CN117203990A

CN117203990A - 用于管理与设备相关联的多个客户端设备的网络功能和会话管理功能

Info

Publication number: CN117203990A
Application number: CN202180097012.9A
Authority: CN
Inventors: 西瓦·维卡萨; 全世一; 阿里·哈米迪安; 安东尼奥·康索利
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2021-05-07
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2023-12-08
Also published as: WO2022233426A1

Abstract

本发明涉及通信系统中用于管理与设备相关联的多个客户端设备的网络功能、接入和移动性以及会话管理功能。通过获得设备(710)的关联信息，网络功能可以对多个客户端设备(720a、720b……720n)应用管理策略，因为所述关联信息指示所述多个客户端设备(720a、720b……720n)用于连接到同一PLMN并且与同一设备(710)相关联。另一方面，SMF可以根据所述设备(710)的所述关联信息分配QoS流，所述QoS流源自与所述设备(710)相关联的具有同一相关ID的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)。因此，可以有效地利用网络资源。

Description

用于管理与设备相关联的多个客户端设备的网络功能和会话管理功能

技术领域

本发明涉及通信系统中用于管理与设备相关联的多个客户端设备的网络功能、接入和移动性管理功能以及会话管理功能。此外，本发明还涉及对应的方法和计算机程序。

背景技术

3GPP 5G是宽带蜂窝网络的第五代技术标准。5G重点关注机器类型通信和物联网(Internet of Things，IoT)。这意味着5G的能力远远超出移动宽带，互联工业对整合5G的兴趣也在增长。5G支持具有极低时延的高度可靠通信。因此，5G的整合实现了可靠的无线连接，支持生产线和资产的灵活重组。此外，与前几代技术相比，5G网络将拥有前所未有的灵活性，从而通过网络功能虚拟化(Network Function Virtualization，NFV)、网络切片和边缘计算功能来实现经济高效的新服务交付。

最近，5G互联工业与自动化联盟(5G Alliance for Connected Industries andAutomation，5G-ACIA)提出了5G系统(5G System，5GS)需要满足的一组功能要求，包括支持5G核心网(5G Core Network，5GC)与工业应用领域之间的某些信息交换以及5G能力开放方面。主要目标是从企业的角度管理、运营、监测和使用此类网络和网络服务，而不必依赖复杂、沉重的工具和对基础5G技术的深入了解，从而专注于应用业务，而不是通信基础设施的维护。功能的开放有两个主要目标：用于运行通信服务的设备管理和网络管理，例如独立非公共网络(Standalone Non-Public Network，SNPN)或公共网络集成的非公共网络(PublicNetwork Integrated Non-Public Network，PNI-NPN)的网络管理。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种方案，用来减少或解决传统方案的缺点和问题。

上述和其他目的是通过由独立权利要求的主题来实现。从属权利要求中提供了本发明的其他有利实施例。

根据本发明的第一方面，上述和其他目的通过用于通信系统的网络功能(NetworkFunction，NF)实现，所述NF用于：

获得设备的关联信息，所述设备的关联信息指示用于连接到同一公共陆地移动网络(Public Land MobileNetwork，PLMN)的多个客户端设备与所述设备相关联；以及

根据所述设备的关联信息，对与所述设备相关联的多个客户端设备应用管理策略。

本文中的设备可以是用于工业环境中的设备，例如机器人，但不限于此。与设备相关联的多个客户端设备在此可以理解为此种机器人的一部分或与此种机器人相关联，并且每个客户端设备可以由运行全球用户身份模块(universal subscriber identitymodule，USIM)的通用集成电路卡(universal integrated circuit card，UICC)或类似的智能卡技术表征。

客户端设备具有其唯一ID并与设备相关联可以理解为物理关联，其中一个或多个客户端设备物理地安装在设备上或逻辑上相关联，使得一组客户端设备作为一个群组移动和操作，同时在逻辑上或在地理上与设备相关联。多个客户端设备之间可以相关联，因为它们与给定的地理位置、服务区域等相关联。

通过获得设备的关联信息，可以通知NF一个设备与同一PLMN内的多个客户端设备相关联。通过应用管理策略，一致接入、移动性、分析、资源和会话管理可以应用于与给定设备相关联的所有客户端设备，这意味着设备特定的接入、移动性、资源和会话管理相关的动作成为可能。

根据第一方面的NF的优点是当设备的多个客户端设备同时保持与同一PLMN的连接时，可以协调与设备相关联的多个客户端设备的管理策略，并且可以获得设备的全部功能，从而提高设备的生产力并谨慎地使用5G网络资源。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，获得设备的关联信息包括：

从应用功能(Application Function，AF)接收参数提供消息，所述参数提供消息指示所述设备的关联信息。

这种实现形式的优点是AF可以根据操作环境动态地修改关联，并且使用现有的参数提供过程将其传递到5GC。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，设备的关联信息由与所述设备相关联的每个客户端设备的标志或ID指示。

这种实现形式的优点是5GC知道用于一起移动或操作的一组客户端设备，因此可以仔细地管理或保存5G资源。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，所述NF用于：

从AF接收事件开放订阅消息，所述事件开放订阅消息指示事件ID、设备的登录状态和设备的永久设备标识PEI；

根据所述事件开放订阅消息，确定与设备相关联的多个客户端设备的登录状态；

向AF发送事件开放通知消息，所述事件开放通知消息指示与设备相关联的多个客户端设备的登录状态。

这种实现形式的优点是当与设备相关联的许多或所有客户端设备以有效的方式登录时，工业应用领域将由网络通知，指示整个设备是否完全运行。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，所述NF用于：

获得多个客户端设备的分组信息，所述多个客户端设备的分组信息指示所述多个客户端设备的共同行为；以及

根据所述多个客户端设备的分组信息，进一步对所述多个客户端设备应用管理策略。

因此，分组信息指示多个客户端设备属于同一组。

这种实现形式的优点是分组信息可以用于应用一致策略，特别是在接入、移动性历史、移动性控制、资源、分析和管理方面。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，获得多个客户端设备的分组信息包括：

从AF接收参数提供消息，所述外部参数提供消息指示多个客户端设备的分组信息。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，所述NF用于：

从一组会话管理功能(Session Management Function，SMF)接收一组第一控制消息，其中每个第一控制消息指示：用于使源自与设备相关联的多个客户端设备的服务质量(Quality-of-Service，QoS)流相互关联的相关ID和所述一组SMF中的SMF的ID；以及

根据所述一组第一控制消息，存储处理QoS流的SMF的ID，所述QoS流源自与设备相关联的多个客户端设备。

第一控制消息还可以包括QoS流标识(QoS flow Identifier，QFI)，用于标识源自与设备相关联的多个客户端设备的QoS流。

这种实现形式的优点是NF能够标识一个或多个SMF的标识，所述SMF处理QoS流，所述QoS流源自与设备相关联的用同一相关ID标识的多个客户端设备。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，所述NF用于：

向所述一组SMF发送一组第二控制消息，其中每个第二控制消息指示处理QoS流的SMF的ID，所述QoS流源自与设备相关联的具有同一相关ID的多个客户端设备。

在示例中，仅当NF注意到多于一个SMF处理来自同一设备的QoS流，从而携带同一相关ID时，才会生成第二控制消息。

这种实现形式的优点是NF限制第二控制消息的生成，从而使得信令减少。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，所述NF用于：

获得客户端设备的关联信息，所述客户端设备的关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个设备与所述客户端设备相关联；以及

根据所述客户端设备的关联信息，确定连接到同一PLMN的设备的数量。

这种实现形式的优点是NF可以记录通过一个客户端设备与网络保持连接的设备的总数。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，获得客户端设备的关联信息包括：

从客户端设备接收注册消息，所述注册消息指示所述客户端设备的关联信息。

这种实现形式的优点是使用现有的注册过程来获取关联信息。

在根据第一方面的NF的一种实现形式中，所述NF是接入和移动性管理功能(Access and MobilityManagement Function，AMF)。

这种实现形式的优点是使用现有的NF和过程来获取关联信息。

根据本发明的第二方面，通过用于通信系统的SMF实现上述和其他目的，SMF用于：

获得设备的关联信息，所述设备的关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个客户端设备与所述设备相关联；以及

基于所述设备的关联信息分配QoS流，所述QoS流源自与设备相关联的具有同一相关ID的多个客户端设备。

根据第二方面的SMF的优点是可以获得与一个设备相关联的所有客户端设备的协调和一致的资源和会话管理。例如，在从gNB接收QoS通知控制(QoS NotificationControl，QNC)时，SMF可以对源自属于同一设备的客户端设备的其他QoS流应用一致资源管理。

在根据第二方面的SMF的一种实现形式中，获得设备的关联信息包括：

从AF接收参数提供消息，所述参数提供消息指示所述设备的关联信息。

在根据第二方面的SMF的一种实现形式中，设备的关联信息由与所述设备相关联的每个客户端设备的标志或ID指示。

在根据第二方面的SMF的一种实现形式中，所述SMF用于：

向NF发送第一控制消息，所述第一控制消息指示：用于使源自与设备相关联的多个客户端设备的QoS流相互关联的相关ID和所述SMF的ID；

从所述NF接收第二控制消息，所述第二控制消息指示处理QoS流的SMF的ID，所述QoS流源自具有同一相关ID的多个客户端设备；以及

基于所述第二控制消息，标识处理QoS流的其他SMF，所述QoS流源自具有同一相关ID标签的多个客户端设备。

相关ID标签也可以表示相关ID标记，因此这两种表达可互换使用。这也意味着，标签和标记等相关措辞也可以互换使用。

这种实现形式的优点是SMF可以学习处理QoS流的其他SM的标识，所述QoS流源自具有同一相关ID的多个客户端设备，并且相互协调以对具有同一相关ID的QoS流应用一致的资源和会话管理。

根据本发明的第三方面，上述和其他目的通过用于通信系统的NF的方法实现，所述方法包括

基于所述设备的关联信息，对与所述设备相关联的多个客户端设备应用管理策略。

根据第三方面的方法可以扩展为与根据第一方面的NF的实现形式相对应的实现形式。因此，所述方法的实现形式包括NF的对应实现形式的特征。

根据第三方面的方法的优点与根据第一方面的NF的对应实现形式的优点相同。

根据本发明的第四方面，上述和其他目的通过用于通信系统的SMF的方法实现，所述方法包括：

基于所述设备的关联信息，分配QoS流，所述QoS流源自与设备相关联的具有同一相关ID的多个客户端设备。

根据第四方面的方法可以扩展为与根据第二方面的SMF的实现形式相对应的实现形式。因此，所述方法的实现形式包括SMF的对应实现形式的特征。

根据第四方面的方法的优点与根据第二方面的SMF的对应实现形式的优点相同。

本发明还涉及一种处理装置，包括至少一个处理器，以执行根据本发明实施例的任何方法。

本发明还涉及一种通信系统，包括AMF和/或SMF，以执行根据本发明实施例的任何方法。

本发明还涉及一种计算机程序，其特征在于，当程序代码由至少一个处理器运行时，使所述至少一个处理器执行本发明实施例的任何方法。此外，本发明还涉及一种计算机程序产品，包括计算机可读介质和上述计算机程序，其中所述计算机程序包括在所述计算机可读介质中，并且包括以下组中的一个或多个：只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程ROM(programmable ROM，PROM)、可擦除PROM(erasablePROM，EPROM)、闪存、电EPROM(electrically EPROM，EEPROM)和硬盘驱动器。

从下面的详细描述中，本发明的实施例的其他应用和优点将是显而易见的。

附图说明

附图旨在阐明和阐释本发明的不同实施例，在附图中：

-图1示出本发明实施例的NF；

-图2示出根据本发明实施例的用于NF的方法；

-图3示出根据本发明实施例的SMF；

-图4示出根据本发明实施例的用于SMF的方法；

-图5示出根据本发明实施例的通信网络；

-图6示出根据本发明实施例的NF与AF之间的信令；

-图7示出根据本发明实施例的用于NF的信令序列；

-图8示出根据本发明实施例的NF与AF之间的信令；

-图9示出根据本发明的实施例用于登录状态过程的新监测事件；

-图10示出根据本发明实施例的在NF、SMF和AF之间的信令；

-图11示出根据本发明实施例的在NF与一组SMF之间的信令；

-图12示出根据本发明实施例的基于AMF的资源管理协调；

-图13示出根据本发明实施例的在PDU会话建立过程期间的多SMF协调；

-图14示出根据本发明实施例的使用基于AMF的事件开放过程的多SMF协调；以及

-图15示出根据本发明实施例的增强的参数提供过程。

具体实施方式

5G网络集成到工业应用领域以及5G能力在工业领域的开放带来一系列挑战。工业领域的主要挑战之一是大量工业设备可能需要在有限的工厂区域内保持5G连接，同时对高度的通信服务可用性和可靠性提出极端的性能要求。而且，例如现场设备的几个工业设备可以通过以输入-输出网关功能(Input-OutputGateway Function，IO-GW)的容量操作的一个用户设备(User Equipment，UE)连接到5GC。在执行网络规模规划时，需要考虑给定工业应用的设备密度要求，以确保分配足够的资源来管理每个设备的服务质量(Quality ofService，QoS)要求。然而，当多个设备通过一个IO-GW保持与5GC的连接时，5GC可能不知道在任何给定时间有多少设备保持连接。同时连接的设备的数量对于5GC能够确定是否满足设备密度要求，即设备密度是否在所需的限制范围内非常重要。增加的设备密度超过配置的阈值可能会影响可实现的QoS。此外，同时连接的设备的数量可能会影响网络的通信服务可用性(Communication ServiceAvailability，CSA)和通信服务可靠性(CommunicationService Reliability，CSR)保证。目前，5GC不考虑通过以容量IO-GW操作的UE连接到5GC的设备数量。因此，5GC中需要一种机制来确定通过以IO-GW容量操作的UE同时连接的设备的数量。5GC收集通过每个IO-GW维护连接的设备的标识信息(例如应用程序特定标识)也将是有益的。

当许多UE是设备的一部分时，会出现另一个工业领域特定的问题。例如，在自动导引车(AutomatedGuided Vehicle，AGV)上具有多个长臂的机器人可能出于多种原因包括多个UE—例如，以增加具有极端QoS要求的设备可以生成的协议数据单元(Protocol DataUnit，PDU)会话的数量，并且在每个臂太长的情况下提高每个臂的竖直和水平定位精度。在这种情况下，AGV可以具有一个或多个车辆到万物(Vehicleto Everything，V2X)特定的UE，而每个机械臂可以具有操作技术(Operational Technology，OT)特定的UE。这意味着5GC中需要一种将多个UE标识与同一设备相关联的机制。5G集成到工业领域的另一个问题涉及设备登录通知，并且处理在设备登录时需要通知工业应用领域的事实。今天，可以从每个UE上运行的客户端应用获得登录状态。然而，此解决方案可能会导致系统中的信令增加。因此，需要一个更有效的过程来获得登录状态。

出于上述原因，本文提出了用于支持5GC与工业应用领域之间的信息交换的解决方案，从而能够有效地管理用于连接到与设备相关联的同一PLMN的多个客户端设备。

图1示出根据本发明实施例的用于通信系统500的NF 100。NF 100可以是5GC网络中的功能。在图1中所示的实施例中，NF 100包括处理器102，该处理器102可以通过本领域已知的通信装置106耦合到内部或外部存储器104。存储器104可以存储程序代码，该程序代码当被执行时使处理器102执行本文所描述的功能和动作。NF 100还包括输入装置108和输出装置110，它们都通过本领域已知的通信装置106耦合到处理器核心102。

处理器102可以称为一个或多个通用CPU、一个或多个数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP)、一个或多个专用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)、一个或多个可编程逻辑器件、一个或多个分立门、一个或多个晶体管逻辑器件、一个或多个分立硬件组件、一个或多个芯片组。存储器104可以是只读存储器、随机存取存储器或非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory，NVRAM)。NF 100可以是独立的实体，或者可以包括在通信系统500中的一个或多个网络实体中。因此，在实施例中，NF100可以分布在多于一个网络实体上。NF 100用于执行某些功能和动作可以理解为表示NF100包括用于执行所述功能和动作的适当装置，例如处理器102。

根据本发明的实施例，用于通信系统500的NF 100用于获得设备710的关联信息。设备710可以是工业环境中的设备，例如机器人。设备710的关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个客户端设备720a、720b……720n与设备710相关联，例如作为机器人的一部分。NF还用于根据设备710的关联信息对与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n应用一致管理策略。一致管理策略可以涉及例如接入、资源、会话和移动性管理。此外，还可以维护设备特定的数据分析并从中受益，特别是在移动性方面。

图2示出可以在NF 100(例如，图1中所示的NF)中执行的对应方法200的流程图。方法200包括获得202设备710的关联信息，设备710的关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个客户端设备720a、720b……720n与设备710相关联。方法还包括根据设备710的关联信息对与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n应用204一致管理策略。一致管理策略可以涉及例如接入、资源、会话和移动性管理。

图3示出根据本发明实施例的用于通信系统500的SMF 300。SMF 300可以是5GC网络中的控制面功能的一部分。在图3中所示的实施例中，SMF 300包括处理器302，该处理器302可以通过本领域已知的通信装置306耦合到内部或外部存储器304。存储器304可以存储程序代码，该程序代码当被执行时使处理器302执行本文所描述的功能和动作。SMF 300还包括输入装置308和输出装置310，它们都通过本领域已知的通信装置306耦合到处理器核心302。

处理器302可以称为一个或多个通用CPU、一个或多个DSP、一个或多个ASIC、一个或多个FPGA、一个或多个可编程逻辑器件、一个或多个分立门、一个或多个晶体管逻辑器件、一个或多个分立硬件组件、一个或多个芯片组。存储器304可以是只读存储器、随机存取存储器或NVRAM。SMF 300可以是独立的实体，或者可以包括在通信系统500中的一个或多个网络实体中。因此，在实施例中，SMF 300可以分布在多于一个网络实体上。SMF 300用于执行某些功能和动作可以在本发明中理解为表示SMF 300包括用于执行所述功能和动作的适当装置，例如处理器302。

根据本发明的实施例，SMF 300用于获得设备710的关联信息，设备710的关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个客户端设备720a、720b……720n与设备710相关联。SMF300还用于根据设备710的关联信息，分配QoS流，该QoS流源自与设备710相关联的具有同一相关ID的多个客户端设备720a、720b……720n。

图4示出可以在SMF 300(例如，图3中所示的SMF 300)中执行的对应方法400的流程图。方法400包括获得402设备710的关联信息，设备710的关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个客户端设备720a、720b……720n与设备710相关联。方法400还包括根据设备710的关联信息分配404QoS流，该QoS流源自与设备710相关联的具有同一相关ID的多个客户端设备720a、720b……720n。

图5示出根据本发明实施例的通信系统500。在所示的实施例中，通信系统500可以例如包括无线通信网络，例如第三代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject，3GPP)5G PLMN网络。通信系统500还可以包括NF 100和SMF 300，它们是5GC网络或其他通信网络(图5中表示为700)的一部分并且用于向PLMN网络提供网络功能和服务。应理解，网络700可以包括图5中未描绘的另外实体。

在一种场景中，通信系统500还可以包括设备710(例如，自动移动设备或机器人)，该设备710包括多个客户端设备720a、720b……720n(例如，UE、5G无线设备)，这些客户端设备720a、720b……720n用于通过例如包括一个或多个gNodeB(gNB)的无线接入网(radioaccess network，RAN)702连接到同一无线通信网络。多个客户端设备720a、720b……720n因此与设备710相关联。

在另一种场景中，通信系统500还可以包括多个设备710a、710b……710n(例如，非5G现场设备)，这些设备710a、710b……710n通过RAN 702连接到同一无线通信网络并且与客户端设备720(例如，UE、5G无线设备)相关联，即相反的情况。本发明的这些方面也将在本公开中描述。

图5中的NF 100可以用于获得设备710的关联信息，该关联信息指示多个客户端设备720a、720b……720n与设备710相关联。此外，图5中的NF 100用于根据设备710的关联信息对多个客户端设备720a、720b……720n应用一致的资源和会话管理策略。图5中的SMF300可以用于获得设备710的关联信息。SMF 300还可以用于根据设备710的关联信息，分配QoS流，该QoS流源自与设备710相关联的具有同一相关ID的多个客户端设备720a、720b……720n。

如前所述，多个客户端设备720a、720b……720n可以与同一单个设备710相关联。这意味着需要向核心网指示设备关联，以确保应用一致管理策略。一旦核心网得到这种关联的通知，就可以确定与给定设备相关联的每个客户端设备的登录状态。此外，通过在相关的策略与计费控制(Policy and Charging Control，PCC)规则、QoS通知控制(QoSNotification Control，QNC)和由给定设备的任何客户端设备生成的每个QoS流中包括相关ID，可以由策略控制功能(Policy Control Function，PCF)、AMF、SMF和gNB执行一致接入、移动性、资源和会话管理。

在以下公开内容中，本发明的其他实施例将在5GS上下文中呈现，因此可以使用术语、表达式、协议、接口、系统架构。因此，每个客户端设备可以具有运行全球用户身份模块(Universal Subscriber IdentityModule，USIM)或任何等效物(例如在此术语中对应于UE的eSIM)的通用集成电路卡(universal integratedcircuit card，UICC)或类似智能卡技术。然而，可以注意到，本发明的实施例并不限于此，并且可以在任何合适的通信系统中实现。

图6示出NF 100根据设备710的关联信息对与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n应用管理策略的信令序列。

在图6中的步骤I中，NF 100获得设备710的关联信息，该设备710可以是工业环境中的设备。设备710的关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个客户端设备720a、720b……720n与设备710相关联。在实施例中，设备710的关联信息可以在来自图6中所示的AF 610的参数提供消息510中获得。因此，参数提供消息510可以指示设备710的关联信息。由AF 610提供的设备710的关联信息可以包括多个客户端设备到设备的关联详细信息。换句话说，设备710的关联信息可以指示与设备710相关联的每个客户端设备720的标识。例如，每个客户端设备可以由标志或ID指示。UE可以例如由通用公共订阅标识(GenericPublicSubscription Identifier，GPSI)、订阅永久标识(Subscription Permanent Identifier，SUPI)、订阅隐藏标识(Subscription Concealed Identifier，SUCI)、全局唯一临时标识(Globally Unique Temporary Identifier，GUTI)、互联网协议(Internet Protocol，IP)地址或媒体访问控制(Media Access Control，MAC)地址标识，而设备710可以由其PEI标识。

在图6中的步骤I中，NF 100还可以获得多个客户端设备720a、720b……720n的分组信息。通常，NF获得分组信息，其中这些多个客户端设备720a、720b……720n展现某些共同行为，这些行为例如一起移动并属于共同组，从而在逻辑上或在物理上与同一设备710相关联。分组信息可以用于应用一致策略，特别是在接入、移动性控制和管理方面。

在本发明的实施例中，获得多个客户端设备720a、720b、……720n的分组信息可以包括NF 100从AF610接收参数提供消息510中的分组信息。外部参数提供消息510因此可以指示多个客户端设备720a、720b……720n的分组信息。在5G上下文中，参数提供消息510可以是从AF 610发送到网络开放功能(Network Exposure Function，NEF)的Nnef_ParameterProvision_Create/Update过程，如将参考图15更详细地解释。

在本发明的实施例中，参数提供消息510还可以包括指示设备是否与一个或多个客户端设备相关联(例如，设备710的标识(例如PEI)是否需要与一个或多个客户端设备特定的标识相关联)的标志。在一个示例中，每个客户端设备720的标志可以指示此特定客户端设备是否与设备710相关联。在另一个示例中，标志可以指示所有多个客户端设备720a、720b……720n是否与设备710相关联。

在图6中的步骤II中，NF 100根据设备710的所获得关联信息对与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n应用管理策略。对多个客户端设备720a、720b……720n应用的管理策略还可以基于在步骤I中获得的多个客户端设备720a、720b……720n的所提及分组信息。以此方式，对多个客户端设备720a、720b……720n应用一致策略，特别是在接入、移动性控制和管理方面。因此，基于所获得的关联信息，一致接入、移动性管理、资源和会话管理可以应用于与给定设备相关联的所有客户端设备。这意味着设备特定的接入、移动性、资源和会话管理相关操作是可能的。例如，在切换(handover，HO)、会话建立/释放或寻呼时，5GS可以使由设备的不同客户端设备生成的所有PDU会话相互关联，并应用一致的资源管理策略，例如，接受属于设备的所有客户端设备的所有PDU会话。因此，关联信息对例如AMF、SMF和PCF的不同NF是有用的。例如，关联信息可以帮助PCF导出一致接入管理和会话管理相关策略。它还可以帮助AMF导出基于PEI的移动性历史信息或基于PEI的移动性限制，而不是基于每个客户端设备处理移动性历史或限制。

因此，如图6中所示，当设备710与多个客户端设备720a、720b……720n相关联时，可以通知NF100，以便对客户端设备应用一致管理策略。如前所述，通信系统500还可以包括与一个单个客户端设备720相关联(例如以IO-GW的容量操作的)多个设备710a、710b……710n。这种关联可以对例如网络中的每个设备710n的QoS管理产生影响。因此，还在多个设备710a、710b……710n的情况下，也需要将NF100通知给图7中所示的单个客户端设备(或UE)关联，即，当获得与用于连接到同一PLMN的多个设备710a、710b……710n相关联的客户端设备720的关联信息时，NF 100的信令序列。

在图7中的步骤I中，NF 100获取客户端设备720的关联信息。客户端设备720的关联信息可以指示用于连接到同一PLMN的多个设备710a、710b……710n与客户端设备720相关联。

客户端设备720的关联信息可以以多种不同的方式获得。在一个示例中，NF 100可以从AF 610获得指示客户端设备720的关联信息的参数提供消息510。在这种情况下，由AF610提供的客户端设备720的关联信息还可以包括客户端设备到多个设备关联详细信息。在5G上下文中，参数提供消息510可以，如先前解释的，是从AF 610发送到NEF的Nnef_ParameterProvision_Create/Update过程，如将参考图15所示。在另一个示例中，获得客户端设备720的关联信息可以包括NF 100从客户端设备720本身接收注册消息560。注册消息560可以指示客户端设备720的关联信息。

在图7中的步骤II中，NF根据客户端设备720的关联信息确定连接到同一PLMN的设备710a、710b……710n的数量。此信息将有助于NF 100例如确定给定网络的设备密度是否在配置的最大限制内。

如前所述，网络还需要向与工业物联网(Industrial Internet of Things，IIoT)相关联的应用领域通知设备710的登录状态。为了在这些情况下减少信令开销，当登录与给定设备710相关联的所有客户端设备720a、720b……720n时，5GC的NF 100可以通知AF 610。图8示出根据本发明实施例的用于向AF 610提供与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n的登录状态的NF 100的信令序列。

在图8中的步骤I中，AF 610向NF 100提供关联信息，并且为新事件订阅NF 100，以获得与给定设备710相关联的每个客户端设备720a、720b……720n的登录状态以及相应设备和客户端设备标识的通知。NF 100可以在超时之后或在与给定设备710相关联的所有客户端设备客户端设备720a、720b……720n已尝试登录之后发送事件开放通知。

在5G上下文中，新事件可以被称为“用于登录完成的新监测事件”，其目的是使5GC通知与特定设备710相关联的每个客户端设备720a、720b……720n的登录状态。用于登录完成的新监测事件的详细信息和参数可以根据表1中所指示的信息。新事件是在与设备710相关联的所有客户端设备720a、720b……720n成功登录时启用新事件开放。凭据的登录和远程提供涉及登录SNPN(Onboarding-SNPN，O-SNPN)和订阅所有者SNPN(Subscription OwnerSNPN，SO-SNPN)。指示设备与O-SNPN和SO-SNPN的多UE关联是有益的，以便当设备的所有UE成功登录时，至少SO-SNPN会通知AF。为此，AF使用此新的事件ID(EVENT ID)订阅SO-SNPN，以便AF可以从SO-SNPN获取通知。

表1：新事件的详细信息和参数

在图8中的步骤II中，NF 100从AF 610接收事件开放订阅消息520。事件开放订阅消息520指示事件ID、设备710的登录状态和设备710的PEI。事件ID在此可以与新事件相关联，该新事件监测与先前描述的特定设备710相关联的每个客户端设备720a、720b……720n的登录状态。登录状态可以指示新事件是否完成，即，当与设备710相关联的所有客户端设备720a、720b、……720n已经或尚未成功登录时。NF 100在图8中的步骤II中接收的事件开放订阅消息520在5G上下文中可以是图14中所示的AMF获得的Nnef/Nudm/Namf_EventExposure_Subscribe消息。在5G场景中，NF 100因此可以对应于AMF，并且用于执行此类实体的任何描述功能。Nnef/Nudm/Namf_EventExposure_Subscribe过程将参考图14进一步解释。

在图8中的步骤III中，NF 100根据事件开放订阅消息520确定与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n的登录状态。

在图8中的步骤IV中，NF 100向AF 610发送事件开放通知消息530。事件开放通知消息530指示与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n的登录状态。

现在将参考图9描述与NF 100有关的用于确定与设备710相关联的每个客户端设备720a、720b……720n的登录状态的其他详细信息。根据本发明的NF 100可以对应于以下场景中的AMF，并且用于执行此类实体的任何描述功能。在图9中，假设设备的UE没有关于如何连接到SO-SNPN的信息。

最初，在图9中的步骤A1中，设备的UE配置有初始默认凭据，以便它们连接到O-SNPN。UE在登录过程中使用的O-SNPN不一定与SO-SNPN相同。

在图9中的步骤A2中，每个UE通过使用默认凭据尝试连接到O-SNPN。

在图9中的步骤A3中，每个UE接收登录认证。

在图9中的步骤A4中，向与设备相关联的每个UE提供必要的订阅凭据和配置，以便随后与SO-SNPN连接。O-SNPN运营商可以访问默认凭据服务器(Default CredentialServer，DCS)，该DCS用于根据UE标识和相关联的默认UE凭据验证UE接受登录。DCS用于在向O-SNPN注册期间的5GS级UE认证/授权以用于登录目的。O-SNPN运营商为UE提供到供应服务器(Provisioning Server，PS)的连接，该PS允许UE检索其订阅凭据和其他个性化配置。利用此凭据信息，每个UE尝试向SO-SNPN注册，如图9中的步骤A5所指示。

此外，如图9中的步骤B1所示，AF使用增强的Nnef_ParameterProvisioning_create/update过程向SO-SNPN指示设备的多UE关联。

在图9中的步骤B2和B3中，AF将使用Nnef/Nudm/Namf_EventExposure_Subscribe和Nnef/Nudm/Namf_EventExposure_Subscribe Response消息订阅先前关于图8中步骤I解释的新事件。

在图9中的步骤B4中，在成功的UE登录和SO-SNPN特定的订阅凭据的远程提供之后，与SO-SNPN相关联的UDM可以根据与设备710相关联的每个UE的注册状态通知设备登录状态，该设备710可以由给定PEI使用Nnef/Nudm/Namf_EventExposure_Notify消息标识。在实施例中，通知信息也可以由AMF触发。NEF可以例如通过使用AF事务标识将通知信息中继到适当的AF。

PCF可以使用AF提供的设备的多UE关联信息来关联由讨论中的该设备的任何UE生成的设备特定QoS流。通过这些信息，PCF可以生成工业设备-UE组特定的PCC规则，该规则将使SMF能够将设备特定的相关ID包括到由属于给定设备的任何UE生成的所有QoS流中。在多UE关联到工业设备的情况下，图9的步骤1中AF提供的外部设备或组标识可以用于由PCF或SMF生成唯一的设备特定的相关ID标签。

表2：PDU会话资源建立请求中包括相关ID

通过PCF专门为工业设备-UE组创建的PCC规则，SMF可以在QoS流建立请求列表信息元素(information element，IE)中包括设备特定的相关ID，该信息元素包括为发送到gNB的PDU会话资源建立请求的一部分，如表2中指示。PDU会话资源建立过程的目的是为一个或多个PDU会话和对应QoS流分配空口和N3接口上的资源。在设备特定的相关ID标签的帮助下，gNB可以在接纳或释放QoS流方面，尤其在过载条件下，对具有相同设备特定的相关ID的QoS流应用一致的资源管理动作。而且，每当SMF从gNB获得QoS通知控制(QoSNotification Control，QNC)时，基于QFI，它可以确定使用同一相关ID的其他QFI，并且将一致的资源管理应用于使用同一相关ID的所有对应QoS流。

在一组UE一起移动或操作的情况下，可以包括相关ID标签，即，这些UE不一定必须物理地附接到单个设备。然而，它们的移动或操作可以受到控制，使得所有这些UE在任何时候彼此之间保持相同的距离，即相对速度为零。一种可能性是，所有这些UE都在给定的位置或服务区域中操作，因此，与给定的地理位置绑定。

当协调对应于与一个设备相关联的所有客户端设备的接入、移动性和会话管理相关动作时，来自同一设备的多个客户端设备可以建立一个或多个QoS流，这些QoS流可以接入(tap on to)一个或多个新的或现有的PDU会话。换句话说，当来自同一设备的QoS流使用不同的单网络切片选择辅助信息(SingleNetwork Slice Selection AssistanceInformation，S-NSSAI)时，可能需要不同NF(例如AMF、SMF、PCF)实例之间的协调，以确保所有QoS流都受到一致的资源管理。尤其在超载的情况下这一点很重要。因此，通过知道设备的多UE关联，5GC可以实施一致和协调的资源管理，以制造尽可能多的全功能设备。另一方面，不协调的资源管理可能会导致功能设备减少/减半—例如，许多机器人的一个手臂被激活，而不是激活尽可能多的机器人的所有手臂。这需要处理属于同一设备的QoS流的多个SMF之间的运行时协调。这种协调使gNB能够对来自同一设备的所有QoS流应用一致和协调的资源管理。在QoS流建立、切换和释放时，特别是在网络过载的情况下，需要这样的协调。

这就要求来自设备的不同UE的所有QoS流都需要携带特殊的相关ID。当QoS流属于完全不同的PDU会话，因此与不同的S-NSSAI或DNN相关联时也是如此。有两种方法可以确保相关QoS流中包括相关ID，即：

●基于网络的解决方案：这可以通过增强的AF来帮助，例如，与前面解释的工业物联网(IIoT)参数提供相关联，该参数提供可以使PCF创建相关PCC规则，以便一个或多个SMF知道哪些QoS流需要包括新的相关ID。通过构造新的相关ID以包含对设备ID或其PEI的引用，即使涉及多个PCF时，也可以确保对同一设备使用唯一的相关ID。因此，PCC规则将向每个SMF指示SMF必须如何使用相关ID标志或标记QoS流。

●基于UE的解决方案：属于给定设备的所有UE都将在其PDU会话建立请求中包括额外的相关ID。因此，属于给定PDU会话的所有QoS流将与同一相关ID相关联，而不管涉及多少不同的SMF来处理由属于同一设备710的不同UE 720a、720b……720n生成的PDU会话。为此目的，UE策略信息将另外包括给定UE在生成任何PDU会话建立请求时必须包括的设备特定的相关ID。此种策略信息可以预先配置在UE 720a、720b……720n中和/或由PCF提供给UE720a、720b……720n。

因此，在本发明的实施例中，AF 610可以提供设备特定的相关ID标签/标记作为外部参数提供过程的一部分，如将参考图10和图11解释。设备特定的相关ID标签可以是外部组ID。

图10示出根据本发明实施例的在SMF 300、AF 610与NF 100之间的用于交换与QoS流的相关ID相关联的信息的信令。

在图10中的步骤I中，SMF 300获得设备710的关联信息。设备710的所获得关联信息可以指示多个客户端设备720a、720b……720n用于连接到同一PLMN并且与设备710相关联。如前所述，获得设备710的关联信息包括从AF 610接收参数提供消息510。参数提供消息510指示设备710的关联信息。还如前所述，设备710的关联信息可以由与设备710相关联的每个客户端设备的标志或ID指示。

在图10中的步骤II中，SMF 300根据设备710的关联信息，分配QoS流，该QoS流源自与设备710相关联的具有同一相关ID标签/标记的多个客户端设备720a、720b……720n。

在图10中的步骤III中，SMF 300向NF 100发送第一控制消息540。第一控制消息540可以指示处理QoS流的SMF的ID，该QoS流源自具有同一相关ID的多个客户端设备720a、720b……720n。因此，第一控制消息540还可以包括：用于标识源自与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n的QoS流的QoS流标识(QoS Flow Identifier，QFI)。

在图10中的步骤IV中，SMF响应于第一控制消息540的传输从NF 100接收第二控制消息550。第二控制消息550指示处理QoS流的一个或多个其他SMF的ID，该QoS流源自具有同一相关ID标签的多个客户端设备720a、720b……720n。

在图10中的步骤V中，SMF根据第二控制消息550中的内容标识处理QoS流的其他SMF，该QoS流源自具有同一相关ID标签的多个客户端设备720a、720b……720n。

多个SMF实例可以负责处理由属于同一设备710的不同客户端设备生成的多个QoS流。这可能是不同的PDU会话需要映射到不同S-NSSAI的情况。为了协调处理源自同一设备的QoS流涉及的那些SMF之间的一致和内聚资源管理，参考图11描述基于AMF的协调，图11示出根据本发明实施例的在NF 100与一组SMF 300a、300b……300n之间的信令。

在图11中的步骤I中，NF 100从一组SMF 300a、300b……300n接收一组第一控制消息540a、540b……540n。每个第一控制消息540可以指示：用于使源自与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n的QoS流相互关联的相关ID，以及属于所述一组SMF300a、300b……300n中的SMF 300的ID。如前所述，每个第一控制消息还可以包括用于标识源自与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n的QoS流的QFI。

第一控制消息的意图是使NF 100知道是否多于一个SMF处理由同一相关ID加标签/标记的QoS流。只有由属于同一设备710的一个或多个客户端设备720触发的QoS流具有同一相关ID标签。因此，第一控制消息将帮助NF 100链接服务于同一设备710的SMF。

在图11中的步骤II中，NF 100根据所述一组第一控制消息540a、540b……540n存储相关ID和处理QoS流的SMF的ID，该QoS流源自与设备710相关联的多个客户端设备720a、720b……720n。

在图11中的步骤III中，NF 100向所述一组SMF300a、300b……300n发送一组第二控制消息550a、550b……550n。每个第二控制消息550可以指示处理QoS流的SMF的ID，该QoS流源自与设备710相关联的具有同一相关ID的多个客户端设备720a、720b……720n。只有当NF 100确定多于一个SMF处理来自同一设备的QoS流携带同一相关ID标签时，才会生成第二控制消息550a、550b……550n。

此外，图12示出在本发明的5G上下文中的基于AMF的资源管理协调。NF 100在此可以对应于AMF。此外，在此可以假设AMF处理作为给定工业设备一部分的所有UE。因此，AMF可以维护为属于特定工业设备的所有UE服务的所有SMF的ID。如果特别是由于拥塞建立新的QoS流或释放现有的QoS流，将及时通知处理同一设备特定的相关ID的其他SMF，以确保对来自同一工业设备的所有QoS流进行一致的资源分配/释放相关决策。AMF可以将处理同一设备特定的相关ID的所有涉及SMF的ID通知给每个SMF。这将使每个涉及的SMF能够将相关QoS流建立/释放的结果通知给处理同一设备特定的相关ID的其他SMF，以便所有SMF(特别是在拥塞期间)在QoS流建立或释放方面做出一致的决策。

图12类似于图11，不同之处在于，在PDU会话建立/修改期间执行与图11的步骤I和步骤III类似的图12的步骤k和步骤m+2。图12的步骤1指示PDU会话建立或修改过程的启动。

图12中的步骤k表示第一控制消息540n，而步骤m+2表示第二控制消息550n。

第一控制消息540n的意图是使AMF知道是否多于一个SMF处理由同一相关ID标记的QoS流。只有由属于同一设备的一个或多个客户端设备触发的QoS流具有同一相关ID标签。因此，第一控制消息将帮助AMF链接服务于同一设备710的SMF。

步骤k+1、步骤m和步骤m+1表示AMF所处理的详细活动，这些活动通常由图11的步骤II指示。在步骤k+1中，AMF存储相关ID标签、QFI和处理QFI的SMF ID。在步骤m中，AMF能够获知由RAN接受或接纳的QFI。因此，在步骤m+1中，AMF能够维护当前接纳或活动QFI的相关ID和SMF ID的映射。这样，AMF将在步骤m+2中生成第二控制消息，如图12中所示。这将使SMF能够标识处理具有同一相关ID标签的QoS流的其他SMF，使得这些SMF可以相互协调以应用一致资源管理。

图13中描述在使具有同一设备特定的相关ID的QoS流的SMF之间实现协调的一种方法，图13示出在PDU会话建立/修改过程期间的多SMF协调。图13的步骤1类似于图12的步骤m+2。

图13中的步骤1示出AMF在PDU会话建立/修改过程期间生成第二控制消息550n，其中AMF将通知SMF将同一相关ID标签用于其QoS流的其他SMF的ID。在这方面，发送Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest消息，这些消息指示根据给定的相关ID标签为标识的QFI服务的SMF ID的详细信息。

在图13中的步骤2中，每个SMF用Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextResponse消息对AMF作出响应。

在图13中的步骤3中，每个SMF将相互联络，以通知对将同一设备特定的相关ID用于其他SMF的流做出的资源分配/释放相关决策，从而对使用同一设备特定的相关ID的自身流做出类似的一致决策。因此，在SMF之间发送指示相关ID标签和QFI建立/释放结果的Nsmf_PDUSession_UpdateRequest(或SMF之间的通知)消息。

图14中示出实现SMF协调的替代方法，图14示出根据本发明实施例的使用基于AMF的事件开放过程的多SMF协调。SMF可以为新类型的通知订阅AMF，由此如果AMF知道使用给定设备特定的相关ID的任何QoS流，AMF将通知处理该QoS流的SMF的ID。这将让处理同一设备特定的相关ID的SMF可以相互联络，以对使用同一设备特定的相关ID标签的所有QoS流进行一致的资源分配和释放。

在图14中的步骤1中，每当任何SMF插入设备特定的相关ID时，它都会向AMF订阅，以通知处理具有同一设备特定的相关ID标签的QoS流的其他SMF的标识。它是对具有相关ID检测的称为QoS流的新事件ID的订阅，对应过滤参数是相关ID标签。因此，SMF发送Namf_EventExposure_Subscribe_Request消息，该消息指示带有相关ID检测的QoS流的事件ID，以及带有相关ID的事件过滤器。

在图14中的步骤2中，AMF向SMF肯定或否定地确认在Namf_EventExposure_Subscribe_Response消息中的此种订阅消息。

在图14中的步骤3中，每当AMF遇到具有类似设备特定的相关ID标签的QoS流时，它将通知SMF的ID以及指示的相关ID标签，这些SMF将类似设备特定的相关ID用于其QoS流。因此，AMF发送指示SMF ID的Namf_EventExposure_Notify。这将让SMF可以在每个相关ID的基础上相互联络，以便对使用同一设备特定的相关ID的所有QoS流应用类似策略。

引入设备特定的相关ID标签/标记确保SMF传播的每个QoS流、QoS规则和QoS配置文件详细信息将另外包含AMF的相关ID，以使属于由相同或不同SMF创建的同一工业设备的不同QoS流相关。由AF提供的作为增强外部参数提供的一部分的设备特定的外部标识可以用于创建唯一的相关ID，使得创建属于同一工业设备的不同QoS流的不同SMF可以使用同一相关ID标签。此外，还提出一种新型的AMF事件开放服务，以使SMF知道处理属于同一工业设备的QoS流的所有SMF的ID。这还需要在一个或多个PCF、一个或多个SMF之间进行新的协调的行为，以使属于由不同SMF创建的同一工业设备的不同QoS流相关。此外，AMF侧预计会有新的行为，以标识相关QoS流并确保在接入或移动性管理方面实施一致控制。以此方式，处理与给定设备特定的相关ID相关联的相关QoS流的所有PCF和SMF都将在信息共享方面进行协调，以实施内聚管理。

类似地，RAN的一个或多个gNB可以处理属于同一工业设备的不同UE。通过在Xn接口上交换关于资源管理动作的信息，例如根据相关ID标签采取的QoS流建立或释放，不同gNB之间的协调是可能的。这将让所有涉及的gNB可以对使用同一设备特定的相关ID标签的所有QoS流进行一致的资源分配和释放。

根据基于UE的方法，为了使UE在其PDU会话建立请求消息中包括设备特定的相关ID，适当的UE特定的策略信息必须由PCF静态地预配置或动态地配置。URSP可以包括UE的设备特定的相关ID，以在UE触发的每个PDU会话建立中包括所指示的相关ID。因此，当SMF检测到PDU会话请求中包括相关ID时，它将包括属于同一PDU会话的所有QoS流的同一相关ID。

因此，图15示出根据本发明实施例的增强参数提供过程。根据本发明的NF 100至少可以对应于以下场景中的AMF或SMF，并且用于执行这些实体的任何描述功能。此增强过程包括Nnef_ParameterProvision_Create/Update过程，该过程经过增强以包括作为提供参数的一部分的新标志。新标志可以指示设备是否由一个或多个UE组成，即其PEI是否需要与一个或多个UE特定的ID(例如，GPSI、SUPI、SUCI和GUTI)相关联。或者，参数提供将包括指示设备ID(例如PEI)与一个或多个UE的ID之间的必要关联的额外IE。可选地，提供参数也可以适应多个PEI需要与GPSI、SUPI、SUCI和GUTI等UE ID相关联的情况。提供参数还可以包括PEI和与同一设备相关联的个别UE的ID的完整映射。另外，这种新参数提供可以包括与二次认证和授权相关的信息——连接到同一设备的所有UE的公共参数或凭据。O-SNPN可以通过单个UE注册从PS收集每个设备所需的凭据，并将这些凭据传递给所有UE以连接到SO-SNPN。如果没有向5GC提供此种信息，则在同一PLMN中同时具有用于同一PEI的多个SUPI或用于同一SUPI的多个PEI可能会如先前所述导致与设备管理相关的问题。

在图15中的步骤0中，PCF、AMF或SMF等任何NF订阅每设备多UE或每UE多设备关联订阅数据更新的UDM通知。NF可以在本步骤中从UDM订阅工业UE-设备关联或组订阅数据，并在步骤7中收到UE-设备关联或组订阅数据更新的通知。

在图15中的步骤1中，AF在Nnef_ParameterProvision_Create/Update Request消息中提供设备关联详细信息。当一个设备包括多个UE时，根据其UE ID提供多UE到设备关联详细信息。当多个现场设备连接到以IO-GW容量操作的UE时，根据其ID提供多设备到UE关联详细信息。因此，图15中的步骤1可以用于创建、更新或删除相关的UE-设备分组信息。

在设备由多个UE组成的情况下，设备ID(例如外部设备或组标识)标识基于设备的UE分组信息以及相应的UE ID，例如GPSI、IP地址或MAC地址。在UE由多个现场设备组成的情况下，UE的GPSI可以用于标识多个PEI可以关联的此种分组。事务参考ID用于标识NEF与AF之间的事务请求。NEF通过检查请求者的标识，即AF ID，来检查是否允许请求者执行请求的服务操作。对于与工业设备-UE组相关联的创建请求，外部组ID标识工业设备-UE组。

除了3GPP TS23.502V16.7.0(2020-12)的第4.15.6.3条规定的参数之外，Nnef_ParameterProvision_Update请求的净负荷还可以包括以下参数中的一个或多个：

-表征UE或属于工业设备-UE组的设备的预见行为的预期UE行为参数。这些参数的集合可以通过NEF提供，以作为工业设备特定或工业IO-GW特定数据的一部分存储。预期UE行为中的每个参数都可以具有关联的有效期。有效期指示期望UE行为参数何时到期时间并且应该由相关NF删除。这些参数可以存储为：AMF关联的预期UE行为参数，该参数是每个设备级别(在多UE关联到单个设备的情况下)或UE级别(在多个现场设备通过IO-GW UE连接的情况下)；以及SMF关联的预期UE行为参数，该参数是UDM中的每个PDU会话级别。AMF从UDM检索AMF关联的预期UE行为参数，该参数可能与PDU会话和SMS传输相关。针对特定PDU会话，SMF从UDM检索SMF关联的预期UE行为参数。AMF和SMF使用3GPP TS23.501V16.7.0(2020-12)的第5.4.6.2条所述的预期UE行为参数。AMF可以使用预期IO-GW UE或设备移动轨迹以及轨迹中的预期时间和星期来导出与给定工业设备-UE组相关联的所有UE和设备的移动性历史和限制列表；

-在与给定工业设备-UE组相关的UE-ID和设备ID方面的外部组ID和组数据。这还可以由封闭接入组(Closed Access Group，CAG)ID、网络标识(Network identifier，NID)、PLMN-ID、全局小区ID、全局gNB-ID或此工业设备-UE分组关联的SO-SNPN的TAI组成；

-订阅数据的“位置服务(Location Service，LCS)隐私”数据子集的位置隐私指示参数；以及

-如表3或表4中所示的工业设备-UE组成员关系管理参数。

表3：在多UE到单设备关联的情况下的组成员管理参数

表4：在多设备到单UE关联的情况下的组成员管理参数

AF可以通过向NEF发送Nnef_ParameterProvision_Delete来请求删除工业设备-UE组配置。

在图15中的步骤2中，如果NEF授权AF提供参数，作为工业设备特定或工业IO-GW特定数据的一部分，NEF使用包括所提供数据和NEF参考ID的Nudm_ParameterProvision_Create/Update/Delete Request消息请求创建、更新和存储或删除所提供参数。

如果AF没有被授权提供参数，NEF继续步骤6以在Nnef_ParameterProvision_Create/Update/DeleteResponse消息中指示失败的原因。因此，步骤7不适用于这种情况。

如果允许，NEF可以使用Nudr_DM_Update Request消息直接将外部参数转发给UDR。在这种情况下，UDR使用Nudr_DM_Update Response消息对NEF作出响应。

在图15中的步骤3中，UDM可以使用Nudr_DM_Query从UDR读取对应订阅信息，以验证所需的数据更新，并授权这些更改用于与对应AF的给定工业设备-UE组相关的此工业设备特定或工业IO-GW特定数据。

在图15中的步骤4中，如果UDM授权AF为此工业设备特定或工业IO-GW特定数据提供参数，UDM将GPSI解析为每个UE的SUPI并且将外部设备标识解析为PEI，并使用Nudr_DM_Create/Update/Delete Request消息请求创建、更新或删除作为与给定工业设备-UE组相关的工业设备特定或工业IO-GW特定数据的一部分的所提供的参数，并且此消息包括所提供数据。

如果创建新的工业设备-UE组，UDM应为工业设备-UE组分配唯一的内部组ID，并将新分配的内部组ID包括在Nudr_DM_Create Request消息中。如果工业设备-UE组成员列表发生变化，或者如果工业设备-UE组数据已经发生变化，UDM根据AF/NEF请求更新与给定工业设备-UE组相关的工业设备特定或工业IO-GW特定数据。

UDR将所提供数据存储为工业设备-UE组的一部分，并且使用Nudr_DM_Create/Update/DeleteResponse消息进行响应。当更新工业设备-UE组数据(如使用表3和表4所示)时，UDR通过发送Nudr_DM_Notify通知订阅的PCF。

如果AF没有被授权提供参数，UDM继续步骤5以在Nudm_ParameterProvision_Update Response消息中指示失败的原因，并且不执行步骤7。

UDM将接收到的参数(即工业设备-UE组)分为AMF关联参数和SMF关联参数。UDM可以使用步骤2中从NEF接收的AF ID来使接收到的参数相关。UDM将SMF关联参数存储在对应的会话管理订阅数据类型下。

每个参数或参数集可以与有效期关联。有效期存储在UDM/UDR处以及参数提供到的每个NF中(例如，AMF或SMF中)。在有效期到期后，每个网络节点自动删除参数，而不需要显式信令。

在图15中的步骤5中，UDM使用Nudm_ParameterProvision_Create/Update/DeleteResponse消息对请求作出响应。如果过程失败，则过程的原因值指示失败的原因。

在图15中的步骤6中，NEF使用Nnef_ParameterProvision_Create/Update/DeleteResponse消息对请求作出响应。如果过程失败，则过程的原因值指示失败的原因。

在图15中的步骤7中，UDM使用Nudm_SDM_Notification Notify消息将更新的工业设备-UE组数据通知给订阅的NF(例如，AMF)。因此，图15中的步骤7是有条件的，并且仅在成功的步骤4之后发生。

在步骤7中，如果NF是AMF，UDM执行Nudm_SDM_Notification(表3和表4中所示的与给定工业设备-UE组相关的工业设备特定或工业IO-GW特定数据或内部组标识、AMF关联参数等)服务操作。AMF标识是否存在重叠的参数集，并在必要时合并工业设备-UE组中的参数集。AMF使用接收到的AMF相关参数来导出非接入层(Non-Access Stratum，NAS)参数的适当UE配置，并且导出CN辅助RAN参数。AMF可以根据参数确定与给定PEI相关联的所有UE的公共注册区域：固定指示或预期UE移动轨迹。因此，在多UE关联到单个设备的情况下，在维护设备特定的移动性限制、登录或注册状态、注册区域维护和移动性历史方面，基于设备的一致接入和移动性管理是可能的。如果多个UE与给定设备相关联，存储在AMF中的每个UE的上下文数据将包含与讨论中的UE所属的工业设备-UE组相关的额外内部组ID-列表。

在步骤7中，如果NF另一方面是SMF，UDM执行Nudm_SDM_Notification(与表3和表4所示的给定工业设备-UE组相关的工业设备特定或工业IO-GW特定数据或内部组标识，SMF关联参数集，DNN/S-NSSAI等)服务操作。SMF存储接收到的SMF关联参数，并根据来自UDM的消息中包括的DNN和S-NSSAI将它们与PDU会话相关联。SMF使属于同一设备的不同UE的PDU会话相关。SMF标识预期UE行为中是否存在重叠的参数集，并在必要时合并参数集。SMF可以如下使用SMF关联的参数：

-SMF可以相应地配置UPF。SMF可以使用调度通信类型参数或建议数量的下行数据包数参数来配置UPF要缓存的下行数据包数。SMF可以使用参数通信持续时间来确定去激活UP连接，并执行CN发起的对由作为给定设备的一部分的任何UE生成的所有现有PDU会话的UP连接的选择性去激活。

-SMF可以导出SMF导出的CN辅助RAN信息，用于由作为给定设备一部分的任何UE生成的所有现有PDU会话。SMF向AMF提供SMF导出的CN辅助RAN信息，如在PDU会话建立过程或PDU会话修改过程中所描述。

如前所述，当多个UE与单个设备相关联时，通过执行图15中的步骤7：

-PCF将为与同一设备相关联的所有UE导出一致接入管理和会话管理策略；

-AMF可以确保向与同一设备相关联的所有UE分配和维护类似的注册区域、移动性限制、移动性历史；以及

-SMF使属于与同一设备相关联的不同UE所生成的不同PDU会话的不同QoS流相关，以便导出内聚资源管理策略，以优先考虑由与同一设备相关联的任何UE生成的QoS流。

与每个PEI映射的多个UE相关的信息可以用于导出设备特定，即，涉及多个UE的CN辅助RAN参数调谐。例如预期UE活动行为、预期切换行为、预期UE移动性、预期UE移动轨迹等参数可以类似于属于设备的所有UE。这对于设备特定的数据分析可能是有用的。它还可以用于导出对于属于同一设备的所有UE公共的设备特定的CN辅助RAN寻呼信息，该信息在非活动状态期间可能有用。

这里的NF 100可以表示为移动性管理功能(Mobility Management Function，AMF)，或网络开放功能(network exposure function，NEF)、SMF或PCF。AMF、SMF、NEF、PCF和AF可以是用于在3GPP相关的LTE和LTE-Advanced、WiMAX及其演进中以及在第五代无线技术(例如新空口(new radio，NR))中进行通信的功能。

这里的AMF可以支持以下功能，这些功能可以在AMF的单个实例中得到支持：RAN控制面(controlplane，CP)接口(N2)的终止；NAS(N1)、NAS的终止；加密和完整性保护；注册管理；连接管理；可达性管理；移动性管理；合法拦截(用于AMF事件和与LI系统的接口)；为UE与SMF之间的SM消息提供传输；用于路由SM消息的透明代理；接入认证；接入授权；为UE与SMSF之间的SMS消息提供传输；规范TS 33.501中规定的安全锚点功能(Security AnchorFunctionality，SEAF)；用于监管服务的位置服务管理；为UE与LMF之间以及RAN与LMF之间的位置服务消息提供传输；用于与EPS互通的EPS承载ID分配；UE移动性事件通知。有关AMF的更多详细信息例如可以在规范TS23.501V15.3.0中找到。

SMF至少包括以下功能。SMF的单个实例中可能支持以下SMF功能的部分或全部功能：

-会话管理，例如会话建立、修改和释放，包括UPF与AN节点之间的隧道维护。

-UE IP地址分配和管理(包括可选的授权)。UE IP地址可以从UPF接收，也可以从外部数据网络接收。

-DHCPv4(服务器和客户端)和DHCPv6(服务器和客户端)功能。

-根据以太网PDU的本地缓存信息对地址解析协议(Address ResolutionProtocol，ARP)请求和/或IPv6邻居征求请求作出响应的功能。SMF通过提供与请求中发送的IP地址相对应的MAC地址来对ARP和/或IPv6邻居征求请求作出响应。

-UP功能的选择和控制，包括控制UPF代理ARP或IPv6邻居发现，或将所有ARP/IPv6邻居征求流量转发到SMF，以用于以太网PDU会话。

-在UPF配置流量定向以将流量路由到正确的目的地。

-5G VN组管理，例如维护涉及的PSAUPF的拓扑，建立和释放PSAUPF之间的N19隧道，在UPF配置流量转发以应用本地交换、基于N6的转发或基于N19的转发。

-终止朝向策略控制功能的接口。

-合法拦截(用于SM事件和与LI系统的接口)。

-计费数据收集和计费接口支持。

-控制和协调UPF的计费数据收集。

-终止NAS消息的SM部分。

-下行数据通知。

-通过AMF在N2上发送到AN的AN特定SM信息的发起者。

-确定会话的SSC模式。

-支持控制面CIoT 5GS优化。

-支持报头压缩。

-在可以插入、移除和重新定位I-SMF的部署中充当I-SMF。

-提供外部参数(预期的UE行为参数或网络配置参数)。

-支持IMS服务的P-CSCF发现。

-充当V-SMF，具有以下漫游功能：

-处理本地实施以应用QoS SLA(VPLMN)。

-计费数据收集和计费接口(VPLMN)。

-合法拦截(在VPLMN中用于SM事件和与LI系统的接口)。

-支持与外部DN交互，以传输用于外部DN进行的PDU会话身份验证/授权的信令。

-指示UPF和NG-RAN在N3/N9接口上执行冗余传输。

并非所有功能都需要在网络切片的实例中得到支持。

除了上述SMF的功能外，SMF还可以包括TS23.503中的第6.2.2条所述的策略相关功能。

除了上述SMF的功能外，SMF还可以包括以下功能以支持漫游场景中的监测：

-根据VPLMN与HPLMN之间的漫游协议，对报告进行标准化；

-为发送到HPLMN的监测事件报告生成计费/记帐信息。

客户端设备720a、720b……720n在此可以表示为用户装置、用户设备(UE)、移动站、物联网(IoT)设备、传感器设备、无线终端和/或移动终端，能够在有时也称为蜂窝无线电系统的无线通信系统中进行无线通信。UE还可以称为具有无线能力的移动手机、蜂窝手机、计算机平板电脑或膝上型计算机。例如，上下文中的UE可以是便携式、袖珍存储式、手持式、计算机组成的或车载移动设备，其能够通过无线接入网络与另一实体(例如另一个接收器或服务器)传送语音和/或数据。UE可以是站点(station，STA)，即包括连接到无线媒体(wireless medium，WM)的、符合IEEE 802.11的媒体接入控制(media access control，MAC)和物理层(physical layer，PHY)接口的任何设备。UE还可以用于在3GPP相关的LTE和LTE-Advanced中、在WiMAX及其演进中，以及在第五代无线技术(例如新空口)中进行通信。

此外，本发明的实施例提供的任何方法可以在具有代码装置的计算机程序中实现，所述计算机程序由处理模块运行时，使处理装置执行方法步骤。计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质基本上可以包括任何存储器，例如只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、闪存、电可擦除EPROM(electrically erasable PROM，EEPROM)或硬盘驱动器。

此外，本领域技术人员意识到，NF 100、AMF和SMF 300的实施例包括用于执行解决方案的例如功能、装置、单元、元件等形式的必要通信能力。其他此类装置、单元、元件和功能的示例包括：处理器、存储器、缓冲器、控制逻辑、编码器、解码器、速率匹配器、解速率匹配器、映射单元、乘法器、判决单元、选择单元、开关、交织器、解交织器、调制器、解调器、输入、输出、天线、放大器、接收器单元、发射器单元、DSP、MSD、TCM编码器、TCM解码器、电源单元、电源馈线、通信接口、通信协议等，它们适当地布置在一起以执行方案。

特别是，NF 100、AMF和SMF 300的处理器可以包括例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、微处理器或可以解释和执行指令的其他处理逻辑的一个或多个实例。因此，表述“处理器”可以表示包括多个处理电路，例如上述处理电路中的任何、一些或全部的处理电路系统。处理电路系统还可以执行用于输入、输出和处理数据的数据处理功能，数据处理功能包括数据缓冲和设备控制功能，例如呼叫处理控制、用户界面控制等。

最后，应理解，本发明并不限于以上描述的实施例，还涉及并结合了所附独立权利要求范围内的所有实施例。

Claims

1.一种用于通信系统(500)的网络功能NF(100)，所述NF(100)用于：

获得设备(710)的关联信息，所述设备(710)的所述关联信息指示用于连接到同一公共陆地移动网络PLMN的多个客户端设备(720a、720b……720n)与所述设备(710)相关联；以及

根据所述设备(710)的所述关联信息，对与所述设备(710)相关联的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)应用管理策略。

2.根据权利要求1所述的NF(100)，其中，获得所述设备(710)的所述关联信息包括：

从应用功能AF(610)接收参数提供消息(510)，所述参数提供消息(510)指示所述设备(710)的所述关联信息。

3.根据权利要求2所述的NF(100)，其中，所述设备(710)的所述关联信息由与所述设备(710)相关联的每个客户端设备(720)的标志或标识ID指示。

4.根据权利要求2或3所述的NF(100)，用于：

从所述AF(610)接收事件开放订阅消息(520)，所述事件开放订阅消息(520)指示事件ID、所述设备(710)的登录状态和所述设备(710)的永久设备标识PEI；

根据所述事件开放订阅消息(520)确定与所述设备(710)相关联的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的登录状态；

向所述AF(610)发送事件开放通知消息(530)，所述事件开放通知消息(530)指示与所述设备(710)相关联的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的所述登录状态。

5.根据前述权利要求中任一项所述的NF(100)，用于：

获得所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的分组信息，所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的所述分组信息指示所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的共同行为；以及

根据所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的所述分组信息，进一步对所述多个客户端设备(720a、720b……720n)应用所述管理策略。

6.根据权利要求5所述的NF(100)，其中，获得所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的所述分组信息包括：

从AF(610)接收参数提供消息(510)，所述外部参数提供消息(510)指示所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的所述分组信息。

7.根据前述权利要求中任一项所述的NF(100)，用于：

从一组会话管理功能SMF(300a、300b……300n)接收一组第一控制消息(540a、540b……540n)，其中每个第一控制消息(540)指示：用于使源自与所述设备(710)相关联的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的服务质量QoS流相互关联的相关ID以及属于所述一组SMF(300a、300b……300n)中的SMF(300)的ID；以及

根据所述一组第一控制消息(540a、540b……540n)，存储处理所述QoS流的SMF的ID，所述QoS流源自与所述设备(710)相关联的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)。

8.根据权利要求7所述的NF(100)，用于：

向所述一组SMF(300a、300b……300n)发送一组第二控制消息(550a、550b……550n)，其中每个第二控制消息(550)指示处理所述QoS流的所述SMF的所述ID，所述QoS流源自与所述设备(710)相关联的具有同一相关ID的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的NF(100)，用于：

获得客户端设备(720)的关联信息，所述客户端设备(720)的所述关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个设备(710a、710b……710n)与所述客户端设备(720)相关联；以及

根据所述客户端设备(720)的所述关联信息，确定连接到同一PLMN的设备(710a、710b……710n)的数量。

10.根据权利要求9所述的NF(100)，其中，获得所述客户端设备(720)的所述关联信息包括：

从所述客户端设备(720)接收注册消息(560)，所述注册消息(560)指示所述客户端设备(720)的所述关联信息。

11.根据前述权利要求中任一项所述的NF(100)，其中，所述NF(100)是接入和移动性管理功能AMF。

12.一种用于通信系统(500)的SMF(300)，所述SMF(300)用于：

获得设备(710)的关联信息，所述设备(710)的所述关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个客户端设备(720a、720b……720n)与所述设备(710)相关联；以及

根据所述设备(710)的所述关联信息，分配QoS流，所述QoS流源自与所述设备(710)相关联的具有同一相关ID的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)。

13.根据权利要求12所述的SMF(300)，其中，获得所述设备(710)的关联信息包括：

从AF(610)接收参数提供消息(510)，所述参数提供消息(510)指示所述设备(710)的所述关联信息。

14.根据权利要求13所述的SMF(300)，其中，所述设备(710)的所述关联信息由与所述设备(710)相关联的每个客户端设备的标志或ID指示。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的SMF(300)，用于：

向NF(100)发送第一控制消息(540)，所述第一控制消息(540)指示：用于使源自与所述设备(710)相关联的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)的QoS流相互关联的相关ID以及所述SMF(300)的ID；

从所述NF(100)接收第二控制消息(550)，所述第二控制消息(550)指示处理所述QoS流的SMF的ID，所述QoS流源自具有同一相关ID的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)；以及

根据所述第二控制消息(550)，标识处理QoS流的其他SMF，所述QoS流源自具有同一相关ID标签的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)。

16.一种用于通信系统(500)的NF(100)的方法(200)，所述方法包括：

获得(202)设备(710)的关联信息，所述设备(710)的所述关联信息指示用于连接到同一公共陆地移动网络PLMN的多个客户端设备(720a、720b……720n)与所述设备(710)相关联；以及

根据所述设备(710)的所述关联信息，对与所述设备(710)相关联的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)应用(204)管理策略。

17.一种用于通信系统(500)的SMF(300)的方法(400)，所述方法包括：

获得(402)设备(710)的关联信息，所述设备(710)的所述关联信息指示用于连接到同一PLMN的多个客户端设备(720a、720b……720n)与所述设备(710)相关联；以及

根据所述设备(710)的所述关联信息，分配(404)QoS流，所述QoS流源自与所述设备(710)相关联的具有同一相关ID的所述多个客户端设备(720a、720b……720n)。

18.一种具有程序代码的计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码用于执行根据权利要求16或17所述的方法。