CN116711445A - 用于提供被配置为经由网络暴露功能支持不频繁的数据通信的统一接口的方法、系统和计算机可读介质 - Google Patents

用于提供被配置为经由网络暴露功能支持不频繁的数据通信的统一接口的方法、系统和计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

公开了用于提供统一接口的方法、系统和计算机可读介质，该统一接口被配置为经由网络暴露功能(NEF)支持用户设备(UE)和应用功能(AF)之间的通信。一种方法包括由NEF从会话管理功能(SMF)接收与UE相关联的协议数据单元(PDU)会话事件变更通知消息，由NEF响应于PDU会话事件变更通知消息，经由穿过NEF的多个数据递送平面中的一个，在UE和应用功能(AF)之间建立数据递送路径，以及由NEF使用NEF支持的单个统一接口来处理通过所述多个数据递送平面中的任何数据递送平面在UE和AF之间传递的消息。

Description

用于提供被配置为经由网络暴露功能支持不频繁的数据通信 的统一接口的方法、系统和计算机可读介质
优先权声明
本申请要求于2020年12月2日提交的美国专利申请序列号17/110,255的优先权权益，该申请的公开内容通过引用将其整体并入本文中。
技术领域
本文中描述的主题涉及改进在第五代(5G)电信网络中进行的数据通信。更具体地，本文中描述的主题涉及用于提供被配置为经由网络暴露功能来支持用户设备和应用功能之间的小且不频繁的数据通信的统一接口的方法、系统和计算机可读介质。
背景技术
目前，5G电信网络通常需要在低功耗用户设备(UE)和应用功能(AF)之间进行小数据的不频繁通信。特别地，这些小且不频繁的通信用于物联网(IoT)设备和AF之间基于蜂窝的通信。这种通信方式能够实现基于低功耗广域(LWPA)的IoT用例，其中功率受限的UE设备可以利用5G控制平面和5G数据平面两者以进行数据传输。通常，3GPP提供了促进小数据的不频繁通信的不同方法和/或接口，诸如使用通过用户平面的使用N6接口的互联网协议(IP)数据递送或者使用通过控制平面的非IP数据递送(NIDD)。尽管在5G通信网络中存在几种不同的路径可用于传递小且不频繁的数据，但当需要AF支持不同的AF通信方法时，可能出现一些技术困难。例如，当漫游网络被配置为仅支持互联网协议(IP)数据递送而不能支持非互联网协议数据递送(NIDD)时，可能出现问题。在拜访网络支持经由用户平面功能(UPF)的NIDD而UE的归属网络支持经由网络暴露功能(NEF)的NIDD的本地疏导漫游场景中也可能出现困难。此外，当跨多个网络切片使用UE并且每个切片可以支持不同的部署模型(例如，配备有NEF的切片、未配备有NEF的切片或者没有NEF的仅支持经由UPF的IP数据递送的切片)时，AF的问题也可能出现。
因此，需要用于提供被配置为经由网络暴露功能或服务支持不频繁的通信的统一接口的改进的方法和系统。
发明内容
公开了用于提供被配置为经由网络暴露功能(NEF)支持用户设备(UE)和应用功能(AF)之间的通信的统一接口的方法、系统和计算机可读介质。一种方法包括由NEF从会话管理功能(SMF)接收与UE相关联的协议数据单元(PDU)会话事件变更通知消息，由所述NEF响应于PDU会话事件变更通知消息，经由穿过所述NEF的多个数据递送平面中的一个，在所述UE和应用功能(AF)之间建立数据递送路径，以及由所述NEF使用所述NEF支持的单个统一接口来处理通过所述多个数据递送平面中的任何数据递送平面在所述UE和AF之间传递的消息。
根据本文中描述的主题的方面，一种方法，其中所述多个数据递送平面包括经由所述NEF在所述UE和AF之间、在控制平面中建立的基于非IP数据递送(NIDD)的数据通信路径，经由使用N6点对点隧道通信连接的NEF和UPF在所述UE和AF之间建立的基于NIDD的数据通信路径，以及经由使用N6接口的NEF和UPF通信连接的所述UE和AF之间的基于互联网协议(IP)数据递送的数据通信路径。
根据本文中描述的主题的方面，一种方法，其中所述UE包括低功耗物联网(IoT)设备。
根据本文中描述的主题的方面，一种方法，其中所述单个统一接口包括T8接口和/或N33接口。
根据本文中描述的主题的方面，一种方法，其中所述NEF被配置为：在维持所述UE的附接的同时，在所述多个数据递送平面之间切换。
根据本文中描述的主题的方面，一种方法，其中所述NEF被配置为：响应于接收到所述PDU会话事件变更通知消息，建立监听服务器以针对来自UPF的分组流量进行监视。
根据本文中描述的主题的方面，一种方法，其中所述NEF在所述多个数据递送平面中的每一个的使用期间充当PDU会话锚点。一种用于提供被配置为经由网络暴露功能(NEF)支持用户设备(UE)和应用功能(AF)之间的通信的统一接口的示例系统包括网络节点，所述网络节点包括至少一个处理器和存储器，其中所述存储器和所述至少一个处理器属于被配置为托管NEF的统一接口设备。所述网络节点还包括统一接口管理器，所述统一接口管理器被存储在所述NEF的存储器中，并且在由所述至少一个处理器执行时被配置用于：从会话管理功能(SMF)接收与UE相关联的协议数据单元(PDU)会话事件变更通知消息，响应于PDU会话事件变更通知消息，经由穿过所述NEF的多个数据递送平面中的一个，在所述UE和应用功能(AF)之间建立数据递送路径，以及使用所述NEF支持的单个统一接口来处理通过所述多个数据递送平面中的任何数据递送平面在所述UE和AF之间传递的消息。
根据本文中描述的主题的方面，一种系统，其中所述多个数据递送平面包括经由所述NEF在所述UE和AF之间、在控制平面中建立的基于非IP数据递送(NIDD)的数据通信路径，经由使用N6点对点隧道通信连接的NEF和UPF在所述UE和AF之间建立的基于NIDD的数据通信路径，以及经由使用N6接口的NEF和UPF通信连接的所述UE和AF之间的基于互联网协议(IP)数据递送的数据通信路径。
根据本文中描述的主题的方面，一种系统，其中所述UE包括低功耗物联网(IoT)设备。
根据本文中描述的主题的方面，一种系统，其中所述单个统一接口包括T8接口和/或N33接口。
根据本文中描述的主题的方面，一种系统，其中所述NEF被配置为：在维持所述UE的附接的同时，在所述多个数据递送平面之间切换。
根据本文中描述的主题的方面，一种系统，其中所述NEF被配置为：响应于接收到所述PDU会话事件变更通知消息，建立监听服务器以针对来自UPF的分组流量进行监视。
根据本文中描述的主题的方面，一种系统，其中所述NEF在所述多个数据递送平面中的每一个的使用期间充当PDU会话锚点。
一种示例非暂态计算机可读介质，包括实施在所述非暂态计算机可读介质中的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由至少一个计算机的至少一个处理器执行时使所述至少一个计算机执行包括以下的步骤：由NEF从会话管理功能(SMF)接收与UE相关联的协议数据单元(PDU)会话事件变更通知消息，由所述NEF响应于PDU会话事件变更通知消息，经由穿过所述NEF的多个数据递送平面中的一个，在所述UE和应用功能(AF)之间建立数据递送路径，以及由所述NEF使用所述NEF支持的单个统一接口来处理通过所述多个数据递送平面中的任何数据递送平面在所述UE和AF之间传递的消息。
本文中描述的主题可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。因此，如本文中使用的术语“功能”、“节点”或“模块”是指用于实现所描述的特征的硬件，该硬件还可以包括软件和/或固件组件。在一个示例实现方案中，本文中描述的主题可以使用在其上存储有计算机可执行指令的计算机可读介质来实现，所述计算机可执行指令在由计算机的处理器执行时控制计算机执行步骤。适合于实现本文中描述的主题的示例计算机可读介质包括非暂态计算机可读介质，诸如盘存储器设备、芯片存储器设备、可编程逻辑器件和专用集成电路。此外，实现本文中描述的主题的计算机可读介质可以位于单个设备或计算平台上，或者可以跨多个设备或计算平台分布。
附图说明
现在将参照附图说明本文中描述的主题，附图中：
图1是被配置为经由NEF在用户设备(UE)和应用功能之间提供非IP数据递送(NIDD)路径的控制平面的逻辑框图；
图2是被配置为经由用户平面功能(UPF)和N6点对点(PTP)隧道在UE和应用功能之间提供非IP数据递送(NIDD)路径的控制平面的逻辑框图；
图3是经由UPF在UE和应用功能之间提供IP数据递送路径的用户平面的逻辑框图；
图4是描绘被配置为经由NEF和相关联的统一接口在UE和AF之间建立多个数据递送路径的聚合数据递送系统的逻辑框图；
图5是用于将NEF监听服务器和端口映射到目的地AF的示例性配置表；
图6是在NEF处维护的用于存储UE和AF之间的通信会话的上下文信息的示例性数据库表；
图7是图示被配置用于托管NEF和统一接口管理器的示例网络节点的框图；并且
图8是图示用于提供被配置为经由网络暴露功能或服务支持不频繁的通信的统一接口的示例处理的流程图。
具体实施方式
现在将详细参照本文中描述的主题的各个实施例，在附图中图示了这些实施例的示例。在可能的情况下，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。
5G网络中用户设备和应用功能之间的小且不频繁的数据的通信主要用于低功耗IoT设备或具有功率约束或限制的其他设备。值得注意的是，对于在5G网络中操作的低功耗或功率受限的IoT设备，存在三种模式或接口可用于促进用户设备和应用功能之间的小且不频繁的数据通信。例如，数据通信的第一种模式可以通过5G系统控制平面经由使用N33接口和/或T8接口的NEF作为用户设备和应用功能之间的基于非IP数据递送(NIDD)的数据传输来进行。数据通信的第二种模式可以通过5G系统控制平面经由使用N6点对点隧道接口的UPF作为用户设备和应用功能之间的基于NIDD的数据通信来进行。此外，数据通信的第三种模式可以通过5G系统用户平面经由使用N6接口的UPF作为用户设备和应用功能之间的IP数据递送来进行。这三种不同的数据递送选项分别被图示在图1-图3中，并在下文中详细地描述。
图1描绘了通过5G控制平面经由NEF在用户设备和应用功能之间存在的NIDD数据路径。特别地，图1示出了5G系统100，该5G系统100包括用户设备102、控制平面104和应用功能106。此外，图1将控制平面104图示为包括无线电接入网络(RAN)108、接入和移动性管理功能(AMF)110、会话管理功能(SMF)112、网络暴露功能(NEF)114、统一数据管理功能(UDM)116，它们共同负责在控制平面上建立用户设备102和应用功能106之间的数据通信路径。值得注意的是，在用户设备102和SMF 112之间进行协议数据单元(PDU)会话建立过程。在会话建立过程期间，SMF 112获取NEF身份(例如，与NEF 114对应)作为从UDM 116接收的订阅数据的一部分。一旦NEF身份信息被SMF 112接收，则SMF-NEF连接建立过程被进行。特别地，在用户设备102和应用功能106之间建立NIDD移动始发(mobile originated)(MO)消息通信路径。类似地，在应用功能106和用户设备102之间建立NIDD移动终接(mobile terminated)(MT)消息通信路径。为了促进(一个或多个)通信路径，由NEF建立应用功能106和NEF 114之间的N33/T8接口。一旦建立了通过控制平面104的通信路径，用户设备102和应用功能106就可以通过5G系统100传递小且不频繁的数据。具体地，基于NEF的NIDD数据通信为通过控制平面104的用户设备102和应用功能106之间的MO消息通信和MT消息通信两者提供面向应用功能106的基于API的接口(即，T8/N33接口)。因此，在这种场景下，NEF 114用作并且充当数据递送路径的PDU会话锚点。
图2描绘了通过5G控制平面经由UPF在用户设备和应用功能之间存在的NIDD数据路径。特别地，图2示出了5G系统200，该5G系统200包括用户设备202、控制平面204和应用功能206。此外，图2将控制平面204图示为包括RAN 208、AMF 210、SMF 212和UPF 220，它们共同负责建立数据通信路径。值得注意的是，控制平面204上经由UPF使用NIDD的数据通信是由在用户设备202和SMF 212之间进行的PDU会话事件过程(例如，PDU会话建立过程)发起的。在该过程期间，SMF 212选择UPF(例如，UPF 220)并执行N4会话建立过程(即，在SMF 212和UPF 220之间)。之后，UPF在UPF 220和应用功能206之间建立N6点对点隧道205，以支持5G系统200中的非结构化NIDD数据通信。特别地，基于UPF的NIDD为通过控制平面204的用户设备202和应用功能206之间的MO和MT消息通信(在UPF 220和应用功能206之间)提供N6点对点隧道接口。因此，在这种场景下，UPF 220用作并且充当数据递送路径的PDU会话锚点。
图3描绘了通过5G用户平面经由UPF在用户设备和应用功能之间存在的IP数据递送路径。特别地，图3示出了5G系统300，该5G系统300包括用户设备302、用户平面304和应用功能306。此外，图3将用户平面304图示为包括RAN 308、SMF 312和UPF 320，它们共同负责在用户平面上建立数据通信路径。值得注意的是，用户平面304上经由UPF使用IP数据递送的数据通信是由在用户设备302和SMF 312之间进行的PDU会话事件过程(例如，PDU会话建立过程)发起的。在该过程期间，SMF 312选择UPF 230并执行N4会话建立过程(即，在SMF312和UPF 320之间)。之后，进行用户平面304上的数据通信。值得注意的是，基于UPF的IP数据递送为通过5G数据平面(即，用户平面304)的用户设备302和应用功能306之间的MO和MT消息通信提供N6接口(即，在UPF 320和应用功能306之间)。因此，在这种场景下，UPF 320充当数据递送路径的PDU会话锚点。
通常，存在几种情况将需要应用功能支持应用功能通信的所有三种前述方法。示例场景包括用户设备进入仅支持常规IP数据递送而未被配置为支持NIDD数据递送的漫游网络，或者用户设备离开支持经由NEF的NIDD的归属网络并进入仅支持经由UPF的NIDD的拜访网络的本地疏导漫游场景。另一个示例是如果跨多个网络切片使用用户设备，其中每个切片支持不同的部署模型(例如，第一切片配备有NEF，相邻切片未配备有NEF或者仅支持经由UPF的IP数据递送而没有NEF)。因此，将应用功能配置为支持用于多个不同数据递送路径的多个接口将是有利的。因此，所公开的主题涉及配备有统一接口的NEF元件，该统一接口被配置为在内部支持：i)使用控制平面数据传输的N33/T8接口(即，经由NEF的NIDD)，ii)使用控制平面数据传输的N6点对点隧道接口(即，经由UPF的NIDD)，以及iii)利用用户平面数据传输的特定于IoT用例的基于N6接口(即，IP数据递送)的接口。
应该注意的是，被配置为仅支持N6接口(即，不包括NEF接口能力)的AF受到很大限制，并阻止应用功能利用由NEF提供的许多暴露服务。特别地，以这种方式受到限制的AF将无法利用由NEF提供的有价值的服务，这些服务包括但不限于：i)通过MONTE服务监视IoT设备状态，ii)边缘路由用例的AF流量影响服务，iii)向第三方服务提供商收费(即，赞助商数据连接性)，iv)设定网络参数(例如，睡眠定时器等)，以及v)设定具有所需服务质量(QoS)的应用功能会话等。
相反，所公开的主题被配置为对于所有三种前述部署模型，经由NEF在应用功能处利用单个统一接口。特别地，NEF被配置为跟踪用户设备利用的当前数据递送路径(例如，PDU会话路径)，并使用指向应用功能目的地的单个T8/N33接口来适应任何路径切换，以便能够实现用户设备和应用功能之间的小且不频繁的数据通信。
图4描绘了5G通信网络400的逻辑框图。值得注意的是，网络400包括促进用户设备402和应用功能406之间的通信路径的聚合统一接口系统401。特别地，系统401包括三个通信平面411-413，以及可用于在用户设备402(例如，低功耗IoT设备)和应用功能406之间提供小数据递送通信路径的统一接口408。尽管图4示出了存在于不同通信平面上的相同网络元件的多个实例(例如，UPF 420和UPF 430，RAN 414、424、434等)，但是图4是逻辑图，因此，这些表示的网络元件可以被实施为被配置为在所示的每个通信平面上起作用的单个网络元件。
在一些实施例中，通信平面411包括经由NEF 410(根据3GPP标准)在用户设备402和应用功能406之间建立NIDD数据路径的控制平面。值得注意的是，NEF 410可以用于建立与统一接口408的通信连接，以在用户设备402和应用功能406之间传递MO和MT消息数据通信。
在一些实施例中，统一接口408可以被实施为单独的元件或者被并入NEF 410内。例如，NEF 410可以被配置为操作或充当互通功能(IWF)，并且可以从AF卸载任何多接口需求(例如，N6点对点接口和N6接口)。
特别地，NEF 410充当通过通信平面411以及如下所述的通信平面412-413的小数据递送路径的PDU会话锚点。
在一些实施例中，系统401还包括第二通信平面412，该第二通信平面412包括提供用户设备402和应用功能406之间的NIDD数据路径的控制平面。特别地，通信平面412经由UPF 420(根据3GPP标准)提供包括N6点对点隧道接口422的NIDD数据路径。具体地，在UPF420和位于通信平面411中的NEF 410之间建立N6点对点隧道接口422。因此，在用户设备402和应用功能406之间进行的MO和MT消息传递通信使用点对点隧道接口422、NEF 410和统一接口408穿过通信平面412。
同样地，系统401包括第三通信平面413，该第三通信平面413包括提供用户设备402和应用功能406之间的IP数据递送路径的用户平面(或数据平面)。特别地，通信平面413能够实现通过N6接口的基于UPF的IP数据路径(根据3GPP标准)，该N6接口终接于位于通信平面411中的NEF 410处。值得注意的是，如图4中所示，经由NEF 410和统一接口408促进用户设备402和应用功能406之间的MO和MT消息传递通信。
如上所述，所公开的主题支持统一接口408，该统一接口408使得能够在第一通信平面411中的NEF 410和应用功能406之间进行通信。值得注意的是，NEF 410配备有AF配置表500(如图5中所示)，该AF配置表500将AF及其对应的IP地址、数据网络名称(DNN)信息和/或单一网络切片选择辅助信息(NSSAI)标识数据映射到NEF的N6监听端口。特别地，图5描绘了配置表500，该配置表500包括应用功能标识符列502、DNN列504、S-NSSAI列506、NEF监听服务器IP地址和端口列508以及服务器类型列510。存储在配置表500中的信息可以在NEF410处被用于启动监听服务器，这些监听服务器针对在N6接口或N6点对点隧道接口上接收的传入分组进行监视，如下文中所述。具体地，这些监听服务器被配置为使得能够通过UPF430经由N6接口(例如，IP数据递送)或N6点对点隧道接口(例如，经由UPF 420和隧道接口422的NIDD)在用户设备402和应用功能406之间进行数据递送。
在被预先配置之后，NEF 410使用包含在表500中的配置细节(未示出)来启动监听服务器以针对来自UPF 430的传入N6(TCP/IP)和来自UPF 420的N6点对点隧道式(例如，统一数据协议(UDP)/IP)数据流量进行监听。NEF 410可以根据(一个或多个)3GPP规范针对给定用户设备执行NIDD配置过程。例如，NEF 410可以使用应用功能标识符、T8长期事务参考标识符(TLTRI)信息(例如，NIDD上下文标识符)、订阅永久标识符(SUPI)和通用公共订阅标识符(GPSI)为给定用户设备创建NIDD配置上下文。值得注意的是，可以通过根据映射到应用功能标识符以及可选的用户设备标识符的3GPP规范将DNN和S-NSSAI信息存储在配置表500中来预先配置NEF 410。
在一些实施例中，NEF 410通过向SMF 418发送Nsmf_EventExposure_Subscribe服务操作请求向SMF 418订阅，以便针对关于用户设备402的(例如，如TS 29.528中所指示的)多个PDU会话事件中的一个或多个进行监视。值得注意的是，该请求可以包括在NIDD配置调用流中接收到的用户设备GPSI和/或SUPI数据。前述多个PDU会话事件的示例包括但不限于：i)用户平面(UP)路径变更，ii)PDU会话释放过程，iii)公共陆地移动网络(PLMN)变更，iv)UE IP地址变更，v)通信故障，以及vi)PDU会话建立过程。
在NEF 410向SMF订阅之后，用户设备402使用三种模式中的任何一种与NEF 410、UPF 420(或UPF 430)建立PDU会话。如果用户设备试图通过控制平面经由NEF 410通过NIDD建立会话，则利用通信平面411。在经由NEF通过NIDD建立会话的实施例中，在PDU会话建立过程期间，通过来自SMF(例如，SMF 418或428)的Nnef_SMContext_Create Request消息来通知NEF 410。可替代地，在经由UPF(例如，经由UPF的NIDD或经由UPF的IP数据递送)建立会话的实施例中，NEF向SMF订阅以便被通知PDU会话事件。
之后，对于UE 402，NEF 410用PDU会话标识符和SMF标识符更新用户设备上下文信息。在一些实施例中，NEF 410可以更新如图6中所示的UE上下文数据结构表。值得注意的是，图6图示了可以包括多个条目的示例UE上下文数据表600，每个条目对应于用户设备标识符(参见列602)。UE上下文数据表600还包括应用功能标识符列604、PDU会话类型列606、上下文标识符列608、DNN和S-NSSAI列610、PDU会话状态列612、NIDD授权持续时间列614、N6隧道点对点信息列616以及从SMF事件导出的UE信息列618。尽管图6描绘了UE上下文数据表600中的9列，但是可以利用附加的列(或更少的列)，而不脱离所公开的主题的范围。
在一些实施例中，NEF 410(例如，在UE上下文数据表600的列606中)将数据递送路径标记为经由NEF的NIDD，用于处理用户设备402与应用功能406之间的MO消息和MT消息的通信。因此，NEF 410如3GPP NIDD服务所定义的(例如，如在TS 23.502第4.25节中规定的)那样处理MO消息和MT消息。更具体地，NEF 410通过由统一接口408促进的N33/T8接口与应用功能406传递数据。
在一些实施例中，NEF 410从SMF(例如，通信平面412中的SMF 428)接收指示经由UPF(例如，UPF 420)的NIDD的PDU会话建立的PDU会话事件变更通知(例如，PDU会话建立事件/UP路径变更通知)。在这种场景下，NEF 410使N6隧道监听器服务器(未示出)能够接受来自UPF 420的MO消息。此外，使NEF 410处的N6隧道监听器服务器能够经由统一接口408和UPF 420将从AF 406接收的MT消息发送到用户设备402。之后，NEF 410向本地上下文信息数据库更新用户设备上下文信息(例如，更新UE上下文数据表600中针对UE 402的条目)。例如，NEF 410可以将与UE 402对应的PDU会话信息和用户设备信息(例如，稍后将用于来自应用功能406的MT消息的用户设备的IPv6前缀)存储在UE上下文数据表600中。
此时，NEF 410可以被配置为处理分别从UE 402和AF 406经由数据递送路径接收的MO消息和MT消息。具体地，NEF 410可以经由N6点对点隧道接口422(它由UPF 420建立)从UPF 420接收UE生成的MO消息。之后，NEF 410可以被配置为从经由隧道接口422从UPF 420接收的封装的UDP MO有效负载消息中提取应用有效负载信息(例如，传输控制协议(TCP)/IP有效负载数据)。具体地，NEF 410可以从封装的TCP分组中提取和/或检索用户设备上下文信息，包括源IP地址和端口标识符。之后，NEF 410可以提取封装的TCP/IP有效负载，该TCP/IP有效负载可以作为NIDD MO提交消息通过统一接口408(例如，T8/N33接口)被发送到应用功能406(例如使用从在NIDD配置过程期间创建的用户设备402的上下文数据信息中检索的上下文标识符)。
在一些实施例中，NEF 410被配置为通过统一接口408从应用功能406接收NIDD MT消息。然后，NEF 410构造包含从应用功能406接收的MT消息的TCP/IP有效负载的N6兼容消息(例如，UDP分组)。值得注意的是，NEF 410使用先前检索并且随后封装到UDP分组中的用户设备IP地址将新消息指向用户设备402。特别地，NEF 410经由N6点对点隧道接口422将UDP分组发送到UPF 420。在接收到UDP分组后，UPF 420最终使用通过控制平面(例如，通信平面412)建立的PDU会话将指向用户设备402的封装的MT消息发送到用户设备402。
一旦通信会话结束，则NEF 410从SMF 428接收PDU会话释放事件，并停止处理经由统一接口408从应用功能406接收的MT消息。在一些实施例中，NEF 410可以被配置为缓冲MT消息，直到PDU会话被重新建立为止。
如上所述，可以利用第三通信平面413来通过用户平面建立数据递送路径。例如，NEF 410可以被配置为在用户设备402建立IP类型PDU会话时接收PDU会话事件消息(例如，PDU会话建立消息)。作为响应，NEF 410将用户设备的IP地址存储在用户设备上下文信息(例如，UE上下文数据表600)中，并处理在UE 402和应用功能406之间传递的MO消息和MT消息。特别地，NEF 410通过N6接口从UPF 430接收MO IP数据消息。NEF 410随后从所接收的TCP/IP分组中检索和/或提取应用有效负载，并将MO消息封装在使用TLTRI(例如，NIDD配置上下文标识符)发送到应用功能406的T8/N33消息中。此外，NEF 410可以通过统一接口408(例如，T8/N33接口)从应用功能406接收MT消息，并且可以被配置为随后从封装的消息中提取(例如，解密)和/或检索数据有效负载。值得注意的是，NEF 410使用应用有效负载来构造TCP/IP有效负载消息，并且随后使用用户设备IP地址经由UPF 430将该消息发送到UE 402。具体地，UPF 430经由基于RAN的用户设备IP地址通过用户平面(例如，通信平面413)将消息路由到用户设备402。此外，NEF 410可以被配置为在从SMF 438接收到PDU会话释放事件消息后从上下文信息数据库(例如，UE上下文数据表600)中移除用户设备上下文信息，并且随后停止处理所传递的MO消息和MT消息。
图7是图示被配置用于提供被配置为经由NEF支持用户设备和应用功能之间的数据递送通信路径的统一接口的示例网络节点700的框图。网络节点700可以表示用于执行支持统一接口的各个方面的任何合适的一个或多个实体。在一些实施例中，节点700可以表示或包括一个或多个5GC网络功能，例如网络暴露服务、网络暴露功能等。在一些实施例中，网络节点700可以表示或包括被配置为托管NEF或类似功能的网络网关、网络代理、边缘安全设备或任何相关计算设备。
在一些实施例中，网络节点700或相关模块可以(例如，经由编程逻辑)被配置为支持统一接口，该统一接口可以被实施为由所托管的NEF支持的T8接口和/或N33接口。特别地，在网络节点700处实现的统一接口可以传递并支持来自UE和/或IoT设备的指向应用功能的小且不频繁的数据通信。值得注意的是，在这种场景下，终接应用功能不可知并且不知道用户设备和网络节点700正在利用的5G网络中的底层数据通信路径。所公开的解决方案还使得能够进行基于非IP和IP两者的通信(例如，NIDD和非IP数据递送)。因此，所公开的主题从而允许在不同数据通信路径之间移动的用户设备或IoT设备的无缝数据服务，而没有任何服务影响。还要注意的是，不存在在其他网络功能处实现的定制接口，即，所公开的主题基于现有的3GPP定义的接口。
参照图7，网络节点700可以包括一个或多个通信接口702，用于经由通信环境(例如，归属5GC网络)传递消息。在一些实施例中，(一个或多个)通信接口702可以包括用于以上文描述的方式与一个或多个应用功能通信的统一接口(例如，T8/N33接口)。此外，通信接口702还可以包括由NEF建立的监听器服务器用于建立与UPF的数据递送路径的必要接口(例如，N6接口、N6点对点隧道接口等)。
网络节点700可以包括统一接口管理器704。统一接口管理器704可以是用于经由统一接口执行所公开的数据递送技术的一个或多个方面的任何合适的实体(例如，在网络节点的至少一个处理器上执行的软件)。在一些实施例中，统一接口管理器704可以包括用于预先配置存储在本地数据存储装置706中的配置数据库(例如，图5中的配置表500)、维护和更新UE上下文数据库(例如，图6中的UE上下文数据表600)以及执行必要的算法以执行和支持5G网络中低功耗UE和AF之间小且不频繁的数据通信的所公开的模式的功能。例如，在一些实施例中，统一接口管理器704可以被配置为：i)从会话管理功能接收与UE相关联的协议数据单元会话事件变更通知消息，ii)响应于PDU会话事件变更通知消息，经由穿过NEF的多个数据递送平面中的一个，在UE和应用功能之间建立数据递送路径，以及iii)使用由NEF支持的单个统一接口来处理通过多个数据递送平面中的任何数据递送平面在UE和AF之间传递的消息。特别地，统一接口管理器704可以建立的三个递送平面包括经由NEF在UE和AF之间、在控制平面中建立的基于非IP数据递送(NIDD)的数据通信路径，经由使用N6点对点隧道通信连接的NEF和UPF在UE和AF之间建立的基于NIDD的数据通信路径，以及经由使用N6接口的NEF和UPF通信连接的UE和AF之间的基于互联网协议(IP)数据递送的数据通信路径。
在一些实施例中，网络节点700可以访问数据存储装置706(例如，从数据存储装置706读取信息和/或向数据存储装置706写入信息)。数据存储装置706可以是用于存储各种数据的任何合适的实体(例如，计算机可读介质或存储器)。如上所述，数据存储装置706可以被配置为存储多个不同的数据库，诸如配置数据库(由图5中所示的配置表500表示)或使得能够在UE和AF之间进行数据通信的UE上下文数据结构(由图6中所示的UE上下文数据表600表示)。
图8是图示用于提供被配置为经由网络暴露功能支持用户设备和应用功能之间的小且不频繁的数据通信的统一接口的示例处理800的图。在一些实施例中，本文中描述的示例处理800或其一部分可以在网络节点700、统一接口管理器704和/或另一模块或节点处执行或者由网络节点700、统一接口管理器704和/或另一模块或节点执行。
在步骤802中，由NEF从会话管理功能(SMF)接收与UE相关联的PDU会话事件变更通知消息。值得注意的是，NEF先前已经(例如，使用Nsmf_EventExposure_Subscribe服务操作)针对关于给定UE的PDU会话事件向SMF进行了订阅。在UE触发PDU会话事件(例如，UP路径变更、PDU会话释放、PLMN变更、UE IP地址变更、通信故障和PDU会话建立等)的情况下，SMF将向NEF通知该会话事件。
在步骤804中，NEF响应于PDU会话事件变更通知消息，经由穿过NEF的多个数据递送平面中的一个，在UE和AF之间建立数据递送路径。在一些实施例中，NEF确定要在其中为UE和AF之间的通信会话提供服务的数据递送平面。在一些实施例中，NEF被配置为基于包含在PDU会话事件变更通知消息中的通知来建立适当的数据递送路径。例如，如果NEF被通知UE正在试图经由UPF通过控制平面建立会话，则NEF将使N6隧道监听器服务器能够通过控制平面接受来自UPF的MO消息(例如，经由UPF通过控制平面的NIDD数据路径)。在NEF被通知UE正在试图经由UPF通过用户平面建立会话的情况下，NEF将使N6监听器服务器能够通过用户平面从UPF接收MO消息(例如，经由UPF通过用户平面的非IP数据递送数据路径)。此外，NEF还可以被配置为通过控制平面从UE直接接收MO消息本身(例如，经由NEF通过控制平面的NIDD数据路径)。
在框806中，由NEF使用NEF支持的单个统一接口来处理通过多个数据递送平面中的任何数据递送平面在UE和AF之间传递的消息。在一些实施例中，NEF被配置为处理在UE和AF之间传递的MO消息和MT消息。值得注意的是，无论所利用的数据递送路径(例如，经由NEF通过控制平面的NIDD数据路径、经由UPF通过控制平面的NIDD数据路径或经由UPF通过用户平面的非IP数据递送数据路径)如何，NEF都被配置为利用单个统一接口来向AF提供MO消息并从AF接收MT消息。在一些实施例中，统一接口可以是T8/N33接口。
应理解的是，处理800是用于说明性的目的，并且可以使用不同的和/或附加的动作。还应理解的是，本文中描述的各种动作可以按不同的次序或序列发生。
应当注意的是，本文中描述的(例如，如图7中所示的)网络节点700、统一接口管理器704和/或功能可以构成专用计算设备。此外，本文中描述的节点700、统一接口管理器704和/或功能可以改进5G网络中的数据通信的技术领域。值得注意的是，所公开的主题可以提供可由NEF用来建立可由UE和AF使用的任意数量的数据递送路径的统一接口。值得注意的是，AF对5G网络中NEF及其统一接口使用的底层数据通信路径不可知。此外，统一接口允许无缝数据服务，该无缝数据服务允许UE在数据递送路径之间移动而没有任何服务影响。
以下参考文献中的每一个的公开内容在不与本文相悖的程度上，以及在其补充、解释、提供本文中所采用的方法、技术和/或系统的背景或者教导本文中所采用的方法、技术和/或系统的程度上通过引用将其整体并入本文中。
应理解的是，可以改变当前公开的主题的各种细节，而不脱离当前公开的主题的范围。此外，前述描述仅用于说明的目的，而非用于限制的目的。
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Claims (20)

1.一种用于提供统一接口的方法，所述统一接口被配置为经由网络暴露功能(NEF)支持用户设备(UE)和应用功能(AF)之间的通信，所述方法包括：
由NEF从会话管理功能(SMF)接收与UE相关联的协议数据单元(PDU)会话事件变更通知消息；
由所述NEF响应于PDU会话事件变更通知消息，经由穿过所述NEF的多个数据递送平面中的一个，在所述UE和应用功能(AF)之间建立数据递送路径；以及
由所述NEF使用所述NEF支持的单个统一接口来处理通过所述多个数据递送平面中的任何数据递送平面在所述UE和AF之间传递的消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个数据递送平面包括经由所述NEF在所述UE和AF之间、在控制平面中建立的基于非IP数据递送(NIDD)的数据通信路径，经由使用N6点对点隧道通信连接的所述NEF和UPF在所述UE和AF之间建立的基于NIDD的数据通信路径，以及经由使用N6接口的所述NEF和UPF通信连接的所述UE和AF之间的基于互联网协议(IP)数据递送的数据通信路径。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述UE包括低功耗物联网(IoT)设备。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述单个统一接口包括T8接口和/或N33接口。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述NEF被配置为：在维持所述UE的附接的同时，在所述多个数据递送平面之间切换。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述NEF被配置为：响应于接收到所述PDU会话事件变更通知消息，建立监听服务器以针对来自UPF的分组流量进行监视。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述NEF在所述多个数据递送平面中的每一个的使用期间充当PDU会话锚点。
8.一种用于提供统一接口的系统，所述统一接口被配置为经由网络暴露功能(NEF)支持用户设备(UE)和应用功能(AF)之间的通信，所述系统包括：
网络节点，所述网络节点包括：
至少一个处理器；
存储器，其中所述存储器和所述至少一个处理器属于被配置为托管NEF的统一接口设备；和
统一接口管理器，所述统一接口管理器被存储在所述NEF的存储器中，并且在由所述至少一个处理器执行时被配置用于：从会话管理功能(SMF)接收与UE相关联的协议数据单元(PDU)会话事件变更通知消息，响应于PDU会话事件变更通知消息，经由穿过所述NEF的多个数据递送平面中的一个，在所述UE和应用功能(AF)之间建立数据递送路径，以及使用所述NEF支持的单个统一接口来处理通过所述多个数据递送平面中的任何数据递送平面在所述UE和AF之间传递的消息。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述多个数据递送平面包括经由所述NEF在所述UE和AF之间、在控制平面中建立的基于非IP数据递送(NIDD)的数据通信路径，经由使用N6点对点隧道通信连接的所述NEF和UPF在所述UE和AF之间建立的基于NIDD的数据通信路径，以及经由使用N6接口的所述NEF和UPF通信连接的所述UE和AF之间的基于互联网协议(IP)数据递送的数据通信路径。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其中所述UE包括低功耗物联网(IoT)设备。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的系统，其中所述单个统一接口包括T8接口和/或N33接口。
12.根据权利要求8至11中的任一项所述的系统，其中所述NEF被配置为：在维持所述UE的附接的同时，在所述多个数据递送平面之间切换。
13.根据权利要求8至12中的任一项所述的系统，其中所述NEF被配置为：响应于接收到所述PDU会话事件变更通知消息，建立监听服务器以针对来自UPF的分组流量进行监视。
14.根据权利要求8至13中的任一项所述的系统，其中所述NEF在所述多个数据递送平面中的每一个的使用期间充当PDU会话锚点。
15.一种在其上存储有可执行指令的非暂态计算机可读介质，所述可执行指令在由计算机的处理器执行时控制所述计算机执行包括以下的步骤：
由NEF从会话管理功能(SMF)接收与UE相关联的协议数据单元(PDU)会话事件变更通知消息；
由所述NEF响应于PDU会话事件变更通知消息，经由穿过所述NEF的多个数据递送平面中的一个，在所述UE和应用功能(AF)之间建立数据递送路径；以及
由所述NEF使用所述NEF支持的单个统一接口来处理通过所述多个数据递送平面中的任何数据递送平面在所述UE和AF之间传递的消息。
16.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读介质，其中所述多个数据递送平面包括经由所述NEF在所述UE和AF之间、在控制平面中建立的基于非IP数据递送(NIDD)的数据通信路径，经由使用N6点对点隧道通信连接的所述NEF和UPF在所述UE和AF之间建立的基于NIDD的数据通信路径，以及经由使用N6接口的所述NEF和UPF通信连接的所述UE和AF之间的基于互联网协议(IP)数据递送的数据通信路径。
17.根据权利要求15或16所述的非暂态计算机可读介质，其中所述UE包括低功耗物联网(IoT)设备。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的非暂态计算机可读介质，其中所述单个统一接口包括T8接口和/或N33接口。
19.根据权利要求15至18中的任一项所述的非暂态计算机可读介质，其中所述NEF被配置为：在维持所述UE的附接的同时，在所述多个数据递送平面之间切换。
20.根据权利要求15至19中的任一项所述的非暂态计算机可读介质，其中所述NEF在所述多个数据递送平面中的每一个的使用期间充当PDU会话锚点。
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