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非3GPP空闲状态下去往用户设备的下行链路信令

摘要

通信系统包括服务,该服务负责向用户设备或服务该用户设备的接入网络发送信令的服务。该服务接收用以向该用户设备或该接入网络发送连同接入类型控制信息的信令,该接入类型控制信息指示该信令使用多个接入类型中的任一接入类型可传输还是该请求中提供的特定接入类型可传输。基于接入类型控制信息,该服务选择性地向用户设备或接入网络转发该信令。

著录项

  • 公开/公告号CN112567809A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-03-26

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 诺基亚技术有限公司;

    申请/专利号CN201880096574.X

  • 发明设计人 N·德勒冯;L·蒂埃博;

    申请日2018-08-10

  • 分类号H04W48/00(20060101);

  • 代理机构11256 北京市金杜律师事务所;

  • 代理人酆迅

  • 地址 芬兰埃斯波

  • 入库时间 2023-06-19 10:22:47

说明书

背景技术

诸如第五代(5G)通信系统的即将到来代际的无线通信系统期望实现诸如以下的应用:虚拟现实、增强现实、机器的可靠远程操作、工厂自动化、网络辅助交通控制和自动驾驶车辆、以及蜂窝式“物联网(IoT)”,蜂窝式“物联网(IoT)”支持诸如家用电器、车辆、建筑物和其他嵌入有使得设备通过互联网收集和交换数据的电子器件、软件、传感器、执行器和网络连接性的物品之类的物理设备的互连。因此,将需要未来的5G通信系统支持每秒千兆比特的数据速率(例如,支持虚拟或增强现实应用)、最高10毫秒(ms)的端到端等待时间(例如,支持工厂自动化应用)、至少99.999%的可靠性(例如,用于车辆交通控制应用,诸如车队编排)以及每平方公里数千万个设备的用户设备密度(例如,支持蜂窝IoT应用)。预期根据5G标准进行操作的通信系统将在平等的基础上提供第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入和非3GPP接入(无线或固定)接入。因此,用户设备将能够通过同时的3GPP无线电接入和非3GPP(无线或固定)接入连接到5G核心网络,来执行双重接入。

发明内容

下文给出了所公开的主题的简化概述,以便提供对所公开主题的一些方面的基本理解。该概述不是所公开主题的详尽概览。它不旨在标识所公开主题的关键或重要元素,也不旨在描画所公开主题的范围。其唯一目的是以简化的形式提出一些概念作为稍后讨论的更详细描述的序言。

一种方法的一些实施例包括:在负责向用户设备或服务该用户设备的接入网络发送信令的服务处,接收用以将信令与接入类型控制信息一起发送至该用户设备或该接入网络的请求,该接入类型控制信息指示该信令可使用多个接入类型中的任一接入类型还是该请求中提供的特定接入类型被传输。该方法还包括:基于接入类型控制信息,从该服务选择性地向该用户设备或该接入网络转发信令。

在该方法的一些实施例中,多个接入类型包括第三代合作伙伴计划(3GPP)接入类型和非3GPP接入类型。

在该方法的一些实施例中,该服务由接入和移动性管理功能(AMF)支持。

在该方法的一些实施例中,要被发送的信令包括以下至少一项:要被发送给用户设备的非接入层(NAS)信令和要被发送给接入网络的N2信令。

在该方法的一些实施例中,当不可能经由请求中提供的特定接入类型发送信令时,该服务拒绝该请求。

在该方法的一些实施例中,当适用以下条件中的至少一项时,服务检测到不可能经由请求中提供的特定接入类型来发送信令:

(1)用户设备不处于经由特定接入类型的已连接状态,以及用户设备无法经由特定接入类型而被寻呼,或者用户设备没用通过特定接入类型应答寻呼,或者

(2)用户设备处于经由特定接入类型的已连接状态,并且接入网络指示接入网络寻呼失败。

在该方法的一些实施例中,在请求中提供的接入类型控制信息指示信令使用多个接入类型中的任一接入类型而可传输的情况下,当不可能经由多个接入类型中的先前一个接入类型发送信令时,服务尝试经由多个接入类型中的又一接入类型来发送信令。

在该方法的一些实施例中,在请求中提供的接入类型控制信息指示信令使用多个接入类型中的任一接入类型而可传输的情况下,该请求提供接入类型之间的顺序以用于服务尝试发送信令。

在该方法的一些实施例中,生成请求的实体是会话管理功能(SMF)的一部分。

在该方法的一些实施例中,SMF基于策略信息来确定接入类型控制信息。

在该方法的一些实施例中,策略信息从策略控制功能(PCF)被接收,并且PCF指示策略信息对于特定接入类型有效还是对于多个接入类型中的任一接入类型有效。

一种方法的一些实施例包括:接收策略信息,该策略信息指示该策略信息适用于特定接入类型还是多个接入类型中的任一接入类型。该方法还包括:生成用以将信令与接入类型控制信息一起发送至用户设备或接入网络中的至少一个的请求,该接入类型控制信息指示该信令可使用多个接入类型中的任何一种还是特定接入类型来传输。

在该方法的一些实施例中,多个接入类型包括第三代合作伙伴计划(3GPP)接入类型和非3GPP接入类型。

在该方法的一些实施例中,接收策略信息并生成请求包括:在作为会话管理功能(SMF)的一部分的实体处接收策略信息,并在该实体处生成请求。

该方法的一些实施例包括:在SMF处,基于策略信息来确定接入类型控制信息。

在该方法的一些实施例中,接收策略信息包括:从策略控制功能(PCF)接收策略信息。

在该方法的一些实施例中,PCF指示策略信息对于特定接入类型有效还是对于多个接入类型中的任一接收类型有效。

一种装置的一些实施例,包括:至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。该至少一个存储器和该计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使该装置至少执行:在负责向用户设备或服务该用户设备的接入网络发送信令的服务处,接收用以将信令与接入类型控制信息一起发送至该用户设备或该接入网络的请求,该接入类型控制信息指示该信令使用多个接入类型中的任一接入类型还是使用该请求中提供的特定接入类型而传输。该至少一个存储器和该计算机程序代码还被配置为与该至少一个处理器一起使该装置至少执行:基于接入类型控制信息,从该服务选择性地该向该用户设备或该接入网络转发信令。

在装置的一些实施例中,多个接入类型包括第三代合作伙伴计划(3GPP)接入类型和非3GPP接入类型。

在装置的一些实施例中,该服务由接入和移动性管理功能(AMF)支持。

在该装置的一些实施例中,要被发送的信令包括以下至少一项:要被发送给用户设备的非接入层(NAS)信令和要被发送给接入网的N2信令。

在装置的一些实施例中,当不可能经由请求中提供的特定接入类型发送信令时,服务拒绝该请求。

该装置的一些实施例中,当适用以下条件中的至少一项时,服务检测到不可能经由请求中提供的特定接入类型来发送信令:

(1)用户设备不处于经由特定接入类型的已连接状态,以及用户设备无法经由特定接入类型被寻呼,或者用户设备没有通过特定接入类型应答寻呼,或者

(2)用户设备处于经由特定接入类型的已连接状态,并且接入网络指示接入网络寻呼失败。

在该装置的一些实施例中,在请求中提供的接入类型控制信息指示信令使用多个接入类型中的任一接入类型而可传输的情况下,当不可能经由多个接入类型中的先前一个接入类型发送信令时,服务尝试经由多个接入类型中的又一接入类型来发送信令。

在该装置的一些实施例中,在请求中提供的接入类型控制信息指示可使用多个接入类型中的任一接入类型而可传输的情况下,该请求提供接入类型之间的顺序以用于服务尝试发送信令。

在该装置的一些实施例中,生成请求的实体是会话管理功能(SMF)的一部分。

在该装置的一些实施例中,SMF基于策略信息来确定接入类型控制信息。

在该装置的一些实施例中,策略信息从策略控制功能(PCF)被接收,并且其中PCF指示策略信息对于特定接入类型有效还是对于多个接入类型中的任一接入类型有效。

装置的一些实施例包括至少一个处理器和至少一个包括计算机程序代码的存储器。该至少一个存储器和该计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使该装置至少执行:接收策略信息,该策略信息指示该策略信息适用于特定接入类型还是多个接入类型中的任一接入类型。该至少一个存储器和该计算机程序代码还被配置为与该至少一个处理器一起使该装置至少执行:生成用以将信令与接入类型控制信息一起发送至用户设备或接入网络中的至少一个的请求,该接入类型控制信息指示该信令可使用多个接入类型中的任一类型还是特定接入类型而可传输。

在该装置的一些实施例中,多个接入类型包括第三代合作伙伴计划(3GPP)接入类型和非3GPP接入类型。

在该装置的一些实施例中,多个接入类型包括第三代合作伙伴计划(3GPP)接入类型和非3GPP接入类型。

在该装置的一些实施例中,接收策略信息并生成请求包括:在作为会话管理功能(SMF)的一部分的实体处接收策略信息,并在该实体处生成请求。

在该装置的一些实施例中,该至少一个存储器和该计算机程序代码还被配置为与该至少一个处理器一起使该装置至少执行:在SMF处,基于策略信息来确定接入类型控制信息。

在该装置的一些实施例中,接收策略信息包括:从策略控制功能(PCF)接收策略信息。

在该装置的一些实施例中,PCF指示策略信息对于特定接入类型还是针对多个接入类型中的任何一种有效。

一种装置的一些实施例,包括:用于在负责向用户设备或服务于该用户设备的接入网络发送信令的服务处、接收用以将信令与接入类型控制信息一起发送至该用户设备或该接入网络的请求的部件,该接入类型控制信息指示该信令使用多个接入类型中的任一接入类型还是使用请求中提供的特定接入类型被传输。该装置还包括,用于基于接入类型控制信息、从该服务选择性地向该用户设备或该接入网络转发信令的部件。

在该装置的一些实施例中,用于选择性地转发的部件包括用于根据第三代合作伙伴计划(3GPP)接入类型和非3GPP接入类型中的至少一个选择性地转发的部件。

在该装置的一些实施例中,用于选择性地转发的部件包括接入和移动性管理功能(AMF)。

在该装置的一些实施例中,用于选择性地转发的装置包括用于选择性地发送要被发送到用户设备的非接入层(NAS)信令和要被发送到接入网络的N2信令中的至少一个的部件。

该装置的一些实施例包括:用于当不可能经由请求中提供的特定接入类型发送信令时拒绝该请求的部件。

该装置的一些实施例包括用于当适用以下条件中的至少一项时检测到不可能经由请求中提供的特定接入类型发送信令的部件:

(1)用户设备不处于经由特定接入类型的已连接状态,以及用户设备无法经由特定接入类型而被寻呼,或者用户设备没有通过特定接入类型应答寻呼,或者

(2)用户设备处于经由特定接入类型的已连接状态,并且接入网络指示接入网络寻呼失败。

该装置的一些实施例包括:在请求中提供的接入类型控制信息指示信令使用多个接入类型中的任一接入类型而可传输的情况下,用于当不可能经由多个接入类型中的先前一个接入类型发送信令时经由多个接入类型中的又一接入类型来发送信令的部件。

该装置的一些实施例包括:在请求中提供的接入类型控制信息指示信令使用多个接入类型中的任一接入类型而可传输的情况下,用于提供包括接入类型之间的顺序的请求以用于服务尝试发送信令的部件。

在该装置的一些实施例中,用于生成请求的部件是会话管理功能(SMF)的一部分。

在该装置的一些实施例中,SMF基于策略信息来确定接入类型控制信息。

该装置的一些实施例包括用于从策略控制功能(PCF)接收策略信息的部件,并且PCF指示策略信息对于特定的接入类型有效还是对于多个接入类型中的任何一种有效。

装置的一些实施例包括用于接收策略信息的部件,该策略信息指示该策略信息适用于特定接入类型还是多个接入类型中的任一接入类型。该装置还包括用于生成用以将信令与接入类型控制信息一起发送至用户设备或接入网络中的至少一个的请求的部件,该接入类型控制信息指示该信令使用多个接入类型中的任一接入类型还是特定接入类型而可传输。

该装置的一些实施例包括用于传输接入类型控制信息的部件,该接入类型控制信息指示第三代合作伙伴计划(3GPP)接入类型和非3GPP接入类型中的至少一个。

该装置的一些实施例包括用于在作为会话管理功能(SMF)的一部分的实体处接收策略信息并在该实体处生成请求的部件。

该装置的一些实施例包括用于在SMF处基于策略信息来确定接入类型控制信息的部件。

该装置的一些实施例包括用于接收策略信息的部件,包括从策略控制功能(PCF)接收策略信息。

在该装置的一些实施例中,PCF指示策略信息对于特定的接入类型有效还是对于多个接入类型中的任一接入类型有效。

附图说明

通过参考附图,本公开可以被更好地理解,并且其众多特征和优点对于本领域技术人员变得明显。在不同附图中使用相同的附图标号指示相似或相同的项目。

图1是根据一些实施例的支持经由3GPP接入或非3GPP接入选择性地传输非接入层(NAS)容器的通信系统的框图。

图2是根据一些实施例的网络功能虚拟化(NFV)架构的框图。

图3A和图3B是根据一些实施例的基于与包括NAS容器的NAS消息相关联的接入类型控制信息来选择性地传输NAS容器的方法的流程图。

图4是根据一些实施例的与接入类型参数相关联的NAS消息的框图。

图5是根据一些实施例的从用户设备向服务请求以及接入和移动性管理功能(AMF)传输的协议数据单元(PDU)会话的列表的框图。

图6是根据一些实施例的用于用户设备触发的服务接入过程的消息流。

图7是根据一些实施例的用于网络触发的服务接入请求的消息流。

图8是根据一些实施例的在非漫游和漫游情况下用于PDU会话建立的消息流。

图9是根据一些实施例的用于用户设备或网络请求的PDU会话修改的消息流。

图10是根据一些实施例的在连接管理(CM)-空闲模式下在NAS上用于移动起源的短消息服务(SMS)信令的消息流。

图11是根据一些实施例的用于经由3GPP接入在CM空闲模式下在NAS上用于移动终止的SMS信令的消息流。

图12是根据一些实施例的用于用户设备辅助和基于用户设备的定位过程的消息流。

图13是根据一些实施例的用于网络辅助的定位过程的消息流。

图14是根据一些实施例的用于获得网络辅助数据的消息流。

具体实施方式

根据第五代(5G)标准操作的通信系统允许用户设备根据3GPP接入协议经由第三代合作伙伴计划(3GPP)接入以及根据非3GPP接入协议经由非3GPP接入来维持到5G核心网络的独立注册。用户设备既可以经由3GPP接入而被注册到5G核心网络,也可以经由非3GPP接入而被注册到5G核心网络,或者经由3GPP和非3GPP接入而被同时注册到5G核心网络。3GPP和非3GPP协议支持:注册管理(RM)已注册和连接管理(CM)已连接状态,在其中用户设备具有与5G核心网络的信令通信信道;RM已注册和CM空闲状态,在其中用户设备向5G核心网络注册,但不具有与5G核心网络的信令通信信道;以及RM取消注册状态,在其中用户设备未向5G核心网络注册。

在5G核心网络和用户设备之间的非接入层(NAS)信令在由网络功能(NF)所形成的NAS容器中被传达给用户设备,网络功能(NF)诸如是管理PDU会话(对于3GPP和非3GPP接入二者)的会话管理功能(SMF),管理短消息服务(SMS)(对于3GPP和非3GPP接入二者)的SMS功能(SMSF),或者管理用户设备(UE)定位服务的位置管理功能(LMF)。在3GPP和非3GPP接入中的每一个上,当用户设备(UE)处于RM已注册状态和CM已连接状态下时,可经由通过该接入发送的(NAS)信令从5G核心网络到达该用户设备。但是,非3GPP接入与3GPP接入不同,因为5G核心网络可以经由3GPP接入来寻呼用户设备,但是不能经由非3GPP接入来寻呼用户设备。此外,与PDU会话相关联的策略规则可以要求SMF形成被发送给UE的NAS信令。由执行策略和计费控制(PCC)的策略控制功能(PCF)为SMF生成规则。

网络功能(NF)和NF服务经由(由AMF(接入和移动性控制功能)支持的)公共服务将NAS信令发送到UE或将N2 UE相关信令发送到服务该UE的5G-AN(5G接入网络)。N2 UE相关信令对应于5G核心在给定接入上向服务于UE的5G-AN(接入网络)发送的信令。将NAS信令发送到UE或将N2 UE相关信令发送到服务于该UE的5G-AN(5G接入网络)的网络功能(NF)和NF服务被称为NAS和/或N2传送服务的消费者。

NAS和/或N2传送服务的消费者的示例是:

a.用于PDU会话相关信令的SMF(的服务),

b.用于SMS传送的SMSF(的服务),

c.用于与UE进行位置相关信令交换(诸如“LTE定位协议(LPP)消息”)的LMF(的服务)

d.用于“UE策略容器”的传送的PCF(的服务)

然而,关于哪个接入(3GPP或非3GPP或它们中的任何一个)可以被用来向UE传送信令,NAS和/或N2传送服务的不同消费者可能有不同的需求。例如,SMSF不关心被用来向UE发送SMS的接入;PCF可能不关心被用来向UE发送策略的接入;其他NAS信令(诸如用于位置管理功能)特定于3GPP接入。相反,当NAS和N2信令是取决于接入的(例如,PDU会话的QoS参数取决于当前服务于该PDU会话的接入类型)时,SMF可以控制哪个接入被用于其请求发送的NAS和N2信令。与PDU会话相关的一些NAS和N2信令特定于接入类型(例如,非3GPP),因为用于3GPP接入的PCC规则不同于用于非3GPP接入的PCC规则。与此相反,与PDU会话相关的一些NAS和N2信令不取决于接入类型,诸如与PDU会话的释放相关的信令。此外,NAS和/或N2传送服务关于使用哪个接入的判定不应取决于NAS和/或N2传送服务的消费者的类型,因为服务应该对需要它的实体是透明的。

对于上述问题的一个解决方案是,当用户设备无法经由被包括在容器的报头中的PDU会话的标识符所指示的接入类型而被到达时,AMF拒绝从SMF接收到的所有NAS容器。此方法添加了附加信令,如果NAS容器包括可以使用可用PDU会话的接入类型而被传达的信息,诸如PDU会话释放NAS容器或移动终止的SMS消息NAS容器,则不必须该附加信令。此外,SMF不知道被用来根据一个接入类型来形成NAS容器的PCC规则是否可以被应用于通过其他接入类型传输的NAS容器。因此,如果AMF指示接入类型要被更改,则需要SMF与PCF联系以更新用于新接入类型的PCC规则。如果先前接收到的PCC规则可要被用来形成两种类型的NAS容器,则不需要附加信令。

当SMS功能(SMSF)或位置管理功能(LMF)尝试向用户设备发送特定于非3GPP的NAS容器时,会出现另一个问题。当AMF接收到包含NAS容器和SMSF或LMF传输的一些附加参数(例如,在TS 23.502v15.2.0条款5.2.2.2.7中所指定的)的消息时,AMF无法确定NAS容器是特定于3GPP接入(在LMF的情况下)、特定于非3GPP接入、还是与接入无关(在SMSF的情况下),因为与NAS容器一起被传输的附加参数都不包括指示针对NAS容器中包括的消息的接入类型。

图1至图14公开了通信系统的实施例,在其中将接入类型控制信息添加到用以向用户设备发送(NAS)信令和/或向服务用户设备的接入网络发送N2(NGAP)信令的网络功能(NF)请求。接入类型控制信息允许AMF确定NAS容器是特定于3GPP接入、特定于非3GPP接入、还是与接入无关。在一些实施例中,接入类型控制信息适用于强制实施:在5G核心网络中来自NF的NAS/N2响应应该由AMF在与已从用户设备或服务用户设备的接入网络接收到NAS/N2请求的接入相同的接入上被发送。接入类型参数还消除或减少了接入和移动性管理功能(AMF)与会话管理功能(SMF)之间的不必要信令。参数的值指示与NAS容器相关联的接入类型。在一些实施例中,参数的值指示是否要使用3GPP接入、非3GPP接入还是任一接入类型来发送NAS容器。在一些实施例中,响应于寻呼用户设备或传输指示非3GPP接入的NAS通知,AMF从用户设备接收服务请求。服务请求包括与用户设备相关联的PDU会话的列表。该列表还指示从非3GPP接入到3GPP接入可传送的PDU会话。

AMF从SMF接收NAS容器,并接入承载NAS容器的消息中的接入类型参数。如果接入类型指示可以根据3GPP接入或非3GPP接入被发送NAS容器,并且服务请求中包括的列表指示可以将关联的PDU会话传送到3GPP接入,则AMF将PDU会话从非3GPP切换到3GPP接入,并经由3GPP接入将NAS容器转发到用户设备。如果接入类型指示要使用非3GPP接入发送NAS容器,而不应使用3GPP接入发送NAS容器,则AMF拒绝NAS容器,并向SMF发送消息,该消息指示接入类型可以从非3GPP接入更改为3GPP接入。作为响应,SMF根据用于3GPP接入的策略和计费控制(PCC)规则来生成新的NAS容器。例如,SMF可以从策略控制功能(PCF)生成针对用于3GPP接入的新PCC规则的请求。在一些实施例中,PCF还传输参数,该参数指示PCC规则应用于3GPP接入还是应用于非3GPP接入,还是特定于一个接入。备选地,PCF可以响应于来自SMF的请求而传输用于3GPP接入和非3GPP接入两者的PCC规则。两种方法潜在地减少了SMF和PCF之间的信令。

图1是根据一些实施例的支持经由3GPP接入或非3GPP接入选择性地传输NAS容器的通信系统100的框图。通信系统100为移动和固定接入二者都提供支持。如本文中所使用的,术语“移动接入”是指通过空中接口接入通信系统(例如,通信系统100)。因此,移动接入可以被称为无线接入、移动通信、无线通信或者被称为其他类似术语。术语“固定接入”是指使用物理连接到通信系统的设备接入通信系统,例如,经由电线、光纤等接入诸如通信系统100之类的通信系统。固定接入因此可以被称为有线接入、有线通信或者被称为其他类似术语。通信系统100支持混合接入,该混合接入允许设备使用移动接入和固定接入同时接入通信系统100。通信系统100的一些实施例在相同的基础上支持3GPP无线电接入和非3GPP(无线或固定)接入。因此,用户设备将能够通过同时的3GPP无线电接入和非3GPP(无线或固定)接入连接到5G核心网络,从而执行双重接入。

通信系统100包括:核心网络105,其可以由移动或固定设备使用公共用户平面接入和支持公共认证、授权和计费(AAA)和策略控制的控制平面来接入。核心网络105包括接入和移动性管理功能(AMF)110,其管理通信系统100中的设备的接入控制和移动性。AMF110的一些实施例处理注册管理(RM)和连接管理(CM)任务,如下面详细讨论的。核心网络105还包括会话管理功能(SMF)115,用于根据网络策略在通信系统100中建立和管理会话。用户设备和核心网络105之间的关联可以被表示为可以由SMF 115管理的分组数据单元(PDU)会话。PDU会话支持用户设备和数据网络之间的数据连接性。SMF 115生成包括NAS容器的消息,以传输到AMF 110。如下面详细讨论的,消息与指示NAS容器是要经由3GPP接入、非3GPP接入还是这两种类型的接入来传输的信息相关联。

核心网络105还包括一个或多个用户平面功能(UPF)120,其可以被部署在通信系统100中,以向通信系统100的用户提供服务。核心网络105还包括统一数据管理器(UDM)125,其处理凭证、位置管理、订阅管理等。UDM 125存储包括用户订阅数据在内的数据,诸如订阅标识符、安全性凭证、接入和移动性相关订阅数据以及会话相关订阅数据。核心网络105的一些实施例包括其他功能性,诸如策略控制功能和网络功能存储库功能,为了清楚起见,它们在图1中未被示出。如本文中所讨论的,核心网络105的一些实施例使用网络功能虚拟化和软件定义的联网来实现。例如,不同的网络切片可以被用来为不同的用户或设备实例化AMF 110、SMF 115、UPF 120或UDM 125的不同实例。每个PDU会话都是一个网络切片的一部分。

在所图示的实施例中,用户设备130具有到接入点135的无线连接140。无线连接140是非3GPP接入类型,诸如Wi-Fi连接。接入点135具有到网络145的有线(非3GPP)连接,该网络能够承载诸如以太网网络之类的互联网协议(IP)业务。有线连接的一些实施例使用诸如数字用户线接入多路复用器(DSLAM)或千兆位无源光网络(GPON)之类的线路终端设备。因此,通信系统100可以经由非3GPP接入类型向用户设备130提供对核心网络105的接入。

通信系统100还可以例如经由通过诸如N2接口之类的对应接口连接到AMF 110的无线电接入网络150,向用户设备130提供对核心网络105的移动接入。无线电接入网络150还通过诸如N3接口之类的对应接口(为了清楚起见其未在图1中被示出)连接到UPF 120。无线电接入网络150经由无线连接155向用户设备130提供无线连接性。无线连接155根据3GPP接入类型提供无线连接性。

互通功能165被设置在网络140和核心网络105之间。因为互通功能165被用来将核心网络105连接到经由非3GPP接入类型提供连接性的接入点,所以互通功能165也可以被称为非3GPP互通功能(N3IWF)。互通功能165被配置为修改或转换从固定接入用户设备传达到核心网络105的消息,使得从核心网络105的角度看,固定接入用户设备看起来像是根据3GPP标准或协议正在接入核心网络105。互通功能165还被配置为修改或转换从核心网络105传达到固定接入用户设备的消息,以使得由固定接入用户设备接收的消息符合对应的非3GPP标准或协议。互通功能165支持与AMF 110和UPF 120的接口。

SMF 115生成NAS容器,并将NAS容器传输到AMF 110和NAS消息。如本文中所使用的,NAS层被理解为在用户设备130和核心网络105之间的无线通信协议栈中实现的协议层。NAS层是无线接口处的AMF 110或移动性管理实体(MME)和用户设备130之间的控制平面的最高层。NAS层管理通信会话的建立,并在用户设备移动通过网络时维持连续的通信。由NAS协议所支持的功能的示例包括用户设备130的移动性和会话管理过程,该会话管理过程被用来经由移动数据网络建立和维持用户设备和分组数据网络之间的连接性。对照而言,接入层(AS)层和对应的AS协议被用来通过网络的无线部分中的空中接口来传达信息。使用根据第三代合作伙伴计划(3GPP)所定义的标准进行操作的第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)和5G网络中的无线电资源控制(RRC)消息来传送NAS协议。

一个或多个NAS链路被用来在用户设备130、135与作为NAS链路的终结端点的AMF110之间传达NAS消息。因此,用户设备130可以使用经由穿越接入点135的第一NAS链路所传达的NAS消息来与核心网络105通信。用户设备130的一些实施例支持与AMF 110的多个同时的NAS链路。例如,用户设备130和AMF 110可以同时支持移动NAS链路和非3GPP NAS链路。

在建立NAS链路之前,用户设备130传输NAS注册消息以向AMF 110进行注册。NAS注册消息可以包括被用来执行用户设备的授权(以及在一些情况下,认证)的信息。注册消息还可以被用来向用户设备注册用于SMS消息传递的SMS服务功能(SMSF)170。用户设备向AMF110的注册还包括为用户设备和AMF 110生成或规定加密密钥和完整性密钥。如本文中所讨论的,加密密钥和完整性密钥被用来通过NAS链路提供安全传送。

一旦被注册,用户设备130就是注册管理(RM)已连接。用户设备130随后可以经由支持接入类型的5G-AN(接入网络)建立与AMF 110的连接性,在这种情况下,用户设备130是通过该接入类型的连接管理(CM)已连接。用户设备130还可以处于RM已连接的CM空闲状态(在这种情况下,没有已建立的信令路径来通过该接入承载NAS信令)。但是,非3GPP协议与3GPP协议不同,因为在这种状态下无法经由非3GPP接入来寻呼UE(因此无法在5G核心的请求下实现CM已连接),而3GPP RM已注册的CM空闲状态下的用户设备130可以由核心网络105经由3GPP接入来进行寻呼。

如上文所讨论的,由于3GPP与非3GPP接入类型之间的区别,出现了若干问题。至少部分地解决这些问题,负责用于向用户设备130或服务用户设备130的接入网络150发送信令的服务,接收用以将信令与接入类型控制信息一起发送至用户设备130或接入网络的请求,该接入类型控制信息指示信令可以使用任何接入类型而被发送还是使用请求中提供的特定接入类型而被发送。在一些实施例中,在AMF 110中实现服务。AMF110从SMF 115接收传送N2和/或NAS消息的请求,该消息包括NAS和/或N2容器以及接入类型控制参数,该接入类型控制参数指示N2和/或NAS容器是仅使用非3GPP接入被发送、仅使用3GPP接入被发送、还是说可以使用非3GPP接入或3GPP接入而被。

负责发送信号的服务然后基于接入类型控制信息将信令选择性地转发给用户设备130或接入网络150。接入类型控制信息指示可以经由多个接入类型(诸如3GPP和非3GPP)中的任一接入类型来传输、还是经由特定接入类型(例如仅经由非3GPP接入)来传输。在一些情况下,当以下条件中的至少一个适用时,服务检测到无法经由请求中所提供的特定接入类型来发送信令:

(i)用户设备不处于通过经由特定接入类型的已连接状态(CONNECTED state),并且用户设备无法经由特定接入类型被寻呼,或者用户设备没有通过特定接入类型应答寻呼,以及

(ii)用户设备处于经由特定接入类型的已连接状态,并且接入网络指示接入网络寻呼失败。

如果接入类型控制参数指示可以使用多个接入类型中的任一接入类型(例如,使用非3GPP接入或3GPP接入)来传输N2和/或NAS容器,则服务尝试经由多个接入类型中的第一个接入类型来发送信令,以及当不可能时,它尝试经由多个接入类型中的第二个接入类型来发送信令。

图2是根据一些实施例的NFV架构200的框图。NFV架构200被用来实现图1中所示的通信系统100的一些实施例。NFV架构200包括硬件资源201,硬件资源201包括诸如一个或多个处理器之类的计算硬件202、诸如一个或多个存储器之类的存储硬件203以及诸如一个或多个传输器、接收器或收发器之类的网络硬件204。虚拟化层205提供硬件资源201的抽象表示。可以使用虚拟化基础结构管理器210来管理虚拟化层205所支持的抽象表示,该虚拟化基础架构管理器210是NFV管理和协调(M&O)模块215的一部分。管理器210的一些实施例被配置为收集并转发可能在NFV架构200中发生的性能测量和事件。例如,性能测量可以被转发到NFV M&O 215中实现的协调器(ORCH)217。硬件资源201和虚拟化层205可以被用来实现包括虚拟计算221、虚拟存储222和虚拟联网223在内的虚拟资源220。

虚拟联网功能(VNF1、VNF2、VNF3)在NFV基础结构(例如,硬件资源201)上运行并利用虚拟资源220。例如,虚拟联网功能(VNF1、VNF2、VNF3)可以使用由虚拟计算资源221支持的虚拟机、由虚拟存储资源222支持的虚拟存储器或由虚拟网络资源223支持的虚拟网络来实现。元素管理系统(EMS1、EMS2、EMS3)负责管理虚拟联网功能(VNF1、VNF2、VNF3)。例如,元素管理系统(EMS1、EMS2、EMS3)可以负责故障和性能管理。在一些实施例中,每个虚拟联网功能(VNF1、VNF2、VNF3)由对应的VNF管理器225控制,该VNF管理器225与管理器210或协调器217交换信息并调协动作。

NFV架构200可以包括操作支持系统(OSS)/业务支持系统(BSS)230。OSS/BSS 230使用OSS功能性来处理包括故障管理的网络管理。OSS/BSS 230还使用BSS功能性来处理客户和产品管理。NFV架构200的一些实施例使用一组描述符235用于存储由NFV架构200支持的服务、虚拟网络功能或基础结构的描述。描述符235中的信息可以由NFV M&O 215更新或修改。

NFV架构200可以被用来实现提供控制平面功能的网络切片,诸如图1中所示的AMF110、SMF 115、UPF 120或UDM 125的实例。网络切片是提供通信服务和网络能力的一个完整的逻辑网络,每个切片之间可能有所不同。用户设备可以同时接入多个切片。用户设备的一些实施例向网络提供网络切片选择辅助信息(NSSAI)参数,以帮助用户设备对切片实例的选择。单个NSSAI可能会导致选择多个切片。NFV架构200还可以使用设备能力、订阅信息和本地运营商策略来进行选择。NSSAI是较小组件即单个NSSAI(S-NSSAI)的集合,其每一个都包括切片服务类型(SST)和可能的切片区分符(SD)。切片服务类型指的是特征和服务方面的预期网络行为(例如,专门针对宽带或大规模IoT),而切片区分符可以帮助在相同类型的若干网络切片实例之间进行选择,例如将与不同服务相关的业务隔成不同的切片。

图3A是根据一些实施例的基于与包括NAS容器的NAS消息相关联的接入类型控制信息来选择性地传输NAS容器的方法300的第一部分的流程图。方法300在图1中所示的通信系统100的一些实施例中被实现。AMF被用作负责向用户设备或服务该用户设备的接入网络提供信令的服务的示例。然而,在其他情况下,其他实体被用来实现服务。

在框305,AMF传送服务接收用以传送信令的服务请求。AMF传送服务还接收关联的接入类型控制信息,诸如接入类型参数。

在判定框310,AMF确定接入类型控制信息是否指示特定接入类型将被用于传输NAS容器。如果是,则方法300流向判定框315。如果接入类型控制信息未指示特定接入类型将被使用,例如,接入类型控制信息指示接入类型集中的任一接入类型可以被使用,则方法300流向节点1(参见图3B)。

在判定块315,AMF确定用户设备是否以接入类型控制信息中指定的接入类型被连接。如果是,则方法300流向框320,并且经由接入类型控制信息所指示的特定接入类型来传输信令(诸如NAS消息)。如果用户设备没有被连接,则方法300流向判定框325。

在判定框325,用户设备被寻呼(如果可能的话)。AMF确定寻呼尝试是否成功以及用户设备是否经由用于寻呼尝试的接入类型而被连接。如果是,则方法300流向框330,并且信令经由被用于寻呼尝试的接入类型而被传输(诸如NAS消息)。如果不是,例如,如果用户设备无法被寻呼或寻呼不成功,则方法300流向框335,并且服务请求被拒绝。

图3B是根据一些实施例的基于与包括NAS容器的NAS消息相关联的接入类型控制信息来选择性地传输NAS容器的方法300的第二部分的流程图。方法300的第二部分开始于节点1处,其对应于图3A中所示的节点1。如上文所讨论的,响应于接入类型控制信息指示一组接入类型中的任何一个可以被用来传输诸如NAS消息之类的信令,方法300流向节点1。

在框340,AMF生成在接入类型控制信息中指示的接入类型的有序列表。接入类型可以基于任何标准(包括与不同接入类型相关联的优先级)而被排序。在框345,AMF从接入类型的有序列表中选择接入类型。例如,AMF可以选择接入类型的有序列表中剩余的最高优先级接入类型。

在判定框350,AMF确定用户设备是否以在框345中选择的接入类型进行连接。如果是,则方法300流向框355,并且经由所选择的接入类型来传输信令(诸如NAS消息)。如果不是,则方法300流向判定框360。

在判定框360,用户设备被寻呼(如果可能的话)。AMF确定寻呼尝试是否成功以及用户设备是否经由用于寻呼尝试的接入类型被连接。如果是,则方法300流向框355,并且经由用于寻呼尝试的接入类型来传输信令(诸如NAS消息)。如果不是,例如,如果用户设备无法被寻呼或寻呼不成功,则方法300流向框365。

在判定框365,AMF确定有序列表中是否还存在未被用于连接尝试的其他接入类型。如果是,则方法300流向框345,并且从接入类型的有序列表中选择另一接入类型。如果否,则方法300流向框370,并且服务请求被拒绝。

图4是根据一些实施例的与接入类型参数410相关联的NAS消息400的框图。NAS消息400包括NAS容器405,并从SMF被传输到AMF,诸如图1中所示的SMF 115和AMF 110。AMF基于接入类型参数410的值来选择性地转发NAS容器405。例如,如果正在接收NAS容器405的用户设备处于针对非3GPP接入的RM已注册的CM空闲模式,则响应于接入类型参数410指示可经由3GPP接入或可经由非3GPP和3GPP接入二者传输NAS容器405,AMF经由3GPP接入来转发NAS容器405。在所图示的实施例中,报头415包括其他信息,诸如用户设备的标识符、被用来传输消息400的PDU会话的标识符等。

图5是根据一些实施例的从用户设备向AMF传输的PDU会话以及服务请求的列表500的框图。列表500由图1中所示的用户设备130、135的一些实施例传输。列表500包括在用户设备处可用的PDU会话的标识符。例如,列表500标识可用于用户设备以用于非3GPP接入的PDU会话0、1、2、3、4、5、6、7。在所图示的实施例中,列表500还包括指示PDU会话0-7中的哪些会话从非3GPP接入可传送到3GPP接入的信息。例如,信息指示PDU会话1、3、5、7可从非3GPP接入传送到3GPP接入。

图6是根据一些实施例的用于用户设备触发的服务接入过程的消息流600。消息流600在图1中所示的通信系统100的一些实施例中实现。在所图示的实施例中,消息流600表示服务请求过程,该服务请求过程由用户设备触发并且被用来发送上行链路信令消息或作为对网络寻呼请求的响应。为了清楚起见,在图6中未图示在服务请求过程中使用的一些消息。在3GPP TS 23.502v15.2.0的条款4.2.3.2和图4.2.3.2-1中的规范中找到包括被省略消息的更详细描述,其全部内容通过引用并入本文。

用户设备通过将服务请求605传输到无线接入网(RAN)来发起服务请求过程。服务请求605包括要被激活的PDU会话的列表,被允许PDU会话的列表、安全性参数、PDU会话状态等。服务请求605的一些实施例还包括指示PDU会话中的哪些PDU会话从非3GPP接入可传送到3GPP接入的信息。

然后,RAN传输包括(或基于)从用户设备接收的服务请求605的消息610。消息610被传输到向用户设备注册的AMF。例如,用户设备可以被RM注册有用于3GPP接入和非3GPP接入的AMF。在一些情况下,诸如当没有以完整性保护发送服务请求605或完整性保护的验证失败时,AMF执行(在框615处)认证和授权过程。例如,AMF可以针对用户设备生成安全性上下文。

AMF传输请求620以更新针对与用户设备相关联的PDU会话的上下文。请求620包括PDU会话标识符、操作类型、用于用户设备的位置信息、接入类型、无线电接入技术类型、呈现信息等。

在请求620中传达的信息取决于用户设备的寻呼或通知是否指示非3GPP接入。如果响应于寻呼或NAS通知指示非3GPP接入,该过程被触发,并且针对用户设备寻呼或通知的PDU会话不在用户设备所提供的被允许PDU会话的列表中,则AMF通知SMF:用户设备不可到达。对于被允许PDU会话的列表中的其他PDU会话,服务请求过程成功,而不需要重新激活任何PDU会话的用户平面。如果响应于寻呼或NAS通知指示非3GPP接入,该过程被触发,并且UE被寻呼或通知的PDU会话在UE所提供的被允许PDU会话的列表中,则AMF如下进行:

·如果Namf_Communication_N1N2MessageTransfer中的被允许接入类型被设置为“非3GPP接入”,则AMF通知SMF:PDU会话的接入类型可以被更改,并丢弃任何已经接收到的N1 SM容器和N2 SM信息;

·如果Namf_Communication_N1N2MessageTransfer中的被允许接入类型被设置为“任何接入”,则AMF应在服务请求过程完成之后使用下行链路NAS传送消息来发送N1 SM容器(作为相关SM过程的一部分,在呼叫流程中未示出)。

在一些实施例中,SMF发起策略关联修改625,这是有条件的步骤,并且不一定在所有情况下都被执行。如果AMF通知SMF:PDU会话的接入类型可以从非3GPP更改为3GPP,并且如果PCC被部署,则SMF应执行SMF发起的SM策略关联修改过程(如TS 23.502中的条款4.16.5.1所定义)以提供关于已被满足的(一个或多个)策略控制请求触发条件的信息(例如,在(一个或多个)PDU会话从3GPP接入移动到非3GPP接入的情况下,接入类型的改变。PCF可以提供已更新的PCC规则。

对于SMF已确定必须通过新的接入再次发送新的N1 SM容器的PDU会话,AMF应在服务请求过程完成之后使用下行链路NAS传送消息来发送N1 SM容器(作为相关SM过程的一部分,在呼叫流程中未示出)。

对于SMF已确定接受用户平面(UP)连接激活的PDU会话,N2 SM信息在后续消息635中被发送。

在框630,SMF执行UPF的配置。在一些情况下,配置UPF包括:选择UPF,从一个UPF更改为新的UPF,等等。

SMF通过传输响应635来对请求620进行响应。该消息的一些实施例是PDU会话更新上下文响应消息,其包括诸如PDU会话标识符、服务质量(QoS)简档、网络切片标识符等的信息。

AMF传输请求640,该请求640包括在响应635中从SMF接收的信息、安全性上下文、用于用户设备的接入类型的网络切片信息等。

在步骤645,RAN对用户设备执行无线电资源控制(RRC)连接重新配置,这可以取决于针对激活的上行链路连接的PDU会话的所有QoS流的QoS信息。在框650中执行上行链路数据传输。

图7是根据一些实施例的用于网络触发的服务接入请求的消息流700。消息流700在图1中所示的通信系统100的一些实施例中实现。在所图示的实施例中,消息流700表示服务请求过程,该服务请求过程在网络需要发信号以递送移动终端用户数据时由网络触发。为了清楚起见,在图7中未图示出在服务请求过程中使用的一些消息。在3GPP TS23.502v15.2.0的条款4.2.3.3和图4.2.3.3-1中的规范中找到包含被省略消息的更详细的描述,其全部内容通过引用并入本文。

UPF接收被寻址到用户设备的下行链路数据705。响应于接收到下行链路数据705,UPF发送数据通知710,该数据通知710包括会话标识符、下行链路分组的QoS信息等。数据通知710被发送到SMF,该SMF通过向UPF传输数据通知确认715来确认数据通知710的接收。响应于接收到数据通知确认715,UPF在步骤720处将下行链路分组转发到SMF。

在所图示的实施例中,SMF向AMF发送NAS消息725,该NAS消息725包括PDU会话标识符和接入类型参数,该接入类型参数指示用于传输NAS消息725中所包括的NAS容器的被允许的接入类型。例如,接入类型参数可以指示NAS容器只能经由3GPP接入可传输、只能经由非3GPP接入可传输、或者可以经由3GPP或非3GPP接入可传输。如本文中所讨论的,SMF是网络功能(NF)的示例,并且在一些实施例中,NF向AMF传输包括PDU会话标识符和接入类型参数的NAS消息725。

AMF通过向SMF传输响应730来对NAS消息725进行响应。响应730的内容取决于用户设备的状态。

·如果UE在AMF处处于CM空闲(CM-IDLE)状态,并且AMF能够寻呼该UE,则AMF立即向SMF发送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer响应,具有原因“尝试到达UE”,其向SMF指示:一旦UE可到达,在步骤3a中提供的N2 SM信息可以被AMF忽略,并且可以要求SMF再次提供N2 SM信息。

·在等待UE对先前的寻呼请求进行响应时,如果AMF接收收到的Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request消息的优先级与触发寻呼的先前消息相同或更低,或者如果AMF已确定:基于本地策略,不针对此UE触发附加的寻呼请求,则AMF拒绝Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request消息。

·如果UE在AMF处处于CM已连接(CM-CONNECTED)状态,则AMF立即向SMF发送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer响应,其原因是“N1/N2传送成功”。

·如果UE处于CM空闲(CM-IDLE)状态,并且AMF确定UE不可到达以用于寻呼,则AMF将向SMF或向AMF在步骤3a中从其中接收到请求消息的其他网络功能发送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer响应,或者AMF基于接收到的消息来执行异步类型通信并存储UE上下文。如果异步类型通信被调用,则当UE可到达时,例如当UE进入CM已连接(CM-CONNECTED)状态时,AMF发起与UE和(R)AN的通信。

·如果AMF已确定:UE经由被允许的接入类型SMF不可到达以用于SMF(例如,由于UE处于MICO模式中或者UE仅通过非3GPP接入进行注册,并且其状态为CM空闲(CM-IDLE)),那么AMF拒绝来自SMF的请求。如果SMF尚未订阅UE可到达性事件,则AMF可以在拒绝消息中包括关于SMF不需要向AMF触发Namf_Communication_N1N2MessageTransfer Request的指示。AMF存储如下指示:SMF已被通知该UE不可到达。

·如果UE不在MICO模式下并且AMF检测到UE处于非允许的区域中——除非来自SMF的请求是针对监管优先服务的,则AMF拒绝来自SMF的请求并通知SMF:该UE仅针对监管优先服务而言是可到达的。AMF存储以下指示:SMF已被通知该UE仅针对监管优先服务而言是可到达的。

·如果在旧AMF接收到Namf_Communication_N1N2MessageTransfer时正在进行AMF更改的注册过程,则旧AMF可以拒绝该请求并指示:Namf_Communication_N1N2MessageTransfer已经被暂时拒绝。

·在接收到Namf_Communication_N1N2MessageTransfer响应并指示其请求已被暂时拒绝后,SMF将启动本地配置的保护计时器,并等待出自AMF的任何消息。在从AMF接收到消息后,SMF将向它从其中接收消息的AMF重新调用Namf_Communication_N1N2MessageTransfer(具有N2 SM信息)。否则,SMF在保护计时器到期时采取步骤3c。如果SMF决定应用控制平面缓冲,则SMF将请求UPF开始朝向SMF转发下行链路数据PDU。

SMF响应于接收到响应730而传输消息735。如果SMF从AMF接收到UE不可到达或仅针对监管优先服务而言是可到达的指示,则由SMF传输的消息735可以基于网络策略:

·-向UPF指示停止发送数据通知;

·-向UPF指示停止缓冲DL数据并丢弃缓冲的数据;

·向UPF指示停止发送数据通知并停止缓冲DL数据并丢弃缓冲的数据;或

·-在UE针对被允许的接入类型而言是不可到达的时,禁止向AMF发送针对DL数据的Namf_Communication_N1N2MessageTransfer消息。

如果用户设备处于CM已连接状态,并且与从SMF接收到PDU会话标识符相关联的接入,则针对该PDU会话的用户平面连接在步骤740处被激活。

如果用户设备在3GPP接入中处于CM空闲状态,并且从SMF接收到的PDU会话标识符与3GPP接入相关联,则AMF向RAN发送通知745,RAN然后将通知750发送给用户设备。例如,AMF可以寻呼用户设备。

如果用户设备通过同一公共陆地移动网络(PLMN)中的3GPP接入和非3GPP接入被同时注册,并且用户设备在3GPP接入中处于八个CM已连接状态并且PDU会话标识符与非3GPP接入相关联,则AMF向用户设备发送包含非3GPP接入类型的NAS通知755。

如果用户设备在预定时间间隔内没有对通知755进行响应(例如,如响应于发送NAS通知755而被发起的计时器所指示的),则AMF向SMF发送失败通知760。

在框765处,用户设备发起用户设备触发的服务请求过程(如本文中关于图6所讨论的)。然后,UPF经由执行服务请求过程的RAN向用户设备传输缓冲的下行链路数据770。

图8是根据一些实施例的在非漫游和漫游情况下用于PDU会话建立的消息流800。消息流800在图1中所示的通信系统100的一些实施例中实现。为了清楚起见,在图8中未图示出被用于PDU会话建立的一些消息。在3GPP TS 23.502v15.2.0的条款4.3.2.2.1和图4.3.2.2.1-1中的规范中找到包括被省略消息的更详细的描述,其全部内容通过引用并入本文。

用户设备向AMF传输PDU会话建立请求805,AMF在框810处选择SMF以支持该会话。

AMF传输PDU会话请求815,该PDU会话请求815被用来向SMF指示创建用于PDU会话的上下文。如双箭头820所指示,SMF向UDM注册PDU会话。然后,SMF向请求815提供响应825,以指示PDU会话建立请求已被处理。

在一些实施例中,在框830处执行授权/认证过程,以授权和认证用户设备以用于网络中的通信。然后在框835处执行会话建立过程。消息交换在框830、835中被执行,其在3GPP TS 23.502中被更详细地公开。

SMF向AMF发送包括PDU会话标识符和接入类型参数的消息840,该接入类型参数指示用于相关联的PDU会话的被允许的接入类型。在一些实施例中,SMF发送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer(PDU会话ID、被允许的接入类型、N2 SM信息(PDU会话ID、(一个或多个)QFI、(一个或多个)QoS简档、CN隧道信息、来自被允许的NSSAI的S-NSSAI、会话AMBR、PDU会话类型、用户平面安全性强制实施信息、UE完整性保护最大数据速率)、N1 SM容器(PDU会话建立接受((一个或多个)QoS规则)和与(一个或多个)QoS规则相关联的QoS流级别QoS参数(如果(一个或多个)QoS流需要)、所选择的SSC模式、(一个或多个)S-NSSAI、DNN、已分配的IPv4地址、接口标识符、会话AMBR、所选择的PDU会话类型、反射式QoS计时器(如果可用)、(一个或多个)P-CSCF地址相关联))。如果多个UPF被用于PDU会话,则CN隧道信息包含与终止N3的UPF相关的隧道信息。

Namf_Communication_N1N2MessageTransfer包含被允许的接入类型,其允许AMF知晓对UE使用哪个接入。

AMF传输对消息840的响应845。AMF还将PDU会话请求作为NAS消息850发送给RAN,该RAN执行与用户设备的资源建立过程855。一旦为PDU会话配置了用户设备,则用户设备用PDU会话请求确认860进行响应。然后上行链路和下行链路数据在框865中进行交换。

图9是根据一些实施例的用于用户设备或网络请求的PDU会话修改的消息流900。消息流900在图1中所示的通信系统100的一些实施例中实现。为了清楚起见,在图9中未图示出被用于PDU会话建立的一些消息。在3GPP TS 23.502v15.2.0的条款4.3.3.2.1和图4.3.3.2.1-1中的规范找到包括被省略消息的更详细描述,其全部内容通过引用并入本文。

在所图示的实施例中,用户设备通过向AMF传输NAS消息905来发起PDU会话修改过程。然而,在其他实施例中,SMF或RAN发起PDU会话修改过程。AMF新向SMF发送对请求的通知910。PCF执行PCF发起的策略关联修改过程,以向SMS通知有关策略的修改,如双向箭头915所指示。

如果SMF请求了修改,则UDM发送消息920以更新SMF的订阅信息,该SMF更新订阅信息并将确认925发送回UDM。在框930处,SMF还执行四个PDU会话的QoS更新。

如双向箭头935所指示,SMF可能需要通过执行SMF发起的策略关联修改过程来向PCF报告一些订阅事件。但是,在一些情况下,该步骤可以被跳过。

SMF通过发送上下文消息940来对AMF进行响应。对于SMF请求的修改,SMF向AMF传输消息945以指示(除其他之外)被允许的接入类型。在一些实施例中,SMF调用Namf_Communication_N1N2MessageTransfer(N2 SM信息(PDU会话ID、(一个或多个)QFI、(一个或多个)QoS简档、会话AMBR)、N1 SM容器(PDU会话修改命令(PDU会话ID、(一个或多个)QoS规则、与(一个或多个)QoS规则相关联的QoS流级别QoS参数(如果(一个或多个)QoS流需要)、QoS规则操作和QoS流级别QoS参数操作、会话AMBR))、被允许的接入类型)。响应于消息840,AMF向传输SMF确认消息945。

AMF向RAN传输会话请求消息950,RAN执行接入网络特定的资源修改,包括发送PDU会话修改命令和确认,如双向箭头955所指示。其余的PDU会话修改过程在框960处被执行。

图10是根据一些实施例的用于在CM空闲模式下通过NAS进行移动起源的短消息服务(SMS)信令的消息流1000。消息流1000在图1中所示的通信系统100的一些实施例中实现。为了清楚起见,在图10中未图示出用于SMS服务的一些消息。在3GPP TS 23.502v15.2.0的条款4.13.3.3和图4.13.3.3-1中的规范中找到包括被省略消息的更详细描述,其全部内容通过引用并入本文。

如双箭头1005所指示,用户设备针对源于用户设备处的SMS执行域选择。用户设备生成SMS消息1010并将其发送到AMF。SMS消息1010被封装在NAS消息中,该NAS消息具有指示用于NAS传递的NAS消息的指示。

AMF将SMS消息转发(在步骤1015处)到正在服务用户设备的SMSF。SMSF用包括指示找到SMS消息的被允许的接入类型的信息的确认1020来响应。在一些实施例中,SMSF调用Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务操作以将SMS确认消息转发到AMF。被允许的接入类型被设置为“二者(both)”,以指示SMS消息可使用3GPP接入或非3GPP接入来传输。AMF使用下行链路单元数据消息将SMS确认消息从SMS转发(在步骤1025处)到用户设备。

SMSF执行消息交换1030、1035、1040以检查SMS管理订阅数据。SMSF将提交报告1045转发给AMF,然后AMF经由下行链路NAS传递将提交的报告转发(在1050处)给用户设备。响应于确定不再发送更多的SMS消息,用户设备返回确认1055,AMF将其转发(在步骤1060处)到SMS。

图11是根据一些实施例的经由3GPP接入在CM空闲模式下在NAS上用于移动终止的短消息服务(SMS)信令的消息流1100。消息流1100在图1中所示的通信系统100的一些实施例中实现。为了清楚起见,在图11中未图示出被用于SMS服务的一些消息。在3GPP TS23.502v15.2.0的条款4.13.3.6和图4.13.3.6-1中的规范中找到包括被省略消息的更详细的描述,其全部内容通过引用并入本文。

服务中心(SC)将消息1105传送到SMS网关移动服务交换中心(GMSC)。如双箭头1110所指示,在SMS和UDM之间协商用于该消息的路由信息,然后,SMS-GMSC将移动终止的SMS消息1115转发给SSF。

SMSF使用消息交换1120、1125、1130来检查SMS管理订阅数据以确定SMS递送是否被允许。

SMSF向AMF发送SMS消息1135,AMF将SMS消息主体1140转发给用户设备。在一些实施例中,SMSF转发将如TS 23.040中所定义的那样被发送的SMS消息,其全部内容通过引用并入本文。SMS消息由CP DATA/RP DATA/TPDU/SMS DELIVER部分组成,通过调用Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务操作而将其发送到AMF。被允许的接入类型被设置为“二者”,以指示SMS消息可使用3GPP接入或非3GPP接入来传输。AMF将SMS消息传送到用户设备。

用户设备通过发送确认消息1145、1150来向AMF和SMSF确认接收。用户设备还使用消息1155、1160来返回递送报告。递送报告被封装在NAS消息中并被发送到AMF,AMF将消息转发到SMSF。

SMS使用消息1165、1170来向UE确认递送报告的接收。在一些实施例中,SMSF向UE确认递送报告的接收。SMSF使用Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务操作来将SMS CP确认消息发送到AMF。AMF经由NAS消息将SMS消息封装到UE。如果SMSF具有一个以上的SMS要发送,则SMSF和AMF将以与上述相同的方式转发后续的SMS/SMS确认/递送报告。被允许的接入类型设置为“二者(both)”,以指示经由3GPP接入或非3GPP接入的可允许递送。

与消息1165、1170的传输同时地,SSFF使用消息1175、1180将传递报告传递给SC。

在一些实施例中,通过重用处于具有以下修改的CM空闲(CM-IDLE)状态下的MTSMS来规定处于CM已连接(CM-CONNECTED)过程中的移动终止的SMS:

·不需要AMF执行对UE的寻呼,并且可以立即经由N20向SMSF继续发送消息,以允许SMSF开始转发MT SMS。

·如果包含SMS的NAS PDU的传递失败,例如在UE处于RRC不活动状态且NG-RAN寻呼不成功的情况下,则NG-RAN在AN过程中发起UE上下文释放,并向AMF提供非传递的通知。AMF向SMSF提供未递送的指示。

在一些实施例中,通过经由处于具有以下修改的CM已连接(CM-CONNECTED)状态下的3GPP接入重用MT SMS来规定经由非3GPP接入的移动终止的SMS过程:

·-如果UE经由3GPP和非3GPP接入二者而接入网络,并且AMF在步骤4中基于运营商策略确定经由非3GPP接入来递送MT-SMS,则NAS消息将经由非3GPP接入网而被传送。

图12是根据一些实施例的用于用户设备辅助和基于用户设备的定位过程的消息流1200。消息流1200在图1中所示的通信系统100的一些实施例中实现。为了清楚起见,在图12中未图示出被用于定位过程的一些消息。在3GPP TS 23.502v15.2.0的条款4.13.5.4和图4.13.5.4-1中的规范中找到包括被省略消息的更详细描述,其全部内容通过引用并入本文。

LMF通过向AMF传输消息1205来调用定位服务操作。在一些实施例中,LMF朝向AMF调用Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务操作,以请求向用户设备传送下行链路(DL)定位消息。服务操作包括DL定位消息。Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务操作的会话ID参数被设置为LCS相关标识符。下行链路定位消息可以请求来自UE的位置信息,向UE提供辅助数据或查询UE能力。被允许的接入类型被设置为“3GPP”,以指示定位服务仅经由3GPP接入提供而不经由非3GPP接入提供。

如果用户设备处于CM空闲状态,则AMF发起网络触发的服务请求过程1210。AMF将下行链路定位消息1215转发给用户设备。用户设备存储(在框1220处)在下行链路定位消息中提供的任何辅助数据。用户设备还执行在下行链路定位消息1205中请求的任何定位测量和位置计算。如果在框1220中用户设备进入CM空闲状态,则在框1225处,用户设备发起用户设备触发的服务请求。

用户设备通过向AMF传输消息1230来返回在框1220处获得的位置信息。然后,AMF朝向LMF调用通知服务操作1235。

图13是根据一些实施例的用于网络辅助的定位过程的消息流1300。消息流1300在图1中所示的通信系统100的一些实施例中实现。为了清楚起见,在图13中呢体育图示出被用于网络辅助的定位过程的一些消息。在3GPP TS 23.502v15.2.0的条款4.13.5.5和图4.13.5.5-1中的规范中找到包括被省略消息的更详细描述,其全部内容通过引用并入本文。

LMF向AMF传输网络定位消息1305。在一些实施例中,LMF向AMF调用Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务操作,以请求向用于UE的服务NG-RAN节点(gNB或ng-eNB)传送网络定位消息。服务操作包括网络定位消息和LCS相关标识符。网络定位消息可以请求来自NG-RAN的针对UE的位置信息。被允许的接入类型被设置为“3GPP”,以指示定位服务仅经由3GPP接入提供,而不经由非3GPP接入提供。

如果用户设备处于CM空闲状态,则AMF发起网络触发的服务请求过程1310。AMF将网络定位消息1315转发到服务RAN节点,其在框1320处例如通过执行测量来获得位置信息。在获得的位置信息中,在传送消息1325中将位置信息从RAN传输到AMF。然后,AMF使用服务通知1330将位置信息转发给LMF。

图14是根据一些实施例的用于获得网络辅助数据的消息流1400。消息流1400在图1中所示的通信系统100的一些实施例中实现。为了清楚起见,在图14中未图示出被用于网络辅助过程的一些消息。在3GPP TS 23.502v15.2.0的条款4.13.5.6和图4.13.5.6-1中的规范中找到包括被省略消息的更详细描述,其全部内容通过引用并入本文。

LMF通过向AMF发送网络定位消息1405来发起传送服务操作。在一些实施例中,LMF朝向AMF调用Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务操作,以请求向NG-RAN中的NG-RAN节点(gNB或ng-eNB)传送网络定位消息。服务操作包括网络定位消息和目标NG-RAN节点身份。网络定位消息可以请求来自NG-RAN的位置相关信息。被允许的接入类型被设置为“3GPP”,以指示网络定位仅经由3GPP接入来执行,而不使用非3GPP接入来执行。

AMF将网络定位消息转发(在步骤1410处)到在从LMF接收到的消息1405中指示的目标RAN节点。目标RAN模式在框1415处例如通过执行测量来获得任何请求的位置相关信息。目标RAN节点在传送消息1420中所包括的网络定位消息中将任何位置相关信息返回给AMF。AMF在通知1425中转发来自消息1420的信息给LMF。

在一些实施例中,根据以下参数来定义消息传送服务操作:

服务操作名称:Namf_Communication_N1N2MessageTransfer。

描述:CN NF请求通过AMF将下行N1和/或N2消息传送到UE和/或AN。

输入,必需:CN NF ID,消息类型(N1或N2或二者),(一个或多个)消息容器,其中需要至少一个消息容器(N1或N2),被允许的接入类型(3GPP,非3GPP或二者)。

输入,可选:最后一个消息指示,会话ID,寻呼策略指示,ARP,针对N2 SM信息的有效范围,5QI,N1N2TransferFailure通知目标地址。

输出,必需:结果指示。

输出,可选:重定向信息。

如果UE处于CM-IDLE状态,则AMF如TS 23.502的条款4.2.3.4中规定的那样发起网络触发的服务请求过程,并且用结果指示“尝试到达UE”来对消费者NF进行响应。否则,AMF用Namf_Communication_N1N2MessageTransfer响应来对消费者NF进行响应,从而提供AMF是否能够朝向UE和/或AN成功传送N1和/或N2消息的结果指示。结果指示“N1/N2传送成功”并不意味着N1消息被UE成功接收。这仅意味着AMF能够向AN成功发送N1或N2消息。

“被允许的接入类型”指示可以被用来向AN发送N1或N2消息的接入类型。如果被允许的接入类型被设置为3GPP或非3GPP,则被指示的接入类型将被使用。如果“被允许的接入类型”被设置为“二者(both)”,则如果UE首先被注册到3GPP接入并且非3GPP接入为后备,则AN将经由3GPP发送N1或N2消息;或者如果UE未被注册到3GPP接入,则AN将经由非3GPP发送N1或N2消息(如果处于CN已连接(CM-CONNECTED)状态)。

“针对N2SM信息的有效区域”(如果包括的话)被AMF使用来基于UE的当前位置,来确定由消费者NF提供的N2SM信息是否可以被用向AN。如果UE的位置在所指示的“针对N2SM信息的有效范围”之外,则AMF不将N2SM信息发送给AN。

在消费者NF知道特定的下行链路N1消息是该事务中要被传送的最后一个消息的情况下,消费者NF将把最后一个消息指示包括在Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务操作中,以便AMF知晓:针对该事务,不再有下行链路N1消息需要被传送。

通过提供N1N2TransferFailure通知目标地址,隐式订阅CN NF以被通知N1N2TransferFailure。当AMF检测到UE无法对寻呼进行响应时,AMF调用Namf_Communication_N1N2TransferFailure Notification以将故障通知提供给由N1N2TransferFailure通知目标地址所寻址的位置。

如果服务操作的结果失败,则AMF将在结果指示中设置对应的原因值,其可以被NF消费者使用以进行进一步的动作。在相关UE不由AMF服务并且AMF知晓哪个AMF正在服务于UE的情况下,AMF提供重定向信息,其可以被消费者NF使用以将UE相关消息重新发送给服务于UE的AMF。

如本文中所讨论的,当用户设备参与非3GPP和3GPP接入之间的切换时,用户设备发起PDU会话建立。在这种情况下,SMF请求PCF始终沿着路径更新PDU会话相关策略。在TS23.502的图4.2.3.2-1的步骤9中对此进行了描述,其陈述:“SMF可以执行SMF发起的SM策略关联修改过程,以提供关于已被满足的(一个或多个)策略控制请求触发条件的信息。”但是,在(由于寻呼)由用户设备发起的服务请求的情况下,其中包括“被允许被移动到3GPP接入的PDU会话”列表,核心网络可以决定将一个或几个PDU会话从非3GPP移动到3GPP接入。在那种情况下,SMF应询问PCF是否应应用新的PDU会话相关策略。但这在规范中没有描述。

如果AMF已经从SMF接收到N1SM容器和N2SM信息,并且PDU会话ID与在其上不能到达用户设备的接入相关联,则AMF将经由“其他接入”来通知/寻呼UE。用户设备应答服务请求,并且如果PDU会话在返回的被允许的PDU会话列表中,则AMF应在向SMF的通知中指示接入类型已更改,并丢弃N1 SM容器和N2 SM信息。然后,SMF能够向PCF请求另一个接入中的PCC规则,并构建适应于新接入的新的N1 SM容器。这个解决方案有效,但它会增加SMF与AMF之间的信令:如果SMF知晓N1 SM容器和N2 SM信息在任何接入中均有效,那么它可以将其告知AMF。这可以通过SMF指示被允许用于发送信令(3GPP,非3GPP,二者)的接入来完成。

此外,SMSF和LMF使用与SMF相同的服务操作,即Namf_Communication_N1N2MessageTransfer。SMSF或LMF应有可能规定N1消息是否应经由3GPP接入、非3GPP接入或它们中的任何一个来发送。确实,需要取决于用例具有不同的行为。例如,可以通过任何接入(尝试通过3GPP接入,并且如果没有应答则尝试通过非3GPP接入)来发送SMS。但是,来自LMF的下行链路定位消息(请参阅TS23.502的条款4.13.5.4)应仅专用于3GPP接入。AMF如何知晓是通过3GPP接入、非3GPP接入还是二者来发送N1 SM消息?

AMF不应取决于来源(SMF、SMSF、LMF等)来决定不同的行为。如果新的NF要使用Namf_Communication_N1N2Message Transfer服务操作,则AMF应该知晓服务是否应用于特定接入。

本文所公开的技术的一些实施例被应用于使用用户设备触发的服务请求将PDU会话从非3GPP接入移动到3GPP接入的情况。Namf_Communication_N1N2MessageTransfer服务操作用新的输入“被允许的接入类型”而被增强,其陈述了服务应用于3GPP接入、应用于非3GPP接入还是二者(始终先尝试3GPP接入)。明确说明,应使用3GPP TS 24.501(其全部内容通过引用并入本文(请参阅条款8.2.17和8.211))以及TS 23.502中针对SMS的条款4.13.3、针对位置服务的条款4.13.5中所描述的下行链路NAS传送(而不是服务接受)来发送N1 SM容器。

在一些实施例中,上述技术的某些方面可以由执行软件的处理系统的一个或多个处理器来实现。软件包括存储或有形地体现在非暂时性计算机可读存储介质上的一组或多组可执行指令。软件可以包括指令和某些数据,该指令和某些数据在由一个或多个处理器执行时操纵一个或多个处理器以执行上述技术的一个或多个方面。非暂时性计算机可读存储介质可以包括例如磁盘或光盘存储设备,诸如闪存、高速缓存、随机存取存储器(RAM)或一个或多个其他非易失性存储器设备等等。存储在非暂时性计算机可读存储介质上的可执行指令可以是源代码、汇编语言代码、目标代码或者由一个或多个处理器解释或以其他方式可执行的其他指令格式。

计算机可读存储介质可以包括计算机系统在使用期间可接入以向计算机系统提供指令和/或数据的任何存储介质或存储介质的组合。这样的存储介质可以包括但不限于光介质(例如,压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、蓝光盘)、磁介质(例如,软盘、磁带或磁硬盘驱动器)、易失性存储器(例如,随机存取存储器(RAM)或高速缓存)、非易失性存储器(例如,只读存储器(ROM)或闪存)或基于微机电系统(MEMS)的存储介质。计算机可读存储介质可以被嵌入在计算系统(例如,系统RAM或ROM)中、固定地被附接到计算系统(例如,磁硬盘驱动器)、可移除地被附接到计算系统(例如,光盘或基于通用串行总线(USB)的闪存)、或经由有线或无线网络(例如,网络可接入存储(NAS))耦合到计算机系统。

如本文中所使用的,术语“电路系统”可以指以下的一个或多个或全部:

(a)纯硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现),和

(b)硬件电路和软件的组合,诸如(如果适用的话):

(i)(一个或多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合,以及

(ii)具有软件的(一个或多个)硬件处理器的任何部分(包括(一个或多个)数字信号处理器、软件和(一个或多个)存储器,它们一起工作以使诸如移动电话或服务器之类的装置执行各种功能),和

(c)需要软件(例如,固件)来运行的(一个或多个)硬件电路和/或(一个或多个)处理器,诸如(一个或多个)微处理器或(一个或多个)微处理器的一部分,但在不需要运行时该软件可能不存在。

电路系统的这种定义适用于该术语在本申请中——包括在任何权利要求中的所有使用。作为进一步的示例,如本申请中所使用的,术语电路系统也仅涵盖硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器及它(或它们)随附软件和/或固件的一部分的实现。举例而言并且在适用于特定权利要求元素的情况下,术语电路系统还涵盖用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路,或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。

注意,并非一般描述中的上述所有活动或元素都是必需的,特定活动或设备的一部分可能不是必需的,并且一个或多个其他活动可以被执行,或者除了所描述的内容之外还可以包括一些元素。更进一步,活动被列出的顺序不一定是它们被执行的顺序。另外,已经参考特定实施例描述了概念。然而,本领域的普通技术人员将理解,在不脱离如以下权利要求中阐述的本公开的范围的情况下可以进行各种修改和改变。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的,并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。

上文已经关于特定实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。但是,益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点、或解决方案出现或变得更加明显的任何特征都不应被解释为任何或所有权利要求的关键的、必需的或必要的特征。此外,上面公开的特定实施例仅是说明性的,因为可以以受益于本文教导的本领域技术人员显而易见的不同但等效的方式来修改和实践所公开的主题。除了在下面的权利要求中描述的以外,没有意图限制本文所示的构造或设计的细节。因此,显而易见的是,以上公开的特定实施例可以被改变或修改,并且所有这样的变型都被认为在所公开的主题的范围内。因此,本文所寻求的保护如以下权利要求书所陈述。

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