CN112789887A

CN112789887A - 切换管理方法

Info

Publication number: CN112789887A
Application number: CN201980064059.8A
Authority: CN
Inventors: 李东镇
Original assignee: SK Telecom Co Ltd
Current assignee: SK Telecom Co Ltd
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-05-11
Also published as: EP3860216A4; KR20200035689A; US20220053391A1; KR102326496B1; EP3860216A1; US11950148B2; WO2020067746A1

Abstract

根据实施方式的一种切换管理方法由会话管理功能(SMF)装置执行，并包括以下步骤：接收与通过接入源基站来接收预定服务的终端关联的切换信息；在接收到所述切换信息之后，获取与当向所述终端提供高可靠性和低等待时间服务时所述源基站使用的资源相关的资源信息；以及请求用户平面功能(UPF)装置，以便在目标基站中确保与所获取的所述资源信息对应的资源。

Description

切换管理方法

技术领域

本公开涉及切换管理方法。本申请要求于2018年9月27日提交的韩国专利申请No.10-2018-0115105的优先权。作为优先权基础的专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

在LTE通信系统中，随着通信服务的类型和需要的数据速率等的多样化，LTE频率的扩展和向5G通信系统的演进正在积极地进行。

快速演进的5G通信系统不仅基于有限的无线电资源来容纳尽可能多的用户设备，而且还支持增强移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)以及超可靠和低等待时间通信(URLLC)的场景。

在5G通信系统中，定义了端到端地支持用户设备、基站(无线电接入网络)、核心和服务器的网络结构，并且通过分离由现有LTE(4G)通信系统中的单个节点(例如，S-GW、P-GW等)执行的控制信令功能和数据发送/接收功能，定义了将用于控制信令功能的控制平面与用于数据发送/接收功能的用户平面分离的网络结构。

在这种情况下，在控制平面中包括各种节点。例如，控制用户设备的无线接入的接入和移动性管理功能(AMF)、管理/控制诸如各用户设备的用户设备信息和订阅服务信息、计费等这样的策略的策略控制功能(PCF)、管理/控制用于各用户设备的使用数据服务的会话的会话管理功能(SMF)以及执行与外部网络的信息共享功能的网络开放功能(NEF)可以被包括在控制平面中。

另外，诸如用户平面功能(UPF)这样的功能可以被包括在用户平面中。

发明内容

技术问题

在5G通信系统中，可以针对用户设备执行切换。如果在要执行切换的时间正在向用户设备提供超可靠和低等待时间通信(URLLC)服务，则期望的是用户设备在切换之后接收质量与切换之前提供的质量相同的URLLC服务。换句话说，即使执行切换，URLLC服务也可以被不中断地提供给用户设备，并且当提供URLLC服务时，在性能或速率方面可以不存在延迟。

因此，本公开要解决的问题是提供当在5G通信系统中针对用户设备执行切换时使得即使在切换之后用户设备也能够接收质量与执行切换之前提供给用户设备的质量相同的URLLC服务的技术。

然而，本公开要解决的问题不限于以上描述，并且本公开所属领域的技术人员可以根据以下描述清楚地理解未提到的待解决的另一问题。

技术方案

按照本公开的一方面，提供了一种通过会话管理功能(SMF)执行的切换管理方法。该方法包括：接收与通过接入源无线电接入网(S-RAN)来接收预定服务的用户设备(UE)相关的切换信息；在接收到所述切换信息之后，获得与当所述预定服务在所述S-RAN处被提供给所述UE时使用的资源有关的资源信息；以及向用户平面功能(UPF)发送在目标无线电接入网(T-RAN)中将确保与所获得的所述资源信息对应的资源的请求。

技术效果

根据实施方式，针对接入源基站并接收URLLC服务的用户设备，在完成到目标基站的切换之时或之前，在目标基站中可以确保源基站中的用于提供URLLC服务的资源。因此，即使在切换之后，也可以提供质量与执行切换之前提供给用户设备的URLLC服务相同的URLLC服务。

附图说明

图1示出了在概念上例示根据实施方式的5G通信系统的架构的示图。

图2示出了例示图1中例示的5G通信系统的架构的部分的示图。

图3示出了例示根据实施方式的切换管理方法的流程图。

图4示出了例示与在源基站处测量并且由用户设备通过接入源基站而使用的源基站的资源有关的资源信息的表。

图5示出了例示源基站向AMF发送的切换支持请求中所包括的信息的表。

图6示出了例示UPF从目标基站获得的目标基站的资源状态信息的表。

具体实施方式

根据下面结合附图进行的描述，将清楚地理解本公开的优点和特征以及实现它们的方法。然而，实施方式不限于所描述的那些实施方式，因为可以以各种形式来实现实施方式。应该注意，提供当前的实施方式是为了进行充分公开，并且还使本领域的技术人员能够知道实施方式的全部范围。因此，实施方式将仅由所附权利要求的范围限定。

在描述本公开的实施方式时，如果确定对相关已知部件或功能的详细描述不必要地混淆了本公开的主旨，则将省略对其的详细描述。另外，以下将描述的术语是考虑到本公开的实施方式的功能而定义的，并且可以根据用户或操作者的意图或实践而变化。因此，可以基于整篇说明书中的内容对其进行定义。

图1示出了在概念上例示根据实施方式的5G通信系统的架构10的示图。

将描述由图1的架构10表示的5G通信系统。5G通信系统是从作为第四代通信系统的长期演进(LTE)通信技术发展而来的技术。5G通信系统是通过现有移动通信网络结构或清洁状态结构(clean-state structure)的演进而得到的LTE通信技术和新无线电接入技术(RAT)的扩展技术，并支持扩展LTE(eLTE)、非3GPP接入等。

然而，因为图1中例示的架构10只是示例，所以本公开的思路不被解释为限于图1中例示的架构10也不被解释为5G通信系统。

架构10包括各种组件(例如，网络功能(NF))。下文中，将描述这些组件。

参照图1，示出了认证服务器功能(AUSF)、策略控制功能(PCF)、应用功能(AF)、统一数据管理(UDM)、数据网络(DN)、会话管理功能(SMF)100、用户平面功能(UPF)200、(无线电)接入网((R)AN)300或基站300、(核心)接入和移动性管理功能(AMF)400和用户设备(UE)500。

在这些组件当中，UPF 200可以是5G通信系统中的用户平面中所包括的组件，并在详细描述中可以被称为用户平面功能装置200或UPF 200。下文中，它将被称为UPF 200。

另外，SMF 100可以是5G通信系统中的与上述用户平面分开的控制平面中所包括的组件，并在详细描述中可以被称为会话管理功能装置100或SMF 100。下文中，它将被称为SMF 100。

SMF 100和UPF 200各自不仅执行由5G通信系统执行的公知功能，而且还执行打算在实施方式中提供的功能。因此，下文中，将简要地描述或跳过对由SMF 100和UPF 200中的每一个执行的公知技术的描述，并且将更详细地描述打算在实施方式中提供的功能。

图2示出了例示图1中例示的5G通信系统的架构10的部分的示图。参照图2，示出了SMF 100、UPF 200、源RAN(S-RAN)300A、目标RAN(T-RAN)300B以及已经连接到T-RAN 300B的现有UE 500B和500C。SMF 100和UPF 200通过N4接口连接，并且UPF 200通过N3接口连接到S-RAN 300A和T-RAN 300B中的每一个。

图2中示出的UE 500A接入S-RAN 300A并在使用S-RAN 300A的资源的同时被提供URLLC服务。在UE 500A接收URLLC服务的同时，可以针对UE 500A执行从S-RAN 300A到T-RAN300B的切换。即使在切换之后，也可以向UE 500A提供质量与切换之前的质量相同的URLLC服务。换句话说，即使在切换之后，URLLC服务也可以被不中断地提供给UE 500A，并且当提供URLLC服务时，在性能或速率方面可以不存在延迟。

为此目的，T-RAN 300B可以在完成UE 500A的到T-RAN 300B的切换之时或之前确保与UE 500A接入S-RAN 300A时使用的相同的量的资源。

因此，根据实施方式，当SMF 100从AMF 400接收到与UE 500A相关的切换信息时，SMF 100获得与UE 500A在接入S-RAN 300A时使用的资源有关的资源信息。在获得资源信息之后，SMF 100向UPF 200发送在完成UE 500A的到T-RAN 300B的切换之前或之时在T-RAN300B中确保或准备对应于该资源信息的资源的请求。如果由于现有UE 500B和500C已经连接到T-RAN 300B而难以在T-RAN 300B中确保足够资源，则SMF 100采取动作，以通过与UPF200协作来确保T-RAN 300B中的资源。作为动作的示例，可以包括撤回或减少资源中的分配给已经连接到T-RAN 300B的现有UE 500B和500C的部分的动作或发送用于将现有UE 500B和500C的一部分切换到除了T-RAN 300B外的另一RAN的请求的动作。作为附加动作，例如，可以包括发送用于限制新UE接入T-RAN 300B的请求的动作。

换句话说，根据实施方式，当针对接入S-RAN 300A并接收URLLC服务的UE500A执行到T-RAN 300B的切换时，在完成UE 500A的切换之时或之前，可以在T-RAN 300B中确保S-RAN 300A中的用于提供URLLC服务的资源。因此，即使恰好在切换之后，URLLC服务也可以被无缝地提供给UE 500A，并且当提供URLLC服务时，在性能或速率方面可以不存在延迟。换句话说，即使在切换之后，也可以向UE 500A提供质量与执行切换之前提供给UE 500A的URLLC服务相同的URLLC服务。另外，由于在T-RAN 300B中确保了资源，因此可以针对诸如N6接口或N9接口这样的连接到UPF 200的其它接口提供用于支持URLLC服务的资源。

下文中，参考图3，将更详细地描述执行上述切换的方法的过程。

图3示出了例示根据实施方式的切换管理方法的流程图。该切换管理方法由图1和图2中示出的SMF 100执行。另外，由于图3中示出的仅仅是示例，因此本公开的构思不限于图3中示出的构思。

参照图3，示出了SMF 100、UPF 200、S-RAN 300A、T-RAN 300B、AMF 400和UE 500A。

AMF 400具有与连接到S-RAN 300A的多个UE当中的已经请求或能够接收URLLC服务的UE有关的信息，并将该信息提供给S-RAN 300A。S-RAN 300A基于从AMF 400接收到的该信息向接入S-RAN 300A的UE当中的能够接收URLLC服务的UE 500A提供URLLC服务。

此时，通过N3接口在UPF 200和S-RAN 300A之间发送和接收与URLLC服务相关的作为用户平面分组的分组。因此，通过UPF 200发送和接收该分组。因此，在步骤A中，UPF 200可以通过监视N3接口来获得与S-RAN 300A的用于发送和接收该分组的资源有关的资源信息。

图4示出了例示由UPF 200获得的与S-RAN 300A相关的资源信息的表格。参照图4，示出了在S-RAN 300A处测量资源信息的时间和在该时间测得的资源信息。本文中，吞吐量和等待时间被示为图4中的测量目标，但除此之外，也可以测量带宽并将其从S-RAN 300A提供给UPF 200。

返回参照图3，S-RAN 300A监视与UE 500A的连接并确定是否要执行UE 500A的切换。如果确定要执行切换，则在步骤B中，S-RAN 300A通过N2接口向AMF 400发送切换支持请求。可以在UE 500A准备切换的情况、正在执行切换的情况以及完成切换的情况中的任一者下执行步骤B。另外，各种信息可以与切换支持请求一起从S-RAN 300A发送到AMF 400，这在图5中有例示。

参照图5，要执行切换的UE 500A的ID(或切片ID)、UE 500A的会话ID、UE 500A的IP地址、T-RAN 300B的ID以及S-RAN 300A产生或做出切换支持请求的时间(或切换请求时间)、所估计的切换时间以及在T-RAN 300B中要确保的资源的类型中的至少一者可以与切换支持请求一起被发送到AMF 400，但不限于此。另外，尽管在图5中吞吐量被示为要确保的资源的类型，但在要确保的资源的类型中还可以包括等待时间或带宽。

返回参照图3，在步骤C中，AMF 400通过N11接口或基于服务的接口(SBI)将与UE500A相关的切换信息发送到SMF 100。

上述切换信息可以包括在步骤B中从S-RAN 300A发送到AMF 400的上述各种信息以及关于切换请求是否紧急的信息中的至少一者。如果切换请求是紧急的，则SMF 100可以紧急地或优先于其它切换请求来处理该切换请求，并且可以在其它切换请求之前针对在T-RAN 300B中优先确保的资源采取动作。

此后，SMF 100从UPF 200获得UE 500A在接收URLLC服务时使用的S-RAN300A的资源信息。SMF 100从UPF 200获得的资源信息可以与图4中描述的相同。

另外，SMF 100向UPF 200发送将在T-RAN 300B中确保与UE 500A使用的S-RAN300A的资源信息对应的资源的请求，并且UPF 200响应于请求在T-RAN 300B中确保资源而采取动作。本文中，存在两种执行以上处理的方法。

第一种方法是，当SMF 100确定与确保资源相关的总体情形并确定适当的动作时，UPF 200仅从SMF 100接收动作并执行接收到的动作。换句话说，在这种情况下，SMF 100进行确定，而UPF 200不进行任何确定，而是充当执行者。

另一方面，第二种方法是，SMF 100简单地向UPF 200发送确保资源的请求，然后UPF 200根据该请求进行确定并确定要执行的适当动作。换句话说，在这种情况下，SMF 100不进行任何确定，但仅发送请求，而UPF 200进行确定并充当执行者。

根据这些方法当中的第一种方法，在步骤D中，SMF 100通过N4接口向UPF 200发送对T-RAN 300B的资源状态信息的请求。此后，在步骤E中，UPF 200通过监视UPF 200与T-RAN300B之间的N3接口来获得T-RAN 300B的资源状态信息。图6示出了例示通过监视UPF 200与T-RAN 300B之间的N3接口而获得的T-RAN 300B的资源状态信息的表。参照图6，接入T-RAN300B的UE的ID、每个UE的吞吐量和等待时间以及与是否向各UE提供URLLC服务有关的信息可以被包括在资源状态信息中。

返回参照图3，在步骤G中，UPF 200通过N4接口将在步骤E中获得的T-RAN300B的资源状态信息提供给SMF 100。此后，SMF 100将UE 500A使用的S-RAN300A的资源信息与T-RAN300B的资源状态信息进行比较。

根据比较的结果，可以在T-RAN 300B中确保足够的资源。在这种情况下，在步骤H中，SMF 100通过N4接口向UPF 200发送T-RAN 300B保持这种状态(资源被充分确保的状态)的请求。

然后，UPF 200执行与例如PDR、FAR、QER等相关的操作，使得T-RAN 300B保持这种状态。作为执行操作的结果，此后在T-RAN 300B中可以限制新UE的接入，或者即使允许接入，也可以存在速率限制。

然而，根据比较的结果，可能无法在T-RAN 300B中确保足够的资源。在这种情况下，SMF 100确定为了确保资源而将要发送到UPF 200的动作，例如，与对PDR、FAR、QER等的控制相关的动作。动作的示例可以包括撤回或减少资源中的分配给已经连接到T-RAN 300B的现有UE 500B和500C的部分的动作或发送用于将现有UE 500B和500C中的一些切换到除了T-RAN 300B外的另一RAN的请求的动作。本文中，资源的一部分被撤回或作为切换到另一RAN的目标的现有UE可以是没有被提供URLLC服务的UE(被称为非URLLC UE 500C)。此时，可以通过图6中示出的信息(即，在步骤G中SMF 100从UPF 200接收到的信息)来识别是否向现有UE 500B和500C中的每一个提供URLLC服务。

所确定的动作被从SMF 100发送到UPF 200，并且UPF 200基于接收到的动作执行预定操作，使得可以在T-RAN 300B中确保资源。另外，由于在T-RAN 300B中确保了资源，因此可以针对连接到UPF 200的其它接口(例如，N6接口或N9接口)提供用于支持URLLC服务的资源。

接下来，根据第二种方法，在步骤D中，SMF 100通过N4接口将用于在T-RAN300B中确保资源的请求发送到UPF 200。在发送请求时，SMF 100在接收URLLC服务的同时，还向UPF200发送由UE 500A使用的S-RAN 300A的资源信息。然后，在步骤E中，UPF 200通过监视UPF200与T-RAN 300B之间的N3接口来获得T-RAN300B的资源状态信息。本文中，所获取的资源状态信息如图6中所示。

返回参照图3，UPF 200将UE 500A使用的S-RAN 300A的资源信息与T-RAN300B的资源状态信息进行比较。

作为比较的结果，可以在T-RAN 300B中确保足够的资源。在这种情况下，UPF200执行与例如PDR、FAR和QER相关的操作，以便T-RAN 300B保持这种状态(资源被充分确保的状态)。因此，此后在T-RAN 300B中可以限制新UE的接入，并且可能存在速率限制。

然而，作为比较的结果，可能无法在T-RAN 300B中确保足够的资源。在这种情况下，UPF 200确定用于确保资源的预定动作(例如，与对PDR、FAR、QER等的控制相关的动作)，然后基于所确定的动作执行预定操作，以便可以在T-RAN 300B中确保资源。针对该方法的动作的示例与第一种方法相同。另外，由于在T-RAN 300B中提供了资源，因此可以针对连接到UPF 200的其它接口(例如，N6接口或N9接口)提供用于支持URLLC服务的资源。

根据上述的两种方法，将UE 500A在接收URLLC服务时使用的S-RAN 300A的资源信息与T-RAN 300B的资源状态信息进行比较。此时，要比较的S-RAN 300A的资源信息可以是在切换请求(在步骤C中SMF 100从AMF 400接收的)的时间之前的预定时段期间测得的资源信息，并且在该预定时段期间测得的资源信息的最大值、最小值或平均值中的任一个可以是在T-RAN 300B中要确保的资源的参考。

本文中，可以基于图4示出的各资源信息的“测量时间”来识别在切换请求的时间之前的预定时段期间是否测量资源信息。

另外，在步骤C中，与所估计的用于执行切换的时间有关的信息可以被发送到SMF100。UPF 200可以控制T-RAN 300B，使得可以在所估计的用于执行切换的时间内执行确保T-RAN 300B中的预定资源的处理。

本文中，步骤B、C、D、G和H中的每一个都是在控制平面上执行的。

如上所述，根据实施方式，当执行通过接入S-RAN 300A而接收URLLC服务的UE的到T-RAN 300B的切换时，在完成UE的切换之时或之前，可以在T-RAN 300B中确保S-RAN 300A中的用于提供URLLC服务的资源。因此，即使恰好在切换之后，URLLC服务也可以被无缝地提供给UE，并且当提供URLLC服务时，在性能或速率方面可以不存在延迟。换句话说，即使在切换之后，也可以提供质量与执行切换之前提供给UE的URLLC服务相同的URLLC服务。另外，由于在T-RAN 300B中提供了资源，因此可以针对诸如N6接口或N9接口这样的连接到UPF的其它接口提供用于支持URLLC服务的资源。

另一方面，可以以存储被编程为执行切换管理方法中所包括的各步骤的计算机程序的计算机可读存储介质、或计算机可读存储介质中存储的被编程为执行切换管理方法中所包括的各步骤的计算机程序的形式来实现与上述切换管理方法相关的本公开。

如上所述，本领域的技术人员应该理解，可以在不改变其技术构思或其基本特征的情况下以其它形式来实现本公开。因此，应该理解，上述实施方式仅仅是示例，并不旨在限制本公开。本公开的范围由随附权利要求而非详细描述限定，并且权利要求的含义和范围和从其等同物推导出的所有改变形式和修改形式应该被解释为被包括在本公开的范围内。

工业适用性

根据实施方式，即使在切换之后，也可以提供质量与在执行切换之前提供给终端的高可靠性低等待时间服务相同的高可靠性低等待时间服务。

Claims

1.一种通过会话管理功能SMF执行的切换管理方法，该方法包括以下步骤：

接收与通过接入源无线电接入网S-RAN来接收预定服务的用户设备UE相关的切换信息；

在接收到所述切换信息之后，获得与当所述预定服务在所述S-RAN处被提供给所述UE时使用的资源相关的资源信息；以及

向用户平面功能UPF发送在目标无线电接入网T-RAN中将确保与所获得的所述资源信息对应的资源的请求。

2.根据权利要求1所述的切换管理方法，

其中，接收到的所述切换信息包括与请求所述切换的时间有关的时间信息，并且

其中，获得所述资源信息包括获得在比请求所述切换的时间早预定时间的时段期间在所述S-RAN处使用的资源信息。

3.根据权利要求1所述的切换管理方法，其中，所获得的所述资源信息包括：当向所述UE提供所述预定服务时测得的所述S-RAN与所述UE之间的吞吐量、等待时间和带宽中的至少一者。

4.根据权利要求1所述的切换管理方法，其中，接收所述切换信息包括接收将在所述T-RAN中确保的资源的类型以及估计的所述UE的切换的时间信息中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的切换管理方法，该方法还包括以下步骤：

在接收到所述切换信息之后，从所述UPF接收所述T-RAN的资源状态信息，并且

其中，向所述UPF发送所述请求的步骤包括：

将所获得的所述资源信息与接收到的所述T-RAN的资源状态信息进行比较；

基于所述比较的结果，采取动作以在所述T-RAN中确保与所获得的所述资源信息对应的资源；以及

向所述UPF发送对所采取的所述动作的操作的请求。

6.根据权利要求5所述的切换管理方法，其中，从所述UPF接收的所述T-RAN的所述资源状态信息包括所述T-RAN与接入所述T-RAN的所述UE之间的吞吐量、等待时间和带宽以及与超可靠和低等待时间通信URLLC服务是否正被提供给接入所述T-RAN的UE有关的信息中的至少一者。

7.根据权利要求1所述的切换管理方法，其中，向所述UPF发送所述请求包括向所述UPF发送当执行所述UE的到所述T-RAN的切换时将在所述T-RAN中确保与所获得的所述资源信息当中的具有最大值的资源信息对应的资源的请求。

8.根据权利要求1所述的切换管理方法，其中，向所述UPF发送所述请求包括向所述UPF发送用于减少所述T-RAN的被分配给接入所述T-RAN的UE的部分的资源的请求、用于将所述UE的所述部分切换到除了所述T-RAN外的另一无线电接入网络的请求以及用于限制到所述T-RAN的另外的UE接入的请求中的至少一者。