CN112911525B - 应用功能影响业务路由的消息和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明应用功能影响业务路由的消息和系统公开的一个方面提供了一种用于用户设备(UE)互联网协议(IP)地址的管理的方法。该方法包括应用功能(AF)向策略控制功能(PCF)发送请求，该请求包括标识业务的信息和应保留与上述业务相关联的UE IP地址的指示。该方法还包括PCF向负责管理与业务相关联的协议数据单元(PDU)会话的会话管理功能(SMF)发送包括上述指示的策略和计费控制(PCC)规则。在一些实施例中，上述请求由AF经由网络开放功能(NEF)发送到PCF。在一些实施例中，该方法还包括SMF根据PCC规则管理UE IP地址。在一些实施例中，上述管理包括：保留与业务相关联的PDU会话的UE IP地址。在一些实施例中，上述保留包括防止与UE IP地址相关联的协议数据单元(PDU)会话锚(PSA)的重选。

Description

应用功能影响业务路由的消息和系统
技术领域
本发明涉及无线通信网络领域，尤其涉及用于应用功能影响一组用户设备(userequipment，UE)的联合用户面路径优化的业务路由的系统和方法。
背景技术
在技术标准3GPP TS23.501第15版中，单独的协议数据单元(protocol dataunit，PDU)会话被独立地管理，该PDU会话可能由彼此不相关的多个会话管理功能(sessionmanagement function，SMF)管理。PDU会话的独立管理意味着PDU会话之间缺乏相关性。类似地，SMF通常选择独立于其他SMF选择的用户面(userplane，UP)路径的特定PDU会话的UP路径。在一些场景下，这可能导致端到端UP路径效率低。例如，IP多媒体子系统(IPmultimedia subsystem，IMS)场景可以涉及一对用户设备(userequipment，UE)之间的端到端UP路径，该路径经由本地用户面功能(userplanefunction，UPF)或数据网络接入标识符(data network access identifier，DNAI)。每个UE与所涉及的UPF或DNAI之间的相应UP路径将由不同的SMF独立地选择，这可能导致端到端UP路径效率低。
提供了该背景信息以揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。不一定意在承认也不应被解释为前述信息中的任何信息构成相对于本发明的现有技术。
发明内容
本发明实施例的一个目的是提供应用功能(AF)影响协议数据单元(PDU)会话的方法和系统。一些实施例提供用户设备(UE)互联网协议(Internetprotocol，IP)地址的管理。一些实施例使得与相关PDU会话相关联的UP路径相关。
本公开的一个方面提供了一种用于用户设备(UE)互联网协议(IP)地址的管理的方法。该方法包括：应用功能(AF)向策略管理功能(policy control function，PCF)发送请求，该请求包括标识业务的信息和应保留与该业务相关联的UE IP地址的指示。上述方法还包括PCF向负责管理与业务相关联的协议数据单元(PDU)会话的会话管理功能(SMF)发送包括上述指示的策略和计费控制(policy and charging control，PCC)规则。在一些实施例中，上述请求由AF经由网络开放功能(network exposure function，NEF)发送到PCF。在一些实施例中，该方法还包括SMF根据上述PCC规则管理上述UE IP地址。在一些实施例中，上述管理包括：保留与上述业务相关联的PDU会话的UE IP地址。在一些实施例中，上述保留包括防止与上述UE IP地址相关联的协议数据单元(PDU)会话锚(PDU session anchor，PSA)的重选。在一些实施例中，防止PSA的重选包括接收触发以修改包括PSA重选的路径。在一些实施例中，防止PSA的重选还包括选择包括PSA的新路径以作为响应。
本公开的另一方面提供了一种用于用户设备(UE)互联网协议(IP)地址的管理的方法，该方法由会话管理功能(SMF)执行，该SMF用于管理与业务相关联的协议数据单元(PDU)会话。该方法包括从策略控制功能(PCF)接收策略和计费控制(PCC)规则，该PCC规则包括应保留与业务相关联的UE IP地址的指示。该方法还包括根据PCC规则管理UE IP地址，该管理包括以下至少之一：保留用于与业务相关联的PDU会话的UE IP地址，以及防止与UEIP地址相关联的协议数据单元(PDU)会话锚(PSA)的重选。在一些实施例中，该PCC规则与来自AF的请求相关联，该请求包括标识业务的信息和上述指示。在一些实施例中，PSA是UPF，上述PDU会话的UP路径通过该UPF连接到数据网络(data network，DN)。
本公开的另一方面提供了一种网络节点，该网络节点包括至少一个网络接口、至少一个处理器、以及用于存储指令的非暂时性计算机可读存储器，当被该至少一个处理器执行时，该指令将网络节点配置为执行本文公开的方法。例如，这样的网络节点用于从策略控制功能(PCF)接收策略和计费控制(PCC)规则，该PCC规则包括应保留与业务相关联的用户设备(UE)互联网协议(IP)地址的指示。该网络节点还用于根据该PCC规则管理UE IP地址，该管理包括以下至少之一：保留与业务相关联的PDU会话的UE IP地址；以及防止与UEIP地址相关联的协议数据单元(PDU)会话锚(PSA)的重选。在一些实施例中，该PCC规则与来自AF的请求相关联，该请求包括标识业务的信息和上述指示。在一些实施例中，PSA是UPF，上述PDU会话的UP路径通过该UPF连接到数据网络(DN)。
本公开的另一方面提供了一种用于用户设备(UE)互联网协议(IP)地址的管理的方法，该方法包括应用功能(AF)向策略控制功能(PCF)发送请求，该请求包括标识业务的信息和应保留与业务相关联的UE IP地址的指示。
本公开的另一方面提供了一种网络节点，该网络节点包括至少一个网络接口、至少一个处理器、以及用于存储指令的非暂时性计算机可读存储器，当被该至少一个处理器执行时，该指令将网络节点配置为执行本文公开的方法。例如，这样的网络节点用于向策略控制功能(PCF)发送请求，该请求包括标识业务的信息和应保留与业务相关联的用户设备(UE)互联网协议(IP)地址的指示。
本公开的另一方面提供了一种用于用户设备(UE)互联网协议(IP)地址的管理的系统。该系统包括应用功能(AF)以及策略控制功能(PCF)。该系统还包括用于向PCF发送请求的AF，该请求包括标识业务的信息和应保留与业务相关联的UE IP地址的指示。该系统还包括PCF，该PCF用于向负责管理与业务相关联的协议数据单元(PDU)会话的会话管理功能(SMF)发送包括指示的策略和计费控制(PCC)规则。在一些实施例中，该系统还包括网络开放功能(NEF)；并且其中，该AF用于经由该NEF向PCF发送该请求。在实施例中，该系统还包括SMF，并且其中，该SMF用于根据PCC规则管理UE IP地址。在一些实施例中，系统还包括SMF，并且其中，该SMF用于根据PCC规则管理UE IP地址，包括保留与业务相关联的PDU会话的UEIP地址。在一些实施例中，系统还包括SMF，并且其中，该SMF用于根据PCC规则管理UE IP地址，包括防止与UE IP地址相关联的协议数据单元(PDU)会话锚(PSA)的重选。
相应地，本发明的另一方面提供了一种控制面功能，该控制面功能包括至少一个处理器，以及存储软件指令的非暂时性计算机可读存储器，该软件指令用于控制该至少一个处理器执行包括以下的进程：接收两个或多个相关PDU会话的标识；以及与一个或多个会话管理功能(SMF)交互以使相关PDU会话的相应用户面路径相关。
附图说明
从以下结合附图的具体实施方式中，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：
图1是可以用于实现根据本发明代表性实施例的设备和方法的计算系统100的框图；
图2是示意性示出了可以用于本发明实施例的代表性服务器的架构的框图；
图3是示出5G核心网的系统架构的基于服务的视图的框图；
图4是示出独立的用户面路径管理的示例场景的框图；
图5A和图5B是示出了图3的系统架构中的相关PDU会话的联合用户面路径管理的相应场景的框图；
图6是示出用于优化图3的系统架构中的UP路径的示例过程的消息流图；
图7是示出用于图3的系统架构中的路径选择功能的示例架构的框图；
图8是示出由图7的PSF进行UP路径选择(重选)的示例过程的消息流图；
图9是示出使用图7的PSF的相关PDU会话的业务路由的AF影响的示例过程的消息流图；
图10是示出AF请求网络对UE组执行联合UP路径优化的示例过程的消息流图；
图11是示出用于图3的系统架构中的路径选择功能的另一示例架构的框图；
图12A和图12B示出了由图11的UPO进行联合UP路径优化或选择(重选)的示例过程的消息流图；
图13是示出AF响应UP路径管理事件通知的示例过程的消息流图；
图14A是对于具有UE移动性(不具有应用重定位)的SSC模式1和SSC模式3的UP低效分析的图示；
图14B是对于具有UE移动性(具有应用重定位)的SSC模式1和SSC模式3的UP低效分析的图示；
图15是示出AF请求保存UE IP地址的示例过程的消息流图。
应注意，在整个附图中，相同的特征由相同的附图标记标识。
具体实施方式
图1是在计算和通信环境100内示出的电子设备(electronic device，ED)102的框图，计算和通信环境100可以用于实现本文公开的设备和方法。在一些实施例中，该电子设备可以是通信网络基础设施的单元，例如基站，如NodeB、增强型NodeB(enhanced Node B，eNodeB)、下一代NodeB(有时称为gNodeB或gNB)、归属用户服务器(home subscriberserver，HSS)、网关(gateway，GW)(例如分组网关(packet gateway，PGW)或服务网关(serving gateway，SGW))、或演进分组核心(evolved packet core，EPC)网络中的各种其他节点或功能。在其他实施例中，电子设备可以是通过无线接口连接至网络基础设施的设备，例如移动电话、智能电话、或其他可被分类为用户设备(UE)的此类设备。在一些实施例中，ED 102可以是机器类型通信(machine typecommunication，MTC)设备(也被称为机器对机器(machine-to-machine，m2m)设备)、或是尽管不向用户提供直接服务但可以被归类为UE的另一种这样的设备。在一些参考文献中，ED也可以被称为移动设备，该术语旨在反映连接至移动网络的设备，而不管设备本身是否被设计用于移动或是否能够移动。特定设备可利用所示出的所有组件或只利用组件的子集，并且集成度可因设备而异。此外，设备可以包含组件的多个实例，例如多个处理器、存储器、发射器、接收器等。电子设备102通常包括处理器104(例如中央处理器(central processing unit，CPU))，并且还可以包括专用处理器(例如图形处理器(graphics processing unit，GPU)或其他这样的处理器)、存储器106、网络接口108、以及用于连接ED 102的组件的总线110。可选地，ED 102还可以包括例如大容量存储设备112、视频适配器114、以及I/O接口116(以虚线示出)的组件。
存储器106可以包括处理器104可读的任何类型的非暂时性存储器，例如静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamicrandom access memory，DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)或其组合。在实施例中，存储器106可以包括多于一种类型的存储器，例如用于启动的ROM，以及用于在执行程序时使用的程序和数据存储的DRAM。总线110可以是任何类型的若干总线架构中的一个或多个，其包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、或视频总线。
电子设备102还可以包括一个或多个网络接口108，该网络接口108可以包括有线网络接口和无线网络接口中的至少一个。如图1所示，网络接口108可以包括有线网络接口以连接到网络118，并且还可以包括无线接入网接口120以通过无线链路连接到其他设备。当ED 102是网络基础设施时，对于充当核心网(corenetwork，CN)的单元而不是在无线边缘处的单元的节点或功能(例如eNB)，可以省略无线接入网接口120。当ED 102是在网络的无线边缘处的基础设施时，可以包括有线网络接口和无线网络接口。当ED 102是无线连接设备(例如用户设备)时，可以存在无线接入网接口120，并且可以通过其他无线接口(例如WiFi网络接口)来对无线接入网接口120进行补充。网络接口108允许电子设备102与远程实体通信(例如连接到网络118的远程实体)。
大容量存储器112可以包括任何类型的非暂时性存储设备，该非暂时性存储设备用于存储数据、程序、以及其他信息，并且使得该数据、程序、以及其他信息可经由总线110访问。大容量存储器112可以包括例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、或光盘驱动器中的一个或多个。在一些实施例中，大容量存储器112可以远离电子设备102，并且可以通过网络接口(例如接口108)来访问。在所示实施例中，大容量存储器112与包括该大容量存储器的存储器106不同，并且通常可以执行与较高时延兼容的存储任务但是不提供或提供较小的波动性。在一些实施例中，大容量存储器112可以与异构存储器106集成。
可选的视频适配器114和I/O接口116(以虚线示出)提供将电子设备102耦合至外部输入设备和外部输出设备的接口。输入设备和输出设备的示例包括耦合至视频适配器114的显示器122和耦合至I/O接口116的I/O设备124(例如触摸屏)。其他设备可以耦合至电子设备102，并且可以利用额外的或更少的接口。例如，串行接口(例如通用串行总线(universal serial bus，USB)(未示出))可以用于提供用于外部设备的接口。本领域技术人员将理解，在ED 102是数据中心的一部分的实施例中，I/O接口116和视频适配器114可以被虚拟化并通过网络接口108提供。
在一些实施例中，电子设备102可以是独立设备，而在其他实施例中，电子设备102可以位于数据中心内。如本领域所理解的，数据中心是可以用作集体计算及存储资源的计算资源(通常以服务的形式)的集合。在数据中心内，多个服务可以连接在一起以提供计算资源池，在该计算资源池上可以实例化虚拟化实体。数据中心可以彼此连接，以形成由通过连接资源彼此连接的池化计算和存储资源组成的网络。连接资源可以采用例如以太网或光通信链路的物理连接的形式，并且在一些情况下也可以包括无线通信信道。如果两个不同的数据中心通过多个不同通信信道连接，则可以使用包括形成链路聚合组(linkaggregation group，LAG)在内的多种技术中的任何技术将链路组合在一起。应当理解，可以将任何或所有计算资源、存储资源、以及连接资源(以及网络内的其他资源)划分于不同的子网之间，在一些情况下，可以以资源切片形式进行划分。如果将跨多个连接的数据中心或其他节点集合的资源切片，则可以创建不同的网络切片。
图2是示意性地示出可在本发明实施例中使用的代表性服务器200的架构的框图。可以预期的是，服务器200可以物理地实现为一个或多个计算机、存储设备、以及路由器(其中的任何一个或全部可以根据上面参考图1描述的系统100构造)互连在一起以形成本地网络或集群，并执行合适的软件以完成其预期的功能。普通技术人员将认识到，存在可以用于本发明目的的许多合适的硬件和软件组合，这些组合或者是本领域已知的，或者可以在将来开发。因此，本说明书中不包括显示物理服务器硬件的图。相反，图2的框图示出了服务器200的代表性功能架构，应该理解，可以使用硬件和软件的任何合适组合来实现该功能架构。
如图2所示，图示的服务器200通常包括主机基础设施202和应用平台204。该主机基础设施202包括服务器200的物理硬件资源206(例如信息处理资源、流量转发资源、和数据存储资源)，以及向应用平台204呈现硬件资源206的抽象的虚拟化层208。该抽象的具体细节将取决于由应用层托管的应用的需求(如下所述)。因此，例如，提供流量转发功能的应用可以使用硬件资源206的抽象来呈现，该硬件资源206简化了一个或多个路由器中的流量转发策略的实现方式。类似地，提供数据存储功能的应用可以使用有助于数据的存储和检索(例如，使用轻量级目录访问协议——LDAP(lightweight directory accessprotocol))的硬件资源206的抽象来呈现。
应用平台204提供托管应用的能力，并且包括虚拟化管理器210和应用平台服务212。该虚拟化管理器210通过提供基础设施即服务(infrastructure as a service，IaaS)设施来支持针对应用214的灵活且有效的多租户运行时和托管环境。在工作中，虚拟化管理器210可以为由平台204托管的每个应用程序提供安全性和资源“沙箱(sandbox)”。每个“沙箱”可以实现为虚拟机(virtual machine，VM)216，该VM 216可以包括合适的操作系统和对服务器200的(虚拟化)硬件资源206的受控访问。应用平台服务212向应用平台204上托管的应用214提供一组中间件应用服务和基础设施服务，这将在下文更详细地描述。
来自供应商、服务提供商、以及第三方的应用214可以在相应的虚拟机216内部署和执行。例如，可以借助于如上所述的在应用平台204上托管的一个或多个应用214实现MANO和SONAC(及其各种功能，例如SDT、SDP、以及SDRA)。可以根据本领域中已知的面向服务架构(service-oriented architecture，SOA)的原理方便地设计应用程序214与服务器200中的服务之间的通信。
通信服务218可以允许在单个服务器200上托管的应用程序214与应用平台服务212进行通信(例如，通过预定义的应用程序编程接口(application programminginterfaces，API))并且彼此通信(例如，通过服务特定的API)。
服务注册表220可以提供服务器200上可用服务的可见性。此外，服务注册表220可以呈现服务可用性(例如，服务的状态)以及有关接口和版本。应用程序214可以使用其来发现和定位应用程序所需服务的端点，并发布其自己的服务端点以供其他应用程序使用。
移动边缘计算允许云应用服务与移动网络单元一起托管，并且还有助于利用可用的实时网络和无线信息。网络信息服务(network information services，NIS)222可以向应用214提供低级网络信息。例如，NIS 222提供的信息可以由应用程序214使用，以计算和呈现高级和有意义的数据，例如：小区ID、用户的位置、小区负载、以及吞吐量指导。
流量分流功能(traffic off-load function，TOF)服务224可以对流量进行优先级排序，并将选择的基于策略的用户数据流路由到应用程序214和从应用程序214路由。可以以各种方式将TOF服务224提供给应用程序214，包括：直通模式，其中(上行和/或下行)流量被传递到应用214，应用214可以监测、修改、或整形该流量然后将其发送回原始分组数据网络(packet data network，PDN)连接(例如3GPP承载)；以及端点模式，其中流量由充当服务器的应用程序214终止。
图3示出了用于5G或下一代核心网(5GCN/NGCN/NCN)的基于服务的架构300。此图描绘了节点和功能之间的逻辑连接，并且其示出的连接不应被解释为直接物理连接。ED(或UE)102与(无线)接入网((radio)accessnetwork，(R)AN)节点302(其可以是例如gNodeB(gNB))形成无线接入网连接，(R)AN节点302通过提供定义的接口(例如N3接口)的网络接口连接到用户面(UP)功能(UPF)304，例如UP网关。UPF304通过例如N6接口的网络接口提供逻辑连接至数据网络(datanetwork，DN)306。ED102和(R)AN节点302之间的无线接入网连接可以被称为数据无线承载(dataradiobearer，DRB)。
DN 306可以是用于提供运营商服务的数据网络，或者其可以在第三代合作伙伴计划(third generation partnershipproject，3GPP)的标准化范围之外，例如互联网(一种用于提供第三方服务的网络)，并且在一些实施例中，DN 306可以表示边缘计算网络或资源，例如移动边缘计算(mobile edge computing，MEC)网络。
ED 102还通过逻辑N1连接(尽管该连接的物理路径不是直接的)连接到接入和移动性管理功能(accessand mobility management function，AMF)308。AMF 308负责接入请求的认证和授权，以及移动性管理功能。AMF 308可以执行3GPP技术规范(technicalspecification，TS)23.501所定义的其他角色和功能。在基于服务的视图中，AMF 308可以通过表示为Namf的基于服务的接口与其他核心网控制面功能通信。
会话管理功能(SMF)310是负责分配和管理分配给UE的IP地址以及选择用于与ED102的特定会话相关联的业务的UPF 304(或UPF 304的特定实例)的网络功能。在基于服务的视图中，SMF 310可以通过表示为Nsmf的基于服务的接口与其他核心网功能通信。SMF310还可以通过例如网络接口N4的逻辑接口连接到UPF 304。
认证服务器功能(authentication server function，AUSF)312通过基于服务的Nausf接口向其他网络功能提供认证服务。
网络开放功能(network exposure function，NEF)314可以部署在网络中，以允许服务器、功能、以及其他实体(例如可信域之外的那些实体)接触到网络内的服务和能力。在一个这样的示例中，NEF 314可以非常类似于所示网络外部的应用服务器与网络功能(例如策略控制功能(PCF)316、SMF 310、统一数据管理功能(unified data managementfunction，UDM)320、以及AMF 308)之间的代理，使得外部应用服务器可以提供在与数据会话相关联的参数的设置中可能有用的信息。NEF 314可以通过基于服务的Nnef网络接口与其他网络功能通信。NEF 314还可以具有到非3GPP功能的接口。
网络存储功能(network repository function，NRF)318提供网络服务发现功能。该NRF 318可以特定于与其相关联的公共陆地移动网络(publiclandmobilitynetwork，PLMN)或网络运营商。服务发现功能可以允许网络功能和连接到网络的UE确定接入现有网络功能的位置和方式，并且可以呈现基于服务的接口Nnrf。
PCF 316通过基于服务的Npcf接口与其他网络功能通信，并且可以用于向其他网络功能(包括那些位于控制面内的功能)提供策略和计费控制(PCC)功能。该PCC功能可以包括：策略与计费规则功能(policy and charging rules function，PCRF)、策略与计费执行功能(policy and charging enforcement function，PCEF)、以及承载绑定和事件报告功能(bearer binding and event reporting function，BBERF)。PCC功能的实现不一定由PCF 316负责，而通常是由PCF 316向其发送适用的PCC规则的网络功能负责。在一个这样的示例中，PCF 316可以向SMF 310发送与会话管理相关联的PCC规则(与策略相关联)，SMF310可以使用接收到的PCC规则来实现相关联的策略。该布置可以用于实现统一的策略框架，在该框架内可以管理网络行为。
统一数据管理功能(UDM)320可以呈现基于服务的Nudm接口以与其他网络功能通信，并且可以向其他网络功能提供数据存储设施。统一数据存储可允许统一的网络信息视图，该视图可以用于确保最相关的信息对于来自单个资源的不同网络功能是可用的。因为其他网络功能不需要确定特定类型的数据在网络中的存储位置，所以这可以使这些网络功能的实现更容易。UDM 320可以采用接口Nudr来连接到用户数据存储库(user datarepository，UDR)340。因为PCF 316可以涉及向UDR 340请求和提供订阅策略信息，故PCF316可以与UDM 320相关联，但是应理解，PCF 316和UDM 320通常是独立的功能。
PCF 316可以具有到UDR 340的直接接口。UDM 320可以接收请求以检索存储在UDR340中的内容，或者接收请求以将内容存储在UDR 340。UDM 320通常负责例如凭证处理、位置管理、以及订阅管理之类的功能。UDR 340还可以支持认证凭证处理、用户标识处理、注册/移动性管理、订阅管理、以及短消息服务(short message service，SMS)管理中的任何一个或全部。UDR 340通常负责存储由UDM 320提供的数据。存储的数据通常与策略配置文件信息(可由PCF 316提供)相关联，该策略配置文件信息管理对存储数据的接入权限。在一些实施例中，UDR 340可以存储策略数据以及用户订阅数据，该用户订阅数据可以包括订阅标识符、安全凭证、接入和移动性有关订阅数据、以及会话有关数据中的任何一个或全部。
应用功能(applicationfunction，AF)322表示部署在网络运营商域内以及在3GPP兼容网络内的应用的非数据面(也称为非用户面)功能。AF 322通过基于服务的Naf接口与其他核心网功能交互，并且可以访问网络能力开放信息，以及提供用于决策(例如业务路由)的应用信息。AF 322还可以与例如PCF 316的功能交互，以将应用特定输入提供至策略和策略实施决策中。应理解，在许多情况下，AF 322不向其他NF提供网络服务，而是通常被视为由其他NF提供的服务的消费者或用户。3GPP网络外部的应用可以通过使用NEF 314执行与AF 324相同的许多功能。
ED 102与用户面(UP)324和控制面(controlplane，CP)326中的网络功能通信。UPF304是CN UP 324的一部分(DN 306在5GCN之外)。(R)AN节点302可以被视为用户面的一部分，但是因为严格来说它不是CN的一部分，所以它不被视为CN UP 326的一部分。AMF308、SMF 310、AUSF 312、NEF 314、NRF 318、PCF 316、以及UDM 320是位于CN CP 326内的功能，并且通常被称为控制面功能。AF 322可以与CN CP 326内的其他功能(直接地或通过NEF314间接地)通信，但是通常不被认为是CN CP 326的一部分。
本领域技术人员将理解，可以在(R)AN节点302和DN 306之间串联地连接多个UPF，并且可以通过使用多个并联的UPF来调解到不同DN的多个数据会话。
用户面(UP)包流入和流出特定ED 102。UP包通常使用用于用户面的通用分组无线电服务(general packet radio service，GPRS)隧道协议(GPRS tunneling protocol foruser plane，GTP-U)隧道328和可能的基于IP的隧道330在连接到ED 102的(R)AN节点302与DN 306之间路由，该隧道328和隧道330分别通过N3接口和N6接口建立。在一些示例中，(R)AN节点302和UPF 304之间的连接将使用GTP-U隧道328。示出的UPF 304和其他未示出的UPF之间的连接也将使用GTP-U隧道328。当离开CN UP时，特别是如果DN 306在运营商域之外，包可以使用UPF和DN 306之间的基于IP的连接而不使用GTP-U隧道。通常，对于ED 102和(R)AN节点302之间的每个无线承载，在(R)AN节点302和UPF 304之间建立GTP-U隧道328。这允许无线承载和GTP-U隧道之间的一对一关系。在存在第二UPF的情况下，对于(R)AN节点302和UPF 304之间的每个GTP-U隧道，通常在UPF之间存在相应的GTP-U隧道。这使得每个无线承载与一组GTP-U隧道相关联，该组隧道形成通过CN UP的路径。每个GTP-U隧道可以支持多个PDU会话，以及支持具有多个不同QoS要求的包流。在GTP-U隧道(例如隧道328)内具有相同QoS要求的包流可以组成QoS流，该QoS流可以由给定QFI标识。因此，QFI可以用于对通过GTP-U隧道328和GTP-U隧道330转发的包进行排队和优先级排序。
在PDU会话建立时，SMF 310通常向(R)AN节点302提供一个或多个QoS配置文件。这些QoS配置文件包含用于控制具有各种QoS要求的包的转发的QoS参数。可以包括在QoS配置文件中的示例QoS参数可以包括：5G QoS标识符(5G QoS identifier，5QI)、分配与保留优先级(allocation and retention priority，ARP)、反射QoS属性(reflective QoSattribute，RQA)、保证流比特率(guaranteed flow bit rate，GFBR)、最大流比特率(maximum flow bit rate，MFBR)、以及通知控制参数。
在PDU会话建立时，SMF 310通常向ED 102提供一个或多个QoS规则。这些QoS规则包含用于控制具有各种QoS要求的包的转发的信息。可以包括在QoS规则中的示例信息可以包括：QoS规则标识符(QoS rule identifier，QFI)、一个或多个包过滤器和优先值、以及QoS参数(例如5G QoS标识符(5QI)、保证比特率(guaranteedbitrate，GBR)、最大比特率(maximum bit rate，MBR)等)。在运行时期间，ED 102可以在通过RB(例如数据无线承载(dataradiobarrier，DRB))将上行(uplink，UL)包发送至(R)AN节点302之前将QFI插入上行包。当从ED 102接收到UL包时，(R)AN节点302可以使用包的QFI和QoS配置文件来控制到UPF304的包的排队和传输。
可以理解，可以存在与给定QoS流相关联的多于一个的QoS规则。这些QoS规则可以包含相同的QFI。在某些情况下，可以定义默认QoS规则。默认QoS规则可以是PDU会话中唯一不包含包过滤器的QoS规则。
在一些IP多媒体子系统(IP multimediasubsystem，IMS)场景(以及可能的与IMS无关的其他场景)中，例如，当两个或更多UE直接彼此通信或经由IMS应用(例如，多玩家游戏应用)彼此通信时，UE组执行本质上相关的通信，IMS应用可以靠近网络边缘部署。为了有效地路由业务，承载业务的协议数据单元(PDU)会话的用户面(UP)路径应该从端到端的角度进行优化。在UE到UE直接通信的情况下，优化应考虑所涉及的UE的位置和其他必要信息，例如UP拓扑和负载信息(例如用户面功能(UPF)如何互连、UPF的剩余容量或可用容量、以及UPF之间的互连等)。在经由IMS应用进行通信的情况下，UP路径应当连接到相同的数据网络接入标识符(DNAI)(其表示应用的位置)，并且应当根据所涉及的UE的位置和其他必要信息(例如UP拓扑、负载信息、以及UPF与DNAI之间的互连的信息(例如成本或质量(例如吞吐量、时延性能)))来(在多个给定的潜在DNAI中)选择DNAI。
如图4所示，根据传统方法的独立UP路径管理可能具有如下不足。
一个不足是，该独立UP路径管理可能导致QoS供应差，因为一旦业务离开5GCN，该业务就可能被视为尽力而为业务(例如，当IMS业务在UE之间被直接传送而不涉及IMS媒体面时)。在图4中，UE-1的UP被锚定在本地UPF A1，UE-2的UP被锚定在本地UPF B1；两个UE之间的业务作为A1与B1之间的尽力而为业务来路由，不具有QoS供应。
独立UP路径管理的另一个不足在于，该独立UP路径管理可能导致IMS业务被路由到本地DN，该本地DN不一定与其他UE或托管应用服务器的DN连接。在图4中，当UE-1位于位置X2时，其业务通过本地UPF A4被路由到本地DN，该本地DN未与UE-2连接。
在存在UE移动性的情况下，该独立UP路径管理可能导致频繁的UPF重定位，并因此导致大量的移动性开销。在图4的示例中，当UE-1从位置X1移动到位置X2时，其PDU会话锚(PDU sessionanchor，PSA)频繁地从A1重定位至A2、重定位至A3、并最终重定位至A4。
一般来说，本公开提出了使得网络能够使PDU会话(其可以属于UE组)相关、并且能够针对相关的PDU会话联合优化UP路径的系统和方法。使用本发明，例如在图4的示例中，可以为两个UE的PDU会话选择最优的UPF(例如UPF C)，避免了上述问题。
在一些场景中，例如，当两个或更多UE彼此通信或与应用(例如，多玩家游戏应用)通信时，UE组可以执行本质上相关的通信。然而，在传统技术中(例如，在3GPP TS23.501第15版中)，承载UE业务的PDU会话之间缺乏相应的相关性，并且这些PDU会话的UP路径被彼此独立地管理。由于缺乏联合UP路径管理，从端到端的角度来看，这些本质相关的PDU会话的UP路径对于业务来说很可能效率不高。例如，可能UPF或DNAI(表示应用的位置)的选择效率很低。这通常意味着端到端时延大而不理想，并且降低了用户体验。
本公开提供了用于网络使属于UE组的PDU会话相关、并且为了端到端路径效率针对相关PDU会话联合优化UP路径的系统和方法。
在AF影响特征(在3GPP TS 23.501第5.6.7条中描述)中，AF可以发送请求以影响针对PDU会话的业务的SMF路由决策。该AF请求可以影响UPF选择(重选)并且允许将用户业务路由至对数据网络(由DNAI标识)的本地接入。AF可以代表不属于服务于UE的PLMN的应用发出请求。AF可以负责本地DN内的应用的选择(重选)或重定位。未定义这样的功能。出于此目的，AF可以请求获得关于与PDU会话有关的事件的通知。
AF请求经由N5接口(在如下情况：请求针对单个UE的特定的正在进行的PDU会话，用于被允许与5GC NF直接交互的AF)或经由NEF发送至PCF。如第6.3.7.2条中所述，经由NEF发送针对多个UE或针对任何UE的现有PDU会话或将来PDU会话的AF请求，并且该AF请求可以针对多个PCF。PCF将AF请求转换为应用于PDU会话的策略。当AF已经订阅了来自SMF的UP路径管理事件通知时，这样的通知被直接发送至AF或者经由NEF发送至AF(不涉及PCF)。
AF影响特征(在3GPP TS 23.501第5.6.7条中定义)中的AF请求可以具有以下(非穷尽列表)信息中的任何信息。
AF请求可以具有用于标识业务的信息。可以通过DNN以及可能的切片信息(S-NSSAI)或者通过AF服务标识符在AF请求中标识业务。当AF提供AF服务标识符(即AF代表其发出请求的服务的标识符)时，5G核心将该标识符映射至目标DNN和切片信息(S-NSSAI)。当NEF处理AF请求时，AF服务标识符可以用于授权AF请求。可以通过应用标识符或业务过滤信息(例如5元组)在AF请求中标识业务。应用标识符指的是处理UP业务的应用并且由UPF用来检测应用的业务。
当AF请求用于影响SMF路由决策时，该信息用于标识待路由的业务。当AF请求用于订阅关于UP路径管理事件的通知时，该信息用于标识事件所涉及的业务。
AF请求可以具有关于如上所述标识的业务的N6业务路由要求的信息。如果在5GC中预先配置了N6路由要求的细节，则以路由配置文件ID列表的形式通过引用隐式地提供上述信息，每个路由配置文件ID对应于一个DNAI。否则，以相关联的N6业务路由信息和DNAI的列表的形式通过值显式地提供该信息。基于关于N6业务路由要求的信息，PCF确定发送至SMF的业务导向策略ID，每个策略ID对应于在SMF或UPF上预配置的导向行为。
N6业务路由要求与在本地接入DN中启用业务导向的机制相关。期望得到这些要求与UPF中配置的本地规则相对应以支持业务导向。路由配置文件ID指的是AF和5GC之间预先商定的策略。此策略可以指发送至SMF的不同导向策略ID(例如基于一天中的时间等)。
上述AF请求可以具有关于应用的潜在位置的信息，上述业务路由应当应用于该应用。应用的潜在位置被表示为DNAI列表。如果AF经由NEF与PCF交互，则NEF可将AF服务标识符信息映射至DNAI列表。该DNAI可以用于UPF选择(重选)。
上述AF请求可以具有关于UE的信息。该信息可以用于标识UE或相关PDU会话。该信息可以对应于：使用GPSI、或IP地址/前缀、或MAC地址标识的各个UE；当AF经由NEF交互时由外部组标识符标识的UE组，或者当AF直接与PCF交互时由内部组标识符标识的UE组；接入DNN、S-NSSAI、以及DNAI的组合的任何UE。
如果PDU会话类型是IPv4、或IPv6、或IPv4v6，则当AF提供IP地址和/或IP前缀时，这允许PCF识别该请求所应用于的PDU会话，并且AF请求只应用于UE的该特定PDU会话。在这种情况下，还可以提供附加信息(例如UE标识)以帮助PCF识别正确的PDU会话。否则，该请求针对多个UE并且将应用于匹配AF请求中的参数的任何现有的PDU会话或将来的PDU会话。
当AF请求针对任何UE或UE组时，该AF请求可能影响可能由多个SMF和PCF服务的多个PDU会话。当AF请求针对UE组时，该AF在其请求中提供一个或多个组标识符。由AF提供的组标识符被映射到内部组标识符。该组成员在其订阅中具有此组标识符。内部组标识符存储在UDM中，SMF从UDM中检索该内部组标识符并且在PDU会话建立时将该内部组标识符传递给PCF。然后，PCF可以将AF请求与用户订阅进行映射，并确定针对一组用户的AF请求是否应用于PDU会话。
当AF请求用于影响SMF路由决策时，该信息用于标识其业务待路由的UE。当AF请求用于订阅关于UP路径管理事件的通知时，该信息用于标识事件涉及其业务的UE。
AF请求可以具有应用重定位可能性的指示。这指示一旦应用的位置被5GC选择时应用是否可以被重定位。如果不能进行应用重定位，则5GC应确保对于与应用有关的业务，一旦为该应用选择了DNAI，就不会发生任何DNAI更改。
AF请求可以具有关于UP路径管理事件的通知类型。AF订阅可以用于提前通知和/或延后通知。在订阅提前通知的情况下，SMF在配置UP路径之前发送通知。在订阅延后通知的情况下，SMF将在配置UP路径之后发送通知。
AF请求可以具有指向AF请求的AF事务标识符。这允许AF更新或移除AF请求，并在上述通知包括AF事务标识符的情况下标识相应的UP路径管理事件通知。AF事务标识符由AF生成。
对于对应于AF请求的PDU会话，PCF向SMF提供PCC规则，该PCC规则基于AF请求并考虑感兴趣区域(即，存在报告区域)中的UE位置存在而生成。PCC规则可以包含AF事务内部标识符、用于标识业务的信息、和/或关于业务路由应当应用至的DNAI的信息、和/或应用重定位可能性的指示、和/或业务导向策略ID的列表、和/或关于AF对SMF事件(通知类型)的订阅的信息。如果在AF请求中显式提供了与应用相关联的N6路由信息，则PCF还将N6路由信息作为PCC规则的一部分提供给SMF。这通过在PDU会话建立时提供策略或通过发起PDU会话修改过程来实现。当发起PDU会话建立或PDU会话修改过程时，PCF考虑最新的已知UE位置以确定提供给SMF的PCC规则。
当PCC规则被激活时，SMF可以基于本地策略考虑PCC规则中的信息以选择(重选)用于PDU会话的UPF。SMF负责处理UE位置(TAI/小区ID)和DNAI之间的映射，该DNAI与UPF以及应用相关联，该SMF还负责服务于PDU会话的UPF的选择。第6.3.3条对此进行了描述。
当PCC规则被激活时，SMF可以基于本地策略考虑PCC规则中的信息以激活用于业务多归属或UL分类器(UL classifier，UL CL)的实施的机制。第5.6.4条对此类机制进行了定义。这可以包括向UPF提供业务转发(例如中断)规则和相关联的N6路由信息(如果N6路由信息是PCC规则的一部分)。在UP路径重选的情况下，SMF可以配置源UPF以将业务转发至ULCL/BP，使得业务被导向目标UPF。
当PCC规则被激活时，SMF可以基于本地策略考虑PCC规则中的信息以通知AF关于UP路径的选择(重选)(DNAI的改变)。
在一些实施例中，如本文所述，可以通过允许AF在发送至PCF的AF请求中指示用于影响业务路由的附加信息来增强AF影响(在3GPP TS 23.501第5.6.7条中描述并如上总结)。例如，除了在3GPP TS 23.501第5.6.7条中描述的信息元素之外，根据本公开的实施例，AF请求还可以包括一个或多个字段，该字段包含指示以下中的任何一个或多个的信息：AF请求中的PDU会话相关性、相关性类型、以及相关性目的。在一些实施例中，这些指示可以包括在单个字段中。
PDU会话相关性指示意味着在AF请求中标识的PDU会话(例如，由UE IP地址、UE标识符、UE组标识符、DNN、S-NSSAI中的任何一个标识)是相关的。这表示这些PDU会话的UP路径应该被联合选择(重选)以用于AF请求中标识的业务(例如，由应用ID或业务过滤器标识)。
相关性类型指示联合UP路径选择(重选)是请求或期望得到联合DNAI选择(重选)还是联合UPF选择(重选)。
如上所述，DNAI表示应用的位置。因此，DNAI选择(重选)意味着选择(重选)应用的位置。联合DNAI(即，应用位置)选择(重选)意味着对于AF请求中标识的业务，应该联合做出用于相关PDU会话的DNAI选择(重选)决策，例如通过选择公共DNAI。这可以允许相关PDU会话的UP路径经由联合选择(重选)的DNAI桥接以用于业务。
联合UPF选择(重选)意味着应该联合做出用于相关PDU会话的UPF选择决策，例如通过选择公共UPF作为在AF请求中标识的业务的PDU会话锚。这允许相关PDU会话的UP路径经由联合选择(重选)的UPF桥接以用于业务。例如，相关PDU会话的UP路径可以通过联合选择的UPF之间的直接连接(在一些情况下，UPF可以被认为是通过虚拟连接与其自身连接)或者通过联合选择的公共UPF来连接。
直接连接的UPF可以看作是彼此之间的虚拟DNAI，这些UPF之间的直接连接可以是N6连接。或者，联合选择的UPF之间的直接连接可以看作虚拟DNAI。
相关性类型也可以被称为UP桥类型。作为相关性类型的联合DNAI选择(重选)可以被称为基于DN或基于应用的UP桥；作为相关性类型的联合UPF选择(重选)可以被称为基于UPF的UP桥。这两种相关性类型在图5A和图5B中示出。
图5A示出了基于DN的UP桥的示例，其中两个PDU会话502、504通过联合DNAI相关，并且与相应UP路径相关联，这些UP路径经由DN 306中的链路506(其可以是物理链路或虚拟链路)连接在一起，以定义端到端路径508。
图5B示出了基于UPF的UP桥的示例，其中两个PDU会话502、504通过联合UPF 510相关，并且与相应的UP路径相关联，这些UP路径经由联合UPF 510中的链路512(其可以是物理链路或虚拟链路)连接在一起，以定义端到端路径508。
在一些实施例中，联合UPF 510还可以用作所涉及的PDU会话的锚UPF。如本领域已知的，用于PDU会话的锚UPF(也可以称为PDU会话锚)是将与PDU会话相关联的UP路径连接到DN306或连接到DNAI所标识的DN的接入点的UPF。该UPF实现与DN 306的N6连接330。
相关性的目的(即，相关性目的)可以用于多播、任播(anycasting)、或单播。AF中的业务过滤信息或AF请求隐含的(例如由AF请求中的应用标识符映射的或来自该应用标识符的)业务过滤信息应与相关性目的相匹配。即，对于多播或任播，应当例如使用分配给UE组的多播或任播地址或标识符来描述业务过滤信息，而对于单播，应当例如使用分配给UE组中的每一个UE的单播地址或标识符来描述业务过滤信息。
可以由5GCN为UE组分配多播或任播地址或标识符。AF可以请求建立UE组。这样的请求可以由NEF验证，然后转发到UDM或UDR，其中，根据AF请求中的信息(例如，组成员信息——哪些UE在组中)建立UE组或保持UE组的上下文。该UDM或UDR可为该组分配多播地址或标识符和/或任播地址或标识符，并经由NEF向AF返回该地址或标识符作为对上述请求的响应。或者，NEF可以为该组分配多播地址或标识符和/或任播地址或标识符，并在NEF向AF响应该请求时向AF提供该地址或标识符；然后，NEF将地址或标识符以及该地址或标识符与UE组之间的关联存储到UDM或UDR中。AF向UE提供该多播地址或标识符和/或该任播地址或标识符，随后每个UE使用该地址或标识符进行到该组的多播通信或任播通信。
提出了两种可选的方法来联合优化相关PDU会话的UP路径。在一种方法中，SMF的路径选择功能被拆分为单独的功能，该功能可以称为路径选择功能(pathselectionfunction，PSF)。PSF可以服务于多个SMF，因此，可以例如通过为PDU会话选择公共UPF和/或公共DNAI，以对这些SMF服务的相关PDU会话联合执行UP路径选择(重选)。可以由现有的控制面(CP)功能(例如PCF、NEF、NRF、UDM、UDR、NWDAF、AMF、NSSF)、或者特殊类型的SMF(例如主SMF)、或者独立功能来提供或实现PSF功能。当PSF被集成在另一CP功能内时，在本发明描述的PSF与该CP功能之间的交互成为该CP功能的内部过程。
在另一种方法中，可以应用两级UP路径选择(重选)。在高级别上，UP优化器(UPoptimizer，UPO)功能联合选择(重选)DNAI(包括当相关性类型(或UP桥接类型)指示用于相关PDU会话的联合UPF选择(重选)(或基于UPF的UP桥接)时的虚拟的DNAI)。在低级别，这些相关PDU会话中的每个PDU会话的服务SMF根据UPO为PDU会话选择的DNAI，独立地为PDU会话选择(重选)UP路径。UPO功能可以由现有的CP功能(例如PCF、NEF、NRF、UDM、UDR、NWDAF、AMF)提供、或者由特殊类型的SMF(例如主SMF)提供、或者由独立功能提供。当该UPO被集成在另一CP功能中时，本发明中描述的UPO与该CP功能之间的交互成为该CP功能的内部过程。
在两种方法的任一种中，对于PDU会话，连接至相关PDU会话的UP路径(经由DNAI或直接地)的UPF处(在PDU会话的UP路径中)的业务导向或路由行为可以被配置为支持相关性目的(即，多播、任播、或单播)。该配置可以由PSF或UPO直接执行，或者经由服务于PDU会话的SMF执行。为了使PSF执行该配置，PSF需要知道相关性目的，该相关性目的可以由SMF根据PCC规则提供，该PCC规则从PCF接收并且基于与AF请求相关联的信息生成。为了使UPO执行该配置，UPO需要知道相关性目的，该相关性目的可以由PCF或NEF根据与PCF或NEF从AF接收到的AF请求相关联的信息来提供。
当配置业务导向或路由行为时，SMF或PSF或UPO可以向UPF提供业务导向或路由策略ID，该业务导向或路由策略ID映射至UPF中预配置的具体的业务导向或路由信息。或者，SMF或PSF或UPO可以直接在UPF中配置具体的业务导向或路由信息。N6业务导向或路由信息是一种类型的业务导向或路由信息。该业务导向或路由信息可以包括用于业务导向和路由的协议参数。
在多播中，当一个UE发送消息时，组中的所有其他UE接收该消息。为了启用多播，UPF中的N6业务导向或路由信息可以指定多播行为(例如，通过多个同时的单播操作，每个单播操作针对连接至UPF的DNAI(如别处所述(用于基于UPF的桥接)，该DNAI可以是表示或等效于不同的UPF、相同的UPF、或到UPF的UPF间连接的虚拟DNAI))。在任播中，当一个UE发送消息时，该组中的其他UE中的任何(一个或几个)UE接收该消息，并且由网络决定是哪一个UE或哪几个UE。为了启用任播，UPF中的N6业务导向或路由信息可以指定任播行为(例如，通过针对连接至UPF的一个或几个随机选择的DNAI的单播操作(如别处所述(用于基于UPF的桥接)，该DNAI可以是表示或等效于不同的UPF、相同的UPF、或到UPF的UPF间连接的虚拟DNAI))，或者如果负载信息可用的话，该选择可以基于负载(例如最小负载的DNAI或最小负载的UPF-DNAI互连)。
图6示出了使用本文给出的系统和方法优化IMS的两个或多个UE 102之间的UP路径的示例过程。假设IMS AS 606(例如AR/VR应用)确定614对于IMS业务需要两个或多个UE102的联合UP路径优化，并且启动该优化。在一些实施例中，其他网络功能(例如P-CSCF602、S-CSCF、MGCF、BGCF等)可代替IMS AS 606进行确定并启动优化。
参照图6，在为UE 102组(两个或多个UE 102)建立612IMS媒体会话之后，IMS应用服务器(IMS-AS)606决定启动用于该UE 102组的联合UP路径优化。可以由不同的P-CSCF602服务UE 102。
IMS-AS 606向选择的P-CSCF 602发送616用于UE 102组的联合UP路径优化的请求。选择的P-CSCF 602是UE102组的服务P-CSCF 602之一。
该请求可以包括UE 102的身份信息和标识IMS业务的信息。该请求还可以包括指示用于联合UP路径优化的IMS业务的相关性、相关性类型(即联合UPF选择(重选)，或联合DNAI选择(重选))、以及相关性目的(即多播、任播、单播)的指示。
P-CSCF 602充当AF 322，并且基于接收到的信息创建对于联合UP路径优化的AF请求。AF请求包括在接收616到的请求中指示的相关性指示、相关性类型、以及相关性目的。如果相关性类型指示联合DNAI选择(重选)，则AF请求包括DNAI的列表。P-CSCF向5GCN608发送618AF请求，随后相应地针对在AF请求中标识的PDU会话(或UE 102的PDU会话)以及针对在AF请求中标识的业务联合重选620UP路径(如下文将参考图8以及图12A-图12B更详细地描述)。
如果从P-CSCF 602发送618到5GCN 608的AF请求中的相关性类型表明联合UPF选择，则5G核心网(5G corenetwork，5GCN)608可以配置UPF以在这些PDU会话的UP路径之间路由在AF请求中标识的IMS业务，而不涉及任何实际DNAI(如图5B中可见)。
如果从P-CSCF 602发送618到5GCN 608的AF请求中的相关性类型表明联合DNAI选择，则5GCN 608可以配置UPF以将在AF请求中标识的IMS业务路由至选择的DNAI(如图5A中可见)。
如果AF请求618中的相关性类型指示联合UPF选择，则以下步骤是可选的。
代理呼叫会话控制功能(proxy call session control function，P-CSCF)602从5GCN 608接收622UE组内的一个UE 102的UP路径管理事件的提前通知(如果AF请求618包括对这种通知的订阅)。该通知包括选择的DNAI和UE 102身份信息。
P-CSCF 602在接收到提前通知时采取适当动作。如果在通知中标识的UE 102正由P-CSCF 602服务，则P-CSCF 602使用通知中的DNAI信息来标识IMS-AGW，并且如果所标识的IMS-AGW不同于当前用于UE 102的IMS-AGW，则配置624该IMS-AGW用于UE 102。
否则，P-CSCF 602经由信令面604(例如IMS信令/控制面)向UE 102的服务媒体控制器转发626提前通知，该服务媒体控制器使用通知中的DNAI信息来标识媒体网关，并且如果所标识的媒体网关不同于当前用于UE 102的媒体网关，则配置628该媒体网关用于UE102。当UE 102在IMS域内时，媒体控制器和媒体网关可以分别是SIP服务器/CSCF(例如P-CSCF 602)以及IMS媒体面功能(例如IMS-AGW)，或者当UE 102在CS域内时，可以分别是对应电路交换(circuitswitch，CS)网络功能(例如管理/控制媒体网关(mediagateway，MGW)的媒体网关控制功能(mediagatewaycontrolfunction，MGCF)，该MGW管理/处理公共交换电话网络(publicswitchedtelephonenetwork，PSTN)中的媒体业务)。
如果AF请求618包括对UP路径管理事件的延后通知的订阅，则P-CSCF 602从5GCN608接收630用于该UE 102组中的一个UE 102的UP路径管理事件的延后通知。该通知可以包括选择的DNAI以及UE 102身份信息。P-CSCF 602在接收到延后通知时采取适当动作。
如果通知中标识的UE 102正由P-CSCF 602服务，并且如果已经为UE 102配置624了新的IMS-AGW，则P-CSCF 602向UE 102发送632SIPREINVITE消息。
如果通知中标识的UE 102不是由P-CSCF 602服务，则P-CSCF 602经由信令面604(例如IMS信令/控制面)向UE 102的服务媒体控制器转发634延后通知。如果已经为UE配置628了新媒体网关，则UE 102的服务媒体控制器向UE 102发送636SIP REINVITE消息。
在实施例中，SMF的路径选择功能被拆分为单独的功能，即路径选择功能(pathselectionfunction，PSF)。因此，例如通过根据相关性类型为PDU会话选择公共UPF和/或公共DNAI，PSF可以服务于多个SMF并且对由这些SMF服务的相关PDU会话联合执行UP路径选择(重选)。PSF功能可以由现有的CP功能(例如PCF、NEF、NRF、UDM、UDR、AMF、NWDAF、NSSF)提供、或由特殊类型的SMF(例如主SMF)提供、或由独立功能提供。
图7示出了示例架构，其中，SMF 310的路径选择功能被拆分为单独的功能，即路径选择功能(PSF)702。每个网络切片或每个网络切片的每个DN或每个PLMN可以有单个逻辑PSF 702。PSF 702可以被配置(例如由OAM)为与存储功能704相关联。在一些实施例中，使用存储功能704使PSF 702成为可以具有多个物理实例(例如，用于容忍故障和用于平衡计算负载)的无状态(stateless)功能，因为多个物理实例的决策基于存储功能704中存储的相同的数据，所以这可以允许多个物理实例做出一致的决策。在一些实施例中，PSF 702可以保持由存储功能704存储的数据的本地缓存，以减少PSF 702必须从存储功能704检索数据的频率。在一些实施例中，PSF 702可以向存储功能704订阅与一个或多个指定PDU会话有关的更新的数据，例如，当存储功能704接收到与指定PDU会话有关的新的(或更新的)数据时，存储功能704可以向PSF 702发送更新的数据，从而使存储功能704存储的数据与PSF 702保持的本地缓存同步。
SMF310可以使用DN信息(例如DNN)、切片信息(例如S-NSSAI)、和/或本地配置(例如本地配置的PSF信息(例如标识符))来选择PSF 702。SMF 310可以向NRF提供这些参数中的任何参数，并且NRF可以返回对应PSF 702的信息(例如网络地址)。也可以在SMF 310中预配置PSF 702选择(例如通过操作、管理、以及维护(operation,administration andmaintenance)系统)。例如，选择的PSF 702的网络地址可以在SMF 310中预配置。
SMF 310可以订阅从PSF 702接收针对网络切片(或网络切片和DNN)的PDU会话的UP路径选择(重选)(包括DNAI选择(重选))的通知。这些通知可以包括UP路径选择(重选)决策，并且SMF 310可以通过在相关UPF处配置(重配置)UP路径和N6业务路由来实现该决策。
在图7的示例中，PSF 702与存储功能相关联。存储功能704可以是单独的CP功能，例如UDM、UDR、USDSF、NRF、NWDAF、NEF等，或者PSF 702的内部功能。PSF 702可以使用存储功能704来存储SMF订阅的上下文信息。当SMF 310从PSF 702取消订阅时，PSF 702从存储功能704移除订阅上下文。除了SMF订阅上下文之外，存储功能704可以存储做出路径选择(重选)决策需要的信息。PSF 702基于SMF订阅信息和存储功能704中的UP信息为PDU会话选择(重选)UP路径。
PSF 702联合优化相关PDU会话的UP路径。因为PDU会话可以用于访问多个应用，所以联合优化可以只影响PDU会话的UP路径的分支，即连接至为其指定相关性的应用的分支。这可以通过在UP路径中插入、移除、或重定位UL CL/分支点以及附加PSF 702来反映。
当PDU会话涉及两个(或多于两个)单独的相关性时，一个相关性不应影响其他相关性中的PDU会话的UP路径效率。这可以通过以下来实现：使PDU会话的UP路径中具有两个UP路径分支，每个相关性一个分支，并且针对两个相应的相关性分别优化这两个分支。
存储在与PSF 702相关联的存储功能704中的UP信息可以包括UP拓扑信息和与UP有关的分析信息。UP拓扑信息可以包括关于UPF互连和关联属性(例如吞吐能力、时延性能、以及成本)以及UPF属性(例如IP地址、位置、处理能力)的信息。与UP相关的分析信息可以指示UPF的统计负载、和/或UPF的成本、以及在每切片级别上或每DN每切片级别上的UPF之间的互连的统计负载。
可以由信息提供商(例如，OAM或网络数据分析功能(networkdataanalyticsfunction，NWDAF))提供UP信息，并且可以经由PSF 702将该UP信息存储至存储功能704中。也就是说，PSF 702可以从提供商接收信息，然后将该信息发送至存储功能704以用于存储或更新。可选地，该信息可以由提供商直接提供给存储功能704以用于存储或更新。
在一些实施例中，PSF 702从NWDAF获得与UP相关的分析信息。PSF 702可以向NWDAF发送请求以订阅此类信息的通知或此类信息的更新/改变。该订阅请求可以包括通知准则，即在什么条件下应当更新与UP相关的分析信息的改变或将该改变通知PSF 702。该条件或准则可以包括周期定时器值(用于在定时器到期时定期报告)和/或阈值(用于当剩余/可用容量低于给定阈值或负载超过给定阈值时基于事件报告)。NWDAF可以响应PSF 702以确认接收到请求。响应可以包括PSF 702订阅的与UP相关的分析信息。NWDAF可以通知PSF702与UP相关的分析信息或与UP相关的分析信息改变。对于来自PSF 702的订阅请求，第一通知可以代替上述响应以便节省消息(即，该通知用作响应)。当与UP相关的分析信息改变时，例如当满足在订阅请求中或在本地配置中指定的通知准则时，上述通知可以周期性地发生。
图8示出了PSF 702进行UP路径选择(重选)的示例过程。参照图8，SMF 310(或310A)订阅802以接收针对一些业务的PDU会话(即PDU会话1)的UP路径选择(重选)(包括DNAI选择(重选))决策的通知。SMF 310A提供给PSF 702的信息由PSF 702存储作为订阅上下文。
当SMF 310A接收到来自UE 102的PDU会话建立请求或来自AMF 308的路径切换请求时，或者当SMF 310A决定激活PDU会话时(例如，由于UE 102的服务请求)，或者当SMF310A决定修改PDU会话时(例如，由于策略改变)，可以触发或发生该步骤。在该步骤中，SMF310A可以向PSF 702提供UE 102移动性信息(例如，当前服务RAN节点ID)。或者，在SMF订阅的情况下，PSF 702可以订阅以从AMF 308接收UE移动性信息。该备选方案未在图8中示出。
在该步骤中，SMF 310A可以提供与从PCF 316获得的PCC规则相关联的信息，例如，基于AF请求生成(在下一图中详细描述)且与PDU会话相关的策略规则中的相关性ID、相关性类型、相关性目的。
PSF订阅804以从PCF 316接收与PDU会话1的UP路径选择有关的PCC规则。根据该订阅，PCF 316通知PSF 702相关的PCC规则改变或更新。这些PCC规则可以是指示针对多个相关PDU会话(或UE组)的联合优化的规则。PCF 316可以基于传统AF影响特征(如3GPP TS23.501第5.6.7条中所述)或本文所述的增强AF影响特征(例如，在下图中描述的AF影响特征)中的AF请求来生成或更新这些PCC规则。
PSF 702向PCF发送对上述订阅的请求。该请求可以包括从SMF 310A接收802的信息，例如DNN、S-NSSAI、UE身份信息(例如GPSI、SUPI)、UE IP地址、UE组信息(例如内部组ID)中的任何一个。PSF 702可以基于DNN、S-NSSAI、UE身份信息(例如GPSI、SUPI)、UE IP地址、UE组信息(例如内部组ID)中的任何一个来选择PCF 316进行订阅。或者，如果在802中，SMF310A在订阅过程期间向PSF 702指示PCF信息(例如，PCF 316的ID或PCF 316的网络地址)，则PSF 702可以使用该信息来识别PCF 316。
PCF 316可以响应PSF 702以确认接收到上述请求。该响应可以包括PSF 702订阅的PCC规则。PCF 316向PSF 702通知与PDU会话有关的PCC规则或这些PCC规则的改变。对于订阅请求，第一通知可以代替上述响应以便节省消息(即，该通知用作响应)。当PCC规则改变时(例如当AF更新AF请求使得基于AF请求生成的PCC规则改变时)，该步骤可以周期性地发生。
如果SMF 310A将PSF 702所需的PCC规则中的必要信息作为订阅上下文的一部分提供给PSF 702，或者如果在PSF 702中预配置了PCC规则或PCC规则中的必要信息(例如由OAM预配置)或者上述订阅已经被执行(例如由于另一PDU会话)，则该步骤是可选的。
PSF 702根据以下来选择806用于PDU会话的UP路径：订阅上下文(在本文别处描述)、UE移动性信息(该信息可以是分别从SMF 310A或AMF 308接收的订阅上下文的一部分)、UP信息(例如，在本文别处描述的UPF拓扑信息、与UP相关的分析信息)、本地配置、以及从PCF316接收的PCC规则(如果执行了UP路径的选择806)。
当PDU会话与其他PDU会话相关时(例如，如SMF 310A传递802的策略信息中的相关性ID所指示的，或者如从PCF 316接收802的PCC规则中的相关性ID所指示的)，PSF 702使用相应订阅上下文中的相关性ID(例如，也可以使用订阅上下文中的其他信息，例如DNN、S-NSSAI、UE组信息、UE身份信息)来标识相关的PDU会话，并且联合执行针对该PDU会话和与该PDU会话相关的PDU会话的UP路径选择(重选)。
PSF 702向SMF 310A通知808包括针对PDU会话1的DNAI选择决策的UP路径选择决策。在该步骤中，PSF 702可以向SMF 310A提供待在UPF中配置的业务导向信息，例如，以支持如本文别处所述的多播、任播、单播。该通知包括PDU会话1的PDU会话ID。
SMF 310A根据上述UP路径选择决策和接收808到的信息来配置810UP路径801。应注意，UP 801可以包括UPF 304、N3连接(在两端：RAN 302和UPF 304)、以及只对应于UPF304端的N6连接端。如3GPP TS 23.501第5.6.7条中所述，如果从PCF 316接收的PCC规则指示AF订阅了提前通知，则SMF 310A在配置UP路径之前向AF发送提前通知。在其他实施例中，如果从PCF 316接收到的PCC规则指示AF订阅了延后通知，则SMF 310A在配置UP路径之后向AF发送延后通知。
PSF 702接收812对于PDU会话1的UP路径重选的触发(816、818、820、820)。一个触发是从PCF 316接收814更新的PCC规则，作为订阅804的结果。
另一触发是从SMF-1 310A接收816的对订阅802的更新(例如，UE移动性信息改变(例如服务RAN节点的改变，AMF 308可以将该改变通知SMF 310A)、相关性信息改变(PCF316可以将该改变通知SMF 310A，作为来自AF的AF请求更新的结果))。可能的相关性信息改变包括相关性ID的添加/移除/修改、相关性类型的改变、以及相关性目的的改变。
当SMF-1 310A从PCF 316接收到更新的PCC规则或从AMF 308接收到更新的UE移动性信息时，这可以由SMF-1 310A执行。
用于UP路径选择(重选)的另一触发是如SMF-2 310B针对与PDU会话1相关的PDU会话2所请求818地创建、修改、或删除对UP路径重选(选择)决策的订阅。
其他触发包括其他因素，例如从UPF接收到的动态道路报告(dynamic roadreport)、与UP相关的分析信息的改变。
PSF 702根据触发(例如触发中携带的信息)重选822PDU会话1的UP路径。如果PDU会话1和PDU会话2相关，则上述UP路径重选决策考虑PDU会话2。在该步骤中PSF 702的行为822可以与先前选择806UP路径的行为相同或类似。
PSF 702向SMF 310A通知824PDU会话1的UP路径重选决策，该决策可以包括DNAI重选。在该步骤中，PSF 702可以向SMF 310A提供待在UPF中配置或更新的业务导向信息，例如以支持如本文别处所述的多播、任播、单播。该通知包括PDU会话1的标识符。
SMF 310A根据UP路径重选决策和接收824到的信息来重配置826UP路径801。如3GPP TS 23.501第5.6.7条中所述，如果从PCF 316接收的PCC规则指示AF订阅提前通知，则SMF 310A在重配置UP路径之前向AF发送该提前通知，如果从PCF 316接收的PCC规则指示AF订阅延后通知，则SMF 310A在重配置UP路径之后向AF发送该延后通知。
当PDU会话1被释放或当PDU会话1的UP连接(例如N3连接)被去激活时，SMF 310A从PSF 702退订828PDU会话1。如果PDU会话2与PDU会话1相关，则该退订828可以触发PSF执行PDU会话2的UP路径重选。
在图6至图9的示例中，AF生成AF请求消息以请求联合UP路径优化。在一些实施例中，如上文参考图6所述，出于上述目的，根据从IMS AS 606接收616到的对联合UP路径优化的请求，P-CSCF 604可以用作上述AF。如图9所示和下文所进一步描述，可以经由NEF 314将该AF请求提供给PCF 316。NEF 314可以将AF请求中的相关性指示映射到相关性ID。在一些实施例中，相关性ID可以与AF事务ID或AF事务内部ID相同。在其他实施例中，相关性ID可以包括AF事务ID和/或AF事务内部ID。在一些实施例中，上述AF事务ID和/或AF事务内部ID中的每一个ID可以唯一地标识AF请求。如果相关性指示(或相关性ID)包括支持URLLC服务的指示，则该支持URLLC服务的指示可以由相关性ID反映(或形成相关性ID的一部分)。或者，上述支持URLLC服务的指示可以作为AF请求中与相关性ID分离的字段而保留。换言之，相关性ID可以单独地或与支持URLLC服务的指示相结合地映射到原始相关性指示。可以将不同的相关性(例如，在不同的AF请求中指定的相关性)映射到不同的相关性ID。因此，可以通过其各自的相关性ID来标识相关性。PCF 316在PCC规则中包括相关性ID和相关性类型，该PCC规则由PCF 316根据AF请求生成并被发送至SMF 310(例如，基于SMF的订阅)。SMF 310从PCF316接收的PCC规则中检索一些信息，例如DNAI、相关性ID、以及相关性类型、相关性目的，并将这些信息提供给PSF 702以用于订阅UP路径选择(重选)决策。SMF 310还可以在订阅期间向PSF 702提供UE信息，例如UE位置、UE标识符(例如GPSI或SUPI)、UE IP地址、和/或PDU会话信息(例如PDU会话ID)。SMF 310可以通过更新提供给PSF 702的信息来更新订阅。
PSF 702使用SMF订阅中的相关性ID和PDU会话信息来标识相关PDU会话(即，与同一相关性ID相关联的PDU会话是相关的)，并且使用DNAI、和/或SMF订阅中的相关性信息(例如相关性类型和/或相关性目的)、以及存储在存储功能704中的UP信息来做出针对相关PDU会话的联合UP路径选择(重选)决策。
出于多播目的，SMF 310应配置UPF以在UPF附带的N6连接上同时路由业务。出于任播目的，SMF 310或PSF 702可以例如通过选择适当的虚拟DNAI来做出任播决策。该任播决策可以基于UPF和DNAI之间的连接质量(例如，吞吐量、时延性能)或成本。如果该决策由PSF702做出，则PSF 702将该决策与UP路径选择(重选)决策一起通知SMF 310或作为UP路径选择(重选)决策的一部分通知SMF 310。SMF 310配置UPF以将业务路由到选择的DNAI。
图9示出了使用PSF 702的相关的PDU会话的业务路由的AF影响的示例过程。如前面所述，图9的AF请求过程可以用于如参照图6至图8在前述段落中描述的提供AF请求。参照图9，AF 322请求影响多个UE的业务路由。AF请求可以包括相关性的指示、相关性类型的指示、以及相关性目的的指示。AF请求还可以包括与每个DNAI相关联的权重信息，每个DNAI是AF请求中的应用的潜在位置。在DNAI选择(重选)期间，5GCN将遵守上述权重信息。AF 322向NEF 314发送902AF请求。
上述相关性指示意味着在AF请求中标识的PDU会话针对在AF请求中标识的业务的联合UP路径选择(重选)是相关的。上述相关性类型指示指示是请求联合DNAI选择(重选)还是请求联合UPF选择(重选)作为联合UP路径选择(重选)的一部分。上述相关性目的指示可以指示相关性目的是支持在AF请求中标识的UE(或UE组)内或之间的多播、任播、或单播。
NEF 314将AF请求中的相关性指示映射904到相关性ID。该相关性ID在AF事务ID标识的所有AF请求中是唯一的。如前面所述，在一些实施例中，相关性ID可以与AF事务ID或AF事务内部ID相同。在其他实施例中，相关性ID可以包括AF事务ID和/或AF事务内部ID。AF事务ID和AF事务内部ID中的每一个ID唯一地标识AF请求。NEF 314直接地或经由UDR 340向PCF 316传送906与AF请求相关联的信息。在一些实施例中，该操作可以如3GPP TS23.501第6.3.7.2条所述。此外，应理解，术语“传送”在本上下文中意味着NEF转发上述信息。应理解，NEF可以转发信息，或者处理信息(例如将信息中使用的外部标识符映射到内部标识符)并发送经处理的信息(例如，包含内部标识符而不是外部标识符)，或者构建并发送包括上述信息或经处理的信息的新消息。NEF 314响应908AF 322以确认接收到AF请求。
PCF 316根据接收906到的AF请求生成或更新910PCC规则。该PCC规则可以包括与AF请求相关联的信息，例如相关性ID、相关性类型、相关性目的、与AF请求中指定的每个DNAI相关联的权重信息。例如根据来自SMF 310的订阅，PCF 316向SMF 310通知912生成的或更新的PCC规则。
SMF 310选择914PSF 702以订阅与接收912的PCC规则有关的PDU会话的UP路径选择(重选)决策。如果SMF 310已经为PDU会话选择了PSF 702，则该步骤是可选的。
如果SMF 310尚未订阅(例如，当来自PCF 316的通知作为PDU会话建立过程的一部分发生时)，则SMF 310订阅916以从PSF 702接收PDU会话的UP路径选择(重选)决策，或者如果从AF 322发送902的AF请求修改/更新/移除现有AF请求，并且随后接收912到的PCC规则导致订阅上下文中的改变(更新现有订阅或移除现有订阅)，则SMF 310更新或移除现有订阅。该步骤类似于图8中SMF-1 310A订阅802针对PDU会话1的UP路径选择(重选)的通知，或者类似于如SMF-2 310B所请求818的订阅针对与PDU会话1相关的PDU会话2的UP路径选择(重选)决策。
在订阅期间或订阅更新期间，SMF 310可以向PSF 702发送PDU会话ID、UE身份信息(例如IP地址、MAC地址、SUPI、GPSI)、以及接收912的信息(例如相关性ID、相关性类型、相关性目的、DNAI、以及与每个DNAI相关联的权重信息)。如本文别处所述，SMF 310发送到PSF702的上述信息可以由PSF 702存储为订阅上下文。
在一些情况下，可以增强该实施例(参照图7至图9描述)以支持超可靠低时延通信(ultra reliable low latency communication，URLLC)服务，例如，当URLLC服务将通过诸如应用层的上层来完成时。一种场景可以如下：多个UE 102的业务(例如，在AF请求中标识的业务)是重复业务，并且在连接到UE 102的虚拟实体或物理实体(在应用层中)处聚合，以确保该实体与DN 306中的应用之间的端到端业务或包传输的可靠性和/或低时延。另一场景可以是：单个UE 102具有两个或多于两个的单独PDU会话以接入URLLC服务，并且使用这些PDU会话来传输业务(在这些PDU会话中重复以进行传输)，以确保UE 102与DN 306中的应用之间的端到端包传输或业务传输的可靠性和/或低时延。在这种情况下，由AF 322提供的AF请求中的“相关性指示”(或相关性的指示)可以指示该相关性用于支持URLLC服务，并且AF请求中的“相关性目的”(或相关性目的的指示)可以一致地指示多播。由AF 322提供的该信息使用参照图8和图9描述的过程到达PSF 702，因此，PSF 702针对AF请求中标识的相关PDU会话做出UP路径选择(重选)决策。例如，如果支持URLLC服务的指示由NEF 314从AF请求中的相关性指示映射的相关性ID反映(在图9的步骤904中)，则当相关性ID到达PSF 702时，该指示自然地到达PSF 702。如果支持URLLC服务的指示是在NEF对AF请求中的相关性指示执行信息映射之后(在图9的步骤904中)与相关性ID分离的字段，则支持URLLC服务的指示可以沿与相关性ID相同的路径(参考图8和图9所述)传送到PSF。即，从NEF 314发送到PCF316的AF请求信息(在图9的步骤906中)包括上述指示。PCF 316根据AF请求信息生成(在图9的步骤910中)并发送912(在图9的步骤912中)到SMF 310的策略规则包括上述指示。此外，SMF 310提供给PSF 702的用于订阅或订阅更新的信息包括上述指示(如图9的步骤916所示，该步骤类似于图8中SMF-1 310A订阅802针对PDU会话1的UP路径选择(重选)的通知，或者订阅如SMF-2 310B所请求818的针对与PDU会话1相关的PDU会话2的UP路径选择(重选)决策)。根据在订阅或订阅更新期间从SMF接收到的支持URLLC服务的指示，PSF 702针对相关PDU会话做出适当的联合UP路径选择(重选)决策以支持URLLC服务。例如，如果相关性类型指示联合UPF选择(重选)，则PSF 702可以确保在UP路径选择(重选)决策中针对相关PDU会话选择不同的/有区别的UPF。如果相关性类型指示联合DNAI选择(重选)，则PSF可以确保在UP路径选择(重选)决策中针对相关PDU会话选择不同的/有区别的DNAI。
在图10的示例实施例中，应用了两级UP路径选择(重选)。在高级别，UP优化器(UPO)1010功能针对相关PDU会话联合选择(重选)DNAI(包括虚拟DNAI(当相关性类型(或UP桥接类型)指示联合UPF选择(重选)或基于UPF的UP桥接时))。如别处所述(针对基于UPF的桥接)，虚拟DNAI表示、或映射到、或等效于不同的UPF或相同的UPF或到UPF的UPF间连接。
在低级别，这些相关PDU会话的服务SMF 310根据UPO 1010选择的DNAI为PDU会话独立地选择(重选)UP路径。UPO功能可以由现有的CP功能(例如PCF、NEF、NRF、UDM、UDR、AMF、NWDAF、NSSF)提供、或者由特殊类型的SMF(例如主SMF)提供、或者由独立功能提供。
图10示出了AF 322请求网络为一组UE执行联合UP优化的示例过程。AF请求将满足在AF请求中指定的准则的该组UE的PDU会话相关，并且为了效率或为了满足AF要求联合优化或选择(重选)这些UE的UP。
参照图10，PCF 316订阅1022以从UDR 340接收AF请求信息的通知。AF 322请求影响多个UE的业务路由。AF请求可以包括相关性的指示、相关性类型的指示、以及相关性目的的指示。上述相关性类型(或者，称为桥接类型)指示UP如何经由基于DN 306(或应用位置)的桥(即，联合DNAI选择(重选))或经由基于UPF的桥(即，联合UPF选择(重选))互连(即，如何针对相关性进行联合UP路径管理)。
NEF 314根据AF请求中的信息(例如，根据DNN、S-NSSAI、应用ID、UE组信息、以及上述的任何组合)选择1024UPO 1010。根据需要，AF请求中的其他信息也可以用于UPO选择。UPO 1010可以具有基于AF请求中的信息定义的服务区。可选地，在AF请求之前，UPO 1010可以被配置为具有例如由OAM定义的服务区。UPO 1010的选择1024可以包括确定特定UPO的服务区是否覆盖或匹配AF请求中提供的信息。
NEF 314经由选择的UPO 1010向UDR 340发送1028AF请求。UPO 1010可以处理AF请求，并且将处理后的AF请求发送1030到UDR 340以递送到相关PCF 316。从PCF 316/UDR 340的角度来看，UPO 1010看起来是该过程1026中的内部“AF”。
NEF 314向选择的UPO 1010发送1028AF请求。在该发送之前，NEF 314可以将AF请求中的一些信息映射到待在网络中内部使用的信息。在3GPP TS 23.501第5.6.7条和第4.16.10条描述了示例映射。
UPO 1010可以对从NEF 314接收1028的AF请求执行其他信息映射。例如，UPO 1010将AF请求中的UP路径管理事件通知的接收器信息映射到该UPO 1010自身的信息，使得通知被发送到该UPO 1010而不是AF请求中指定的接收器。该UPO 1010还可以用新的信息来扩充AF请求。例如，UPO 1010可以利用对UE移动性事件的订阅来扩充AF请求，其中UPO本身是UE移动性信息的接收器。UPO维护AF请求的上下文，例如AF请求事务ID与NEF 314之间的映射。UPO 1010向UDR发送AF请求。这可以使UDR中与AF请求相关联的信息被创建、更新、或删除1030，这取决于AF请求的目的(该请求是用于影响业务路由的新AF请求、或是用于更新现有AF请求、或是用于删除现有AF请求)。
UPO 1010响应1032NEF 314。该响应指示接受AF请求。UPO 1010可以向绑定支持功能(bindingsupportfunction，BSF)1020订阅1034以接收与AF请求有关的PDU会话的服务PCF 316的信息。为了进行该订阅，UPO 1010与UDM交互以获得在AF请求中标识的UE组内的UE的身份信息(例如SUPI或GPSI)。UPO 1010可以向UDM提供UE组ID，UDM返回UE身份信息。UPO 1010向BSF 1020提供DN信息(例如DNN)、切片信息(例如S-NSSAI)、UE身份信息(例如SUPI，GPSI)、和/或IP地址或MAC地址。DN信息和切片信息从接收到的AF请求1028获得。一旦在PCF 316与具有匹配属性(即，具有匹配的DN信息、切片信息、UE身份信息)的PDU会话之间创建、修改、或移除绑定，BSF 1020就通知UPO 1010关于PCF 316的信息(例如，PCF ID或PCF的网络地址)。上述绑定意味着PCF 316是PDU会话的服务PCF。该步骤1034是可选的。在其他实施例中，UPO可以直接与PCF通信，即不涉及UDR 340(在这种情况下，步骤1030变为可选)。
该步骤可以类似于TS 23.502第4.3.6.4条中规定的过程中的步骤2和步骤3，只不过该步骤2和步骤3用于订阅而不是用于一次性发现(one-time discovery)。
NEF 314响应1036AF 322。该响应指示接受AF请求。根据SMF对AF请求信息的通知的订阅1022，UDR 340向PCF 316通知1038AF请求信息。应注意，在步骤1038，通知给PCF 316的AF请求是UPO在步骤1030提供的AF请求，该AF请求可能与1002中的AF请求或1028中的AF请求不同。如本文别处所述，因为UPO 1010可以处理/改变接收的AF请求1002和/或AF请求1028并将处理的/改变的AF请求发送给UDR 340，所以UPO 1010在步骤1030提供给UDR 340的AF请求可以不同于AF请求1002和/或AF请求1028。
图11示出了示例架构，其中SMF 310的DNAI选择功能被拆分为单独的功能UP优化器(UPO)1010，该UPO 1010通过经由PCF 316向SMF 310提供DNAI选择(重选)决策来影响针对PDU会话的SMF的UP路径选择(重选)决策。为了影响SMF的UP路径选择(重选)决策，UPO1010充当AF 322并针对PDU会话对业务路由执行AF影响。
网络中可以有多个UPO 1010。当NEF 314接收1002到指示PDU会话相关性的AF请求时，NEF 314可以使用与AF请求相关联的信息(例如DN信息(例如DNN)、应用信息(例如应用ID)、切片信息(例如S-NSSAI)、和/或本地配置(例如本地配置的UPO信息(例如UPO 1010的标识符或网络地址)))来选择1024UPO 1010。NEF 314向NRF 318提供这些信息中的任何信息，NRF 318返回对应的UPO 1010的信息(例如网络地址)。还可以在NEF 314中预配置UPO选择(例如由OAM配置)。
UPO 1010可以代表NEF 314(或AF 322)与PCF 315交互以影响针对相关PDU会话和针对AF请求中标识的业务的SMF业务路由决策，并且订阅相关UP路径管理事件的通知。UPO1010可以经由UDR 340向PCF 316提供与AF请求相关联的信息(例如，通过充当AF以及使用3GPP TS23.501第6.3.7.2条和TS 23.502第4.16.10条中描述的技术)。在提供给PCF 316的信息中，UPO 1010可以用其自身的信息替换NEF信息或AF信息，或者可以包括其自身的信息，使得从PCF 316或SMF 310的角度来看，UPO 1010是NEF 314或AF 322。
如本文别处所述，UPO 1010可以与BSF 1020交互以识别相关PDU会话的服务PCF316。这样，UPO 1010直接可以向识别的PCF 316提供与AF请求相关联的信息。这类似于TS23.502第4.3.6.4条中的过程，UPO在该过程中充当NEF。然后，UPO 1010可以无需与UDR 340交互。
UPO 1010与存储功能相关联。该存储功能可以是单独的CP功能(例如UDM、UDR、USDSF)或UPO 1010的内部功能。UPO 1010将AF请求信息和AF请求的上下文(例如，诸如ID或网络地址的NEF信息，诸如ID或网络地址的AF信息)存储到该存储功能中。除了AF请求上下文之外，该存储功能可以存储做出DNAI选择(重选)决策所需要的信息。UPO 1010基于存储功能中的AF请求信息和UP信息来选择(重选)用于PDU会话的DNAI。如上所述，作为替代，在一些实施例中，UPO可以直接与PCF通信。
UPO 1010联合优化相关PDU会话的UP路径(即DNAI选择(重选))。因为PDU会话可以用于接入多个应用，所以联合优化可以只影响PDU会话的UP路径的分支，即连接到为其指定相关性的应用的分支。
PDU会话可以涉及两个单独的相关性，其中这两个单独的相关性可以由来自AF322的单独的AF请求来指示。由于每个AF请求可以具有唯一的AF事务ID或AF事务内部ID，所以UPO 1010可以根据各自的AF事务ID或AF事务内部ID在单独的相关性之间进行区分。当PDU会话涉及两个单独的相关性时，一个相关性不应影响另一相关性中的PDU会话的UP路径效率。这可以通过以下来实现：在PDU会话的UP路径中具有两个UP路径分支，每个相关性一个分支，并且针对两个相应的相关性分别优化这两个分支(即，选择(重选)与这两个分支相关联的DNAI)。
存储在与UPO 1010相关联的存储功能中的UP信息可以包括UP拓扑信息和与UP有关的分析信息。UP拓扑信息可以包括关于UPF互连和关联属性(例如吞吐能力、时延性能、以及成本)以及UPF属性(例如IP地址、位置、处理能力)的信息，以及用于UPF和DNAI之间的互连和用于DNAI的类似信息。与UP相关的分析信息可以指示UPF的统计负载、和/或UPF的成本、以及在每切片级别上或每DN每切片级别上的UPF之间的互连的统计负载，以及用于UPF和DNAI之间的互连和用于DNAI的类似信息。
可以由信息提供商(例如，OAM或NWDAF)提供UP信息，并且可以经由UPO 1010将该UP信息存储至存储功能中。即，UPO 1010从提供商接收信息，然后将该信息发送至存储功能以用于存储或更新。或者，该信息可以由提供商直接提供给存储功能以用于存储或更新。
在一些实施例中，UPO 1010从NWDAF获得与UP相关的分析信息。UPO 1010向NWDAF发送请求以订阅此类信息的通知或此类信息的更新/改变。该订阅请求可以包括通知准则，即在什么条件下应当更新与UP相关的分析信息的改变或将该改变通知UPO 1010。该准则可以包括周期定时器值(用于在定时器到期时定期报告)，和/或阈值(用于当剩余/可用容量低于给定阈值或负载超过给定阈值时基于事件报告)。NWDAF可以响应UPO 1010以确认接收到请求。响应可以包括UPO 1010订阅的与UP相关的分析信息。NWDAF向UPO 1010通知与UP相关的分析信息或与UP相关的分析信息改变。对于来自UPO 1010的订阅请求，第一通知可以代替上述响应以便节省消息(即，该通知用作响应)。当与UP相关的分析信息改变时，例如当满足在订阅请求中或在本地配置中指定的通知准则时，上述通知可以周期性地发生。
图12A和图12B示出了联合UP优化选择(重选)的示例进程。虽然图12A和图12B示出了单个PDU会话，但该过程适用于AF请求相关的所有PDU会话。
参照图12A，如以上参考图10所述，AF 322请求网络针对特定业务联合优化一组UE102的UP路径。通过如以上参考图10所述的过程将该步骤递送1214到PCF 316，其中，选择UPO 1010并指示给PCF 316，使得UPO 1010看起来是PCF 316的内部AF。与AF请求有关的PDU会话通过AF请求相关以进行联合UP路径优化。
SMF 310根据PCF 316的订阅向PCF 316发送1216UE移动性的信息。当PCF 316接收到1214AF请求时，可以执行对来自SMF 310的UE移动性通知的PCF订阅。从SMF 310发送1216到PCF 316的通知中的UE移动性信息可以包括UE的位置，或指示UE进入或离开特定的感兴趣区域的事件，该特定的感兴趣区域在PCF订阅中针对UE 102定义。
PCF 316根据接收到1214的AF请求中的订阅信息向UPO 1010通知1218UE移动性信息。如虚线指示，UPO 1010可以响应1220上述通知。该响应是可选的。
UPO 1010可以等待1222来自与AF请求有关的现有PDU会话的服务PCF的UE移动性信息通知。UPO 1010联合确定1224PDU会话的UP桥，UPO 1010(通过来自PCF 316的通知1218)知道该PDU会话的UE移动性信息。
上述UP桥将PDU会话的UP路径与请求1214联合UP优化的其他PDU会话(即相关PDU会话)的UP路径连接。该UP桥可以是基于DN(或者换言之，基于应用位置，例如相关PDU会话的UP路径经由公共DNAI连接)的桥或基于UPF的桥(例如，相关PDU会话的UP路径经由公共UPF或直接的UPF间连接(不涉及DN)连接)。
UP桥类型(基于DN、基于UPF)可以映射到本文别处所述的相关性类型。基于DN的桥映射到联合DNAI选择(重选)，基于UPF的桥映射到联合UPF选择(重选)。上述UP桥可以是DNAI、UPF、或DNAI之间的链路、或UPF之间的链路。
如本文别处所述，UPO 1010根据(预配置的和/或从NRF 318或NWDAF接收的)UP信息、(接收的1218)UE移动性信息、以及(接收的1214)AF请求信息做出联合优化决策。
UPO 1010向PCF 316提供1228UP桥信息作为用于PDU会话和业务的DNAI信息，以影响SMF针对PDU会话的业务路由决策。这与每个PDU会话特定的AF请求(针对特定PDU会话)类似，即，针对具有选择的DNAI的PDU会话，UPO 1010充当AF 322并向PCF 316发送AF请求。在该步骤中，UPO 1010还可以向PCF 316提供与选择的DNAI相关联的N6业务路由信息；该信息将配置在UPF中以支持相关性目的：如本文别处所述的多播、任播、或单播。
如果UP桥基于DN，则DNAI信息指示UPO 1010针对PDU会话选择的应用位置(DNAI)。如果UP桥基于UPF，则DNAI信息指示UPO 1010针对PDU会话选择的虚拟DNAI，该虚拟DNAI映射到一个UPF或两个UPF之间的连接。
子步骤1226至子步骤1244与TS 23.502第4.3.6条中描述的AF影响特征中的步骤类似。特别地，UPO 1010向PCF 316发送1226包括选择(重选)的DNAI的AF请求。PCF 316根据接收到1228的AF请求生成或更新1230PCC规则。根据SMF对PCC规则的通知的订阅，PCF 316向PDU会话的服务SMF 310通知1232上述PCC规则。该PCC规则包括接收到1228的选择(重选)的DNAI信息。SMF 310根据接收到1232的DNAI信息选择(重选)1234PDU会话的UP路径。SMF310向UPO 1010通知1236UP路径选择(重选)；这是提前通知。SMF 310(重配置)配置1238UP路径以实现UP路径选择(重选)。SMF 310向UPO 1010通知1240UP路径选择(重选)；这是延后通知。当UPO 1010接收到提前通知1236和延后通知1240时，如果AF 322经由NEF 314向PCF316提供1214AF请求，则UPO 1010识别相应的NEF 314，并且将通知发送1242到NEF 314，然后NEF 314将该通知发送1244到AF 322。如果AFF 322向PCF 316提供1214AF请求而没有使用NEF 314，则在这些子步骤中，UPO 1010识别AF 322并将通知直接发送到AF 322。
参照图12B，UPO 1010接收1246关于UP桥的其他端的延后通知。这意味着UP桥已准备就绪。UPO 1010配置1248桥端1210用于通过UP桥的业务路由，例如以支持任播、多播、单播等。
业务路由行为可以是在UPF配置的N6业务导向信息的一部分。N6业务导向信息与任播地址、多播地址、或单播地址相关联，可以通过指定地址的业务检测规则来检测上述任播地址、多播地址、或单播地址。即，如果根据规则检测到多播业务、任播业务、或单播业务，则对在N6业务导向信息中指定的业务执行相应的业务导向行为。可以通过单独的过程在UPF中配置业务检测规则。
这里，UPO 1010配置或更新对应的N6业务导向信息以反映UP桥改变或UP桥更新。如果上述桥基于DN，或者如果N6业务导向路由信息被提供1226至PCF 316，则该步骤是可选的(在这种情况下，如3GPP TS23.501第5.6.7条中所述，SMF 310将获得该信息作为PCC规则的一部分并将该信息配置到UPF 304)。
UPO 1010通知1250SMF 310激活UP桥。这可以作为对延后通知1240的响应来执行。该步骤与图13类似，其中AF 322在接收1312来自SMF 310的UP路径(重配置)的延后通知时响应1314SMF 310。下文示出了关于这种响应机制的更详细、更通用的描述。
SMF 310配置1252RAN 302或UPF 304，使得UL业务和/或DL业务可以被路由至UP桥。SMF 310释放与旧UP路径有关的资源。参照图12A和图12B，如虚线和虚线框指示的一些步骤是可选的。例如在图12A中的步骤1220、步骤1236、步骤1240、步骤1242、以及步骤1244和图12B中的步骤1240、步骤1246、步骤1248、步骤1250、步骤1252在一些实施例中是可选的。
本公开的实施例通过允许AF 322确认或拒绝由SMF做出的DNAI选择来增强AF影响特征(TS 23.501第5.6.7条)，AF 322通过响应从SMF 310接收的UP路径管理事件的通知来确认或拒绝DNAI选择。
在根据实施例的AF影响过程中，AF 322可以在AF请求中提供用于应用的合适DNAI(例如，应用的潜在位置)的列表。SMF 310选择那些DNAI中的一个DNAI用于与应用业务相关联的PDU会话。在选择时，例如由于暂时过载或运行故障，DNAI可能暂时不可用。当AF 322被通知DNAI选择时，AF 322可以发送新的AF请求以影响SMF的DNAI选择决策，从而不将不可用的DNAI用于PDU会话。同时，SMF 310继续设置到不可用的DNAI的UP路径。然后，当SMF 310接收到更新的PCC规则(反映选择的DNAI的不可用性)时，SMF 310执行DNAI重选，重新配置UPF处的业务导向至新选择的DNAI。在该场景中，通过经由PCF 316到SMF 310的“慢”路径，使用AF请求报告应用位置的暂时不可用性。在SMF 310接收到信息并能够对该信息做出反应之前，上述慢路径可能导致包丢失并破坏上层会话和服务连续性。
AF请求中(因此在基于AF请求生成的导出PCC规则中)包括N6业务路由信息的DNAI使用信息是长期指导，并且可以是AF 322的统计决策(例如，基于潜在UE位置/数量，潜在应用位置的统计负载)。不应该经常改变该DNAI使用信息。然而在一些情况下，在知道DNAI被选择之后，AF 322可能需要向SMF 310更新与DNAI有关的一些N6业务路由信息(例如，端口号)。例如，这可能是由于应用的动态实例化，并且只能动态地确定。这种类型的N6业务路由信息更新是非常动态的，而且本质上不是策略要求。如果AF 322通过AF请求向SMF 310通知信息更新，则该更新需要经过“慢”路径以到达SMF 310，使将新DNAI用于UL业务推迟。
因此，在SMF 310和AF 322之间需要运行时直接交互(runtime directinteraction)以处理暂时因素(例如，在UP路径管理期间DNAI的暂时不可用性和动态N6业务路由参数协商)。例如，SMF 310可以保持旧的UP路径(包括与该UP路径相关联的N6业务路由)，直到该SMF 310从AF 322接收到确定DNAI选择的响应。如果SMF 310接收到拒绝DNAI选择的响应，则SMF 310应该在当前可用的DNAI中重选DNAI(以及可能的UPF)。当AF 322响应于SMF 310以确认DNAI选择时，AF可以在发送到SMF 310的响应中包括与选择的DNAI有关的更新的N6业务路由信息。SMF 310可以从AF响应获得上述信息并将该信息配置到UPF中而不涉及PCF 316。
如上所述的SMF 310和AF 322之间的交互不改变PCC规则中的DNAI使用信息。该DNAI使用信息为AF 322提供了一种例如在延后通知的情况下通知SMF 310应用重定位完成的方法，使得SMF 310可以安全地释放与旧UP相关联的任何PDU资源，而不危及上层会话和服务连续性。
在一些实施例中，AF 322可以提供拓扑信息，该拓扑信息指示相关PDU会话之间的互连的期望拓扑属性或优选拓扑属性。例如，AF可以指示相关PDU会话的UP路径应经由树型拓扑、环型拓扑、或星型拓扑连接。上述拓扑可以包括相关PDU会话的PSA以及这些PSA之间的互连。该互连指的是网络针对如AF 322指示的相关性在PSA之间建立的逻辑连接(例如，以隧道的形式)。即，上述拓扑嵌入树型结构、环型结构、或星型结构。在PSF实施例中，例如，参照图9的步骤902，AF 322将拓扑信息与相关性信息一起提供给PCF 316或将该拓扑信息作为相关性信息的一部分提供给PCF 316。然后，在步骤910，PCF 316将该拓扑信息包括在根据AF请求生成的PCC规则中，并且在步骤912将包含拓扑信息和相关性信息的PCC规则发送到SMF。然后，在步骤916，SMF在订阅UP路径选择(重选)决策期间向PSF 702提供与PCC规则相关联的信息和/或PCC规则中的信息，例如拓扑信息和相关性信息。在UPO实施例中，例如参考图10，经由步骤1002和步骤1028，AF将拓扑信息与相关性信息一起提供给UPO或将该拓扑信息作为相关性信息的一部分提供给UPO。在这两种情况下，在获得或接收上述信息之后，核心网功能(core network function，CNF)(PSF或UPO)可以相应地执行联合UPF选择(重选)。上述联合UPF选择(重选)使PDU会话的PSA以及在这些PSA之间建立的互连承载由AF322在AF请求中请求或指示的拓扑结构(例如，树型结构、环型结构、星型结构)。注意，当AF322指示星型拓扑时，该指示可以与AF指示待选择公共UPF或待选择公共DNAI类似。在一些实施例中，拓扑信息和相关性信息之一的存在可以指示另一信息的存在。例如，如果拓扑信息包括在与PSA实施例相关联的图9中的步骤902、912、和/或910中，或者包括在与UPO实施例相关联的图10中的步骤1002和步骤1028中，则这意味着相关性的存在；类似地，如果相关性信息包括在与PSA实施例相关联的图9中的步骤902、912、和/或910中，或者包括在与UPO实施例相关联的图10中的步骤1002和步骤1028中，则可以假定默认拓扑信息(例如，将星型拓扑作为优选拓扑)。
以下描述提供了一种代表性技术，用于在AF 322和5GCN之间启用运行时协调(runtime coordination)，以支持应用重定位而不破坏上层会话和服务连续性。该技术通过允许AF 322确认或拒绝由SMF 310做出的DNAI选择决策来增强传统AF影响特征(例如在3GPP TS23.501第5.6.7条中定义)，AF 322通过响应对从该SMF 310接收的UP路径管理事件的通知来确认或拒绝DNAI选择决策。
为了本描述的目的，假定UP路径包括DNAI。从而，UP路径配置包括在UPF处配置到DNAI的N6业务路由。
在根据实施例的AF影响过程中，当AF 322订阅接收UP路径管理事件的通知时，可选地，AF 322可以在AF请求中包括5GCN期望得到AF响应的指示。该指示意味着AF 322将向5GCN提供对接收的UP路径管理事件的通知的响应。PCF 316将该指示提供给SMF 310，该指示作为PCF 316根据AF请求生成并发送给SMF 310的PCC规则的一部分。
根据PCC规则中的“期望得到AF响应”指示，SMF 310在向AF 322发送包括选择的DNAI的UP路径管理事件通知之后等待来自AF 322的响应。UP路径管理事件通知可以包括响应接收器(即响应消息的接收器)的信息，例如SMF 310的IP地址和端口号。在等待期间，如果存在旧的UP路径，则SMF 310保持旧的UP路径。AF 322使用上述通知中的响应接收器信息向SMF 310发送响应。换言之，SMF 310被配置为响应于从PCF 316接收到PCC规则中的这种指示而保持旧路径。SMF保持旧路径，直到SMF 310从AF 322接收到指示选择的DNAI准备用于新路径的响应。注意，在其他实施例中，对于AF不发送这种指示的情况，SMF可以不等待而改变路径。
如果SMF 310经由NEF 314向AF 322发送UP路径管理事件通知，则NEF 314将通知中的接收器信息映射到该NEF 314自身的信息。在这种情况下，AF响应将被发送到NEF 314，NEF 314将该AF响应转发到SMF 310。
上述AF响应可以是肯定响应或否定响应，肯定响应和否定响应分别确认或拒绝SMF通知中指示的DNAI选择。在肯定响应的情况下，该AF响应可以包括与选择的DNAI有关的更新的N6业务路由信息(例如端口号)。在否定响应的情况下，该AF响应可以指示其他DNAI的列表，这些其他DNAI不在AF请求中指定的DNAI中选择。
SMF 310根据AF响应采取适当的动作。当AF响应是肯定响应时，SMF 310可以继续当前过程中的相关步骤(例如，配置新的UP路径(包括实施DNAI的建立、释放、或改变和/或执行UPF的添加、重定位、或移除)或安全地释放旧的UP路径)。当AF响应是否定响应时，SMF310保持旧的UP路径。在一些实施例中，SMF可以执行附加的DNAI重选；并且，如果当前没有可用的DNAI，则SMF 310可以释放PDU会话。
图13示出了AF响应UP路径管理事件通知的代表性过程。参照图13，使用3GPP TS23.501第5.6.7条中所述的技术，AF通过向5GCN发送AF请求来订阅1302以从SMF 310接收UP路径管理事件的通知。该AF请求可以包括期望从AF 322获得对这种通知的AF响应的指示。该AF请求经由5GCN控制面传送到PCF 316。
如上所述，已满足1304AF通知的条件。如果存在旧的UP路径(例如，在UP路径重选的情况下)，则SMF 310保持旧的UP路径。在AF 322请求提前通知的情况下，SMF 310向预期AF 322通知1306PDU会话的目标DNAI。AF 322向SMF 310发送1308响应。该响应可以是对提前通知1306的肯定响应或否定响应。
SMF 310(重配置)配置1310UP路径，包括实施DNAI的改变和/或UPF的添加、重定位、或移除。在AF322请求延后通知的情况下，SMF 310向AF 322通知1312PDU会话的选择的目标DNAI。AF 322向SMF 310发送1314响应。该响应可以是对延后通知1312的肯定响应或否定响应。
在接收到肯定AF响应1314后，如果存在旧的UP路径，则SMF 310可以释放1316旧的UP路径。
应理解，上述参考图13的过程可以涉及PCF 316和SMF 310的传统行为的改变。这些改变可以总结如下。
PCF 316的行为可以通过如下改变：将PCF 316配置为接受包括“期望得到AF响应”的指示的AF请求，并且将AF请求中的“期望得到AF响应”指示符包括在根据AF请求生成的PCC规则中。
SMF 310的行为可以通过如下改变：将SMF 310配置为如果PCC规则包括“期望得到AF响应”的指示，则在向AF 322发送UP路径管理事件通知之后等待来自AF 322的响应。SMF310的行为还被配置为在等待与UP路径管理事件通知有关的AF响应的同时保持旧UP路径；在接收到AF响应后，SMF 310还被配置为根据该AF响应采取适当的动作。SMF 310采取适当的动作可以包括：例如，重选DNAI，配置UP路径，和/或释放旧UP路径。
以下描述提供了一种根据实施例的代表性技术，用于在UPF重定位期间保留UE IP地址。该技术通过允许AF 322在AF请求中指示保留UE IP地址来增强传统AF影响特征(例如在3GPP TS23.501第5.6.7条中定义)。换言之，AF 333经由PCF(并且可选地，经由NEF)向会话管理功能(SMF)发送AF请求，该AF请求包括应该保留与请求中标识的业务相关联的UE IP地址的指示。换言之，应该保持UE IP地址。在一些实施例中，网络应防止PDU会话的UE IP地址的改变。
图15是示出AF请求保留UE IP地址的示例过程的消息流图。在根据实施例的AF影响过程中，当AF 322发送AF请求1502以影响业务路由时，AF 322可以可选地在AF请求中包括应保留与AF请求中标识的业务相关联的UE IP地址的指示。该IP地址保留指示(或“无IP地址改变”指示)意味着在应用(或DN)侧不支持UE的IP地址改变。PCF 316向SMF 310提供指示1512，该指示作为PCF 316根据AF请求生成并发送给SMF 310的用于相关PDU会话的PCC规则的一部分。注意，在一些实施例中，AF 322可以直接向PCF 316发送AF请求1502。PCF 316可以通过AF请求响应1503来响应AF请求1502，确认接收到AF请求1502。在其他实施例中，通过向NEF发送AF请求1504，AF 322可以经由NEF 314向PCF 316发送AF请求。NEF 314继而向PCF 316发送AF请求1508。应理解，NEF 314可以转发AF请求(可能在对AF请求执行信息映射之后，例如将包括在AF请求中的外部标识符映射到内部标识符，使得AF请求包括内部标识符而不是外部标识符)，或者创建包含AF请求1504中的信息(或映射的信息)的新消息。在这样的实施例中，PCF 316可以可选地通过向NEF 314发送AF请求响应1509来响应AF请求1508，以确认接收到AF请求，并且NEF 314可以将AF请求响应1509转发到AF 322，或者生成AF请求响应1510并向AF 322发送该AF请求响应1510，以确认接收到AF请求1504。
根据PCC规则中IP地址保留指示(或“无IP地址改变”指示)，SMF 310可以对PCC规则1514采取动作。例如，这可以包括保留与AF请求中标识的业务相关联的UP IP地址的动作。
在一些实施例中，SMF 310可以防止UE IP地址所关联的PDU会话锚(PSA)(该PSA是PDU会话的UP路径通过其连接到DN 306的UPF 304)的重选/重定位。
在一些实施例中，步骤1514可以包括为PDU会话选择适当的SSC模式，例如将PDU会话的SSC模式设置为SSC模式1。
或者，提供了实现UE IP地址保留的另一方式，其中，允许PSA的重选，SMF 310可以被配置为允许5GCN和DN 306(或AF 322)通过AF影响特征(例如，如3GPP TS23.501第5.6.7条中所述)协商用于应用业务的N6业务路由信息。AF 322代表DN 306，在发送到PCF 316的AF请求中向5GCN指示与应用位置(即DNAI)相关联的与DN有关的N6业务路由信息(如3GPPTS23.501第5.6.7条中所述)。SMF 310从PCF 316获取UE IP地址保留指示和与DN有关的N6业务路由信息(二者都包括在PCF 316根据AF请求生成并发送给SMF 310的PCC规则中)，并相应地在UPF 304配置业务导向，该UPF 304是PSA。这允许5GC将UL业务正确地路由到应用。当与AF请求中标识的业务相关联的PDU会话锚(PSA)(例如，被选择用于将业务路由到DN的PSA)已经建立或已经改变时，SMF 310可以向AF 322通知与PSA有关的N6业务路由信息和UE身份信息(根据AF 322对这样的通知(例如UP路径管理事件的通知)的订阅)。在一些实施例中，AF 322可能需要响应SMF 310以提供动态生成的关于N6业务路由的一些更新的信息(例如，N6路由参数，如端口号)，为此，AF 322可以在AF请求中向5GC指示“期望得到AF响应”(如上文参考图13所述)。然后，SMF 310可以根据更新的N6业务路由信息(包括在从AF发送到SMF的响应中)来配置PSA，以确保UL中的适当的N6业务路由。
当点对点(point-to-point，PtP)隧道用于N6业务路由时，在N6隧道由于UP效率原因而改变的情况下，5GC-DN协商(5G-DN negotiation)使得DN 310和5GC能够交换隧道端点信息(例如，如3GPP TS23.501第5.6.10.3条所述，在IP/UDP隧道的情况下的IP地址和端口)。AF 322可以在DN 306中执行需要的配置，使得DL业务可以经由N6隧道路由到正确的PSA，无论业务的类型是IP还是非IP。在IP业务的情况下，由于UE IP地址不用于N6业务路由，因此当重选UPF时，可以保留UE IP地址。这提供了一种确保上层会话和服务连续性的方法。
根据AF请求中的IP地址保留指示和AF订阅信息，SMF 310可以确定是否通过上述5GCN和AF 322之间的协调来实现IP地址保留。例如，如果AF 322没有订阅UP路径管理事件的通知，则SMF 310将选择不通过这种协调(因为该协调不可用)来实现IP地址保留；在这种情况下，SMF 310可以如上所述防止PSA的重选或重定位。在一些实施例中，IP地址保存指示可以是与PDU会话有关并在SMF 310中预配置的一些策略(例如DN策略)的一部分。
对于待应用IP地址保留的IP类型PDU会话，在PDU会话的建立期间，SMF 310将从PLMN内的全局管理的IP地址池获得的IP地址分配给UE。在建立PDU会话之后，经由AF影响特征为PDU会话保持N6业务路由和UP路径效率，并且为UE 102保留IP地址。当PDU会话被释放时，IP地址被释放到SMF 310，SMF 310继而将该IP地址释放到全局IP地址池以供将来使用。
对于IP类型PDU会话，UE IP地址与PSA(例如PSA1)相关联。当PSA被重选时(例如，由于UE移动性)，IP地址被重新分配以与新PSA相关联。当应用层会话基于TCP时，除非应用层移动性管理到位，否则这可能破坏上层会话连续性。
根据一些实施例，开发了三个会话和服务连续性(session and servicecontinuity，SSC)模式以提供三个级别的会话和服务连续性支持。注意，一些实施例只包括这些模式的子集。SSC模式2破坏IP连续性。分析的重点是SSC模式1和SSC模式3。
参照图14A，SSC模式1保持初始PSA(PSA1)。这可以对应于以下情况：与AS相关联的AF已经发送了应保留与业务相关联的UE IP地址的指示。应理解，网络保留IP地址的一种方式是保留PSA。保持PSA1(即，防止PSA的重选)保留了与初始PSA1相关联的IP地址的IP连续性，并因此保留会话连续性。换言之，一旦初始选择了PSA(例如PSA1)，SSC模式1防止了针对PDU会话的PSA的重选(和/或重定位)。应理解，这可以限制或降低使用该IP地址的业务的UP效率。SSC模式3在有限的程度上提供对会话连续性和UP效率的支持。
在SCC模式3下，旧的PSA1为正在进行的业务保留一段时间。在此期间，正在进行的业务可能会经过一条低效的路径。一旦计时器到期，旧的PSA1和与其相关联的UE IP地址就被释放。如果在释放IP地址时正在进行的业务尚未完成，则会破坏会话的连续性。如果网络知道正在进行的业务何时结束，则网络可以会将该释放延后。但尽管如此，要获得这种“知道”即使不是不可能，也是非常困难的。
通过参考图14A，示出了SSC模式1和SSC模式3就潜在UP效率而言的限制的示例。在该示例中，UE正在从位置X1移动到位置X2。在位置X1处，连接UE和应用的有效UP路径(路径1)通过UPF1(PSA1)建立。随着UE移动到位置X2，UE离UPF2越来越近(就网络拓扑而言)。因此，从业务工程角度来看，在位置X2处，通过UPF2而不是UPF1将UE连接到AS更有效。然而，在SSC模式1下，例如由于先前发送的AF指示，在位置X2处UP路径通过初始UPF1(PSA1)保持。即，使用路径2以连接UE和应用，该路径2的效率低于经由UPF2的路径3。在SSC模式3下，正在进行的业务在计时器到期后从路径2迁移到路径3。
在一些实施例中，SMF可以接收触发以修改PDU会话的UP路径，这将包括PDU会话的PSA重选。换言之，SMF接收将导致SMF修改PDU会话的UP路径的触发，并且修改的UP路径通常涉及重选PDU会话的PSA。然而，如果SMF已经接收到为PDU会话保留与PSA相关联的UE IP地址的指示(例如，从PCF接收上述指示，如与图15相关联的实施例中所述)，则作为响应，SMF被配置为保留当前UP路径不变或选择仍然使用或包括该PSA的新UP路径。这样的触发的示例可以包括UE位置改变、影响路径选择的策略改变、用于PDU会话修改的请求、用于改变路径的请求等。例如，CNF(例如业务工程(trafficengineering，TE)NF)可以向SMF发送TE请求以改变PDU会话。例如，该TE请求可以是如下请求：当UE朝X2移动时将UE的路径从路径1改变为路径3。然而，由于SMF接收的PCC规则指示IP地址将被保留，所以SMF通过选择包含PSA1的路径来防止PSA的重选。因此，在一些实施例中，如TE请求中所指示的，SMF通过PSA1而不是UPF2来选择路径2(例如，将UE移动至路径2)。在一些实施例中，SMF向TE NF发送该SMF尚未进行所请求的改变的响应。
在图14B中，在应用重定位发生时，对于SSC模式1，路径2连接到应用的新位置，并且可以连接到旧位置和/或新位置，这取决于应用重定位是否在定时器到期前完成。
本公开另一方面提供了一种用于在应用功能(AF)和包括会话管理功能(SMF)的网络之间进行协调的方法。该方法包括AF发送订阅请求以订阅来自SMF的UP路径管理事件的通知，该请求包括指示网络将等待与上述通知相关联的AF响应的指示。该方法还包括AF从SMF接收UP路径管理事件的通知。该方法还包括发送AF响应以响应接收到的通知。在一些实施例中，发送上述通知以启用与UP路径管理事件相关联的UP路径的管理。在一些实施例中，该方法还包括SMF接收PCF根据从AF接收到的请求生成的PCC规则。在一些实施例中，该方法还包括SMF向AF发送通知。在一些实施例中，该方法还包括SMF接收上述AF响应。在一些实施例中，该方法还包括SMF根据AF响应管理与UP路径管理事件相关联的UP路径。在一些实施例中，上述AF响应是肯定响应，并且管理UP路径包括以下至少之一：SMF配置与UP路径管理事件相关联的新UP路径，以及SMF释放UP路径。在一些实施例中，上述AF响应是否定响应，并且管理UP路径包括SMF保持与UP路径管理事件相关联的UP路径。在一些实施例中，在接收到上述AF响应之前，SMF保持上述UP路径。
本公开另一方面提供了一种用于在应用功能(AF)和包括会话管理功能(SMF)的网络之间进行协调的方法。该方法包括SMF接收策略和计费控制(PCC)规则，该PCC规则包括关于对用户面(UP)路径管理事件的通知的AF订阅(例如用于订阅的AF请求)的信息，还包括指示网络将等待与上述通知相关联的AF响应的指示。该方法还包括SMF向AF发送UP路径管理事件通知。该方法还包括在实现UP路径管理事件之前，SMF等待来自AF的对UP路径管理事件通知的响应。在一些实施例中，上述路径管理事件包括配置新的UP路径，并且等待包括保持旧的UP路径直到接收到该响应。在一些实施例中，SMF经由网络开放功能(NEF)向AF发送UP路径管理事件通知。
本公开另一方面提供了一种通过核心网功能(CNF)进行用户面(UP)路径选择(重选)管理的方法。该方法包括接收相关性信息和用户设备(UE)移动性信息。该方法还包括基于接收到的信息识别相关的协议数据单元(PDU)会话。该方法还包括根据接收到的信息为PDU会话选择(重选)UPF或DNAI中的一个，上述UPF或DNAI与一个或多个UP路径相关联。该方法还包括向多个SMF发送标识选择(重选)的UPF或DNAI的信息，每个SMF服务于上述PDU会话中的一个会话。在一些实施例中，相关性信息包括以下至少之一：PDU会话相关性、相关性类型、以及相关性目的。在一些实施例中，相关性类型是以下之一：联合数据网络接入标识符(DNAI)重选、联合UP功能(UPF)选择(重选)。在一些实施例中，相关性目的是以下之一：多播、任播、以及单播。在一些实施例中，上述相关性信息和用户移动性信息是从多个SMF接收的。在一些实施例中，上述相关性信息包括在来自多个策略控制功能(PCF)的策略和计费控制(PCC)规则中，上述多个PCF中的每个PCF与上述多个SMF中的一个SMF相关联。在一些实施例中，上述相关性信息从一个或多个AF接收。在一些实施例中，上述用户移动性信息从多个策略控制功能(PCF)接收，上述多个PCF中的每个PCF与上述多个SMF中的一个SMF相关联。在一些实施例中，上述CNF经由多个PCF中一个或多个PCF向多个SMF发送标识选择(重选)的UPF或DNAI的信息，该信息作为策略和计费控制(PCC)规则的一部分，上述PCF中的每个PCF服务于上述SMF中的一个或多个SMF。在一些实施例中，这种方法适用于待相关的PDU会话。
本公开另一方面提供了一种用于与包括会话管理功能(SMF)的网络协调的应用功能(AF)，该AF包括至少一个网络接口、至少一个处理器、以及用于存储指令的非暂时性计算机可读存储器，当被上述至少一个处理器执行时，上述指令将AF配置为执行本文公开的方法。例如，这样的AF用于发送订阅请求以订阅来自SMF的UP路径管理事件的通知，该请求包括指示网络将等待与上述通知相关联的AF响应的指示。该AF还用于从SMF接收UP路径管理事件的通知。该AF还用于发送上述AF响应以响应接收到的上述通知。在一些实施例中，发送上述通知以启用与上述UP路径管理事件相关联的UP路径的管理。
本公开另一方面提供了一种包括应用功能(AF)和会话管理功能(SMF)的系统。该AF用于发送订阅请求以订阅来自SMF的UP路径管理事件的通知，该请求包括指示网络将等待与上述通知相关联的AF响应的指示。该AF还用于从SMF接收UP路径管理事件的通知。该AF还用于发送上述AF响应以响应接收到的上述通知。上述SMF用于接收策略和计费控制(PCC)规则，该PCC规则指示上述AF订阅请求。上述SMF还用于向AF发送UP路径管理事件的通知。上述SMF还用于在实现UP路径管理事件之前等待来自上述AF的响应。在一些实施例中，上述系统还包括策略控制功能(PCF)，该PCF用于接收来自AF的AF请求，生成上述PCC规则，以及向上述SMF发送该PCC规则。在一些实施例中，上述SMF用于在接收到AF响应之前保持UP路径。
本公开另一方面提供了一种核心网功能(CNF)，该CNF包括至少一个网络接口、至少一个处理器、以及用于存储指令的非暂时性计算机可读存储器，当被上述至少一个处理器执行时，上述指令将CNF配置为执行本文描述的方法。例如，这样的CNF用于接收相关性信息和用户设备(UE)移动性信息。该CNF还用于基于接收到的信息识别相关的协议数据单元(PDU)会话。该CNF还用于根据接收到的信息为PDU会话选择(重选)UPF或DNAI中的一个，上述UPF或DNAI与一个或多个UP路径相关联。该CNF还用于向多个SMF发送标识选择(重选)的上述UPF或DNAI的信息，每个SMF服务于PDU会话中的一个会话。在一些实施例中，上述相关性信息包括以下至少之一：PDU会话相关性、相关性类型、以及相关性目的。在一些实施例中，相关性类型是以下之一：联合数据网络接入标识符(DNAI)重选、联合UP功能(UPF)选择(重选)。在一些实施例中，相关性目的是以下之一：多播、任播、以及单播。在一些实施例中，上述相关性信息和用户移动性信息是从多个SMF接收的。在一些实施例中，相关性信息包括在来自多个策略控制功能(PCF)的策略和计费控制(PCC)规则中，上述多个PCF中的每个PCF与上述多个SMF中的一个SMF相关联。在一些实施例中，上述相关性信息从一个或多个AF接收。在一些实施例中，上述用户移动性信息从多个策略控制功能(PCF)接收，上述多个PCF中的每个PCF与上述多个SMF中的一个SMF相关联。在一些实施例中，上述CNF经由多个PCF中一个或多个PCF向多个SMF发送标识选择(重选)的UPF或DNAI的信息，该信息作为策略和计费控制(PCC)规则的一部分，上述PCF中的每个PCF服务于上述SMF中的一个或多个SMF。
本公开另一方面提供了一种用于多个协议数据单元(PDU)会话的用户面(UP)路径选择(重选)管理的系统。该系统包括核心网功能(CNF)和多个SMF，每个SMF服务于PDU会话中的一个会话。该CNF用于接收相关性信息和用户设备(UE)移动性信息。该CNF还用于基于接收到的信息识别相关的协议数据单元(PDU)会话。该CNF还用于根据接收到的信息为PDU会话选择(重选)UPF或DNAI中的一个，上述UPF或DNAI与一个或多个UP路径相关联。该CNF还用于向多个SMF发送标识选择(重选)的上述UPF或DNAI的信息，每个SMF服务于PDU会话中的一个会话。上述多个SMF根据从CNF接收的信息配置相应PDU会话的路径。
本公开的一个方面提供了一种控制面功能。该控制面功能包括至少一个处理器。该控制面功能还包括存储软件指令的非暂时性计算机可读存储器，该软件指令用于控制上述至少一个处理器执行进程以接收两个或多于两个相关PDU会话的标识。该控制面功能还包括存储软件指令的非暂时性计算机可读存储器，该软件指令用于控制上述至少一个处理器执行进程以与一个或多个会话管理功能(SMF)交互，以将上述相关PDU会话的相应用户面路径相关。在一些实施例中，该控制面功能接收两个或多于两个相关PDU会话的标识包括：接收与应用功能(AF)请求消息相关联的信息，该AF请求消息包括以下至少之一：相关性标识符、相关性类型的指示、以及相关性目的的指示。在一些实施例中，相关性类型的指示包括以下中的任一个或多个的指示：联合用户面功能(UPF)选择或重选、联合数据网络接入标识符(DNAI)的选择或重选。在一些实施例中，相关性类型的指示包括联合UPF选择或重选的指示。在一些实施例中，与一个或多个SMF交互以将相应的用户面路径相关包括：在一些实施例中，与一个或多个SMF交互以将相应的用户面路径相关包括：当相关性标识符包括支持URLLC服务的指示时，为每个相关的PDU会话选择不同的UPF，并使每个SMF实现与每个相关PDU会话相关联的相应UP路径，使得相应UP路径经过选择的不同的锚UPF。在一些实施例中，与一个或多个SMF交互以将相应的用户面路径相关包括：当相关性标识符包括对URLLC服务的支持以外的指示时，为每个相关的PDU会话选择公共锚UPF，并使每个SMF实现与每个相关PDU会话相关联的相应UP路径，使得相应UP路径经过选择的公共锚UPF。在一些实施例中，相关性类型的指示包括联合DNAI选择或重选的指示。在一些实施例中，与一个或多个SMF交互以将相应用户面路径相关包括：当相关性标识符包括支持URLLC服务的指示时，为每个相关PDU会话选择不同的DNAI，并使每个SMF使用选择的不同DNAI实现与每个相关PDU会话相关联的相应UP路径。在一些实施例中，与一个或多个SMF交互以将相应用户面路径相关包括：当相关性标识包括对URLLC服务的支持以外的指示时，为相关PDU会话选择公共DNAI，并使每个SMF使用选择的公共DNAI实现与每个相关PDU会话相关联的相应UP路径。
尽管已经参考本发明的具体特征和实施例描述了本发明，但显然可以在不脱离本发明的情况下对其进行各种修改和组合。因此，说明书和附图应仅视为由所附权利要求限定的本发明的说明，并且预期能涵盖落入本发明范围内的任何和所有修改、变化、组合或等同物。

Claims (19)

1.一种用于用户设备互联网协议地址的管理的方法，所述方法包括：
策略控制功能实体接收来自应用功能实体的请求，所述请求包括标识业务的信息和应保留与所述业务相关联的用户设备互联网协议地址的指示；
所述策略控制功能实体向负责管理与所述业务相关联的协议数据单元会话的会话管理功能实体发送包括所述指示的策略和计费控制规则。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述策略控制功能实体经由网络开放功能实体接收来自所述应用功能实体的所述请求。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括：
所述会话管理功能实体根据所述策略和计费控制规则管理所述用户设备互联网协议地址。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，管理包括：保留与所述业务相关联的所述协议数据单元会话的所述用户设备互联网协议地址。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，保留包括：防止与所述用户设备互联网协议地址相关联的协议数据单元会话锚点的重选。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，防止所述协议数据单元会话锚点的重选包括：
接收触发以修改包括协议数据单元会话锚点重选的路径；
作为响应，选择包括所述协议数据单元会话锚点的新路径。
7.一种用于用户设备互联网协议地址的管理的方法，所述方法由用于管理与业务相关联的协议数据单元会话的会话管理功能实体执行，所述方法包括：
从策略控制功能实体接收策略和计费控制规则，所述策略和计费控制规则包括应保留与所述业务相关联的用户设备互联网协议地址的指示；以及
根据所述策略和计费控制规则管理所述用户设备互联网协议地址，所述管理包括以下至少之一：
保留与所述业务相关联的协议数据单元会话的所述用户设备互联网协议地址；以及
防止与所述用户设备互联网协议地址相关联的协议数据单元会话锚点的重选。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述策略和计费控制规则与来自应用功能实体的请求相关联，所述请求包括标识所述业务的信息和所述指示。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述协议数据单元会话锚点是用户面功能实体，所述协议数据单元会话的用户面路径通过所述用户面功能实体连接到数据网络。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其中，防止所述协议数据单元会话锚点的重选包括：
接收触发以修改包括述协议数据单元会话锚点重选的路径；
作为响应，选择包括所述述协议数据单元会话锚点的新路径。
11.一种用于用户设备互联网协议地址的管理的方法，包括：
应用功能实体向策略控制功能实体发送请求，所述请求包括标识业务的信息和应保留与所述业务相关联的用户设备互联网协议地址的指示。
12.根据权利要求11所述的方法，应用功能实体向策略控制功能实体发送请求包括：
所述应用功能实体经由网络开放功能实体向策略控制功能实体发送所述请求。
13.根据权利要求11或12所述的方法，所述方法还包括：
所述应用功能实体接收来自所述策略控制功能实体的响应。
14.一种通信装置，包括：
至少一个处理器；和
用于存储指令的存储器，当所述指令由所述至少一个处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求1或2所述的方法。
15.一种通信装置，包括：
至少一个处理器；和
用于存储指令的存储器，当所述指令由所述至少一个处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求7-10中任一项所述的方法。
16.一种通信装置，包括：
至少一个处理器；和
用于存储指令的存储器，当所述指令由所述至少一个处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求11-13中任一项所述的方法。
17.一种通信系统，包括执行如权利要求1或2所述方法的策略控制功能实体和执行如权利要求7-10中任一项所述方法的会话管理功能实体。
18.根据权利要求17所述的系统，还包括如权利要求11-13中任一项所述方法的应用功能实体。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有指令，当所述指令由计算机执行时，使得所述计算机执行如权利要求1-13中任一项所述的方法。
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