BR112020015863A2 - método para realizar comunicação em um sistema de telecomunicação, sistema e conjunto de programas de computador - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA REALIZAR COMUNICAÇÃO EM UM SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÃO, SISTEMA E CONJUNTO DE PROGRAMAS DE COMPUTADOR. Trata-se de um método para realizar comunicação em um sistema de telecomunicação que inclui um equipamento de usuário (20), uma rede de acesso via rádio (30), uma função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) e uma função de plano de usuár(60), em que o método compreende as etapas de: - na função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40), receber do equipamento de usuário (20) uma unidade de dados em pacote NAS, PDU, transportar dados de ligação ascendente, em que os dados de ligação ascendente incluem dados pequenos e infrequentes includes; - na função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40), após receber a mensagem NAS do equipamento de usuário, transmitir os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário (60).
Description
[001] A presente invenção refere-se a um método de telecomunicação, um sistema de telecomunicação e programas de computador para executar a função relacionada. Mais especificamente, a presente invenção refere-se à transmissão de dados pequenos e infrequentes em um sistema de telecomunicação, em particular, um sistema de comunicação por rádio.
[002] Com o advento da Internet das Coisas (IoT) e padrões e sistemas de comunicação de nova geração, mais e mais dispositivos estão se conectando para gerar e relatar, transmitir, compartilhar e/ou processar dados. Nesse contexto, prevê-se que as redes de celular possam compreender um grande número de pequenos dispositivos autônomos, que, tipicamente, com mais ou menos de infrequência (por exemplo, uma vez por semana a uma vez por minuto), transmitem e recebem apenas pequenas quantidades de dados. Esse tipo de padrão de tráfego às vezes é chamado de “dados pequenos” ou “dados pequenos e infrequentes”. A maioria desses dispositivos não está associada a seres humanos, mas sim a sensores ou atuadores de diferentes tipos, que se comunicam com servidores de aplicativos (que configuram os dispositivos e recebem dados dos mesmos) dentro ou fora da rede de celular. Portanto, esse tipo de comunicação às vezes é chamado de comunicação máquina a máquina (M2M). Os termos alternativos são comunicação por tipo de máquina, MTC, dispositivos (dispositivos MTC) ou Internet Celular das Coisas, CIoT, dispositivos (esses termos que identificam um subconjunto do equipamento de usuário de termo mais genérico, UE). Espera-se que o número de dispositivos CIoT aumentará exponencialmente, enquanto o tamanho dos dados por dispositivo permanecerá pequeno. Em alguns cenários de uso, os dispositivos CIoT (por exemplo, mediadores de serviço) podem não ser móveis durante toda a sua vida útil. Os UEs usados para CIoT podem ser, de fato, móveis ou nômades/estáticos.
[003] Além disso, uma nova geração de sistema de telecomunicação está em desenvolvimento pelo 3GPP sob o nome de Sistema 5G ou NR (Novo Rádio). Um sistema 5G é um sistema 3GPP que consiste em uma Rede de Acesso 5G (AN), uma Rede Principal 5G e UEs, conforme descrito no documento 3GPP TS
23.501 v.15.0.0. A nova arquitetura conhecida do Sistema 5G consiste em várias funções de rede (NF) e entidades, conforme ilustrado na Figura 1. As funções de rede de uma Rede Principal 5G incluem, em particular, uma função de gerenciamento de acesso e mobilidade (AMF), uma função de gerenciamento de sessão (SMF) e uma função de plano de usuário (UPF) conectadas a uma Rede de Dados (DN).
[004] A função de gerenciamento de acesso e mobilidade (AMF) tem como função controlar a sinalização entre a rede principal e o dispositivo, segurança para dados de usuário, mobilidade em estado inativo e autenticação. A funcionalidade que opera entre a AMF e um dispositivo móvel é algumas vezes chamada de Camada de Não Acesso (NAS), enquanto o então chamado Camada de Acesso (AS) lida com a funcionalidade que opera entre o dispositivo móvel e a RAN.
[005] A função de gerenciamento de sessão (SMF) lida com, entre outras funções, alocação de endereço IP para o Equipamento de Usuário, controle de aplicação de políticas e funções gerais de gerenciamento de sessão.
[006] A função de plano de usuário (UPF) é uma porta de comunicação entre a RAN e as redes externas, como a Internet, ou mais, em geral, uma Rede de Dados (DN). a UPF roteamento encaminhamento de pacote, inspeção de pacote, manuseio de qualidade de serviço e filtragem de pacote e medições de tráfego. Também serve como ponto de ancoragem para a mobilidade (inter-RAT), se necessário.
[007] No contexto de 5G, o documento 3GPP TR
23.724 V0.1.0 revela como oferecer suporte às funcionalidades identificadas de CioT/MTC em 5G CN com conectividade potencial a WB-EUTRA (eMTC) e/ou NB-IoT para dispositivos compatíveis com 5GS.
[008] No contexto acima, um problema a ser resolvido no desenvolvimento de uma nova geração de sistema de telecomunicação é como oferecer suporte eficiente à transmissão de dados infrequentes. Em particular, um problema a ser resolvido é como fornecer soluções para oferecer suporte a transmissões de dados pequenos e infrequentes e eficientes para pelo menos CIoT Ues de baixa complexidade, com restrição de energia e baixa taxa de dados.
[009] É, portanto, um objetivo da presente invenção fornecer uma solução para o problema de como lidar adequadamente com a transmissão de dados pequenos e infrequentes em um sistema de telecomunicação.
[0010] Para atender, ou pelo menos parcialmente atender, aos objetivos mencionados acima, métodos, sistemas e programas de computados, de acordo com a invenção, são definidos nas reivindicações anexas.
[0011] Em particular, de acordo com um aspecto, é fornecido um método para executar a comunicação em um sistema de telecomunicação que inclui um equipamento de usuário, uma rede de acesso via rádio, uma função de gerenciamento de acesso e mobilidade e uma função de plano de usuário, sendo que o método compreende as etapas de: - na função de gerenciamento de acesso e mobilidade, receber do equipamento de usuário uma unidade de dados em pacote NAS, PDU, transportar dados de ligação ascendente, em que os dados de ligação ascendente incluem dados pequenos e infrequentes; - na função de gerenciamento de acesso e mobilidade, após receber a mensagem NAS do equipamento de usuário, transmitir os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário.
[0012] De acordo com um aspecto adicional, a PDU de NAS encapsula um ID de sessão da PDU ou Informações de Seleção de Fatia de Assistência de Rede Única, S-NASSI.
[0013] De acordo com um aspecto adicional, a PDU de NAS é transmitida pelo equipamento de usuário para a função de gerenciamento de acesso e mobilidade por meio da rede de acesso via rádio, sendo que a PDU de NAS é transmitida pelo equipamento de usuário para a rede de acesso via rádio como parte de uma mensagem RRC.
[0014] De acordo com um aspecto adicional, a PDU de NAS inclui uma ID de sessão da PDU e a função de gerenciamento de acesso e mobilidade, ao receber a PDU de NAS,
seleciona uma função de gerenciamento de sessão do sistema de telecomunicação com base no ID de sessão da PDU.
[0015] De acordo com um aspecto adicional, a função de gerenciamento de acesso e mobilidade transmite os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário via uma função de gerenciamento de sessão do sistema de telecomunicação.
[0016] De acordo com um aspecto adicional, ao receber a PDU de NAS do equipamento de usuário, a função de gerenciamento de acesso e mobilidade transmite uma solicitação de criação de sessão da PDU para a função de gerenciamento de sessão. Preferencialmente, a solicitação de criação de sessão da PDU inclui os dados de ligação ascendente. Em uma modalidade, a solicitação de criação de sessão da PDU contém um ID de sessão da PDU, Nome da Rede de Dados, DNN, e/ou Informações de Seleção de Fatia de Assistência de Rede Única, S-NASSI. Ao receber uma solicitação de criação de sessão da PDU que inclui o DNN e as S-NASSI, a função de gerenciamento de sessão seleciona a função de plano de usuário com base no DNN e nas S-NSSAI. Ao receber a solicitação de criação de sessão da PDU, a função de gerenciamento de sessão transmite uma solicitação de estabelecimento de sessão para a função de plano de usuário e encaminha simultaneamente os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário.
[0017] De acordo com um aspecto adicional, ao receber a solicitação de estabelecimento de sessão, a função de plano de usuário transmite uma resposta de estabelecimento de sessão que transporta dados de ligação descendente para a função de gerenciamento de sessão, se houver disponível dados de ligação descendente. Além disso, ao receber a resposta de estabelecimento de sessão, a função de gerenciamento de sessão transmite uma resposta de criação de sessão da PDU que transporta os dados de ligação descendente para a função de gerenciamento de acesso e mobilidade, se os dados de ligação descendente forem transportados na resposta de estabelecimento de sessão a partir da função de plano de usuário.
[0018] De acordo com um aspecto adicional, a função de gerenciamento de acesso e mobilidade transmite os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário através de uma interface (Nx) entre a função de gerenciamento de acesso e mobilidade e a função de plano de usuário.
[0019] De acordo com um aspecto adicional, ao receber a PDU de NAS do equipamento de usuário, a função de gerenciamento de acesso e mobilidade transmite para a função de gerenciamento de sessão do sistema de telecomunicação uma solicitação de criação de sessão da PDU para estabelecer uma túnel de plano de usuário para uma sessão da PDU entre a função de gerenciamento de acesso e mobilidade e a função de plano de usuário; a função de gerenciamento de sessão, ao receber a solicitação de criação de sessão da PDU, estabelece um túnel para uma sessão da PDU entre a função de gerenciamento de acesso e mobilidade e a função de plano de usuário. Em uma modalidade, a solicitação de criação de sessão da PDU inclui um endereço AMF e informações de identificador de Ponto final de Túnel (TEID) de DL, e o método adicionalmente compreende as etapas de: (i) na função de gerenciamento de sessão, ao receber a solicitação de criação de sessão da PDU, transmitir o endereço AMF e o DL TEID para a função de plano de usuário, (ii) na função de plano de usuário, em reposta ao recebimento do endereço AMF e o DL TEID da função de gerenciamento de sessão, transmitir um UL TEID da função de plano de usuário para a função de gerenciamento de sessão, e (iii) na função de gerenciamento de sessão, ao receber o UL TEID da função de plano de usuário, transmitir o UL TEID para a função de gerenciamento de acesso e mobilidade. Ao receber o UL TEID da função de gerenciamento de sessão, a função de gerenciamento de acesso e mobilidade transmite os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário sobre o túnel estabelecido para uma sessão da PDU entre a função de gerenciamento de acesso e mobilidade e a função de plano de usuário.
[0020] De acordo com uma modalidade, o sistema de telecomunicação é um sistema 5G.
[0021] Graças aos métodos propostos, é possível obter uma transmissão de dados pequenos e infrequentes em um sistema de comunicação com carga de sinalização de sistema eficiente em termos de recursos (especialmente pela interface de rádio), um nível satisfatório de mecanismos de segurança para CIoT no sistema 5G e nível reduzido de consumo de energia para UEs usados para CIoT no sistema 5GS.
[0022] Modalidades da presente invenção, que são apresentadas para melhor compreensão dos conceitos inventivos e que não devem ser vistas como limitativas da invenção, serão agora descritas com referência às Figuras nas quais:
[0023] - A Figura 1 mostra as principais funções de rede de uma Rede Principal 5G, de acordo com a técnica anterior;
[0024] - A Figura 2 mostra duas rotas de dados possíveis para a transmissão de dados pequenos e infrequentes dentro da rede principal, de acordo com modalidades alternantes da presente invenção;
[0025] - A Figura 3 mostra a sequência de mensagens trocadas entre as funções da rede principal, de acordo com uma primeira modalidade da invenção;
[0026] - A Figura 4 mostra a sequência de mensagens trocadas entre as funções da rede principal, de acordo com uma segunda modalidade da invenção;
[0027] - A Figura 5 mostra uma modalidade de um aparelho que implementa uma função de rede e/ou um equipamento de usuário e/ou uma estação base-rádio.
[0028] A Figura 2 ilustra um sistema de telecomunicação. O sistema de telecomunicação inclui um equipamento de usuário 20, uma rede de acesso via rádio 30, uma função de gerenciamento de acesso e mobilidade 40 e uma função de plano de usuário 60. O sistema de telecomunicação pode adicionalmente incluir uma função de gerenciamento de sessão 50. O sistema de telecomunicação pode incluir uma pluralidade de equipamentos de usuário, funções de gerenciamento de acesso e mobilidade, função de gerenciamento de sessões e funções de plano de usuários (não mostradas).
[0029] O sistema de telecomunicação pode ser, por exemplo, um sistema de radiocomunicação, por exemplo, um sistema 3GPP; preferencialmente, o sistema de telecomunicação pode ser um sistema 5G que inclui uma Rede de Acesso 5G, AN (também conhecida como Rede de Acesso por Rádio, RAN), uma Rede Principal 5G Core e um equipamento de usuário, UE. No entanto, o sistema de telecomunicação não é limitado a isso e pode ser qualquer sistema de comunicação por rádio compatível com 3GPP, especificado por 3GPP, ou pode ser um sistema de comunicação por rádio que não seja compatível com 3GPP.
[0030] Especialmente, o equipamento de usuário, UE, pode ser um dispositivo M2M, um dispositivo MTC, um dispositivo CIoT (Celular IoT), um dispositivo IoT ou semelhante. No entanto, o equipamento de usuário não é limitado aos exemplos citados acima e pode ser qualquer equipamento de usuário configurado para uso em um sistema de telecomunicação.
[0031] A Rede de Acesso do sistema de telecomunicação inclui, por exemplo, um nó AN 30, como uma estação base-rádio, referida a seguir também com a RAN 30 (Rede de Acesso por Rádio). A rede de acesso por rádio 30 pode incluir uma pluralidade de estações base-rádio.
[0032] A Rede Principal, CN, do sistema de telecomunicação inclui uma AMF (Função de Gerenciamento de Acesso e Mobilidade) 40, a SMF (Função de Gerenciamento de Sessão) 50 e a UPF (Função de plano de usuário) 60. Conforme ilustrado na Figura 2, a UPF 60 pode ser conectada a uma DN (Rede de Dados) 70, como, por exemplo, uma rede IP ou semelhante. Uma interface N1 é definida entre a UE 20 e a AMF
40. Uma interface N2 é definida entre a AN 30 e a AMF 40. Uma interface N11 é definida entre a AMF 40 e a SMF 50. Uma interface N4 é definida entre a SMF 50 e a UPF 60. Uma interface N6 é definida entre a UPF 60 e a DN 70. Além disso, conforme será explicado mais abaixo, de acordo com uma modalidade da invenção, uma interface adicional Nx (número de referência 80 na Figura 2) pode ser definida entre a AMF 40 e a UPF 60.
[0033] A revelação da presente invenção visa suportar a transmissão de dados pequenos e infrequentes via PDU de NAS (unidade de dados de pacote de estrato sem acesso) no sistema de telecomunicação. Dados pequenos e infrequentes são dados associados a um dispositivo e/ou aplicativo de CIoT (Celular IoT). Por exemplo, dados pequenos e infrequentes são dados transmitidos por um UE que realiza um dispositivo CIoT, um dispositivo M2M, um dispositivo que executa um aplicativo MTC ou semelhante. Por exemplo, dados pequenos e infrequentes são dados transmitidos ou recebidos por um dispositivo CIoT. Dados pequenos e infrequentes podem, por exemplo, ser transmitidos com intervalos entre transmissões (ou rajadas) sucessivas de pelo menos 30 segundos; por exemplo, cada transmissão pode ter menos de 800 bits (100 bytes). No entanto, também podem ser previstos outros intervalos de transmissão e quantidade de dados transmitidos.
[0034] Na revelação presente, os dados pequenos e infrequentes são encapsulados em uma PDU (Unidade de Pacote de Dados) NAS (estrato sem acesso) e transmitidos via interface N2—AP do UE 20 para a rede principal, em particular para a AMF
40. De fato, não há túnel de interface GTP—U sobre interface N3 (entre o AN 30 e a UPF 40) e DRB sobre interface Uu (entre o UE 20 e o AN 30) estabelecida para esse tipo de transmissão de dados. Isso permite que se obtenha a transmissão de dados pequenos e infrequentes com carga de sinalização de sistema eficiente em termo de recursos (especialmente através da interface de rádio).
[0035] A PDU de NAS que encapsula os dados pequenos também deve conter as informações relacionadas aos dados, ID de sessão da PDU ou S-NASSI (Informações de Seleção de Fatia de Assistência de Rede Única, também conhecidas como S-NSSAI no campo de telecomunicação).
[0036] De acordo com uma modalidade, a PDU de NAS é transmitida pelo equipamento de usuário 20 para a função de gerenciamento de acesso e mobilidade 40 através da rede de acesso via rádio 30; a NAS-PDU é transmitida pelo equipamento de usuário 20 para a rede de acesso via rádio 30 como parte de uma mensagem RRC, em particular uma mensagem para estabelecer uma conexão RRC. Isso melhora a eficiência da transmissão de dados pequenos e infrequentes no enlace ascendente.
[0037] Conforme ilustrado na Figura 2, os presentes inventores desenvolveram dois modos possíveis de roteamento de dados na rede principal para os dados pequenos e infrequentes. O primeiro modo de roteamento de dados é rotear os dados pequenos e infrequentes entre AMF 40 e UPF 60 via transferência SMF, isto e, via a SMF 50. O primeiro modo de roteamento de dados corresponde à rota 81 na Figura 2. O segundo modo de roteamento de dados é rotear os dados pequenos e infrequentes diretamente através de uma nova interface Nx 80 entre a AMF 40 e UPF 60. O segundo modo de roteamento de dados corresponde à rota 82 na Figura 2.
[0038] De acordo com uma primeira modalidade da invenção, a primeira rota de dados 81 é usada em um método para realizar a comunicação na qual dados pequenos e infrequentes são transmitidos. A primeira modalidade será descrita com referência à Figura 3. Na primeira modalidade, não há interface entre a AMF 40 e a UPF 60. Na primeira modalidade, o sistema de telecomunicação pode ser um sistema 5G.
[0039] Um método para realizar a comunicação, de acordo com a primeira modalidade, inclui as seguintes etapas, conforme mostrado na Figura 3:
[0040] Etapas 1 e 2: O UE 20 estabelece uma conexão RRC e envia como parte da mesma uma PDU de NAS protegida por integridade. Especificamente, conforme mostrado na Figura 3, a PDU de NAS pode ser transmitida como parte de uma mensagem RRC, por exemplo, uma mensagem para estabelecer uma conexão RRC. A PDU de NAS transporta dados de ligação ascendente que incluem os dados pequenos e infrequentes a serem transmitidos pelo UE. Além dos dados de ligação ascendente, a PDU de NAS pode também incluir informações de sessão da PDU; por exemplo, a PDU de NAS pode transportar o ID de sessão da PDU ou as S- NASSI. A PDU de NAS é transmitida pelo UE 20 para a AMF 40 através da RAN 30. Em particular, a RAN 30 recebe a NAS-PDU na mensagem RRC do UE 20 na etapa 1. Na etapa 2, a RAN 30 encaminha a NAS-PDU na etapa 2 para a AMF 40 como parte de uma mensagem UE inicial na interface N2-AP.
[0041] Etapa 3: a AMF 40 recebe e decodifica a PDU de NAS; além disso, ao decodificar a PDU de NAS, a AMF pode selecionar a SMF apropriada com base no ID de sessão da PDU incluído na PDU de NAS recebida.
[0042] Etapa 4: Se não houver túnel N11 estabelecido para a sessão da PDU ou não houver nenhuma sessão da PDU estabelecida, a AMF 40 iniciará o procedimento de estabelecimento de túnel N11, que transporta os dados de ligação ascendente, também ID de sessão da PDU, DNN (Nome da Rede de Dados) e/ou informações S-NASSI. Nessa etapa, ao decodificar a PDU de NAS, a AMF 40 transmite uma solicitação de criação de sessão da PDU para a SMF 50, em que a solicitação de criação de sessão da PDU inclui pelo menos os dados de ligação ascendente. Preferencialmente, a solicitação de criação de sessão da PDU inclui ID de sessão da PDU, DNN e/ou informações S-NASSI, além dos dados de ligação ascendente.
[0043] Etapa 5: A SMF 50 executa a seleção UPF considerando o DNN e as S-NASSI, se necessário, e solicita então o estabelecimento de sessão à UPF 60, enquanto encaminha, simultaneamente, os dados de ligação ascendente para a UPF 60. Nessa etapa, a SMF 50 pode transmitir uma solicitação de estabelecimento de sessão para a UPF 60 que inclui os dados de ligação ascendente, ao receber a solicitação de criação de sessão da PDU da AMF 40 na etapa 4.
[0044] Etapa 6: A UPF 60 responde à SMF 50 e transporta os dados de ligação descendente, se disponíveis. Nessa etapa, a UPF 60 transmite uma resposta de estabelecimento de sessão para a SMF 50, que pode incluir dados de ligação descendente (se houver disponível dados de ligação descendente), em resposta à solicitação de estabelecimento de sessão recebida na etapa 5.
[0045] Etapa 7: a SMF 50 encaminha os dados de ligação descendente (se presentes na resposta de estabelecimento de sessão) para a AMF 40 junto com a resposta de estabelecimento de túnel N11, ao receber a resposta de estabelecimento de sessão na etapa 6 da UPF 60. A mensagem transmitida na etapa 7 também pode ser chamada de resposta de criação de sessão da PDU.
[0046] Etapa 10: a AMF 40 transmite uma mensagem UE para a RAN 30 na interface N2-AP. A mensagem UE inclui uma PDU de NAS que inclui um ID de sessão da PDU. A PDU de NAS pode incluir os dados de ligação descendente recebidos da SMF 50, se presentes.
[0047] Etapa 11: a RAN 30 transmite uma mensagem RRC para o UE 20 que inclui a PDU de NAS recebida da AMF 40 na etapa 10.
[0048] Na primeira modalidade, os dados de ligação ascendente podem ser transmitidos da AMF 40 para a SMF 50 durante o estabelecimento do túnel N11. Isso permite realizar uma transmissão eficiente dos dados pequenos e infrequentes. Além disso, os dados de ligação descendente endereçados ao UE podem ser transmitidos durante o estabelecimento do túnel N11, o que contribui adicionalmente para melhorar a transmissão de dados pequenos e infrequentes, reduzindo-se as despesas gerais.
[0049] De acordo com uma segunda modalidade da invenção, a segunda rota de dados 82 é usada em um método para realizar a comunicação na qual dados pequenos e infrequentes são transmitidos. A segunda modalidade será descrita com referência à Figura 4. Na segunda modalidade, uma interface Nx 80 entre a AMF 40 e a UPF 60 é fornecida. Na segunda modalidade, o sistema de telecomunicação pode ser um sistema 5G.
[0050] Um método para realizar a comunicação, de acordo com a segunda modalidade, inclui as seguintes etapas ilustradas na Figura4:
[0051] Etapas 1 a 3: essas etapas são realizadas do mesmo modo que as etapas 1 a 3 descritas na primeira modalidade com referência à Figura 3;
[0052] Etapa 4’: a AMF 40 solicita que a SMF 50 estabeleça o túnel de plano de usuário entre AMF 40 e UPF 60 para a Sessão da PDU e fornece o endereço AMF e as informações TEID para o encaminhamento de dados de ligação descendente. Nessa etapa, a AMF 40 transmite uma solicitação de criação de sessão da PDU para a SMF 50, o que inclui o endereço AMF e as informações TEID para o encaminhamento de dados de ligação descendente, ao receber e decodificar a PDU de NAS na etapa 3.
[0053] Etapa 5’: A SMF 50 estabelece o túnel para a Sessão da PDU e fornece o endereço AMF e informações DL TEID para a UPF 60. Nessa etapa, a SMF 50 transmite uma solicitação de estabelecimento de sessão para a UPF 60 ao receber a solicitação de criação de sessão da PDU na etapa 4’, em que a solicitação de estabelecimento de sessão transporta o endereço AMF e informações DL TEID, conforme recebidas da AMF 40.
[0054] Etapa 6’: a UPF 60 fornece as informações UL TEID da SMF 50. Nessa etapa, a UPF 60 transmite uma resposta de estabelecimento de sessão para a SMF 50 em resposta à solicitação de estabelecimento de sessão recebida na etapa 5’. A resposta de estabelecimento de sessão transmitida pela UPF 60 inclui as informações UL TEID.
[0055] Etapa 7’: a SMF 50 responde à AMF 40 transmitindo-se as informações TEID da UPF 60. Nessa etapa, a SMF 50 transmite uma resposta de criação de sessão da PDU que inclui as informações TEID da UPF para a AMF 40, ao receber a resposta de estabelecimento de sessão da UPF 60 na etapa 6’.
[0056] Etapa 8: Os dados UL são transmitidos pelo túnel entre AMF 40 e UPF 60 pela interface Nx. Especificamente, os dados de ligação ascendente que incluem os dados pequenos e infrequentes são transmitidos da AMF 40 para a UPF 60, após a AMF receber a resposta de criação de sessão da PDU SMF na etapa 7’. Nessa etapa, os dados de ligação ascendente podem ser transmitidos juntamente com informações de QFI (Identidade de fluxo de QoS) e S-NASSI.
[0057] Etapa 9: Os dados de ligação descendente opcionais são transmitidos pelo túnel entre AMF 40 e UPF 60 pela interface Nx, se os dados de ligação descendente estiverem disponíveis na UPF 60. Nessa etapa, os dados DL podem ser transmitidos juntamente com informações de QFI (Identidade de fluxo de QoS) e S-NASSI.
[0058] Etapas 10 e 11: essas etapas são realizadas do mesmo modo que as etapas 10 e 11 descritas na primeira modalidade com referência à Figura 3.
[0059] Na segunda modalidade, ao receber os dados de ligação ascendente na PDU de NAS, a AMF 40 inicia um procedimento para estabelecer um túnel Nx sobre a interface Nx entre a AMF 40 e a UPF 60. Ao estabelecer o túnel Nx, os dados pequenos e infrequentes podem ser transmitidos pela interface Nx para a UPF 60, desse modo, alcançando-se uma eficiente transmissão de dados pequenos.
[0060] A Figura5 é um diagrama esquemático de um aparelho exemplificativo 10 utilizável em modalidades da invenção para implementar uma dentre as AMF, SMF ou UPF, conforme descrito acima.
[0061] Como ilustrado, o aparelho 10 inclui uma unidade de processamento 101, uma memória 102 e um transceptor
103. A unidade de processamento 101 pode incluir um processador, um microprocessador ou lógica de processamento que pode interpretar e executar instruções. A memória 102 pode incluir uma memória de acesso aleatório (RAM) ou outro tipo de dispositivo de armazenamento dinâmico que pode armazenar informações e instruções para executar pela unidade de processamento 101 e/ou qualquer tipo de dispositivo de armazenamento estático que pode armazenar informações e instruções estáticas para uso pela unidade de processamento
101. O transceptor 103 pode incluir qualquer circuito que permita que o aparelho 10 se comunique com outros dispositivos e/ou sistemas (como terminais de comunicação ou outros nós de rede). O aparelho 10 pode realizar certas operações ou processos descritos acima para qualquer uma dentre a função de gerenciamento de acesso e mobilidade 40, a função de gerenciamento de sessão 50 e uma função de plano de usuário
60. Em particular, o aparelho 10 pode realizar essas operações em resposta à unidade de processamento 101 que executa instruções de software contidas na memória 102. A memória 102 também pode incluir um meio legível por computador. Um meio legível por computador pode ser definido como um dispositivo de memória física ou lógica. Por exemplo, um dispositivo de memória lógica pode incluir espaço de memória em um único dispositivo de memória física ou distribuído por múltiplos dispositivos de memória física.
[0062] As instruções de software de um programa de computador contido na memória 102 podem fazer com que a unidade de processamento 101 realize operações ou processos descritos no presente documento. Alternativamente, os circuitos conectados podem ser usados no lugar ou em cominação com instruções de software para implementar processos e/ou operações descritas no presente documento. Portanto, as implementações descritas no presente documento não se limitam a nenhuma combinação específica de hardware e software.
[0063] Um aparelho 10 pode também ser substituído por um sistema distribuído de aparelhos múltiplos que cooperam para implementar as funções, conforme descrito no presente documento. Em outras palavras, as funções de cada uma dentre as AMF 40, SMF 50 e/ou UPF 60 podem ser realizadas por peças de software executadas por um sistema de computador distribuído que inclui uma pluralidade de aparelhos. Além disso, os recursos físicos de aparelhos que realizam as funções da AMF, SMF e/ou UPF podem ser alocados dinamicamente e alterados ao longo do tempo.
[0064] O aparelho 10 pode também ser usado para implementar o equipamento de usuário 20 e/ou um nó da RAN 30 (como uma estação base-rádio), conforme descrito no presente documento.
[0065] Qualquer uma das unidades mencionadas acima de um nó ou função de rede pode ser implementada em hardware, software, arranjo de portas programáveis em campo (FPGA), circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), firmware e uma mistura dos itens acima.
[0066] Em outras modalidades da invenção, qualquer um dos procedimentos, etapas ou processos descritos acima podem ser implementados com o uso de instruções executáveis por computador, por exemplo, na forma de procedimentos, métodos ou semelhantes, em qualquer tipo de linguagem de computador, e/ou na forma de software incorporado em firmware, circuitos integrados ou semelhantes.
[0067] Graças ao método, ao sistema e aos programas de computador descritos acima é possível obter uma transmissão de dados pequenos e pouco frequentes em um sistema de comunicação com carga de sinalização de sistema eficiente em termos de recursos (especialmente pela interface de rádio), um nível satisfatório de mecanismos de segurança para CIoT no sistema 5G e nível reduzido de consumo de energia para UEs usados para CIoT no sistema 5GS.
[0068] Embora a presente invenção tenha sido descrita com base em exemplos detalhados, os exemplos detalhados servem apenas para fornecer ao especialista uma melhor compreensão e não se destinam a limitar o escopo da invenção. O escopo da invenção é muito mais definido pelas reivindicações anexas.
Claims (15)
1. MÉTODO PARA REALIZAR COMUNICAÇÃO EM UM SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÃO, caracterizado por incluir um equipamento de usuário (20), uma rede de acesso via rádio (30), uma função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) e uma função de plano de usuário (60), em que o método compreende as etapas de: - na função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40), receber do equipamento de usuário (20) uma Camada de Não Acesso, NAS, unidade de dados em pacote, PDU, transportar dados de ligação ascendente, em que os dados de ligação ascendente incluem dados pequenos e infrequentes includes; - na função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40), após receber mensagem NAS do equipamento de usuário, transmitir os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário (60).
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela PDU de NAS encapsular um ID de sessão da PDU ou Informações de Seleção de Fatia de Assistência de Rede Única, S-NASSI.
3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pela PDU de NAS ser transmitida pelo equipamento de usuário (20) para a função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) via rede de acesso via rádio (30), sendo que a NAS-PDU é transmitida pelo equipamento de usuário à rede de acesso via rádio como parte de mensagem de Controle de Recurso de Rádio, RRC.
4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 3, caracterizado pela PDU de NAS incluir um ID de sessão da PDU e pela função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40), mediante o recebimento da PDU de NAS, selecionar uma função de gerenciamento de sessão (50) do sistema de telecomunicação com base no ID de sessão da PDU.
5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) transmitir os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário (60) através de uma função de gerenciamento de sessão (50) do sistema de telecomunicação.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado, ao receber a PDU de NAS do equipamento de usuário (20), pela função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) transmitir uma solicitação de criação de sessão da PDU para a função de gerenciamento de sessão (50), em que a solicitação de criação de sessão da PDU inclui os dados de ligação ascendente em que a solicitação de criação de sessão da PDU contém um ID de sessão da PDU, Nome da Rede de Dados, DNN, e/ou Informações de Seleção de Fatia de Assistência de Rede Única, S-NASSI em que, ao receber uma solicitação de criação de sessão da PDU incluindo o DNN e as S-NASSI, a função de gerenciamento de sessão (50) seleciona a função de plano de usuário (60) com base no DNN e nas S-NSSAI.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado, ao receber a solicitação de criação de sessão da PDU, pela função de gerenciamento de sessão (50) transmitir uma solicitação de estabelecimento de sessão para a função de plano de usuário (60) e encaminhar, simultaneamente, os dados de ligação ascendente à função de plano de usuário (60).
8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado, ao receber a solicitação de estabelecimento de sessão, pela função de plano de usuário (60) transmitir uma resposta de estabelecimento de sessão que transporta dados de ligação descendentes para a função de gerenciamento de sessão (50), se os dados de ligação descendente estiverem disponíveis, em que, ao receber a resposta de estabelecimento de sessão, a função de gerenciamento de sessão (50) transmite uma resposta de criação de sessão da PDU que transporta os dados de ligação descendente para a função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40), se os dados de ligação descendente forem transportados na resposta de estabelecimento de sessão a partir da função de plano de usuário (60).
9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) transmitir os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário (60) por meio de uma interface (Nx) entre a função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) e a função de plano de usuário (60).
10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado, ao receber a PDU de NAS do equipamento de usuário (20), pela função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) transmitir, para uma função de gerenciamento de sessão (50) do sistema de telecomunicação, uma solicitação de criação de sessão da PDU para estabelecer um túnel de plano de usuário para uma sessão da PDU entre a função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) e a função de plano de usuário (60), e em que a função de gerenciamento de sessão (50), ao receber a solicitação de criação de sessão da PDU, estabelece um túnel para uma sessão da PDU entre a função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) e a função de plano de usuário (60).
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela solicitação de criação de sessão da PDU incluir uma Função de Gerenciamento de Mobilidade e Acesso, AMF, endereço e informações de identificador de Ponto Final de Túnel, TEID, de Enlace Descendente, DL, sendo que o método adicionalmente compreende as etapas de: na função de gerenciamento de sessão (50), ao receber a solicitação de criação de sessão da PDU, transmitir o endereço AMF e o DL TEID para a função de plano de usuário (60), na função de plano de usuário (60), em resposta ao recebimento do endereço AMF e do DL TEID da função de gerenciamento de sessão (50), transmitir um TEID de Enlace Ascendente, UL, da função de plano de usuário (60) para a função de gerenciamento de sessão (50), e na função de gerenciamento de sessão (50), ao receber o UL TEID da função de plano de usuário (60), transmitir o UL TEID para a função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40).
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado, ao receber o UL TEID da função de gerenciamento de sessão (50), pela função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) transmitir os dados de ligação ascendente para a função de plano de usuário (60) sobre o túnel estabelecido para uma sessão da PDU entre a função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) e a função de plano de usuário (60).
13. SISTEMA que inclui uma função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) e uma função de plano de usuário (60), caracterizado pela função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40) e pela função de plano de usuário (60) serem configuradas para executar o método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 e 9.
14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 13, que inclui adicionalmente uma função de gerenciamento de sessão (50), caracterizado pela função de gerenciamento de acesso e mobilidade (40), a função de gerenciamento de sessão (50) e a função de plano de usuário (60) serem configuradas para executar o método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 4 a 8 e 10 a 12.
15. CONJUNTO DE PROGRAMAS DE COMPUTADOR, caracterizado por, quando executados por um ou mais aparelhos de processamento, fazer com que o dito um ou mais aparelhos de processamento executem um método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.
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