CN110169131B - 下一代系统的rat间切换 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及提供用于支持超过诸如长期演进(LTE)的第四代(4G)通信系统的更高数据速率的第五代准(5G)或5G通信系统。提供了一种用于无线通信系统中的状态管理的接入和移动功能(AMF)的方法。所述方法包括确定至少一个状态机的状态；基于至少一个状态机的状态从目标接入网络(AN)接收N2路径切换请求消息；向会话管理功能(SMF)发送N11消息；以及当对应于N11消息从SMF接收到N11确认(Ack)消息时将N2路径切换请求Ack消息发送到目标AN，其中，当目标AN接收到N2路径切换请求Ack消息时，目标AN向源AN发送释放资源消息。

Description

下一代系统的RAT间切换
技术领域
本申请一般涉及用于下一代系统的移动性管理操作。更具体地，本公开涉及用于下一代系统的移动性，连接和会话管理。
背景技术
为了满足自4G(第4代)通信系统部署以来增加的对无线数据流量的需求，已经努力开发改进的5G(第5代)或准5G通信系统。因此，5G或准5G通信系统也称为“超4G网络”或“后LTE系统”。
5G通信系统被认为是在更高频率(mmWave)频带(例如，60GHz频带)中实现的，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5G通信系统中讨论过波束形成，大规模多输入多输出(MIMO)，全维MIMO(FD-MIMO)，阵列天线，模拟波束形成，大规模天线技术。
此外，在5G通信系统中，基于先进的小型蜂窝，云无线电接入网络(RAN)，超密集网络，设备到设备(D2D)通信，无线回程，移动网络，协作通信，协作多点(CoMP)，接收端干扰消除等，正在进行系统网络改进的开发。
在5G系统中，已经开发了混合FSK和QAM调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)作为高级编码调制(ACM)，以及滤波器组多载波(FBMC)，非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)作为高级接入技术。
第五代(5G)移动通信，最初商业化预计在2020年左右，最近利用工业界和学术界的各种候选技术的全球技术活动而获得越来越大的发展势头。用于5G移动通信的候选推动者(enabler)包括从传统蜂窝频带到高频的提供波束成形增益并支持增加的容量的大规模天线技术、灵活地适应各种具有不同要求的服务/应用的新波形(例如，新的无线电接入技术(RAT))、支持大规模连接的新多址方案等。支持LTE，UMTS/HSPA和GSM/GPRS的重要要求之一是支持完全移动性。由于这种要求，只要移动设备进入空闲模式并从网络接收终止分组，就需要在较大的位置区域中寻呼移动设备。下一代无线标准(例如，3GPP SA2)开始致力于架构标准。用户管理是这项工作的关键部分。这包括控制平面如何选择用户平面，如何在整个会话中管理用户平面，当多个用户平面用于同一会话时对用户平面的影响等。这包括涉及用户平面的创建，修改和释放的细节。当多个UPF用于到相同或不同数据网络的流量传输时，修改主要涉及UPF本身的重定位以及UPF的不同功能的重定位。
发明内容
【技术问题】
现有蜂窝网络不是为支持物联网(IoT)而设计的。LTE的设计是为了提供高效的移动宽带数据通信。
【技术方案】
本公开涉及提供用于支持超出诸如长期演进(LTE)的第四代(4G)通信系统的更高数据速率的准第五代(5G)通信系统或5G通信系统。本公开的实施例在高级通信系统中提供多种服务。
在一个实施例中，提供一种用于无线通信系统中的状态管理的接入和移动功能(AMF)。所述AMF包括：处理器，被配置为确定至少一个状态机的状态；以及收发器，被配置为：基于至少一个状态机的状态从目标接入网络(AN)接收N2路径切换请求消息；向会话管理功能(SMF)发送N11消息；以及当对应于N11消息从SMF接收到N11确认(Ack)消息时将N2路径切换请求Ack消息发送到目标AN，其中，当目标AN接收到N2路径切换请求Ack消息时，目标AN向源AN发送释放资源消息。
在另一实施例中，提供一种用于无线通信系统中的状态管理的接入和移动功能(AMF)的方法。所述方法包括：确定至少一个状态机的状态；基于至少一个状态机的状态从目标接入网络(AN)接收N2路径切换请求消息；向会话管理功能(SMF)发送N11消息；以及当对应于N11消息从SMF接收到N11确认(Ack)消息时将N2路径切换请求Ack消息发送到目标AN，其中，当目标AN接收到N2路径切换请求Ack消息时，目标AN向源AN发送释放资源消息。
在再一实施例中，提供一种非暂时性计算机可读介质，包括指令，所述指令在由至少一个处理器执行时，执行方法。非暂时性计算机可读介质包括确定至少一个状态机的状态；基于至少一个状态机的状态从目标接入网络(AN)接收N2路径切换请求消息；向会话管理功能(SMF)发送N11消息；以及当对应于N11消息从SMF接收到N11Ack消息时将N2路径切换请求确认(Ack)消息发送到目标AN，其中，当目标AN接收到N2路径切换请求Ack消息时，目标AN向源AN发送释放资源消息。
从以下附图，描述和权利要求，本领域技术人员可以容易地明白其他技术特征。
在进行下面的详细描述之前，阐述在整个本公开中使用的特定词语和短语的定义可能是有利的。术语“耦合”及其衍生词是指两个或更多个元件之间的任何直接或间接通信，无论这些元件是否彼此物理接触。术语“发送”，“接收”和“通信”及其衍生物包括直接和间接通信。术语“包括”和“包含”及其衍生词意指包含但不限于此。术语“或”是包含性的，意思是和/或。短语“与...相关联”及其衍生词意味着包括，包括在内，与之互连，包含，包含在内，连接或与之连接，扑街或与之耦接，与之通信，协作，交错，并置，接近，受约束，具有，具有…属性，与...有关系等。术语“控制器”表示控制至少一个操作的任何设备，系统或其部分。这种控制器可以用硬件或硬件和软件和/或固件的组合来实现。与任何特定控制器相关联的功能可以是集中的或分布式的，无论是本地还是远程。当与项目列表一起使用时，短语“至少一个”意味着可以使用所列项目中的一个或多个的不同组合，并且可能仅需要列表中的一个项目。例如，“A，B和C中的至少一个”包括以下任何组合：A，B，C，A和B，A和C，B和C，以及A和B和C。
此外，下面描述的各种功能可以由一个或多个计算机程序实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成并且体现在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”是指适于在合适的计算机可读程序代码中实现的一个或多个计算机程序，软件组件，指令集，过程，功能，对象，类，实例，相关数据或其一部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码，目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够被计算机访问的任何类型的介质，诸如只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，硬盘驱动器，光盘(CD)，数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的内存。“非暂时性”计算机可读介质排除了传输瞬时电信号或其他信号的有线，无线，光学或其他通信链路。非暂时性计算机可读介质包括可以永久存储数据的介质和可以存储数据并随后被重写的介质，诸如可重写光盘或可擦除存储器设备。
本专利文件中提供了其他特定单词和短语的定义。本领域普通技术人员应该理解，在许多情况下(如果不是大多数情况)，这样的定义也适用于先前。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考结合附图的以下描述，其中，相同的附图标记表示相同的部分：
图1示出根据本公开的实施例的示例性无线网络；
图2示出根据本公开的实施例的示例eNB；
图3示出根据本公开实施例的示例UE；
图4示出根据本公开实施例的没有UPF重定位的示例基于Xn的切换；
图5示出根据本公开实施例的具有UPF重定位的示例基于Xn的切换；
图6示出根据本公开的实施例的UE处的示例NSM状态转换；
图7示出根据本公开的实施例的示例NMM状态转换；
图8示出根据本公开的实施例的示例NCM状态转换；
图9示出根据本公开实施例的UE处的NSM，NCM和NMM状态之间的示例关系；
图10示出根据本公开的实施例的AMF处的NSM，NCM和NMM状态之间的示例关系；
图11示出根据本公开的实施例的示例用户平面连接性；
图12示出根据本公开实施例的示例N4会话建立程序；
图13示出根据本公开的实施例的示例N4会话修改程序；
图14示出根据本公开的实施例的示例N4会话终止程序；
图15示出根据本公开实施例的示例N4会话建立服务；
图16示出根据本公开实施例的示例N4会话修改服务；以及
图17示出根据本公开实施例的示例N4会话终止服务。
具体实施方式
以下讨论的图1至图17以及用于描述本专利文件中的本公开的原理的各种实施例仅是示例性的，不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任何适当布置的系统或设备中实现。
以下文献通过引用结合到本公开中，如同在此完全阐述：3GPP TS 23.501v.1.6,"3rd Generation Partnership Project；Technical Specification GroupServices and System Aspects；System Architecture for the 5G System,"and 3GPPTS 23.502 v.1.3,"3rd Generation Partnership Project；Technical SpecificationGroup Services and System Aspects；Procedures for the 5G System."
为了满足自4G通信系统部署以来增加的无线数据业务的需求，已经努力开发改进的5G或5G前通信系统。因此，5G或5G前通信系统也称为“超4G网络”或“后LTE系统”。
5G通信系统被认为是在更高频率(mmWave)频带(例如，60GHz频带)中实现的，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输覆盖范围，在5G通信系统中讨论了波束成形，大规模多输入多输出(MIMO)，全维MIMO(FD-MIMO)，阵列天线，模拟波束成形，大规模天线技术等。
此外，在5G通信系统中，基于先进的小型蜂窝，云无线电接入网络(RAN)，超密集网络，设备到设备(D2D)通信，无线回程，移动网络，协作通信，协作多点(CoMP)，接收端干扰消除等，正在进行系统网络改进的开发。
在5G系统中，已经开发了混合频移键控和正交幅度调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)作为高级编码调制(ACM)，滤波器组多载波(FBMC)，非正交多址(NOMA)和稀疏代码多址(SCMA)作为高级访问技术。
下面的图1-图3描述了在无线通信系统中并且使用了正交频分复用(OFDM)或正交频分多址(OFDMA)通信技术实现的各种实施例。图1-图3的描述并不意味着暗示对可以实现不同实施例的方式的物理或结构限制。可以在任何适当布置的通信系统中实现本公开的不同实施例。
图1示出根据本公开的实施例的示例性无线网络。图1中所示的无线网络的实施例仅用于说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用无线网络100的其他实施例。
如图1所示，无线网络包括eNB 101，eNB 102和eNB 103。eNB 101与eNB 102和eNB103通信。eNB 101还与至少一个网络130通信，诸如互联网，专有互联网协议(IP)网络或其他数据网络。
eNB102为eNB102的覆盖区域120内的第一多个用户设备(UE)提供对网络130的无线宽带接入。第一多个UE包括UE111(可以位于小型企业中(SB))；UE 112(可以位于企业(E)中)；UE 113(可以位于WiFi热点(HS)中)；UE 114(可以位于第一住宅(R)中)；UE115(可以位于第二住宅(R)中)；UE116(可以是移动设备(M)，诸如手机，无线笔记本电脑，无线PDA等)。eNB103为eNB103的覆盖区域125内的第二多个UE提供对网络130的无线宽带接入。第二多个UE包括UE115和UE116。在一些实施例中，eNB 101-103中的一个或多个可以使用5G，LTE，LTE-A，WiMAX，WiFi或其他无线通信技术彼此通信和与UE 111-116通信。
根据网络类型，术语“基站”或“BS”可以是指被配置为提供对网络的无线接入的任何组件(或组件集合)，诸如发送点(TP)，发送-接收点(TRP)，增强型基站(eNodeB或eNB)，5G基站(gNB)，宏小区，毫微微小区，WiFi接入点(AP)或其他无线使能设备。基站可以根据一个或多个无线通信协议提供无线接入，例如，5G 3GPP新无线电接口/接入(NR)，长期演进(LTE)，LTE高级(LTE-A)，高速分组接入(HSPA)，Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac等。为了方便，术语“BS”和“TRP”在本公开中可互换使用，是指提供到远程终端的无线接入的网络基础设施组件。此外，根据网络类型，术语“用户设备”或“UE”可以是指诸如“移动站”，“订户站”，“远程终端”，“无线终端”，“接收点”或“用户设备”的任何组件。为了方便，在本公开中使用术语“用户设备”和“UE”是指无线接入BS的远程无线设备，UE是移动设备(诸如移动电话还是智能电话)还是通常被认为是固定设备(诸如台式计算机或自动售货机)。
虚线表示覆盖区域120和125的近似范围，为了说明和解释的目的，这些范围显示为近似圆形。应该清楚地理解，与eNB相关联的覆盖区域，诸如覆盖区域120和125，可以具有其他形状，包括不规则形状，这取决于eNB的配置和与自然和人造障碍物相关的无线电环境的变化。
如下面更详细描述的，UE 111-116中的一个或多个包括用于高级无线通信系统中的有效RAT间切换操作的电路，编程或其组合。在特定实施例中，eNB 101-103中的一个或多个包括用于高级无线通信系统中的有效RAT间切换操作的电路，编程或其组合。
尽管图1示出了无线网络的一个示例，但是可以对图1进行各种改变。例如，在任何合适布置的中，无线网络可以包括任何数量的eNB和任何数量的UE。此外，eNB 101可以直接与任何数量的UE通信，并且向那些UE提供对网络130的无线宽带接入。类似地，每个eNB102-103可以直接与网络130通信并且向UE提供对网络130的直接无线宽带接入。此外，eNB101,102和/或103可以提供对其他或附加外部网络的访问，诸如外部电话网络或其他类型的数据网络。
图2示出根据本公开实施例的示例eNB102。图2中示出的eNB 102的实施例仅用于说明，并且图1的eNB 101和103可以具有相同或相似的配置。然而，eNB具有各种各样的配置，并且图2不将本公开的范围限制于eNB的任何特定实现。
如图2所示，eNB102包括多个天线205a-205n，多个RF收发器210a-210n，发送(TX)处理电路215和接收(RX)处理电路220。eNB102还包括控制器/处理器225，存储器230，以及回程或网络接口235。
RF收发器210a-210n从天线205a-205n接收输入RF信号，诸如由网络100中的UE发送的信号。RF收发器210a-210n下转换输入RF信号以生成IF或基带信号。IF或基带信号被发送到RX处理电路220，RX处理电路220通过对基带或IF信号进行滤波，解码和/或数字化来产生经处理的基带信号。RX处理电路220将处理的基带信号发送到控制器/处理器225以进行进一步处理。
TX处理电路215从控制器/处理器225接收模拟或数字数据(诸如语音数据，网络数据，电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路215对输出基带数据进行编码，多路复用和/或数字化以生成处理的基带或IF信号。RF收发器210a-210n从TX处理电路215接收输出处理的基带或IF信号，并将基带或IF信号上变频为经由天线205a-205n发送的RF信号。
控制器/处理器225可以包括控制eNB102的整体操作的一个或多个处理器或其他处理设备。例如，控制器/处理器225可以根据公知原理通过RF收发器210a-210n，RX处理电路220和TX处理电路215控制前向信道信号的接收和反向信道信号的传输。控制器/处理器225也可以支持附加功能，诸如更高级的无线通信功能。例如，控制器/处理器225可以支持波束形成或定向路由操作，其中来自多个天线205a-205n的输出信号被不同地加权，以有效地使输出信号在期望的方向上转向。控制器/处理器225可以在eNB102中支持各种其他功能中的任何功能。
控制器/处理器225还能够执行驻留在存储器230中的程序和其他处理，诸如OS。控制器/处理器225可以根据执行处理的需要将数据移入或移出存储器230。
控制器/处理器225还耦接到回程或网络接口235。回程或网络接口235允许eNB102通过回程连接或通过网络与其他设备或系统通信。接口235可以支持通过任何合适的有线或无线连接的通信。例如，当eNB102被实现为蜂窝通信系统(诸如支持5G，LTE或LTE-A的一个)的一部分时，接口235可以允许eNB102通过有线或无线回程连接与其他eNB通信。当eNB102被实现为接入点时，接口235可以允许eNB102通过有线或无线局域网或通过有线或无线连接与更大的网络(诸如互联网)通信。接口235包括支持通过有线或无线连接的通信的任何合适的结构，诸如以太网或RF收发器。
存储器230耦接到控制器/处理器225。存储器230的一部分可以包括RAM，存储器230的另一部分可以包括闪存或其他ROM。
尽管图2示出了eNB 102的一个示例，但是可以对图2进行各种改变。例如，eNB 102可以包括图2中示出的任何数量的每个组件。作为特定示例，接入点可以包括多个接口235，并且控制器/处理器225可以支持路由功能以在不同网络地址之间路由数据。作为另一特定示例，虽然示出为包括TX处理电路215的单个实例和RX处理电路220的单个实例，但是eNB102可以包括每个的多个实例(诸如每个RF收发器一个)。此外，图2中的各种组件可以组合，进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。
图3示出根据本公开实施例的示例UE 116。图3中示出的UE 116的实施例仅用于说明，并且图1的UE 111-115可以具有相同或相似的配置。然而，UE具有各种各样的配置，并且图3不将本公开的范围限制于UE的任何特定实现。
如图3所示，UE 116包括天线305，射频(RF)收发器310，TX处理电路315，麦克风320和接收(RX)处理电路325。UE 116还包括扬声器330，处理器340，输入/输出(I/O)接口(IF)345，触摸屏350，显示器355和存储器360。存储器360包括操作系统(OS)361和一个或多个应用362。
RF收发器310从天线305接收由网络100的eNB发送的输入RF信号。RF收发器310对输入的RF信号进行下变频以生成中频(IF)或基带信号。IF或基带信号被发送到RX处理电路325，其通过对基带或IF信号进行滤波，解码和/或数字化生成处理的基带信号。RX处理电路325将处理的基带信号发送到扬声器330(诸如对于语音数据)或发送到处理器340以进行进一步处理(诸如对于网络浏览数据)。
TX处理电路315从麦克风320接收模拟或数字语音数据或从处理器340接收其他输出基带数据(诸如网络数据，电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路315对输出基带数据进行编码，多路复用，和/或数字化以生成处理的基带或IF信号。RF收发器310从TX处理电路315接收输出处理的基带或IF信号，并将基带或IF信号上变频为经由天线305发送的RF信号。
处理器340可以包括一个或多个处理器或其他处理设备，并执行存储在存储器360中的OS 361，以便控制UE 116的整体操作。例如，处理器340可以根据公知原理通过RF收发器310，RX处理电路325和TX处理电路315控制前向信道信号的接收和反向信道信号的传输。在一些实施例中，处理器340包括至少一个微处理器或微控制器。
处理器340还能够执行驻留在存储器360中的其他处理和程序，诸如用于RAT间切换操作和状态转换的处理。处理器340可以根据执行处理的需要将数据移入或移出存储器360。在一些实施例中，处理器340被配置为基于OS 361或响应于从eNB或运营商接收的信号来执行应用362。处理器340还耦接到I/O接口345，I/O接口345为UE 116提供连接到其他设备(诸如膝上型计算机和手持计算机)的能力。I/O接口345是这些附件和处理器340之间的通信路径。
处理器340还耦接到触摸屏350和显示器355。UE 116的操作者可以使用触摸屏350将数据输入到UE 116中。显示器355可以是液晶显示器，发光二极管显示器，或者能够呈现文本和/或至少有限图形的其他显示器，诸如来自网站。
存储器360耦接到处理器340。存储器360的一部分可以包括随机存取存储器(RAM)，存储器360的另一部分可以包括闪存或其他只读存储器(ROM)。
尽管图3示出了UE 116的一个示例，但是可以对图3进行各种改变。例如，图3中的各种组件可以组合，进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加附加组件。作为特定示例，处理器340可以被划分为多个处理器，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个图形处理单元(GPU)。此外，虽然图3示出了配置为移动电话或智能电话的UE 116，但是UE可以被配置为作为其他类型的移动或固定设备操作。
本公开中提到的Xn接口可以是在两个gNodeB(gNB)之间定义的控制和用户平面接口。
在一些实施例中，可以考虑没有用户平面功能重定位的基于Xn的切换。当访问和移动性管理功能(AMF)未改变并且会话管理功能(SMF)决定保留现有的用户平面功能(UPF)时，该程序用于使用Xn接口将UE从源(无线电)接入网络(R)AN切换到目标(R)AN。本节中提到的UPF是终止5G下一代核心(NGC)中的N3接口的UPF。假设源UPF和目标UPF之间存在互联网协议(IP)连接。
图4示出根据本公开的实施例的没有UPF重定位的示例基于Xn的切换400。图4中所示的没有UPF重定位的基于Xn的切换400的实施例仅用于说明。图4中示出的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
如图4所示，在步骤1，目标(R)AN向AMF发送N2路径切换请求消息，以通知UE已经移动到新的目标小区和要切换的承载列表。根据目标小区的类型，目标(R)AN在该消息中包括适当信息。在步骤2，AMF向当前服务于UE的一个或多个SMF发送N11消息，其包括要切换的承载列表。在步骤3，在接收到N11消息时，SMF确定现有UPF可以继续为UE服务。每个SMF维护来自UE上下文的相应承载列表。如果目标(R)AN不接受这些承载中的一些，则SMF在那时启动那些承载的释放。对于所有接受的承载，SMF发送N4会话修改请求((R)AN地址、下行链路用户平面的隧道标识符)消息。在步骤4，UPF可以向SMF返回N4会话修改响应(例如，用于上行链路流量的隧道标识符)消息。在步骤5，为了辅助目标(R)AN中的重新排序功能，UPF可以在切换路径之后立即在旧路径上发送一个或多个“结束标记”分组。UPF开始向目标(R)AN发送下行链路分组。在步骤6，该步骤可以在SMF接收步骤4之后的任何时间发生。每个SMF向AMF发送N11消息响应(例如，用于上行链路流量的隧道标识符)。在步骤7，AMF聚合从SMF接收的N11个消息响应以及未能切换的承载列表。AMF通过向目标(R)AN发送N2路径切换请求Ack(例如，UPF地址、用于上行链路流量的隧道标识符)消息来确认N2路径切换请求消息。如果请求的承载都没有成功切换，则AMF可以向目标(R)AN发送N2路径切换请求失败消息。在步骤8，通过向源(R)AN发送释放资源消息，目标(R)AN确认切换成功。然后它触发与源(R)AN的资源的释放。
在一些实施例中，可以考虑具有用户平面功能重定位的基于Xn的切换。当AMF和SMF未改变并且SMF决定将要定位源UPF时，该程序用于使用Xn将UE从源(R)AN切换到目标(R)AN。本节中提到的源UPF是终止NGC中的N3接口的UPF。假设源UPF和源(R)AN之间以及目标UPF和目标(R)AN之间存在IP连接。
图5示出根据本公开实施例的具有UPF重定位的示例基于Xn的切换500。图5中所示的网络切片500的实施例仅用于说明。图5中示出的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
如图5所示，步骤1和2与前述实施例中讨论的相同(例如，没有用户平面功能重定位的基于Xn的切换)。如图5所示，在步骤3，SMF确定需要基于UPF选择标准重新定位源UPF并选择新的目标UPF。每个SMF维护来自UE上下文的承载的相应列表。如果目标(R)AN不接受这些承载中的一些，则SMF在那时启动那些承载的释放。所有接受的承载都包括在发送给目标UPF的N4会话建立请求消息中。SMF执行目标UPF IP地址指配以及下行链路和上行链路隧道标识符的分配。N4会话建立请求(例如，目标(R)AN地址，上行链路和下行链路隧道标识符)消息被发送到目标UPF。在步骤4，目标UPF向SMF发送N4会话建立响应消息。SMF启动定时器，以在步骤10中使用。此时，目标UPF使用新接收的地址和隧道标识符开始向目标(R)AN发送下行链路分组。在步骤5，如果PDU会话锚功能未与目标UPF并置，则SMF可以向具有PDU会话锚功能的UPF发起的N4会话修改程序。在步骤6，具有PDU会话锚功能的UPF以N4会话修改响应进行响应。在步骤7，每个SMF向AMF发送N11消息响应(例如，目标(R)AN地址、用于上行链路流量的隧道标识符)。在步骤8，AMF聚合从SMF接收的N11消息响应以及未能切换的承载列表。AMF利用N2路径切换请求Ack(例如，目标UPF地址、用于上行链路流量的隧道标识符)消息来确认N2路径切换请求消息。如果请求的承载均未成功切换。在这种情况下，AMF可以向目标(R)AN发送N2路径切换请求失败消息。在步骤9，通过向源(R)AN发送释放资源消息，目标(R)AN确认切换成功并触发与源(R)AN的资源的释放。在步骤10，一旦定时器在步骤4之后期满，SMF通过发送N4会话终止请求(释放原因)来发起源UPF释放程序。在步骤11，源UPF用N4会话终止响应消息来确认以确认资源的释放。
NextGen会话管理(NSM)描述了UE与NextGen核心网络(CN)之间的信令和承载连接，即，与SMF(N2)的信令连接和与UPF(N3)的承载连接。通常，NSM和NextGen移动性管理(NMM)和NextGen连接管理(NCM)状态彼此独立。
独立于UE可能正在使用的接入网络技术来支持NSM状态。这些状态在UE处维护。与UE已经建立的到给定数据网络的PDU会话的数量无关地，为到数据网络的连接定义以下三种状态：NSM-IDLE(空闲)；NSM-READY(就绪)；和NSM-CONNECTED(连接)。
当UE与NextGen CN之间不存在信令连接并且在NextGen接入网络处没有UE上下文可用时，UE处于NSM-IDLE状态。此时尚未建立RRC连接，因此UE保持在RRC-IDLE状态。
当UE与NextGen CN之间存在信令连接(N1和N2)但是此时不存在PDU会话时，UE处于NSM-READY状态。UE上下文在NextGen接入网络上也可用。此时尚未建立RRC连接，因此UE保持在RRC-IDLE状态。
对于处于NSM-CONNECTED状态的UE，在UE和NextGen CN之间存在信令连接和至少一个承载连接。由于N2在AMF终止，因此经由AMF终止到SMF的针对SMF的消息。在这种状态下，UE的位置是已知的，并且UE的移动性由切换程序和跟踪区域更新程序来处理。UE和NextGen CN之间可能存在至少一个会话。对于所有活动(active)PDU会话，RRC状态在那时可以是RRC-CONNECTED，而对于所有不活动(inactive)的PDU会话，RRC状态是RRC-INACTIVE。
当到SMF的最后的PDU会话或(如果PDU会话与附接程序一起建立的情况下的默认PDU会话)被释放或中断时，UE可以进入NSM-IDLE状态。该释放或失败由接入节点向UE显式地指示或由UE检测。
图6示出根据本公开的实施例的UE处的示例NSM状态转换600。图6中所示的NSM状态转换600的实施例仅用于说明。图6中示出的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
一旦UE建立PDU会话，就可以在UE处将NSM状态从NSM-IDLE转换到NSM-CONNECTED。此时建立RRC连接。NSM状态保持NSM-CONNECTED以在UE和SMF处请求附加PDU会话。一旦最后的PDU会话被释放，NSM状态就可以在UE处转换到NSM-IDLE。
可能存在UE在附接(attach)的同时请求PDU会话建立的一些特殊情况。此时，UE状态也可以从NSM-IDLE转换到NSM-CONNECTED并且在请求附加PDU会话的情况下保持连接。在UE处，默认PDU会话的释放可以转换NSM状态。
NMM状态描述了由移动性管理程序(诸如附接和跟踪区域更新程序)产生的移动性管理状态。这些状态在UE处以及在NextGen CN中的AMF处维护。以下是本公开中考虑的两种状态。在EMM-DEREGISTERED(注册)状态的一个示例中，AMF中的NMM上下文不保持UE的有效位置或路由信息。由于UE位置未知，因此AMF无法联系UE。主要与安全性相关的一些UE上下文仍然可以存储在UE和AMF中。在EMM-REGISTERED状态的另一示例中，UE位置在AMF中已知的，至少精确到分配给该UE的跟踪区域列表。UE还具有安全上下文，其是利用与AMF一起可用的N1和N2信令连接设置的。
图7示出根据本公开的实施例的示例NMM状态转换700。图7中所示的NMM状态转换700的实施例仅用于说明。图7中示出的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
UE和AMF可以在附接程序或跟踪区域更新完成后进入NMM-REGISTERED状态，并且一旦UE被分离，它们可以进入NMM-IDLE状态。此时，AN可以清除该UE的UE上下文。
NCM状态描述了UE与NextGen CN之间的信令连接。在UE和AMF处维护这些状态。在本公开中描述了两种NCM状态。在NCM-IDLE的一个示例中，UE和NextGen CN之间不存在信令连接，即没有N1和N2连接。此外，对于NCM-IDLE状态下的UE，接入网络(AN)中不存在UE上下文。在NCM-CONNECTED的又一个示例中，从UE和AMF的角度来看，UE和NextGen之间的信令连接存在。可以不建立RRC连接，因此UE可以保持在RRC-IDLE状态。虽然在AMF和SMF之间不存在N11连接，并且，在AN和UPF之间也可以没有N3连接用于该UE。
图8示出根据本公开的实施例的示例NCM状态转换800。图8中所示的NCM状态转换800的实施例仅用于说明。图8中示出的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
UE和AMF可以在附接程序完成时进入NCM-CONNECTED状态，并且一旦UE被分离，它们就可以进入NCM-IDLE状态。此时，AN可以清除该UE的UE上下文。
在UE和NextGen CN中的AMF处维护NMM状态。类似地，在UE和NextGen CN中的AMF处维护NSM状态。NSM状态与移动性管理状态之间的关系以NSM状态应用于连接到NextGen CN的任何接入网络(AN)的方式来定义，包括UE不支持移动性的场景。
图9示出根据本公开的实施例的UE处的NSM，NCM和NMM状态900之间的示例关系。图9中所示的NSM，NCM和NMM状态900之间的关系的实施例仅用于说明。图9中所示的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
图9中示出由UE维护的NSM状态、NCM状态和NMM状态之间的关系。在NMM-REGISTERED、NCM-IDLE和NSM-IDLE的一个示例中，UE可以不通电或不附接到NextGen CN。在这种状态下，AMF不保持UE的有效位置或路由信息，因此UE不可被联系。UE与AMF/SMF之间不存在信令连接。
在NMM-REGISTERED，NCM-CONNECTED和NSM-READY的另一示例中，UE可以通过使用附接程序的成功注册来进入NMM-REGISTERED状态。此时，UE处的RRC状态仍可保持RRC-IDLE。NextGen接入网络保留UE的上下文。在UE和NextGen CN之间存在信令连接(N1和N2)，但是由于此时没有建立活动PDU会话，因此不存在承载连接(N3)。在NMM-REGISTERED，NCM-CONNECTED和NSM-CONNECTED的又一示例中，UE通过建立信令和承载连接而连接到NextGenCN。SMF正在处理一个或多个PDU会话。如果PDU会话在那时是活动的，则RRC状态可以是RRC-CONNECTED。否则，RRC状态可以是RRC-INACTIVE。
图10示出根据本公开的实施例的AMF处的NSM、NCM和NMM状态1000之间的示例关系。图10中所示的NSM、NCM和NMM状态1000之间的关系的实施例仅用于说明。图10中所示的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
图10中示出由AMF维护的NMM状态和NCM状态之间的关系。在NMM-REGISTERED和NCM-IDLE状态的一个示例中，AMF不保持UE的有效位置或路由信息，因此UE不可联系。UE和AMF之间不存在信令连接。在NMM-REGISTERED和NCM-CONNECTED状态的另一示例中，AMF经由NextGen接入网络通过处理跟踪区域更新程序或附接程序进入NMM-REGISTERED状态。在这种状态下，UE通过信令连接从AMF角度变得可联系。
用户平面功能(UPF)选择可以在会话建立期间或者当需要UPF重定位时由会话管理功能(SMF)执行。可以基于每个PDU会话粒度来完成选择，其中，在接入节点(AN)和NextGen核心网络(CN)中的UPF之间以及在UPF之间存在每个PDU会话一个隧道。会话的所有QoS类别共享相同的外部IP报头，但是封装报头识别PDU会话并且可以携带QoS标记。
NextGen CN包括对多归属(multi-homing)UE的支持，还支持到相同或不同数据网络的多个连接，以支持本地服务和外部服务。从路由角度来看，以下功能定义哪个可与UPF共存。在上行链路分类器功能的一个示例中，上行链路分类器功能(UCF)通常驻留在用作N3终止点的UPF处。它允许将本地流量和外部流量引导到各自的网络。它应用运营商定义的过滤规则并确定分组的路由。UCF的支持是可选的，但是如果运营商支持到本地网络的流量，则是必需的。运营商可以使用配置或策略来确定哪些分组流将路由到本地网络/从本地网络路由。使用基于IP-5元组过滤规则的上行链路分类来应用这样的配置或策略。对于下行链路，运营商配置网络路由，使得仅来自本地服务器的合法流量可以通过UPF本地IP存在点(point of presence)。
在IP锚定功能的另一个示例中，IP锚定功能(IAF)是UPF的一部分，其提供对外部服务的访问并且位于更中心的位置。它负责UE IP地址管理。IAF的支持是强制性的。在分支功能的又一个示例中，启用分支功能(BF)以支持多路径/多归属PDU连接。它使来自UE的流量能够通过上行链路方向上的多个UPF经由多个路径被分割。类似地，在下行链路方向上，来自多个UPF的输入流量在发送到UE之前由该功能聚合。这是通常与作为N3终止点的UPF并置以便支持多路径/多归属传输能力的逻辑功能实体。
图11示出根据本公开的实施例的示例用户平面连接1100。图11中所示的用户平面连接1100的实施例仅用于说明。图11中所示的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
可以仅将中心锚定(centrally anchored)的一个主机IP地址指配给UE。具有本地IP存在点的UCF检查目的地IP地址并决定是否将隧道内的PDU发送到外部IP锚，或者可以将其发送到本地网络。
在适用的情况下，UE IP地址管理包括UE IP地址的分配和释放以及所分配的IP地址的更新。UE IP地址管理可以由SMF执行。SMF可以处理UE IP地址管理相关消息，维护相应的状态信息并向UE提供响应消息。在从外部DNN获得UE IP地址的情况下，另外，SMF还可以将分配、更新和释放相关的请求消息发送到外部DNN并维护相应的状态信息。当IAF经由用户平面信令从UE或从外部PDN接收到UE IP地址管理相关消息时，IAF可以支持将UE IP地址管理相关消息转发到SMF。
当SMF通过默认承载激活执行IPv4地址分配并通过PDN连接释放来释放时，IAF不需要特殊功能。对于其他UE IP地址管理机制，UE通过用户平面信令发送IP地址管理相关请求消息。因此，需要IAF将这些请求消息转发给SMF进行处理。一旦SMF处理了这些请求消息，SMF就通过用户平面信令向UE发送响应消息。因此，需要SMF将这些响应消息转发给IAF，以便可以将其中继到UE。相应地，SMF和IAF需要支持以下功能。
在一个示例中，对于通过IPv6无状态地址自动配置的IPv6默认前缀管理，SMF可以配置IAF以将路由器请求和邻居请求消息从UE转发到SMF。SMF可以将路由器广告和邻居广告消息转发到IAF，以将它们中继到UE。
在另一示例中，对于通过无状态DHCPv6的IPv6参数配置，SMF可以配置IAF以将所有DHCPv6消息从UE转发到SMF。SMF可以将DHCPv6响应消息转发到IAF以将它们中继到UE。
在又一示例中，对于IPv4地址管理和参数配置DHCPv4，SMF可以配置IAF以将所有DHCPv4消息从UE转发到SMF。SMF可以将DHCPv4响应消息转发到IAF以将它们中继到UE。
在又一示例中，对于通过IPv6前缀委托(prefix delegation)的IPv6前缀管理，SMF可以配置IAF以将所有DHCPv6消息从UE转发到SMF。SMF可以将DHCPv6响应消息转发到IAF以将它们中继到UE。
UPF的选择由SMF通过考虑UPF部署方案，诸如位于中心的UPF和位于接入网站点附近或位于接入网站点的分布式UPF，来执行。UPF的选择还可以使得能够部署具有不同能力的UPF，例如，不支持可选功能或支持可选功能的子集的UPF。可以在SMF和UPF之间的初始连接建立期间用信号通知UPF能力。可以使SMF动态地了解针对其具有已建立的N4会话的UPF负载和相对静态容量。
用于选择机制的确切参数集合是特定于部署的并且由运营商配置控制，例如，位置信息可以在某些部署被用于中选择UPF，而不在其他部署中使用。对于UPF选择，SMF可能能够考虑以下参数。在一个示例中，UPF的动态负载被认为是在节点级别。在这样的示例中，SMF然后可以在APN级别导出负载。在另一示例中，考虑在支持相同APN的UPF之间UPF的相对静态容量。在又一个示例中，考虑SMF处可用的UPF位置。在这样的示例中，UPF选择功能基于SMF配置使用这些参数来选择UE的附接点附近的UPF。在又一示例中，考虑UPF的能力和特定UE会话所需的功能。在又一示例中，可以通过将UE所需的功能和特征(其可以从诸如APN，映射的UE使用类型，UE位置信息的信息导出)或来自策略功能(例如，需要执行DPI)的功能和特征与UPF的能力相匹配来选择适当的UPF，以便为UE实现服务。在又一示例中，为了启用APN-AMBR实施，对于相同的UE和APN是否已经存在PDN连接，在这种情况下可以选择相同的UPF。
N4接口的主要任务之一是使SMF能够指示UPF如何转发用户数据流量。支持以下用户平面转发方案。在一个示例中，支持在UE和DDN之间转发用户平面，包括AN和UPF之间以及UPF之间的隧道映射。在另一示例中，支持经由UPF从UE和SMF转发用户平面分组。在这样的示例中，类似地，支持从外部DDN和SMF转发分组。示例包括与DHCPv4/v6相关的分组，经受HTTP重定向的流量等。在又一示例中，支持转发在SMF中经受缓冲的分组。
SMF通过向UPF提供流量处理指令来控制用户平面分组转发。流量处理指令包括：分组检测信息；以及转发目标和操作信息。
分组检测信息包括允许UPF识别经受由转发目标描述的转发处理的流量的信息。该信息可以允许L3、L4、L7/应用、承载和DDN连接级别上的检测。转发目标和操作描述了UPF如何处理与分组检测信息匹配的分组。转发目标和操作的细节可以取决于场景。UPF需要以下转发功能：应用封装、解封装或两者兼有；将流量转发给SMF；并应用本地配置的流量引导(steering)策略。
为了在SMF和UPF之间转发，通过使用UP封装协议封装用户平面分组，通过N4在控制协议之外转发用户平面分组，UP封装协议允许接收实体识别流量属于哪个DDN连接以及可能的话，识别流量属于哪个承载。
在从SMF到UPF用于向UE或DDN转发的方向上，UP封装协议还可以包含允许UPF识别UE或DDN是否是目标的信息。对于从SMF到UPF的流量以及从UPF到SMF的流量，这同样适用。
在空闲或省电模式下对UE的UE数据分组的缓冲是在每个UE会话基础上在SMF中执行的。当UE移动到NCM-IDLE状态时，如果SMF决定激活缓冲，则它可以通知UPF停止向AN发送数据分组并开始向SMF转发下行链路数据分组。当UE转换到NCM-CONNECTED状态时，SMF可以利用隧道特定参数经由N4接口更新UPF。如果存在可用的缓冲分组并且它们的缓冲持续时间尚未期满，则SMF可以将那些分组转发到控制平面信令之外的UPF以将它们中继到UE。然后，这些分组由该UPF转发到AN。
在启动N4会话建立程序之前，SMF和UPF之间的N4连接可能存在。作为PDU会话建立的一部分，UPF基于SMF提供的信息存储N4会话上下文。该N4会话上下文包括在UPF管理承载所需的参数。SMF可以在PDU会话期间修改N4会话上下文，并且稍后在PDU会话被释放时释放它。
N4会话管理程序用于控制用于特定PDU会话的UPF的功能。在发起N4会话建立程序之前，SMF和UPF之间的N4连接可能存在。N4会话管理程序包括N4会话建立程序、N4会话修改程序和N4会话终止程序。所有这些程序都由SMF发起。
以下参数通过SMF和UPF之间的N4接口进行交换。这不是穷尽的列表，但包括控制在UPF所需的不同动作所需的大部分参数；会话id；优先级(可以是以整体或每个规则为基准)；缓冲开始/停止通知；分组检测规则(例如，数据网络实例id、接口方向、UE IP地址、本地隧道标识符和UPF地址、SDF过滤器和应用id)；使用报告规则(例如，测量密钥、报告触发器、周期性测量阈值、体积测量阈值、时间测量阈值、事件测量阈值、非活动检测时间和基于事件的报告)；转发动作规则；报告规则(例如，测量密钥、报告触发器、开始时间、结束时间、测量信息、最后一个分组的时间)；以及QoS实行规则(例如，QoS实行规则相关标识符、UL/DL门状态、最大比特率、保证比特率、传输级别标记、扩展报头)。
在PDU会话建立和UPF重定位程序期间，在SMF和UPF之间执行N4会话建立程序。此程序用于在UPF处为新PDU会话创建初始N4会话上下文。N4会话上下文包括在UPF处管理PDU会话的每个承载所需的参数，并且基于会话标识符存储它。
图12示出根据本公开的实施例的示例N4会话建立程序1200。图12中所示的N4会话建立程序1200的实施例仅用于说明。图12中所示的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
如图12所示，在步骤1，SMF接收建立来自对等网络实体的新连接的触发器。在步骤2，SMF向UPF发送N4会话建立请求消息，N4会话建立请求消息包含指示UPF动作的参数/规则。这包括在本公开的“通过N4交换的参数”条款中列出的参数。在步骤3，UPF创建N4会话上下文并且以N4会话建立响应消息进行响应，该消息包含UPF响应于以信息被接收到必须提供给SMF的信息。
N4会话修改程序用于更新UPF处的PDU会话的现有连接的N4会话上下文。每当必须修改与PDU会话的现有连接相关的参数/规则时，在SMF和UPF之间执行N4会话修改程序。
图13示出根据本公开的实施例的示例N4会话修改程序1300。图13中所示的N4会话修改程序1300的实施例仅用于说明。图13中所示的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
如图13所示，在步骤1，SMF从对等网络实体接收修改PDU会话的现有连接的触发器。在步骤2，SMF向UPF发送N4会话修改请求消息，N4会话修改请求消息包含指示UPF动作的参数/规则的更新。这包括在本公开的“通过N4交换的参数”的条款中列出的一个或多个参数。在步骤3，UPF基于会话标识符识别要修改的N4会话上下文。然后，UPF根据SMF发送的信息更新N4会话上下文。UPF用包含UPF必须提供给SMF的信息的N4会话修改响应消息进行响应。
图14示出根据本公开的实施例的示例N4会话终止程序1400。图14中所示的N4会话终止程序1400的实施例仅用于说明。图14中所示的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
N4会话终止程序在图14中示出。它用于从UPF中移除N4会话上下文。在步骤1，SMF从对等网络实体接收终止PDU会话的现有连接的触发器。在步骤2，SMF向UPF发送N4会话终止请求消息。在步骤3，UPF基于会话标识符识别要终止的N4会话上下文，并移除N4会话上下文。UPF用包含UPF必须提供给SMF的信息的N4会话终止响应消息进行响应。
在服务描述的一些实施例中，请求者查询UPF以创建用于PDU会话的连接的N4会话上下文。在输入的一些实施例中，会话标识符和在本公开的“通过N4交换的参数”的条款中列出的其他参数/规则。在输出的一些实施例中，创建N4会话上下文以控制与PDU会话相关联的每个承载连接。
图15示出根据本公开实施例的示例N4会话建立服务1500。图15中所示的N4会话建立服务1500的实施例仅用于说明。图15中所示的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
如图15所示，在步骤1，请求者发送请求UPF创建N4会话上下文的N4会话建立请求(会话标识符和其他参数/规则)消息。在步骤2，UPF创建N4会话上下文，并且基于请求用提供N4会话建立响应消息的动作的状态的N4会话建立响应(会话标识符，其他参数和控制信息)消息进行响应。
图16示出根据本公开的实施例的示例N4会话修改服务1600。图16中所示的N4会话修改服务1600的实施例仅用于说明。图16中所示的一个或多个组件可以在被配置为执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器来实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
如图16所示，在步骤1，请求者发送请求UPF更新现有N4会话上下文的N4会话修改请求(会话标识符和其他参数/规则)消息。在步骤2，UPF更新N4会话上下文，并基于该请求用提供N4会话修改响应消息的动作的状态的N4会话修改响应(会话标识符和其他参数/规则)消息进行响应。在服务描述的一些实施例中，请求者查询UPF以修改现有N4会话上下文。
图17示出根据本公开实施例的示例N4会话终止服务1700。图17中所示的N4会话终止服务1700的实施例仅用于说明。图17中所示的一个或多个组件可以在配置成执行所述功能的专用电路中实现，或者一个或多个组件可以由执行指令以执行所述功能的一个或多个处理器实现。在不脱离本公开的范围的情况下使用其他实施例。
如图17所示，在步骤1，请求者发送请求UPF移除现有N4会话上下文的N4会话终止请求消息。在步骤2，UPF移除N4会话上下文，并用提供N4会话终止响应消息的动作的状态的N4会话终止响应(会话标识符、状态)消息进行响应。
在一个示例中，一种用于无线通信系统中的状态管理的接入和移动功能(AMF)的方法包括：确定至少一个状态机的状态；基于至少一个状态机的状态从目标接入网络(AN)接收N2路径切换请求消息；向会话管理功能(SMF)发送N11消息；以及当对应于N11消息从SMF接收到N11Ack消息时，向目标AN发送N2路径切换请求确认(Ack)消息，其中，当目标AN接收到N2路径切换请求Ack消息时，目标AN向源AN发送释放资源消息。
在此，当SMF从AMF接收到N11消息并决定重用用户平面功能(UPF)时，SMF从UPF接收与由SMF发送给UPF的N4会话修改请求消息相对应的N4会话修改响应消息。
在另一示例中，所述方法还包括基于与用户设备(UE)相关联的多个分组数据单元(PDU)会话的数量向至少一个SMF发送N11消息。
在此，当SMF从AMF接收到N11消息并决定使用新UPF作为目标UPF时，SMF从目标UPF接收与由SMF发送给目标UPF的N4会话建立请求消息相对应的N4会话建立响应消息。
在此，其中当SMF识别至少两个UPF时，SMF将N4会话修改请求消息发送到锚UPF，所述至少两个UPF包括锚UPF。
在此，SMF从源UPF接收与发送到源UPF的N4会话终止请求消息相对应的N4会话终止响应消息。
在此，所述至少一个状态机包括移动性管理状态，用于完成与用户设备(UE)相关联的附接程序或跟踪区域更新程序中的至少一个，所述移动性管理状态包括NMM-DEREGISTERED状态和NMM-REGISTERED状态；连接管理状态，用于完成与UE相关联的附接程序，所述连接管理状态包括NCM-IDLE状态和NCM-CONNECTED状态，其中，UE的状态机分别与移动性管理状态和连接管理状态同步。
在此，所述至少一个状态机还包括会话管理状态，用于完成与UE相关联的信令连接和至少一个承载连接，所述会话管理状态包括NSM-IDLE状态，NSM-READY状态和NSM-CONNECTED状态，其中：当接收到从UE到AMF的服务请求消息之后建立新的PDU会话时，执行AMF从NSM-IDLE状态到NSM-CONNECTED状态的状态转换，SMF被取消选择，当第一PDU会话建立请求消息从UE发送到AMF时，执行UE从NSM-READY状态到NSM-CONNECTED状态的状态转换，NSM-CONNECTED状态持续到最后PDU会话被释放，以及当UE附接到网络时，执行UE从NSM-IDLE状态到NSM-READY状态的状态转换。
在此，NMM-REGISTERED状态、NCM-CONNECTED状态和NSM-CONNECTED状态包括无线电资源控制(RRC)状态，其包括基于与UE相关联的PDU会话的数量的RRC-CONNECTED状态和RRC-IDLE状态，UE包括RRC-CONNECTED状态，RRC-IDLE状态和RRC-INACTIVE状态。
在一个示例中，一种包括指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由至少一个处理器执行时使得访问和移动功能(AMF)执行包括以下操作的方法：确定至少一个状态机的状态；基于至少一个状态机的状态从目标接入网络(AN)接收N2路径切换请求消息；向会话管理功能(SMF)发送N11消息；以及当对应于N11消息从SMF接收到N11Ack消息时将N2路径切换请求确认(Ack)消息发送给目标AN，其中，当目标AN接收到N2路径切换请求Ack消息时，目标AN向源AN发送释放资源消息。
在此，当SMF从AMF接收到N11消息并决定重用UPF时，SMF从用户平面功能(UPF)接收与由SMF发送给UPF的N4会话修改请求消息相对应的N4会话修改响应消息。
在另一示例中，所述方法还包括基于与用户设备(UE)相关联的多个分组数据单元(PDU)会话的数量向至少一个SMF发送N11消息。
在此，当SMF从AMF接收到N11消息并决定使用新UPF作为目标UPF时，SMF从目标UPF接收与由SMF发送给目标UPF的N4会话建立请求消息相对应的N4会话建立响应消息。
在此，当SMF从AMF接收到N11消息并决定使用新UPF作为目标UPF时，SMF从目标UPF接收与由SMF发送给目标UPF的N4会话建立请求消息相对应的N4会话建立响应消息。
在此，其中当SMF识别至少两个UPF时，SMF将N4会话修改请求消息发送到锚UPF，所述至少两个UPF包括锚UPF。
在此，SMF从源UPF接收与发送到源UPF的N4会话终止请求消息相对应的N4会话终止响应消息。
在此，所述至少一个状态机包括：移动性管理状态，用于完成与用户设备(UE)相关联的附接程序或跟踪区域更新程序中的至少一个，所述移动性管理状态包括NMM-DEREGISTERED状态和NMM-REGISTERED状态；以及连接管理状态，用于完成与UE相关联的附接程序，所述连接管理状态包括NCM-IDLE状态和NCM-CONNECTED状态，其中，UE的状态机分别与移动性管理状态和连接管理状态同步。
在此，所述至少一个状态机还包括会话管理状态，用于完成与UE相关联的信令连接和至少一个承载连接，所述会话管理状态包括NSM-IDLE状态，NSM-READY状态和NSM-CONNECTED状态，其中：当接收到从UE到AMF的服务请求消息之后建立新的PDU会话时，执行AMF从NSM-IDLE状态到NSM-CONNECTED状态的状态转换，SMF被取消选择，当第一PDU会话建立请求消息从UE发送到AMF时，执行UE从NSM-READY状态到NSM-CONNECTED状态的状态转换，NSM-CONNECTED状态持续到最后PDU会话被释放，以及当UE附接到网络时，执行UE从NSM-IDLE状态到NSM-READY状态的状态转换。
在此，NMM-REGISTERED状态、NCM-CONNECTED状态和NSM-CONNECTED状态包括无线电资源控制(RRC)状态，包括基于与UE相关联的PDU会话的数量的RRC-CONNECTED状态和RRC-IDLE状态，UE包括RRC-CONNECTED状态，RRC-IDLE状态和RRC-INACTIVE状态。
尽管已经利用示例性实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在包含落入所附权利要求范围内的这些改变和修改。
本申请中的描述均不应理解为暗示任何特定原件，步骤或功能是必须包括在权利要求范围中的基本要素。专利主题的范围仅由权利要求限定。此外，没有一项权利要求旨在援引35 U.S.C.112(f)除非确切的词语“用于…的装置”后面跟着分词。

Claims (16)

1.一种用于通信系统中的接入和移动功能AMF的装置，该装置包括：
收发器；和
至少一个处理器，与收发器耦合，并配置为：
控制收发器从目标接入网络AN接收用于通知用户设备UE已经移动到与目标AN相关联的目标小区的路径切换请求消息；
控制收发器基于路径切换请求消息，向一个或多个会话管理功能SMF实体发送第一消息；
控制收发器从一个或多个SMF实体接收包括隧道信息的第二消息；
聚合包括在第二消息中的隧道信息；和
控制收发器向目标AN发送包括聚合的隧道信息的路径切换请求确认Ack消息。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述路径切换请求消息包括至少一个要切换的会话并且所述至少一个会话与所述UE相关联。
3.如权利要求1所述的装置，其中，在所述一个或多个SMF实体中使用所述第一消息来确定用户平面功能UPF实体是否继续为所述UE服务。
4.一种用于通信系统中的会话管理功能SMF的装置，该装置包括：
收发器；和
至少一个处理器，与收发器耦合，并配置为：
控制收发器从接入和移动功能AMF实体接收第一消息；
基于第一消息确定源用户平面功能UPF实体是否继续为用户设备UE服务；
在源UPF实体不继续为UE服务的情况下，选择目标UPF实体；
控制收发器向目标UPF实体发送包括与上行链路相关联的隧道信息和与下行链路相关联的隧道信息中的至少一个的会话建立请求消息；
启动与源UPF实体相关联的定时器；和
在定时器期满的情况下控制收发器将包括与源UPF实体相关联的释放原因的会话释放请求消息发送到源UPF实体。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述至少一个处理器还被配置为：
控制收发器从目标UPF实体接收会话建立响应消息作为对会话建立请求消息的响应。
6.如权利要求5所述的装置，其中，所述至少一个处理器还被配置为：
控制收发器向具有协议数据单元PDU会话锚功能的UPF实体发送会话修改请求消息；和
控制收发器从具有PDU会话锚功能的UPF实体接收会话修改响应消息作为对会话修改请求消息的响应。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述至少一个处理器还被配置为：
控制收发器向AMF实体发送作为对第一消息的响应的第二消息。
8.如权利要求4所述的装置，其中，所述至少一个处理器被配置为基于UPF选择准则选择目标UPF实体，并且所述UPF选择准则包括以下各项中的至少一个：
关于至少一个UPF的动态负载的信息；
关于至少一个UPF的相对静态容量的信息；
关于SMF实体处可用的至少一个UPF的位置的信息；
关于至少一个UPF的能力和特定UE会话所需的功能的信息；
关于本地运营商策略的信息；或者
关于至少一个UPF的部署的信息。
9.一种通信系统中由接入和移动性管理功能AMF实体执行的方法，该方法包括：
从目标接入网络AN接收用于通知用户设备UE已经移动到与目标AN相关联的目标小区的路径切换请求消息；
基于路径切换请求消息，向一个或多个会话管理功能SMF实体发送第一消息；
从所述一个或多个SMF实体接收包括隧道信息的第二消息；
聚合包括在第二消息中的隧道信息；和
向目标AN发送包括聚合的隧道信息的路径切换请求确认Ack消息。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述路径切换请求消息包括至少一个要切换的会话并且所述至少一个会话与所述UE相关联。
11.如权利要求9所述的方法，其中，在所述一个或多个SMF实体中使用第一消息来确定用户平面功能UPF实体是否继续为所述UE服务。
12.一种通信系统中由会话管理功能SMF实体执行的方法，该方法包括：
从访问和移动功能AMF实体接收第一消息；
基于第一消息确定源用户平面功能UPF实体是否继续为用户设备UE服务；
在源UPF不继续为UE服务的情况下，选择目标UPF实体；
向目标UPF实体发送包括与上行链路相关联的隧道信息和与下行链路相关联的隧道信息中的至少一个的会话建立请求消息；
启动与源UPF实体相关联的定时器；和
在定时器期满的情况下将包括与源UPF实体相关联的释放原因的会话释放请求消息发送到源UPF实体。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：
从目标UPF实体接收会话建立响应消息作为对会话建立请求消息的响应。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
向具有协议数据单元PDU会话锚功能的UPF实体发送会话修改请求消息；和
从具有PUD会话锚功能的UPF实体接收会话修改响应消息作为对会话修改请求消息的响应。
15.如权利要求14所述的方法，还包括：
向AMF实体发送作为对第一消息的响应的第二消息。
16.如权利要求12所述的方法，其中，基于UPF选择准则选择目标UPF实体，并且所述UPF选择准则包括以下各项中的至少一个：
关于至少一个UPF的动态负载的信息；
关于至少一个UPF的相对静态容量的信息；
关于SMF实体处可用的至少一个UPF的位置的信息；
关于至少一个UPF的能力和特定UE会话所需的功能的信息；
关于本地运营商策略的信息；或者
关于至少一个UPF的部署的信息。
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