CN109923937A

CN109923937A - 用于会话管理参数维护的方法、会话管理功能节点、用户平面功能节点和用户设备以及其中的计算机可读记录介质

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Publication number: CN109923937A
Application number: CN201780063070.3A
Authority: CN
Inventors: 吉纳迪·维烈夫; 安德烈亚斯·孔兹; 田村利之
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2019-06-21
Anticipated expiration: 2037-10-11
Also published as: JP2020115686A; US11419177B2; US20220304109A1; US11903083B2; JP6699800B2; JP2019535203A; EP3527039A1; WO2018070436A1; US20190174573A1; JP7040556B2; CN109923937B

Abstract

该方法提出在用户设备与会话管理功能节点之间建立至少一个会话，并且当由用户平面功能节点检测到会话的用户平面连接在一段时间内不活动时，启动针对由用户平面功能节点指示的会话的会话去激活。

Description

用于会话管理参数维护的方法、会话管理功能节点、用户平面功能节点和用户设备以及其中的计算机可读记录介质

技术领域

本发明涉及通信系统。本发明具体但不排它地涉及根据第三代合作伙伴计划(3GPP)标准或其等效物或衍生物操作的无线通信系统及其设备。本发明具体但不排它地涉及所谓的“下一代”系统。

背景技术

综述

本文档内使用以下术语，并且这些术语可应用于任何一代移动网络，如2G(GSM(全球移动通信系统))、3G(UMTS(通用移动电信系统))、4G(LTE(长期演进)/EPC(演进分组核心))、5G(NR(新无线电)/NextGen(下一代))或任何其它移动网络。举例来说，如果在说明书中提到“UE”，则它可以是任何一代UE。

术语UDM(下一代用户数据管理)、SDM(订户数据库管理)或AAA(认证授权计费)可以与3G/4G的HSS(归属订户服务器)/HLR(归属位置登记器)同义地使用。这些功能实体充当存储UE的订阅数据的存储库，并且可以与现有的HSS或HLR或组合实体相比较。

在特定部署中，或者如在架构图中所描述的那样，在本文档中用作单独实体的功能实体或网络功能也可以并置或甚至更精细地分开。

术语“终端”、或“设备”、或“用户终端”、或“UE”(用户设备)或“MT”(移动终端)以可互换的方式使用，其中所有术语表达用于从网络或移动网络或无线电接入网络发送/接收数据和信令的类似设备。

术语“会话”以与“PDU(协议数据单元)会话”或“PDN(分组数据网络)连接”或“APN(接入点名称)连接”或“用于特定网络切片的连接”相同的含义使用。现有会话是已经在核心网络控制平面和/或用户平面以及UE本身中存在(建立)UE上下文的会话。“现有会话”具有与“建立的PDU会话”或“建立的PDN连接”相同的含义。每个会话可以用“会话ID(标识符)”来标识，该标识符可以类似于“EPS(演进分组系统)承载ID”、“APN”、“切片ID”、“切片实例ID”、“服务ID”或UE使用的PDN连接或PDU会话或服务的任何其它临时或永久标识符。

术语“连接”用于用户平面连接，其中建立一种“路径”以在UE和终止PDU会话的用户平面GW(网关)之间发送UL(上行链路)或DL(下行链路)数据。取决于上下文，连接可以是PDU会话的整个用户平面路径；或者仅通过给定接口的连接，例如通过无线电接口的连接或通过NG3接口的连接(在NG CN(下一代核心网络)中的UPF(用户平面功能)与(R)AN((无线电)接入网络)之间)。

使用以下过程术语：

-会话建立：例如PDU会话建立，其中在UE中和在NG CN控制平面和/或用户平面中存在(建立)SM(会话管理)上下文。

-会话释放：删除PDU会话，这意味着在UE中和在NG CN控制平面和/或用户平面中删除(释放)SM上下文。

-会话/连接激活：激活会话的UP连接路径，该会话的SM上下文存在于UE中和NG CN中。

-会话/连接去激活：去激活UP连接路径而不删除UE中和NG CN中的SM上下文。换句话说就是释放UP连接。

UE的移动性状态被称为撤销注册、注册待机(为简单起见为“待机”)和注册就绪(为了简单起见为“就绪”)。这些状态也称为MM(移动性管理)状态。请注意，移动性状态(MM状态)和会话状态(SM状态)之间存在差异。

背景

电信业开始研究称为第5代(5G)网络的新一代网络。开展了多个研究和标准化组织的活动，以开发5G网络，该网络将为多个垂直服务提供商提供服务，并为各种终端提供服务。特别是，3GPP在RAN区域中以术语“新无线电”(NR)开展活动，并且在核心网络(CN)中以术语“NextGen”(NG)开展活动。请注意，在将5G系统推向市场之前，这些术语很可能会发生变化。因此，本文档中使用的诸如NG CN(或者替代地，NG AN)之类的术语具有任何5G CN或5G AN技术的含义。

3GPP研究NG系统架构，并在3GPP技术报告(TR)23.799[1]中描述了对应的问题和解决方案。图1描述了用于同时访问多个PDN连接(在NG研究中称为PDU会话)的NG架构，正如在编写本文时[1]中所商定的那样。图1的上部示出了NG控制平面(NG CN)的示例，包括订户数据库管理(SDM)34、策略控制功能(PCF)32和核心控制功能(CCF)24。NG CCF 24尤其包括移动管理功能(MMF)和会话管理功能(SMF)。用户平面(UP)功能被示为核心用户平面功能(NG UPF)28/29，因为每个PDU会话可以配置一个或多个UPF。有关接口和网络功能描述的更多信息可以在3GPP TR 23.799第7.3节[1]中找到。

5G系统的一个主要特征称为网络切片。5G用例需要非常多样化，有时甚至是极端要求。当前架构利用相对单一的网络和传输框架。因此，预计当前架构的灵活性和扩展性不足以有效地支持更广泛的业务需求。为了满足这些需求，5G NG系统可以“切片”为多个网络实例，这些网络实例称为网络切片实例(NSI)。网络切片可以称为逻辑上分离的网络，其中隔离了用于不同网络切片的资源(处理、存储和网络资源)。网络运营商使用网络切片模板/蓝图来创建NSI。NSI提供服务实例所需的网络特性。在图2中示出了允许UE同时连接到多个NSI的网络架构的一个示例，如[1]中所述。

图2(使用实线)示出第一网络切片类型/类别(例如，用于IoT服务)并且(使用不连续线/虚线)示出第二切片类型(例如，用于宽带服务)。第一网络切片类型可以为特定的第三方客户提供多个NSI。该图示出了对RAN进行共享并且在NG CN中应用网络切片。然而，在将来的网络中，RAN切片也是可能的，其中RAN资源在基带处理中或频谱中或两者中被切片/隔离。

[1]还描述了公共控制网络功能(CCNF)24和切片专用核心网络功能(SCNF)23，如图3中详细示出。CCNF 24可以包括基本控制平面网络功能以支持NSI之间共有的基本功能操作，例如：

-订户标识符验证器，

-移动性管理，

-网络切片实例选择器(NSI选择器)，

-NAS路由功能等。

通常，NG系统设计应该能够传输任何类型的数据。假定NG系统支持以下PDU会话类型：

-IP类型(例如IPv4或Ipv6或两者)，或

-非IP会话(任何非结构化数据)或

-以太网类型。

在图4中示出了3GPP TR 23.799(在第6.4.3节中)中描述的另一个解决方案。UE20可以建立到同一数据网络的多个PDU会话，以便满足需要连接到同一数据网络的不同应用的不同连接要求(例如，会话连续性)。在该解决方案中，MM和SM功能是分开的。

在这种情况下，一个主要概念是每个MM上下文可以使用多个SM上下文。另外，每个PDU会话可以具有不同的会话连续性类型。

发明内容

技术问题

在本文档中考虑的场景是UE附接到网络并且可以与多个UP-GW(UPF)相关联。不同的UPF可以是(a)相同PDU会话的一部分，或(b)不同PDU会话的一部分，或(c)不同网络切片实例(NSI)的一部分。换句话说，(R)AN和UPF之间的多个NG3连接(例如，NG3接口上的隧道)可以是可用的。

本文档中的一个假定是UE的“会话”(或者也称为到特定数据网络的“PDN连接”或“PDU会话”)可以处于空闲(不活动)状态或活动(连接)状态。在这个意义上，使用术语“空闲会话”或“活动会话”。如果会话处于“空闲”状态，则在UPF和(R)AN之间没有建立NG3连接/隧道。如果会话处于“活动”状态，则在UPF和(R)AN之间建立了NG3连接/隧道。进一步假定对于建立的UE会话，在控制平面中实例化/配置了会话管理功能(SMF)，并且在用户平面中实例化/配置了对应的一个或多个UPF。关于CPF(控制平面功能)和UPF的空闲和活动会话状态的进一步细节可以在下面的具体描述中找到。

由于假定每个PDU连接或NSI配置(或实例化)了单个会话管理功能(SMF)，并且UE也注册了多个会话，因此需要隔离会话管理，因为每个网络切片进行资源隔离。在这种情况下，每个会话都需要隔离会话上下文的管理。

已经存在关于会话状态的独立管理的现有提案。然而，不清楚如何导出和配置各种PDU会话的会话参数，例如，QoS(服务质量)参数或(R)AN节点中的UE/会话不活动定时器值(其可以是CN辅助RAN参数的一部分)。此外，在基于流的QoS框架的情况下(例如，在TR23.799中的第6.2.2节)，不清楚由控制平面中的哪个(哪些)网络功能生成QoS策略并将其安装到用户平面节点。

此外，在每个PDU会话配置了多个UPF的情况下(例如，对于如图1所示的本地数据网络和中央数据网络)，不清楚如何同时激活具有不同会话参数的多个NG3隧道。

本发明尝试通过减少NG3隧道建立所需的信令来解决或至少减轻上述问题，上述信令允许激活多个现有会话中的特定会话。

问题的解决方案

作为本发明的一个方面，提供了一种会话管理功能(SMF)节点，包括：处理器，被配置为进行处理以与用户设备(UE)建立至少一个会话；接收器，被配置为从用户平面功能(UPF)节点接收指示所述至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动的信息，并且其中所述处理器还被配置为进行处理以启动针对由所述UPF节点指示的所述会话的会话去激活。

作为本发明的另一方面，提供了一种用户平面功能(UPF)节点，包括：处理器，被配置为检测用户设备(UE)与会话管理功能(SMF)节点之间的至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动；以及发送器，被配置为基于检测到所述不活动，向所述SMF节点发送用于去激活所述会话的用户平面(UP)连接的信息。

作为本发明的另一方面，提供了一种包括UPF节点和SMF节点的移动通信系统。

作为本发明的另一方面，提供了一种会话管理方法，包括：与用户设备(UE)建立至少一个会话；从用户平面功能(UPF)节点接收指示所述至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动的信息，并且启动针对由所述UPF节点指示的所述会话的会话去激活。

作为本发明的另一方面，提供了一种用户设备(UE)不活动检测方法，包括：检测UE与会话管理功能(SMF)节点之间的至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动；并且基于检测到所述不活动，向所述SMF节点发送用于去激活所述会话的用户平面(UP)连接的消息。

作为本发明的另一方面，提供了一种记录程序的非暂时性计算机可读记录介质，该程序在由计算设备的处理器执行时，使处理器执行会话管理方法，所述会话管理方法包括：与用户设备(UE)建立至少一个会话；并且从用户平面功能(UPF)节点接收指示所述至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动的信息；并且启动针对由所述UPF节点指示的所述会话的会话去激活。

作为本发明的另一方面，提供了一种记录程序的非暂时性计算机可读记录介质，该程序在由计算设备的处理器执行时，使所述处理器执行用户设备(UE)不活动检测方法，所述UE不活动检测方法包括：检测UE与会话管理功能(SMF)节点之间的至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动；并且基于检测到所述不活动，向所述SMF节点发送用于去激活所述会话的用户平面(UP)连接的信息。

附图说明

图1是用于示出用于访问连接到本地和中央数据网络的多个PDU/PDN会话的示例非漫游参考架构的图。

图2是用于示出连接到多个网络切片的UE的示例架构的图。

图3是用于示出公共控制平面部分和切片专用部分的示例的图。

图4是用于示出针对同一数据网络的多个会话和具有多个GW的会话的示例架构的图。

图5是用于示出多个网络切片/PDU会话(具有对应的多个专用CPF)的假定架构的图。

图6是用于示出针对单个切片/PDU会话示出的假定架构的图。

图7是用于示出进行会话参数交换的PDU会话建立过程的呼叫流程的图。

图8是用于示出UE处于MM活动状态期间的会话参数修改过程的呼叫流程的图。

图9是用于示出会话激活过程的呼叫流程的图。

图10是用于示出激活所有现有PDU会话的会话激活过程的呼叫流程的图。

图11是UE 20的总体方框图。

图12是MMF 24的总体方框图。

图13是SMF 26/27的总体方框图。

图14是(R)AN节点22的总体方框图。

具体实施方式

出于本文档的目的，假定针对单个建立的会话(网络切片或PDU会话)的图1中的参考架构。对于多个建立的会话，图5被引入作为示例性架构，其中UE 20已经建立了2个不同的会话A和B。请注意，这仅用于示例性目的，会话的数量不限于两个。不同的会话可以属于不同的网络切片或属于相同的网络切片但具有多个PDU会话。在控制平面中，存在表示公共控制网络功能(CCNF)24的框，公共控制网络功能(CCNF)24在网络切片或PDU会话之间共享。这样的CCNF 24可以包括移动性管理NF(称为MMF)、认证/授权/安全性NF(网络功能)、用于路由NF的NAS(非接入层)信令等。如图5中所示，每个PDU会话或网络切片可以具有独立的专用CPF 38/39。专用CPF 38/39可以包括以下示例性网络功能：

-会话管理网络功能(SMF)：在本文档中假定该功能负责特定会话(网络切片或PDU会话)的会话管理。

-GW的CPF(也称为UPF的GW-C)，因为GW的CP(控制平面)被称为S/PGW-CP(服务/PDN(分组数据网络)网关-控制平面)功能，该功能来自EPC中的控制/用户平面分离(称为CUPS)。

-PCF：图1中所示的PCF的全部或部分。这意味着PCF的一些部分可以是CCNF的一部分，而其它部分可以是专用CPF的一部分。

-与PDU会话的特定网络切片相关的认证、授权和安全性功能。

每个SMF具有与UE的MMF的信令关联。对于每个建立的会话，MMF和SMF彼此了解并且可以在任何时间发送信令，而与UE的移动性或会话状态无关。此外，CCNF 24和SMF交换UEID或订户ID(临时或永久)并在每次信令消息交换中使用该ID，以便指向CCNF 24中或SMF中的对应UE的上下文。

另外，每个网络切片或PDU会话均配置/实例化了UPF(3GPP专用的GW功能，例如用以实施QoS或流量策略)。(NG3)连接A或B中的每一个可以独立管理，即可以独立于其它连接建立、修改或释放。请注意，可以有一个或多个UPF。例如，更靠近边缘的UPF可以用作移动性锚点，并且位于CN中更深处的UPF可以用作IP锚点(对UE的IP地址进行托管)。为简单起见，在本说明书中使用单个UPF。然而，如果需要多个UPF并针对给定会话实例化/配置了多个UPF，则SMF能够配置多个UPF。

图5中所示的一个示例是在(R)AN节点22和UPF 30/31之间存在2个连接(例如，NG3上的隧道)：用于切片/会话A和切片/会话B的单个连接。如果每个UE在AN节点与UPF A 30或B 31之间使用NG3上的隧道连接，则每当UE在待机<->就绪移动性状态之间转换时，将建立/修改/释放2个隧道。更糟糕的是，如果NG3上的隧道连接是基于每个IP流或每个承载的，则每次待机和就绪移动性状态转换需要建立/修改/释放更多隧道。

专用CPF 38/39可以包括SMF和策略控制功能(PCF)。注意，专用CPF中PCF的存在可以基于特定用例，例如，对于一些网络切片，每个切片可以实例化/配置PCF，而对于其它网络切片，可以将PCF实例化/配置为公共CP NF。

解决方案1

本文档的一个主要理念是SMF基于与多个其它控制平面核心网络实体的交换来维护PDU会话参数。假定会话参数的“维护”包括如例如以下的动作：SMF从其它CN CP NF取回订阅或其它临时用户参数，SMF导出新的会话参数或参数值，或者SMF动态修改参数值并将这些参数发信号通知给核心网和接入网中所涉及的UP和/或CP NF。SMF还在向SMF的NAS会话管理信令请求中考虑由UE指示的UE的能力/偏好/信息。PDU会话参数由SMF针对所有受影响(UP)NF为每个会话导出，即，如果UE具有使用不同SMF的多个会话，则这些SMF基于不同会话要求创建不同的PDU会话参数集合。

SMF在特定PDU会话的会话(即，UP连接)激活时向MMF提供会话参数。MMF可以使用这些会话参数来生成发送到(R)AN节点的UE上下文。出于比较的目的，在4G LTE/EPC中，用于从MME(移动性管理实体)向eNB(演进的NodeB)发送UE上下文的过程被称为“初始上下文建立过程”，其也在eNB中建立E-RAB(E-UTRAN(演进通用地面无线电接入网络)无线电接入承载)上下文。与本文档的不同之处在于，在本文档中，用于特定UP连接(包括RAB(无线电接入承载)和NG3隧道连接)的会话上下文(其是整个UE上下文的一部分)来自SMF。换句话说，CCNF(例如，MMF)基于从SMF发送的指示和信息(会话上下文)生成要发送到(R)AN节点的UE上下文。

图6示出了单个PDU会话的假定网络架构，其中公共和专用CP NF未明确分离并描绘为整个系统1。公共NG CN NF可以是例如MMF 25、ASR(认证服务器和凭证存储库)42、(SCM(安全性上下文管理)+SEA(安全性锚功能))40、U/SDM 34和SCEF(服务能力开放功能)36。专用NG CN NF可以是SMF 26、UPF 28/29和PCF 32。CPF也可以是公共CN CP NF。根据上面的主要理念，SMF 26是用于取回和导出会话参数的中心网络功能，其考虑了订阅参数(U/SDM34)、策略规则(PCF 32)和(通过SCEF 36)来自外部实体的通信参数。

图7示出了会话建立过程。提出的解决方案的主要原则是：

-SMF1 26从U/SDM 34、PCF 32或SCEF 36取回会话(例如，DNN(数据网络名称)/APN相关的)订阅信息或动态生成的信息。

-在SMF1 26经由SCEF 36获得信息的情况下，SMF1 26和SCEF 36在会话建立期间发现彼此(如果需要)并握手。另外，SMF1 26考虑(例如，在NAS SM请求期间)从UE 20接收的以及从CCNF 24(例如，MMF)接收的关于UE能力或偏好的信息。

-SMF1 26导出或更新或修改会话参数(例如，QoS规则、计费规则、QoS参数和/或多个不活动定时器)。SMF1 26可以隐式地在任何时间更新或修改或新确定会话参数，即，不从其它CN CP NF取回新信息。SMF1 26协调并同步每个会话的不同NF的状态，尤其是不活动状态转换。

例如，SMF1 26可以存储通信模式，该通信模式指示在给定间隔(例如，一天或一周中的日子)的不同时间时的不同UE行为或应用行为。

-SMF1 26可以基于从U/SDM 34、PCF 32或SCEF 36接收的信息决定为PDU会话导出单个或多个UPF。

-SMF1 26将当前有效的会话参数发送到(R)AN节点22(经由MMF 24)。SMF1 26还可以在会话建立期间在每个会话激活时将这些会话参数安装到UPF 28/29，或者每次在会话/NG3激活时将它们发送到UPF 28/29。

如下详细描述图7中的步骤：

步骤(0)：这是可选步骤，其中如SCS/AS(服务能力服务器/应用服务器)之类的3GPP外部实体可以向SCEF 36指示UE 20的或特定应用的具体通信特性。在3GPP TS23.682中描述了SCS/AS与SCEF 36之间的通信，以及与HSS(或U/SDM 34)交换的认证。假定SCEF 36或者U/SDM 34可以存储所接收的通信特性，并且可以将通信特性与特定会话ID(例如，来自3G/4G系统的APN)相关联。

步骤(1)：UE 20启动无线电连接和NAS连接建立过程。除了UE 20在NAS MM消息中包括的常用参数(例如，UE ID、能力、偏好等)之外，UE 20还包括关于对无线电连接(RAB/DRB(数据无线电承载))与现有的NAS会话管理上下文之间的一一映射的支持(或不支持)的新能力指示。换句话说，UE 20包括用于指示UE 20是否支持以下特征的新能力指示：对多个NAS SM上下文(用于多个PDU会话)中特定的现有NAS SM上下文建立例如单个RAB/DRB。例如，实现Release-13LTE的UE 20将期望为每个现有NAS ESM(EPS会话管理)上下文建立RAB/DRB。然而，实现Rel-15/16 LTE或新无线电技术的UE 20可以支持“独立会话UP激活”的特征，这意味着可以在每个PDU会话中激活或去激活UP连接而不删除NAS SM上下文。如果UE20支持该特征，则这种新能力指示的一个示例名称可以是“单独SM激活”或“单个SM激活”。图10的解决方案3中示出了该新UE指示的示例影响。

步骤(2)：UE 20例如通过向NG CN发送NAS会话建立请求消息来启动会话建立过程。这样的消息可以被认为是NAS会话管理(SM)消息。请注意，NAS会话建立请求消息可以封装在NAS MM消息(例如附接请求消息)内(即可能不是独立消息)。

尽管NAS会话建立请求消息是从UE 20发送的并且在SMF1 26处终止，但是消息穿过(例如，转发到)CCNF 24(例如，MMF)中的公共NAS终止实体。CCNF 24可以处理该消息(例如，确定目的地SMF实体)并选择适当的SMF1 26来转发该消息。CCNF 24(例如，MMF或NAS终端功能)可以包括朝向SMF1 26的附加UE信息，以帮助SMF1 26正确地处理NAS SM消息(如步骤2.1中示例性示出的)。例如，CCNF 24(MMF)可以将NAS会话建立请求消息封装或搭载到另一NG11接口消息中，出于示例性目的，该消息在步骤2.1中被示为创建会话请求消息。除了NAS会话建立请求之外，创建会话请求消息还包含以下参数中的至少一个或多个：UE信息，如临时或永久订户ID或设备ID(例如，IMSI(国际移动订户标识符)、TMSI(临时移动订户标识符)、MSISDN(移动订户综合业务数字网络号码))；信令交换参考ID；PDU会话或承载ID等。来自UE 20的NAS会话建立请求消息包含例如该PDU会话的PDU会话类型(例如，IPv4、IPv6、非IP或以太网等)以及会话/服务连续性类型(例如，类型1、类型2和/或类型3)的信息。SMF126使用该信息来指引与MMF 24的信令交互，并且还使用该信息与其它CN CP/UP NF进行信令交换。

步骤(3)：SMF1 26接收来自UE 20的请求，验证该消息并确定可以服务该UE会话的对应NG CN NF。SMF1 26从U/SDM 34取回与UE的会话相关的静态或动态订阅上下文。为此，SMF1 26预先配置有U/SDM地址(或ID)，或者SMF1 26从MMF 24接收U/SDM地址(或ID)，或SMF1 26使用例如DNS解析来发现U/SDM地址(或ID)。对于与SCEF 36的交互，U/SDM 34和SCEF 36可能已经建立了与彼此的关联，如(0.1)中所述。U/SDM 34可以存储从SCEF 36接收的参数/信息，特别是与DNN/APN相关的会话订阅信息。

来自U/SDM 34的(PDU)会话相关订阅参数可能包含关于与该PDU会话相关联的SCEF 36的信息。SMF1 26了解(i)SCEF标识符和(ii)是否直接联系SCEF 36或者通信交换是否通过U/SDM 34进行。如果需要，则SCEF 36和SMF1 26建立直接关联以交换和/或更新会话参数。例如，SMF1 26启动创建连接请求(或关联建立)过程，如步骤(3.1)中所示。该过程可以类似于来自TS23.682的MME和SCEF之间的T6a/T6b连接建立过程。与TS23.682中的现有过程的不同之处在于，针对特定PDU会话的会话更新建立SMF<->SCEF连接/关联，而在该关联中是针对非IP数据传输建立。

步骤(4)：如果需要(基于SMF1 26中的PDU会话的类型和/或订阅信息和/或本地策略)，则SMF1 26选择PCF 32并取回PDU会话的策略规则和/或计费规则信息。策略规则信息可以是动态规则或预定义规则，其在SMF1 26中被映射到例如已知的QoS/优先级规则中。

步骤(5)：基于来自订阅信息和策略规则的输入，SMF1 26导出特定PDU会话的会话参数。在对该呼叫流程的描述之后，下面在注释1中列出了关于会话参数的细节的示例。此外，SMF1 26选择UPF 28/29来服务PDU会话。例如，如果PDU会话允许本地和中央流量路由两者，则SMF1 26可以选择本地UPF和中央UPF。

步骤(6)：SMF1 26通过NG4接口与所选择的UPF执行资源预留过程。该过程可以类似于TS23.214中描述的Sx会话建立过程。对每个UPF执行资源预留过程或Sx会话建立过程。

SMF1 26可以确定要应用于UPF 28/29的一个或多个不活动定时器以用于不同目的。这些不活动定时器与其它参数一起发送到UPF1 28。在下面的注释2中可以找到有关UPF28/29中安装的不活动定时器的详细信息。

另外，SMF1 26创建并向UPF 28/29发送数据分组的QoS策略(例如，标记规则或过滤器)。一个特定示例是基于流的QoS架构的情况。请参见注释3。

步骤(7)：在NG4接口上成功建立UPF会话之后，SMF1 26启动与(R)AN节点22的资源预留过程。该过程通过CCNF 24(例如，MMF)执行。SMF1 26将会话上下文参数直接发送到RAN节点22，然而，SMF1 26可能不一定知道RAN节点目的地ID。因此，SMF1 26可以在步骤(7)中将消息指引到MMF 24，并且MMF 24将消息(例如，不改变会话上下文参数)进一步转发到RAN节点22。该消息包含以下中的一个或多个参数：UE ID、会话ID、QoS参数、UPF ID、不活动定时器。请参见下面的注释1以获取会话参数的完整列表。

SMF1 26通过NG2接口向(R)AN节点22提供会话参数信息，以向(R)AN节点22指示如何管理来自UPF28/29的UP分组的QoS策略(例如，调度不同标记的分组)。请参见注释3。

步骤(8)：在与(R)AN节点22成功进行资源预留过程之后，SMF1 26利用会话建立响应消息向UE 20回复步骤(2)的请求。会话建立响应消息可以被称为NAS SM消息，并且会话建立响应消息包含UE 20在上行链路通信中使用的一些会话参数(例如，QoS参数)。

在步骤(8)之后，建立了无线电接入连接/承载和NG3连接/隧道，并且可以传输UL和DL分组。

注释1：SMF维护的会话(上下文)参数的示例列表如下所示。请注意，该列表作为参数列表并非是穷举式的，并且不限于所提到的参数，还包括以下名称：

(1)UE标识符(临时或永久，可选地包括订户标识符)和会话标识符；

(2)流量/分组/流/服务优先级(或多个优先级)；

(3)流/服务级别(即，每个服务数据流、SDF(服务数据流)或每个SDF聚合)和QoS参数包括QCI(QoS类标识符)、ARP(分配和保留优先级)、GBR(保证比特率)和MBR(最大比特率)。这些参数可能包括该项目符号列表中其它项目符号中列出的一些参数。

(4)分组延迟；

(5)对整个PDU会话有效的数据速率(可以与项目符号(3)相似、相同或不同)：AMBR(聚合最大比特率)。新提出的参数是每个配置/使用的UPF具有AMBR。在多个UPF的情况下，SMF可以确定每个UPF的AMBR，并且SMF可以将值分配给每个UPF；

(6)使用该PDU会话的应用的通信模式＝>例如会话不活动定时器(用于空闲状态)、RAN不活动/休眠定时器(用于RAN不活动/休眠状态)、一种或多种类型的UPF不活动定时器；

(7)一个或多个UPF ID(IP地址、隧道端点ID等)；以及

(8)其它。

注释2：SMF可以生成用于不同目的的不同类型的CN UP不活动定时器：

-一种类型可以是用于去激活UP连接(去激活PDU会话)，但仍然将PDU会话上下文保持在UE和NG CN NF(例如，SMF和/或UPF)中的不活动性定时器。这种第一类型的不活动定时器可以被示例性地称为“UP不活动定时器”，意味着触发UP连接去激活。一旦UP不活动定时器在UPF中到期，则UPF触发SMF去激活UP连接，即去激活(R)AN接入连接和NG3隧道/连接。会话参数/上下文保持在UE和NG CN NF(例如，SMF和/或UPF)中。

-另一种类型的不活动定时器可以用于释放PDU会话，这意味着在UE和NG CN NF(例如，SMF和/或UPF)中释放PDU会话上下文。这种第二类型的不活动定时器可以被示例性地称为“会话不活动定时器”，意味着触发完整的会话释放。一旦会话不活动定时器在UPF中到期，则会话终止并且上下文被移除，NG3、NG6和NG9参考点上的分组流/承载过滤器也是如此。UPF触发SMF以释放PDU会话，包括UE以及其它(R)AN节点和NG CN NF中的所有SM状态。

请注意，SMF1 26对任何会话上下文参数(特别是“会话不活动定时器”、“RAN不活动/休眠定时器”、“UP不活动定时器”或“会话不活动定时器”)的配置也可以基于通过SCEF36从应用服务器或服务平台(例如，SCS/AS)接收的信息。SMF1 26基于UE ID和/或会话ID(如DNN或APN)将从SCEF 36接收的信息与特定PDU会话上下文进行匹配，如在图7中的步骤(4)期间那样。

SMF对UE、UPF和(R)AN节点中的SM状态进行同步和管理。SMF识别不匹配的地方，例如，一个NF具有定时不匹配，并且不及时向SMF发送去激活请求。当UE进入该会话的活动模式增益时，CCNF分配新的SMF，并且如上所述执行该过程。SMF可以例如基于当前的负载情况选择其它UPF。

可以按UPF对上述会话参数进行分组。例如，如果PDU会话配置有2个UPF 28/29，如图1中所示，则SMF可以生成每个UPF的会话参数集合，在这种情况下是针对UPF1 28和UPF229的2个会话参数集合。通过MMF从SMF向(R)AN节点22发送信令消息需要实现对应的结构和标识符，以便(R)AN节点22按UPF正确地应用会话参数。这将导致图7中的步骤(7)中的修改的信令消息。例如，信令消息的结构可以是：

-资源预留请求(例如，朝向RAN节点22)

o会话ID

o UPF ID#1

-用于NG3隧道建立的信息，例如IP地址、隧道连接端点ID和/或传输层端口ID

-[注释1中描述的会话参数列表]。请注意，列表中的任何参数都可以使用或与其它参数组合使用。

-要在(R)AN节点处应用的流量/流过滤规则，例如，(R)AN节点如何确定将哪个UL流量通过NG3隧道发送到UPF ID#1。

-(可选地)UE对“单独SM激活”的支持(在这种指示不是直接从UE传输到(R)AN节点(例如在RRC信令中)的情况下，或者不是作为UE上下文建立过程的一部分通过NG2接口从CCNF(例如，MMF)传输到(R)AN节点的情况下，这是需要的)。

-等等。

o UPF ID#2

-NG3隧道建立的信息，例如IP地址、隧道连接端点ID和/或传输层端口ID

-[注释1中描述的会话参数列表]。

-等等

请注意，上述参数适用于具有单个(无线电)接入连接(例如单个RAB或DRB)以及相同(PDU)会话的(R)AN节点和UPF之间的多个NG3连接/隧道的情况。在这种情况下，在DL中，(R)AN节点在单个RAB/DRB上合并来自属于相同会话ID的所有UPF的流量。然而，在UL中，(R)AN节点需要决定在哪个NG3隧道上路由哪个分组。为了做出决定，上面列出的参数包含参数“流量/流过滤规则”，以便配置(R)AN节点中的UL路由表。

(R)AN节点还可能在相同(PDU)会话内对每个NG3隧道建立RAB/DRB。在这种情况下，RAB/DRB和NG3隧道之间的映射可以是1对1。由于映射是“1对1”，因此(R)AN节点不需要知道“流量/流过滤规则”。

总而言之，取决于网络配置或会话配置或RAN能力，SMF可以或可以不生成和包括朝向(R)AN节点的会话参数“流量/流过滤规则”。

还请注意，每个UPF的会话参数分组也可以在会话建立过程期间(例如，在图7中的步骤(8)期间)从SMF1 26发送到UE 20，然而不包括UPF ID，因为UE 20可能不需要知道UPF的IP地址或隧道ID。在网络(RAN和/或CN)已经决定建立每个NG3隧道的RAB/DRB的情况下，SMF1 26可以决定以“按UPF分组的方式”发送会话上下文参数。在这种情况下，如果会话管理上下文参数(对于PDU会话而言)可能是多个会话上下文参数集合(其可以与4GLTE/EPC系统中的单个PDN连接的多个承载上下文进行比较)，则UE 20维护一种树结构。

请注意，对于相同的PDU会话，SMF1 26向(R)AN节点22(例如，在图7中的步骤(7)中)和UE 20(例如，在图7的步骤(8)中)生成不同的会话上下文参数集合。会话上下文参数是不同的，因为在UE 20和(R)AN节点22中要达到的目的是不同的。

注释3：SMF1 26作为基于流的QoS架构的协调点

在所谓的基于流的QoS架构中，在相同PDU会话内并且可能在相同的RAB/DRB内可能存在多个QoS流(假定单个RAB/DRB和单个NG3连接/隧道承载多个QoS流)。基本上，NG CN请求(R)AN在相同的PDU会话内并且可能在相同的DRB上承载不同的QoS流。如果部署了这样的QoS架构，则本文档提出使用SMF1 26作为CN中的UPF 28/29和(R)AN之间的协调点/实体。SMF1 26创建朝向UPF的QoS标记规则，并且SMF1 26还创建对应的会话信息并将其发信号通知给(R)AN节点22。

具体地，例如参考图7，在步骤(6)中，SMF1 26通过NG4接口向UPF提供QoS标记规则。然后，在图7中的步骤(7)中，SMF126通过NG2接口向(R)AN节点22提供信息(例如，具有会话参数)，该信息关于如何管理通过NG3隧道来自UPF的数据分组的QoS标记。

图8示出了会话建立过程，其中可以在UE 20处于MM连接/活动状态时执行会话参数修改，例如，在会话参数修改基于通过服务能力开放功能(SCEF)36来自3GPP外部应用服务器(SCS/AS)的指示的情况下。

如下详细描述图8中的步骤：

步骤(1)至步骤(8)与图7中的相同。

步骤(9)：类似于图7中的步骤(0)。

步骤(10)：如果更新了U/SDM 34中的UE(会话)上下文并且U/SDM 34与该(会话)上下文的SMF1 26具有活动关联，则U/SDM 34向SMF1 26启动更新会话上下文过程。在该过程中，U/SDM 34将更新的会话参数发送到SMF1 26。

或者，SCEF 36可能与SMF1 26有关联。这在图8中作为替代步骤10.1示出。在这种情况下，SCEF 36可以直接与SMF1 26执行更新会话上下文过程。U/SDM 34可能会也可能不会更新。在U/SDM 34未作为替代步骤10.1的一部分而更新的情况下，SMF1 26可以在PDU会话释放过程期间将最近的会话参数发送到U/SDM 34。

步骤(11)：如果在SMF1 26处于活动SM状态(意味着UE 20处于MM连接/活动状态)的同时更新了SMF1 26中的会话参数，则SMF1 26执行资源修改过程(该过程的替代名称可以是会话修改过程)。在会话修改过程期间，SMF1 26将新会话参数发送到UPF实体28/29。

步骤(12)：SMF1 26向(R)AN节点22执行会话更新过程(该过程的替代名称可以是会话修改过程)。在会话更新过程期间，SMF1 26将新会话参数发送到(R)AN节点22，因为信令路径可以通过CCNF 24(例如，MMF)。

步骤(13)：SMF1 26向UE 20发送会话修改请求消息。该消息可以被认为是NAS SM消息。SMF1 26向UE 20通知用于上行链路传输的修改后的会话参数。

步骤(14)：UE 20向SMF1 26回复会话修改响应消息。该消息可以被认为是NAS SM消息。

图7和图8示出了在PDU会话建立过程(图7)和会话修改过程(图8)的情况下的会话参数维护和交换。但是，可以在其它过程中生成会话参数，例如，在会话激活期间(即UP连接激活)生成，如图9中所示。

如下详细描述图9中的步骤：

步骤(0)：DL数据到达UPF1 28。假定该PDU会话的SM状态为空闲，因此UPF1 28不能传输DL分组。

步骤(1)：UPF1 28向关联的SMF1 26启动会话激活过程。

步骤(2)：SMF1 26可能已经维护在PDU会话建立期间导出的会话参数，如图7中的步骤(5)所述，然而，一些条件可能已经改变并且SMF1 26可能确定新的会话参数。会话参数的这种新确定可以基于当前日/周时间和通信模式的可用性。

步骤(3)：SMF1 26执行激活会话过程，其可以类似于图7中的步骤(7)的资源预留过程。

步骤(4)：取决于UE 20的MM状态(例如，UE 20可以处于空闲或处于连接状态)，MMF24执行不同的过程。例如，如果MM状态是已连接，则由于存在NAS信令连接和NG2信令连接，MMF 24将SMF的请求进一步转发到(R)AN节点22。否则，如果UE 20处于MM空闲状态中，则MMF24首先需要寻呼UE 20并且稍后需要将UE上下文建立到(R)AN节点22。

步骤(5)：在(R)AN节点22接收到更新后的UE上下文参数(其可以是从SMF1 26发送的会话参数的形式)之后，(R)AN节点22建立新的无线电接入连接(例如，无线电接入承载)并更新其RAN参数。在解决方案2中描述了RAN参数的可能更新。

步骤(6)：MMF 24用会话激活响应消息回复步骤(3)，该消息是对步骤(3)的响应。该消息包含RAN节点UP标识符(IP地址、隧道端点标识符等)。

步骤(7)：在步骤(6)中成功响应的情况下，即在(R)AN节点22中的会话激活成功的情况下，SMF1 26向UPF1 28发送会话激活响应消息，该消息包括如QoS规则、计费规则、RANUP ID等的会话参数。会话参数可以尤其包括一个或多个不活动定时器类型，其用于确定整个会话的不活动或仅仅去激活UP连接(如以上注释2中所述)。在一些时间点，当不活动定时器到期时，UPF1 28可以向SMF1 26触发会话去激活请求。请注意，会话去激活请求未在图9中示出。

如果步骤(6)中的指示不成功，则SMF1 26向UPF1 28发送会话激活响应消息，该消息包括对应的故障原因。

在每个PDU会话配置多个UPF 28/29的情况下，如已经解释的那样，SMF1 26可以生成不同的会话参数并将其安装到不同的UPF。不同的会话参数可以包括不同的不活动定时器。然而，如果在(R)AN系统中使用公共(无线电)接入承载，则即使一个UPF将向SMF1 26触发会话去激活请求，SMF1 26也不应当去激活UP连接，因为通过其它UPF的数据流继续使用该连接。

解决方案2

值得特别注意的一个特定方面是CN辅助(R)AN参数的指示。类似于LTE/EPC，NG CN可以指示要由(R)AN考虑的(R)AN相关参数，这些参数用于优化UE功率消耗或用于减少RAN-CN信令。在NG CN中，从NG CN朝向NG(R)AN的这种指示可以被称为例如“CN辅助(R)AN参数”。“CN辅助(R)AN参数”可以包含UE相关的(R)AN参数或会话相关的(R)AN参数。另外，“CN辅助(R)AN参数”可以由MMF或SMF确定并且来源于MMF或SMF。与LTE/EPC系统的不同之处在于，在NG系统中，“CN辅助(R)AN参数”存储在多个网络功能中，而在LTE/EPC中，它们仅维护在MME中。因此，在NG系统中，需要进行协调并且需要用于维护“CN辅助(R)AN参数”的新过程。

关于如图7和图8所示的在SMF1 26中维护的会话参数如何可以用作“CN辅助(R)AN参数”，本文档提出了几种变体：

-(a)SMF1 26生成并发送包含特定PDU会话的“CN辅助(R)AN参数”的特定IE。RAN节点22可以根据所有激活的PDU会话和用于其它PDU会话的可用“CN辅助(R)AN参数”来确定RAN参数。

-(b)SMF1 26向(R)AN节点22发送会话参数，如图7中的步骤(7)中所示。MMF 24处理这些会话参数中的一些并确定要发信号通知给(R)AN节点22的“CN辅助(R)AN参数”。在这种情况下，MMF 24是收集和生成“CN辅助(R)AN参数”的主要实体。

“CN辅助(R)AN参数”集合的一个特定参数可以是用于从MM活动状态到MM空闲状态的转换的参数。这样的参数可以是UE不活动定时器。另一个参数可以是UP会话不活动定时器。假定UP会话不活动定时器是由SMF1 26维护的会话参数的一部分，而UE不活动定时器可以例如根据上述替代方案(a)或(b)整体作为UE 20的移动性管理上下文的一部分在(R)AN节点22中(或可选地由MMF 24)维护。

在存在多个激活的PDU会话时会话去激活的情况下，(R)AN节点22可以1)维护每个会话的不活动定时器(称为UP会话不活动定时器)并且在该定时器到期之后开始会话去激活过程，或者2)维护每个UE的单个不活动定时器(称为UE不活动定时器)。在后一种情况下，(R)AN节点22需要将UE不活动定时器的值与多个会话不活动定时器的值对齐。例如，UE不活动定时器获得最大会话不活动定时器的值。RAN节点22中的不同逻辑还可以用于基于UP会话不活动定时器来导出UE不活动定时器的值。

或者，会话不活动定时器值的对齐可以由CCNF 24(例如，MMF)执行。在这种情况下，要求MMF 24终止来自SMF的信令，并且可以处理如会话不活动定时器那样的所接收的会话参数。MMF 24可以为UE不活动定时器选择值，并且将其在CN辅助RAN参数信息元素内发信号通知给(R)AN节点22。

CN辅助(R)AN参数的又一个方面是新的RAN移动性状态(例如被称为“RAN不活动状态”)的可用性。假定这种“RAN不活动状态”由(R)AN本身管理，并且对NG CN是透明的。从NGCN的角度来看，UE 20将处于MM活动/连接状态，并且RAN活动和RAN不活动状态之间的转换将不涉及NG CN的任何显式信令或意识。本文档进一步提出NG CN可以帮助RAN获得RAN活动和RAN不活动状态转换的信息。在这种情况下，CN辅助(R)AN参数包含要应用于RAN活动或RAN不活动状态的转换的参数。例如，CN辅助(R)AN参数可以包含附加的不活动定时器，例如，被称为“RAN不活动状态定时器”或“RAN休眠定时器”，其被(R)AN节点用于导出从RAN活动状态转换到RAN休眠/不活动状态的时间点。换句话说，NG CN(例如，MMF 24)可以向(R)AN节点指示“RAN休眠定时器”值。这种定时器值可以由MMF 24基于UE订阅信息确定，但也可以基于当前激活的PDU会话并考虑它们的特性来确定。

解决方案3

本文档的另一个特定方面是在多个现有PDU会话的情况下激活PDU会话。取决于UE能力、订阅信息和/或网络中的其它策略，对于某些UE或在一些情况下，可以省略PDU会话的独立激活的特征。在这种情况下，当特定SMF启动PDU会话的激活(即，UP连接激活)时，提出了新的过程，其中网络(例如，MMF)确保激活所有现有PDU会话。在特定示例中，提出MMF向现有配置的SMF触发会话激活过程，该现有配置的SMF服务于除了当前要传输UL/DL的PDU之外的PDU会话。

图10中示出了DL数据传输情况的更多细节。

如下详细描述图10中的步骤：

步骤(0)至步骤(3)与图9中的相同。

步骤(4)：取决于MMF 24中的UE 20的MM状态(例如，UE 20可以处于空闲或处于连接状态)，MMF 24执行不同的过程。例如，如果MM状态是连接状态，则由于存在NAS信令连接和NG2信令连接，MMF 24将SMF的请求进一步转发到(R)AN节点22。

否则，如果UE 20处于MM空闲状态(图10中描绘的情况)，则MMF 24首先检查特定UE的内部设置(例如，UE能力)。这与图7中的步骤(1)中的来自UE的示例性地称为“单独SM激活”的新指示有关。如果CCNF 24(例如，MMF)基于UE的“单独SM激活”指示(已指示“不支持”)被配置为激活所有PDU会话，则MMF 24向该UE 20的所有现有(配置的)SMF发送激活会话请求。CCNF 24(例如，MMF)在UE的MM上下文中维护并存储所有配置的SMF(以及对应的地址和ID)。在图10的特定情况下，MMF 24向SMF2 27执行激活会话过程。

步骤(5)：SMF2 27(在需要时)通过NG4接口发送新的会话参数来激活与UPF2 29的会话。

步骤(6)：在SMF2 27已经联系UPF2 29之后，SMF2 27通过发送激活会话响应来回复步骤(4)。SMF2 27将用于PDU会话2的会话上下文参数发送到(R)AN节点22。

步骤(7)：如果UE的MM状态为空闲(如在图10的该特定示例中所假定的)，则MMF 24首先寻呼UE 20并且稍后将UE上下文建立到(R)AN节点22。

步骤(8)：在(R)AN节点22接收到更新后的UE上下文参数(其可以是从SMF发送的会话参数的形式)之后，(R)AN节点22建立新的无线电接入连接(例如，无线电接入承载)并更新其RAN参数。在解决方案2中描述了RAN参数的可能更新。

在(R)AN节点22成功建立无线电连接之后，(R)AN节点22向CCNF 24(例如，MMF)通知成功(或失败)，并且另外向MMF 24通知RAN节点UP标识符(每个NG3隧道的IP地址、隧道端点标识符等)。

步骤(9)：MMF 24完成对PDU会话2的会话激活。例如，MMF 24向SMF2 27发送包含以下参数中的至少一个或多个的会话建立完成消息：UE ID、会话ID、RAN节点UP标识符(每个NG3隧道的IP地址、隧道端点标识符等)。

步骤(10)：CCNF 24(例如，MMF)通过向SMF1 26发送激活会话响应消息来回复步骤(3)。该消息包含以下参数中的至少一个或多个：UE ID、会话ID、RAN节点UP标识符(每个NG3隧道的IP地址、隧道端点标识符等)。

步骤(11)：SMF1 26完成在步骤(1)中由UPF1 28启动的会话激活过程。SMF1 26发送例如会话激活响应消息。该消息包含以下参数中的至少一个或多个：UE ID、会话ID、RAN节点UP标识符(每个NG3隧道的IP地址、隧道端点标识符等)、一个或多个会话上下文参数。

在成功执行上述过程之后，建立会话#1和会话#2的UP连接(包括无线电连接/承载和NG3隧道)。

类似的过程应用于以下场景，其中UE 20执行服务请求过程以发送UL数据。在这种情况下，当MMF 24从UE 20获得NAS MM信令时，MMF 24向所有现有(配置的)SMF启动会话激活过程，而不是向服务于PDU会话的、UE 20将向其发送数据的SMF启动该过程。

概要

有利地，上述示例性实施例包括但不限于以下功能中的一个或多个：

1)SMF是现有PDU会话的会话参数/上下文的动态存储库。需要SMF、UE、MMF和(R)AN节点之间的协调以在用户平面功能实体中安装会话参数。

a.SMF导出并在UPF中配置具有不同含义的多种类型的不活动定时器。

b.SMF作为基于流的QoS架构的协调点，即SMF将QoS标记规则安装到用户平面功能/网关，并经由控制平面信令(例如NG2)向(R)AN节点发信号通知如何处理QoS标记的分组。

2)在每个PDU会话有多个UPF的情况下，按UPF确定不同的会话参数集合并维持在SMF处维持它们。

3)SMF可以按PDU会话生成CN辅助RAN参数。可以在(R)AN节点或MMF中执行基于多个面向会话的CN辅助RAN参数的公共RAN参数的确定。

a.SMF导出并在(R)AN节点中配置具有不同含义的多种类型的不活动定时器。

4)[基于解决方案3]由MMF触发的过程，其中MMF(基于同时激活所有现有PDU会话的配置)触发所有配置的SMF以启动会话激活过程。

可以看出，上述实施例(例如，解决方案1和2)描述了用于确定和交换会话参数的方法，在每个UE可以有多个会话的情况下，该方法包括以下步骤：

1)SMF从U/SDM、PCF或SCEF取回会话(例如，与DNN/APN相关的)订阅或动态生成的信息。

a.在SMF经由SCEF获得信息的情况下，SMF和SCEF在会话建立期间相互发现(需要时)和握手。

2)SMF导出或更新或修改会话参数(例如，QoS规则、计费规则、QoS参数和/或不活动计时器)

a.可以隐式地执行会话参数的更新，即，不从其它CN CP NF取回新信息。例如，SMF可以存储通信模式，该通信模式指示在一天或一周中日子的不同时间时的不同UE行为或应用行为。

3)SMF将当前有效的会话参数发送到(R)AN节点(例如，经由MMF)。SMF还可以在会话建立期间在每次会话激活时将这些会话参数安装到UPF，或者每次在会话/NG3激活时将它们发送到UPF。

a.多种类型的不活动定时器可以由SMF导出并配置在(R)AN和/或UPF中。

可以看出，上述实施例(例如，解决方案3)描述了用于激活PDU会话的方法，其中移动性管理实体被配置为同时激活所有现有PDU会话，该方法包括以下步骤：

1)SMF启动PDU会话的激活；

2)MMF向其余现有SMF发起信令以激活其它PDU会话。

3)所有其它SMF触发PDU会话激活的过程。

益处

可以看出，上述实施例有益地提供了许多益处，包括(但不限于)：

-在会话激活过程期间最小化RAN和CN之间的信令；以及

-基于UE能力激活单个或所有PDU会话的新方法(解决方案3)。

用户设备(UE)20

图11是示出UE 20的主要组件的方框图。如图所示，UE 20包括收发器电路50，其可操作以经由一个或多个天线52向连接的节点发送信号和从其接收信号。虽然未必如图11所示，但UE当然具有常规移动设备的所有常用功能(例如用户接口54)，并且这可以适当地由硬件、软件和固件中的任何一个或任何组合提供。例如，软件可以预先安装在存储器58中和/或可以经由电信网络或从可移动数据存储设备(RMD)下载。控制器54根据存储在存储器58中的软件控制UE 20的操作。该软件尤其包括操作系统60和至少具有收发器控制模块64的通信控制模块62。通信控制模块62(使用其收发器控制模块64)负责处理(生成/发送/接收)UE 20与其它节点(例如基站/(R)AN节点22和MMF 24)之间的信令和上行链路/下行链路数据分组。这种信令可以包括例如关于与网络建立无线电和MM连接的过程的、适当格式化的信令消息(例如，会话建立请求和相关的响应)。

MMF 24

图12是示出MMF 24的主要组件的方框图。如图所示，MMF 24包括收发器电路66，其可操作以经由网络接口68向其它节点(包括UE 20)发送信号和从其接收信号。控制器70根据存储在存储器72中的软件控制MMF 24的操作。软件可以预先安装在存储器72中和/或可以经由电信网络或从可移动数据存储设备(RMD)下载。该软件尤其包括操作系统74和至少具有收发器控制模块78的通信控制模块76。通信控制模块76(使用其收发器控制模块78)负责处理(生成/发送/接收)MMF 24与其它节点(诸如UE 20、基站/(R)AN节点22和SMF 26/27)之间的信令。这种信令可以包括例如与会话建立/激活/修改过程(针对特定UE)等有关的适当格式化的信令消息。

SMF 26/27

图13是示出示例性SMF 26/27的主要组件的方框图。如图所示，SMF 26/27包括收发器电路80，其可操作以经由网络接口82向连接到SMF 26/27的其它节点(诸如MMF 24)发送信号和从其接收信号。控制器84根据存储在存储器86中的软件控制SMF 26/27的操作。例如，软件可以预先安装在存储器86中和/或可以经由电信网络或从可移动数据存储设备(RMD)下载。该软件尤其包括操作系统88和至少具有收发器控制模块92的通信控制模块90。通信控制模块90(使用其收发器控制模块92)负责处理(生成/发送/接收)SMF 26/27与其它网络节点(诸如MMF 24)之间的信令。信令可以包括例如与会话建立/激活/修改过程(针对特定UE 20)等有关的适当格式化的信令消息。

(R)AN节点22

图14是示出示例性(R)AN节点22的主要组件的方框图。如图所示，(R)AN节点22包括收发器电路94，其可操作以经由一个或多个天线96向连接的UE 20发送信号和从其接收信号，并且经由网络接口98向其它网络节点(直接或间接地)发送信号和从其接收信号。控制器100根据存储在存储器102中的软件来控制(R)AN节点22的操作。例如，软件可以预先安装在存储器102中和/或可以经由电信网络或从可移动数据存储设备(RMD)下载。该软件尤其包括操作系统104和至少具有收发器控制模块108的通信控制模块106。通信控制模块106(使用其收发器控制模块108)负责处理(生成/发送/接收)(R)AN节点22与其它节点(诸如UE20、MMF 24和SMF 26/27)之间的信令(例如，间接地)。信令可以包括例如与无线电和MM连接建立过程(针对特定UE 20)、会话建立/激活/修改过程(针对特定UE 20)等有关的适当格式化的信令消息。

修改和替代方案

上面已经描述了详细的实施例。如本领域技术人员将理解，可以对上述实施例进行许多修改和替代，同时仍然受益于其中具体实施的发明。作为说明，现在将仅描述许多这些替代和修改。

在以上描述中，为了便于理解，将UE、MMF和SMF描述为具有多个离散模块(诸如通信控制模块)。虽然这些模块可以以这种方式提供用于某些应用(例如在修改现有系统以实现本发明的情况下)，但是在其它应用中，例如在从一开始就考虑到发明特征的系统中，这些模块可以内置于整个操作系统或代码中，因此这些模块可能无法作为离散实体识别。这些模块也可以用软件、硬件、固件或它们的混合来实现。

每个控制器可以包括任何合适形式的处理电路，例如包括(但不限于)：一个或多个硬件实现的计算机处理器；微处理器；中央处理单元(CPU)；算术逻辑单元(ALU)；输入/输出(IO)电路；内部存储器/缓存(程序和/或数据)；处理寄存器；通信总线(例如控制、数据和/或地址总线)；直接内存访问(DMA)功能；硬件或软件实现的计数器、指针和/或定时器；等等。

在上述实施例中，描述了许多软件模块。如本领域技术人员将理解，软件模块可以以编译或未编译的形式提供，并且可以作为信号通过计算机网络或在记录介质上提供给UE、MMF和SMF。此外，可以使用一个或多个专用硬件电路来执行由该软件的部分或全部执行的功能。然而，优选使用软件模块，因为它利于更新UE、MMF和SMF以便更新它们的功能。

上述实施例也适用于‘非移动’或通常固定的用户设备。

各种其它修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，这里不再详细描述。

缩写和术语

当前文档中使用以下缩写和术语：

[表1]

3GPP：第三代合作伙伴计划

APN：接入点名称(在2/3/4G中用作各种PDN连接的标识符。在5G中可以类似于数据网络，DN)

AS：接入层(使用类似于本文档中的RRC信令)

CCF：核心控制功能

CCNF：公共控制网络功能

CPF：控制平面功能

NB、eNB：节点B、演进节点B(但也可以是实现2G、3G、4G或未来5G技术的任何‘RAN节点’)

E-UTRAN：演进的通用地面无线电接入网络(也用作EUTRAN)

GGSN：网关GPRS支持节点

GPRS：通用分组无线电服务

HPLMN：归属公共陆地移动网络

HSS：归属订户服务器

IE：信息元素(用作信令消息的一部分)

MME：移动性管理实体

MMF：移动性管理功能

MNO：移动网络运营商

NAS：非接入层

NG：下一代(用于5G网络的术语，但可能是任何其它一代网络)

NNSF：NAS/网络节点选择功能

NSI：网络切片实例

PCF：策略控制功能

PCRF：策略和计费规则功能

PGW：分组数据网络网关

PSM：节能模式

RAB：无线电接入承载(以与数据无线电承载DRB类似的方式使用)

RAU：路由区域更新

RNC：无线电网络控制器

RRC：无线电资源控制

PLMN：公共陆地移动网络

SCNF：切片专用核心网络功能

SCS/AS：服务能力服务器/应用服务器

SMF：会话管理功能

SGSN：服务GPRS支持节点

SGW：服务网关

TAU：跟踪区域更新

UE：用户设备

UPF：用户平面功能(用于策略/QoS实施、移动性、UE的IP锚的任何UP功能，类似于EPC中的SGW/PGW)

UTRAN：UMTS地面无线电接入网

VPLMN：访问公共陆地移动网络

参考资料

3GPP TR 23.799 v1.0.2，2016 09，“Study on Architecture for NextGeneration System”

3GPP TS 23.401，v14.1.0，2016 09，“General Packet Radio Service(GPRS)enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)access”

本申请基于并要求2016年10月11日提交的欧洲专利申请第EP 16193391.6号的优先权，其公开内容整体以引用方式并入本文中。

Claims

1.一种会话管理功能SMF节点，包括：

处理器，被配置为进行处理以与用户设备UE建立至少一个会话；以及

接收器，被配置为从用户平面功能UPF节点接收指示所述至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动的信息，并且

其中所述处理器还被配置为进行处理以启动针对由所述UPF节点指示的所述会话的会话去激活。

2.根据权利要求1所述的SMF节点，其中

所述接收器还被配置为从数据管理节点接收包括会话参数在内的消息。

3.根据权利要求1或2所述的SMF节点，还包括：发送器，被配置为向所述UPF节点发送包括用于所述会话的UE不活动定时器在内的消息，

其中所述接收器在所述UE不活动定时器到期时接收指示所述会话的UP连接在所述一段时间内不活动的所述信息。

4.一种用户平面功能UPF节点，包括：

处理器，被配置为检测用户设备UE与会话管理功能SMF节点之间的至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动；以及

发送器，被配置为基于检测到所述不活动，向所述SMF节点发送用于去激活所述会话的用户平面UP连接的信息。

5.根据权利要求4所述的UPF节点，还包括：接收器，被配置为从所述SMF节点接收包括用于所述会话的UE不活动定时器在内的消息，

其中所述处理器在所述UE不活动定时器到期时检测到所述会话的所述UP连接在所述一段时间内不活动。

6.一种移动通信系统，包括：根据权利要求4或5所述的UPF节点；以及根据权利要求1至3中任一项所述的SMF节点。

7.一种会话管理方法，包括：

与用户设备UE建立至少一个会话；

从用户平面功能UPF节点接收指示所述至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动的信息，并且

启动针对由所述UPF节点指示的所述会话的会话去激活。

8.根据权利要求7所述的会话管理方法，还包括从数据管理节点接收包括会话参数在内的消息。

9.根据权利要求7或8所述的会话管理方法，还包括向所述UPF节点发送包括用于所述会话的UE不活动定时器在内的消息，

其中所述接收指示所述会话的UP连接在所述一段时间内不活动的所述信息是在所述UE不活动定时器到期时执行的。

10.一种用户设备UE不活动检测方法，包括：

检测UE与会话管理功能SMF节点之间的至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动；并且

基于检测到所述不活动，向所述SMF节点发送用于去激活所述会话的用户平面UP连接的消息。

11.根据权利要求10所述的UE不活动检测方法，还包括：

从所述SMF节点接收包括用于所述会话的UE不活动定时器在内的消息，其中

在所述UE不活动定时器到期时，检测到所述会话的所述UP连接在所述一段时间内不活动。

12.一种记录程序的非暂时性计算机可读记录介质，所述程序在由计算设备的处理器执行时，使所述处理器执行会话管理方法，所述会话管理方法包括：

与用户设备UE建立至少一个会话；并且

从用户平面功能UPF节点接收指示所述至少一个会话中的会话的用户数据传输在一段时间内不活动的信息；并且

启动针对由所述UPF节点指示的所述会话的会话去激活。

13.一种记录程序的非暂时性计算机可读记录介质，所述程序在由计算设备的处理器执行时，使所述处理器执行用户设备UE不活动检测方法，所述UE不活动检测方法包括：

基于检测到所述不活动，向所述SMF节点发送用于去激活所述会话的用户平面UP连接的信息。