TWI750496B - 使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法及其使用者設備 - Google Patents

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Abstract

提出一種用於使用者設備路徑選擇策略(URSP)規則匹配方法。UE使用URSP，以確定已監測應用是否與已建立PDU會話相關聯，已監測應用是否卸載到PDU會話外之非3GPP存取，或者已監測應用是否觸發新PDU會話之建立。首先，UE找出具有應用之匹配訊務描述符之非預設URSP規則。當UE未找到現存PDU會話或者未建立具有任何或非預設URSP規則之路徑選擇描述符之新PDU會話時，UE移動至另一非預設URSP規則(如果有的話)，並且嘗試匹配。如果所有非預設URSP規則皆不能與該應用匹配，則該UE嘗試預設URSP規則，其包含全部匹配訊務描述符。

Description

使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法及其使用者設備
本發明總體上有關於無線通訊，以及更具體地，有關於在第五代新無線電(NR)系統中增強型使用者設備(UE)路徑選擇策略(URSP)規則匹配方法。
多年來，無線通訊網路已經指數增長。長期演進(Long-Term Evolution，LTE)系統提供高峰資料率、低延遲、改進系統容量以及簡單網路結構引起之低操作成本。LTE系統，也稱為4G系統，也提供舊無線網路之無縫集成，例如，GSM、CDMA以及通用行動通訊系統(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)。在LTE系統中，演進通用陸地無線電存取網路(evolved universal terrestrial radio access network，E-UTRAN)包含與多個行動台(mobile station)進行通訊之多個演進節點B(eNodeB或者eNB)，其中，該行動台稱為使用者設備(user equipment，UE)。第三代合作夥伴計劃(3GPP)網路通常包含混合2G/3G/4G系統。隨著網路設計優化，在各種標準之發展進程中已經形成了許多改進。下一代行動網路(Next Generation Mobile Network，NGMN)委員會決定將未來NGMN活動重點放在定義5G新無線電(NR)系統(5GS)之端對端需求。
5GS之UE策略包含UE路徑選擇策略(URSP)以及存取網路發現與選擇策略(access network discovery and selection policy，ANDSP)。可將UE策略從策略控制功能(Policy Control Funtion，PCF)傳遞至UE。PCF負責管理網路行為之網路策略。PCF從統一資料管理功能(Unified Data Management，UDM)獲取使用者資訊。PCF連接管理行動上下文之存取與行動功能(Access and Mobility Function，AMF)以及管理會話上下文之會話管理功能(Session Management Function，SMF)。PCF在為網路切片與漫遊提供模式方面也發揮重要作用。PCF觸發URSP，該URSP使得UE確定應如何在現存或新協定資料單元(PDU)會話之上下文中處理特定應用。UE中也預配置UE策略。僅當UE未從PCF接收相同類型策略時，UE應該使用預配置策略。
PDU會話定義UE與資料網路之間關聯性，其中，該資料網路提供PDU連接服務。PDU會話標識(ID)確定每個PDU會話，並且包含一個或多個服務品質(QoS)流與QoS規則。當上層請求PDU會話資訊以發送應用至PDU時，UE應評估URSP規則、除去預設URSP規則，其中，訊務描述符按照其優先級值之遞增順序匹配應用資訊。如果UE發現非預設URSP規則中之訊務描述符與應用資訊匹配，並且已建立PDU會話與URSP規則中路徑選擇描述符中至少一個匹配，則UE提供PDU會話資訊，以將最低優先級值之路徑選擇描述符向上層匹配。否則，UE選擇未評估之具有另一最小優先級值之路徑選擇描述符。
如果應用發現非預設URSP規則中之匹配訊務描述符，但不存在合適現存PDU會話以及UE未能為所有路徑選擇描述符成功建立PDU會話，則未定義UE行為。此外，如果應用不能匹配任何非預設URSP規則，則也未定義UE行為。
提供一種解決方案。
提出一種用於使用者設備路徑選擇策略(URSP)規則匹配方法。UE使用URSP，以確定已監測應用是否與已建立PDU會話相關聯，已監測應用是否卸載到PDU會話外之非3GPP存取，或者已監測應用是否觸發新PDU會話之建立。首先，UE找出具有應用之匹配訊務描述符之非預設URSP規則。當UE未找到現存PDU會話或者未建立具有任何或非預設URSP規則之路徑選擇描述符之新PDU會話時，UE移動至另一非預設URSP規則(如果有的話)，並且嘗試匹配。如果所有非預設URSP規則皆不能與該應用匹配，則該UE嘗試預設URSP規則，其包含全部匹配訊務描述符。
在一實施例中，UE在行動通訊網路中開啟應用。該UE透過將非預設URSP規則之訊務描述符與該應用相匹配，從一個或多個已配置非預設URSP規則中選擇該非預設URSP規則。該UE基於該非預設URSP規則之路徑選擇描述符之列表，獲取合適協定資料單元(PDU)會話。僅當配置於該UE之所有非預設使用者設備路徑選擇策略規則不匹配該應用時，該UE選擇預設URSP規則。在示例中，每個已配置URSP規則具有優先級值，並且按照基於該優先級值之順序，該UE從該一個或多個已配置非預設URSP規則中進行選擇。
本發明提出之使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法及其使用者設備可獲取合適協定資料單元會話。接下來詳細描述其他實施例與優點。該總結不用於限定本發明。本發明由申請專利範圍限定。
100:5G NR系統
101、201、501:UE
102、211:基地台
103:AMF
104:SMF
105:PCF
106:UDM
120:RAN
130:PDU會話
140:應用
141:訊務描述符
142:非預設URSP規則
143:路徑選擇描述符
144:PDU會話
145:PDU會話建立成功
146:PDU會話建立失敗
150:預設URSP規則
205、215:天線
260、280:協定堆疊
203、213:處理器
202、212:記憶體
210、220:程式指令與資料
204、214:RF收發器
270:系統模組與電路
290:控制功能模組與電路集合
221、231:PDU會話處理電路
222:策略控制電路
232:策略控制模組
223、233:配置與控制電路
300:列表
502:網路
411、421、431、422、432、441、510、511、512、513、520、521、522、523、531、601、602、603、604:步驟
下列圖式描述本發明實施例，其中，相同標號表示相同元件。
第1圖依據一新穎方面描述了支援增強型使用者設備(UE)路徑選擇策略 (URSP)規則匹配之示例5G網路。
第2圖依據本發明實施例描述了使用者設備(UE)與基地台之簡化區塊圖。
第3圖描述了3GPP標準中定義之URSP規則內容。
第4圖依據本發明新穎方面描述了UE中支持增強型URSP規則匹配之不同層。
第5圖依據本發明新穎方面描述了UE與網路之間用於URSP規則匹配之序列流。
第6圖是依據本發明新穎方面之增強型URSP規則匹配方法之流程圖。
現在講詳細參考本發明實施例，其示例在附圖中示出。
第1圖依據一新穎方面描述了支援增強型使用者設備(UE)路徑選擇策略(URSP)規則匹配之示例5G網路。5G新無線電(NR)系統100包含使用者設備UE 101、基地台gNB 102、存取與行動功能(Access and Mobility Function，AMF)103、會話管理功能(Session Management Function，SMF)104、策略控制功能(Policy Control Funtion，PCF)105、統一資料管理功能(Unified Data Management，UDM)106。在第1圖之示例中，UE 101與其伺服基地台gNB 102屬於無線電存取網路RAN 120之一部分。在存取層(Access Stratum，AS)，透過無線電存取技術(RAT)，RAN 120為UE 101提供無線電存取。在非存取層(Non-Access Stratum，NAS)，AMF 103與gNB 102以及SMF 104進行通訊，用於在5G網路100中無線存取裝置之存取與行動管理。UE 101可裝配一個射頻(RF)收發器或多個RF收發器，透過不同RAT/CN用於不同應用服務。UE 101可為智慧型手機、可穿戴裝置、物聯網(Internet of Things，IoT)裝置、平板電腦等。
5GS網路是封包交換(packet-switched，PS)網際協定(IP)網 路。這意味著網路按照IP封包傳遞所有資料訊務，並且向使用者提供永遠開啟IP連接。當UE進入5GS網路時，將封包資料網路(PDN)位址(即，用於PDN之位址)分配給UE，用於連接PDN。在4G中，EPS已經定義了預設EPS承載(bearer)，以提供永遠開啟之IP連接。在5G中，協定資料單元(PDU)會話建立進程是4G中PDN連接進程之並行進程。PDU會話(例如，130)定義資料網路與UE之間關聯，其中，該資料網路提供PDU連接服務。PDU會話ID標識每個PDU會話，並且可包含多個QoS流與QoS規則。
5GS之UE策略包含UE路徑選擇策略(UE route selection policy，URSP)以及存取網路發現與選擇策略(access network discovery and selection policy，ANDSP)。可將UE策略從策略控制功能(PCF)傳遞至UE。PCF負責管理網路行為之網路策略。PCF從統一資料管理功能(UDM)獲取使用者資訊。PCF連接管理行動上下文之存取與行動功能(AMF)以及管理會話上下文之會話管理功能(SMF)。PCF在為網路切片與漫遊(network slicing and roaming)提供模式方面也發揮重要作用。PCF觸發URSP，該URSP使得UE確定應如何在現存或新協定資料單元(PDU)會話之上下文中處理特定應用。UE中也預配置UE策略。僅當UE未從PCF接收相同類型策略時，UE應該使用預配置策略。
當UE 101開啟應用140，UE上層觸發URSP規則匹配。UE 101按照優先級值(precedence value)之遞增順序，評估具有匹配應用資訊之訊務描述符之URSP規則，預設URSP規則除外。如果UE 101發現非預設URSP規則(142)中之訊務描述符(141)(traffic descriptor)與應用資訊匹配，並且已建立PDU會話與URSP規則中路徑選擇描述符(143)中至少一個匹配，則UE提供PDU會話資訊，以將最低優先級值之路徑選擇描述符向上層匹配。否則，UE選擇未評估之具有下一個最小優先級值之路徑選擇描述符。
如果未發現非預設匹配URSP規則並且如果應用之UE本地配置 可用，UE 101應執行應用與相應PDU會話之關聯。如果不存在匹配PDU會話，則UE NAS層應嘗試使用UE本地配置建立PDU會話144。如果PDU會話建立成功(145)，UE NAS層應向上層提供已成功建立PDU會話資訊。否則，如果未發現非預設匹配URSP規則並且如果應用之UE本地配置不可用或者基於應用之UE本地配置之PDU會話建立失敗(146)，則依據具有「全部匹配」訊務描述符之預設URSP規則(150)，UE 101應執行應用與PDU會話或者無縫非3GPP卸載之關聯。如果該關聯未成功，則UE 101通知上層。
第2圖依據本發明實施例描述了無線裝置(例如，UE 201與網路實體211)之簡化區塊圖。網路實體211可為連接MME或AMF之基地台。網路實體211具有天線215，其可發送并接收無線電訊號。耦接天線之RF收發器模組214，可從天線215接收RF訊號，將其轉換為基帶訊號並且發送至處理器213。RF收發器214也可轉換處理器213之已接收基帶訊號，將其轉換為RF訊號並且發送給天線215。處理器213可處理已接收基帶訊號並且使用不同功能模組執行基地台211中之特徵。記憶體212可存儲程式指令與資料220，以控制基地台211之操作。在第2圖之示例中，網路實體211也包含協定堆疊280以及控制功能模組與電路集合290。PDU會話處理電路231處理PDU會話建立與修改進程。策略控制模組232為UE配置策略規則。配置與控制電路233提供不同參數，以配置并控制UE之相關功能(包含行動管理與會話管理)。
相似地，UE 201具有記憶體202、處理器203以及RF收發器模組204。RF收發器模組204耦接天線205，可從天線205接收RF訊號，將其轉換為基帶訊號並且發送至處理器203。RF收發器204也可轉換處理器203之已接收基帶訊號，將其轉換為RF訊號並且發送給天線205。處理器203可處理已接收基帶訊號並且使用不同功能模組與電路執行UE 201中之特徵。記憶體202可存儲處理器執行之程式指令與資料210，以控制UE 201之操作。合適處理器 包含特定目的處理器、數位訊號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核心相關聯之一個或多個微處理器、控制器、微控制器、應用特定集體電路(ASIC)、場可程式邏輯閘陣列(FPGA)電路以及其他類型集體電路(IC)及/或狀態機。可使用與軟體相關聯之處理器實施并配置UE 201之特徵。
UE 201也包含功能模組與控制電路集合，以實施UE 201之功能任務。協定堆疊260包含管理不同應用之應用層、與連接核心網路之AMF實體進行通訊之非存取層(NAS)、用於高層配置與控制之無線電資源控制(RRC)層、封包資料匯聚協定/無線電鏈路控制(PDCP/RLC)層、介質存取控制(MAC)層、物理(PHY)層。軟體、韌體、硬體與以上結合可實施與配置系統模組與電路270。當處理器透過包含在記憶體中之程式指令執行時，該功能模組與電路彼此交互，以允許UE 201執行實施例、功能性任務與網路之特徵。在示例中，系統模組與電路270包含與網絡執行PDU會話建立與修改進程之PDU會話處理電路221、執行URSP規則匹配之策略控制電路222、處理用於行動管理與會話管理之配置與控制參數之配置與控制電路223。
第3圖描述了3GPP標準中定義之URSP規則內容。將URSP定義為一個或多個URSP規則集合。如列表300所示，每個URSP規則由下組成：1)在所有現存URSP規則中識別URSP規則優先級之該URSP規則之優先級值；2)訊務描述符；3)一個或多個路徑選擇描述符。訊務描述符包含1)全部匹配訊務描述符；或者2)下列組件之至少一個：A)一個或多個應用標識符；B)一個或多個IP 3元組(tuple)，即，目標IP位址、目標埠數量以及IP上使用之協定；C)一個或多個非IP描述符，即，非IP訊務之目標資訊；D)一個或多個DNN；E)一個或多個連接能力；以及F)一個或多個域描述符，即，目標FQDN。每個路徑選擇描述符包含路徑選擇描述符之優先級值以及1)一種PDU會話類型，以及可選地，一個或多個下列內容：A)SSC模式；B)一個或多個 S-NSSAI；C)一個或多個DNN；D)優選存取類型；以及E)多存取偏好；或者2)非無縫非3GPP卸載指示。URSP中僅一個URSP規則可為預設URSP規則，並且該預設URSP規則應包含全部匹配訊務描述符。如果URSP包含預設URSP規則以及一個或多個非預設URSP規則，則任何非預設URSP規則應具有比預設URSP規則更低優先級值(即，較高優先級)。
第4圖依據本發明新穎方面描述了UE中支持增強型URSP規則匹配之不同層。UE使用URSP確定已監測應用是否可與已建立PDU會話相關聯，已監測應用是否卸載到PDU會話外之非3GPP存取，或者已監測應用是否可觸發新PDU會話之建立。URSP規則包含一個訊務描述符，其指明匹配標準與一個或多個下列組件：將匹配應用與SSC模式關聯之SSC模式選擇策略、將匹配應用與S-NSSAI關聯之網路切片選擇策略、將匹配應用與DNN關聯之DNN選擇策略、將匹配應用與PDU會話類型關聯之PDU會話類型策略、確定匹配應用應非無縫卸載至非3GPP存取(即，PDU會話之外)之非無縫卸載策略以及當UE需要建立匹配應用之新PDU會話時，指示優選存取(3GPP或非3GPP)之存取類型偏好。
在第4圖之實施例中，為了確定應用與PDU會話或者非無縫非3GPP卸載之間關聯，UE上層執行URSP規則匹配。在步驟411，按照URSP規則優先級值之遞增順序，UE評估除了預設URSP規則之URSP規則，其具有匹配應用資訊之訊務描述符。例如，包含在訊務描述符中之應用標識符與應用之應用ID相匹配。值得注意的是，如果訊務描述符包含大於一個組件，則所有組件皆需要與應用資訊相匹配。
如果UE發現非預設URSP規則中之訊務描述符匹配應用資訊，在步驟421，UE嘗試找出匹配URSP規則之至少一個路徑選擇描述符之一個或多個PDU會話。如果答案為是，則在步驟422中UE重用現存PDU會話，並且 提供PDU會話資訊，其將最低優先級值之路徑選擇描述符與上層相匹配。如果答案為否，則UE進入步驟431並且UE 5GSM層嘗試建立具有相同路徑選擇描述符之PDU。如果成功建立PDU會話，則UE進入步驟432，並且提供最新建立PDU會話資訊。具體地，UE NAS層向URSP處理層指示已建立PDU會話屬性(例如，PDU會話ID、SSC模式、S-NSSAI、DNN、PDU會話類型、存取類型、PDU位址)，並且向上層提供已建立PDU會話資訊(例如，PDU位址)。
否則，如果步驟431失敗，並且如果存在更多路徑選擇描述符，則UE選擇未評估之具有下一個最小優先級值之路徑描述符，並且進入步驟421。如果不存在URSP規則之更多路徑選擇描述符，則UE返回步驟411，並且嘗試找到具有下一個最小優先級值以及具有匹配應用資訊之訊務描述符之下一個非預設URSP規則。UE繼續步驟421與步驟431，以找出下一個非預設URSP規則之合適PDU會話。如果對於所有非預設URSP規則步驟431失敗，則UE將該失敗通知上層(步驟441)。如果所有非預設URSP規則不能與應用匹配，則UE嘗試預設URSP規則，其包含全部匹配訊務描述符。
第5圖依據本發明新穎方面描述了UE與網路之間用於URSP規則匹配之序列流。在步驟510，網路502(透過PCF)向UE 501提供URSP配置或更新。URSP包含URSP規則集合，包含一個預設URSP規則。在步驟511，UE 501與網路502建立一個或多個PDU會話，每個PDU會話包含具有伺服NASAI、DNN、PDU會話ID之資訊。在步驟512，UE 501開啟應用。為了確定應用與PDU會話或非無縫非3GPP卸載之間關聯，在步驟513，UE上層執行URSP規則匹配。在步驟520，UE 501按照優先級值之遞增順序嘗試所有非預設URSP。具體地，在步驟521，UE 501選擇匹配URSP規則，並且找到現存PDU會話或者建立新PDU會話，其中，上述PDU會話匹配所選URSP規則之至少一個路徑選擇描述符。如果不存在匹配PDU會話，則UE NAS層嘗試建立新PDU 會話。例如，在步驟522，UE 501向網路發送PDU會話建立請求。在步驟523，網路向UE 501發送PDU會話建立接受消息，並且成功建立PDU會話。否則，網路向UE 501發送PDU會話建立拒絕消息，並且未建立PDU會話。在步驟520之後，如果所有非預設URSP規則不能與應用相匹配，則在步驟531，UE 501嘗試預設URSP規則，其包含全部匹配訊務描述符。如果上述關聯仍未成功，則UE 501將上述失敗通知上層。
第6圖是依據本發明新穎方面之增強型URSP規則匹配方法之流程圖。在步驟601，UE在行動通訊網路開啟應用。在步驟602，透過將非預設URSP規則之訊務描述符與應用相匹配，UE從一個或多個已配置非預設URSP規則中選擇非預設URSP規則。在步驟603，基於非預設URSP規則之路徑選擇描述符列表，UE獲取合適協定資料單元(PDU)會話。在步驟604，僅當對UE配置之所有所選非預設URSP規則來說獲取合適PDU會話失敗時，UE選擇預設URSP規則。在示例中，每個已配置URSP規則具有優先級值，並且按照基於優先級值之順序，UE從一個或多個已配置非預設URSP規則中進行選擇。
雖然本發明已以特定實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。因此，在不脫離本發明之範圍內，可對所述實施例之各種特徵進行各種調整、修改或組合，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
601、602、603、604:步驟

Claims (10)

  1. 一種使用者設備(UE)路徑選擇策略(URSP)規則匹配方法，包含：(a)在一行動通訊網路中透過一使用者設備(UE)開啟一應用；(b)透過將一非預設使用者設備路徑選擇策略規則之一訊務描述符與該應用相匹配，從一個或多個已配置非預設使用者設備路徑選擇策略規則中選擇該非預設使用者設備路徑選擇策略規則；(c)基於該非預設使用者設備路徑選擇策略規則之路徑選擇描述符之一列表，獲取一合適協定資料單元(PDU)會話；以及(d)僅當配置於該使用者設備之所有非預設使用者設備路徑選擇策略規則不匹配該應用時，選擇一預設使用者設備路徑選擇策略規則，其中，該預設使用者設備路徑選擇策略規則包含一全部匹配訊務描述符。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法，其中，在(b)中該選擇步驟包含將該訊務描述符之所有組件與該應用相匹配。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法，其中，每個已配置使用者設備路徑選擇策略規則具有一優先級值，並且其中在(b)中該選擇步驟是按照基於該優先級值之一順序。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法，其中，在(c)中該獲取步驟包含找到匹配該列表中一路徑選擇描述符之一現存協定資料單元會話。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法，其中，在(c)中該獲取步驟包含建立匹配該列表中一路徑選擇描述符 之一新協定資料單元會話。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法，其中，該使用者設備未成功建立該新協定資料單元會話。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法，其中，在(c)中該獲取步驟包含基於一優先級值，評估該路徑選擇描述符之每一個。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法，其中，一旦該獲取成功，該使用者設備向該應用提供該合適協定資料單元會話之資訊。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之使用者設備路徑選擇策略規則匹配方法，其中，當對於該非預設使用者設備路徑選擇策略規則，在(c)中該獲取該合適協定資料單元會話失敗時，該使用者設備返回(b)以選擇一第二非預設使用者設備路徑選擇策略規則。
  10. 一種用於使用者設備路徑選擇策略規則匹配之使用者設備(UE)，包含：一應用層實體，用於在一行動通訊網路中開啟一應用，其中，該應用觸發用於該應用之使用者設備路徑選擇策略(URSP)規則匹配；一使用者設備路徑選擇策略規則匹配電路，用於透過將一非預設使用者設備路徑選擇策略規則之一訊務描述符與該應用相匹配，從一個或多個已配置非預設使用者設備路徑選擇策略規則中選擇該非預設使用者設備路徑選擇策略規則；一協定資料單元(PDU)會話處理電路，用於基於該非預設使用者設備路徑選擇策略規則之路徑選擇描述符之一列表，獲取一合適協定資料單元會話；以及 一控制電路，用於配置使用者設備路徑選擇策略規則列表，其中，僅當該使用者設備失敗匹配配置於該使用者設備之所有非預設使用者設備路徑選擇策略規則時，該使用者設備選擇一預設使用者設備路徑選擇策略規則，其中，該預設使用者設備路徑選擇策略規則包含一全部匹配訊務描述符。
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