CN115316043A - 在蜂窝通信中释放替代路径 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机制，在用户设备与第一PLMN之间的连接不再承载用户数据时，用于控制通过第一PLMN到第二PLMN的连接。第一PLMN或用户设备都可以确定是否应该释放与第二PLMN的连接。

Description

在蜂窝通信中释放替代路径

技术领域

有些移动电话适合于同时使用多个移动电话合同，例如，一个用于商务，一个用于个人使用。这种移动设备支持"双卡"(SIM＝用户身份模块)功能。这样设备就可以使用在两个不同的UICC(通用集成电路卡)上应用的两个不同的UMTS SIM(USIM)同时注册同一或两个不同的PLMN(即，公共陆地移动网络)的两个入网套餐。通常有两种实现方式，即所谓的"双卡双通"(DSDA)手机，其中两个连接可以同时激活，以及所谓的"双卡双待"(DSDS)手机。后者支持两个SIM卡在空闲模式下运行。这意味着，如果向第一PLMN(使用USIM)的无线接入网(RAN)建立连接，移动设备(UE)不可能向第二PLMN(UE类型＝双接收/单发送)的RAN发送任何信号，对于某些设备类型，还不可能从第二PLMN(UE类型＝单接收/单发送)的RAN接收任何信号。因此，这些设备可能会受到可用性下降的影响。

背景技术

双卡设备已经有十年的历史了，但是到目前为止，还没有标准化的方法来优化两个或多个USIM的并行使用。目前，3GPP就这一问题的标准化解决方案展开了名为"MUSIM"的探讨研究，该研究在3GPP Tdoc S2-2001827中有所描述。这项研究的重点是限制可用性降低的影响的解决方案，例如，如何避免不必要的中断，以及通知网络有计划的中断是否有用。

发明内容

除了这项新的研究，已经规定了如何使用外部接入系统，这些系统不是PLMN的一部分，其接入技术没有被3GPP规定。因此这种接入类型被称为"非3GPP接入"，在通常情况下，PLMN和非3GPP接入之间没有信任关系，这种接入也被称为"不受信任/不可信的非3GPP接入"。这种非3GPP接入技术的典型例子是Wi-Fi(WLAN)或固定宽带接入。

图1中描述了一个非3GPP接入的5G架构。不受信任的非3GPP接入网络通过非3GPP互通功能(N3IWF)与家庭PLMN(HPLMN)相连。用户数据在UE和PLMN的数据网络之间的路径在图1中被描绘成带有箭头的点划线。UE由PLMN的接入和移动功能(AMF)控制，而非3GPP接入网络不受PLMN控制。关于这个架构的更多细节可以在3GPP TS 23.501的4.2.8节中找到。

对于有单个发射器、也很可能有单个接收器的双卡设备，一般来说存在以下挑战：设备可以在两个不同的无线接入网(RANs)中处于空闲模式，在每个RAN中的一个选定小区上驻留，并在配置的寻呼场合监听寻呼。寻呼场合一旦重叠可能会导致错过寻呼信息的接收，鉴于寻呼场合会重复出现，这种小问题可以接受。如果发生了与其中一个PLMN建立连接的事件，UE设备的收发器将被用于建立与各自RAN的连接。因此，收发器将不能通过第二RAN接收来自第二PLMN的寻呼信息，并且在设备或第二PLMN发生相应事件时，它也不能用于建立连接。建立连接的事件可以是，例如，移动终止的语音或视频呼叫、移动发起的呼叫、接收或发送短信、分组数据传输或核心网络信令，如重新注册以更新UE设备的位置或跟踪区域。

目前讨论的MUSIM研究的目的是为了减少由于多USIM设备的硬件限制造成的与PLMN的连接中断。目前讨论的一些解决方案，例如在3GPP Tdoc S2-2000302中，使用与第一PLMN的连接来连接到第二PLMN的N3IWF，以便在第二PLMN中注册，接收各自的寻呼通知消息，并可能建立到第二PLMN的数据连接。这些解决方案确保了来自第二PLMN的移动设备的可用性，尽管该设备的收发器只连接到第一PLMN的RAN。关于与第二PLMN的连接，第一PLMN提供了一个替代路径。本发明所基于的相关架构在3GPP TS 23.501的5.30.2.7和5.30.2.8章节中有所描述。3GPP文件S2-2001424是Tdoc S2-2000302的修订版本。在这份文件中，假设UE通过PLMN1收到关于新的下行(链路)数据的通知，该数据已到达PLMN2，而在PLMN1中不存在激活的数据连接。为了接收数据，UE可以决定直接与PLMN2连接或留在PLMN1。该文件没有公开在任何相关PLMN中不需要传输用户数据的情况下释放第二个连接的方法。另一份MUSIM文件是3GPP文件S2-2000732，其中假定USIM2有一个传入的IMS语音呼叫。MUSIM操作也是3GPP文件S2-2000650的主题。

对于这些解决方案，在与第一PLMN的连接中建立了一个PDU会话，对应第一PLMN的数据网络，该网络可实现与第二PLMN的互通功能(N3IWF)的连接。如果UE设备在第二PLMN中处于空闲模式，通过所述替代路径与第一PLMN的连接首先用于通过第二PLMN中的互通功能(N3IWF)注册UE设备，并通知第二PLMN通过该替代路径是否可以到达UE设备。之后，替代路径被第二PLMN用来向UE设备发送通知消息，从而要求UE设备建立数据连接或接收短信，即以类似于RAN中的寻呼信息来通知UE设备。如果UE设备在第二PLMN中从空闲模式变为连接模式，例如因为在第二PLMN中发生一个或多个连接事件而切换模式，则根据相应的连接事件，如语音或视频呼叫或数据服务，使用所述替代路径来传输数据。

如上所述，通过不受信任的非3GPP接入技术使UE接入PLMN的实体是N3IWF。如果使用相同或类似的实体通过另一个PLMN接入所述PLMN，则该接入不是"非3GPP"，因此如今被称为N3IWF的实体可能需要增强其功能，并可能被重新命名为一般互通功能。在本文件中，术语“互通功能”、“非3GPP互通功能”和“N3IWF”是可以互换的，并不意味着其在意义上局限于当前安排中使用的这些术语。

对于上述使用了通过互通功能(N3IWF)的替代路径的解决方案，通过第一PLMN的RAN连接到第一PLMN的移动设备(用户设备，或UE)建立了一个到第一PLMN的数据网络的连接，这里称为PDU会话，该网络使UE设备能够连接到第二PLMN的N3IWF。例如，这可能是一个像互联网一样的一般数据网络，与第二PLMN的N3IWF的连接是通过公共互联网路由的。在任何情况下，第一个PLMN都不知道PDU会话是为了连接到第二个PLMN而建立的。第二PLMN和UE设备之间交换的所有数据对于第一PLMN只是未指定的用户数据。

第一PLMN不知道这个PDU会话的建立是UE设备的收发器被用于连接UE设备到第一PLMN的结果，即建立PDU会话的原因是导致UE设备连接到第一PLMN的事件。

在导致UE设备和第一PLMN之间连接的所有事件都结束的情况下，由于为UE设备连接到第二PLMN的N3IWF建立了所述PDU会话，连接将不会终止。因此第一PLMN不会终止连接，它将保持UE设备连接到第一PLMN的RAN，因此UE设备不会回退到空闲模式，该模式下它可以使用发射器监听两个PLMN的寻呼。

本发明解决了这一不足之处。

本发明提供了一种方法，用于控制具有一个以上用户身份模块(SIM)的用户设备(UE)与至少一个第一和一个第二公共陆地移动网络(PLMN)的连接，其中UE设备最初通过第一PLMN的无线接入网(RAN)连接到第一PLMN，形成与第一SIM卡相关的第一连接，UE设备通过第一PLMN的数据网络和第二PLMN的互通功能连接到第二PLMN，形成与第二SIM卡相关的第二连接，该方法包括确定维持第一连接只是为了维持第二连接；然后使第二连接被释放，并通过第二PLMN的接入网络与第二PLMN建立一个与第二SIM卡相关的新连接。

因此，本发明提供了终止或释放UE设备和第一PLMN之间的活跃连接的手段，尽管正在进行的PDU会话被用于与第二PLMN的连接。

一旦建立了上述手段，第一PLMN和UE设备之间的连接就会被终止，依据是确定除了用于连接到第二PLMN的N3IWF的PDU会话之外，所有的PDU会话已经终止或即将终止。UE设备将在两个PLMN中进入空闲模式。UE设备与第二PLMN的N3IWF的连接终止以及UE设备重新建立的连接到第二PLMN的RAN的能力将导致UE设备通过该PLMN的RAN重新注册到第二PLMN，例如，为了更新UE设备的位置或跟踪区域并通过第二PLMN的RAN注册新路径。

在这种情况下，应防止UE设备通过第二PLMN建立PDU会话以连接到第一PLMN的N3IWF，因为若非如此这将导致乒乓效应：UE设备将从第一PLMN摆动到第二PLMN，反之亦然，以便通过N3IWF和RAN交替地重新注册自己。因此，本发明在一个方面还提供了一种机制，用于在UE设备中决定是否需要通过第一PLMN建立PDU会话以通过第二PLMN的N3IWF连接到第二PLMN。

假设由于正在使用相关的无线接入网(RAN)向第一PLMN连接，则不可能通过第二PLMN提供的RAN连接到所述第二PLMN，因为UE不能同时向一个以上的RAN发送任何信号。

进一步假设存在以下情况：

一个具有不同PLMN的多个USIM和单一发射能力的UE设备，通过到第一PLMN的RAN的一个或多个第一链路与第一PLMN连接；

与第一PLMN的连接导致UE设备与第二PLMN的连接能力中断；

为一个或多个连接事件建立与第一PLMN的连接，该连接事件至少是UE设备与第一PLMN之间的控制消息交换，或是建立一个或多个PDU会话，用于UE设备与第一PLMN的数据网络之间的数据交换，以实现第一PLMN的服务，而不是连接到另一个PLMN；

UE设备设置了一条通往第二PLMN的替代路径，该替代路径包括与第一PLMN的数据网络的一个或多个PDU会话，用于通过第一PLMN的数据网络和第二PLMN的互通功能(N3IWF)连接到第二PLMN。

一方面，本发明提供以下内容：

确定导致与第一PLMN连接的所有连接事件已经或即将结束，与第一PLMN的连接将被释放；

确定从UE通过替代路径到第二PLMN的持续连接是否适合移交给第二PLMN的RAN，以便释放替代路径；

确定从UE通过替代路径到第二PLMN的持续连接是否仅用于非接入层(NAS)信令，因而适合被释放；

通过N3IWF向第二PLMN发送连接释放请求，该请求包括打算重新注册的通知(通过第二PLMN的RAN)，该通知可用于暂停通过替代路径的数据交换。它可以进一步预备第二PLMN通过第二PLMN的RAN接收重新注册，它也可以触发两个接入之间的PDU会话的切换，它可以进一步启动AMF选择过程，向UE设备提供AMF的识别，其中UE设备将通过第二PLMN的RAN进行注册；

释放与第一PLMN的连接，从而释放到第二PLMN的替代路径(以任一顺序)；

UE设备切换到空闲模式，以及至少在第二PLMN的RAN中选择小区；

通过第二PLMN的RAN在第二PLMN中注册UE设备。

确定所有连接事件已经结束的行为可以在UE设备或第一PLMN中完成。UE设备可以根据已建立的PDU会话和它们各自对服务或应用的映射来进行检测。如果为传输第一PLMN的应用和应用层服务的用户数据而建立的所有PDU会话在一定时间内被终止或去激活，UE设备可以确定没有理由保留这些PDU会话。一些PDU会话也可以被确定为低优先级，该确定可以包括确定所有高优先级和中优先级服务不被激活或被终止，而用于低优先级服务的PDU会话会被忽略。

该通知可由UE设备以NAS消息的形式传送到第二PLMN的AMF。

如果UE设备在第二PLMN中处于空闲模式，通知信息可以终止注册，即触发注销，或者暂停连接以确保寻呼通知延迟到新的连接建立。通知信息也可以省略，即第二PLMN不会被告知连接的释放，直到UE设备通过另一个接入重新注册。

如果UE设备在第二PLMN中处于连接模式，通知NAS消息可以是请求从当前接入(即通过N3IWF)切换到通过第二PLMN的RAN接入的消息。所述切换请求可以包括一个原因信息，通知第二PLMN关于释放通过第一PLMN的接入的可能性或必要性。

替代路径的释放可以由UE设备或第一PLMN触发。

UE设备可以请求释放与第一PLMN的RAN的连接(释放RRC连接)，即它可以请求被发送至空闲模式。

或者，UE设备可以从第一PLMN请求释放用于连接到第二PLMN的PDU会话，从而第一PLMN可以释放PDU会话并将UE设备发送到空闲模式。

如果UE设备通过第二PLMN的RAN在第二PLMN中的后续注册是UE设备与第二PLMN之间建立连接的唯一目的，这将阻止UE在第二PLMN中请求建立PDU会话以连接到第一PLMN的互通功能(N3IWF)。这种阻止可以基于对UE设备在第二PLMN的RAN中处于连接模式的时长的估计，例如，仅用于重新注册和可能的一些少数的控制信令，或用于设置用户平面资源和与第二PLMN的数据网络交换数据。

本发明的一个好处是，它将把非家庭网络的使用减少到所需的最低限度，并允许使用RAN空闲模式来节省UE和网络的能量，减少无线电资源的浪费。另外，由于第一PLMN资源的优化使用，本发明可以增加PLMN对建立PDU会话以连接不同PLMN的接受程度，否则PLMN可能会阻止这种连接。

在本发明中，如果没有用户数据需要通过第二连接进行传输，并且在第一PLMN中，除了维持与第二PLMN的连接外，不存在活跃的数据连接，这种情况可以被检测到，第二连接将被释放。

附图说明

现在仅以举例的方式描述本发明的优选实施例，相应附图如下：

图1是一种现有技术机制的示意图，用于通过互通功能向PLMN提供非3GPP接入；

图2是与双卡UE设备通信的第一PLMN与第二PLMN的互通功能的连接示意图；

图3是本发明的第一方面的信息流程图，如图所示，分为3A和3B两部分；

图4是本发明的第二方面的信息流程图，如图所示，分为4A和4B两部分；

图5是本发明的第三方面的信息流程图，如图所示，分为5A和5B两部分。

具体实施方式

图2显示了根据本发明的5G通信网络。根据5G的操作原理也适用于其他通信标准，包括但不限于UMTS、HSPA、LTE和潜在的未来通信标准。一个UE设备具有多SIM卡功能，即它能够同时注册到多个PLMN(至少2个)，并在下行链路中接收来自注册的PLMN的信号，如寻呼消息或系统信息。

UE设备至少包含一个与第一PLMN相关的USIM 1和一个与第二PLMN相关的USIM 2。它不能够同时向一个PLMN的一个以上的RAN发送信号。例如，如果它通过第一PLMN的RAN连接到第一PLMN，那么它就不能通过第二PLMN的RAN发送到第二PLMN。

图2显示了UE设备及其两个USIM(USIM 1和USIM 2)和两个PLMN(第一PLMN和第二PLMN)。图中显示了PLMN的主要功能，用于验证UE设备(AUSF、UDM和AMF)和管理该设备(AMF和SMF)。此外，还显示了一个用户平面，即有助于进行实际数据路由的功能和实体。用户平面功能(UPF)为UE设备将数据路由到一个或多个数据网络。每个PLMN被显示为具有一个无线接入网络(分别为RAN 1和RAN 2)。第二个PLMN有一个非3GPP互通功能(N3IWF)，允许从不受信任的网络(如互联网)连接至PLMN。

图2中箭头分别显示了与USIM 1和USIM 2相关的两条数据路径。与USIM 1有关的数据路径将UE设备与RAN 1连接起来，并通过UPF连接到第一数据网络。例如，这可以是第一PLMN的基于IP的多媒体子系统(IMS)，向UE设备提供语音和视频呼叫。与USIM 2相关的数据路径使用与UE设备和RAN 1之间相同的连接，通过UPF连接到第二数据网络。该UPF可能与连接到第一数据网络的UPF不同或相同，第一和第二数据网络可能相同或不同。第二数据网络将UE设备连接到第二PLMN的N3IWF。N3IWF通过第二PLMN的UPF将数据路由到该PLMN的数据网络，这也可能是用于语音和视频通话的IMS，互联网或第二PLMN的任何其他数据网络。此外，此处没有用灰色箭头表示，RAN 1将UE设备连接到第一PLMN的AMF，以交换与USIM 1的套餐有关的控制数据，同样，第二PLMN的N3IWF将UE设备连接到第二AMF的AMF，以交换与USIM2的套餐有关的控制数据。

在下文描述的第一个实施方案中，UE设备触发了替代路径的释放。作为该实施方案的前提条件，假定发生以下步骤以建立图2中箭头所示的连接。

图3的上半部分显示了这些步骤。

UE设备分别在第一和第二PLMN中注册了USIM 1和2，并且处于空闲模式，即没有与RAN的连接处于激活状态。现在假设第一PLMN收到对UE设备的移动终止语音呼叫(MT Call)的指示。第一PLMN要求UE设备通过发送一个或多个寻呼消息建立连接，其中包括寻呼原因(MT Call)。

UE设备通过访问RAN 1响应对寻呼消息的接收，并请求建立RRC连接，随后提出服务请求，设置用户平面资源，即一个或多个相关的PDU会话，用于语音呼叫。现在，UE设备相对于USIM 1和第一PLMN处于连接模式。

UE设备由于其与RAN 1的连接和自身有限的发送和接收能力，现在不能被第二个PLMN联系到。

在本实施方案中，图3的描述省略了将在另一个实施方案中描述的任何虚线标记物。

为了描述本发明，下列步骤按照上文示例的在第一PLMN中建立连接设置的内容来展开。

在确定UE设备不能被第二PLMN联系后，设备确定第二PLMN的可达性是否足够重要，如果是，则通过在第一PLMN请求建立一个或多个到数据网络的PDU会话来建立替代路径，该数据网络允许连接到第二PLMN的N3IWF。所述判断可以考虑基于UE设备接收的服务、UE设备应用层上的当前活动以及对未来活动的估计，对UE设备在第一PLMN中处于连接模式的时间进行估算。

在这个或这些PLMN会话中，在第二PLMN中对USIM 2进行注册，第二PLMN注册了到UE设备的新路径。在本实施方案中假定不需要数据连接，那么第二PLMN将UE设备发送到空闲模式，即保持与N3IWF的安全连接，但UE设备和网络之间不交换用户或控制数据。UE设备可以通过寻呼通知消息从第二PLMN接收寻呼。

现在假定UE设备在第一PLMN的MT呼叫(被呼叫)终止，并且在第一PLMN中没有进行也预计不会有额外的数据交换。该MT呼叫的用户面连接，即所有相关的PDU会话，会被释放。

现在，第一PLMN的PDU会话被用于连接到第二PLMN的N3IWF是保持UE设备与第一PLMN的活跃连接的唯一原因。这种情况由UE设备确定，最终决定向第一PLMN请求终止该活跃连接并保留第一PLMN中的连接模式。

因此，本发明的一个方面是确定了尽管正在进行数据连接(到第二PLMN)，但与第一PLMN的活跃连接应被终止，并在第一PLMN请求终止。该判断可以包括确定在第一PLMN中是否会有更多的数据被发送或接收，以及/或在第一PLMN中收到了什么类型的业务，以及该业务是否可能在不久的将来触发数据交换。

因此，UE设备请求在第二PLMN注销。该请求可以包括一个信息，即注销是为了在另一个路径(即RAN 2)上重新注册，或者按要求注册仅被暂停到开始重新注册为止。

一旦UE设备从第二PLMN收到关于成功注销或暂停通过N3IWF连接的确认，UE设备请求释放用户面资源，即用于连接到第二PLMN的N3IWF的PDU会话，随后释放信令连接。信令连接的释放可以由UE设备通过NAS信令主动请求，或者UE在RAN 1请求释放RRC连接。信令连接的释放也可以由第一PLMN根据UE设备的最后一个用户面资源的释放和由此产生的缺乏活跃度来触发。

UE设备现在回到了第一PLMN中的空闲模式。它可以通过寻呼被第一PLMN联系到，如有必要，例如由于另一个寻呼或由于移动发起的呼叫(主叫)或数据传输，它还可以访问RAN 1。

为了能被第二PLMN联系到，UE设备将执行小区搜索和选择，并通过RAN 2启动在第二PLMN的无线路径注册。为了进行这种注册，UE设备和RAN 2之间建立了一个RRC连接，这使得在第一PLMN中无法联系到UE设备。

现在，将进行类似于在连接到第一PLMN期间确定UE设备是否需要在第二PLMN中可达的判断。这一次，判断结果是，在短期内，UE设备需要通过RAN 2在第二PLMN注册路径，而通过PDU会话在第二PLMN和第一PLMN的N3IWF注册是不必要的。

因此，本发明的一个方面是确定通过第一(或第二)PLMN的用户平面到达第二(或第一)PLMN的互通功能的替代路径是否有必要。这种确定可以基于以下任何一项：

预计在第一PLMN中保持连接的时间；

是否要在第一PLMN中传输用户数据，如果是的话，要传输多少用户数据；

向第一PLMN请求提供或设置何种服务；

UE设备的当前移动状态，例如，基于UE设备过去的移动或小区变化，估计UE设备回到它已经或仍在其中注册的第二PLMN的小区的可能性。

在下面描述的第二个实施方案中，第一PLMN触发了替代路径的释放。该实施方案与第一实施方案非常相似，因此将在图4的基础上进行解释，只描述与图3和第一实施方案的区别。

第二个实施方案的先决条件与第一个实施方案类似：当UE设备已经建立了与第一PLMN的活跃链路，并且它已经确定有必要通过第一PLMN的链路连接到第二PLMN，它要求第一PLMN设置用户平面资源，即一个或多个PDU会话，以连接到第二PLMN的N3IWF。

现在，根据第二个实施方案，该请求包括对第一PLMN的通知信息(图4中的"[信息]")，即PDU会话仅在UE出于其他目的必须在第一PLMN中保持连接模式时需要。该信息可能只是将PDU会话标记为在另一个PLMN中注册而建立。这使第一PLMN能够得出维持这类PDU会话的必要性与连接到第一PLMN的其他原因有关。或者，该信息明确地描述了这种关系，可能没有指出建立PDU会话的目的是连接到另一个PLMN。新提供给第一PLMN的这些信息使第一PLMN无需收到UE设备的触发就能够自主地确定释放PDU会话的时间。

在第一PLMN中设置了用于连接第二PLMN的用户面资源后，UE设备在第二PLMN中注册了替代路径。根据当前的例子，第一PLMN中的移动终止呼叫结束，各自的用户面资源被释放。

现在是由第一PLMN确定，如果在已使用的资源释放后UE设备被释放到空闲模式，那么当前建立的PDU会话是过时的。该决定是基于已建立的PDU会话现在只是为了连接到第二PLMN，以及没有进一步与UE设备交换任何数据以获得第一PLMN提供的服务的必要。第一PLMN释放资源，在图4中这是通过向UE设备发送PDU会话释放命令来表示的。

根据本发明，UE设备在终止资源之前从第二PLMN注销。如同在第一个实施例中，注销请求可以包括一个信息——注销是为了在另一个路径，即RAN 2上重新注册，或者注册被要求仅被暂停至重新注册发生为止。

在第二PLMN确认注销后，UE设备和第一PLMN释放剩余的用户面资源，RAN 1将UE设备释放到空闲模式。随后，和第一实施方案一样，UE设备将通过RAN 2在第二PLMN中注册一个新的路径。

在第三个实施例中，释放替代路径的决定由UE设备在USIM 2被连接时作出。现在基于图3描述该实施方案，包括虚线标记对象，并且只在该实施方案与第一实施方案有所出入的地方进行详细描述。

当UE设备建立了与第一PLMN的连接以建立移动终止语音呼叫，建立了PDU会话以连接到第二PLMN的N3IWF并在该PLMN中注册了替代路径，数据被认为是到达第二PLMN的UE设备，即来自互联网的服务提供商。下行链路数据到达并在网络中等待传递，会触发空闲模式下UE设备的寻呼。在这种情况下，由于UE设备是在替代路径上注册的，寻呼被携带在替代路径上发送的通知消息中，消息要求UE设备触发用户平面建立，建立原因是DL数据等待。当第二PLMN中的用户平面资源，即一个或多个PDU会话，已经通过第一PLMN和N3IWF在替代路径上建立，DL数据可以被传递，并且可能产生的UL数据可以相应地被传输到服务提供商。然后UE设备在第二PLMN中也处于连接模式。

当现在第一PLMN中的语音呼叫结束并且用户面资源被释放时，UE设备必须确定释放替代路径和与第一PLMN的连接以建立通过RAN 2到第二PLMN的直接路径是否比通过第一PLMN和N3IWF建立的连接有利。

对于UE设备在第二PLMN中的连接模式，这种判断比UE在空闲模式的情况要复杂得多。由于UE设备的传输和潜在的接收能力有限，从替代路径切换到直接路径将导致既定的数据传输中断。因此，本发明的另一个方面是根据以下四个参数中的至少一个来确定是否请求释放替代路径和与第一PLNM的连接并建立到第二PLMN的直接路径：

(1)通过替代路径提供的服务容易受到服务中断、数据传输速率暂时降低和/或延迟、响应时间或往返时间增加以及IP地址变化的影响。

(2)第一PLMN中是否有互通功能，允许通过第二PLMN和互通功能接入第一PLMN，即第一和第二PLMN的直接路径和替代路径使用分别反转的可能性。

(3)与通过直接路径进行的数据传输相比，通过替代路径进行的数据传输的成本。

(4)与RAN 2中估算的服务质量相比较，RAN 1、第一PLMN和/或第一PLMN与第二PLMN的N3IWF之间的路径中的可用服务质量。

该判断是在考虑到这些参数，并使用UE设备实施的专有算法的情况下完成的，并且/或者也考虑了从第一PLMN、第二PLMN或两个PLMN收到的规则和政策，这些规则和政策是在各自PLMN的注册或配置期间收到的。

例如，UE设备可以决定，因为对话语音服务的用户在中断的情况下体验的服务非常糟糕，目前用于第二PLMN中的语音服务的替代路径继续沿用下去会十分有利。另一个UE设备可能决定，在RAN 2的估计数据速率明显高于RAN 1的情况下，从替代路径切换到直接路径对视频流服务有益。即使数据速率没有带来任何好处，由于PLMN 2的订阅服务，直接连接的成本可能比替代路径要低，UE设备可以启动路径的切换。

第二PLMN可以在注册期间或之后为UE设备配置一个规则，该规则只允许不从替代路径切换到直接路径，如果第二PLMN的语音呼叫正在进行，那么在所有其他情况下，UE设备必须启动切换。这些例子应该只是提供了足够的细节，便于了解各种参数和规则的组合将导致是否需要由UE设备启动切换的判断。

如果该判断导致执行切换，UE设备将像第一实施例中那样请求在第二PLMN注销。UE设备可以先请求释放用户面资源，然后再请求注销，或者它可以双管齐下。第二PLMN将释放用户面资源并接受注销。注销或释放资源的请求可能包括一个通知，即不久将进行重新注册，因此注册、可能还有用户面资源，即PDU会话，可能被暂停，而不是被释放，直到UE请求通过RAN 2注册一个直接路径。第二PLMN可以在注销接受消息中包括有助于通过RAN 2重新注册UE设备的信息，例如新的AMF地址。

正如在第一实施例中，UE设备的用户面资源被UE设备请求释放，这导致UE设备在RAN 1中释放为空闲模式，并且该设备的收发资源可以自由地重新注册到第二PLMN的直接路径。

在第四个实施方案中，释放替代路径的决定由第一PLMN根据在USIM 2被连接后从UE设备收到的信息做出。现在基于图5对该实施方案进行描述，仅提供足够的细节来理解其与第二和第三实施方案的区别。

在UE设备建立了与第一PLMN的连接以建立移动终止语音呼叫之后，它请求建立一个或多个PDU会话以连接到第二PLMN的N3IWF。如在第二实施方案中，该请求包括通知第一PLMN的信息，即在第一PLMN向UE设备提供服务时，仅为了连接到第二PLMN的目的而需要PDU会话或会话。提供给第一PLMN的这些信息使第一PLMN能够像第二实施方案那样自主地触发释放与UE设备的连接。

然后UE设备在第二PLMN中注册了替代路径。此后一段时间，数据被认为是由UE设备的应用层的应用产生的。该数据将通过上行链路被发送到第二PLMN，例如，发送到互联网的服务提供商。UE设备向第二PLMN发送一个服务请求消息，包括关于服务类型和质量以及数据的目的地数据网络的信息。作为响应第二个PLMN将通过替代路径设置用户平面资源，即要求的PDU会话。数据现在可以在UL中传输，可能产生的DL数据可以由UE设备通过第二PLMN和替代路径接收。然后UE设备在第二PLMN中处于连接模式。

根据第四个实施方案，UE设备现在向第一PLMN提供信息，例如在PDU会话修改请求中，关于替代路径的一个或多个PDU会话的用途改变的信息。该信息向第一PLMN提供的信息是，自主释放用于替代路径的PDU会话是不合适的，或者UE设备现在在另一个PLMN处于连接模式，第一PLMN自主释放资源可能会严重干扰另一个PLMN的服务。

此后，UE设备在第一PLMN的语音呼叫结束，用户面资源，即相关的PDU会话被释放。根据目前的实施方案，第一PLMN不确定替代路径的PDU会话的释放，因为它被告知PDU会话被用于维护UE设备和第二PLMN之间的PDU会话。

在这个例子中，假定一段时间后UE设备和服务提供商之间的数据交换已经结束，并且通过替代路径传输的第二PLMN中的用户面资源被释放。

根据该实施方案，UE设备新近通知第一PLMN关于替代路径的PDU会话使用的变化，例如在一个新的PDU会话修改请求消息中，通知第一PLMN自主释放替代路径的PDU会话的重新适用性。或者，第一PLMN被告知UE设备现在在另一个PLMN中处于空闲模式，因此会从释放到空闲模式中受益。

因此，第一PLMN可以采取决定将UE设备释放到空闲模式，如第二实施例中那样。

在第五个实施方案中，释放替代路径的决定由第一PLMN在USIM 2被连接后做出。

在UE设备建立了与第一PLMN的连接以建立移动终止语音呼叫后，它要求建立一个或多个PDU会话以连接到第二PLMN的N3IWF。UE设备在第二PLMN中注册替代路径。

此后，数据被假定是由UE设备的应用层的应用产生的。该数据将通过上行链路被发送到第二PLMN中，例如，发送到互联网中的服务提供商。UE设备向第二PLMN发送一个服务请求消息，包括关于服务类型和质量以及数据的目的地数据网络的信息。作为响应，第二PLMN将通过替代路径设置用户平面资源，即要求的PDU会话。

根据第五个实施方案，将使用类似于3GPP TS 23.501中5.30.2.7和5.30.2.8章节所述的3GPP系统的实施方案。对于每个PDU会话或具有不同QoS的每个PDU会话，将在UE设备和第二PLMN的IWF之间建立单独的IPsec-child-security-association(安全关联)。根据本发明，在第一PLMN中，UE设备和第一PLMN的UPF之间为每个IPsec-child-security-association建立了单独的PDU会话。这些PDU会话根据各自的PDU会话内容设置了QoS，该QoS通过PDU会话和各自的IPsec-child-security关联进行隧道传输。

因此，第一PLMN可以确定UE设备和第二PLMN之间的连接状态。该判断可以基于为UE设备和第二PLMN的IWF之间的通信所设置的PDU会话的数量和/或QoS。例如，第一PLMN可以将这种PDU会话中的第一个与从UE设备到第二PLMN的AMF的NAS信令连接联系起来，因为这个接口的建立是进一步建立数据连接的基础。第一PLMN可以将所有其他的此类PDU会话与第二PLMN中为数据交换而建立的PDU会话联系起来。该判断可以替代或补充性考虑第一PLMN中各PDU会话的QoS要求。例如，第一PLMN可以将具有典型NAS信令QoS的PDU会话，即低数据传输速率、中等延迟和高可靠性，与NAS信令连接相关联，而具有典型数据交换QoS的PDU会话与第二PLMN中的PDU会话相关联。

此外，UE设备还可以在第一PLMN中为IPsec-security-associations或IPsec-child-security-associations请求的每个PDU会话提供一个指示，即该PDU会话是用于NAS信令连接还是用于第二PLMN中的PDU会话以进行数据传输。

第一PLMN现在能够自主地检测UE设备在第二PLMN中的连接状态。如果UE设备没有建立与第二PLMN中的PDU会话相关的PDU会话，除了用于NAS信令的PDU会话，那么第一PLMN可以自主地决定请求取消UE设备的注册，如前述实施例中所述。

换句话说，由于第一PLMN能够在第一和第二PLMN中区分NAS信令连接和PDU会话，第一PLMN现在可以简单地将UE设备的注销触发建立在没有PDU会话的基础上进行数据传输。第一PLMN向UE设备发送的注销请求允许UE设备在第二PLMN中注销，然后再确认该请求并转入空闲模式。

如在前述的实施例中提到的，在第二PLMN中建立的一些PDU会话可能具有较低的优先级，或者可能不会受到数据传输中的短暂间隔的影响。这些PDU会话可以由第一PLMN通过UE设备请求的QoS参数来识别，或者由UE设备在请求建立PDU会话时明确提供各自的指示。因此，第一PLMN能够根据第二PLMN中没有具有更高优先级的PDU会话或不存在受到传输间隙影响的PDU会话来确定UE设备的注销。

Claims (13)

1.一种控制具有一个以上用户身份模块(SIM)的用户设备(UE)与至少第一和第二公共陆地移动网络(PLMN)连接的方法，其中UE设备最初通过第一PLMN的无线接入网络(RAN)连接到所述第一PLMN，形成与第一SIM相关的第一连接，UE设备通过所述第一PLMN的数据网络和所述第二PLMN的互通功能连接到所述第二PLMN，形成与第二SIM相关的第二连接，所述方法包括：

确定所述第一连接的维护只是为了维护所述第二连接；然后使所述第二连接被释放，并通过所述第二PLMN的接入网络与所述第二PLMN建立与所述第二SIM相关的新连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，最初建立所述第一连接是为了让UE设备从所述第一PLMN接收除建立所述第二连接之外的一个或多个第一服务；所述确定所述第一连接的维持仅用于维持所述第二连接包括确定一个或多个第一服务被释放或可以被释放。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中该方法还包括：

确定所述第二连接是处于有用户数据传输的活动状态，还是处于没有用户数据传输的被动状态；以及仅在所述第二连接处于被动状态时，使所述第二连接被释放，并建立与所述第二SIM相关联的新连接到所述第二PLMN；或如果所述第二连接处于活动状态，并且确定所述第二连接不应再通过所述第一PLMN的所述数据网络和所述第二PLMN的互通功能继续进行；否则，继续通过所述第一PLMN的所述数据网络和所述第二PLMN的互通功能进行所述第二连接。

4.根据前述任一权利要求的方法，其中所述第一PLMN确定所述第一连接的维持只是为了维持所述第二连接。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述UE设备向所述第一PLMN发送的通过所述第一PLMN的所述数据网络建立所述第二连接的请求包含对所述第一PLMN的通知信息，即只有在所述UE设备从所述第一PLMN接收所述一个或多个第一服务时才要求与所述第一PLMN的所述数据网络的连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一PLMN通过确定在所述第二PLMN内没有为所述第二连接建立与所述UE设备的分组数据单元(PDU)会话来确定所述第二连接处于被动状态，并向所述UE设备发送PDU会话释放命令。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述UE设备在释放所述第一PLMN中的PDU会话资源之前从所述第二PLMN注销。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述UE设备向所述第一PLMN提供信息，通知所述第一PLMN在提供进一步信息之前不应释放所述第二连接。

9.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一PLMN通过监测在所述第二PLMN中建立的分组数据单元(PDU)会话是否被用于除信令数据传输以外的数据传输来确定所述第二连接的状态。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述UE设备确定所述第一连接被维持只是为了维持所述第二连接。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述UE设备确定所述第二连接处于被动状态，请求从所述第二PLMN注销，并且在成功注销之后请求释放用于连接到所述第二PLMN的所述互通功能的分组数据单元(PDU)会话。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述UE设备确定所述第二连接处于活动状态，并在考虑了来自参数列表的至少一个参数的情况下确定是否应释放该所述第二连接，所述参数列表包括：

通过第二连接提供的服务在数据速率降低、延迟增加、响应时间增加、往返时间增加或互联网协议地址改变时的脆弱性；所述第一PLMN中的用于通过所述第二PLMN与所述UE设备的连接的互通功能的可用性；与直接与所述第二PLMN进行数据传输的成本相比，通过所述第二连接进行数据传输的成本；以及RAN上的可用服务质量(QoS)、所述第一PLMN中的QoS、所述第一PLMN和所述第二PLMN的所述互通功能之间的QoS，以及到所述第二PLMN的直接连接的预估的QoS。

13.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，确定所述第一连接被维护仅用于维护第二连接的步骤包括确定没有使用所述第一连接或所述第二连接传输用户数据。

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