ES2929669T3 - Método para el interfuncionamiento entre redes en un sistema de comunicación inalámbrica y aparatos para el mismo - Google Patents
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Abstract
Un aspecto de la presente invención se refiere a un método para el interfuncionamiento entre redes para un terminal en un sistema de comunicación inalámbrica, que comprende el paso de realizar un primer procedimiento de interfuncionamiento para cambiar una red del terminal de una red central de 5 generaciones (5GC) a una red de núcleo de paquete evolucionado (EPC), en la que el paso de realizar un primer procedimiento de interfuncionamiento puede comprender los pasos de: si no hay una interfaz entre las redes 5GC y EPC, recibir una primera indicación de una función de gestión de acceso y movilidad (AMF) de la red 5GC; y realizar un procedimiento de conexión de traspaso en la red EPC sobre la base de la primera indicación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método para el interfuncionamiento entre redes en un sistema de comunicación inalámbrica y aparatos para el mismo Sector de la técnica
La presente invención se refiere a una comunicación inalámbrica y, más particularmente, a un método de interfuncionamiento entre redes y un aparato para lo mismo.
Estado de la técnica
Se ha desarrollado un sistema de comunicación móvil para proporcionar un servicio de voz garantizando la actividad de un usuario. Sin embargo, el sistema de comunicación móvil extiende un área hasta un servicio de datos, así como de voz y, en la actualidad, se produce un fenómeno de escasez de un recurso debido a un aumento explosivo del tráfico y los usos requieren un servicio de mayor velocidad y, como resultado, se requiere un sistema de comunicación móvil más desarrollado.
Los requisitos de un sistema de comunicación móvil de la próxima generación necesitan soportar en gran medida la adaptación de un tráfico de datos explosivo, un aumento histórico de la velocidad de transmisión por usuario, la adaptación de un número significativamente mayor de dispositivos de conexión, latencia de extremo a extremo muy baja y eficiencia de alta energía. Con este fin, se han investigado diversas tecnologías, que incluyen conectividad dual, entrada múltiple salida múltiple (MIMO) masiva, dúplex completo en banda, acceso múltiple no ortogonal (NOMA), soporte de banda súper ancha, interconexión en red de dispositivos y similares.
Particularmente, para el dispositivo en el que el consumo de energía influye significativamente en la vida del dispositivo, se han desarrollado vigorosamente varias técnicas para disminuir el consumo de energía. Documento: "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Study on Architecture for Next Generation System (Release 14)", 3GPP STANDARD; TECHNICAL REPORT; 3GPP TR 23.799, 3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT (3GPP), MOBILE COMPETENCE CENTRE; 650, ROUTE DES LUCIOLES; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX; FRANCIA, (20161216), vol. SA WG2, n.° V14.0.0, páginas 1 - 527, XP051295448, desvela detalles de la arquitectura de sistema del 3GPP. Documento: Intel Corporation, "Interworking between EPC and NGC", R3-162798, 3GPP TSG RAN WG3 Meeting n.° 94, Reno, ESTADOS UNIDOS, (20161118), XP051178900 desvela detalles de la interconexión en red entre EPC y NGC.
Objeto de la invención
[Problema técnico]
La presente invención propone un método para realizar de manera eficiente un procedimiento de interfuncionamiento entre un EPC y unos núcleos de 5G en un sistema de comunicación inalámbrica. En particular, la presente invención propone una solución en términos de un nodo de red para reducir la carga impuesta a un equipo de usuario (UE) en el procedimiento de interfuncionamiento.
Se proporciona una realización de un método y un aparato para resolver los problemas técnicos anteriores. Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son ilustrativas y explicativas y no deben interpretarse como limitantes de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.
[Solución técnica]
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método de interfuncionamiento de acuerdo con la reivindicación 1.
La realización del procedimiento de conexión de traspaso puede incluir: transmitir un mensaje de solicitud de conectividad de PDN en el que se establece un tipo de solicitud en un traspaso a una entidad de gestión de movilidad (MME) del EPC.
El método de interfuncionamiento puede incluir, además, cuando no está implementada la interfaz NGx entre el 5GC y la red EPC y el UE está en un modo conectado en el 5GC, realizar la liberación de control de recursos de radio (RRC) con una 'red de acceso por radio (RAN)' de la 'próxima generación (NG)' del 5GC y acampar en una célula conectada al EPC.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un equipo de usuario (UE) de acuerdo con la reivindicación 6.
Cuando existe la interfaz entre el 5GC y las redes EPC, el procesador puede no recibir la indicación de la AMF y puede
realizar un procedimiento de actualización del área de seguimiento (TAU) en el EPC.
[Efectos ventajosos]
De acuerdo con una o más realizaciones de la presente invención, puesto que el procedimiento de interfuncionamiento entre redes está claramente definido, se elimina la ambigüedad de la ejecución del procedimiento.
Además, de acuerdo con una o más realizaciones de la presente invención, puesto que el nodo de red instruye a un equipo de usuario (UE) si debe realizar una TAU o un procedimiento de conexión/registro de traspaso para interfuncionar entre sí, se reduce la carga del UE, y se reduce el tiempo de interrupción del servicio debido al interfuncionamiento al realizar adecuadamente la TAU.
Los efectos obtenidos por la presente invención no están limitados a los efectos anteriormente mencionados, y otros efectos no mencionados pueden entenderse de manera evidente por los expertos en la materia a partir de la descripción a continuación.
Descripción de las figuras
Los dibujos adjuntos, que se incluyen para proporcionar una mejor comprensión de la invención como parte de las descripciones detalladas, ilustran la realización o realizaciones de la invención y, junto con las descripciones, sirven para explicar los principios técnicos de la invención.
La Figura 1 ilustra un Sistema de Paquetes Evolucionados (EPS) al que se puede aplicar la presente invención. La Figura 2 ilustra un ejemplo de una Red de Acceso Radio Terrestre Universal Evolucionada (E-UTRAN) a la que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 3 ilustra estructuras de una E-UTRAN y un EPC en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 4 ilustra una estructura de protocolo de interfaz de radio entre un UE y una E-UTRAN en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 5 ilustra una estructura de protocolo de interfaz S1 en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 6 ilustra una estructura de canal físico en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 7 ilustra estados de EMM y ECM en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 8 ilustra un procedimiento de acceso aleatorio basado en contienda en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 9 ilustra una arquitectura de sistema 5G usando representación de punto de referencia.
La Figura 10 ilustra una arquitectura de sistema 5G usando una representación basada en servicio.
La Figura 11 ilustra una arquitectura NG-RAN a la que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 12 ilustra una pila de protocolo inalámbrico a la que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 13 ilustra un modelo de estado RM al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 14 ilustra un modelo de estado de CM al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 15 ilustra una clasificación y marcado de plano de usuario para un flujo de QoS y un mapeo de flujos de QoS a recursos de AN de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 16 es un diagrama de flujo que ilustra una fase de preparación de E-UTRAN a UTRAN modo lu inter-RAT HO (traspaso) que puede aplicarse a la presente invención.
La Figura 17 es un diagrama de flujo que ilustra una fase de ejecución de E-UTRAN a UTRAN modo lu inter-RAT HO (traspaso) de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 18 es un diagrama de flujo que ilustra un rechazo de E-UTRAN a UTRAN modo lu inter-RAT HO (traspaso) de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 19 es un diagrama de flujo que ilustra una fase de preparación UTRAN modo lu a E-UTRAN inter-RAT HO (traspaso) de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 20 ilustra una fase de ejecución de UTRAN modo lu a E-UTRAN inter-RAT HO (traspaso) de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 21 ilustra una arquitectura de interfuncionamiento entre un EPC y un 5GC (o NGC (núcleo de la próxima generación)) que puede aplicarse a la presente invención.
La Figura 22 es un diagrama que ilustra el despliegue de una RAN 5G que puede conectarse a un núcleo NG. Las Figuras 23 y 24 ilustran la disposición de una red 5G a la que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 25 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de interfuncionamiento cuando un UE se mueve de un EPC a un 5GC de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 26 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de interfuncionamiento cuando un UE se mueve de un EPC a un 5GC de acuerdo con una realización de la presente invención.
Las Figuras 27 a 29 son diagramas de flujo que ilustran un procedimiento de operación eNB/gNB para determinar si es posible una conexión/registro de traspaso dependiendo de si hay una interfaz NGx (por ejemplo, N26) de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 30 es un diagrama que ilustra una operación de preparación de traspaso fallido de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 31 es un diagrama de flujo que ilustra un método de interfuncionamiento entre redes de un UE de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 32 ilustra un diagrama de bloques de un dispositivo de comunicación de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 33 ilustra un diagrama de bloques de un dispositivo de comunicación de acuerdo con una realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
A continuación, se describirán en detalle realizaciones preferidas de acuerdo con la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. Las descripciones detalladas proporcionadas a continuación, junto con los dibujos adjuntos, pretenden únicamente explicar realizaciones ilustrativas de la presente invención, que no deben considerarse como las únicas realizaciones de la presente invención. Las descripciones detalladas a continuación incluyen información específica para proporcionar una comprensión completa de la presente invención. Sin embargo, los expertos en la materia podrán comprender que la presente invención se puede realizar sin la información específica.
En algunos casos, para evitar oscurecer los principios técnicos de la presente invención, se pueden omitir estructuras y dispositivos bien conocidos por el público o se pueden ilustrar en forma de diagramas de bloques usando funciones fundamentales de las estructuras y los dispositivos.
Una estación base en este documento se considera como un nodo terminal de una red, que realiza la comunicación directamente con un UE. En este documento, las operaciones particulares consideradas como realizadas por la estación base pueden realizarse por un nodo superior de la estación base dependiendo de las situaciones. En otras palabras, es evidente que en una red que consiste en una pluralidad de nodos de red que incluyen una estación base, la estación base o los nodos de red distintos de la estación base pueden realizar diversas operaciones realizadas para la comunicación con un UE. El término Estación Base (BS) se puede reemplazar con una estación fija, Nodo B, Nodo B evolucionado (eNB), Sistema Transceptor Base (BTS) o Punto de Acceso (AP). Asimismo, un terminal puede ser fijo o móvil; y el término puede se puede reemplazar por Equipo de Usuario (UE), Estación Móvil (MS), Terminal de Usuario (UT), Estación de Abonado Móvil (MSS), Estación de Abonado (SS), Estación Móvil Avanzada (AMS), Terminal Inalámbrico (WT), dispositivo de Comunicación de Tipo Máquina (MTC), dispositivo de Máquina a Máquina (M2M) o dispositivo de Dispositivo a Dispositivo (D2D).
En lo que sigue, el enlace descendente (DL) se refiere a la comunicación desde una estación base a un terminal, mientras que el enlace ascendente (UL) se refiere a la comunicación desde un terminal a una estación base. En la transmisión de enlace descendente, un transmisor puede ser parte de la estación base y un receptor puede ser parte del terminal. De manera similar, en la transmisión de enlace ascendente, un transmisor puede ser parte del terminal y un receptor puede ser parte de la estación base.
Los términos específicos usados en las siguientes descripciones se introducen para ayudar a comprender la presente invención, y los términos específicos se pueden usar de diferentes maneras siempre que no se aparten del alcance técnico de la presente invención.
La tecnología que se describe a continuación se puede usar para diversos tipos de sistemas de acceso inalámbrico basados en Acceso Múltiple por División de Código (CDMA), Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA), Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA), Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal (OFDMA), Acceso Múltiple por División de Frecuencia de Portadora Única (SCFDMA) o Acceso Múltiple No Ortogonal (NOMA). CDMA puede implementare como una tecnología de radio tal como Acceso de Radio Terrestre Universal (UTRA) o CDMA2000. TDMA puede implementarse mediante tecnologías de radio como el Sistema Global para Comunicación Móvil (GSM), el Servicio General de Paquetes de Radio (GPRS) o las tasas de Datos Mejoradas para la Evolución de GSM (EDgE). OFDMA se puede implementar mediante tecnología de radio tal como IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IeEe 802-20 o UTRA evolucionada (E-UTRA). UTRA es parte del Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS). La Evolución a Largo Plazo (LTE) del Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP) es parte del UMTS Evolucionado (E-UMTS) que usa E-UTRA, empleando OFDMA para el enlace descendente y SC-FDMA para la transmisión del enlace ascendente. La LTE-A (Avanzada) es una versión evolucionada del sistema 3GPP LTE.
Las realizaciones de la presente invención pueden soportarse por documentos convencionales divulgados en al menos uno de los sistemas de acceso inalámbrico que incluyen las especificaciones IEEE 802, 3GPP y 3GPP2. En otras palabras, entre las realizaciones de la presente invención, aquellas etapas o partes omitidas con el propósito de describir claramente los principios técnicos de la presente invención pueden soportarse por los documentos anteriores. Además, todos los términos divulgados en este documento pueden explicarse con referencia a los documentos convencionales.
Para aclarar las descripciones, este documento está basado en el 3GPP LTE/LTE-A, pero las características técnicas
de la presente invención no se limitan a las descripciones actuales.
Los términos usados en este documento se definen de la siguiente manera.
- Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS): la tecnología de comunicación móvil de tercera generación basada en GSM, desarrollada por el 3GPP
- Sistema de Paquetes Evolucionados (EPS): un sistema de red que comprende un Núcleo de Paquetes Evolucionados (EPC), una red central de paquetes conmutados basada en el Protocolo de Internet (IP) y una red de acceso tal como LTE y UTRAN. La EPS es una red evolucionada a partir del UMTS.
- Nodo B: la estación base de la red UMTS. El nodo B está instalado en el exterior y proporciona cobertura a una macrocélula.
- eNodo B: la estación base de la red EPS. El eNodo B está instalado en el exterior y proporciona cobertura de una macrocélula.
- Nodo B doméstico: Está instalado en interiores como una estación base, y la cobertura es a escala de micro célula. - eNodo B doméstico: Está instalado en interiores como una estación base de la red EPS, y la cobertura es a escala de micro célula.
- Equipo de Usuario (UE): Un UE puede denominarse terminal, Equipo Móvil (ME) o Estación Móvil (MS). Un UE puede ser un dispositivo portátil como un ordenador portátil, un teléfono móvil, un Asistente Digital Personal (PDA), un teléfono inteligente o un dispositivo multimedia; o un dispositivo fijo tal como un Ordenador Personal (PC) o un dispositivo montado en un vehículo. El término UE puede referirse a un terminal de MTC en la descripción relacionada con MTC.
- Subsistema Multimedia de IP (IMS): un subsistema que proporciona servicios multimedia basados en IP - Identidad de Abonado Móvil Internacional (IMSI): un identificador de abonado único a nivel global asignado en una red de comunicación móvil
- Comunicación de Tipo Máquina (MTC): comunicación realizada por máquinas sin intervención humana. Puede denominarse comunicación de máquina a máquina (M2M).
- Terminal de MTC (UE de MTC o dispositivo MTC o aparato MRT): un terminal (por ejemplo, una máquina expendedora, contador y así sucesivamente) equipado con una función de comunicación (por ejemplo, comunicación con un servidor MTC a través de PLMN) que opera a través de una red de comunicación móvil y que realiza las funciones de MTC.
- Servidor MTC: un servidor en una red que gestiona terminales MTC. Puede estar instalado dentro o fuera de una red de comunicación móvil. Puede proporcionar una interfaz a través de la cual un usuario de MTC puede acceder al servidor. Además, un servidor MTC puede proporcionar servicios relacionados con MTC a otros servidores (en forma de Servidor de Capacidad de Servicios (SCS)) o el propio servidor MTC puede ser un Servidor de Aplicaciones de MTC.
- Aplicación (MTC): servicios (a los que se aplica MTC) (por ejemplo, medición remota, seguimiento del movimiento del tráfico, sensores de observación meteorológica y así sucesivamente)
- Servidor de aplicaciones (MTC): un servidor en una red en el que se realizan aplicaciones (MTC)
- Característica de MTC: una función de una red para soportar aplicaciones de MTC. Por ejemplo, la monitorización de MTC es una característica destinada a prepararse para la pérdida de un dispositivo en una aplicación de MTC, tal como la medición remota, y la baja movilidad es una función destinada a una aplicación de MTC con respecto a un terminal de MTC, tal como una máquina expendedora.
- Usuario de MTC: un usuario de MTC usa un servicio proporcionado por un servidor de MTC.
- Abonado de MTC: una entidad que tiene una relación de conexión con un operador de red y proporciona servicios a uno o más terminales de MTC.
- Grupo de MTC: un grupo de MTC comparte al menos una o más características de MTC e indica un grupo de terminales de MTC que pertenecen a abonados de MTC.
- Servidor de Capacidad de Servicios (SCS): una entidad que se conecta a la red 3GPP y se usa para comunicarse con una Función de Interfuncionamiento de MTC (MTC-IWF) en una PLMN doméstica (HPLMN) y un terminal de MTC. El SCS proporciona la capacidad para ser usado por una o más aplicaciones de MTC.
- Identificador externo: un identificador global único usado por una entidad externa (por ejemplo, un SCS o un Servidor de Aplicaciones) de la red 3GPP para indicar (o identificar) un terminal de MTC (o un abonado al que pertenece el terminal de MTC). Un identificador externo comprende un identificador de dominio y un identificador local como se describe a continuación.
- Identificador de dominio: un identificador usado para identificar un dominio en la región de control de un proveedor de servicios de red de comunicación móvil. Un proveedor de servicios puede usar un identificador de dominio separado para cada servicio para proporcionar acceso a un servicio diferente.
- Identificador local: un identificador usado para derivar u obtener una Identidad de Abonado Móvil Internacional (IMSI). Un identificador local debe ser único dentro de un dominio de aplicación y lo gestiona un proveedor de servicios de red de comunicación móvil.
- Red de Acceso de Radio (RAN): una unidad que incluye un Nodo B, un Controlador de Red de Radio (RNC) que controla el Nodo B y un eNodo B en la red 3GPP. La rAn se define a nivel de terminal y proporciona una conexión a una red central.
- Registro de Ubicación Doméstico (HLR)/Servidor de Abonado Doméstico (HSS): una base de datos que aprovisiona información de abonado dentro de la red 3GPP. Un HSS puede realizar funciones de almacenamiento de configuración, gestión de identidades, almacenamiento de estado de usuario y así sucesivamente.
- Parte de aplicación de RAN (RANAP): una interfaz entre la RAN y un nodo a cargo de controlar una red central (en otras palabras, una Entidad de Gestión de Movilidad (MME)/Nodo de Soporte (SGSN) de GPRS de servicio (Servicio General de Paquetes de Radio)/Centro de Conmutación Móvil (MSC)).
- Red Móvil Terrestre Pública (PLMN): una red formada para proporcionar servicios de comunicación móvil a los individuos. La PLMN se puede formar por separado para cada operador.
- Estrato Sin Acceso (NAS): una capa funcional para intercambiar señales y mensajes de tráfico entre un terminal y una red central en la pila de protocolo UMTS y EPS. El NAS se usa principalmente para soportar la movilidad de un terminal y un procedimiento de gestión de sesiones para establecer y mantener una conexión IP entre el terminal y una GW de PDN.
- Función de Exposición de la Capacidad del Servicio (SCEF): una entidad en la arquitectura 3GPP para la exposición de la capacidad del servicio que proporciona un medio para exponer de forma segura un servicio y una capacidad proporcionada por la interfaz de red 3GPP.
- MME(Entidad de Gestión de Movilidad): Un nodo de red en una red EPS, que realiza funciones de gestión de movilidad y gestión de sesiones
- PDN-GW (Pasarela de Red de Datos de Paquetes): Un nodo de red en la red EPS, que realiza funciones de asignación de direcciones IP de UE, exploración y filtrado de paquetes y recopilación de datos de tarificación. - GW de servicio (Pasarela de Servicio): Un nodo de red en la red EPS, que realiza funciones tales como anclaje de movilidad, enrutamiento de paquetes, almacenamiento en memoria intermedia de paquetes en modo inactivo y activación de radiobúsqueda para la ME de la MME
- Función de Política y Regla de Tarificación (PCRF): Un nodo en la red EPS, que toma decisiones de políticas para aplicar dinámicamente QoS diferenciadas y políticas de facturación para cada flujo de servicio
- Gestión del Dispositivo de la Alianza Móvil Abierta (OMA DM): Un protocolo diseñado para gestionar dispositivos móviles tales como teléfonos móviles, PDA y ordenadores portátiles, que realiza funciones tales como la configuración de dispositivos, actualización de firmware e informe de errores
- Administración de Operación y Mantenimiento (OAM): Un grupo de funciones de gestión de red que proporciona indicación de fallos en la red, información de rendimiento y funciones de datos y diagnóstico
- MO (Objeto de Gestión) de configuración de NAS: Un Objeto de Gestión (MO) usado para configurar el UE con los parámetros asociados con la funcionalidad de NAS.
- PDN (Red de Datos de Paquetes): Una red en la que se encuentra un servidor que soporta un servicio específico (por ejemplo, servidor MMS, servidor WAP, etc.).
- Conexión de PDN: Una conexión del UE a la PDN, es decir, la asociación (conexión) entre el UE representado por la dirección IP y la PDN representada por el APN.
- APN (Nombre del Punto de Acceso): Una cadena que hace referencia o identifica la PDN. Es un nombre (cadena) (por ejemplo, internet.mnc012.mcc345.gprs) predefinido en la red cuando se accede a la P-GW para acceder al servicio o red (PDN) solicitado.
- Registro de Ubicación Doméstico (HLR)/Servidor de Abonado Doméstico (HSS): Una base de datos (BD) que representa la información del abonado en la red 3GPP.
- nAs (Estrato Sin Acceso): El estrato superior del plano de control entre el UE y la MME. Soporta la gestión de movilidad, gestión de sesiones y mantenimiento de direcciones IP entre el UE y la red.
- AS (Estrato de Acceso): Incluye la pila de protocolo entre el UE y la red de radio (o acceso) y es responsable de transmitir datos y señales de control de red.
A continuación, se describirá la presente invención basándose en los términos definidos anteriormente.
Descripción general del sistema al que se puede aplicar la presente invención
La Figura 1 ilustra un Sistema de Paquetes Evolucionados (EPS) al que se puede aplicar la presente invención.
La estructura de red de la Figura 1 es un diagrama simplificado reestructurado a partir de un Sistema de Paquetes Evolucionado (EPS) que incluye el Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC).
El EPC es un componente principal de la Evolución de la Arquitectura de Sistema (SAE) destinado a mejorar el rendimiento de las tecnologías 3GPP. SAE es un proyecto de investigación para determinar una estructura de red que soporta la movilidad entre múltiples redes heterogéneas. Por ejemplo, SAE está destinado a proporcionar un sistema optimizado basado en paquetes que soporta varias tecnologías de acceso inalámbrico basadas en IP, proporciona una capacidad de transmisión de datos mucho más mejorada y así sucesivamente.
Más específicamente, el EPC es la red central de un sistema de comunicación móvil basado en IP para el sistema 3GPP LTE y puede soportar servicios en tiempo real y no en tiempo real basados en paquetes. En los sistemas de comunicaciones móviles existentes (es decir, en el segundo o tercer sistema de comunicaciones móviles), las funciones de la red central se han implementado a través de dos subdominios separados: un subdominio de conmutación de circuitos (CS) para voz y un subdominio de conmutación de paquetes (PS) para datos. Sin embargo, en el sistema 3GPP LTE, una evolución del tercer sistema de comunicación móvil, los subdominios CS y PS se han unificado en un solo dominio IP. En otras palabras, en el sistema 3GPP LTE, la conexión entre los UE que tienen capacidades de IP se puede establecer a través de una estación base basada en IP (por ejemplo, el eNodo B), el EPC
y el dominio de aplicación (por ejemplo, IMS). En otras palabras, el EPC proporciona la arquitectura esencial para implementar servicios IP de extremo a extremo.
El EPC comprende diversos componentes, donde la Figura 1 ilustra parte de los componentes de EPC, que incluyen una pasarela de servicio (SGW o S-GW), una pasarela de red de paquetes de datos (GW de PDN o PGW o P-GW), entidad de gestión de movilidad (MME), nodo de soporte de GPRS de servicio (SGSN) y pasarela de datos de paquetes mejorada (ePDG).
La SGW opera como un punto límite entre la red de acceso de radio (RAN) y la red central y mantiene una ruta de datos entre el eNodo B y la GW de PDN. Además, en caso de que el UE se mueva a través de áreas de servicio por el eNodo B, la SGW actúa como un punto de anclaje para la movilidad local. En otras palabras, los paquetes se pueden enrutar a través de la SGW para garantizar la movilidad dentro de la E-UTRAN (Red de Acceso de Radio Terrestre del UMTS evolucionado (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles) definida para las versiones posteriores del 3GPP versión 8). Además, la SGW puede actuar como un punto de anclaje para la movilidad entre la E-UTRAN y otras redes 3GPP (la RAN definida antes de 3GPP versión 8, por ejemplo, UTRAN o GERAN (Red de Acceso Radio de GSM (Sistema Global para la Comunicación Móvil))/EDGE (Velocidades de Datos Mejoradas para la Evolución Global)).
La GW de PDN corresponde a un punto de terminación de una interfaz de datos a una red de datos de paquetes. La GW de PDN puede soportar funciones de cumplimiento de políticas, filtrado de paquetes, soporte de tarificación, etc. Además, la GW de PDN puede actuar como un punto de anclaje para la gestión de la movilidad entre la red 3GPP y las redes no de 3GPP (por ejemplo, una red no confiable tal como la Red de Área Local Inalámbrica de Interfuncionamiento (I-WLAN) o redes confiables como la red de Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) y Wimax).
En el ejemplo de una estructura de red como se muestra en la Figura 1, la SGW y la GW de PDN se tratan como pasarelas separadas; sin embargo, las dos pasarelas se pueden implementar de acuerdo con la opción de configuración de pasarela única.
La MME realiza la señalización para el acceso del UE a la red, que soporta la asignación, el seguimiento, la radiobúsqueda, la itinerancia, el traspaso de los recursos de la red y así sucesivamente; y las funciones de control. La MME controla las funciones del plano de control relacionadas con los abonados y la gestión de sesiones. La MME gestiona una pluralidad de eNodos B y realiza la señalización de la selección de la pasarela convencional para el traspaso a otras redes 2G/3G. Además, la MME realiza funciones tales como procedimientos de seguridad, gestión de sesiones de terminal a red, gestión de ubicaciones de terminales inactivas, etc.
El SGSN se ocupa de todo tipo de datos de paquetes incluyendo los datos de paquetes para la gestión de la movilidad y la autenticación del usuario con respecto a otras redes 3GPP (por ejemplo, la red GPRS).
El ePDG actúa como un nodo de seguridad con respecto a una red no de 3GPP no confiable (por ejemplo, I-WLAN, punto caliente WiFi y así sucesivamente).
Como se describe con respecto a la Figura 1, un UE con capacidad IP puede acceder a la red de servicios IP (por ejemplo, el IMS) que proporciona un proveedor de servicios (es decir, un operador), a través de diversos componentes dentro del EPC basándose no únicamente en el acceso de 3GPP sino también en el acceso no de 3GPP.
Además, la Figura 1 ilustra diversos puntos de referencia (por ejemplo, S1-U, S1-MME y así sucesivamente). El sistema 3GPP define un punto de referencia como un vínculo conceptual que conecta dos funciones definidas en entidades funcionales dispares de la E-UTAN y el EPC. La Tabla 1 a continuación resume los puntos de referencia mostrados en la Figura 1. Además de los ejemplos de la Figura 1, se pueden definir varios otros puntos de referencia de acuerdo con las estructuras de la red.
continuación
Entre los puntos de referencia mostrados en la Figura 1, S2a y S2b corresponden a interfaces no de 3GPP. S2a es un punto de referencia que proporciona acceso fiable no de 3GPP, control relacionado entre las GW de PDN y recursos de movilidad al plano del usuario. S2b es un punto de referencia que proporciona recursos de movilidad y control relacionados con el plano de usuario entre ePDG y la GW de PDN.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de una Red de Acceso Radio Terrestre Universal Evolucionada (E-UTRAN) a la que se puede aplicar la presente invención.
El sistema de E-UTRAN ha evolucionado a partir de un sistema de UTRAN existente y puede ser el sistema LTE/LTE-A de 3GPP, por ejemplo. Un sistema de comunicación está dispuesto sobre un área amplia para proporcionar diversos servicios de comunicación, incluyendo la comunicación de voz a través de IMS y datos de paquetes (por ejemplo, VoIP (Protocolo de Voz sobre Internet)).
Haciendo referencia a la Figura 2, una red E-UMTS comprende una E-UTRAN, un EPC y uno o más UE. La E-UTRAN comprende los eNB que proporcionan a un UE con protocolos de plano de control y de plano de usuario, donde los eNB están conectados entre sí a través de la interfaz X2.
La interfaz del plano de usuario X2 (X2-U) se define entre los eNB. La interfaz X2-U proporciona una entrega no garantizada de la unidad de datos de paquetes (PDU) del plano de usuario. La interfaz del plano de control X2 (X2-CP) se define entre dos eNB vecinos. La X2-CP realiza las funciones de entrega de contexto entre los eNB, control del túnel del plano de usuario entre un eNB de origen y un eNB objetivo, entrega de mensajes relacionados con el traspaso, la gestión de carga de enlace ascendente y así sucesivamente.
El eNB está conectado al UE a través de una interfaz de radio y está conectado al núcleo de paquetes evolucionado (EPC) a través de la interfaz S1.
La interfaz del plano de usuario S1 (S1-U) se define entre el eNB y la pasarela de servicio (S-GW). La interfaz del plano de control S1 (S1-MME) se define entre el eNB y la entidad de gestión de movilidad (MME). La interfaz S1 realiza las funciones de gestión de servicios de portadora EPS, transporte de señalización de NAS, compartición de red, gestión de equilibrio de carga de MME y así sucesivamente etc. La interfaz S1 soporta una relación de muchos a muchos entre el eNB y la MME/S-GW.
Una MME puede realizar diversas funciones, tales como seguridad de señalización de NAS, control de seguridad de AS (estrato de acceso), señalización inter-CN (red central) para soportar la movilidad entre redes de acceso de 3GPP, accesibilidad de UE en modo INACTIVO (que incluye la realización y el control de la retransmisión de un mensaje de radiobúsqueda), gestión de TAI (Identidad de Área de Seguimiento) (para los UE en modo INACTIVO y activo), selección de GW de PDN y SGW, selección de MME para traspaso en el que se cambian las MME, selección de SGSN para traspaso a una red de acceso 2G o 3G de 3GPP, itinerancia, autenticación, función de gestión de portadora, que incluye el establecimiento de portadora especializado, y el soporte para la transmisión de un mensaje de PWS (Sistema de Alerta Pública) (que incluye el Sistema de Alerta de Terremotos y Tsunamis (ETWS) y el Sistema de Alerta Móvil Comercial (CMAS)).
La Figura 3 ilustra estructuras de una E-UTRAN y un EPC en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 3, un eNB puede realizar funciones tales como la selección de una pasarela (por ejemplo, MME), el enrutamiento a una pasarela durante la activación, programación y transmisión de un BCH (Canal de Difusión) de RRC (Control de Recursos de Radio), la asignación dinámica de recursos para un UE en transmisión de enlace ascendente y enlace descendente, y la conexión de control de movilidad en un estado LTE_ACTIVA. Como se describió anteriormente, una pasarela que pertenece a un EPC puede realizar funciones como el origen de la radiobúsqueda, la gestión del estado LTE_INACTIVA, el cifrado de un plano de usuario, el control de portadora de SAE (Evolución de la Arquitectura del Sistema) y el cifrado de la señalización de NAS y la protección de la integridad.
La Figura 4 ilustra una estructura de protocolo de interfaz de radio entre un UE y una E-UTRAN en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 4(a) ilustra una estructura de protocolo de radio para el plano de control, y la Figura 4(b) ilustra una estructura de protocolo de radio para el plano de usuario.
Con referencia a la Figura 4, las capas del protocolo de interfaz de radio entre el UE y la E-UTRAN se pueden dividir en una primera capa (L1), una segunda capa (L2) y una tercera capa (L3) basándose en las tres capas inferiores del modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI), ampliamente conocido en el campo técnico de los sistemas de comunicación. El protocolo de interfaz de radio entre el UE y la E-UTRAN consiste en la capa física, la capa de enlace de datos y la capa de red en la dirección horizontal, mientras que, en la dirección vertical, el protocolo de interfaz de radio consiste en el plano de usuario, que es una pila de protocolo para la entrega de información de datos, y el plano de control, que es una pila de protocolo para la entrega de señales de control.
El plano de control actúa como una ruta a través de la cual se transmiten los mensajes de control usados por el UE y la red para gestionar las llamadas. El plano de usuario se refiere a la ruta a través de la cual se transmiten los datos generados en la capa de aplicación, por ejemplo, datos de voz, datos de paquetes de Internet y así sucesivamente. A continuación, se describirá cada capa del plano de control y de usuario del protocolo de radio.
La capa física (PHY), que es la primera capa (L1), proporciona el servicio de transferencia de información a las capas superiores mediante el uso de un canal físico. La capa física está conectada a la capa de Control de Acceso al Medio (MAC) ubicada en el nivel superior a través de un canal de transporte a través del cual se transmiten datos entre la capa MAC y la capa física. Los canales de transporte se clasifican de acuerdo con cómo y con qué características se transmiten los datos a través de la interfaz de radio. Y los datos se transmiten a través del canal físico entre diferentes capas físicas y entre la capa física de un transmisor y la capa física de un receptor. La capa física se modula de acuerdo con el esquema de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM) y emplea el tiempo y la frecuencia como recursos de radio.
Se usan unos pocos canales de control físico en la capa física. El canal físico de control de enlace descendente (PDCCH) informa al UE de la asignación de recursos del canal de radiobúsqueda (PCH) y del canal compartido de enlace descendente (DL-SCH); y la información de solicitud de repetición automática híbrida (HARQ) relacionada con el canal compartido de enlace ascendente (UL-SCH). Además, el PDCCH puede transportar una concesión de UL usada para informar al UE de la asignación de recursos de la transmisión de enlace ascendente. El canal físico de indicador de formato de control (PCFICH) informa al UE del número de símbolos de OFDM usados por los PDCCH y se transmite en cada subtrama. El canal físico indicador de HARQ (PHICH) transporta una señal de ACK (acuse de recibo)/NACK (no acuse de recibo) de HARQ en respuesta a la transmisión de enlace ascendente. El canal físico de control de enlace ascendente (PUCCH) transporta información de control de enlace ascendente tal como ACK/NACK de HARQ con respecto a la transmisión de enlace descendente, solicitud de planificación, indicador de calidad de canal (CQI) y así sucesivamente. El canal físico compartido de enlace ascendente (PUSCH) transporta el UL-SCH.
La capa de MAC de la segunda capa (L2) proporciona un servicio a la capa de control de enlace de radio (RLC), que es una capa superior de la misma, a través de un canal lógico. Además, la capa de MAC proporciona una función de mapeo entre un canal lógico y un canal de transporte; y multiplexar/demultiplexar una unidad de datos de servicio (SDU) de MAC que pertenece al canal lógico al bloque de transporte, que se proporciona a un canal físico en el canal de transporte.
La capa de RLC de la segunda capa (L2) soporta una transmisión de datos fiable. La función de la capa de RLC incluye la concatenación, segmentación, reensamblaje de la SDU de RLC y así sucesivamente. Para satisfacer la calidad de servicio (QoS) variable solicitada por una portadora de radio (RB), la capa de RLC proporciona tres modos de operación: Modo transparente (TM), modo sin acuse de recibo (UM) y modo con acuse de recibo (AM). El RLC de AM proporciona corrección de error a través de una solicitud de repetición automática (ARQ). Mientras tanto, en caso de que la capa de MAC realice la función de RLC, la capa de RLC puede incorporarse a la capa de MAC como un bloque funcional.
La capa del protocolo de convergencia de datos de paquetes (PDCP) de la segunda capa (L2) realiza la función de entrega, compresión de encabezados, cifrado de datos de usuario en el plano de usuario y así sucesivamente. La compresión de encabezado se refiere a la función de reducir el tamaño del encabezado del paquete del protocolo de internet (IP), que es relativamente grande e incluye un control innecesario para transmitir paquetes IP de manera eficiente, tal como paquetes de IPv4 (Protocolo de Internet versión 4) o IPv6 (Protocolo de Internet versión 6) a través de una interfaz de radio con ancho de banda estrecho. La función de la capa de PDCP en el plano de control incluye la entrega de datos del plano de control y la protección de cifrado/integridad.
La capa de control de recursos de radio (RRC) en la parte más baja de la tercera capa (L3) se define solo en el plano de control. La capa de RRC realiza la función de controlar los recursos de radio entre el UE y la red. Para este propósito, el UE y la red intercambian mensajes de RRC a través de la capa de RRC. La capa de RRC controla un canal lógico, un canal de transporte y un canal físico con respecto a la configuración, reconfiguración y liberación de
las portadoras de radio. Una portadora de radio se refiere a una ruta lógica que la segunda capa (L2) proporciona para la transmisión de datos entre el UE y la red. La configuración de una portadora de radio indica que las características de una capa y canal de protocolo de radio están definidas para proporcionar servicios específicos; y se determina cada parámetro individual y los métodos de operación. Las portadoras de radio se pueden dividir en portadoras de radio de señalización (SRB) y RB de datos (DRB). Un SRB se usa como una ruta para transmitir un mensaje de RRC en el plano de control, mientras que se usa un DRB como una ruta para transmitir datos de usuario en el plano de usuario.
La capa de estrato sin acceso (NAS) en la parte superior de la capa de RRC realiza la función de gestión de sesiones, gestión de movilidad y así sucesivamente.
Una célula que constituye la estación base se ajusta a uno de los anchos de banda de 1,25, 2,5, 5, 10 y 20 MHz, proporcionando servicios de transmisión de enlace descendente o enlace ascendente a una pluralidad de UE. Se pueden configurar diferentes células para diferentes anchos de banda.
Los canales de transporte de enlace descendente que transmiten datos desde una red a un UE incluyen un canal de difusión (BCH) que transmite información del sistema, PCH que transmite mensajes de radiobúsqueda, DL-SCH que transmite tráfico de usuario o mensajes de control y así sucesivamente. El tráfico o un mensaje de control de un servicio de difusión o multidifusión de enlace descendente se puede transmitir a través del DL-SCh o a través de un canal de multidifusión (MCH) de enlace descendente separado. Mientras tanto, los canales de transporte de enlace ascendente que transmiten datos desde un UE a una red incluyen un canal de acceso aleatorio (RACH) que transmite el mensaje de control inicial y un canal compartido de enlace ascendente (UL-SCH) que transmite tráfico de usuario o mensajes de control.
Un canal lógico se encuentra por encima de un canal de transmisión y se mapea al canal de transmisión. El canal lógico puede dividirse en un canal de control para entregar información del área de control y un canal de tráfico para entregar información del área de usuario. El canal de control puede incluir un BCCH (canal de control de difusión), PCCH (canal de control de radiobúsqueda), CCCH (canal de control común), DCCH (canal de control especializado) y MCCH (canal de control de multidifusión). El canal de tráfico puede incluir un DTCH (canal de tráfico especializado) y un MTCH (canal de tráfico de multidifusión). El PCCH es un canal de enlace descendente para entregar información de radiobúsqueda y se usa cuando una red no conoce la célula a la que pertenece un UE. El CCCH se usa por un UE que no tiene una conexión de RRC a una red. El MCCH es un canal de enlace descendente de punto a multipunto que se usa para entregar información de control de MBMS (servicio de difusión y multidifusión multimedia) desde una red a un UE. El DCCH es un canal bidireccional punto a punto usado por un UE con una conexión de RRC que entrega información de control especializada entre un UE y una red. El DTCH es un canal punto a punto especializado a un UE para entregar información de usuario que puede existir en un enlace ascendente y enlace descendente. El MTCH es un canal de enlace descendente de punto a multipunto para entregar datos de tráfico desde una red a un UE.
En el caso de una conexión de enlace ascendente entre un canal lógico y un canal de transporte, el DCCH puede asignarse a un UL-SCH, el DTCH puede asignarse a un UL-SCH y el CCCH puede asignarse a un UL-SCH. En el caso de una conexión de enlace descendente entre un canal lógico y un canal de transporte, el BCCH puede mapearse a un BCH o DL-SCH, el PCCH puede mapearse a un PCH, el DCCH puede mapearse a un DL-SCH, el DTCH puede mapearse con un DL-SCH, el MCCH puede mapearse con un MCH y el MTCH puede mapearse con el MCH.
La Figura 5 ilustra una estructura de protocolo de interfaz S1 en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
La Figura 5(a) ilustra la pila de protocolo del plano de control en la interfaz S1, y la Figura 5(b) ilustra la estructura del protocolo de interfaz del plano de usuario en la interfaz S1.
Con referencia a la Figura 5, la interfaz del plano de control S1 (S1-MME) se define entre el eNB y la MME. Similar al plano de usuario, la capa de red de transporte se basa en la transmisión IP. Sin embargo, para garantizar una transmisión fiable de la señalización de mensajes, la capa de la red de transporte se añade a la capa del protocolo de transmisión de control de flujo (SCTP) que se encuentra sobre la capa IP. El protocolo de señalización de la capa de aplicación se denomina protocolo de aplicación S1 (S1-AP).
La capa SCTP proporciona una entrega garantizada de mensajes de la capa de aplicación.
La capa IP de transporte emplea la transmisión punto a punto para la transmisión de señalización de la unidad de datos de protocolo (PDU).
Para cada instancia de interfaz S1-MME, la asociación SCTP única usa un par de identificadores de flujo para el procedimiento común de S-MME. Solo se usa una parte de los pares de identificadores de flujo para el procedimiento especializado de S1-MME. La MME asigna el identificador de contexto de comunicación de MME para el procedimiento especializado de S1-MME, y el eNB asigna el identificador de contexto de comunicación de eNB para el procedimiento especializado de S1-MME. El identificador de contexto de comunicación de MME y el identificador de contexto de comunicación de eNB se usan para identificar una portadora de transmisión de señalización de S1-MME específica
del UE. El identificador de contexto de comunicación se entrega dentro de cada mensaje de S1-AP.
En caso de que la capa de transporte de señalización S1 notifique a la capa de S1AP la desconexión de la señalización, la MME cambia el estado del UE que ha usado la conexión de señalización correspondiente al estado ECM-INACTIVO. Y el eNB libera la conexión DE RRC del UE correspondiente.
La interfaz del plano de usuario S1 (S1-U) se define entre el eNB y la S-GW. La interfaz S1-U proporciona una entrega no garantizada de la PDU del plano de usuario entre el eNB y la S-GW. La capa de red de transporte se basa en la transmisión IP, y la capa del plano de usuario del protocolo de tunelización de GPRS (GTP-U) se usa por encima de la capa de UDP/IP para entregar la PDU del plano de usuario entre el eNB y la S-GW.
La Figura 6 ilustra una estructura de canal físico en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 6, un canal físico entrega señalización y datos usando un recurso de radio que comprende una o más subportadoras en el dominio de la frecuencia y uno o más símbolos en el dominio del tiempo. Una subtrama que tiene una longitud de 1,0 ms comprende una pluralidad de símbolos. Un símbolo o símbolos específicos de una subtrama (por ejemplo, un primer símbolo de una subtrama) pueden usarse para un PDCCH. El PDCCH transporta información acerca de recursos asignados dinámicamente (por ejemplo, el bloque de recursos y el MCS (esquema de codificación y modulación)).
Estado de EMM y ECM
A continuación, se describirán los estados de gestión de movilidad de EPS (EMM) y gestión de conexión de EPS (ECM).
La Figura 7 ilustra estados de EMM y ECM en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
Con referencia a la Figura 7, para gestionar la movilidad del UE en la capa de NAS definida en los planos de control del UE y la MME, pueden definirse los estados EMM-REGISTRADA y EMM-DEREGISTRADA de acuerdo con si el UE está conectado o desconectado de una red. Los estados EMM-REGISTRADA y EMM-DEREGISTRADA se pueden aplicar al UE y a la MME.
Inicialmente, el UE permanece en el estado EMM-DEREGISTRADA como cuando el UE se enciende por primera vez y realiza el registro en una red a través de un procedimiento de conexión inicial para conectarse a la red. Si el procedimiento de conexión se realiza con éxito, el UE y la MME hacen la transición al estado EMM-REGISTRADA. Además, en caso de que el UE se apague o el UE falle al establecer un enlace de radio (en concreto, una tasa de error de paquetes para un enlace de radio supera un valor de referencia), el UE se desconecta de la red y hace una transición al estado EMM-DEREGISTRADA.
Además, para gestionar la conexión de señalización entre el UE y la red, se pueden definir los estados ECM-CONECTADO y ECM-INACTIVO. Los estados ECM-CONECTADO y ECM-INACTIVO también se pueden aplicar al UE y a la MME. La conexión de ECM consiste en una conexión de RRC formada entre el UE y el eNB; y la conexión de señalización S1 formada entre el eNB y la MME. En otras palabras, establecer/liberar una conexión de ECM indica que se ha establecido/liberado tanto la conexión de RRC como la conexión de señalización S1.
El estado de RRC indica si la capa de RRC del UE está conectada lógicamente a una capa de RRC del eNB. En otras palabras, en caso de que la capa de RRC del UE esté conectada a la capa de RRC del eNB, el UE permanece en el estado RRC_CONECTADO. Si la capa de RRC del UE no está conectada a la capa de RRC del eNB, el UE permanece en el estado RRC_INACTIVO.
La red puede identificar el UE que permanece en el estado ECM-CONECTADO al nivel de la unidad de célula y puede controlar el UE de manera efectiva.
Por otro lado, la red no puede conocer la existencia del UE que permanece en el estado ECM-INACTIVO, y una red central (CN) gestiona el UE basándose en una unidad de área de seguimiento que es una unidad de área más grande que la célula. Mientras el UE permanece en el estado ECM-INACTIVO, el UE realiza la recepción discontinua (DRX) que el NAS ha configurado usando la ID asignada unívocamente en el área de seguimiento. En otras palabras, el UE puede recibir una señal de difusión de información del sistema e información de radiobúsqueda monitorizando una señal de radiobúsqueda en una ocasión de radiobúsqueda específica para cada ciclo de DRX de radiobúsqueda específico del UE.
Cuando el UE está en el estado ECM-INACTIVO, la red no transporta información de contexto del UE. Por lo tanto, el UE que permanece en el estado ECM-INACTIVO puede realizar un procedimiento relacionado con la movilidad basado
en el UE, tal como la selección de células o la reselección de células, sin seguir necesariamente una orden de la red. En caso de que la ubicación del UE difiera de la ubicación reconocida por la red mientras el UE está en el estado ECM-INACTIVO, el UE puede informar a la red de la ubicación correspondiente del UE a través de un procedimiento de actualización del área de seguimiento (TAU).
Por otro lado, cuando el UE está en el estado ECM-CONECTADO, la movilidad del UE se gestiona por una orden de la red. Mientras el UE permanece en el estado ECM-CONECTADO, la red sabe a qué célula pertenece actualmente al UE. Por lo tanto, la red puede transitar y/o recibir datos hacia o desde el UE, controlar la movilidad del UE, tal como el traspaso, y realizar medición de célula con respecto a las células vecinas.
Como se describió anteriormente, el UE tiene que hacer una transición al estado ECM-CONECTADO para recibir un servicio de comunicación móvil general, tal como un servicio de comunicación de voz o datos. Como cuando el UE se enciende por primera vez, el UE en su estado inicial permanece en el estado ECM-INACTIVO como en el estado EMM, y si el UE se registra con éxito en la red correspondiente a través de un procedimiento de conexión inicial, el UE y el MEE hacen una transición al estado de conexión de ECM. Además, en caso de que el UE ya se haya registrado en la red, pero los recursos de radio no se asignan porque el tráfico no está activado, el UE permanece en el estado ECM-INACTIVO, y si se genera un nuevo tráfico de enlace ascendente o descendente para el UE correspondiente, el UE y la MME hacen una transición al estado ECM-CONECTADO a través de un procedimiento de solicitud de servicio.
Procedimiento de acceso aleatorio
A continuación, se describirá un procedimiento de acceso aleatorio proporcionado por el sistema de LTE/LTE-A.
Un UE emplea el procedimiento de acceso aleatorio para obtener sincronización de enlace ascendente con un eNB o para tener recursos de radio de enlace ascendente. Después de encenderse, el UE adquiere sincronización de enlace descendente con una célula inicial y recibe información del sistema. A partir de la información del sistema, el UE obtiene un conjunto de preámbulos de acceso aleatorio disponibles e información sobre un recurso de radio usado para la transmisión de un preámbulo de acceso aleatorio. El recurso de radio usado para la transmisión de un preámbulo de acceso aleatorio puede especificarse mediante una combinación de al menos uno o más índices de subtrama e índices en el dominio de la frecuencia. El UE transmite un preámbulo de acceso aleatorio seleccionado de manera aleatoria del conjunto de preámbulos de acceso aleatorio, y el eNB que recibe el preámbulo de acceso aleatorio transmite un valor TA (alineación de tiempo) para sincronización de enlace ascendente a través de una respuesta de acceso aleatorio. Usando el procedimiento anterior, el UE obtiene sincronización de enlace ascendente.
El procedimiento de acceso aleatorio es común al esquema FDD (dúplex por división de frecuencia) y TDD (dúplex por división de tiempo). El procedimiento de acceso aleatorio es independiente del tamaño de la célula y también es independiente del número de células de servicio en caso de que se configure CA (agregación de portadores).
En primer lugar, un UE realiza el procedimiento de acceso aleatorio en los siguientes casos.
- El caso en el que un UE realiza el acceso inicial en un estado inactivo de RRC en ausencia de una conexión de RRC a un eNB
- El caso en que un UE realiza un procedimiento de restablecimiento de conexión de RRC
- El caso en el que un UE se conecta a una célula objetivo por primera vez mientras realiza un procedimiento de traspaso
- El caso en que se solicita un procedimiento de acceso aleatorio por un comando de un eNB
- El caso en el que se generan datos de enlace descendente mientras que la sincronización de enlace ascendente no se cumple en el estado conectado de RRC
- El caso en el que se generan datos de enlace ascendente mientras no se cumple la sincronización de enlace ascendente en el estado conectado de RRC o no se asigna un recurso de radio designado usado para solicitar un recurso de radio
- El caso en el que se realiza el posicionamiento de un UE mientras se necesita un avance de temporización en el estado conectado de RRC
- El caso en que se realiza un proceso de recuperación en el momento de un fallo de enlace de radio o fallo de traspaso
La especificación 3GPP Rel-10 tiene en cuenta la aplicación de un valor TA (avance de temporización) aplicable a una célula específica (por ejemplo, célula P) comúnmente a una pluralidad de células en un sistema de acceso inalámbrico. Sin embargo, un Ue puede combinar una pluralidad de células que pertenecen a diferentes bandas de frecuencia (en concreto, separadas por una gran distancia en el dominio de la frecuencia) o una pluralidad de células que tienen diferentes características de propagación. Además, en el caso de una célula específica, si el UE realiza la comunicación con el eNB (en concreto, el macro eNB) a través de una célula y realiza la comunicación con el SeNB a través de otra célula mientras se dispone una célula pequeña como una RRH (cabecera de radio remota) (en concreto, el repetidor), femtocélula o picocélula o un eNB secundario (SeNB) dentro de la célula para la expansión de la cobertura o la eliminación de un agujero de cobertura, una pluralidad de células puede tener diferentes retardos de propagación. En este caso, cuando el UE realiza una transmisión de enlace ascendente de manera que un valor de
TA se aplica comúnmente a una pluralidad de células, la sincronización de las señales de enlace ascendente transmitidas entre la pluralidad de células puede verse seriamente afectada. Por lo tanto, puede ser preferible tener múltiples valores de Ta en el modo CA en el que se agrega una pluralidad de células. La especificación 3GPP Rel-11 tiene en cuenta la asignación de un valor TA por separado para cada grupo de células específico para soportar múltiples valores de TA. Esto se denomina un grupo de TA (tAg); una TAG puede tener una o más células, y puede aplicarse el mismo valor de TA comúnmente a una o más células pertenecientes a la TAG. Para soportar los múltiples valores de TA, un elemento de control de comando de TA de MAC está compuesto de una identidad (ID) de TAG de 2 bits y un campo de comando TA de 6 bits.
El UE en el que se configura una agregación de portadoras realiza el procedimiento de acceso aleatorio en caso de que se requiera el procedimiento de acceso aleatorio descrito anteriormente en relación con la PCell. En caso de TAG (es decir, TAG primario (pTAG)) al que pertenece la PCell, la TA, que se determina basándose en PCell igual que el caso existente, o se regula a través del procedimiento de acceso aleatorio que acompaña a PCell, puede aplicarse a todas las células dentro del pTAG. Mientras tanto, en el caso de TAG (es decir, TAG secundario (sTAG)) que está configurado solo con las SCell, la TA, que se determina basándose en una SCell específica dentro de sTAG, se puede aplicar a todas las células dentro del sTAG correspondiente y, en este tiempo, la TA puede adquirirse a través del procedimiento de acceso aleatorio iniciándose por el eNB. En particular, el SCell en el sTAG está configurada para ser un recurso de RACH (canal de acceso aleatorio), y el eNB solicita un acceso de RACH en la SCell para determinar la TA. Es decir, el eNB inicia la transmisión de RACH en las SCell por orden de PDCCH que se transmite desde la PCell. El mensaje de respuesta para el preámbulo de SCell se transmite a través de PCell usando RA-RNTI. La TA que se determina basándose en la SCell que completa con éxito el acceso aleatorio puede aplicarse por el UE a todas las células en el sTAG correspondiente. Como esto, el procedimiento de acceso aleatorio también se puede realizar en la SCell para adquirir la alineación de tiempo del sTAG al que pertenece la correspondiente SCell.
En un proceso de selección de un preámbulo de acceso aleatorio (preámbulo de RACH), el sistema de LTE/LTE-A soporta tanto un procedimiento de acceso aleatorio basado en contienda como un procedimiento de acceso aleatorio no basado en contienda. En el primer procedimiento, un UE selecciona un preámbulo arbitrario de un conjunto específico, mientras que, en el último procedimiento, el UE usa el preámbulo de acceso aleatorio que un eNB ha asignado solo al UE específico. Sin embargo, cabe señalar que el procedimiento de acceso aleatorio no basado en contienda puede limitarse al proceso de traspaso descrito anteriormente, un caso solicitado por un comando del eNB, y posicionamiento del UE y/o alineación de avance de temporización para sTAG. Después de que se completa el procedimiento de acceso aleatorio, se produce una transmisión normal de enlace ascendente/descendente.
Mientras tanto, un nodo de retransmisión (RN) también soporta tanto el procedimiento de acceso aleatorio basado en contienda como el procedimiento de acceso aleatorio no basado en contienda. Cuando un nodo de retransmisión realiza el procedimiento de acceso aleatorio, se suspende la configuración de la subtrama de RN. Es decir, esto significa que la configuración de la subtrama de RN se descarta temporalmente. Posteriormente, la estructura de la subtrama de RN se reanuda en el momento en que se completa con éxito el procedimiento de acceso aleatorio.
La Figura 8 ilustra un procedimiento de acceso aleatorio basado en contienda en un sistema de comunicación inalámbrica al que se puede aplicar la presente invención.
(1) Msg 1 (Mensaje 1)
En primer lugar, un UE selecciona aleatoriamente un preámbulo de acceso aleatorio (preámbulo de RACH) de un conjunto de preámbulos de acceso aleatorio indicados por información del sistema o un comando de traspaso. A continuación, el UE selecciona un recurso de PRACH (RACH físico) que puede transmitir el preámbulo de acceso aleatorio y transmite el preámbulo de acceso aleatorio usando el recurso de PRACH.
Un preámbulo de acceso aleatorio se transmite en seis bits en el canal de transmisión de RACH, donde los seis bits comprenden una identidad aleatoria de 5 bits para identificar un UE que transmite un preámbulo de RACH y 1 bit para representar información adicional (por ejemplo, indicar el tamaño de Msg 3).
Un eNB que ha recibido un preámbulo de acceso aleatorio de un UE decodifica el preámbulo y obtiene RA-RNTI. Un recurso de tiempo-frecuencia de un preámbulo de acceso aleatorio transmitido por el UE correspondiente determina el RA-RNTI relacionado con un PRACH al que se transmite un preámbulo de acceso aleatorio.
(2) Msg 2 (Mensaje 2)
El eNB transmite una respuesta de acceso aleatorio al UE, donde el RA-RNTI obtenido mediante el uso del preámbulo en Msg 1 trata la respuesta de acceso aleatorio. Una respuesta de acceso aleatorio puede incluir un índice/identificador de preámbulo de RA, concesión de UL que indica un recurso de radio de enlace ascendente, RNTI de célula temporal (TC-RNTI) y comando de alineación de tiempo (TAC). Un TAC indica un valor de sincronización de tiempo que el eNB transmite al UE para mantener la alineación de tiempo de enlace ascendente. El UE actualiza la temporización de transmisión del enlace ascendente usando el valor de sincronización de tiempo. Si el UE actualiza la sincronización de tiempo, el UE inicia o reinicia un temporizador de alineación de tiempo. La concesión de UL incluye asignación de
recursos de enlace ascendente y TPC (comando de potencia de transmisión) que se usa para transmitir un mensaje de planificación (Msg 3) descrito más adelante. El TPC se usa para determinar la potencia de transmisión para un Pu Sc H planificado.
El UE intenta recibir una respuesta de acceso aleatorio dentro de una ventana de respuesta de acceso aleatorio indicada por el eNB a través de la información del sistema o un comando de transferencia, detecta un PDCCH enmascarado con un RA-RNTI correspondiente al PRACH y recibe un PDSCH indicado por el PDCCH detectado. La información de respuesta de acceso aleatorio puede transmitirse en forma de una PDU de MAC (unidad de datos de paquetes de MAC) y la PDU de MAC puede transmitirse a través del PDSCH. Es preferible que el PDCCH incluya información del UE que tiene que recibir el PDSCH, información de frecuencia y tiempo de un recurso de radio del PDSCH y formato de transmisión del PDSCH. Como se describió anteriormente, una vez que el UE tiene éxito al detectar el PDCCH transmitido a sí mismo, puede recibir apropiadamente una respuesta de acceso aleatorio transmitida al PDSCH de acuerdo con la información del PDCCH.
La ventana de respuesta de acceso aleatorio se refiere a un intervalo de tiempo máximo en el que el UE que transmite un preámbulo espera recibir un mensaje de respuesta de acceso aleatorio. La ventana de respuesta de acceso aleatorio tiene una longitud de 'ra-ResponseWindowSize' que empieza desde una subtrama después de tres subtramas en la última subtrama que transmite un preámbulo. En otras palabras, el UE espera recibir una respuesta de acceso aleatorio durante una ventana de acceso aleatorio asegurada después de que las tres subtramas de la subtrama completaron la transmisión del preámbulo. El UE puede obtener el parámetro del tamaño de la ventana de acceso aleatorio ('ra-ResponseWindowsize') a través de la información del sistema, y se determina que el tamaño de la ventana de acceso aleatorio es un valor entre 2 y 10.
Si se recibe una respuesta de acceso aleatorio que tiene el mismo delimitador/identidad de preámbulo de acceso aleatorio que el preámbulo de acceso aleatorio transmitido al eNB, el UE deja de monitorizar la respuesta de acceso aleatorio. Por otra parte, si falla al recibir un mensaje de respuesta de acceso aleatorio hasta que se termina una ventana de respuesta de acceso aleatorio o falla al recibir una respuesta de acceso aleatorio válida que tenga la misma identidad de preámbulo de acceso aleatorio que el preámbulo de acceso aleatorio transmitido al eNB, el UE puede considerar que la recepción de la respuesta de acceso aleatorio ha fallado y a continuación realizar la retransmisión del preámbulo.
Como se describió anteriormente, la razón por la que es necesaria una identidad de preámbulo de acceso aleatorio para una respuesta de acceso aleatorio es que una respuesta de acceso aleatorio puede incluir información de respuesta de acceso aleatorio para uno o más UE y, por lo tanto, es necesario indicar para qué UE es válida la concesión de UL, TC-RNTI y TAC.
(3) Msg 3 (Mensaje 3)
Cuando se recibe una respuesta de acceso aleatorio válida, el UE procesa por separado la información incluida en la respuesta de acceso aleatorio. En otras palabras, el UE aplica el TAC y almacena el TC-RNTI. Además, usando la concesión de UL, el UE transmite los datos almacenados en su memoria intermedia o los datos recién generados al eNB. En caso de que el UE se conecte por primera vez, puede incluirse una solicitud de conexión de RRC generada en la capa de RRC y transmitida a través de un CCCH en el Msg 3 y transmitirse. Y en el caso de un procedimiento de restablecimiento de conexión de RRC, puede incluirse una solicitud de restablecimiento de conexión de RRC generada en la capa de RRC y transmitida a través del CCCH en el Msg 3 y transmitirse. Además, se puede incluir un mensaje de solicitud de conexión de NAS en el Msg 3.
El Msg 3 tiene que incluir una identidad de UE. En el caso de un procedimiento de acceso aleatorio basado en contienda, el eNB no puede determinar qué UE realizan el procedimiento de acceso aleatorio. Por lo tanto, el eNB necesita la identidad del UE para cada UE para evitar posibles contiendas.
Existen dos métodos para incluir identidades de UE. En el primer método, si el UE ya tiene una identidad de célula válida (C-RNTI) asignada por la célula correspondiente antes de realizar el procedimiento de acceso aleatorio, el UE transmite su identidad de célula a través de una señal de transmisión de enlace ascendente correspondiente a la concesión de UL. Por otro lado, si el UE no ha recibido una identidad de célula válida antes de realizar el procedimiento de acceso aleatorio, el UE transmite su identidad única (por ejemplo, S(SAE)-TMSI o un número aleatorio). En la mayoría de los casos, la identidad única es más larga que la C-RNTI.
El UE usa aleatorización específica del UE para la transmisión en el UL-SCH. En caso de que el UE haya recibido una C-RNTI, el UE puede realizar la aleatorización usando la C-RNTI. En caso de que el UE aún no haya recibido una C-RNTI, el UE no puede realizar una aleatorización basada en C-RNTI, sino que usa un TC-RNTi recibido de una respuesta de acceso aleatorio en su lugar. Si ha recibido datos correspondientes a la concesión de UL, el UE inicia un temporizador de resolución de contienda para resolver la contienda.
(4) Msg 4 (Mensaje 4)
Cuando se recibe la C-RNTI de un UE a través del Msg 3 del UE correspondiente, el eNB transmite un Msg 4 al UE usando la C-RNTI de recepción. Por otra parte, en caso de que el eNB reciba la identidad única (es decir, S-TMSI o un número aleatorio) a través del Msg 3, el eNB transmite el Msg 4 al UE usando un TC-RNTI asignado al UE correspondiente desde una respuesta de acceso aleatorio. Como ejemplo, el Msg 4 puede incluir un mensaje de configuración de conexión de rRc.
Después de transmitir datos que incluyen una identidad a través de una concesión de UL incluida en la respuesta de acceso aleatorio, el UE espera un comando del eNB para resolver la contienda. En otras palabras, también hay dos métodos disponibles para un método para recibir el PDCCH. Como se describió anteriormente, en caso de que la identidad en el Msg 3 transmitido en respuesta a la concesión de UL sea la C-RNTI, el UE intenta recibir el PDCCH usando su C-RNTI. En caso de que la identidad sea una identidad única (en otras palabras, S-TMSI o un número aleatorio), el UE intenta recibir el PDCCH usando el TC-RNTI incluido en la respuesta de acceso aleatorio. Posteriormente, en el primer caso, si el UE recibe el PDCCH a través de su C-RNTI antes de que expire el temporizador de resolución de contienda, el UE determina que el procedimiento de acceso aleatorio se ha realizado normalmente y termina el procedimiento de acceso aleatorio. En el último caso, si el UE recibe el PDCCH a través del TC-RNTI antes de que se complete el temporizador de resolución de contienda, el UE comprueba los datos transmitidos por el PDSCH indicados por el PDCCH. Si los datos incluyen una identidad única del UE, el UE determina que el procedimiento de acceso aleatorio se ha realizado con éxito y termina el procedimiento de acceso aleatorio. El UE obtiene la C-RNTI a través del Msg 4, después de lo cual el UE y la red transmiten y reciben un mensaje especializado del UE usando la C-RNTI.
A continuación, se describirá un método para resolver la contienda durante el acceso aleatorio.
La razón por la que se produce la contención durante el acceso aleatorio es que el número de preámbulos de acceso aleatorio es, en principio, finito. En otras palabras, dado que el eNB no puede asignar preámbulos de acceso aleatorio únicos a los respectivos UE, un UE selecciona y transmite uno de entre los preámbulos de acceso aleatorio comunes. En consecuencia, aunque hay casos en los que dos o más UE seleccionan y transmiten el mismo preámbulo de acceso aleatorio usando el mismo recurso de radio (recurso PRACH), el eNB considera el preámbulo de acceso aleatorio como el que se transmite desde un único UE. Por lo tanto, el eNB transmite una respuesta de acceso aleatorio al UE y espera que solo un UE reciba la respuesta de acceso aleatorio. Sin embargo, como se describió anteriormente, debido a la posibilidad de contienda, dos o más UE reciben la misma respuesta de acceso aleatorio, y cada UE de recepción realiza una operación debido a la respuesta de acceso aleatorio. En otras palabras, ocurre un problema cuando dos o más UE transmiten datos diferentes al mismo recurso de radio usando una concesión de UL incluida en la respuesta de acceso aleatorio. En consecuencia, toda la transmisión de los datos puede fallar, o el eNB puede tener éxito solo al recibir los datos de un UE específico dependiendo de las posiciones de potencia de transmisión de los UE. En el último caso, dado que dos o más UE asumen que todos han tenido éxito en transmitir sus datos, el eNB tiene que informar a aquellos UE que han fallado en la contienda sobre su fallo. En otras palabras, la resolución de contienda se refiere a la operación de informar a un UE sobre si ha tenido éxito o no.
Se usan dos métodos para la resolución de contienda. Uno de los métodos emplea un temporizador de resolución de contienda y el otro método emplea la transmisión de una identidad de un UE exitoso a otros UE. El primer caso se usa cuando un UE ya tiene una C-RNTI única antes de realizar un proceso de acceso aleatorio. En otras palabras, un UE que ya tiene una C-RNTI transmite datos que incluyen su C-RNTI al eNB de acuerdo con una respuesta de acceso aleatorio y opera un temporizador de resolución de contienda. Y si el UE recibe un PDCCH indicado por su C-RNTI antes de que expire el temporizador de resolución de contienda, el UE determina que ha ganado la contienda y finaliza normalmente el acceso aleatorio. Por otro lado, si el UE falla al recibir un PDCCH indicado por su C-RNTI antes de que expire el temporizador de resolución de contienda, el UE determina que ha perdido la contienda y realiza el proceso de acceso aleatorio nuevamente o informa a una capa superior del fallo. El último método de resolución de contienda, en concreto, el método para transmitir una identidad de un UE exitoso, se usa cuando un UE no tiene una identidad de célula única antes de realizar el proceso de acceso aleatorio. En otras palabras, en caso de que el UE no tenga identidad de célula, el UE transmite datos incluyendo una identidad superior (S-TMSI o un número aleatorio) mayor que una identidad de célula en los datos de acuerdo con la información de concesión de UL incluida en una respuesta de acceso aleatorio y opera un temporizador de resolución de contienda. En caso de que los datos que incluyen la identidad superior del Ue se transmitan a un DL-SCH antes de que expire el temporizador de resolución de contienda, el UE determina que el proceso de acceso aleatorio se ha realizado con éxito. Por otra parte, en caso de que los datos que incluyen la identidad superior del UE no se transmitan al DL-SCH antes de que expiren los datos de resolución de contienda, el UE determina que el proceso de acceso aleatorio ha fallado.
Mientras tanto, a diferencia del proceso de acceso aleatorio basado en contienda ilustrado en la Figura 11, un proceso de acceso aleatorio no basado en contención finaliza sus procedimientos solo transmitiendo el Msg 1 y 2. Sin embargo, antes de que el UE transmita un preámbulo de acceso aleatorio al eNB como el Msg 1, el eNB asigna un preámbulo de acceso aleatorio al UE. El procedimiento de acceso aleatorio se termina cuando el UE transmite el preámbulo de acceso aleatorio asignado al eNB como el Msg 1 y recibe una respuesta de acceso aleatorio del eNB.
Arquitectura del sistema 5G al que se puede aplicar la presente invención
Un sistema 5G es una tecnología avanzada de la tecnología de comunicación móvil LTE de la 4a generación y una tecnología de acceso de nueva radio (RAT) a través de la evolución de la estructura de red de comunicación móvil existente o una estructura de estado limpio y una tecnología extendida de evolución a largo plazo (LTE), y soporta LTE extendido (eLTE), acceso no de 3GPP (por ejemplo, WLAN) y así sucesivamente.
Un sistema 5G se define basándose en un servicio, y una interacción entre las funciones de red (NF) dentro de la arquitectura para un sistema 5G se puede expresar mediante dos métodos de la siguiente manera.
- Representación de punto de referencia (Figura 9): indica una interacción entre servicios NF dentro de las NF descritas por un punto de referencia de punto a punto (por ejemplo, N11) entre dos NF (por ejemplo, AMF y SMF). - Representación basada en servicios (Figura 10): las funciones de red (por ejemplo, a Mf ) dentro de un plano de control (CP) permiten que otras funciones de red autenticadas accedan a su propio servicio. Si esta representación es necesaria, también incluye un punto de referencia de punto a punto.
La Figura 9 es un diagrama que ilustra la arquitectura del sistema 5G usando una representación de punto de referencia.
Haciendo referencia a la Figura 9, la arquitectura del sistema 5G puede incluir diversos elementos (es decir, una función de red (NF)). Este dibujo ilustra una función de servidor de autenticación (AUSF), una función de gestión de acceso y movilidad (AMF) (central), una función de gestión de sesión (SMF), una función de control de políticas (PCF), una función de aplicación (AF), gestión de datos unidos (UDM), una red de datos (DN), una función de plano de usuario (UPF), una red de acceso (radio) ((R)AN) y un equipo de usuario (UE) correspondientes a algunos de los diversos elementos.
Cada una de las NF soporta las siguientes funciones.
- AUSF almacena datos para la autenticación de un UE.
- AMF proporciona una función para el acceso de una unidad de UE y la gestión de la movilidad y puede estar básicamente conectada a una AMF por un UE.
Específicamente, AMF soporta funciones, tales como señalización entre nodos CN para movilidad entre redes de acceso de 3GPP, la terminación de una interfaz CP de red de acceso de radio (RAN) (es decir, interfaz N2), la terminación (N1) de señalización de NAS, seguridad de señalización de NAS (cifrado NAS y protección de integridad), control de seguridad de AS, gestión del área de registro, gestión de conexión, alcance de UE en modo inactivo (que incluye el control y la ejecución de retransmisión de radiobúsqueda), control de gestión de movilidad (suscripción y política), movilidad intra sistema y soporte de movilidad inter sistema, el soporte de segmentación de red, selección de SMF, interceptación legal (para un evento de AMF y una interfaz a un sistema LI), la provisión de transferencia de un mensaje de gestión de sesión (SM) entre un UE y una SMF, un intermediario transparente para enrutamiento de mensajes SM, autenticación de acceso, autorización de acceso que incluye una comprobación de derecho de itinerancia, la provisión de transferencia de un mensaje de SMS entre un UE y una SMSF (SMS(Servicio de Mensajes Cortos), una función de anclaje de seguridad (SEA) y/o gestión del contexto de seguridad (SCM).
Algunas o todas las funciones de la AMF pueden soportarse dentro de una sola instancia de una AMF.
- DN significa un servicio de operador, acceso a Internet o un servicio de 3os, por ejemplo. El DN transmite una unidad de datos de protocolo (PDU) de enlace descendente a una UPF o recibe una PDU, transmitida por un UE, desde una UPF.
- La PCF proporciona una función para recibir información sobre un flujo de paquetes desde un servidor de aplicaciones y determinar una política, tal como gestión de movilidad y gestión de sesiones. Específicamente, la PCF soporta funciones, tal como el soporte de una estructura de políticas unificada para controlar el comportamiento de una red, la provisión de una regla de política para que la función o funciones de CP (por ejemplo, AMF o SMF) puedan ejecutar una regla de política, y la implementación de un extremo frontal para acceder a la información de suscripción relacionada para determinar una política dentro del depósito de datos de usuario (UDR).
- SMF proporciona una función de gestión de sesiones y puede gestionarse por una SMF diferente para cada sesión si un UE tiene una pluralidad de sesiones.
Específicamente, la SMF soporta funciones, tales como la gestión de sesiones (por ejemplo, configuración, modificación y liberación de sesiones, incluyendo el mantenimiento de un túnel entre una UPF y un nodo de AN), asignación y gestión de direcciones de IP de UE (incluyendo opcionalmente la autenticación), la selección y el control de la función de UP, una configuración de dirección de tráfico para enrutar el tráfico desde la UPF a un destino apropiado, la terminación de una interfaz hacia funciones de control de políticas, la ejecución de la parte de control de una política y QoS, interceptación legal (para un evento de SM y una interfaz a un sistema LI), la terminación de la parte de SM de un mensaje de NAS, la notificación de datos de enlace descendente, el iniciador de información de SM específica de AN (transferida a un AN a través de N2 a través de las AMF), la determinación de un modo de SSC de una sesión y una función de itinerancia.
Algunas o todas las funciones de la SMF pueden soportarse dentro de una sola instancia de una SMF.
- UDM almacena los datos de suscripción de un usuario, datos de políticas, etc. UDM incluye dos partes, es decir, un extremo de frontal de la aplicación (FE) y un repositorio de datos de usuario (UDR).
El FE incluye un FE de UDM responsable del procesamiento de la gestión de ubicaciones, la gestión de suscripciones y las credenciales y una PCF responsable del control de políticas. La UDR almacena los datos requeridos para las funciones proporcionadas por la UDM-FE y un perfil de política requerido por la PCF. Los datos almacenados dentro de la UDR incluyen datos de suscripción del usuario, incluyendo un ID de suscripción, una credencial de seguridad, datos de suscripción relacionados con el acceso y la movilidad, datos de suscripción relacionados con la sesión y datos de políticas. La UDM-FE soporta funciones, tales como el acceso a la información de suscripción almacenada en la UDR, el procesamiento de credenciales de autenticación, el manejo de la identificación del usuario, la autenticación de acceso, la gestión de registro/movilidad, la gestión de suscripciones y la gestión de SMS.
- UPF transfiere una PDU de enlace descendente, recibida de una DN, a un UE a través de una (R)AN y transfiere una PDU de enlace ascendente, recibida de un UE, a una DN a través de una (R)AN.
Específicamente, la UPF soporta funciones, como un punto de anclaje para la movilidad intra/inter RAT, el punto de sesión de la PDU externa de interconexión a una red de datos, el enrutamiento y reenvío de paquetes, una parte del plano de usuario para la ejecución de la inspección de paquetes y una regla de política, intercepción legal, un informe de uso de tráfico, un clasificador de enlace ascendente para soportar el enrutamiento del flujo de tráfico de una red de datos, un punto de bifurcación para soportar una sesión de PDU de múltiples hogares, manejo de QoS (por ejemplo, la ejecución de filtrado de paquetes, sincronización y una tasa de enlace ascendente/descendente) para un plano de usuario, verificación de tráfico de enlace ascendente (asignación de SDF entre un flujo de datos de servicio (SDF) y un flujo de QoS), marcado de paquetes de nivel de transporte dentro del enlace ascendente y descendente, almacenamiento en memoria intermedia de paquetes de enlace descendente y función de activación de notificación de datos de enlace descendente. Algunas o todas las funciones de la UPF pueden soportarse dentro de una sola instancia de una UPF.
- AF interopera con una red central de 3GPP para proporcionar servicios (por ejemplo, funciones de soporte, tales como la influencia de una aplicación en el enrutamiento del tráfico, el acceso a la exposición de la capacidad de la red, una interacción con una estructura de políticas para el control de políticas).
- (R)AN se refiere colectivamente a una red de acceso de la nueva radio que soporta todas las tecnologías de acceso de E-UTRA evolucionada (E-UTRA) y de la nueva radio (NR) (por ejemplo, gNB), es decir, una versión avanzada de la tecnología de acceso de radio 4G.
El nodo de red encargado de la transmisión/recepción de señales inalámbricas con el UE es el gNB, y desempeña la misma función que el eNB.
El gNB soporta funciones para la gestión de recursos de radio (es decir, control de portadora de radio y control de admisión de radio), control de movilidad de conexión, la asignación dinámica (es decir, planificación) de recursos a un UE en el enlace ascendente/enlace descendente, compresión de encabezado de protocolo de Internet (IP), la encriptación y la protección de la integridad de un flujo de datos de usuario, la selección de una AMF tras adjuntar un UE si el enrutamiento a la AMF no se ha determinado basándose en la información proporcionada al UE, la selección de una AMF tras adjuntar un UE, enrutamiento de datos del plano de usuario a una o unas UPF, enrutamiento de información del plano de control a una AMF, establecimiento y liberación de conexión, la planificación y transmisión de un mensaje de radiobúsqueda (generado desde una AMF), la planificación y transmisión de información de difusión del sistema (generada desde una AMF u operación y mantenimiento (O&M)), una medición y configuración de informe de medición para movilidad y planificación, marcado de paquetes de nivel de transporte en el enlace ascendente, gestión de sesión, el soporte de segmentación de red, gestión de flujo de QoS y mapeo a una portadora de radio de datos, el soporte de un UE que está en modo inactivo, la función de distribución de un mensaje de NAS, una función de selección de nodo de NAS, compartición de red de acceso de radio, conectividad dual e interfuncionamiento estrecho entre una NR y una E-UTRA.
- UE significa un dispositivo de usuario. Un aparato de usuario puede denominarse un término, tal como un terminal, un equipo móvil (Me ) o una estación móvil (MS). Además, el aparato de usuario puede ser un dispositivo portátil, tal como un ordenador portátil, un teléfono móvil, un asistente digital personal (PDA), un teléfono inteligente o un dispositivo multimedia, o puede ser un dispositivo que no puede llevarse, tal como un ordenador personal (PC) o un dispositivo montado en un vehículo.
En los dibujos, para mayor claridad de la descripción, no se muestra una función de red de almacenamiento de datos no estructurados (UDSF), una función de red de almacenamiento de datos estructurados (SDSF), una función de exposición de red (NEF) ni una función de repositorio de NF (NRF), pero todas las NF mostradas en este dibujo pueden realizar operaciones mutuas junto con UDSF, NEF y NRF, si es necesario.
- NEF proporciona medios para exponer de forma segura los servicios y capacidades proporcionados por las funciones de red 3GPP, por ejemplo, para un tercero, exposición interna/reexposición, una función de aplicación y computación perimetral. La NEF recibe información de otra función o funciones de red (basándose en la capacidad o capacidades expuestas de otra función o funciones de red). La NEF puede almacenar información recibida como datos estructurados usando una interfaz normalizada como una función de red de almacenamiento de datos. La información almacenada se vuelve a exponer a otra función o funciones de red y función o funciones de aplicación por la NEF y puede usarse para otros fines, tal como el análisis.
- NRF soporta una función de descubrimiento de servicios. Recibe una solicitud de descubrimiento de NF de una instancia de NF y proporciona información de una instancia de NF descubierta a una instancia de NF. Además, mantiene las instancias de NF disponibles y los servicios soportados por las instancias de NF disponibles.
- SDSF es una función opcional para soportar una función de almacenamiento y recuperación de información como datos estructurados por cualquier NEF.
- UDSF es una función opcional para soportar una función de almacenamiento y recuperación de información como datos no estructurados por cualquier NF.
En el sistema 5G, un nodo responsable de la transmisión/recepción inalámbrica con el UE es el gNB y desempeña la misma función que el eNB en el EPS. Cuando el UE está conectado simultáneamente a la conexión 3GPP ya la conexión no de 3GPP, el UE recibe un servicio a través de una AMF como se ilustra en la Figura 9. En la Figura 9, se ilustra que la conexión que no es 3GPP realiza una conexión y la conexión 3GPP realiza una conexión a una misma UPF, pero la conexión no se requiere particularmente y puede conectarse mediante una pluralidad de UPF diferentes.
Sin embargo, cuando el UE selecciona N3IWK (también conocida como función de interfuncionamiento no de 3GPP (N3IWF)) en la HPLMN en el escenario de itinerancia y está conectado a la conexión no de 3GPP, la AMF que gestiona la conexión de 3GPP puede estar ubicada en la VPLMN y la AMF que gestiona la conexión no de 3GPP puede estar ubicada en la HPLMN.
La red de acceso no de 3GPP está conectada a la red central 5G a través de N3IWK/N3IWF. La N3IWK/N3IWF interactúa con la función del plano de control de la red central 5G y la función del plano de usuario a través de las interfaces N2 y N3, respectivamente.
Un ejemplo representativo de la conexión no de 3GPP mencionada en la presente memoria descriptiva puede ser una conexión WLAN.
Mientras tanto, este dibujo ilustra un modelo de referencia si un UE accede a una DN usando una sesión de PDU, por conveniencia de descripción, pero la presente invención no está limitada a lo mismo.
Un UE puede acceder a dos redes de datos (es decir, local y central) al mismo tiempo usando múltiples sesiones de PDU. En este caso, para diferentes sesiones de PDU, se pueden seleccionar dos SMF. En este caso, cada SMF puede tener la capacidad de controlar tanto una UPF local como una UPF central dentro de una sesión de PDU, que se pueden activar de forma independiente por PDU.
Además, un UE puede acceder a dos redes de datos (es decir, local y central) proporcionadas dentro de una sesión de PDU al mismo tiempo.
En el sistema de 3GPP, se define como punto de referencia un vínculo conceptual que conecta las NF dentro del sistema 5G. A continuación, se ilustran los puntos de referencia incluidos en la arquitectura del sistema 5G representada en este dibujo.
- N1: un punto de referencia entre un UE y una AMF
- N2: un punto de referencia entre una (R)AN y una AMF
- N3: punto de referencia entre una (R)AN y una UPF
- N4: un punto de referencia entre una SMF y una UPF
- N5: un punto de referencia entre una PCF y una AF
- N6: un punto de referencia entre una UPF y una red de datos
- N7: un punto de referencia entre una SMF y una PCF
- N24: un punto de referencia entre una PCF dentro de una red visitada y una PCF dentro de una red doméstica - N8: un punto de referencia entre una UDM y una AMF
- N9: un punto de referencia entre dos UPF centrales
- N10: un punto de referencia entre una UDM y una SMF
- N11: un punto de referencia entre una 
AMF y una SMF
- N12: un punto de referencia entre una AMF y una AUSF
- N13: un punto de referencia entre una UDM y una función de servidor de autenticación (AUSF)
- N14: un punto de referencia entre dos AMF
- N15: un punto de referencia entre una PCF y una AMF en el caso de un escenario de no itinerancia y un punto de referencia entre una PCF dentro de una red visitada y una AMF en el caso de un escenario de itinerancia - N16: un punto de referencia entre dos SMF (en el caso de un escenario de itinerancia, un punto de referencia entre
una SMF dentro de una red visitada y una SMF dentro de una red doméstica)
- N17: un punto de referencia entre una AMF y una EIR
- N18: un punto de referencia entre cualquier NF y una UDSF
- N19: un punto de referencia entre una NEF y una SDSF
La Figura 10 es un diagrama que ilustra la arquitectura del sistema 5G usando una representación basada en servicios.
Una interfaz basada en servicios ilustrada en este dibujo muestra un conjunto de servicios proporcionados/expuestos por una NF específica. La interfaz basada en servicios se usa dentro de un plano de control. A continuación, se ilustran las interfaces basadas en servicios incluidas en la arquitectura del sistema 5G representada en este dibujo.
- Namf: una interfaz basada en servicios mostrada por una AMF
- Nsmf: una interfaz basada en servicios mostrada por una SMF
- Nnef: una interfaz basada en servicios mostrada por una NEF
- Npcf: una interfaz basada en servicios mostrada por una PCF
- Nudm: una interfaz basada en servicios mostrada por una UDM
- Naf: una interfaz basada en servicios mostrada por una AF
- Nnrf: una interfaz basada en servicios mostrada por una NRF
- Nausf: una interfaz basada en servicios mostrada por una AUSF
El servicio de NF es un tipo de capacidad expuesta a otra NF (es decir, un consumidor de servicios de NF) por una NF (es decir, un proveedor de servicios de NF) a través de una interfaz basada en servicios. La NF puede exponer uno o más servicios de la NF. Para definir el servicio de NF, se aplican los siguientes criterios:
- Los servicios NF se derivan de un flujo de información para describir una función de extremo a extremo.
- La secuencia de invocación del servicio NF describe un flujo de mensajes completo de extremo a extremo.
- Dos operaciones para que las NF proporcionen sus servicios a través de interfaces basadas en servicios son las siguientes:
i) "Solicitud-respuesta": un plano de control NF_B (es decir, proveedor de servicios de NF) recibe una solicitud para proporcionar un servicio de NF específico (que incluye la ejecución de una operación y/o el suministro de información) de otro plano de control NF_A (es decir, consumidor de servicios de NF). NF_B envía los resultados del servicio de NF basándose en la información proporcionada por NF_A dentro de una solicitud como respuesta.
Para satisfacer una solicitud, como alternativa, NF_B puede consumir servicios NF de otra u otras NF. En el mecanismo de solicitud-respuesta, la comunicación se realiza en una manera uno a uno entre dos NF (es decir, consumidor y proveedor).
ii) "suscribir-notificar"
Un plano de control NF_A (es decir, un consumidor de servicios de NF) se suscribe a un servicio de NF proporcionado por otro plano de control NF_B (es decir, un proveedor de servicios de NF). Una pluralidad de NF de plano de control pueden suscribirse al mismo servicio de NF de plano de control. NF_B notifica a la o las NF interesadas que se han suscrito a los servicios de NF de los resultados de los servicios de NF. Una solicitud de suscripción de un consumidor puede incluir una solicitud de notificación desencadenada a través de una actualización periódica o un evento específico (por ejemplo, el cambio, la llegada del umbral específico, etc. de la información solicitada). El mecanismo también incluye un caso en el que la o las NF (por ejemplo, NF_B) se suscriben implícitamente a una notificación específica sin una solicitud de suscripción explícita (por ejemplo, debido a un procedimiento de registro exitoso).
La Figura 11 ilustra la arquitectura NG-RAN a la que se puede aplicar la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 11, una red de acceso por radio de nueva generación (NG-RAN) incluye un Nodo B de NR (el o los gNB) y/o un eNodo B (el o los eNB) para proporcionar la terminación de un protocolo de plano de usuario y de plano de control hacia un UE.
Se conecta una interfaz Xn entre los gNB y entre un o unos gNB y un o unos eNB conectados a 5GC. El o los gNB y el o los eNB también están conectados a 5GC usando una interfaz NG. Más específicamente, el o los gNB y el o los eNB también están conectados a una AMF usando una interfaz NG-C (es decir, un punto de referencia N2), es decir, una interfaz de plano de control entre una NG-RAN y 5GC y están conectados a una UPF usando una interfaz NG-U (es decir, un punto de referencia N3), es decir, una interfaz de plano de usuario entre una NG-RAN y 5GC.
Arquitectura de protocolo de radio
La Figura 12 es un diagrama que ilustra una pila de protocolo de radio a la que se puede aplicar la presente invención. Específicamente, la Figura 12(a) ilustra una pila de protocolo de plano de usuario de interfaz de radio entre un UE y un gNB, y la Figura 12(b) ilustra una pila de protocolo de plano de control de interfaz de radio entre el UE y el gNB.
Un plano de control significa un pasaje a través del cual se transmiten mensajes de control para que un UE y una red gestionen una llamada. Un plano de usuario significa un pasaje a través del cual se transmiten datos generados en una capa de aplicación, por ejemplo, datos de voz o datos de paquetes de Internet.
Haciendo referencia a la Figura 12(a), la pila de protocolo del plano de usuario puede dividirse en una primera capa (capa 1) (es decir, una capa de capa física (PHY)) y una segunda capa (capa 2).
Haciendo referencia a la Figura 12(b), la pila de protocolo del plano de control se puede dividir en una primera capa (es decir, una capa PHY), una segunda capa, una tercera capa (es decir, una capa de control de recursos de radio (RRC)) y una capa de estrato sin acceso (NAS).
La segunda capa se divide en una subcapa de control de acceso al medio (MAC), una subcapa de control de enlace de radio (RLC), una subcapa de protocolo de convergencia de datos de paquetes (PDC) y una subcapa de protocolo de adaptación de datos de servicio (SDAP) (en el caso de un plano de usuario).
Las portadoras de radio se clasifican en dos grupos: una portadora de radio de datos (DRB) para datos del plano de usuario y una portadora de radio de señalización (SRB) para datos del plano de control
A continuación, se describen las capas del plano de control y el plano de usuario del protocolo de radio.
1) La capa PHY, es decir, la primera capa, proporciona el servicio de transferencia de información a una capa superior usando un canal físico. La capa PHY está conectada a la subcapa de MAC ubicada en un nivel alto a través de un canal de transporte. Los datos se transmiten entre la subcapa de MAC y la capa PHY a través de un canal de transporte. El canal de transporte se clasifica dependiendo de cómo se transmiten los datos de acuerdo con qué características a través de una interfaz de radio. Además, los datos se transmiten entre diferentes capas físicas, es decir, entre la capa PHY de una etapa de transmisión y la capa PHY de una etapa de recepción a través de un canal físico.
2) La subcapa de MAC realiza el mapeo entre un canal lógico y un canal de transporte; la multiplexación/demultiplexación de una unidad de datos de servicio de MAC (SDU) que pertenece a un canal lógico o diferentes canales lógicos hacia/desde un bloque de transporte (TB) transferido hacia/desde la capa PHY a través de un canal de transporte; un informe de información de planificación; corrección de errores a través de una solicitud de repetición automática híbrida (HARQ); manejo de prioridad entre los UE usando planificación dinámica; manejo de prioridad entre los canales lógicos de un UE usando prioridad de canal lógico; y relleno.
Diferentes tipos de servicio de transferencia de datos proporcionados por la subcapa de MAC. Cada tipo de canal lógico define la información de qué tipo se transfiere.
Los canales lógicos se clasifican en dos grupos: un canal de control y un canal de tráfico.
i) El canal de control se usa para transferir solo información del plano de control y es de la siguiente manera.
- Canal de control de difusión (BCCH): un sistema de canal de enlace descendente para la difusión de información de control.
- Canal de control de radiobúsqueda (PCCH): un canal de enlace descendente que transfiere información de radiobúsqueda y notificación de cambio de información del sistema.
- Canal de control común (CCCH): un canal para transmitir información de control entre un UE y una red. Este canal se usa para los UE que no tienen una conexión de RRC con una red.
- Canal de control especializado (DCCH): un canal bidireccional de punto a punto para transmitir información de control especializada entre un UE y una red. Se usa por un UE que tiene una conexión de RRC.
ii) El canal de tráfico se usa para usar solo información del plano de usuario:
- Canal de tráfico especializado (DTCH): un canal de punto a punto para transferir información de usuario y especializado a un único UE. El DTCH puede estar presente tanto en el enlace ascendente como en el enlace descendente.
En el enlace descendente, una conexión entre un canal lógico y un canal de transporte es de la siguiente manera.
Un BCCH puede mapearse a un BCH. Un BCCH puede mapearse un DL-SCH. Un PCCH puede mapearse a un PCH. Un CCCH puede mapearse un DL-SCH. Un DCCH puede mapearse un DL-SCH. Un DTCh puede mapearse un DL-SCH.
En el enlace ascendente, una conexión entre un canal lógico y un canal de transporte es de la siguiente manera. Un CCCH puede mapearse a un UL-SCH. Un DCCH puede mapearse a un UL-SCH. Un DTCH puede mapearse a un UL-SCH.
3) La subcapa de RLC soporta tres modos de transporte: un modo transparente (TM), un modo sin acuse de recibo (UM) y un modo con acuse de recibo (AM).
Se puede aplicar una configuración de RLC a cada canal lógico. En el caso de un SRB, se usa el modo TM o AM. En cambio, en el caso de una DRB, se usa el modo UM o AM.
La subcapa de RLC realiza la transferencia a una PDU de capa superior; numeración secuencial independiente con un PDCP; corrección de errores a través de una solicitud de repetición automática (ARW); segmentación y re segmentación; el reensamblaje de una SDU; descarte de SDU de RLC; y restablecimiento de RLC.
4) La subcapa de PDCP para un plano de usuario realiza la numeración secuencial; compresión de encabezado y compresión-descompresión (correspondiente únicamente a la compresión de encabezado robusta (RoHC)); transferencia de datos de usuario; reordenación y detección de duplicados (si hay transferencia a una capa superior al PDCP); Enrutamiento de PDU de PDCP (en el caso de una portadora dividida); la retransmisión de una SDU de PDCP; cifrado y descifrado; descarte de SDU de PDCP; restablecimiento de PDCP y recuperación de datos para AM de RLC; y la duplicación de una PDU de PDCP.
La subcapa de PDCP, un plano de control, realiza adicionalmente la numeración secuencial; cifrado, descifrado y protección de la integridad; transferencia de datos del plano de control; detección de duplicación; la duplicación de una PDU de PDCP.
Cuando el RRC configura la duplicación para una portadora de radio, se añade una entidad de RLC adicional y un canal lógico adicional a una portadora de radio para controlar una o unas PDU de PDCP duplicadas. En el PDCP, la duplicación incluye la transmisión de las misma o mismas PDU de PDCP dos veces. La primera se transfiere a la entidad de RLC original y la segunda se transfiere a una entidad de RLC adicional. En este caso, la duplicación correspondiente a la PDU de PDCP original no se transmite al mismo bloque de transporte. Dos canales lógicos diferentes pueden pertenecer a la misma entidad de MAC (en el caso de una CA) o a entidades de MAC diferentes (en el caso de DC). En el primer caso, se usa una restricción de mapeo de canales lógicos para garantizar que una duplicación correspondiente a la PDU de PDCP original no se transfiera al mismo bloque de transporte.
5) La subcapa de SDAP realiza i) el mapeo entre un flujo de QoS y una portadora de radio de datos y ii) el marcado de ID de flujo de QoS dentro de un paquete de enlace descendente y enlace ascendente.
Se configura una entidad de protocolo de un SDAP para cada sesión de PDU, pero excepcionalmente en el caso de conectividad dual (DC), se pueden configurar dos entidades de SDAP.
6) La subcapa de RRC realiza la difusión de información del sistema relacionada con un estrato de acceso (AS) y un estrato sin acceso (NAS); radiobúsqueda iniciada por 5GC o una NG-RAN; el establecimiento, mantenimiento y liberación (incluyendo adicionalmente la modificación y liberación de una agregación de portadoras e incluyendo adicionalmente la modificación y liberación de conectividad dual entre una E-UTRAN y una NR o dentro de una NR) de una conexión de RRC entre un UE y una NG-RAN; una función de seguridad que incluye la gestión de claves; el establecimiento, configuración, mantenimiento y liberación de una o unas SRB y una o unas DRB; traspaso y transferencia de contexto; control de selección de células de UE, re-liberación y selección/reselección de células; una función de movilidad que incluye movilidad entre RAT; una función de gestión de QoS, un informe de medición de UE y un control de informe; la detección de un fallo de enlace de radio y la recuperación de un fallo de enlace de radio; y la transferencia de un mensaje de NAS desde un NAS a un UE y la transferencia de un mensaje de NAS desde un UE a un NAS.
Segmentación de red
Un sistema 5G ha introducido una tecnología de segmentación de red que proporciona recursos de red y funciones de red a un segmento independiente basándose en cada servicio.
A medida que se introduce la segmentación de la red, el aislamiento, la gestión independiente, etc. de una función de red y los recursos de la red pueden proporcionarse para cada segmento. En consecuencia, se pueden proporcionar servicios que sean independientes para cada servicio o usuario y que sean más flexibles seleccionando y combinando funciones de red del sistema 5G dependiendo de un servicio o usuario.
Un segmento de red se refiere a una red que integra lógicamente una red de acceso y una red central.
El segmento de red puede incluir uno o más de los siguientes:
- Función de plano de control de red central y de plano de usuario
- NG-RAN
- Función de interfuncionamiento no de 3GPP (N3IWF) hacia una red de acceso no de 3GPP
Una función soportada para cada segmento de red y la optimización de la función de red pueden ser diferentes. Una pluralidad de instancias de segmento de red puede proporcionar la misma función a diferentes grupos de UE.
Un UE puede estar conectado a una o más instancias de segmento de red al mismo tiempo a través de un 5G-AN. Un UE puede ser servido al mismo tiempo por un máximo de 8 segmentos de red. Una instancia de AMF que sirve a un UE puede pertenecer a cada instancia de segmento de red que sirve al UE. Es decir, la instancia de a Mf puede ser común a una instancia de segmento de red que sirve al UE. La parte de CN de una instancia o instancias de segmento de red que sirven a un UE se selecciona por una CN.
Una sesión de PDU pertenece solo a una instancia de segmento de red específica para cada PLMN. Diferentes instancias de segmento de red no comparten una sesión de PDU.
Una sesión de PDU pertenece a una instancia de segmento de red específica para cada PLMN. Diferentes segmentos pueden tener sesiones de PDU específicas de segmento usando el mismo DNN, pero diferentes instancias de segmento de red no comparten una sesión de PDU.
La información de asistencia de selección de segmento de red única (S-NSSAI) identifica un segmento de red. Cada S-NSSAI es información auxiliar usada por una red para seleccionar una instancia de segmento de red específica. La NSSAI es un conjunto de S-NSSAI. LA S-NSSAI incluye lo siguiente:
- Tipo de segmento/servicio (SST): el SST indica el funcionamiento de un segmento de red esperado desde el punto de vista de una función y servicio.
- Diferenciador de segmento (SD): el SD es información opcional que complementa un o unos SST para seleccionar una instancia de segmento de red de una pluralidad de instancias de segmento de red potenciales, todas las cuales cumplen con un SST indicado.
1) Tras el acceso inicial, selección de segmento de red
Una NSSAI configurada puede configurarse en un UE mediante una PLMN doméstica (HPLMN) para cada PLMN. La NSSAI configurada se vuelve específica de la PLMN, y la HPLMN indica una o unas PLMN a las que se ha aplicado cada NSSAI configurada.
Tras la conexión inicial de un UE, una RAN selecciona un segmento de red inicial que transferirá un mensaje usando una NSSAI. Para este fin, en un procedimiento de registro, un UE proporciona una NSSAI solicitada a una red. En este caso, cuando el UE proporciona la NSSAI solicitada a la red, un UE dentro de una PLMN específica usa solo S-NSSAI que pertenecen a la NSSAI configurada de la PLMN correspondiente.
Si un UE no proporciona una NSSAI a una RAN y una RAN no selecciona un segmento de red apropiado basándose en la NSSAI proporcionada, la RAN puede seleccionar un segmento de red por defecto.
Los datos de suscripción incluyen la o las S-NSSAI de un segmento o segmentos de red a los que se ha suscrito un UE. Se pueden marcar una o más S-NSSAI como S-NSSAI por defecto. Cuando una S-NSSAI está marcada por defecto, aunque un UE no transmite ninguna S-NSSAI a una red dentro de una solicitud de registro, la red puede servir al UE a través de un segmento de red relacionado.
Cuando un UE se registra con éxito, una CN notifica a una (R)AN de todas las NSSAI permitidas (incluyendo una o más S-NSSAI) proporcionando las NSSAI. Además, cuando el procedimiento de registro del UE se completa con éxito, el UE puede obtener una NSSAI permitida para una PLMN de una AMF.
La NSSAI permitida tiene precedencia sobre la NSSAI configurada para la PLMN. Posteriormente, el UE usa solo una o unas S-NSSAI dentro de la NSSAI permitida correspondiente a un segmento de red para un procedimiento relacionado con la selección de segmento de red dentro de la PLMN de servicio.
En cada PLMN, un UE almacena una NSSAI configurada y una NSSAI permitida (si está presente). Cuando el UE recibe una NSSAI permitida para una PLMN, anula la NSSAI permitida previamente almacenada para la PLMN.
2) Cambio de segmento
Una red puede cambiar una instancia de segmento de red ya seleccionada dependiendo de una política local y la movilidad, cambio de información de suscripción, etc. de un UE. Es decir, un conjunto de segmentos de red de un UE puede cambiarse en cualquier momento mientras el UE está registrado en una red. Además, un cambio de un conjunto de segmentos de red de un UE puede iniciarse por una red o bajo condiciones específicas.
Una red puede cambiar un conjunto de segmento o segmentos de red permitidos con los que se ha registrado un UE basándose en una política local, un cambio de información de suscripción y/o la movilidad del UE. Una red puede realizar un cambio de este tipo durante un procedimiento de registro o puede notificar a un UE de un cambio de un
segmento o segmentos de red soportados usando un procedimiento que puede desencadenar un procedimiento de registro.
Tras el segmento de red, la red puede proporcionar al UE una nueva NSSAI permitida y una lista de áreas de seguimiento. El UE incluye la nueva NSSAI en la señalización de acuerdo con un procedimiento de gestión de movilidad y transmite la señalización, provocando así la reselección de una instancia de segmento. Una AMF que soporta la instancia de segmento también puede cambiarse en respuesta a un cambio de la instancia de segmento.
Cuando un UE entra en un área en la que un segmento de red ya no está disponible, una red central libera una sesión de PDU para una S-NSSAI correspondiente a un segmento de red que ya no está disponible a través de un procedimiento de liberación de sesión de PDU.
Cuando se libera la sesión de PDU correspondiente al segmento que ya no está disponible, el UE determina si el tráfico existente se puede enrutar a través de una sesión de PDU que pertenece a otro segmento usando una política de UE.
Para un cambio de un conjunto de la o las S-NSSAI usadas, un UE inicia un procedimiento de registro.
3) Selección de SMF
Una PCF proporciona a un UE una política de selección de segmento de red (NSSP). La NSSP asocia el UE con una S-NSSAI y el UE la usa para determinar una sesión de PDU a la que se enrutará el tráfico.
Se proporciona una política de selección de segmentos de red para cada aplicación de un UE. Esto incluye una regla mediante la cual se puede mapear una S-NSSAI para cada aplicación de UE. La AMF selecciona una SMF para la gestión de sesiones de PDU usando información de abonado y una política de operador local junto con una SM-NSSAI transferida por un UE e información de DNN.
Cuando se establece una sesión de PDU para una instancia de segmento específica, una CN proporciona una (R)AN con una S-NSSAI correspondiente a la instancia de segmento a la que pertenece la sesión de PdU para que una RAN pueda acceder a una función específica de una instancia de segmento.
Gestión de sesiones
5GC soporta un servicio de conectividad de PDU, es decir, un servicio que proporciona el intercambio de la o las PDU entre un UE y una DN identificada por un nombre de red de datos (DNN) (o un nombre de punto de acceso (APN)). El servicio de conectividad de PDU también se soporta a través de una sesión de PDU establecida tras la solicitud del UE.
Cada sesión de PDU soporta un solo tipo de sesión de PDU. Es decir, cuando se establece la sesión de PDU, soporta el intercambio de la o las PDU de un solo tipo solicitado por un UE. Se definen los siguientes tipos de sesión de PDU. IP versión 4 (IPv4), IP versión 6 (IPv6), Ethernet y no estructurado. En este caso, el tipo de las PDU intercambiadas entre un UE y una DN son completamente transparentes en un sistema 5G.
Una sesión de PDU se establece usando la señalización de SM de NAS intercambiada entre un UE y una SMF a través de N1 (tras la petición del UE), modificada (tras la petición del UE y 5GC) y liberada (tras la petición del UE y 5GC). Tras la petición de un servidor de aplicaciones, 5GC puede desencadenar una aplicación específica dentro de un UE. Cuando el UE recibe un mensaje desencadenante, transfiere el mensaje correspondiente a una aplicación identificada. La aplicación identificada puede establecer una sesión de PDU con un DNN específico.
Una SMF verifica si una solicitud de UE cumple con la información de suscripción del usuario. Para este fin, la SMF obtiene datos de suscripción de nivel SMF de UDM. Tales datos pueden indicar un tipo de sesión de PDU aceptada para cada DNN:
Un UE registrado a través de una pluralidad de accesos selecciona el acceso para establecer una sesión de PDU.
Un UE puede solicitar mover una sesión de PDU entre acceso de 3GPP y no de 3GPP. Se realiza una determinación para mover la sesión de PDU entre acceso de 3GPP y no de 3GPP para cada sesión de PDU. Es decir, el UE puede tener una sesión de PDU que usa acceso de 3GPP mientras que otra sesión de PDU usa acceso no de 3GPP.
Dentro de una solicitud de establecimiento de sesión de PDU transmitida por una red, un UE proporciona una identidad (ID) de sesión de PDU. Además, el UE puede proporcionar un tipo de sesión de PDU, información de segmentación, un DNN, un servicio y un modo de continuidad de sesión (SSC).
Un UE puede establecer una pluralidad de sesiones de PDU con el mismo DN o diferentes DN al mismo tiempo mediante acceso de 3GPP y/o acceso no de 3GPP.
Un UE puede establecer una pluralidad de sesiones de PDU con el mismo DN servido por un extremo N6 de UPF diferente.
Un UE que tiene una pluralidad de sesiones de PDU establecidas puede ser servido por diferentes SMF.
La ruta del plano de usuario de diferentes sesiones de PDU pertenecientes al mismo UE (los mismos DNN o diferentes) puede estar completamente separada entre una UPF y una AN que interactúan con una DN.
La arquitectura del sistema 5G puede satisfacer diversos requisitos de continuidad de diferentes aplicaciones/servicios dentro de un UE soportando una continuidad de sesión y servicio (SCC). Un sistema 5G soporta diferentes modos de SSC. Un modo de SSC asociado con un anclaje de sesión de PDU no cambia mientras se establece una sesión de PDU.
- En el caso de una sesión de PDU a la que se aplica el Modo 1 de SSC, una red mantiene la continuidad del servicio proporcionado a un UE. En el caso de una sesión de PDU de tipo IP, se mantiene una dirección IP.
- Si se usa el Modo 2 de SSC, una red puede liberar el servicio de continuidad entregado a un UE. Además, la red puede liberar una sesión de PDU correspondiente. En el caso de una sesión de PDU de tipo IP, una red puede liberar una dirección o direcciones IP asignadas a un UE.
- Si se usa el Modo 3 de SSC, un UE puede tener conocimiento de un cambio de plano de usuario, pero una red garantiza que el UE no pierda conectividad. Para permitir una mejor continuidad del servicio, se establece una conexión a través de un nuevo punto de anclaje de sesión de PDU antes de que se termine una conexión anterior. En el caso de una sesión de p Du de tipo IP, no se mantiene una dirección IP mientras se despliega nuevamente un anclaje.
Se usa una política de selección de modo de SSC para determinar el tipo de modo de SSC asociado con una aplicación (o grupo de aplicaciones) de un UE. Un operador puede configurar previamente una política de selección de modo de SSC en un UE. La política incluye una o más reglas de política de selección de modo de SSC que pueden usarse para que un UE determine el tipo de modo de SSC asociado con una aplicación (o un grupo de aplicaciones). Además, la política puede incluir una regla de política de selección de modo de SSC por defecto que puede aplicarse a todas las aplicaciones de un UE.
Si un UE proporciona un modo de SSC cuando solicita una nueva sesión de PDU, una SMF selecciona si aceptará el modo de SSC solicitado o si modificará el modo de SSC solicitado basándose en la información de suscripción y/o una configuración local. Si un UE no proporciona un modo de SSC cuando solicita una nueva sesión de PDU, una SMF selecciona un modo de SSC por defecto para las redes de datos enumeradas dentro de la información de suscripción o aplica una configuración local para seleccionar un modo de SSC.
Una SMF notifica a un UE de un modo de SSC seleccionado para una sesión de PDU.
Gestión de la movilidad
La gestión de registro (RM) se usa para registrar o cancelar el registro de un UE/usuario con/desde una red y para establecer el contexto del usuario dentro de una red.
1) Gestión de registro
Un UE/usuario necesita registrar una red para recibir el servicio que solicita el registro. Una vez que el UE/usuario está registrado, el UE puede actualizar su propio registro con la red para mantener periódicamente la accesibilidad (actualización periódica del registro) si es aplicable, tras moverse (actualización del registro de movilidad), o para actualizar su propia capacidad o negociar un parámetro de protocolo de nuevo.
Un procedimiento de registro inicial incluye la ejecución de una función de control de acceso a la red (es decir, autenticación de usuario y autenticación de acceso basada en un perfil de suscripción dentro de UDM). Como resultado del procedimiento de registro, se registra la ID de una AMF de servicio dentro de la UDM.
La Figura 13 ilustra modelos de estado RM a los que se puede aplicar la presente invención. Específicamente, la Figura 13(a) muestra un modelo de estado RM dentro de un UE, y la Figura 13(b) muestra un modelo de estado RM dentro de una AMF.
Haciendo referencia a la Figura 13, para reflejar el estado de registro de un UE dentro de una PLMN seleccionada, se usan dos estados RM de RM-DEREGISTRADA y RM-REGISTRADO dentro del UE y la AMF.
En el estado RM-DEREGISTRADA, el UE no está registrado en una red. La ubicación válida o la información de enrutamiento del contexto del UE dentro del AMF no se mantiene. En consecuencia, la AMF no puede alcanzar el UE. Sin embargo, por ejemplo, para evitar que se ejecute un procedimiento de autenticación para cada procedimiento de
registro, todavía puede almacenarse algún contexto de UE en el UE y la AMF.
En el estado RM-DEREGISTRADA, si el UE necesita recibir un servicio que solicita el registro, el UE intenta el registro con una PLMN seleccionada usando el procedimiento de registro inicial. Como alternativa, tras el registro inicial, cuando el UE recibe un rechazo de registro, el UE permanece en el estado RM-DEREGISTRADA. Por el contrario, cuando el UE recibe la aceptación de registro, entra en el estado RM-REGISTRADO.
- En el estado RM-DEREGISTRADA, si es aplicable, la AMF acepta el registro inicial del UE transmitiendo una aceptación de registro al UE, y entra al estado RM-REGISTRADO. Como alternativa, si es aplicable, la AMF rechaza el registro inicial del UE transmitiendo un rechazo de registro al UE.
En el estado RM-REGISTRADO, el UE está registrado en la red. En el estado RM-REGISTRADO, el UE puede recibir un servicio que solicita el registro en la red.
- En el estado RM-REGISTRADO, si la identidad del área de seguimiento (TAI) de una célula de servicio actual no está presente dentro de una lista de TAI que ha recibido el UE desde una red, se mantiene el registro del UE. El UE realiza un procedimiento de actualización de registro de movilidad de modo que la AMF pueda realizar radiobúsqueda al UE. Como alternativa, para notificar a una red que el UE todavía está en el estado activo, el UE realiza un procedimiento de actualización de registro periódico cuando expira un temporizador de actualización periódica. Como alternativa, para actualizar su propia información de capacidad o negociar de nuevo un parámetro de protocolo con una red, el UE realiza un procedimiento de actualización de registro. Como alternativa, si el UE ya no requiere el registro con una PLMN, el UE realiza un procedimiento de cancelación del registro y entra en el estado RM-DEREGISTRADA. El UE puede determinar la cancelación de registro de la red en cualquier momento. Como alternativa, cuando el UE recibe un mensaje de rechazo de registro, un mensaje de cancelación de registro o realiza un procedimiento de cancelación de registro local sin el inicio de ninguna señalización, entra en el estado RM-DEREGISTRADA.
- En el estado RM-REGISTRADO, cuando el UE ya no necesita estar registrado en la PLMN, la AMF realiza un procedimiento de cancelación de registro y entra en el estado RM-DEREGISTRADA. La AMF podrá determinar la cancelación de registro del UE en cualquier momento. Como alternativa, después de que expire un temporizador de cancelación de registro implícita, la AMF realiza la cancelación de registro implícita en cualquier momento. La AMF entra en el estado RM-DEREGISTRADA después de la cancelación de registro implícita. Como alternativa, la AMF realiza la cancelación de registro local para el UE que ha negociado la cancelación de registro al final de la comunicación. La AMF entra en el estado RM-DEREGISTRADA después de la cancelación del registro local. Como alternativa, si es aplicable, la AMF acepta o rechaza la actualización de registro del UE. La AMF puede rechazar el registro del UE cuando rechaza la actualización del registro del UE.
La gestión del área de registro incluye una función para asignar o reasignar un área de registro al UE. El área de registro se gestiona para cada tipo de acceso (es decir, acceso de 3GPP o acceso no de 3GPP).
Cuando el UE está registrado en una red a través del acceso de 3GPP, la AMF asigna un conjunto de áreas de seguimiento (TA) dentro de una lista de TAI al UE. Cuando la AMF asigna un área de registro (es decir, un conjunto de TA dentro de la lista de TAI), la AMF puede considerar diversos tipos de información (por ejemplo, un patrón de movilidad y un área aceptada/no aceptada). El AMP que tiene la PLMn completa o todas las PLMN como área de servicio puede asignar la PLMN completa, es decir, un área de registro, al UE en el modo MICO.
Un sistema 5G soporta la asignación de una lista de TAI que incluye diferentes 5G-RAT dentro de una sola lista de TAI.
Cuando el UE está registrado en una red a través de un acceso no de 3GPP, un área de registro para el acceso no de 3GPP corresponde a un valor de TAI reservado único (es decir, especializado al acceso no de 3GPP). En consecuencia, existe un TA único para el acceso no de 3GPP a 5GC, que se denomina TAI de N3GPP.
Cuando se genera la lista de TAI, la AMF incluye solo una TAI aplicable al acceso a través del cual se ha transmitido la lista de TAI.
2) Gestión de conexiones
La gestión de conexiones (CM) se usa para establecer y liberar una conexión de señalización entre el UE y la AMF. CM incluye una función de establecimiento y liberación de una conexión de señalización entre el UE y la AMF a través de N1. La conexión de señalización se usa para permitir un intercambio de señalización de NAS entre el UE y una red central. La conexión de señalización incluye una conexión de señalización de AN para el UE entre el UE y la AN y una conexión N2 para el UE entre la AN y la AMF.
La Figura 14 ilustra modelos de estado CM a los que se puede aplicar la presente invención. Específicamente, la Figura 14 (a) ilustra un cambio de estado de CM dentro de un UE, y la Figura 14 (b) muestra un cambio de estado de CM dentro de una AMF.
Haciendo referencia a la Figura 14, para reflejar la conexión de señalización de NAS del UE con la AMF, se usan dos estados CM de CM-INACTIVA y CM-CONECTADA.
El UE en el estado CM-INACTIVA es el estado RM-REGISTRADA y no tiene una conexión de señalización de NAS establecida con la AMF a través de N1. El UE realiza la selección de células, la reselección de células y la selección de PLMN.
No están presentes una conexión de señalización de AN, una conexión N2 y una conexión N3 para el UE en el estado CM-INACTIVA.
- En estado CM-INACTIVA, si el UE no está en modo MICO, responde a la radiobúsqueda realizando un procedimiento de solicitud de servicio (si lo ha recibido). Como alternativa, cuando el UE tiene señalización de enlace ascendente o datos de usuario para transmitir, realiza un procedimiento de solicitud de servicio. Como alternativa, cada vez que se establece una conexión de señalización de AN entre el UE y la AN, el UE entra en el estado CM-CONECTADA. Como alternativa, la transmisión de un mensaje de NAS inicial (solicitud de registro, solicitud de servicio o solicitud de cancelación de registro) comienza a cambiar del estado CM-INACTIVA al estado CM-CONECTADA.
- En el estado CM-INACTIVA, si el UE no está en el modo MICO, cuando la AMF tiene señalización o los datos terminados en el móvil para transmitirse al UE, realiza un procedimiento de solicitud de servicio activado por la red transmitiendo una solicitud de radiobúsqueda al UE correspondiente. Siempre que se establece una conexión N2 para un UE correspondiente entre la AN y la AMF, la AMF entra en el estado c M-CONECTADA.
El UE en el estado CM-CONECTADA tiene una conexión de señalización de NAS con la AMF a través de N1.
En el estado CM-CONECTADA, cada vez que se libera la conexión de señalización AN, el UE entra en el estado CM-INACTIVA.
- En el estado CM-CONECTADA, cada vez que se libera una conexión de señalización N2 y una conexión N3 para el UE, la AMF entra en el estado CM-INACTIVA.
- Cuando se completa un procedimiento de señalización de NAS, la AMF puede determinar liberar la conexión de señalización de NAS del UE. Cuando se completa la liberación de la conexión de señalización de AN, el estado de CM dentro del UE cambia a CM-INACTIVA. Cuando se completa un procedimiento de liberación de contexto N2, el estado de CM para el UE dentro de la AMF cambia a CM-INACTIVA.
La AMF puede mantener el UE en el estado CM-CONECTADA hasta que el UE cancela el registro de una red central.
El UE en el estado CM-CONECTADA puede ser un estado RRC inactivo. Cuando el UE está en el estado RRC inactivo, la accesibilidad del UE se gestiona por una RAN que usa información auxiliar de una red central. Además, cuando el UE está en el estado RRC inactivo, la RAN gestiona la radiobúsqueda del UE. Además, cuando el UE está en el estado RRC inactivo, el UE monitoriza la radiobúsqueda usando la CN y la ID de RAN del UE.
El estado RRC inactivo se aplica a una NG-RAN (es decir, se aplica a una NR y E-UTRA conectados a 5G CN).
La AMF proporciona información auxiliar a la NG-RAN para ayudar a la NG-RAN a determinar si el UE cambiará al estado RRC inactivo basándose en una configuración de red.
La información auxiliar de RRC inactivo incluye un valor de recepción discontinua (DRX) específico del UE para radiobúsqueda de RAN durante el estado de RRC inactivo y un área de registro proporcionada al UE.
La información auxiliar de CN se proporciona a un nodo NG RAN de servicio durante la activación de N2 (es decir, registro, una solicitud de servicio o cambio de ruta).
El estado de un punto de referencia N2 y N3 no se cambia por el UE que entran en el estado CM-CONECTADA acompañado por RRC inactivo. El UE en el estado RRC inactivo es consciente de un área de notificación de RAN.
Cuando el UE está en el estado CM-CONECTADA acompañado de RRC inactivo, el UE puede reanudar una conexión de RRC debido a datos de enlace ascendente pendientes, un procedimiento de señalización iniciado por el móvil (es decir, actualización de registro periódica), una respuesta a la radiobúsqueda de RAN, o cuando el UE notifica a una red que se ha desviado del área de notificación de RAN.
Cuando se reanuda la conexión del UE en un nodo NG-RAN diferente dentro de la misma PLMN, el contexto de AS de UE se recupera de un antiguo nodo NG RAN y el procedimiento se activa hacia una CN.
Cuando el UE está en el estado CM-CONECTADA acompañado por RRC inactivo, el UE realiza la selección de célula en una GERAN/UTRAN/EPS y cumple con un procedimiento de modo inactivo.
Además, el UE en el estado CM-CONECTADA acompañado por RRC inactivo entra en el modo CM-INACTIVA y cumple con un procedimiento de NAS relacionado con los siguientes casos.
- Si falla un procedimiento de reanudación de RRC,
- Si se requiere un movimiento al modo CM-INACTIVA del UE dentro de un escenario de fallo que no puede resolverse en el modo RRC inactivo.
La gestión de la conexión de señalización de NAS incluye una función para establecer y liberar una conexión de señalización de NAS.
La función de establecimiento de conexión de señalización de NAS se proporciona por el UE y la AMF para establecer la conexión de señalización de NAS del UE en el estado CM-INACTIVA.
Cuando el UE en el estado CM-INACTIVA necesita transmitir un mensaje de NAS, el UE inicia un procedimiento de registro o solicitud de servicio para establecer una conexión de señalización con la AMF.
La AMF puede mantener la conexión de señalización de NAS hasta que el UE cancela el registro de una red basándose en la preferencia del UE, la información de suscripción del UE, un patrón de movilidad del UE y una configuración de red.
El procedimiento de liberación de la conexión de señalización de NAS se inicia por un nodo 5G (R)AN o la AMF.
Cuando el UE detecta la liberación de una conexión de señalización de AN, el UE determina que se ha liberado la conexión de señalización de NAS. Cuando la AMF detecta que se ha liberado el contexto N2, la AMF determina que se ha liberado la conexión de señalización de NAS.
3) Restricción de movilidad del UE
Una restricción de movilidad restringe el acceso al servicio o el control de movilidad de un UE dentro de un sistema 5G. Se proporciona una función de restricción de movilidad por un UE, una RAN y una red central.
La restricción de movilidad se aplica solo al acceso de 3GPP, pero no se aplica al acceso no de 3GPP.
En el estado CM-INACTIVA y el estado CM-CONECTADA acompañado por RRC inactivo, un UE realiza una restricción de movilidad basándose en la información recibida de una red central. En el estado CM-CONECTADA, una RAN y una red central realizan una restricción de movilidad.
En el estado CM-CONECTADA, una red central proporciona una lista de restricciones de traspaso para una restricción de movilidad a una RAN.
La restricción de movilidad incluye una restricción de RAT, un área prohibida y una restricción de área de servicio de la siguiente manera:
- Restricción de RAT: la restricción de RAT se define como una o unas RAT de 3GPP cuyo acceso a un UE no está permitido. Un UE dentro de una RAT restringida no está permitido a iniciar ninguna comunicación con una red basándose en la información de suscripción.
- Área prohibida: un UE no está permitido a iniciar ninguna comunicación con una red basándose en información de suscripción dentro de un área prohibida bajo una RAT específica.
- Restricción de área de servicio: define un área en la que un UE puede iniciar - no puede iniciar la comunicación con una red de la siguiente manera:
- Área permitida: si la información de suscripción permite a un UE dentro de un área permitida bajo una RAT específica, el UE está permitido a iniciar la comunicación con una red.
- Área no permitida: un área de servicio para un UE está restringida basándose en la información de suscripción dentro de un área no permitida bajo una RAT específica. No se permite que el UE y la red inicien la señalización de gestión de sesión para obtener una solicitud de servicio o un servicio de usuario (tanto el estado CM-INACTIVA como el estado CM-CONECTADA). El procedimiento de RM del UE es el mismo que en el área permitida. Un UE dentro de un área no permitida responde a la radiobúsqueda de una red central como una solicitud de servicio.
En un UE específico, una red central determina una restricción de área de servicio basándose en la información de suscripción del UE. Opcionalmente, una PCF puede ajustar de manera precisa un área permitida (por ejemplo, basándose en una ubicación de UE, un identificador de equipo permanente (PEI) o una política de red). La restricción del área de servicio puede cambiarse debido a la información de suscripción, una ubicación, un PEI y/o un cambio de política, por ejemplo. La restricción del área de servicio puede actualizarse durante un procedimiento de registro.
Si un UE tiene una restricción de RAT, un área prohibida, un área permitida, un área no permitida o un área
superpuesta entre ellos, el UE realiza una operación de acuerdo con la siguiente prioridad:
- La evaluación de la restricción de RAT tiene precedencia sobre la evaluación de cualquier otra restricción de movilidad;
- La evaluación del área prohibida tiene precedencia sobre la evaluación del área permitida y el área no permitida; y
- La evaluación del área no permitida tiene precedencia sobre la evaluación del área permitida.
4) Modo de conexión iniciada solo por móvil (MICO)
Un UE puede indicar la preferencia del modo MICO durante el registro inicial o la actualización del registro. La AMF determina si el modo MICO está permitido para el UE basándose en una configuración local, la preferencia indicada por el UE, la información de suscripción del UE y una política de red o una combinación de ellos, y notifica los resultados al UE durante un procedimiento de registro.
Un UE y una red central se reinician o salen del modo MICO en la siguiente señalización de registro. Si el modo MICO no está claramente indicado dentro de un procedimiento de registro y un procedimiento de registro se completa con éxito, el UE y la AMF no usan el modo MICO. Es decir, el UE opera como un UE general y la red también trata un UE correspondiente como un UE general.
La AMF asigna un área de registro a un UE durante un procedimiento de registro. Cuando la AMF indica el modo MICO para el UE, el área de registro no está restringida como un tamaño de área de radiobúsqueda. Si el área de servicio de AMF es la PLMN completa, la AMF puede proporcionar al UE el área de registro de "PLMN completa". En este caso, no se aplica la reinscripción en la misma PlMn atribuible a la movilidad. Si se aplica una restricción de movilidad a un UE en el modo MICO, la AMF asigna un área permitida/área no permitida al UE.
Cuando la AMF indica el modo MICO para el UE, la AMF considera que el UE siempre es inalcanzable durante el estado CM-INACTIVA. La AMF rechaza cualquier solicitud de transferencia de datos de enlace descendente para un UE correspondiente que está en el modo MICO y el estado CM-INACTIVA. La AMF también retarda el transporte de enlace descendente, tal como SMS o el servicio de ubicación a través del NAS. Un UE en el modo MICO puede ser accesible para datos o señalización con terminación móvil solo cuando el UE está en el modo CM-CONECTADA.
La AMF puede proporcionar a un nodo RAN una indicación de datos pendientes cuando un UE en el modo MICO puede transportar inmediatamente datos y/o señalización con terminación móvil cuando el UE cambia al modo CM-CONECTADA. Cuando el nodo RAN recibe la indicación, el nodo de RAN considera la información cuando determina la inactividad del usuario.
Un UE en el modo MICO no necesita escuchar la radiobúsqueda durante el estado CM-INACTIVA. El UE en el modo MICO puede detener cualquier procedimiento de AS dentro del estado CM-INACTIVA hasta que comience a cambiar del modo CM-INACTIVA al modo CM-CONECTADA debido a una de las siguientes razones.
- Si un cambio (por ejemplo, un cambio de configuración) dentro del UE requiere la actualización del registro en una red
- Si expira un temporizador de registro periódico
- Si los datos de MO están pendientes
- Si la señalización MO (de origen móvil) está pendiente
Modelo de calidad de servicio (QoS)
QoS es una tecnología para el servicio de transferencia fluida de diversos tráficos (correo, transmisión de datos, audio y vídeo) a un usuario dependiendo de cada carácter.
Un modelo de QoS 5G soporta un flujo de QoS basado en estructura. El modelo 5G QoS soporta un flujo de QoS que requiere una tasa de bits de flujo garantizada (GFBR) y un flujo de QoS que no requiere la GFBR.
El flujo de QoS es la granularidad más fina para la clasificación de QoS en una sesión de PDU.
Se usa una ID de flujo de QoS (QFI) para identificar un flujo de QoS dentro de un sistema 5G. El QFI es único dentro de una sesión de p Du . El tráfico del plano de usuario que tiene la misma QFI dentro de una sesión de PDU recibe el mismo procesamiento de transferencia de tráfico (por ejemplo, planificación y un umbral de admisión). La QFI se transfiere dentro de un encabezado de encapsulación en N3 (y N9). La QFI se puede aplicar a un tipo de carga útil diferente de una PDU (es decir, un paquete IP, un paquete no estructurado y una trama Ethernet).
En esta memoria descriptiva, por conveniencia de la descripción, se usan de manera intercambiable "QoS" y "flujo de QoS". En consecuencia, en esta memoria descriptiva, "QoS" puede interpretarse como que significa un "flujo de QoS", y "QoS" puede interpretarse como que significa un "flujo de QoS".
Dentro de un sistema 5G, los flujos de QoS pueden controlarse por una SMF tras la configuración de sesión de PDU o tras el establecimiento/modificación del flujo de QoS.
Si es aplicable, todos los flujos de QoS tienen las siguientes características:
- Perfil de QoS previamente configurado en la AN o proporcionado desde la SMF a la AN a través de la AMF a través del punto de referencia N2;
- Una o más redes proporcionadas desde la SMF al UE a través de la AMF a través del punto de referencia N1 -regla o reglas de QoS proporcionada y/o una o más reglas de QoS derivadas del UE
- Clasificación de SDF proporcionada desde la SMF a la UPF a través del punto de referencia N4 e información relacionada con QoS (por ejemplo, tasa de bits máxima agregada de sesión (AMBR)).
El flujo de QoS puede convertirse en una "tasa de bits garantizada (GBR)" o una "tasa de bits no garantizada (no-GBR)" dependiendo del perfil de QoS. El perfil de QoS del flujo de QoS incluye los siguientes parámetros de QoS:
i) Con respecto a cada uno de los flujos de QoS, los parámetros de QoS pueden incluir lo siguiente:
- Indicador de QoS de 5G (5QI): el 5QI es un escalar para referirse a las características de QoS de 5G (es decir, controlar la transferencia de QoS que maneja los parámetros específicos del nodo de acceso para un flujo de QoS, por ejemplo, el peso de la planificación, un umbral de admisión, un umbral de gestión de colas y una configuración de protocolo de capa de enlace).
- Prioridad de asignación y retención (APR): la ARP incluye un nivel de prioridad, una capacidad de preferencia y una vulnerabilidad de preferencia. El nivel de prioridad define la importancia relativa de una solicitud de recursos. Esto se usa para determinar si se aceptará o rechazará un nuevo flujo de QoS si los recursos están restringidos y para determinar si el flujo de QoS existente tendrá prioridad sobre los recursos mientras los recursos están restringidos.
ii) Además, solo en el caso de cada flujo de QoS de GBR, los parámetros de QoS pueden incluir además lo siguiente:
- GFBR - el enlace ascendente y el enlace descendente;
- Tasa máxima de bits de flujo (MFBR) - el enlace ascendente y el enlace descendente; y
- Control de notificaciones.
iii) Solo en el caso de un flujo de QoS no de GBR, los parámetros de QoS pueden incluir además lo siguiente: Atributo reflexivo de QoS (r Qa )
Existen métodos soportados para controlar los siguientes flujos de QoS:
1) En el caso del flujo de QoS no de GBR: si se usa un 5QI normalizado o un 5QI previamente configurado, se usa un valor de 5QI como QFI del flujo de QoS y se configura previamente una ARP por defecto en la AN;
2) En el caso del flujo de QoS de GBR: si se usa un 5QI normalizado o un 5QI previamente configurado, se usa un valor 5QI como QFI del flujo de QoS. Se transmite una ARP por defecto a la rA n cuando se establece una sesión de PDU. Siempre que se usa la NG-RAN, se activa el plano de usuario (UP) de la sesión de PDU;
3) En el caso del flujo de QoS de GBR y no de GBR: se usa un QFI asignado. Un valor de 5QI puede estar normalizado, previamente configurado o no normalizado. El perfil de QoS y el QFI del flujo de QoS se pueden proporcionar a la (R)AN a través de N2 cuando se establece una sesión de PDU o cuando se establece/cambia un flujo de QoS. Siempre que se usa la NG-RAN, se activa el plano de usuario (UP) de la sesión de PDU.
Un UE puede realizar el marcado y la clasificación (es decir, la asociación del tráfico de UL para un flujo de QoS) del tráfico del plano de usuario de UL basándose en una regla de QoS. T ales reglas se pueden proporcionar explícitamente al UE (cuando se establece una sesión de PDU o se establece un flujo de QoS) o se pueden haber configurado previamente en el UE o se pueden derivar implícitamente por el UE aplicando QoS reflexivo.
La regla de QoS puede incluir una ID de regla de QoS única dentro de una sesión de PDU, el QFI de un flujo de QoS asociado y uno o más filtros de paquetes y valor de precedencia. Además, con respecto a un QFI asignado, la regla de QoS puede incluir parámetros de QoS relacionados con un UE. Pueden estar presentes una o más reglas de QoS asociadas con el mismo flujo de QoS (es decir, que tienen el mismo QFI).
La regla de QoS por defecto puede ser necesaria para todas las sesiones de PDU. La regla de QoS por defecto puede ser una regla de QoS única de una sesión de PDU que puede no incluir un filtro de paquetes (en este caso, se debe usar el valor de precedencia más alto (es decir, la prioridad más baja)). Si la regla de QoS por defecto no incluye un filtro de paquetes, la regla de QoS por defecto define el procesamiento de paquetes que no coinciden con otra regla de QoS en una sesión de PDU.
La SMF realiza el enlace entre las SDF para un flujo de QoS dependiendo de la QoS de una SDF y los requisitos del servicio. La SMF asigna un QFI a un nuevo flujo de QoS y deriva el parámetro de QoS del nuevo flujo de QoS a partir de la información proporcionada por la PCF. Si es aplicable, la SMF puede proporcionar una (R)AN con un QFI junto con un perfil de QoS. La SMF proporciona una plantilla de SDF (es decir, un conjunto de filtros de paquetes asociados con la SDF recibida de la PCF) junto con la prioridad de SDF, información relacionada con la QoS y la información de marcado de paquetes correspondiente (es decir, un QFI, un valor de punto de código de servicios diferenciados (DSCP) y, opcionalmente, permite la clasificación, la aplicación de ancho de banda y el marcado del tráfico del plano de usuario usando una indicación QoS reflexiva para una UPF). Si es aplicable, la SMF genera la regla o reglas de QoS para una sesión de PDU asignando los ID de reglas de QoS únicos dentro de una sesión de PDU a la que se ha agregado el QFI de un flujo de QoS, configurando el filtro o filtros de paquetes para la parte de UL de la plantilla de SDF y estableciendo la prioridad de la regla de QoS en la prioridad de SDF. La regla de QoS se proporciona a un UE que permite la clasificación y el marcado del tráfico del plano de usuario de UL.
La Figura 15 ilustra la clasificación y el marcado del plano de usuario para un flujo de QoS y el mapeo de un flujo de QoS a recursos de AN de acuerdo con una realización de la presente invención.
1) Enlace descendente
Una SMF asigna un QFI para cada flujo de QoS. Además, la SMF deriva parámetros de QoS a partir de la información proporcionada por una PCF.
La SMF proporciona una (R)AN con el QFI junto con un perfil de QoS que incluye los parámetros de QoS de un flujo de QoS. Además, cuando se establece una sesión de PDU o un flujo de QoS, los parámetros de QoS del flujo de QoS se proporcionan a la (R)AN como perfil de QoS a través de N2. Además, cada vez que se usa una NG-RAN, se activa un plano de usuario. Además, los parámetros de QoS pueden configurarse previamente en la (R)AN para un flujo de QoS que no es de GBR.
Además, la SMF proporciona una UPF con una plantilla de SDF (es decir, un conjunto de filtros de paquetes asociados con la SDF recibida de la PCF) junto con la preferencia de SDF y un QFI correspondiente de modo que la UPF pueda realizar la clasificación y el marcado de un paquete de plano de usuario de enlace descendente.
Los paquetes de datos de flujo de entrada de enlace descendente se clasifican basándose en la plantilla de SDF de acuerdo con la preferencia de SDF (sin el inicio de señalización N4 adicional). Una CN clasifica el tráfico del plano de usuario perteneciente a un flujo de QoS a través del marcado del plano de usuario N3 (y N9) usando el QFI. La AN vincula el flujo de QoS con los recursos de la AN (es decir, una d Rb en el caso de la r An de 3GPP). En este caso, una relación entre el flujo de QoS y los recursos de AN no está restringida a 1:1. La AN puede configurar los recursos de AN necesarios para mapear un flujo de QoS a una DRB de modo que un UE pueda recibir el QFI (y se puede aplicar QoS reflexivo).
Si no se descubre la coincidencia, cuando todos los flujos de QoS están relacionados con uno o más filtros de paquetes de DL, la UPF puede descartar un paquete de datos de DL.
Las características aplicadas para procesar el tráfico de enlace descendente son las siguientes:
- La UPF mapea el tráfico del plano de usuario al flujo de QoS basándose en la plantilla de SDF.
- La UPF realiza la ejecución de sesión-AMBR y realiza el recuento de PDU para soporte de tarificación.
- La UPF puede transmitir las PDU de una sesión de PDU en un solo túnel entre el 5GC y la (A)AN, y la UPF puede incluir el QFI en un encabezado de encapsulación.
- La UPF realiza el marcado de paquetes de nivel de transmisión en el enlace descendente (por ejemplo, establece el código DiffServ en un encabezado IP externo). El marcado de paquetes de nivel de transmisión se basa en 5QI y la ARP de un flujo de QoS asociado.
- La (R)AN mapea las PDU de un flujo de QoS a recursos específicos de acceso basándose en un QFI, características y parámetros de QoS de 5G relacionados considerando un túnel N3 asociado con un paquete de enlace descendente.
- Si se aplica una QoS reflexiva, un UE puede generar una nueva regla de QoS derivada (o puede denominarse "regla de QoS derivada de UE"). Un filtro de paquetes dentro de la regla de QoS derivada puede derivarse de un paquete DL (es decir, el encabezado del paquete de DL). El QFI de la regla de QoS derivada puede configurarse dependiendo del QFI del paquete de DL.
2) Enlace ascendente
La SMF genera la regla o reglas de QoS para una sesión de PDU asignando un ID de regla de QoS, añadiendo el QFI de un flujo de QoS, configurando el filtro o filtros de paquetes en la parte de enlace ascendente de una plantilla de SDF y configurando la precedencia de la regla de QoS en la precedencia de SDF. La SMF puede proporcionar a un UE las reglas de QoS para que el UE realice la clasificación y el marcado.
La regla de QoS incluye un ID de regla de QoS, el QFI de un flujo de QoS, uno o más filtros de paquetes y valores de preferencia. Pueden asociarse el mismo QFI (es decir, el mismo flujo de QoS) y una o más reglas de QoS.
Se requiere una regla de QoS por defecto para cada sesión de PDU. La regla de QoS por defecto es la regla de QoS de una sesión de PDU que no incluye un filtro de paquetes (en este caso, se usa el valor de precedencia más alto (es decir, la prioridad más baja)). Si la regla de QoS por defecto no incluye un filtro de paquetes, la regla de QoS por defecto define el procesamiento de un paquete que no coincide con ninguna otra regla de QoS dentro de la sesión de PDU.
El UE realiza la clasificación y el marcado del tráfico del plano de usuario de enlace ascendente. Es decir, el UE asocia el tráfico de enlace ascendente con el flujo de QoS basándose en la regla de QoS. La regla se puede señalar explícitamente a través de N1 (cuando se establece una sesión de PDU o cuando se establece un flujo de QoS o se puede configurar previamente en el UE o el UE puede derivarla implícitamente de la QoS reflejada.
En el UL, el UE evalúa un paquete de UL con respecto al filtro de paquetes de la regla de QoS basándose en el valor de precedencia de la regla de QoS (es decir, en orden de valor de precedencia creciente) hasta que se descubra una regla de QoS coincidente (es decir, el filtro de paquetes coincide con el paquete de UL). El UE vincula el paquete de UL al flujo de QoS usando un QFI en la regla de QoS coincidente correspondiente. El UE vincula el flujo de QoS y los recursos de AN.
Si no se descubre la coincidencia y una regla de QoS por defecto incluye uno o más filtros de paquetes de UL, el UE puede descartar un paquete de datos de UL.
Las características aplicadas para procesar el tráfico de enlace ascendente son las siguientes:
- Un UE puede usar reglas de QoS almacenadas para determinar el mapeo entre el tráfico del plano de usuario de UL y un flujo de QoS. El UE puede marcar una PDU de UL con el QFI de una regla de QoS que incluye un filtro de paquetes coincidentes, y puede transmitir la PDU de UL usando los recursos específicos de acceso correspondientes para un flujo de QoS basándose en el mapeo proporcionado por una RAN.
- La (R)AN transmite la PDU a través de un túnel N3 con respecto a una UPF. Cuando un paquete de UL pasa a través de una CN desde la (R)AN, la (R)AN incluye un QFI en el encabezado de encapsulación de la PDU de UL y selecciona el túnel N3.
- La (R)AN puede realizar el marcado de paquetes de nivel de transmisión en el enlace ascendente. El marcado de paquetes de nivel de transmisión puede basarse en la ARP de un flujo de QoS asociado con un 5QI.
- Una UPF comprueba si los QFI de las PDU de UL se proporcionan al UE o están alineados (por ejemplo, en el caso de QoS reflexivo) con las reglas de QoS implícitamente derivadas por el UE.
- La UPF realiza la ejecución de sesión-AMBF y cuenta un paquete para su tarificación.
En el caso de una sesión de PDU de clasificador de UL, las AMBR-sesión de UL y DL deben realizarse en una UPF que soporte una función de clasificador de UL. Además, la sesión-AMBR de DL debe realizarse por separado en todas las UPF que terminan una interfaz N6 (es decir, no se requiere una interacción entre las UPF).
En el caso de una sesión de PDU multi-doméstica, las sesión-AMBR de UL y DL se aplican a una UPF que soporta una función de punto de bifurcación. Además, la sesión-AMBR de DL debe realizarse por separado en todas las UPF que terminan la interfaz N6 (es decir, no se requiere una interacción entre las UPF).
La (R)AN necesita realizar una restricción de tasa de bits máxima (UE-AMBR) en el UL y DL para cada flujo de QoS no de GBR. Cuando el UE recibe una sesión-AMBR, necesita realizar una restricción de tasa de UL basada en la sesión de PDU para el tráfico no de GBR usando la sesión-AMBR. La ejecución de restricción de tasa para cada sesión de PDU se aplica a un flujo que no requiere una tasa de bits de flujo garantizada. La MBR por SDF es obligatoria para un flujo de QoS de GBR, pero es opcional para un flujo de QoS no es de GBR. La MBR se realiza en la UPF.
El control de QoS para una PDU no estructurada se realiza en un nivel de sesión de PDU. Cuando se establece la sesión de PDU para la transmisión de la PDU no estructurada, la SMF proporciona a la UPF y al UE un QFI para aplicar a cualquier paquete de la sesión de PDU.
GUTI (Identidad de UE temporal alobalmente única)
El propósito de la GUTI es proporcionar una identificación inequívoca del UE sin revelar la identificación permanente del UE o usuario en el EPS. La GUTI también se puede usar para identificar la MME y la red. La GUTI se puede usar para establecer la identidad del UE por la red y el UE durante la señalización entre la red y el UE en el EPS (véase 3GPP TS 23.401 [72]).
La GUTI tiene dos componentes principales:
- Uno es un elemento que identifica unívocamente a la MME a la que se le asigna la GUTI; y
- El otro es un elemento que identifica unívocamente al UE dentro de la MME al que se le asigna la GUTI.
Dentro de la MME, el UE debe identificarse por M (MME) - TMSI (identidad de abonado móvil temporal).
El identificador de MME globalmente único (GUMMEI) puede estar compuesto por MCC (código de país móvil), MNC (código de red móvil) y MMEI (identificador MMEI).
El MMEI puede estar compuesto por una ID de grupo de MME (MMEGI) y un código de MME (MMEC).
La GUTI puede estar compuesta por GUMMEI y M-TMSI.
Para propósitos de radiobúsqueda, puede realizarse radiobúsqueda al UE a la S-TMSI. S-TMSI puede estar compuesta por MMEC y M-TMSI.
El operador debe asegurarse de que el MMEC sea único dentro del área de la agrupación de MME y, si se usa un área de la agrupación redundante, el operador debe garantizar que el área de la agrupación redundante sea única dentro del área de la agrupación de MME superpuesta.
En caso de compartir algunas redes, los valores de MMEC y NRI deben coordinarse entre los operadores compartidos como se describe en el documento 3GPP TS 23.251 [101]. Para conseguir la coordinación de conmutación de circuitos (CS)/conmutación de paquetes (CS) en una red GERAN/UTRAN compartida, el MMEC incluido en la GUTI se puede configurar para identificar al operador de CS que presta servicio al UE.
La GUTI se puede usar para soportar la confidencialidad de la identidad del abonado y para permitir procedimientos de señalización inalámbrica más eficientes (por ejemplo, radiobúsqueda y solicitudes de servicio) en el formato S-TMSI abreviado.
El formato y tamaño de la GUTI son los siguientes:
<GUTI> = <GUMMEI> <M-TMSI>,
<GUMMEI> = <MCC> <MNC> <Identificador de MME>
<Identificador de MME = <ID de grupo de MME> <Código de MME>
El MCC y el MNC deben tener el mismo tamaño de campo que el sistema de 3GPP existente.
El M-TMSI puede tener una longitud de 32 bits.
La ID de grupo de MME puede tener una longitud de 16 bits.
El código de MME debe tener una longitud de 8 bits.
Transferencia inter-RAT de modo de Iu de E-UTRAN a UTRAN
1. Condiciones previas:
- El UE está en el estado ECM-CONECTADO (modo E-UTRAN).
- Si está en curso un servicio de portadora de emergencia para el UE, el traspaso al RNC objetivo se realiza independientemente de la lista de restricción de traspaso. El SGSN comprueba si el traspaso está en el área restringida como parte de la actualización del área de enrutamiento en la fase de ejecución y, en caso afirmativo, el SGSN desactiva el contexto de PDP no de emergencia.
Si el servicio de portadora de emergencia para el UE está en curso, la MME de origen evalúa el traspaso a la célula de CSG objetivo independientemente de la suscripción de CSG del UE. Si el traspaso es para una célula de CSG a la que el UE no está suscrito, el RNC objetivo solo acepta la portadora de emergencia, y el SGSN objetivo desactiva el contexto de PDP no de emergencia no aceptado por el RNC objetivo.
2. Fase de preparación
La Figura 16 es un diagrama de flujo que ilustra una fase de preparación de E-UTRAN a UTRAN modo lu inter-RAT HO (traspaso) que puede aplicarse a la presente invención.
1. El eNodo B de origen decide iniciar un traspaso inter-RAT al modo lu de UTRAN, que es la red de acceso objetivo. En este punto, los datos de usuario de enlace ascendente y enlace descendente se transmiten a través del túnel de GTP entre el portador entre el UE y el eNodo B de origen, el eNodo B de origen, la GW de servicio y la GW de PDN.
Si el UE tiene un servicio de portadora de emergencia en curso, el eNodo B de origen no debe iniciar un traspaso de PS a la célula de UTRAN sin capacidad de voz de IMS.
2. El eNodo B de origen envía el mensaje traspaso requerido (razón S1AP, identificador de RNC objetivo, ID de
CSG, modo de acceso de CSG, contenedor transparente de origen a objetivo) a la MME de origen para solicitar que la CN configure los recursos dentro del RNC objetivo, el SGSN objetivo y la GW de servicio. La portadora que será el objetivo de reenvío de datos se identifica por el SGSN objetivo en una etapa posterior (véase la etapa 7 a continuación). Cuando la célula objetivo es una célula de CSG o una célula híbrida, el eNodo B de origen debe contener la ID de CSG de la célula objetivo. Si la célula objetivo es una célula híbrida, se debe mostrar el modo de acceso de CSG.
3. La MME de origen determina a partir del "identificador de RNC objetivo" IE que el tipo de traspaso es traspaso de IRAT al modo lu de UTRAN. La MME de origen selecciona el SGSN objetivo para la "función de selección de SGSN" como se describe en la Sección 4.3.8.4. La MME de origen envía un mensaje de solicitud de reubicación de reenvío (IMSI, identificación objetivo, ID de CSG, indicación de pertenencia de CSG, contexto de MM, conexión de PDN, identificador de punto final de túnel de MME para el plano de control, dirección de MME para el plano de control, un contenedor transparente de origen a destino, razón de RAN, (si es posible) acción de informe de cambio de información de MS, (si es posible) acción de informe de información de CSG, zona horaria de UE, red de servicio soportada por ISR) al SGSN objetivo para iniciar de esta manera el procedimiento de asignación de recursos de traspaso. Si la MME de origen y la Gw de servicio asociada pueden activar la ISR para el UE, se muestra la información ISR soportada. Cuando se activa la ISR, se debe enviar un mensaje al SGSN que mantiene la ISR para el UE cuando este SGSN da servicio al objetivo identificado por la identificación del objetivo. Este mensaje incluye todas las conexiones PDN activadas en el sistema de origen e incluye el APN asociado, la dirección y los parámetros de punto final del túnel de enlace ascendente de la GW de servicio al plano de control para cada conexión de PDN y una lista de contextos de portadora de EPS. La razón de RAN indica la razón de S1AP recibida en el eNodo B de origen. La red de servicio anterior se envía a la MME objetivo para soportar la MME objetivo para determinar cuándo se cambia la red de servicio.
La MME de origen debe comprobar la suscripción de CSG del UE para realizar el control de acceso cuando el eNodo B de origen proporciona la ID de CSG. Si no hay datos de suscripción para esta ID de CSG o suscripción de CSG, y la célula objetivo es una célula de CSG, entonces la MME de origen debe rechazar el traspaso por una razón apropiada a menos que el UE tenga un servicio de portadora de emergencia.
La MME de origen incluye una ID de CSG en la solicitud de reubicación de reenvío cuando la célula objetivo es una célula de CSG o una célula híbrida. Si la célula objetivo es una célula híbrida o hay más de una portadora de emergencia y la célula objetivo es la célula de CSG, se incluye una indicación de pertenencia de CSG que indica si el UE es un miembro de CSG en un mensaje de solicitud de reubicación de reenvío.
El contexto MM incluye información sobre el contexto de portadora de EPS. La MME de origen no contiene información de contexto de portadora de EPS para la portadora "no de IP" o la conexión de SCEF. Si el SGSN objetivo seleccionado no puede soportar la portadora de EPS del UE, la MME de origen rechaza el intento de traspaso enviando un mensaje de fallo de preparación de traspaso (razón) al eNodo B de origen.
Si el traspaso tiene éxito, la MME de origen puede señalizar a la SGW y/o a la SCEF que libere cualquier portadora de EPS no incluida después de la etapa 6 del procedimiento de ejecución. La portadora no incorporada se libera localmente por el UE después de que se produzca la sincronización del estado del contexto de la portadora durante la actualización del área de enrutamiento en la etapa 10 del procedimiento de ejecución.
El SGSN objetivo mapea la portadora de EPS al contexto de PDP en una base uno a uno y mapea el valor del parámetro de QoS de la portadora de EPS al valor del parámetro de QoS de la versión 99 del contexto de la portadora definido en el Apéndice E.
La priorización de los contextos de PDP se realiza por el nodo de la red central objetivo, es decir, el SGSN objetivo.
El contexto MM incluye un algoritmo de encriptación compatible, tal como información relacionada con la seguridad.
El SGSN objetivo debe determinar el límite máximo de APN basándose en el límite de APN de cada contexto de portadora en la solicitud de reubicación de reenvío y a continuación almacenar el nuevo valor límite máximo de APN.
En una arquitectura con una GW independiente, si se activa SIPTO de la red local para una conexión de PDN, la MME de origen debe incluir la ID de la red doméstica local de la célula de origen en la conexión de PDN correspondiente a SIPTO en la conexión de PDN de la red local.
4. El SGSN objetivo determina, por ejemplo, si la GW de servicio debe reubicarse debido al cambio de PLMN. Cuando se va a reubicar la GW de servicio, el SGSn objetivo selecciona la GW de servicio objetivo para la "función de selección de GW de servicio" como se describe en la Sección 4.3.8.2, y envía un mensaje de solicitud de creación de sesión (IMSI, un identificador de punto final de túnel de SGSN para el plano de control, una dirección de SGSN para el plano de usuario, una dirección de GW de PDN para el plano de usuario, un TEID de GW de PDN para el plano de usuario, un TEID de UL de GW de PDN para el plano de usuario, una dirección de GW de PDN para el plano de control y un TEID de GW de PDN para el plano de control, un tipo de protocolo a través de S5/S8, una red de servicio). El tipo de protocolo a través de S5/S8 se proporciona a la Gw de servicio y el protocolo debe usarse a través de la interfaz
S5/S8.
El SGSN objetivo establece el contexto de portadora de EPS en el orden mostrado. El SGSN desactiva el contexto de portadora de EPS que no se puede establecer, como se proporciona en la etapa 7 de la fase de ejecución.
4a. La GW de servicio objetivo asigna sus recursos locales y devuelve un mensaje crear respuesta de sesión (dirección de GW de servicio para el plano de usuario, TEID de UL de GW de servicio para el plano de usuario, dirección de GW de servicio para el plano de control, TEID de GW de servicio para el plano de control) al SGSN objetivo.
5. El SGSN objetivo envía un mensaje solicitud de reubicación (identificador de UE, razón, indicador de dominio de CN, información de protección de integridad (es decir, IK y algoritmo de protección de integridad permitido), RAB para convertirse en una lista de configuración, ID de CSG, una indicación de pertenencia de CSG, un RNC de origen a un contenedor transparente de RNC objetivo, una información relacionada con el traspaso de servicio), para solicitar de esta manera al RCN que establezca recursos de red de radio (RAB). Si existe una restricción de acceso en el contexto de MM, la información relacionada con el traspaso del servicio para el mensaje de solicitud de reorganización debe incluirse en el SGSN objetivo para que el RNC restrinja el UE del modo de conexión mediante el traspaso a la RAT prohibida por la restricción de acceso.
Se debe incluir información tal como una ID de RAB, un parámetro de RAB, una dirección de capa de transporte y una asociación de transporte lu por cada RAB que se solicite establecer. El elemento de información de ID de RAB incluye un valor NSAPI, y el elemento de información de parámetro de RAB proporciona un perfil de QoS. La dirección de la capa de transporte es la dirección de GW de servicio para el plano de usuario (si se usa un túnel directo) o la dirección de SGSN para el plano de usuario (si no se usa un túnel directo) y la asociación de transporte lu corresponde a los datos del identificador del terminal del túnel de enlace ascendente.
La clave de protección de integridad y desencriptación se transmite al RNC objetivo de modo que la transmisión de datos pueda continuar en la nueva RAT/célula objetivo de modo sin requerir un nuevo procedimiento AKA (autenticación y acuerdo de clave). La información que va a transmitirse desde el RRC del RNC objetivo al UE (después del mensaje de comando de reubicación o el mensaje de traspaso completo) debe incluirse en el mensaje de RRC transmitido desde el RNC objetivo al UE a través del contenedor transparente.
Si se proporciona la MME de origen en el mensaje de solicitud de reubicación de reenvío, el SGSN objetivo debe incluir una ID de CSG y una indicación de pertenencia de CSG.
Los recursos de plano de usuario lu y de radio de RNC objetivo están reservados para los RAB permitidos. "Causa" indica la razón de RAN recibida de la MME de origen. El contenedor transparente de RNC de origen a RNC objetivo contiene el valor del origen recibido en el eNodo B de origen al contenedor transparente objetivo.
Si la célula objetivo es una célula CSG, entonces el RNC objetivo debe verificar la ID de CSG proporcionada por el SGSN objetivo y rechazar el traspaso por la razón apropiada si no coincide con la ID de CSG para la célula objetivo. Si la célula objetivo está en modo híbrido, el RNC objetivo puede realizar un procesamiento diferenciado para los miembros de CSG y no de CSG usando la indicación de pertenencia de CSG. Si la célula objetivo es una célula de CSG y la indicación de pertenencia de CSG es "no miembro", entonces el RNC objetivo solo permite portadoras de emergencia.
5a. El RNC objetivo asigna recursos y devuelve los parámetros correspondientes al SGSN objetivo en el mensaje de acuse de recibo de solicitud de reubicación (contenedor transparente de RNC objetivo a RNC de origen, lista de configuración de RAB, lista de configuración de RAB fallida).
Cuando se transmite el mensaje de confirmación de solicitud de reubicación, el RNC objetivo debe estar listo para recibir la PDU de GTP de enlace descendente de la GW de servicio para el RAB permitido, o del SGSN objetivo si no se usa el túnel directo.
Cada lista de configuración de RAB está definida por una asociación de transporte lu correspondiente a una dirección de capa de transporte que es la dirección de RNC objetivo para los datos del usuario y un identificador de punto final del túnel de enlace descendente para los datos del usuario.
Cualquier contexto de portadora de EPS para el que no se haya establecido RAB se mantiene y gestiona en el SGSN objetivo y el UE. Este contexto de portadora de EPS se desactiva por el SGSN objetivo a través de un procedimiento s M explícito tras la finalización del procedimiento de actualización del área de enrutamiento (RAU).
6. Si se aplica el "reenvío indirecto" y la reubicación de la GW de servicio y se usa el túnel directo, el SGSN objetivo envía un mensaje de solicitud de túnel de reenvío de datos indirecto (dirección de RNC objetivo y TEID para el reenvío de datos de DL) a la GW de servicio. Si se aplica el "reenvío indirecto" y la reubicación de la GW de servicio y no se usa el túnel directo, el SGSN objetivo envía un mensaje de solicitud de túnel de reenvío de datos indirecto (dirección de SGSN y TEID para el reenvío de datos de DL) a la GW de servicio.
El reenvío indirecto se puede realizar a través de una GW de servicio diferente de la GW de servicio usada como punto de anclaje para el UE.
6a. La GW de servicio devuelve un mensaje de respuesta de túnel de reenvío de datos indirecto (razón, dirección de GW de servicio y TEID de DL de GW de servicio) al SGSN objetivo.
7. El SGSN objetivo envía la respuesta de reubicación de reenvío de mensaje (razón, identificador de punto final de túnel de SGSN para el plano de control, dirección de SGSN para el plano de control, contenedor transparente de objetivo a origen, razón, información de configuración de RAB, información de configuración de RAB adicional, reenvío de datos de tráfico de usuario de dirección y TEID, indicación de cambio de GW de servicio) a la MME de origen. La indicación de cambio de GW de servicio indica que se ha seleccionado una nueva GW de servicio. El contenedor transparente de objetivo a fuente contiene un valor del contenedor transparente del RNC objetivo al RNC de origen recibido del RNC objetivo.
Los IE "dirección o direcciones y TEID" para el reenvío de datos de tráfico de usuario definen el punto final de tunelización objetivo para el reenvío de datos en el sistema objetivo y se establecen de la siguiente manera.
Si se aplica "reenvío directo", o "reenvío indirecto" y no se aplica la reubicación de la GW de servicio y se usa el túnel directo, la dirección o direcciones de IE para el reenvío de datos de tráfico de usuario y el TEID incluyen parámetros y direcciones de punto final de túnel de GTP-U al RNC objetivo recibido en la etapa 5a.
Si se aplica el "reenvío indirecto" y la reubicación de la GW de servicio, los IE dirección o direcciones y el TEID para el reenvío de datos de tráfico de usuario incluyen los parámetros de punto final de túnel GTP-U de DL y la dirección para la GW de servicio recibidos en la etapa 6. Esto es independiente del uso de túnel directo.
- Si se aplica "reenvío indirecto" y no se usa un túnel directo y no se aplica la reubicación de GW de servicio, los IE dirección o direcciones para el reenvío de datos de tráfico de usuario y el TEID deben contener los parámetros de punto final del túnel de GTP-U de DL.
8. Cuando se aplica el "reenvío indirecto", la MME de origen envía una solicitud de túnel de reenvío de datos indirecto de generación de mensajes (dirección o direcciones y el o los TEID para el reenvío de datos (recibidos en la etapa 7), la o las ID de portadora de EPS) a la GW de servicio usada para el reenvío indirecto.
El reenvío indirecto se puede realizar mediante una GW de servicio diferente de la GW de servicio usada como punto de anclaje para el UE.
8a. La GW de servicio devuelve un parámetro de reenvío enviando un mensaje crear respuesta de túnel de reenvío de datos indirecto (razón, dirección o direcciones de GW de servicio y el o los TEID para el reenvío de datos). Si la GW de servicio no soporta el reenvío de datos, se debe devolver el valor de razón apropiado y la dirección o direcciones de GW de servicio y los TEID no se incluyen en el mensaje.
3. Fase de ejecución
La Figura 17 es un diagrama de flujo que ilustra una fase de ejecución de E-UTRAN a UTRAN modo lu inter-RAT HO (traspaso) de acuerdo con una realización de la presente invención.
En el caso del procedimiento S5/S8 basado en PMIP, las etapas (A) y (B) se definen en TS 23.402 [2]. La etapa (B) muestra la interacción de PCRF en el caso de S5/S8 basado en PMIP. Las etapas 8 y 8a están relacionadas con S5/S8 basados en GTP.
El eNodo B de origen recibe continuamente las PDU del plano de usuario del enlace descendente y del enlace ascendente.
1. La MME de origen completa las etapas preparatorias para el eNodo B de origen enviándolas al comando de traspaso de mensajes (el contenedor transparente de objetivo a origen, el E-RAB que es la lista de liberación y la portadora que es el objeto de la lista de reenvío de datos). Las "portadoras que son los objetivos de la lista de reenvío de datos" pueden incluirse en el mensaje y, en el caso de que se aplique el "reenvío directo", esta debe ser la lista de direcciones y el o los TEIS para reenviar los datos de tráfico de usuario recibidos en el lado objetivo en la fase de preparación (fase de preparación 7), y en el caso de que se aplique "reenvío indirecto", se aplican los parámetros recibidos en la etapa 8a de la fase de preparación.
El eNodo B de origen inicia el reenvío de datos para la portadora especificada en las "portadoras que son el objeto de la lista de reenvío de datos". El reenvío de datos puede proceder directamente al RNC objetivo o, como alternativa, puede proceder a través de la GW de servicio si se determina por la MME de origen y/o el SGSN objetivo en la fase de preparación.
2. El eNodo B de origen ordenará al UE que traspase desde el comando de E-UTRAN a través del mensaje de HO
a la red de acceso objetivo. Este mensaje incluye un contenedor transparente que contiene parámetros de aspecto de radio que se establecen por el RNC objetivo en la fase de preparación. Los detalles de esta señalización específica de E-UTRAN se describen en TS 36.300 [5].
Cuando se recibe el HO del mensaje de comando de E-UTRAN que contiene el mensaje de comando de traspaso, el UE debe asociar los ID de portadora con los RAB respectivos basándose en la relación con el NSAPI y detener la transmisión de enlace ascendente de los datos del plano de usuario.
4. El UE se mueve al sistema de UTRAN lu (3G) objetivo y realiza el traspaso de acuerdo con los parámetros proporcionados en el mensaje entregado en la etapa 2. El procedimiento es idéntico a las etapas 6 y 8 de la Sección 5.2.2.2 [8 ] de TS 43.129 con la asociación adicional de los Id de portadora existentes relacionados con un NSAPI particular con los RAB recibidos.
El UE puede reanudar la transmisión de datos de usuario solo para NSAPI con recursos de radio asignados al RNC objetivo.
5. Si el nuevo RNC-ID S-RNTI de origen se intercambia con éxito con el UE, el RNC objetivo debe enviar un mensaje de reubicación completa al SGSN objetivo. El propósito del procedimiento de finalización de la reubicación es marcar la finalización de la reubicación desde la E-UTRAN de origen hasta el RNC por el RNC objetivo. Después de recibir el mensaje de reubicación completa, el SGSN objetivo debe estar listo para recibir datos del RNC objetivo. Cada N-PDU de enlace ascendente recibida por el SGSN objetivo se envía directamente a la GW de servicio.
En el caso de SIPTO de una red local con una arquitectura de GW independiente, el RNC objetivo debe incluir la ID de la red doméstica local de la célula objetivo en el mensaje de reubicación completa.
6. Posteriormente, el SGSN objetivo sabe que el UE ha alcanzado el lado objetivo y el SGSN objetivo notifica a la MME de origen enviando un mensaje de notificación de reubicación completa de reenvío (activación de ISR, cambio de GW de servicio). Si se da la instrucción, la ISR activado da instrucción a la MME de origen que mantenga el contexto del UE y active el ISG, que es posible solo si la S-GW no ha cambiado. La MME de origen también realiza acuse de recibo de la información. El temporizador de la MME de origen se inicia para monitorizar cuándo se liberan la GW de servicio de origen (para la reubicación de GW de servicio) y los recursos del eNodo B de origen.
Si el temporizador expira y el SGSN objetivo no indica la ISR activado, entonces la MME de origen libera todos los recursos de portadora del UE. Cuando se dirige un cambio de GW de servicio y este temporizador expira, la MME de origen elimina los recursos de portadora de EPS enviando un mensaje borrar solicitud de sesión (razón, indicación de operación) a la GW de servicio de sesión. No se establece una bandera de indicación de operación que indica que la GW de servicio de origen no debe iniciar el procedimiento de eliminación para la GW de PDN. Si la ISR se activa antes de este procedimiento, la razón es que la S-GW de origen le indica a la GW de origen que elimine los recursos de portadora para el otro nodo CN antiguo enviando un mensaje borrar solicitud de portadora al nodo CN correspondiente.
Cuando se recibe el mensaje de confirmación de finalización de retransmisión de reenvío, el SGSN objetivo inicia un temporizador cuando el SGSN objetivo ha asignado recursos de S-GW para el reenvío indirecto.
Para todas las portadoras que no se incluyeron en el mensaje de solicitud de reubicación de reenvío enviado en la etapa 3, la MME libera la portadora enviando un comando eliminar portadora a la SGW o enviando un mensaje apropiado a la SCEF.
7. El SGSN objetivo completará el procedimiento de transferencia notificando a la GW de servicio (que puede ser la GW de servicio objetivo) que el SGSN objetivo ahora es responsable de todos los contextos de portadora de EPS configurados por el UE (para la reubicación de GW de servicio). Esto se realiza para cada conexión de PDN en la solicitud de modificación de portadora de mensaje ((si no se usa el túnel directo) la dirección o direcciones de SGSN y el o los TEID para el tráfico de usuario para las portadoras de EPS permitidas, el identificador de punto final de túnel de SGSN para el plano de control, dirección de SGSN para el plano de control, el o los NSAPI o (si se usa túnel directo) la dirección o direcciones de RNC y el o los TEID para el tráfico de usuario para las portadores de EPS permitidas y el tipo de RAT, ISR activado). Debido a la movilidad de la E-UTRAN, si el SGSN objetivo soporta el informe de cambio de información de ubicación independientemente de si la PGW solicitó el informe de cambio de información de ubicación en la RAT anterior, el SGSN objetivo debe incluir el informe de ubicación del usuario en modificar solicitud de portadora (dependiendo de la granularidad soportada). Si la GW de PDN solicita información de CSG del usuario (determinada a partir del contexto del UE), el SGSN también incluye un IE de información de CSG del usuario en este mensaje. Si se cambia la zona horaria del UE, el SGSN incluye el IE de la zona horaria del UE en este mensaje. Si la GW de servicio no se reubica, pero la red de servicio ha cambiado o el SGSN no ha recibido ninguna información de red de servicio anterior de la MME anterior, el SGSN incluye un nuevo IE de red de servicio en este mensaje. En un escenario de compartición de red, la red de servicio representa una red central de servicio. Si se indica, la información de ISR activado indica que la ISR está activado, que es posible solo si no se ha cambiado la S-GW. Si la solicitud de portadora modificada no indica que la ISR está activado y la S-GW no cambia, la S-GW elimina los recursos de ISR enviando una solicitud de eliminación de portadora a otro nodo de CN que tiene recursos de portadora de la S-GW
reservada.
El SGSN libera el contexto de portadora de EPS no permitido activando un procedimiento de desactivación del contexto de portadora. Cuando la GW de servicio recibe el paquete DL para la portadora no permitida, la GW de servicio descarta el paquete de DL y no envía la notificación de datos de enlace descendente al SGSN.
8. La GW de servicio (que será la GW de servicio objetivo) (para la reubicación de la GW de servicio) envía un mensaje solicitud de portadora de modificación a la o las Gw de PDN para cada conexión de PDN, para informar de esta manera, por ejemplo, sobre la reubicación de GW o el cambio de tipo de RAT que se puede usar para la tarificación. Si existe en la etapa 7, la S-GW también incluye un IE de información de ubicación de usuario y/o un IE de dominio de tiempo de UE y/o un IE de información de CSG de usuario. Si estos se reciben en la etapa 4 o la etapa 7 de la sección 5.5.2.1.2, se debe incluir la red de servicio. En el caso de la reubicación de la GW de servicio, la GW de servicio puede asignar un TEID de DL a través de S5/S8 para la portadora no permitida e incluir una indicación de soporte de suspensión de facturación de PDN. La GW de PDN debe realizar acuse de recibo de la solicitud usando el mensaje respuesta de portadora de modificación. En el caso de la reubicación de la GW de servicio, la GW de PDN actualiza su campo de contexto y devuelve una respuesta de portadora modificada ((si se selecciona para permitir la GW de PDN) una Id de facturación, MSISDN, indicación de habilitación de suspensión de facturación de PDN). Si la GW de PDN se almacena en el contexto del UE, se incluye el MSISDN. Si se solicita y soporta un informe de cambio de información de ubicación en el SGSN objetivo, la PGW debe proporcionar una acción de informe de cambio de información de MS a la respuesta de portadora modificada.
Si se usa la infraestructura de PCC, la GW de PDN informa a la PCRF de, por ejemplo, un cambio en el tipo de RAT.
Si se reubica la GW de servicio, la GW de PDN debe enviar uno o más paquetes de "marcador final" en la ruta anterior inmediatamente después de cambiar la ruta. La GW de servicio de origen debe reenviar el paquete de "marcador final" al eNodo B de origen.
9. La GW de servicio (que será la GW de servicio objetivo) (para la reubicación de la GW de servicio) reconoce el cambio de plano de usuario al SGSN objetivo a través de un mensaje de modificación de respuesta de portadora (razón, identificador de punto final de túnel de GW para el plano de control, dirección de GW de servicio para el plano de control, acción de informe de cambio de información). En este paso, la ruta del carril de usuario se establece para todos los contextos de portadora de EPS entre el UE, el RNC objetivo y el SGSN objetivo, la GW de servicio (que será la GW de servicio objetivo) (para la reubicación de GW de servicio) y la GW de PDN.
Si no se cambia la GW de servicio, la GW de servicio debe enviar uno o más paquetes de "marcador final" sobre la ruta anterior inmediatamente después de cambiar la ruta.
10. Si el UE reconoce que su área de enrutamiento actual no está registrada en la red o si el TIN del UE indica "GUTI", el UE inicia un procedimiento de actualización del área de enrutamiento informando que el UE está ubicado en la nueva área de enrutamiento, junto con el SGSN objetivo. La función RAN proporciona información del área de enrutamiento al UE de PMM-CONECTADO.
Dado que los mensajes de traspaso han recibido el contexto o contextos de portadora, el SGSN objetivo sabe que se ha realizado un traspaso de IRAT para este UE, por lo que el SGSN objetivo solo realiza un subconjunto del procedimiento de RAU, y específicamente se excluyen los procedimientos de transferencia de contexto entre la MME de origen y el contexto de SGSN objetivo.
Con respecto a los UE que soportan la optimización de EPS de CloT, el UE usa la información del estado de portadora en la concesión de la RAU para identificar cualquier portadora no transporte que necesite liberarse localmente.
11. Si expira el temporizador iniciado en la etapa 6 , la MME de origen envía un mensaje de liberación de recursos al eNodo B de origen. El eNodo B de origen libera recursos asociados con el UE.
Cuando expira el temporizador iniciado en la etapa 6 y la MME de origen recibe la indicación de cambio de GW de servicio en el mensaje de respuesta de reubicación de reenvío, elimina los recursos de portadora de EPS enviando un mensaje de solicitud de sesión de eliminación (razón, indicación de acción) a la GW de servicio de origen. No se establece la bandera de indicación de operación que indica que la GW de servicio de origen no debe iniciar el procedimiento de eliminación para la GW de PDN. La GW de servicio de origen realiza acuse de recibo usando mensajes de respuesta (razón) de sesión de eliminación. Si la ISR se activa antes de este procedimiento, la S-GW de origen envía los mensajes de solicitud de eliminación de portadora al nodo CN correspondiente, indicando a la S-GW de origen por qué la S-GW de origen debe eliminar los recursos de portadora para otros nodos de CN anteriores.
12. Si se ha usado el reenvío indirecto, se activa la MME de origen para enviar un mensaje de eliminación de solicitud de túnel de reenvío de datos indirecto a la S-GW para liberar los recursos temporales usados para el reenvío indirecto debido a la expiración del temporizador en la MME de origen iniciada en la etapa 6.
13. Si se usa el reenvío indirecto y se reubica la GW de servicio, el SGSN objetivo activa un mensaje de solicitud de eliminación de túnel de reenvío de datos indirecto que se enviará a la S-Gw objetivo debido a la expiración del temporizador en el SGSN objetivo iniciado en la etapa 6 , y se liberan los recursos temporales usados para el reenvío indirecto.
La Figura 18 es un diagrama de flujo que ilustra un rechazo de E-UTRAN a UTRAN modo lu inter-RAT HO (traspaso) de acuerdo con una realización de la presente invención.
El RNC objetivo puede denegar el uso del procedimiento de traspaso si no se pueden establecer los RAB solicitados en el mensaje de solicitud de reubicación. En este caso, no se establece ningún contexto de UE y no se asignan recursos al SGSN/RNC objetivo. El UE permanece en el eNodo B/MME de origen.
1. Las etapas 1 a 5 de este diagrama de flujo son las descritas anteriormente en la fase de preparación.
6. Si el RNC objeto no puede asignar recursos a cualquiera de los RAB solicitados, envía un mensaje de fallo (razón) de reubicación al SGSN objetivo. Cuando el SGSN objetivo recibe el mensaje de fallo de reubicación del RNC objetivo, el SGSN objetivo borra cualquier recurso reservado para este UE.
7. Esta etapa se realiza solo si se ha realizado la reubicación de la GW de servicio, es decir, la etapa 4/4a. El SGSN objetivo elimina el recurso de portadora de EPS enviando un mensaje de solicitud (razón) de eliminación de sesión a la GW de servicio de sesión. La GW de servicio objetivo realiza acuses de recibo con mensajes de respuesta (causa) de eliminación de sesión.
8. El SGSN objetivo envía un mensaje de respuesta (razón) de reubicación de reenvío a la MME de transmisión.
9. Cuando la MME de origen recibe el mensaje de respuesta de reubicación de reenvío, envía un mensaje de fallo (razón) de preparación de traspaso al eNodo B de origen.
Traspaso inter-RAT del modo lu de UTRAN a E-UTRAN
El procedimiento de traspaso inter-RAT del modo lu de UTRAN a E-UTRAN se realiza cuando la red decide realizar el traspaso. La decisión de realizar un traspaso de PS desde el modo lu de la UTRAN a la E-UTRAN la realiza la red basándose en las mediciones del estado de radio notificadas al RNC de la UTRAN por el UE.
Si hay un servicio de portadora de emergencia en curso para el UE, la MME confirma en la fase de ejecución como parte de una actualización del área de seguimiento si el traspaso se encuentra en un área restringida y, en caso afirmativo, la MME libera la portadora no de emergencia.
Si un servicio de portadora de emergencia está en curso para el UE, el SGSN de origen evalúa el traspaso a la célula del CSG objetivo independientemente de la suscripción al CSG del UE. Si el traspaso es para una célula de CSG a la que el UE no está suscrito, el eNodo B objetivo solo permite la portadora de emergencia y la MME objetivo libera la conexión de PDN no de emergencia que no está permitida por el eNodo B objetivo, como se especifica en la Sección 5.10.3.
1. Etapa preparatoria
La Figura 19 es un diagrama de flujo que ilustra una fase de preparación UTRAN modo lu a E-UTRAN inter-RAT HO (traspaso) de acuerdo con una realización de la presente invención.
1. El RNC de origen decide iniciar un traspaso inter-RAT a la E-UTRAN. En este punto, tanto los datos de usuario de enlace ascendente como de enlace descendente se transmiten a través de: una portadora entre el UE y el RNC de origen, el túnel o túneles de GTP entre el RNC de origen y el SGSN de origen (solo si no se usa un túnel directo), el túnel o túneles de GTP entre la GW de servicio y la GW de PDN.
2. El RNC de origen envía un mensaje de solicitud de reubicación (razón, identificador de eNodo B objetivo, ID de CSG, modo de acceso de CSG, identificador de RNC de origen, contenedor de transparencia de RNC de origen a RNC objetivo) al SGSN de origen para solicitar que la CN establezca recursos en el eNodo B objetivo, la MME objetivo y la GW de servicio. La portadora que será el objeto del reenvío de datos se identifica por la MME objetivo en una etapa posterior (véase la etapa 7 a continuación). Si la célula objetivo es una célula de CSG o una célula híbrida, el RNC de origen debe incluir la ID de CSG de la célula objetivo. Si la célula objetivo es una célula híbrida, se debe indicar el modo de acceso de CSG.
3. El SGSN de origen determina a partir del IE "Identificador de eNodo B objetivo" que el tipo de traspaso es un traspaso de IRAT a la E-UTRAN. El SGSN de origen selecciona la MME objetivo como se describe en la Sección 4.3.8.3 de la "Función de selección de MME". La SGSN de origen transmite un mensaje de solicitud de reubicación de reenvío (IMSI, identificación objetivo, ID de CSG, indicación de pertenencia de CSG, contexto de MM, conexión de
PDN, identificador de punto final de túnel de SGSN para plano de control, dirección de SGSN para el plano de control, contenedor transparente de origen a destino, razón de RAN, (si es posible) acción de informe de cambio de información de MS, (si es posible) acción de informe de información de CSG, zona horaria de UE, soporte de ISR, red de servicio y un mensaje de cambio para que se informe (si existe) a la MME objetivo para iniciar de esta manera el procedimiento de asignación de recursos de traspaso. Este mensaje incluye todos los contextos de portadora de EPS correspondientes a todas las portadoras configuradas en el sistema de origen y los parámetros de punto final de túnel de enlace ascendente de la GW de servicio. Si se muestra la información de soporte de ISR, esto indica que el SGSN de origen y la GW de servicio asociada pueden activar la ISR para el UE. Cuando se activa la ISR, se debe enviar a la MME un mensaje que mantiene la ISR para el UE si esta MME está sirviendo al objetivo identificado por la identificación del objetivo. La razón de RAN indica la razón por la que se recibió en el RNC de origen. El contenedor transparente de origen a objetivo contiene el valor del RNC de origen para el contenedor transparente de RNC objetivo recibido del RNC de origen. La red de servicio anterior se envía a la MME objetivo para soportar una MME objetivo que se determina cuando se cambia la red de servicio.
Si el SGSN de origen difiere la zona horaria del UE o un cambio en la red de servicio o un informe de cambio a la GW/GW de PDN de servicio, se incluye una bandera de cambio del SGSN al origen.
El SGSN de origen debe realizar el control de acceso verificando la suscripción de CSG del UE si el RNC de origen proporciona la ID de CSG. Si expiran los datos de suscripción o la suscripción de CSG para esta ID de CSG y la célula objetivo es una célula de CSG, entonces el SGSN de origen debe rechazar el traspaso por una buena razón si el UE no tiene un servicio de portadora de emergencia.
El SGSN de origen incluye la ID de CSG en la solicitud de reubicación de reenvío si la célula objetivo es una célula de CSG o una célula híbrida. Si la célula objetivo es una célula híbrida o hay más de una portadora de emergencia y la célula objetivo es una célula de CSG, se incluye una indicación de pertenencia de c Sg que indica si el UE es un miembro de CSG en el mensaje de solicitud de reubicación de reenvío.
Este mensaje incluye todas las conexiones de PDN activadas en el sistema de origen y el APN asociado para cada conexión de PDN, la dirección de la GW de servicio al plano de control y los parámetros de punto final del túnel de enlace ascendente y la lista de contexto de la portadora de EPS.
La priorización del contexto de portadora de EPS se realiza en el nodo de la red central objetivo.
El contexto de MM incluye el algoritmo o algoritmos de encriptación e integridad de UMTS usados, así como la clave, como la información relacionada con la seguridad, funciones de red de UE y almacenamiento de información para, por ejemplo, la MME.
La MME objetivo selecciona el algoritmo de integridad y encriptación de NAS que se va a usar. Este algoritmo se transmite de forma transparente desde el eNodo B objetivo al UE del contenedor transparente de objetivo a fuente (porción de EPC).
La MME establece la portadora de EPS de acuerdo con la prioridad. La MME desactiva la portadora de EPS no configurada, según se proporciona en la etapa 8 de la fase de ejecución.
El MME objetivo debe determinar el límite máximo de APN basándose en el límite de APN de cada contexto de portadora recibido en la solicitud de reubicación de reenvío y a continuación almacenar un nuevo valor límite máximo de APN.
En una arquitectura que tiene una GW independiente, si se activa SIPTO para una conexión de PDN en la red local, el SGSN de origen debe incluir la ID de la red doméstica local de la célula de origen en las conexiones de PDN correspondientes a SIPTO en la conexión de PDN de la red local.
4. El MME objetivo determina, por ejemplo, si la GW de servicio debe reubicarse debido al cambio de PLMN. Cuando se reubica la GW de servicio, la MME objetivo selecciona la GW de servicio objetivo a través de la "Función de selección de GW de servicio" como se describe en la Sección 4.3.8.2. La MME objetivo tiene un mensaje de solicitud de sesión de generación (IMSI, dirección de MME y TEID, identificador de punto final de túnel de MME para el plano de control, dirección de MME para el plano de control, dirección o direcciones de GW de PDN para el plano de usuario, el o los TEID de UL, dirección de GW de PDN para el plano de control, TEID de GW de PDN para el plano de control, tipo de protocolo a través de S5/S8, red de servicio) a la GW de servicio objetivo. La información sobre qué protocolo debe usarse a través de la interfaz S5/S8 se proporciona a la GW de servicio a través del tipo de protocolo a través de S5/S8.
4a. La GW de servicio objetivo asigna sus propios recursos locales y envía un mensaje de respuesta de sesión de generación (dirección o direcciones de GW de servicio para el plano de usuario, el o los TEID de UL de GW de servicio para el plano de usuario, dirección de GW de servicio para el plano de control, el TEID de GW de servicio para el plano de control) a la MME objetivo.
5. La MME objetivo transmite una solicitud de traspaso de mensaje (identificador de UE, razón S1AP, KeNB, algoritmo de encriptación y protección de integridad de AS permitido, parámetros de seguridad de NAS, E-UTRAN, lista de configuración de portadora o portadoras de EPS, ID de CSG, indicación de pertenencia de CSG, contenedor transparente de origen a objetivo) para solicitar al eNodo B objetivo que configure la portadora o portadoras. Los parámetros de seguridad de NAS para E-UTRAN incluyen algoritmos de encriptación y protección de integridad de NAS y eKSI y NON-CEMME que están dirigidos al UE. La razón S1AP indica la razón de RAN recibida del SGSN de origen. El contenedor transparente de origen a objetivo contiene el valor del contenedor transparente de RAN recibido del SGSN de origen.
La MME objetivo extrae K'ASME de CK e IK en el contexto de MM y se asocia con eKSI y selecciona el algoritmo o algoritmos de protección y encriptación de integridad de NAS. La MME y el UE extraen claves de NAS y KeNB de K'ASME. Si la MME comparte la asociación de seguridad de EPS con el UE, la MME puede activar el contexto de seguridad de EPS original iniciando el procedimiento de NAS de SMC después de completar el procedimiento de traspaso.
El IE "portadora de IE que va a configurarse" debe contener información tal como ID, parámetros de portadora, dirección de capa de transporte, indicación de "reenvío de datos desactivado" y asociación de transporte S1. La MME objetivo ignora el indicador de estado de actividad en el contexto de portadora de EPS y solicita al eNodo B objetivo que asigne recursos para todos los contextos de portadora de EPS recibidos en el lado de origen. La dirección de la capa de transporte es la dirección de GW de servicio para los datos del usuario, y la asociación de transporte S1 corresponde a los datos del identificador del punto final del túnel de enlace ascendente. Si la MME objetivo determina que la portadora no está sujeta al reenvío de datos, se incluye la indicación "reenvío de datos desactivado".
Si se proporciona el SGSN de origen en el mensaje de solicitud de traspaso, la MME objetivo debe incluir una ID de CSG y una indicación de pertenencia de CSG.
La información sobre el algoritmo o algoritmos de protección de integridad y encriptación de NAS seleccionados, KSI y NONCEMME se transmite de forma transparente desde el eNodo B objetivo al UE en el contenedor transparente de objetivo a origen y se transmite el mensaje comando de HO de UTRAN desde el RNC de origen al UE. Esto permite que la transmisión de datos continúe en la nueva RAT/célula objetivo de modo sin un nuevo procedimiento de autenticación y acuerdo de clave (AKA).
Si la célula objetivo es una célula CSG, el eNodo B objetivo debe verificar la ID de CSG proporcionada por el MME objetivo y rechazar el traspaso por la razón apropiada si no coincide con la ID de CSG para la célula objetivo. Si el eNodo B objetivo está en modo híbrido, el estado de pertenencia de CSG se puede usar para realizar un procesamiento diferenciado para miembros de CSG y no miembros de CSG. Si la célula objetivo es una célula de CSG y la indicación de pertenencia de CSG es "no miembro", el eNodo B objetivo solo permite portadoras de emergencia.
5a. El eNodo B objetivo asigna el recurso solicitado y devuelve el parámetro correspondiente a la MME objetivo en el acuse de recibo de la solicitud de traspaso del mensaje (contenedor transparente de objetivo a origen, lista de configuración de portadora de EPS, portador de EPS no configurada). Si el número de portadoras de radio en el contenedor transparente de origen a objetivo no sigue el número de portadoras solicitado por la MME, el eNodo B objetivo debe ignorarlos y asignar la portadora según se solicite por la MME. Cuando se transmite un mensaje de acuse de recibo de solicitud de traspaso, el eNodo B objetivo debe estar listo para recibir la PDU de GTP de enlace descendente de la GW de servicio para la portadora de EPS permitida.
El eNodo B objetivo selecciona el algoritmo o algoritmos de integridad y encriptación de AS. El eNodo B objetivo inserta el algoritmo o algoritmos de integridad y encriptación de AS en el mensaje de RRC de UTRAN, además de la información proporcionada por la MME (eKSI, el algoritmo o algoritmos de protección y encriptación de integridad de NAS y NONCEMME), que se incluye en el contenedor transparente de objetivo a origen.
6. Cuando se aplica el "reenvío indirecto" y la reubicación de GW de servicio, la MME objetivo envía un mensaje de solicitud de túnel de reenvío de datos indirecto (dirección de eNodo B objetivo, TEID para el reenvío de datos de DL) a la GW de servicio.
El reenvío indirecto se puede realizar mediante una GW de servicio diferente de la GW de servicio usada como punto de anclaje para el UE.
6a. La GW de servicio devuelve la respuesta de túnel de reenvío de datos de generación indirecto (razón, dirección o direcciones de GW de servicio y TEID de DL de GW de servicio para el reenvío de datos) a la MME objetivo.
7. La MME objetivo envía una respuesta de reubicación de reenvío de mensaje (razón, lista de configuración de RAB, lista de configuración de portadora de EPS, identificador de punto final de túnel de MME para el plano de control, razón de RAN, dirección de m Me para el plano de control, contenedor transparente de objetivo a origen y reenvío de datos
y una indicación de cambio de GW de servicio) al SGSN de origen. La indicación de cambio de GW de servicio indica si se selecciona una nueva GW de servicio. El contenedor transparente de objetivo a origen contiene el valor del contenedor transparente de objetivo a origen recibido por el eNodo B objetivo.
El IE "dirección o direcciones y el o los TEID" para el reenvío de datos de tráfico de usuario define un punto final de tunelización de destino para el reenvío de datos en el sistema objetivo y se establece de la siguiente manera. Hay "reenvío directo" o "reenvío indirecto", pero si no se aplica una reubicación de la GW de servicio, la "dirección para el reenvío de datos y TEID" del IE incluye el parámetro de punto final del túnel de GTP-U de DL de reenvío al eNodo B recibido en la etapa 5a.
Si el "reenvío indirecto" y la reubicación de la GW de servicio se aplican al IE, la "dirección o direcciones y el o los TEID" para el reenvío de datos incluyen la GW de servicio de reenvío recibidos en la etapa 6 a o el parámetro de punto final de túnel de GTP-U de DL al eNodo B objetivo.
8. Si se aplica el "reenvío indirecto", el SGSN de origen debe enviar un mensaje de solicitud de túnel de reenvío de datos indirecto de generación (la dirección o direcciones y el o los TEID para el reenvío de datos recibidos en la etapa 7) a la GW de servicio usada para el reenvío indirecto.
El reenvío indirecto se puede realizar mediante una GW de servicio diferente de la GW de servicio usada como punto de anclaje para el UE.
8a. La GW de servicio devuelve los parámetros del plano de usuario de reenvío enviando una respuesta de túnel de reenvío de datos indirecto de generación de mensaje (razón, dirección o direcciones de GW y el o los TEID para el reenvío de datos). Si la GW de servicio no soporta el reenvío de datos, se debe devolver un valor de razón apropiado y la dirección o direcciones de GW de servicio y los TEID no se incluirán en el mensaje.
2. Fase de ejecución
La Figura 20 ilustra una fase de ejecución de UTRAN modo lu a E-UTRAN inter-RAT HO (traspaso) de acuerdo con una realización de la presente invención.
En el caso del procedimiento S5/S8 basado en PMIP, las etapas (A) y (B) se definen en TS 23.402 [2]. La etapa (B) muestra la interacción de PCRF para S5/S8 basados en PMIP. Las etapas 9 y 9a están relacionadas con S5/S8 basados en GTP.
El RNC de origen recibe continuamente las PDU del plano de usuario del enlace descendente y del enlace ascendente.
1. El SGSN de origen completa la fase de preparación hacia el RNC de origen enviando un comando de reubicación de mensaje (contenedor transparente de RNC objetivo a RNC de origen, RAB que van a liberarse, RAB que son objeto de una lista de reenvío de datos). El IE de "lista de RAB que va a convertirse en la lista de liberación" es una lista de todos los NSAPI (Id de RAB) en los que las portadoras no están establecidas en el eNodo B objetivo. El IE "RAB de la lista de reenvío de datos" pueden incluirse en el mensaje, y si se aplica "reenvío directo", debe ser una lista de "dirección y TEID para reenviar datos de tráfico de usuarios". Si es aplicable el "reenvío indirecto" y se usa el túnel directo, el IE "RAB de la lista de reenvío de datos" contiene los parámetros recibidos en la etapa 8a de la fase de preparación. Si se aplica el "reenvío indirecto" y no se usa el túnel directo, entonces el IE "RAB que son objeto de la lista de reenvío de datos" contiene la dirección o direcciones de SGSN de origen y el o los TEID asignados para el reenvío de datos indirecto por el SGSN de origen. El contenedor transparente de RNC objetivo a RNC de origen contiene un valor del contenedor transparente de objetivo a origen recibido de la MME objetivo.
2. El RNC de origen ordenará al UE que traspase al eNodo B objetivo a través del mensaje HO del comando de UTRAN. El mensaje específico de la red de acceso para el UE incluye un contenedor transparente que incluye parámetros de aspecto inalámbrico que el eNodo B objetivo ha establecido en la fase de preparación.
El RNC de origen puede iniciar el reenvío de datos para el contexto de portadora de RAB/EPS especificado claramente indicado en los "RAB que son el objeto de la lista de reenvío de datos". El reenvío de datos puede proceder directamente al eNodo B objetivo, o puede proceder a través de la GW de servicio si se determina por el SGSN de origen y/o la MME objetivo en la fase de preparación.
Cuando se recibe el HO del mensaje de comando de UTRAN que contiene el mensaje de comando de reubicación, el UE debe asociar la ID de RAB con su ID de portadora basándose en su relación con el NSAPI y suspender la transmisión de enlace ascendente de los datos del plano de usuario.
4. El UE se mueve a la E-UTRAN y realiza el procedimiento de acceso al eNodo B objetivo.
5. Cuando el UE accede al eNodo B objetivo, el UE envía la finalización de HO al mensaje de E-UTRAN.
El UE extrae implícitamente las portadoras de EPS de las que el E-RAB no está configurado desde el HO del comando de UTRAN y en esta etapa las desactiva localmente sin un mensaje de NAS explícito.
6. Si el UE ha accedido con éxito al eNodo B objetivo, el eNodo B objetivo informa a la MME objetivo enviando un mensaje de notificación de traspaso (TAI ECGI, ID de red doméstica local).
En el caso de SIPTO en una red local con una estructura de GW independiente, el eNodo B objetivo debe incluir la ID doméstica local de la célula objetivo en el mensaje de notificación de traspaso.
7. La MME objetivo entonces sabe que el UE ha alcanzado el lado objetivo y la MME objetivo informa al SGSN de origen enviando un mensaje de notificación completa de reubicación de reenvío (activación de ISR, cambio de GW de servicio). Si se indica la activación de ISR, esto le indica al SGSN de origen que mantiene el contexto del UE y activa la ISR, lo que solo es posible si no se ha cambiado la S-GW. El SGSN de origen también debe realizar acuse de recibo de la información. El temporizador del SGSN de origen se inicia para monitorizar si se liberan el RNC de origen y los recursos de la GW de servicio de origen (para la reubicación de Gw de servicio).
Cuando se recibe el mensaje de acuse de recibo de finalización de reubicación de reenvío, si se aplica el reenvío indirecto, la MME objetivo inicia el temporizador.
8. La MME objetivo ahora completa el procedimiento de traspaso inter-RAT notificando a la GW de servicio (que puede ser la GW de servicio objetivo) (para la reubicación de la GW de servicio objetivo) que la MME objetivo ahora es responsable de todas las portadoras configuradas por el UE. Esto se realiza para cada conexión de PDN, en la solicitud de portadora de cambio de mensaje (razón, identificador de punto final de túnel de MME para el plano de control, ID de portadora de EPS, dirección de MME para el plano de control, portadoras de EPS permitidas y dirección o direcciones de eNodo B para el tráfico de usuario para el tipo de RAT, el o los TEID, ISR activado). Debido a la movilidad de la UTRAN, si la MME objetivo soporta informes de cambio de información de ubicación, independientemente de si se ha solicitado un informe de cambio de información de ubicación, la MME objetivo debe incluir información de ubicación del usuario en la solicitud de portadora modificada (de acuerdo con la granularidad soportada). Si la GW de PDN solicita información de CSG del usuario (determinada a partir del contexto del UE), el MME también incluye un IE de información de CSG del usuario en este mensaje. Si la zona horaria del UE ha cambiado o el mensaje de solicitud de reubicación de reenvío del SGSN de origen indica un informe de cambio de zona horaria del UE pendiente (mediante un cambio por una bandera de informe), entonces la MME incluye un nuevo IE de red de servicio en este mensaje. Si se indica, la información de ISR activado indica que la ISR está activado, que es posible solo si no se ha cambiado la S-GW. Si la solicitud de portadora modificada no indica la activación de iSr y la S-GW no cambia, la S-GW elimina el recurso de ISR enviando una solicitud de eliminación de portadora a otro nodo de CN que tiene recursos de portadora reservados por la S-GW.
La MME libera la portadora especializada no autorizada activando el procedimiento de liberación de portadora. Cuando la GW de servicio recibe el paquete DL para la portadora no permitida, la GW de servicio descarta el paquete de DL y no envía una notificación de datos de enlace descendente al MME.
Si el eNodo B objetivo no permite la portadora principal de la conexión de PDN y hay otra conexión PDN activa, la MME maneja esto de la misma manera que si no se permitieran todas las portadoras de la conexión de PDN. La MME libera esta conexión de PDN activando el procedimiento de desconexión de PDN de solicitud de MME especificado en la Sección 5.10.3.
9. La GW de servicio (que es la GW de servicio objetivo) (para la reubicación de GW de servicio) puede informar a la GW de PDN de un cambio en el tipo de RAT que se puede usar para la facturación enviando la solicitud de portadora de modificación de mensaje por conexión de PDN, por ejemplo, un cambio sobre la reubicación de GW de servicio. Si existe en la etapa 8 , la S-GW también incluye un lE de información de ubicación de usuario y/o un IE de dominio de tiempo de UE y/o un IE de información de CSG de usuario. Si se reciben en la etapa 4 o la etapa 8 de la sección 5.5.2.12, se debe incluir la red de servicio. En el caso de la reubicación de la GW de servicio, la GW de servicio puede asignar un TEID de DL a través de S5/S8 para la portadora no permitida e incluir una indicación de soporte de suspensión de tarificación de PDN. La GW de PDN debe realizar acuse de recibo de la solicitud usando el mensaje respuesta de portadora de modificación. En el caso de la reubicación de la GW de servicio, la GW de PDN actualiza su campo de contexto y devuelve un Id de facturación de respuesta de portadora modificada ((si se selecciona la GW de PDN para permitir la función), un MSISDN, una indicación de habilitación de suspensión de facturación de PDN, etc.) a la GW de servicio. Si la GW de PDN se almacena en el contexto del UE, se incluye el MSISDN. Si se solicita y soporta un informe de cambio de ubicación en el SGSN objetivo, la PGW debe proporcionar una acción de informe de cambio de información de MS a la respuesta de portadora modificada.
Si se usa la infraestructura de PCC, la GW de PDN informa a la PCRF de, por ejemplo, un cambio en el tipo de RAT.
Si se reubica la GW de servicio, la GW de PDN debe enviar uno o más paquetes de "marcador final" en la ruta anterior inmediatamente después de cambiar la ruta. La GW de servicio de origen debe reenviar el paquete de "marcador final" al SGSN o RNC de origen.
10. La GW de servicio (que será la GW de servicio objetivo) (para la reubicación de GW de servicio) realiza acuse de recibo del cambio de plano de usuario a la MME objetivo a través del mensaje de modificación de respuesta de portadora (razón, identificador de punto final de túnel de GW para el plano de control, dirección de GW de servicio para el plano de control, opciones de configuración de protocolo, acción de informe de cambio de información de MS). En esta etapa, se establece la ruta de plano de usuario para todas las portadoras entre el UE, el eNodo B objetivo y la GW de servicio (que será la GW de servicio objetivo) (para la reubicación de GW de servicio).
Si no se cambia la GW de servicio, la GW de servicio debe enviar uno o más paquetes de "marcador final" sobre la ruta anterior inmediatamente después de cambiar la ruta para ayudar a la función de reubicación en el eNodo B objetivo.
11. El UE inicia el procedimiento de actualización del área de seguimiento si se aplica una de las condiciones enumeradas en la sección "activadores para la actualización del área de seguimiento".
Dado que la MME objetivo ha recibido el contexto o contextos de portadora mediante los mensajes de traspaso, la MME objetivo sabe que el traspaso de IRAT se ha realizado para el UE y, por lo tanto, la MME objetivo realiza solo el subconjunto del procedimiento de actualización de TA y, particularmente, excluye el procedimiento de entrega de contexto entre el SGSN de origen y la MME objetivo.
12. Cuando expira el temporizador iniciado en la etapa 7, el SGSN de origen eliminará todos los recursos hacia el RNC de origen enviando un comando de liberación lu al RNC. Si el RNC ya no necesita más transmitir datos, el RNC de origen responde con un mensaje de liberación de lu completa.
Cuando expira el temporizador iniciado en la etapa 7 y el SGSN de origen recibe la indicación de cambio de GW de servicio en el mensaje de respuesta de reubicación de reenvío, se envía el mensaje de solicitud de eliminación de sesión (razón, indicación de operación) a la GW de servicio de origen para eliminar de esta manera los recursos de portadora de EPS. No se establece una bandera de indicación de operación que indica que la GW de servicio de origen no debe iniciar el procedimiento de eliminación para la GW de PDN. La GW de servicio de origen realiza acuse de recibo usando eliminaciones de mensaje de respuesta de sesión (razón). Si la ISR se activa antes de este procedimiento, la S-GW de origen instruye a la S-GW de origen para que envíe un mensaje de solicitud de eliminación de portadora al nodo de CN correspondiente, indicando de esta manera la razón por la cual los recursos de portadora del otro nodo de CN anterior deben eliminarse.
13. Si se usa el reenvío indirecto, la expiración del temporizador en el SGSN de origen iniciado en la etapa 7 activa el SGSN de origen para enviar un mensaje de eliminación de solicitud de eliminación de túnel de reenvío de datos indirecto a la S-GW para liberar el recurso temporal usado para el reenvío indirecto.
14. Si se usa el reenvío indirecto y se reubica la GW de servicio, la expiración del temporizador en la MME objetivo iniciado en la etapa 7 activa la m Me objetivo para enviar una solicitud de eliminación del túnel de reenvío de datos indirecto a la S-GW objetivo para liberar los recursos temporales usado para el reenvío indirecto.
Tecnología de evolución del sistema 5G
La arquitectura 5G definida hasta ahora es la siguiente.
Principios arquitectónicos clave:
- Funciones UP y CP separadas para permitir escalabilidad y evolución independientes.
- Permite la colocación flexible del UP, es decir, posición central o posición distribuida (remota) (es decir, sin limitación de posición) separada de la función CP.
- Modulariza el diseño funcional para permitir de esta manera, por ejemplo, una segmentación de red flexible y eficiente.
- Soporta una estructura de autenticación integrada para los UE que solo puede soportar un subconjunto de funciones de NGS (por ejemplo, no soporta movilidad).
- Gestión de acceso y movilidad (AMF) y gestión de sesiones (SMF) separadas que permiten una evolución y escalabilidad independientes. Soporta UE conectados simultáneamente a múltiples segmentos de red. Otras funciones del plano de control pueden estar separadas (por ejemplo, por PCF). La forma de mapear los resultados de KI n.° 1 de la segmentación de red a la arquitectura se puede determinar en la etapa normativa.
- Soporta modelos de información flexibles con funciones de red y suscripciones y políticas separadas de los nodos. - Minimiza el acceso y las dependencias de la red central especificando un núcleo independiente de acceso integrado que integra diferentes tipos de acceso de 3GPP y no de 3GPP como una interfaz AN-CN común. - Para soportar NF "sin estado" (que están separadas de los recursos de "almacenamiento" donde el recurso de "operación" almacena el estado como datos opacos), 3GPP puede especificar una interfaz entre la NF y la función de almacenamiento de datos (posiblemente por referencia). Las NF pueden almacenar datos opacos usando la función de almacenamiento de datos.
Requisitos arquitectónicos clave:
- La arquitectura debe soportar la exposición de la capacidad.
- Cada función de red puede interactuar directamente con otras NF. La arquitectura no debe excluir el uso de funciones intermedias para ayudar al enrutamiento de mensajes del plano de control (por ejemplo, similar a DRA). - Soporta la transmisión de otros tipos de PDU, tales como IP y Ethernet.
- Soporta la función de política separada para gestionar la operación de la red y el entorno del usuario final.
- Permite diferentes configuraciones de red con diferentes segmentos de red.
- Esta arquitectura soporta la itinerancia usando tráfico de enrutamiento doméstico, así como el tráfico de ruptura local de manera eficiente en las PLMN visitadas.
Plano de Control:
- permite el interfuncionamiento de múltiples proveedores entre la red de acceso y las funciones de red en la red central y las funciones de red en la red central. Al mismo tiempo, se expone una sola interfaz a la radio, pero es suficiente para abstraer las funciones modulares (básicas) soportadas dentro de la red central.
- Los procedimientos (es decir, un conjunto de interacciones entre dos NF) pueden definirse como servicios, ser reutilizables y soportar la modularidad cuando sea aplicable. Si se especifica un procedimiento, este se evaluará caso por caso.
Plano de usuario:
- se define una función general del plano de usuario (UPF) que soporta diversas operaciones del plano de usuario (incluyendo el reenvío de otras funciones de UP/redes de datos/operaciones del plano de control, operaciones de ejecución de tasa de bits, operaciones de detección de servicios, etc.).
La lista detallada de operaciones del plano de usuario es parte de la conclusión del tema principal 4 de la sección 8.4.
- El plano de control constituye la función de UP que proporciona la función de procesamiento de tráfico requerida para la sesión. El plano de control puede activar y configurar una o múltiples funciones de UP por sesión según sea necesario para un escenario de plano de usuario dado.
- Para soportar servicios de baja latencia y acceso a la red de datos local, la funcionalidad del plano de usuario se puede implementar cerca de la parte inalámbrica. En el caso de una red central de datos, la UPF puede desplegarse de forma centralizada.
Para soportar la itinerancia de enrutamiento doméstico, al menos la función UP está ubicada en la HPLMN y la VPLMN necesita tener al menos otra función de UP que incluya funciones de itinerancia tales como la facturación, LI y así sucesivamente.
El acceso simultáneo a servicios locales y centralizados se soporta de la siguiente manera:
- Una sesión de múltiples PDU que incluye una función de UP local (que proporciona acceso a redes de datos locales) y una sesión de PDU que proporciona acceso a una sesión de PDU (función de UP central) que proporciona acceso a una red de datos central;
- Una sesión de PDU única en la que el controlador puede configurar múltiples funciones de UP.
En el caso de una sola sesión de PDU para el acceso a la red de datos locales, el plano de control también puede configurar varias funciones de UP.
Los acuerdos para toda la arquitectura son los siguientes:
1. Las funciones de AMF y SMF en Rel-15 deben normalizarse como funciones separadas a través de interacciones normalizadas.
2. Los mensajes de protocolo de MM y SM de NAS terminan en AMF y SMF, respectivamente. No tiene nada que ver con si el protocolo de SM termina en H-SMF o V-SMF.
3. Los mensajes de SM de NAS se enrutan por AMF.
4. Los datos del perfil de suscripción de NextGen se administran de acuerdo con el enfoque de convergencia de datos de usuario:
- Un repositorio común de datos de usuario (UDR) almacena datos de suscripción, que pueden residir en la UDM.
Implementar el extremo frontal de la aplicación para acceder a los datos de suscripción relevantes para que el extremo frontal de UDM y la PCF puedan acceder a estos UDR públicos.
La lógica de la aplicación de la PCF, así como la lógica de la aplicación del extremo frontal de UDM, por ejemplo, para
la gestión de ubicación y la notificación de actualización de suscripción, se describirán en detalle durante las etapas normativas.
5. Se soporta SEAF y SCMF por AMF.
6. AUSF se define como una NF separada.
Es posible que sea necesario revisar las conclusiones de las viñetas 4 y 5 de acuerdo con la ubicación de SEAF/SCMF en relación con los estudios en curso en SA WG3, por ejemplo, aspectos de segmentación.
7. Cada NF puede interactuar directamente entre sí.
8. Esta arquitectura no tiene en cuenta la funcionalidad intermedia entre funciones del plano de control, pero no excluye el uso de funcionalidad intermedia para enrutar y reenviar mensajes (por ejemplo, d Ra ) entre funciones del plano de control, que pueden identificarse en forma de despliegues, y no debe requerirse trabajo adicional en la etapa 2.
Procedimiento de interfuncionamiento entre EPC y 5GC
La Figura 21 ilustra una arquitectura de interfuncionamiento entre un EPC y un 5GC (o NGC (núcleo de la próxima generación)) que puede aplicarse a la presente invención.
Con referencia a 21, cuando el UE soporta tanto EPC como NGC, incluso si el UE acampa en el EPC a través de la primera E-UTRAN, la P-GW, que es el punto de anclaje de IP, se puede seleccionar como una P-GW que puede interfuncionar con la UPF de 5GC (o NGC), de modo que se pueda mantener el mismo anclaje de IP incluso cuando el UE se mueve entre el sistema/RAN. Además, se define una interfaz NGx (Nx) entre la MME y la AMF para permitir el interfuncionamiento entre el EPC y el 5GC (o NGC) sin interrupción. La interfaz NGx (Nx) definida entre la MME y la AMF puede denominarse "interfaz N26".
La Figura 22 es un diagrama que ilustra el despliegue de una RAN 5G que puede conectarse a un núcleo NG. En particular, la Figura 22 ilustra el estado coubicado con E-UTRA.
La función NR puede tener el sitio conjunto (coubicarse) con una parte de la misma estación base o con múltiples estaciones base en la misma ubicación junto con la función de E-UTRA.
La coubicación se puede aplicar a todos los escenarios de despliegue de NR (por ejemplo, macro ciudad). En este escenario, puede ser deseable utilizar completamente todos los recursos de espectro asignados a dos RAT, a través del balanceo de carga sobre múltiples RAT o a través de una conexión (por ejemplo, usando frecuencias más bajas como una capa de cobertura para los usuarios en los límites de la célula).
Si hay una interfaz NGx (es decir, N26) entre el EPC y el 5GC, el UE puede realizar la TAU mientras transita de EPC a 5GC o de 5GC a EPC. En este caso, el contexto de UE en la red central anterior/antigua se puede transferir directamente a la nueva red central a través de la interfaz NGx (o N26), de modo que se pueda realizar un cambio de red central más rápido.
Por ejemplo, un UE que transita de EPC a 5GC puede transmitir TAU (por ejemplo, un mensaje de solicitud de TAU) a través de 5G RAT después de cambiar RAT a 5G RAT, y AMF que recibe TAU puede obtener la dirección de MME del EPC basándose en la información de TAU (por ejemplo, la información relacionada con TAU incluida en el mensaje de solicitud de TAU). En este caso, la AMF puede recibir directamente el contexto del UE a través de la interfaz NGx (o N26) desde la MME correspondiente a la dirección adquirida y puede dar servicio al UE. De manera similar, un UE que transita de 5GC a EPC puede transmitir una TAU (por ejemplo, un mensaje de solicitud de TAU) después de cambiar la RAT a LTE RAT, y la MME que recibe la t A u puede obtener la dirección de la AMF basándose en la información de la TAU (por ejemplo, la información relacionada con TAU incluida en el mensaje de solicitud de TAU). En este caso, la MME puede recibir directamente el contexto del UE de la AMF correspondiente a la dirección adquirida a través de la interfaz NGx (o N26) y dar servicio al UE.
Sin embargo, si no hay una interfaz NGx (o N26), el UE no puede recibir el contexto del UE de la red anterior en la red, incluso si el UE realiza la TAU, de modo que se realiza el rechazo de la TAU (por ejemplo, la transmisión del mensaje de rechazo de la TAU). En este caso, el UE debe realizar la conexión de traspaso (o puede denominarse registro de traspaso, es decir, la conexión puede sustituirse por registro) para el cambio/movimiento de la red central por separado. Como resultado, el UE tarda mucho tiempo en cambiar la red central y también aumenta el tiempo de interrupción del servicio.
Como solución a este problema, es posible definir/configurar el UE para que siempre realice la conexión/registro de traspaso cuando se cambia la red central (sin realizar la TAU), pero la latencia puede aumentar porque se debe realizar la conexión/registro. Además, en el caso de conexión/registro, se produce más señalización que TAU.
Por lo tanto, lo siguiente propone una solución para determinar apropiadamente si el UE realiza el procedimiento TAU 0 la conexión/registro de traspaso para el cambio de red central. En particular, lo siguiente propone una solución en la perspectiva/nivel de la red central y una solución en la perspectiva/nivel de la RAN.
[Solución de nivel de red central]
Cuando el UE está conectado a la red EPC, la AMF asigna una ID temporal al UE cuando la MME está conectada a la red NGC, de manera similar al caso en el que la MME asigna una GUTI al UE. Como se describió anteriormente, la GUTI incluye una id de MME que asigna la GUTI correspondiente al UE. La ID temporal (Temp) asignada por la AMF también incluye la id de AMF que asignó la ID temporal (Temp) correspondiente. Por lo tanto, si el UE transmite una ID de GUTI/Temp al mismo tiempo que realiza una TAU en una nueva red central (por ejemplo, incluyendo la ID de GUTI/Temp en el mensaje de solicitud de TAU), la nueva red central puede encontrar la dirección de la MME/AMF previamente servida, basándose en la id de MME/AMF incluida en la ID de GUTI/Temp transmitida desde el UE. Además, de manera similar al caso en el que la MME asigna una lista de TA que incluye una pluralidad de TA al UE y realiza TAU cuando el UE deja la TA incluida en la lista de TA asignada al UE, la AMF asigna la lista de TA al UE, y cuando el UE deja la TA, el UE puede realizar TAU.
Las Figuras 23 y 24 ilustran la disposición de una red 5G a la que se puede aplicar la presente invención.
Se espera que la red 5G se implemente inicialmente en un formato de punto de acceso que se superponga con la red de EPC. En concreto, como se ilustra en la Figura 23, se proporciona un servicio 5G en un área específica (por ejemplo, un área indicada por AMF en la Figura 23), y se espera que las otras áreas (por ejemplo, áreas indicadas por MME 1 y 2 en la Figura 23) proporcionen servicios de EPC.
En la Figura 23, cuando hay una interfaz NGx (por ejemplo, N26) entre la AMF y la MME 1/MME 2, la AMF puede enviar una indicación para dar instrucción explícita o implícitamente al UE para que asigne la lista de TA al UE y realice la TAU cuando hay un cambio en la red central. En este momento, la indicación puede transmitirse junto con la lista de TA o de forma independiente/por separado, y puede implementarse de diversas formas de acuerdo con la realización. Por ejemplo, la indicación puede tener la forma de señalización de un indicador (indicador explícito) que da instrucción al Ue para que realice la TAU cuando hay un cambio en la red central o un indicador (indicador implícito) que indica que hay una interfaz NGx (por ejemplo, N26).
Cuando el UE recibe el servicio de la red central 5G y a continuación abandona el área de servicio 5G, el UE puede cambiar la red central al EPC realizando la TAU, y el EPC puede recibir continuamente el servicio después del cambio. En este momento, la MME 1 o la MME 2 pueden recibir la TAU del UE de acuerdo con la ubicación a la que realmente se movió el UE. La MME que recibe la t Au puede recibir el contexto del UE desde la AMF a través de la interfaz NGx (por ejemplo, N26) y es posible proporcionar continuamente el servicio que se está proporcionando al UE.
El ejemplo anterior asume que hay una interfaz NGx (por ejemplo, N26) entre la AMF y las MME circundantes (MME 1 y MME 2). Sin embargo, en la práctica, puede que no haya una interfaz NGx (por ejemplo, N26) entre la AMF y al menos algunas de las MME cercanas. Por ejemplo, la AMF puede no tener una interfaz NGx (por ejemplo, N26) con MME 1, mientras que puede haber una interfaz NGx (por ejemplo, N26) entre la AMF y MME 2. La Figura 24 ilustra un escenario de este tipo.
Haciendo referencia a la Figura 24, en este caso, la AMF debería asignar una lista de TA considerando la presencia o ausencia de una interfaz NGx (por ejemplo, N26) con las MME vecinas (la MME 1 y MME 2 en esta figura). Por ejemplo, cuando el UE está ubicado en el área TA 7, la AMF puede enviar al UE una indicación (o una indicación que indica que la interfaz N26 no está presente) instruyendo al Ue para que asigne una lista de TA para el UE {TA1, TA6 , TA7}, y realice la conexión/registro de traspaso cuando el UE se mueve de la TA al EPC (ya que se espera que se mueva a la MME1 sin la interfaz NGx (por ejemplo, N26)). Por otro lado, si el UE está ubicado en el área TA 3, la AMF puede asignar la lista de TA para el UE a {TA1, TA3, TA4} y enviar, al UE, una indicación (o una indicación de que una interfaz N26 está presente) instruyendo al UE para que realice la TAU cuando el UE haga la transición de TA a EPC (ya que se espera que se mueva a la MME2 con una interfaz NGx (por ejemplo, N26)).
Si el UE está ubicado en un área donde se espera que se mueva tanto a la MME1 como a la MME2 como TA2 y TA5, dado que la red es ambigua a qué posición se moverá el terminal, la AMF puede enviar al UE una indicación que instruye al UE para asignar la lista de TA y realizar la conexión/registro de traspaso.
Aunque la realización anterior se ha descrito principalmente en el caso en el que la red central se cambia de 5GC a EPC, lo mismo se puede aplicar cuando la red central se cambia de 5GC a 5GC en el EPC, y en este caso, la lista de asignación de TA y/o el objeto de la transmisión de la indicación podrán sustituirse por la m Me .
El UE determina si realizar la TAU o la conexión/registro de traspaso cuando se produce un cambio inter-sistema de acuerdo con una indicación enviada por la AMF o la MME cuando se asigna la lista de TA. Una indicación de este tipo puede enviarse con la lista de TA, o de forma independiente/por separado, dependiendo de la realización.
La Figura 25 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de interfuncionamiento cuando un UE se mueve del EPC al 5GC de acuerdo con una realización de la presente invención. La presente realización asume que no hay una interfaz NGx (por ejemplo, N26) entre la MME y la AMF.
1. La MME puede enviar, al UE, una indicación que instruye al UE para que realice la conexión/registro de traspaso cuando se mueve del EPC al 5G central en el procedimiento de t Au (por ejemplo, la indicación puede incluirse en el mensaje de aprobación de TAU). En este momento, la indicación transmitida puede corresponder a una indicación para instruir explícita o implícitamente al UE para que realice la conexión/registro de traspaso cuando se cambia la red central. Por ejemplo, la indicación puede corresponder a una indicación que instruye al UE para que realice la conexión/registro de traspaso cuando se cambia la red (es decir, una indicación explícita) o una indicación de que no hay NGx (por ejemplo, N26) (es decir, una indicación implícita). Estas indicaciones pueden entregarse dentro del procedimiento de acceso/registro de acuerdo con la realización además del procedimiento de TAU.
2. Dependiendo de la movilidad del UE, el UE puede moverse del área servida por EPC al área servida por 5GC.
3. El UE puede transmitir una solicitud de conexión/registro para conexión/registro de traspaso en 5GC a la red 5GC (en particular, la AMF) de acuerdo con la indicación recibida en la primera etapa. En este punto, la solicitud de acceso/registro para la conexión/registro de traspaso puede referirse a una solicitud de acceso/registro que incluye la indicación de traspaso (o el tipo de acceso/registro se establece en el traspaso). Por tanto, se puede realizar el procedimiento de acceso/registro del tipo traspaso. En este momento, el UE puede informar además al 5GC que se ha movido del EPC.
Si el UE se mueve al área de servicio de 5GC perteneciente a la PLMN (que puede ser otra PLMN que incluye la E (Equivalente)-PLMN) que es diferente del EPC al que pertenece el UE, el UE puede realizar el procedimiento de acceso/registro en el 5GC independientemente de la indicación recibida de la MME. El procedimiento de acceso/registro en este momento significa un procedimiento de acceso/registro inicial, no un procedimiento de acceso/registro de tipo de traspaso. Si se selecciona el 5GC de otra PLMN, la operación del UE puede depender de la implementación del UE, o la MME puede instruir operaciones específicas en la primera etapa. Por ejemplo, la MME puede proporcionar al UE información para realizar la conexión/registro de traspaso solo cuando se mueve/selecciona al 5GC de la misma PLMN (que incluye todo hasta EPLMN), y el UE puede operar en consecuencia.
4. El UE puede realizar un procedimiento de autenticación con la red para acceso/registro.
5. El nodo de red (por ejemplo, AMF) puede enviar un acuse de recibo de acceso/registro al UE si la autenticación se completa con éxito. En este proceso, la red puede transmitir una indicación sobre la operación que debe realizar el UE cuando hay un cambio en la red central (ya sea para realizar la TAU o la conexión/registro de traspaso). Una indicación de este tipo puede señalizarse explícitamente en forma de una indicación explícita que instruye la conexión/registro de TAU/traspaso, o puede señalizarse en un formato de indicación implícita indicando si hay una interfaz NGx (por ejemplo, N26), como se ha descrito anteriormente.
6. El UE puede transmitir el mensaje de solicitud de sesión de PDU a la red mientras configura el tipo de solicitud para el traspaso, y puede configurar la información de acceso anterior al 3GPP/EPS (o más específicamente la E-UTRAN) para que se transmitan juntos. En general, la información de acceso se usa para distinguir si el UE ha recibido el servicio a través de no 3GPP antes del traspaso o si ha estado en el EPC a través de 3GPP (E-UTRAN) antes del traspaso. El UE notifica a la AMF que la conexión/registro del traspaso se realiza incluyendo una indicación de traspaso en el mensaje MM que encapsula la solicitud de sesión de PDU, así como la solicitud de sesión de PDU.
7. Cuando la AMF recibe la indicación de traspaso incluida en el mensaje MM, la AMF recibe el contexto del UE del UE desde la UDM y encuentra la SMF que ha dado servicio previamente al UE.
8. La AMF puede reenviar la solicitud de sesión de PDU a la SMF que ha dado servicio al UE. Cuando la SMF reconoce la indicación de traspaso incluida en la solicitud de sesión de PDU, la SMF puede asignar la misma UPF y dirección IP al UE que solicita la sesión de PDU basándose en el contexto de UE que se ha dado servicio previamente.
9. La SMF puede enviar una respuesta de sesión de PDU al UE a través de AMF para asignar den la dirección IP usada previamente al UE.
En este procedimiento, el mensaje de solicitud de sesión de PDU en la etapa 6 puede incluirse en la propia solicitud de acceso/registro para a continuación transmitirse como en EPS. En este caso, el UE puede incluir la indicación de traspaso en el mensaje de solicitud de acceso/registro que es un mensaje de gestión de movilidad (MM) para a continuación transmitirse de manera que la AMF pueda reconocer que la solicitud de acceso/registro correspondiente es una solicitud de acceso/registro de un tipo de traspaso. En este caso, el procedimiento se realiza en el orden de las etapas 4, 7 y 8 después de la etapa 3, pudiendo incluirse la etapa 9 en el mensaje de aprobación de acceso/registro una vez finalizados todos los procedimientos para a continuación transmitirse al UE.
La Figura 26 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de interfuncionamiento cuando el UE se mueve del EPC al 5GC de acuerdo con una realización de la presente invención. La presente realización asume que existe una interfaz NGx (por ejemplo, N26) entre la MME y la AMF.
1. La MME puede reenviar, al UE, una indicación instruyéndole al UE para realizar la TAU cuando el UE se mueve del EPC a 5GC en el procedimiento de TAU (por ejemplo, incluyendo la indicación en el mensaje de aprobación
de TAU). En este momento, la indicación transmitida puede corresponder a una indicación para instruir explícita o implícitamente al UE para que realice la TAU cuando se cambia la red central. Por ejemplo, la indicación puede corresponder a una indicación (es decir, una indicación implícita) que instruye al UE que realice la TAU cuando se cambia la red o una indicación que indica que existe una interfaz NGx (por ejemplo, N26). Estas indicaciones pueden entregarse en el procedimiento de acceso/registro de acuerdo con la realización además del procedimiento de TAU.
Esta etapa se puede interpretar junto con la realización de la Figura 25. Por ejemplo, cuando se define una indicación para realizar la conexión/registro de traspaso como en la realización de la Figura 25, la expresión "se ha recibido la indicación para realizar la TAU" en la presente realización puede entenderse como "no se ha recibido la indicación para realizar la conexión/registro de traspaso". Por lo tanto, incluso si el UE no ha recibido una indicación para realizar la conexión/registro de traspaso de la MME, el UE puede realizar las etapas 2 a 8 descritas a continuación.
2. Dependiendo de la movilidad del UE, se puede mover del área servida por 5GC al área servida por EPC.
3. El UE puede transmitir la solicitud de TAU al nodo de red (por ejemplo, la AMF) de acuerdo con la indicación recibida en la etapa 1.
Si el UE se mueve al área de servicio de 5GC perteneciente a la PLMN (que puede ser otra PLMN que incluye la E (Equivalente)-PLMN) que es diferente del EPC al que pertenece el UE, el UE puede realizar el procedimiento de acceso/registro en el 5GC independientemente de la indicación recibida de la MME. El procedimiento de acceso/registro en este momento significa un procedimiento de acceso/registro inicial, no un procedimiento de acceso/registro de tipo de traspaso. Si se selecciona el 5GC de otra PLMN, la operación del UE puede depender de la implementación del UE, o la MME puede instruir operaciones específicas en la primera etapa. Por ejemplo, la MME puede proporcionar al UE información para realizar la conexión/registro de traspaso solo cuando se mueve/selecciona al 5GC de la misma PLMN (que incluye todo hasta EPLMN), y el UE puede operar en consecuencia.
4. Basándose en la información de GUTI incluida en la solicitud de TAU transmitida por el UE, la AMF puede encontrar la dirección de la MME que ha gestionado previamente al UE y solicitar el contexto del UE a la MME correspondiente a la dirección.
5. La MME puede enviar el contexto del UE a la AMF.
6-7. La AMF encuentra la dirección de la SMF de servicio basándose en el contexto del UE recibido de la MME (entendido por la dirección de P-GW) e informa a la SMF de servicio que el 5GC da servicio al UE.
8. La AMF puede enviar una aprobación de TAU al UE. En este proceso, la red (por ejemplo, AMF) puede transmitir una indicación que indica al UE qué operación debe realizarse cuando se cambia la red central. En este proceso, la red puede transmitir una indicación que indica al UE qué operación se debe realizar cuando se cambia la red central (ya sea para realizar la TAU o la conexión/registro de traspaso). Esta indicación puede señalizarse explícitamente en forma de una indicación explícita que indica que el UE debe realizar conexión/registro de TAU/traspaso, o puede señalizarse en un formato de indicación implícita que indica si existe una interfaz NGx (por ejemplo, N26), como se ha descrito anteriormente.
Aunque los diagramas de flujo descritos anteriormente en las Figuras 25 y 26 se describen con referencia al caso en que el UE se mueve de EPC a 5GC, la presente invención no se limita a lo mismo, y lo mismo puede aplicarse al caso en que el UE se mueve de 5GC a EPC. Por lo tanto, en la realización anterior, 5Gc se puede reemplazar con EPC, EPC con 5GC, AMF con MME y MME con AMF.
En las realizaciones descritas anteriormente, el UE puede configurarse para realizar TAU por defecto, y la red (por ejemplo, AMF/MME) puede configurarse para transmitir una indicación de conexión/registro de traspaso al UE solo cuando se requiere/es posible una conexión de traspaso. Por ejemplo, si el UE no recibe una indicación separada (por ejemplo, una indicación de conexión/registro de traspaso), puede realizar el procedimiento de TAU. Si el UE recibe una indicación separada, puede realizar un procedimiento de conexión/registro de traspaso. En este caso, la indicación para realizar la conexión/registro de traspaso puede corresponder a una indicación de que el UE debe incluir una IMSI en la solicitud de acceso/registro.
Por el contrario, el UE está configurado básicamente para realizar una conexión de traspaso, y la red puede configurarse para transmitir una indicación de rendimiento de TAU al UE solo cuando la TAU es necesaria. Por ejemplo, el UE puede realizar el procedimiento de conexión/registro de traspaso cuando no recibe una indicación separada (por ejemplo, una indicación de TAU), y puede realizar el procedimiento de TAU cuando se recibe una indicación separada.
[Solución de nivel de RAN]
Cuando el UE recibe el servicio de EPC a través del eNB y a continuación pasa al núcleo 5G a través del gNB, se
determina si el UE realiza la TAU o la conexión/registro de traspaso dependiendo de si el UE está en el modo conectado o en el modo inactivo como sigue.
1) Cuando el UE está en el modo conectado
i) Cuando existe una interfaz NGx (por ejemplo, N26) entre el EPC y el 5GC (operación de HO (Traspaso))
El eNB reconoce que el traspaso es posible porque existe la interfaz NGx (por ejemplo, N26), y puede transmitir un mensaje de traspaso requerido a la MME e informar a la MME de la dirección del gNB objetivo.
En este caso, de manera similar al procedimiento de traspaso convencional, todos los contextos del UE se transfieren desde el EPC al 5GC a través de la interfaz NGx (por ejemplo, N26), y una vez que se completa el traspaso, el UE puede realizar el procedimiento de TAU para recibir la lista de TA asignada.
ii) Cuando no hay una interfaz NGx (por ejemplo, N26) entre el EPC y el núcleo 5G (operación de reselección de célula de modo inactivo)
El eNB reconoce que la interfaz NGx (por ejemplo, N26) no existe, libera el RRC e instruye al UE para proporcionar a la célula la información del gNB objetivo y que acampe en la célula. En este momento, el eNB puede transmitir una indicación que instruye que es necesaria la conexión/registro de traspaso, o un valor de causa al UE.
El UE acampa en la célula del gNB objetivo de acuerdo con la información de radio/frecuencia recibida del eNB a través de la liberación de RRC, y a continuación realiza el procedimiento de conexión/registro de transferencia de acuerdo con la indicación de conexión/registro de transferencia transmitida por el eNB.
2) Cuando el UE está en modo inactivo
El UE puede realizar una conexión/registro de traspaso o TAU basándose en la indicación recibida a medida que el RRC se libera del modo de conexión anterior.
En la realización descrita anteriormente, la descripción se ha centrado en el caso en el que el UE recibe el servicio del EPC y a continuación se mueve al 5GC. Sin embargo, la presente invención no está limitada a lo mismo y lo mismo se aplica al caso en el que el UE se mueve del 5GC al EPC. Por lo tanto, en la realización anterior, 5GC se puede reemplazar con EPC, e Pc con 5GC, AMF con MME y MME con AMF.
En la solución de nivel de RAN descrita anteriormente, el eNB/gNB puede determinar si es posible la conexión/registro de traspaso dependiendo de si existe la interfaz NGx (por ejemplo, N26) a través del método descrito a continuación haciendo referencia a las Figuras 27 a 29.
Las Figuras 27 a 29 son diagramas de flujo que ilustran un procedimiento de operación eNB/gNB para determinar si es posible una conexión/registro de traspaso dependiendo de si existe una interfaz NGx (por ejemplo, N26) de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 27, el eNB/gNB puede transmitir un mensaje de traspaso requerido a la MME/AMF. En este momento, si no hay una interfaz NGx formada/establecida (por ejemplo, N26), la MME/AMF puede transmitir un mensaje de fallo de preparación de traspaso al eNB/gNB, y puede establecer el valor de la causa como un valor que indica que el traspaso es imposible porque la NGx (por ejemplo, N26) no existe para transmitir el valor de causa juntos. En este caso, el valor de la causa se puede establecer en diversos valores de razón que indican que el traspaso es imposible, tal como "sin interfaz NGx" o "transferencia inter sistema no soportada". El eNB/gNB que recibe el valor de la causa puede reconocer que el traspaso es imposible y notificar al UE de la necesidad de la conexión/registro de traspaso a través de la liberación de RRC como en la solución mencionada anteriormente (por ejemplo, enviando la indicación para realizar la conexión/registro de traspaso).
Y/o, cuando se establece la configuración inicial con la MME/AMV, el eNB/gNB puede configurarse/instruirse desde la MME/AMF indicando que no hay una interfaz NGx (por ejemplo, N26) a través de la configuración S1/N2 como se ilustra en Figura 28. Como alternativa, el eNB/gNB puede configurarse/instruirse desde la MME/AMF acerca de la configuración de que el traspaso inter sistema es imposible. El eNB/gNB puede determinar si la conexión/registro de traspaso es posible basándose en la información de configuración y realizar la operación de solución de nivel RAN descrita anteriormente. La MME/AMF puede establecer esta información de configuración de manera diferente/independiente para cada PLMN. En otras palabras, en el caso de segmentación de la red, la disponibilidad de conexión/registro del traspaso se puede establecer de manera diferente e independiente para cada PLMn , ya que algunos proveedores pueden soportar el traspaso y otros proveedores pueden no soportarlo de acuerdo con su política.
Además, tal información de configuración se puede actualizar a través de la actualización de configuración de MME ilustrada en la Figura 29.
Si se cambia la información sobre si el traspaso es posible (por ejemplo, el soporte de la interfaz NGx (por ejemplo, N26) a través de la política del operador o la actualización), la MME/AMF informa al eNB/gNB del cambio, para de esta manera actualizar la información de configuración sobre si el traspaso es posible/si existe la interfaz NGx (por ejemplo, N26).
En las realizaciones anteriores, el UE está configurado para realizar TAU por defecto, y la red (por ejemplo, eNB/gNB) puede configurarse para transmitir la indicación de conexión/registro de traspaso al UE solo si la conexión de traspaso es necesaria/posible. Por ejemplo, si el UE no recibe una indicación separada (por ejemplo, una indicación de conexión/registro de traspaso), el UE puede realizar el procedimiento de TAU. Si el UE recibe una indicación separada, el UE puede realizar un procedimiento de conexión/registro de traspaso. En este caso, la indicación para realizar la conexión/registro de traspaso puede corresponder a una indicación de que el UE debe incluir una IMSI en la solicitud de acceso/registro.
Las siguientes realizaciones se pueden aplicar tanto a la solución de nivel de RAN como a la solución de nivel de red central.
Cuando se realiza la conexión/registro de traspaso, el UE debe establecer el tipo de solicitud al traspaso en el mensaje de solicitud de sesión de PDU/solicitud de conectividad de PDN y transmitir el tipo de solicitud. Sin embargo, de acuerdo con la técnica convencional, dado que la conexión/registro de traspaso se usa solo entre el acceso no de 3GPP y el acceso de 3GPP, si el tipo de solicitud se establece al mismo traspaso y se transmite, la red no puede determinar si una sesión de PDU se transmite desde no 3GPP, o la sesión de PDU se transmite desde 3GPP (sin embargo, otro núcleo de red).
Para resolver una ambigüedad de este tipo, se puede definir y usar un nuevo tipo de solicitud de interfuncionamiento propuesto en la presente memoria descriptiva sin usar directamente un tipo de solicitud previamente definido.
Por ejemplo, de acuerdo con TS 24.008, los elementos de información de tipo de solicitud se definen como se muestra en la Tabla 2.
[Tabla 2]
El valor de tipo de solicitud establecido en "010" en la Tabla 2 significa que la conexión PDN se transmite al acceso de 3GPP (o no de 3GPP) en el acceso no de 3GPP (o de 3GPP). Esta transmisión no es un traspaso controlado por el procedimiento de movilidad del modo de conexión de 3GPP especificado en 3GPP TS 25.331 [23c] y 3GPP TS 36.331 [129]. El "traspaso de servicios de portadora de emergencia" se maneja como un "bit reservado" en el modo A/Gb y el modo lu.
Con referencia a la Tabla 2, queda un valor sin usar ("011"), y se puede configurar/definir como un tipo de solicitud que indica el traspaso entre accesos de 3GPP como se muestra en la Tabla 3 y puede usarse. En este momento, el traspaso entre accesos de 3GPP significa traspaso desde la red 5G.
[Tabla 3]
1-jt? 1+7 0+7 1 traspaso de servicios de portadora de emergencia (NOTA 1) (NOTA 2)s
Si es necesario hacer una distinción entre el acceso de 3GPP y el acceso no de 3GPP en la red 5G, se pueden definir y usar nuevos tipos de solicitudes adicionales. Por ejemplo, "011" puede significar traspaso de 5G 3GPP a EPC y "101" puede significar traspaso de 5G no de 3GPP a EPC.
Como alternativa, existe un método de reutilización del tipo de solicitud de traspaso convencional y definir un IE separado en el que una sesión de PDU se transmite/entrega desde una sesión de PDU a un mensaje de solicitud de sesión de PDU/solicitud de conectividad de PDN.
En una red 5G, se pueden crear múltiples sesiones de PDU con el mismo DNN (nombre de red de datos). Por lo tanto, la red no puede determinar exactamente qué sesión de PDU se transmitirá/recibirá, simplemente sabiendo desde qué acceso se transmite/entrega la sesión de PDU. Por ejemplo, en la red 5G, se pueden crear dos o más sesiones de PDU con el mismo DNN a través de E-URAN, en cuyo caso la MME debe saber exactamente qué sesión de PDU transferir/reenviar al eNB para determinar qué SMF/P-GW debe seleccionarse. En consecuencia, el UE puede incluir la ID de sesión de PDU para identificar la PDU que se va a transmitir/entregar, en el mensaje de solicitud de sesión de PDU/solicitud de conectividad de PDN, para enviarlo de esta manera. En este momento, el UE puede incluir la ID de sesión de PDU en el IE recién definido en el mensaje de solicitud de sesión de PDU/solicitud de conectividad de PDN, para transmitirse. Además de enviar la ID de sesión de la PDU, el tipo de solicitud se puede enviar a través del método propuesto anteriormente.
Si la ID de sesión de PDU se incluye en la solicitud de conectividad de PDN transmitida desde el UE, la MME selecciona la dirección de SMF/P-GW que coincide con la ID de sesión de PDU basándose en la información recibida de la UDM HSS, para procesar de esta manera la solicitud de conectividad de PDN del UE.
A continuación, se propone una solución al siguiente problema relacionado con el caso de que la interfaz N26 no exista en el modo de conexión del UE.
- Un esquema de optimización adicional que permite que el UE omita la solicitud/rechazo de TAU cuando el UE en el modo conectado se mueve de 5G a EPC
Para minimizar el tiempo de interrupción del servicio mientras se genera la movilidad inter-sistema en el modo de conexión, el UE no soporta el registro dual y la red solo soporta el interfuncionamiento sin la interfaz N26.
Por lo tanto, proponemos soportar la indicación de RAN para evitar fallos de TAU innecesarios para la movilidad de UE de 5GC a e Pc en el modo de conexión. A continuación se proponen dos opciones.
Opción 1: Fallo en la preparación de traspaso durante la preparación de traspaso
La Figura 30 es un diagrama que ilustra una operación de preparación de traspaso fallido de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 30, la NG-RAN de origen puede realizar un traspaso inter-sistema (traspaso inter-RAT) transmitiendo un mensaje de solicitud de traspaso a la AMF. En este caso, la AMF puede responder enviando un mensaje de fallo de preparación de traspaso que indica "no se soporta el traspaso inter-sistema" a la NG-RAN. Por lo tanto, la NG-RAN de origen puede realizar el procedimiento de liberación de RRC mientras da instrucciones para omitir una TAU innecesaria. Si el UE recibe un mensaje de liberación de RRC desde la E-UTRAN que indica "TAU innecesaria", el UE realiza un procedimiento de acceso (es decir, un procedimiento de conexión/registro de traspaso) con una indicación de traspaso.
Opción 2: AMF notifica "traspaso inter-sistema no soportado" durante el procedimiento de configuración de N2.
La NG-RAN conoce la capacidad de traspaso inter-sistema durante el procedimiento de configuración de N2. Cuando
la NG-RAN detecta movilidad de UE para la E-UTRAN, la NG-RAN puede realizar la liberación de RRC con una causa apropiada "TAU innecesaria". En consecuencia, el UE puede realizar el procedimiento de conexión usando el mensaje de solicitud de conectividad de PDN que indica "traspaso" al EPC.
Si se aplican las opciones 1 y 2 descritas anteriormente a la sección de movilidad para 5.17.2.3.2 modo de registro único UE de TS 23.501, el resultado puede ser el siguiente.
5.17.2.3.2 Movilidad para los UE en modo registro único
Si el UE soporta el modo de registro único y la red soporta procedimientos de interfuncionamiento sin una interfaz N26:
- En caso de movimiento de 5GC a EPC, el UE realiza procedimiento de TAU con 4G-GUTI mapeada desde 5G-GUTI. La MME determina que el antiguo nodo es una AMF y rechaza la TAU con la indicación de "soportar el establecimiento de conexión de PDN de traspaso" al UE. Con base en esta indicación, el UE puede realizar la conexión al EPC con una indicación de "traspaso" en el mensaje de solicitud de conectividad de PDN (TS 23.401 [26], sección 5.3.2.1), a continuación el UE mueve todas las demás sesiones de PDU del UE usando el procedimiento de establecimiento de conexión de PDN iniciado por el UE (TS 23.401 [26] sección 5.10.2). La primera conexión de PDN puede establecerse durante el procedimiento de acceso inicial de E-UTRAN (véase TS 23.401 [26]).
- En caso de movimiento de EPC a 5GC, el UE puede realizar un registro del tipo "actualización de registro de movilidad" en 5GC con una 5G-GUTI mapeada desde 4G-GUTI. La AMF determina que el antiguo nodo es una MME, pero procede como si el registro fuera del tipo "registro inicial". La aprobación de registro incluye una indicación de "soportar establecimiento de sesión de PDU de traspaso" para el UE. Basándose en esta indicación, el UE puede mover continuamente todas las conexiones de PDN desde el EPC usando el procedimiento de establecimiento de sesión de PDU iniciado por el UE que tiene la bandera de "sesiones de PDU existentes" (TS 23.502 [3], Sección 4.3.2.2.1).
Para minimizar la interrupción del servicio mientras el UE se mueve de 5GC a EPC en el modo de conexión, la NG-RAN puede proporcionar información de asistencia para omitir el procedimiento de TAU. Si el AS de UE recibe la información de soporte para la omisión del procedimiento de TAU, el NAS de UE no realiza el procedimiento de TAU, sino que en su lugar debe realizar el procedimiento de acceso en el EPC con la indicación de "traspaso" en el mensaje de solicitud de conexión de PDC (TS 23.401 [26], sección 5.3.2.1). A continuación, el UE mueve todas las demás sesiones de PDU del UE usando el procedimiento de establecimiento de conexión de PDN iniciado por el UE que tiene la bandera de "traspaso" (TS 23.401, sección [5.6.2]).
Además, puede definirse adicionalmente un método para determinar/instruir información de soporte para omitir el procedimiento de TAU en el mensaje de liberación de RRC.
La Figura 31 es un diagrama de flujo que ilustra un método de interfuncionamiento entre UE en una red de acuerdo con una realización de la presente invención. Las realizaciones descritas anteriormente se pueden aplicar al diagrama de flujo de la misma manera, y en este punto se omitirá la descripción redundante.
La etapa de realizar el primer procedimiento de interfuncionamiento para cambiar la red del UE de la red 5GC a la red EPC puede implementarse en dos realizaciones de la siguiente manera dependiendo de si existe una interfaz entre las redes 5GC y EPC.
Si no hay interfaz entre las redes 5GC y EPC (por ejemplo, N26):
El UE recibe una primera indicación de la AMF de la red 5GC (S3110). En este caso, la primera indicación recibida por el UE puede corresponder a una indicación explícita que indica al UE que realice una conexión de traspaso o una indicación implícita que indica que N26 no existe.
A continuación, el UE realiza un procedimiento de conexión de traspaso en la red de EPC basándose en la primera indicación (S3120). Con este fin, el UE puede transmitir un mensaje de solicitud de conexión de traspaso a la MME de la red de EPC. En este caso, el UE puede transmitir un mensaje de solicitud de conectividad de PDN con el tipo de solicitud establecido a "traspaso" a la MME del EPC.
Si hay una interfaz (por ejemplo, N26) entre las redes 5GC y EPC:
El UE puede no recibir la primera indicación de la AMF y, en este caso, puede realizar el procedimiento de TAU en la red de EPC.
Todas las sesiones de PDU creadas para el UE en el 5GC pueden transferirse a la red de EPC mediante el procedimiento de conexión de traspaso o el procedimiento de TAU. En particular, a través del procedimiento de TAU, la MME puede recibir la sesión de PDU del Ue directamente desde la AMF a través de la interfaz con la AMF.
Además, aunque no se muestra en el diagrama de flujo, el UE puede transmitir la información de acceso anterior que indica que el Ue se mueve del 5GC a la MME mientras se mueve al EPC.
Además, el EPC al que se mueve el UE puede tener una EPC-GUTI que se mapea desde una GUTI de 5GC.
Si no hay una interfaz entre las redes 5GC y EPC y el UE está en el modo de conexión 5GC, el UE puede realizar la liberación de RRC con la RAN de NGC (o gNB) del 5GC y acampar en la célula conectada con el EPC.
Además, después de que el UE cambia la red al EPC, el UE puede realizar un segundo procedimiento de interfuncionamiento para cambiar la red de la red EPC a la red 5GC. En este momento, si no hay una interfaz entre las redes 5GC y EPC, se puede recibir una segunda indicación de la MME de la red EPC. La segunda indicación en este momento también puede corresponder a una indicación explícita para realizar una conexión de traspaso o una indicación implícita para indicar que N26 no existe. A continuación, el Ue puede realizar el procedimiento de registro en la red 5GC basándose en la indicación. El procedimiento de registro en este momento puede corresponder a un procedimiento de registro en el que el tipo de registro se establece en actualización de registro de movilidad. Todas las sesiones de PDU creadas para el UE en el EPC pueden reenviarse a la red 5GC a través del procedimiento de registro.
El UE puede transmitir la información de acceso anterior que indica el movimiento desde el EPC a la AMF. El 5GC puede tener una 5GC-GUTI que se asigna desde la GUTI del EPC.
Si no hay una interfaz entre las redes 5GC y EPC y el UE está en el modo de conexión en el EPC, se puede realizar la liberación de E-UTRAN (por ejemplo, eNBN) y RRC del EPC.
Aparato al que se puede aplicar la presente invención
La Figura 32 ilustra un diagrama de bloques de un aparato de comunicación de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 32, un sistema de comunicación inalámbrica incluye un nodo de red 3210 y una pluralidad de UE (UE) 3220.
El nodo de red 3210 incluye un procesador 3211, una memoria 3212 y un módulo de comunicación 3213. El procesador 3211 implementa las funciones, procesos y/o métodos propuestos anteriormente. Las capas del protocolo de interfaz alámbrico/inalámbrico pueden implementarse por el procesador 3211. La memoria 3212 está conectada al procesador 3211 y almacena información diversa para controlar el procesador 3211. El módulo de comunicación 3213 está conectado al procesador 3211 para transmitir y/o recibir una señal alámbrica/inalámbrica. Algunos ejemplos del nodo de red 3210 pueden incluir una estación base, una MME, un HSS, una SGW, una PGW y un servidor de aplicaciones. En particular, cuando el nodo de red 3210 es una estación base, el módulo de comunicación 3213 puede incluir una unidad de radiofrecuencia para transmitir/recibir una señal de radio.
El UE 3220 incluye un procesador 3221, una memoria 3222 y un módulo de comunicación (o sección de RF). El procesador 3221 implementa las funciones, procesos y/o métodos propuestos anteriormente. Las capas del protocolo de interfaz inalámbrico pueden implementarse por el procesador 3221. La memoria 3222 está conectada al procesador 3221 y almacena información diversa para controlar el procesador 3221. El módulo de comunicación 3223 está acoplado al procesador 3221 para transmitir y/o recibir señales inalámbricas.
Las memorias 3212 y 3222 pueden ubicarse dentro o fuera de los procesadores 3211 y 3221 y pueden acoplarse a los procesadores 3211 y 3221 por diversos medios bien conocidos. Además, el nodo de red 3210 (en el caso de una estación base) y/o el UE 3220 pueden tener una sola antena o múltiples antenas.
La Figura 33 muestra un diagrama de bloques de un aparato de comunicación de acuerdo con una realización de la presente invención.
Específicamente, la Figura 33 es un diagrama más detallado del UE de la Figura 32.
Haciendo referencia a la Figura 33, el UE puede incluir un procesador (o procesador de señal digital (DSP)) 3310, un módulo de RF (o unidad de RF) 3335, un módulo de gestión de alimentación 3305, una antena 3340, una batería 3355, una pantalla 3315, un teclado 3320, memoria 3330, una tarjeta de módulo de identificación de abonado (SIM) 3325 (este elemento es opcional), un altavoz 3345 y un micrófono 3350. El UE también puede incluir una sola antena o múltiples antenas.
El procesador 3310 implementa las funciones, procesos y/o métodos propuestos anteriormente. Las capas del protocolo de interfaz de radio pueden implementarse por el procesador 3310.
La memoria 3330 se conecta al procesador 3310 y almacena información relacionada con la operación del procesador
3310. La memoria 3330 puede ubicarse dentro o fuera del procesador 3310 y puede conectarse al procesador 3310 por diversos medios bien conocidos.
Un usuario introduce información de comando, tal como un número de teléfono, presionando (o tocando) un botón del teclado 3320 o mediante activación por voz usando el micrófono 3350, por ejemplo. El procesador 3310 procesa una función apropiada, tal como recibir tal información de comando o realizando una llamada a un número de teléfono, de modo que se realice la función. Los datos operativos pueden extraerse de la tarjeta SIM 3325 o de la memoria 3330. Además, el procesador 3310 puede mostrar información de comandos o información de control en la pantalla 3315 para que un usuario pueda reconocer la información o por conveniencia.
El módulo de RF 3335 se conecta al procesador 3310 y transmite y/o recibe señales de RF. El procesador 3310 transfiere información de comandos al módulo de RF 3335 para que una señal de radio que forma datos de comunicación de voz, por ejemplo, se transmita para iniciar la comunicación. El módulo RF 3335 incluye un receptor y un transmisor para transmitir y recibir señales de radio. La antena 3340 funciona para transmitir y recibir señales de radio. Cuando el módulo RF 3335 recibe una señal de radio, transfiere la señal para el procesamiento del procesador 3310 y puede convertir la señal en una banda base. La señal procesada puede convertirse en información audible o legible a través del altavoz 3345.
En las realizaciones antes mencionadas, los elementos y características de la presente invención se han combinado en formas específicas. Cada uno de los elementos o características puede considerarse opcional a menos que se indique explícitamente lo contrario. Cada uno de los elementos o características puede implementarse de forma que no se combine con otros elementos o características. Además, alguno de los elementos y/o las características pueden combinarse para formar una realización de la presente invención. Puede cambiarse el orden de las operaciones descritas en las realizaciones de la presente invención. Alguno de los elementos o características de una realización pueden incluirse en otra realización o pueden reemplazarse con elementos o características correspondientes de otra realización. Es evidente que una realización puede construirse combinando reivindicaciones que no tengan una relación de cita explícita en las reivindicaciones o puede incluirse como una nueva reivindicación mediante modificaciones después de presentar una solicitud.
La realización de acuerdo con la presente invención puede implementarse por diversos medios, por ejemplo, hardware, firmware, software o una combinación de ellos. En el caso de una implementación por hardware, la realización de la presente invención puede implementarse usando uno o más circuitos integrados específicos de la aplicación (ASIC), procesadores de señales digitales (DSP), dispositivos de procesamiento de señales digitales (DSPD), dispositivos lógicos programables (PLD), campos de matrices de puertas programables (FPGA), procesadores, controladores microcontroladores, microprocesadores, etc.
En el caso de una implementación por firmware o software, la realización de la presente invención puede implementarse en forma de un módulo, procedimiento o función para realizar las funciones u operaciones antes mencionadas. El código de software puede almacenarse en la memoria y controlarse por el procesador. La memoria puede estar ubicada dentro o fuera del procesador y puede intercambiar datos con el procesador a través de una diversidad de medios conocidos.
En esta especificación, 'A y/o B' puede interpretarse como 'al menos uno de A y(o) B'.
Es evidente para los expertos en la materia que la presente invención puede materializarse de otras formas específicas sin apartarse de las características esenciales de la presente invención. En consecuencia, la descripción detallada no debe interpretarse como limitativa desde todos los aspectos, sino que debe interpretarse como ilustrativa. El alcance de la presente invención debe determinarse mediante un análisis razonable de las reivindicaciones adjuntas, y todos los cambios dentro del rango equivalente de la presente invención están incluidos en el alcance de la presente invención.
[Aplicabilidad industrial]
Claims (10)
1. Un método para realizar un procedimiento de interconexión de redes por un equipo de usuario, UE, para cambiar entre redes en un sistema de comunicación inalámbrica desde una red central de 5a generación, red 5GC, a una red central de paquetes evolucionada, EPC, comprendiendo el método:
recibir (Figura 25, etapa 1), desde una función de gestión de acceso y movilidad, AMF, de la red 5GC, en un procedimiento de actualización de área de seguimiento, TAU, una primera indicación, basándose en una interfaz NGx entre la red 5GC y una red de núcleo de paquetes evolucionada, EPC, que no se está implementando, en donde la primera indicación es una indicación que instruye al UE para que realice un procedimiento de conexión de traspaso cuando se mueve de la red 5GC a la red EPC,
moverse de un área de servicio servida por la red 5GC a un área de servicio servida por la red EPC; y realizar (Figura 25, etapas 3-5) un procedimiento de conexión de traspaso en la red EPC, basándose en la primera indicación.
2. El método de la reivindicación 1, que comprende, además:
basándose en la interfaz NGx entre la red 5Gc y la red EPC que se están implementando, realizar un procedimiento de actualización de área de seguimiento, TAU, en la red EPC tras recibir en el procedimiento de TAU en la red 5GC una indicación de la AMF para instruir al UE para realizar la TAU cuando se cambia la red central.
3. El método de la reivindicación 2, en donde una sesión de unidad de datos de paquetes, PDU, generada para el UE en la red 5GC se transfiere a la red EPC a través del procedimiento de conexión de traspaso o a través del procedimiento de TAU en la red EPC.
4. El método de la reivindicación 1, en donde realizar el procedimiento de conexión de traspaso comprende: transmitir, a una entidad de gestión de movilidad, MME, del EPC, un mensaje de solicitud de conectividad de red de datos de paquetes, PDN, en el que un tipo de solicitud se establece a un traspaso.
5. El método de la reivindicación 1, que comprende, además:
basándose en la interfaz NGx entre la red 5Gc y una red de núcleo de paquetes evolucionada, EPC, que no se está implementando, y basándose en que el UE está en un modo conectado en la red 5GC:
realizar una liberación de control de recursos de radio, RRC, con una 'red de acceso de radio, RAN' de la 'próxima generación, NG', de la red 5GC, y acampar en una célula que está conectada a la red EPC.
6. Un equipo de usuario (3220), UE, configurado para realizar un procedimiento de interconexión de redes para cambiar entre redes en un sistema de comunicación inalámbrica desde una red central de 5a generación, red 5GC, a una red central de paquetes evolucionada, EPC, comprendiendo el UE:
al menos un transceptor (3223);
al menos un procesador (3221); y
al menos una memoria informática (3222) conectable operativamente al al menos un procesador (3221) y que almacena instrucciones que, cuando se ejecutan, provocan que el al menos un procesador (3221) realice operaciones que comprenden:
recibir, a través del al menos un transceptor (3223) y de una función de gestión de acceso y movilidad, AMF, de la red 5GC, en un procedimiento de actualización de área de seguimiento, TAU, una primera indicación, basándose en una interfaz NGx entre la red 5GC y una red de núcleo de paquetes evolucionada, EPC, que no se está implementando, en donde la primera indicación es una indicación que instruye al UE para que realice un procedimiento de conexión de traspaso cuando se mueve de la red 5GC a la red EPC, y
tras moverse de un área de servicio servida por la red 5GC a un área de servicio servida por la red EPC, realizar (Figura 25, etapas 3-5) un procedimiento de conexión de traspaso en la red EPC, basándose en la primera indicación.
7. El UE de la reivindicación 6 , en donde las operaciones comprenden, además:
basándose en la interfaz NGx entre la red 5Gc y EPC que se están implementando, realizar un procedimiento de actualización de área de seguimiento, TAU, en la red EPC tras recibir en el procedimiento de TAU en la red 5GC una indicación para instruir al UE para realizar la TAU cuando se cambia la red central desde la AMF
8. El UE de la reivindicación 7, en donde una sesión de unidad de datos de paquetes, PDU, generada para el UE en la 5GC se transfiere a la red EPC a través del procedimiento de conexión de traspaso o a través del procedimiento de TAU en la red EPC.
9. El UE de la reivindicación 6 , en donde realizar el procedimiento de conexión de traspaso comprende: transmitir, a través del al menos un transceptor (3223) y a una entidad de gestión de movilidad, MME, del EPC, un mensaje de solicitud de conectividad de PDN en el que se establece un tipo de solicitud a un traspaso.
10. El UE de la reivindicación 6 , en donde las operaciones comprenden, además:
basándose en la interfaz NGx entre la red 5GC y una red de núcleo de paquetes evolucionada, EPC, que no se está implementando, y basándose en que el UE está en un modo conectado en la 5GC:
realizar la liberación de control de recursos de radio, RRC, con una 'red de acceso de radio, RAN' de la 'próxima generación, NG', de la 5GC, y acampar en una célula que está conectada al EPC.
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