TW202033016A - 通訊設備和連接恢復方法 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種通訊設備和連接恢復方法，該方法包括：透過3GPP接入網路建立3GPP網際網路封包資料單元會話，透過非3GPP接入網路建立該非3GPP 封包資料單元會話；在非3GPP接入網路中，以連接管理-閒置的狀態從3GPP網路設備接收指示非3GPP接入的第一訊息；回應於第一訊息，透過3GPP控制平面上的5G行動性管理協定向3GPP網路設備發送第二訊息；從3GPP網路設備接收第三訊息；以及回應於第三訊息，在3GPP用戶平面的3GPP 網際網路封包資料單元會話上經由5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送服務請求訊息，以透過3GPP接入網路為非3GPP 封包資料單元會話重新建立用戶平面資源。
Description
本發明涉及通訊技術領域，尤其涉及一種通訊設備和連接恢復方法。
長期演進（Long Term Evolution，LTE）是第三代合作夥伴計畫（3rd generation partnership project，3GPP）頒佈的通用行動電信系統（Universal Mobile Telecommunications System，UMTS）行動標準的一組增強功能，用於實現高速封包通訊。在LTE之後，5G（fifth generation，第五代）新無線電（New Radio，NR）是3GPP為5G行動網路開發的新無線電接入技術（Radio Access Technology，RAT）。術語3GPP接入或3GPP無線電接入技術（RAT）因此可以指代由3GPP發佈或開發的接入技術或RAT。
如今，用戶設備（user equipment，UE）能夠透過3GPP RAT和非3GPP（non-3rd generation partnership project）RAT（例如WiFi或無線本地接入網路（wireless local access network，WLAN））提供網際網路接入。通常，與3GPP接入相比，非3GPP接入具有有限的通訊距離。當UE離開非3GPP接入節點（例如WiFi接入點）的覆蓋區域時，UE沒有接入網路（Access Network，AN）信令連接（signaling connection），並在非3GPP接入網路中進入連接管理（Connection Management，CM）-IDLE（閒置的）狀態。此時，當UE在非3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態時，並且當有任何非3GPP資料封包要從資料網路（Data Network，DN）傳輸到UE時，UE必須嘗試透過3GPP接入建立用戶平面（user-plane）資源。
然而，用戶平面資源建立可能失敗。如果不能透過3GPP接入建立用戶平面資源，則UE無法透過3GPP接入接收下行非3GPP資料封包，這可能給UE所有者帶來不良的用戶體驗。
有鑑於此，本發明提供一種通訊設備和連接恢復方法，以提高用戶體驗。
根據本發明的第一方面，公開一種連接恢復方法，用於在透過3GPP接入網路建立的非3GPP封包資料單元會話的用戶平面資源建立失敗後，恢復通訊設備與資料網路之間的連接，其中，該連接恢復方法由該通訊設備的處理器執行，包括：
透過該3GPP接入網路建立3GPP網際網路封包資料單元會話，並且透過非3GPP接入網路建立該非3GPP 封包資料單元會話；
在該非3GPP接入網路中，以連接管理-閒置的狀態從3GPP網路設備接收指示非3GPP接入的第一訊息；
回應於該第一訊息，透過3GPP控制平面上的5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送第二訊息，以透過該3GPP接入網路為該非3GPP封包資料單元會話建立/重建該用戶平面資源；
從該3GPP網路設備接收第三訊息，該第三訊息指示無法透過該3GPP接入網路重建用於該非3GPP 封包資料單元會話的該用戶面資源；以及
回應於該第三訊息，在3GPP用戶平面的3GPP 網際網路封包資料單元會話上經由5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送服務請求訊息，以透過該3GPP接入網路為非3GPP 封包資料單元會話重新建立該用戶平面資源，或者，回應於該第三訊息，在3GPP控制平面上，經由5G會話管理協定來發送封包資料單元會話建立請求訊息，以將非3GPP 封包資料單元會話從該非3GPP接入網路切換到該3GPP接入網路。
根據本發明的第二方面，公開一種通訊設備，包括：
處理器及記憶體設備，該記憶體裝置存儲有計算機程式碼，該處理器執行該計算機程式碼實現如上所述方法的步驟。
根據本發明的第三方面，公開一種通訊設備，包括：
收發器，發送或接收無線訊號以與3GPP網路設備進行通訊；以及
處理器，耦合到該收發器並配置為執行以下操作：
透過該3GPP接入網路建立3GPP網際網路封包資料單元會話，並且透過非3GPP接入網路建立非3GPP 封包資料單元會話；
在該非3GPP接入網路中，以連接管理-閒置的狀態從3GPP網路設備接收指示非3GPP接入的第一訊息；
回應於該第一訊息，透過3GPP控制平面上的5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送第二訊息，以透過3GPP接入網路為該非3GPP 封包資料單元會話建立/重建該用戶平面資源；
從該3GPP網路設備接收第三訊息，該第三訊息指示無法透過該3GPP接入網路重建用於該非3GPP 封包資料單元會話的該用戶面資源；以及
回應於該第三訊息，在3GPP用戶平面的3GPP 網際網路封包資料單元會話上經由5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送服務請求訊息，以透過該3GPP接入網路為非3GPP 封包資料單元會話重新建立用戶平面資源，或者，回應於該第三訊息，在3GPP控制平面上，經由5G會話管理協定來發送封包資料單元會話建立請求訊息，以將非3GPP 封包資料單元會話從該非3GPP接入網路切換到該3GPP接入網路。
本發明的連接恢復方法和通訊設備，可以在用戶平面資源建立失敗時，透過3GPP接入網路重建用於非3GPP PDU會話的用戶面資源，從而提高用戶體驗。
第1圖示出了根據本發明實施例的通訊設備的示例性框圖。通訊設備100可以是可擕式電子設備，諸如行動台（Mobile Station，MS，其可以可互換地稱為用戶設備（User Equipment，UE））。通訊設備100可以包括至少一個天線模組（antenna module），該天線模組包括至少一個天線，無線電收發器（radio transceiver）110，數據機（modem）120，應用處理器（application processor）130，用戶身份卡（subscriber identity card） 140和記憶體設備（memory device）150。無線電收發器110可以透過天線模組接收從空中接口（air interface）發送的無線射頻（radio frequency，RF）訊號，可以透過天線模組將無線RF訊號發送到空中接口，並執行RF訊號處理。例如，無線電收發器110可以將接收到的訊號轉換成待處理的中頻（intermediate frequency，IF）或基帶訊號（baseband signal），或者從數據機120接收到IF或基帶訊號，並且將接收到的訊號轉換成待發送給在3GPP接入網路（例如，蜂窩網路）中的3GPP網路設備的無線射頻訊號，和/或將接收到的訊號轉換成待發送給在非3GPP接入網路中的非3GPP網路設備的無線射頻訊號。根據本發明的實施例，3GPP網路設備可以是小區（cell），節點B（node B），演進型節點B（evolved node B，eNB），g節點B（g node B，gNB），基站（base station），行動性管理實體（Mobility Management Entity，MME），接入和行動性管理功能（Access and Mobility Management Function，AMF）設備等，這些3GPP網路設備在接入點3GPP網路的網路側，並且經由無線射頻訊號與通訊設備100進行通訊，並且非3GPP網路設備可以是非3GPP接入點（Access Point，AP）。
無線電收發器110可以包括複數個硬體設備，以執行射頻轉換和RF訊號處理。例如，無線電收發器110可以包括：用於放大RF訊號的功率放大器；用於對RF訊號的不需要的部分進行濾波的濾波器；和/或用於執行射頻轉換的混頻器。根據本發明的實施例，射頻可以是例如LTE系統的任何特定頻帶的頻率，或者5G NR系統的任何特定頻帶的頻率，用於WiFi系統的任何特定頻帶的頻率等。
數據機120可以配置為處理相應的通訊協定操作並處理從無線電收發器110接收或將要發送給無線電收發器110的IF或基帶訊號。應用處理器130配置為運行通訊設備100的作業系統，並且運行安裝在通訊設備100中的應用程式。在本發明的實施例中，數據機120和應用處理器130可以設計為分立的晶片，它們之間耦合有一些匯流排或硬體接口，或者它們可以整合到組合晶片中（即系統單晶片（system on chip，SoC）），並且本發明不限於此。
用戶身份卡140可以是SIM，USIM，R-UIM或CSIM卡等，並且通常可以包含用戶帳戶資訊，國際行動用戶身份（International Mobile Subscriber Identity，IMSI）和一組SIM應用程式工具包（SIM application toolkit，SAT）命令，並可以為電話簿連絡人提供存儲空間。記憶體設備150可以耦合到數據機120和應用處理器130，並且可以存儲系統資料或用戶資料。
應當注意，為了闡明本發明的概念，第1圖呈現了簡化的框圖，其中僅示出了與本發明相關的元件。例如，在本發明的一些實施例中，通訊設備可以進一步包括一些未在第1圖中示出的週邊設備。在另一示例中，在本發明的一些實施例中，通訊設備可以進一步包括耦合至數據機120的中央控制器。因此，本發明不應限於第1圖所示。在又一示例中，在本發明的一些實施例中，通訊設備還可包括一個以上的數據機和/或一個以上的無線電收發器，以用於支援用於與至少一個3GPP網路設備進行通訊的3GPP網路接入和用於與至少一個非3GPP網路設備進行通訊的非3GPP網路接入。
在本發明的一些實施例中，通訊設備能夠經由如第1圖所示的單卡（single-card）結構來支援多種3GPP無線電接入技術（RAT）通訊。應該注意的是，儘管第1圖示出了單卡應用，但本發明不限於此。例如，在本發明的一些實施例中，通訊設備可以包括複數個用戶身份卡（多卡（multi-cards）），以單待（single-standby）或多待（multiple-standby）方式支援多RAT（multi-RATs）通訊。在多RAT通訊應用中，數據機，無線電收發器和/或天線模組可以由用戶身份卡共用，並且可以具有處理不同3GPP RAT的操作並處理符合相應3GPP通訊協定的相應的RF，IF或基帶訊號的能力。
另外，本技術領域的技術人員仍然可以基於以上給出的描述進行各種變更和修改，以匯出包括用於支持複數個3GPP RAT無線通訊的複數個無線電收發器和/或複數個天線模組的通訊設備，而沒有離開本發明的範圍和精神。因此，在本發明的一些實施例中，可以透過進行一些改變和修改，將通訊設備設計為以單待機或多待機的方式支援多卡應用。
應當進一步注意的是，用戶身份卡140可以是如上所述的專用硬體卡，或者在本發明的一些實施例中，可能是個人識別符（individual identifier），數字，位址，或可能燒錄在相應數據機的內部記憶體設備，並且能夠識別通訊設備。因此，本發明不應限於附圖中所示。
應當進一步注意，在本發明的一些實施例中，通訊設備可以進一步支援複數個IMSI。
第2圖示出了根據本發明實施例的數據機的示例性框圖。數據機220可以是第1圖所示的數據機120，並且可以至少包括基帶處理設備221，處理器222，內部記憶體設備223和網卡224。基帶處理設備221可以從無線電收發器110接收並執行IF或基帶訊號處理。例如，基帶處理設備221可以將IF或基帶訊號轉換為複數個數位訊號，並處理數位訊號，反之亦然。基帶處理設備221可以包括用於執行訊號處理的複數個硬體設備，諸如用於ADC（analog-to-digital）轉換的類比數位轉換器，用於DAC（digital-to-analog）轉換的數字類比轉換器，用於增益調整的放大器，用於訊號調製的調製器，用於訊號解調的解調器，用於訊號編碼的編碼器，用於訊號解碼的解碼器等。
根據本發明的實施例，基帶處理設備221可以設計為具有處理針對不同的3GPP RAT的基帶訊號處理操作以及按照對應的3GPP通訊協定來處理對應的IF或基帶訊號的能力，以支援多RAT無線通訊，基帶處理設備221和/或設計為具有處理針對非3GPP RAT的基帶訊號處理操作並按照相應的非3GPP處理相應的IF或基帶訊號的能力通訊協定，以支援非3GPP無線通訊。
根據本發明的另一實施例，基帶處理設備221可以包括複數個子單元（sub-unit），每個子單元設計為具有處理一個或複數個特定RAT的基帶訊號處理操作並處理對應的符合相應通訊協定的IF或基帶訊號的能力，以支援多RAT無線通訊。因此，本發明不應限於任何特定的實施方式。
處理器222可以控制數據機220的操作。根據本發明的實施例，處理器222可以佈置為執行數據機220的相應軟體模組的程式碼。處理器222可以維護和執行不同軟體模組的各個任務，線程和/或協定棧（protocol stack）。在優選實施例中，可以實現協定棧，以便分別處理一個RAT（例如，非3GPP RAT或3GPP RAT）的無線電活動。然而，也有可能實現一個以上的協定棧來同時處理一個RAT的無線電活動，或者僅實現一個協定棧來同時處理一個以上RAT的無線電活動，不應限於此。
處理器222還可從耦合到數據機的用戶身份卡（例如用戶身份卡140）讀取資料，並將資料寫入用戶身份卡。內部記憶體設備223可以存儲數據機220的系統資料和用戶資料。處理器222還可以接入內部記憶體設備223。內部記憶體設備223可以存儲有程式碼，處理器222可以執行該程式碼，已完成本發明實施例中執行的操作和步驟，例如本發明實施例中的連接恢復方法即可透過處理器222可以執行內部記憶體設備223中對應的程式碼來執行和完成。
網卡224為通訊設備提供網際網路接入服務。應當注意，儘管第2圖所示的網卡224配置在數據機內部，但是本發明不限於此。在本發明的一些實施例中，通訊設備還可以包括配置在數據機外部的網卡，或者通訊設備還可以耦合到用於提供網際網路接入服務的外部網卡。在本發明的一些實施例中，網卡224可以是虛擬網卡，而不是由通訊設備100的作業系統創建的有形卡。因此，本發明不應限於任何特定的實現方法。
應當注意，為了闡明本發明的概念，第2圖給出了簡化的框圖，其中僅示出了與本發明相關的元件。因此，本發明不應限於第2圖所示。
還應注意，在本發明的一些實施例中，數據機還可包括多於一個處理器和/或多於一個基帶處理設備。例如，數據機可以包括用於支援多RAT（包括非3GPP RAT和3GPP RAT）操作的複數個處理器和/或複數個基帶處理設備。因此，本發明不應限於第2圖所示。
還應注意，在本發明的一些實施例中，基帶處理設備221和處理器222可以整合到一個處理單元中，並且數據機可以包括一個或複數個這樣的處理單元，用於支援多RAT （包括非3GPP RAT和3GPP RAT）操作。因此，本發明不應限於第2圖所示。
第3圖是示出了透過3GPP接入網路為非3GPP PDU（Packet Data Unit，封包資料單元）會話建立用戶平面資源的示例性場景的示意圖。假設通訊設備（例如第3圖所示的UE）已經在3GPP接入網路上（或透過3GPP接入網路）建立了一個或複數個3GPP封包資料單元（Packet Data Unit，PDU）會話，並且還已經在非3GPP接入網路上（或透過非3GPP接入網路）建立了一個或複數個非3GPP PDU會話。可以經由gNB建立3GPP PDU會話，並且可以經由AP建立非3GPP PDU會話。
在第3圖所示的場景中，UE已在3GPP和非3GPP接入網路中註冊，並且在3GPP和非3GPP接入網路中均處於CM-IDLE狀態。應該注意的是，接入網路（Access Network，AN）連接是3GPP接入網路上的無線電資源控制（Radio Resource Control，RRC）連接或非3GPP接入網路上的UE-N3IWF連接，其中N3IWF是術語“非3GPP互通功能（Non-3GPP Inter Working Function）”。非3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態的UE與N3IWF設備之間沒有AN信令連接（例如，已經釋放了AN信令連接），而3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態的UE網路與AMF設備之間沒有NAS（Non-Access Stratum，非接入層）信令連接。
可達性（Reachability）管理負責檢測UE是否可達，並提供UE位置（即接入節點），以為網路到達UE。在3GPP接入中，這是透過尋呼（paging）UE來完成的（請注意，無法透過非3GPP接入來尋呼UE）。因此，當UE在非3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態時，並且當有任何非3GPP資料封包要從資料網路（Data Network，DN）傳送到UE時， DN資料的通知將會從用戶平面功能（User Plane Function，UPF）設備UPF2傳輸到會話管理功能（Session Management Function，SMF）設備（如第3圖中的第一步（1）所示），然後DN資料的通知從SMF設備傳輸到AMF設備（如第3圖中的第二步（2）所示），然後AMF設備將尋呼UE（如第3圖中的第三步（3）所示），指示非3GPP接入。之後，UE嘗試透過3GPP接入建立/重建非3GPPPDU會話，但是失敗（如第3圖中的第四步（4）所示）。
通常，當AMF設備從SMF設備接收到與UE（該UE為非3GPP接入的CM-IDLE狀態）對應的非3GPP PDU會話的訊息（該訊息具有非3GPP接入類型的指示）時，AMF設備向UE發送具有指示透過3GPP接入的非3GPP接入的接入類型的尋呼訊息（paging message）。回應于該尋呼訊息，UE可以經由3GPP控制平面上（或透過3GPP控制平面）的5G行動性管理（5G Mobility Management，5GMM）協定向3GPP網路設備發送註冊請求訊息或服務請求訊息，以透過3GPP接入網路為非3GPP PDU會話重建（或重新建立）用戶平面資源。例如，UE可以在註冊請求訊息或服務請求訊息中包括“允許的PDU會話狀態”資訊元素（information element，IE），該資訊元素攜帶要重建的非3GPP PDU會話的標識（identity），以指示針對該PDU會話，該PDU會話為UE允許透過3GPP接入建立/重建用戶平面資源。
如果不能透過3GPP接入來重建用戶平面資源，則AMF設備將發送帶有PDU會話重新啟動結果IE的註冊接受訊息或服務接受訊息，指示該對應的PDU會話的用戶平面資源無法重建。
為了更好地理解，第4圖是示出了在第3圖所示的示例性場景中在3GPP接入網路中發送的訊息的訊息流程圖。應當注意，關於服務請求過程的細節，可以參考3GPP TS 23.502，第4圖.2.3.2-1，以及註冊過程的細節，可以參考3GPP TS 23.502，第4圖.2.2.2.2-1。
第5圖是示出了透過3GPP接入網路為非3GPP PDU會話建立用戶平面資源的另一示例性場景的示意圖。假設通訊設備（例如第5圖所示的UE）已經在3GPP接入網路上（或透過3GPP接入網路）建立了一個或複數個3GPP PDU會話（或已經透過3GPP接入網路建立了一個或複數個3GPP PDU會話），並且還已經在非3GPP接入網路上（或透過非3GPP接入網路）建立了一個或複數個非3GPP PDU會話（或已經透過非3GPP接入網路建立了一個或複數個非3GPP PDU會話）。可以經由gNB建立3GPP PDU會話，並且可以經由AP建立非3GPP PDU會話。
與第3圖所示的情況不同，在第5圖所示的情況下，UE已經在3GPP和非3GPP接入網路中都註冊，並且在非3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態，在3GPP接入網路中處於CM-CONNECTED（Connection Management-CONNECTED，連接管理-連接）狀態。注意，處於CM-CONNECTED（連接管理-連接或已連接）狀態的UE具有與AMF設備的NAS信令連接。
當AMF設備從SMF設備接收到具有非3GPP接入類型指示的訊息以用於與UE（該UE處於3GPP接入的CM-CONNECTED狀態）相對應的非3GPP PDU會話時，則AMF設備發送通知（notification）訊息，該通知訊息具有指示非3GPP接入透過3GPP接入到UE的接入類型。因此，與第3圖所示的示意圖不同，在第5圖中，從AMF設備向UE發送的為通知（notification）而不是尋呼（paging）。
回應於該通知訊息，UE可以經由3GPP控制平面上（或透過3GPP控制平面）的5G行動性管理（5G Mobility Management，5GMM）協定向3GPP網路設備發送服務請求訊息，來為3GPP接入網路上（或透過3GPP接入網路）的非3GPP PDU會話重建用戶平面資源。例如，UE可以在服務請求訊息中包括“允許的PDU會話狀態” IE，該IE攜帶要重建的非3GPP PDU會話的標識，以指示UE允許為其在3GPP接入網路上（或透過3GPP接入網路）重建用戶平面資源的PDU會話。
如果不能透過3GPP接入來重建用戶平面資源，則AMF設備將發送帶有PDU會話重新啟動（reactivation）結果IE的服務接受訊息，該訊息指示不能重建對應PDU會話的用戶平面資源。
為了更好的理解，第6圖是示出在第5圖所示的示例場景中在3GPP接入網路中發送的訊息的訊息流程圖。應當注意，關於服務請求過程的細節，可以參考3GPP TS 23.502，第4圖.2.3.2-1。
在第3圖至第6圖所示的場景中，無論用戶設備在3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態還是處於CM-CONNECTED狀態，當無法透過3GPP重新建立用戶平面資源時，UE無法透過3GPP接入從非3GPP接入中接收下行資料，給用戶帶來不良的用戶體驗。
為瞭解決這個問題，在透過3GPP接入網路的非3GPP PDU會話的用戶面資源的重建失敗之後，提出了用於恢復通訊設備（例如，如上所述的UE）和資料網路（Data Network，DN）之間的連接的幾種連接恢復方法。在本發明的一個實施例中，可以回應於具有PDU會話重新啟動結果IE的訊息的接收來觸發連接恢復方法，該訊息指示不能重新建立用於對應的PDU會話的用戶平面資源。
第7圖是根據本發明的實施例的連接恢復方法的示例性流程圖。連接恢復方法可以由通訊設備（例如，如上所述的通訊設備100或UE）的處理器（例如，處理器222）執行，並且可以包括：
步驟S71：在3GPP接入網路上建立3GPP網際網路PDU會話，在非3GPP接入網路上建立非3GPP PDU會話（或透過3GPP接入網路建立3GPP網際網路PDU會話，透過非3GPP接入網路建立非3GPP PDU會話）。如上所述，通訊設備可以在3GPP接入網路上建立一個或複數個3GPP PDU會話，包括3GPP網際網路PDU會話，並且還可以在非3GPP接入網路上（或透過非3GPP接入網路）建立一個或複數個非3GPP PDU會話。
步驟S72：在非3GPP接入網路中，以CM-IDLE狀態從3GPP網路設備接收指示非3GPP接入的第一訊息。如上所述，當AN信令連接已經釋放時，通訊設備在非3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態。另外，當通訊設備在3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態時，第一訊息是尋呼訊息；當通訊設備在3GPP接入網路中處於CM連接（CM-Connected）狀態時，第一訊息為通知訊息。
步驟S73：回應於第一訊息，在3GPP控制平面上（或透過3GPP控制平面）經由5GMM協定將第二訊息發送到3GPP網路設備，以在3GPP接入網路上（或透過3GPP接入網路）為非3GPP PDU會話建立/重建用戶平面資源。如上所述，當通訊設備在3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態時，第二訊息是註冊請求訊息或服務請求訊息；當通訊設備在3GPP接入網路中處於CM連接狀態時，第二訊息為服務請求訊息。
步驟S74：從3GPP網路設備接收第三訊息，該第三訊息指示無法透過3GPP接入網路重建非3GPP PDU會話的用戶面資源。如上所述，當通訊設備在3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態時，第三訊息為註冊接受訊息或服務接受訊息；當通訊設備在3GPP接入網路中處於CM連接狀態時，第三訊息為服務接受訊息。
步驟S75：根據本發明的第一實施例，回應於第三訊息（將在下麵的段落中進行更詳細的討論），在3GPP用戶平面的3GPP 網際網路 PDU會話上經由5GMM協定向3GPP網路設備發送另一個服務請求訊息（例如第二服務請求訊息），以在3GPP接入網路上（或透過3GPP接入網路）為非3GPP PDU會話重新建立用戶平面資源，或者根據本發明的第二實施例，回應於第三訊息（將在下麵的段落中進行更詳細的討論），在3GPP控制平面上，經由5G會話管理（5G Session Management，5GSM）協定來發送PDU會話建立請求訊息，以將非3GPP PDU會話從非3GPP接入網路切換到3GPP接入網路。
應當理解，步驟S71-S73可以認為是所提出的用於解決上述問題的連接恢復方法的前提。因此，從本發明的另一方面來看，本實施例所提出的連接恢復方法可以從步驟S74開始，並且包括S74-S75兩個步驟。
第8圖是示出根據本發明的第一實施例的，在3GPP接入網路中發送的用於恢復通訊設備和DN之間的連接的訊息流的示例性流程圖。第9圖是示出根據本發明的第一實施例的用於發送服務請求訊息Service_Request（服務請求或服務_請求）的路徑的示意圖。
在本發明的第一實施例中，回應於第三訊息，通訊設備可以在3GPP用戶平面的3GPP網際網路PDU會話上經由5GMM協定向3GPP網路設備發送服務請求訊息Service_Request，以在3GPP接入網路上（或透過3GPP接入網路）為非3GPP PDU會話重新建立用戶平面資源。
應當注意，第8圖是簡化的訊息流程圖，其中為簡潔起見，省略了發送服務請求訊息（例如，步驟S75中的服務請求訊息或第9圖中的服務請求訊息Service_Request）之前的訊息流。關於在發送該服務請求訊息之前的訊息流，其中UE在3GPP和非3GPP接入網路中均處於CM-IDLE狀態時可以參考第4圖，對於UE在非3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態和UE在3GPP接入網路中處於CM-CONNECTED狀態時可以參考第6圖。
根據本發明的第一實施例，UE可以經由3GPP網際網路PDU會話連接到N3IWF（Non-3GPP InterWorking Function，非3GPP互通功能）設備以為非3GPP PDU會話重建用戶平面資源。如第8圖和第9圖所示，服務請求訊息Service_Request從通訊設備（例如，UE）發送到gNB。根據標準，服務請求的目的是請求為沒有用戶平面資源而建立的PDU會話建立用戶平面資源。 gNB將服務請求訊息Service_Request發送給UPF設備UPF1，然後，UPF設備UPF1透過網際網路將服務請求訊息Service_Request發送給N3IWF設備。可以經由IP安全性（IP security，IPsec）隧道來發送服務請求訊息Service_Request。 N3IWF設備最終將服務請求訊息Service_Request發送到AMF設備。在接收到服務請求訊息Service_Request時，如3GPP TS 23.502（第4圖.2.3.2-1）中定義的，AMF設備可以執行相應的重建過程，以在3GPP接入網路上（或透過3GPP接入網路）為非3GPP PDU會話重建用戶平面資源。在執行重建過程之後，AMF設備可以經由N3IWF設備透過3GPP網際網路PDU會話（在3GPP網際網路PDU會話上）向UE發送服務接受訊息，並且可以成功地重建用於非3GPP PDU會話的用戶面資源。當成功重建用於非3GPP PDU會話的用戶平面資源時，可以透過N3IWF設備和gNB在3GPP網際網路PDU會話上，將下行鏈路資料傳輸到UE（例如，透過從DN到UPF設備UPF2，N3IWF設備，UPF設備UPF1和gNB的路徑，然後達到UE）。
根據本發明的第一實施例，當在3GPP用戶平面的3GPP網際網路PDU會話上（或透過3GPP用戶平面的3GPP網際網路PDU會話）經由5GMM協定將服務請求訊息Service_Request發送到3GPP網路設備時，服務請求訊息Service_Request作為3GPP接入網路中的網際網路協定（internet protocol，IP）封包，從而進行發送。
在本發明的實施例中，處理器222可以將IP封包的目的地IP位址設置為N3IWF設備的IP位址，並且可以創建綁定到3GPP網際網路PDU會話的封包篩選器（packet filter），其中IPv4遠端位址設置為N3IWF設備的IPv4位址，而IPv6遠端位址設置為N3IWF設備的IPv6位址。封包篩選器可以透過檢查IP封包的目的地IP位址，將傳出封包分類為網際網路PDU會話。以此方式，可以基於目的地IP位址的檢查結果，透過3GPP接入網路中的3GPP網際網路PDU會話來傳遞非3GPP IP封包。
在本發明的另一個實施例中，處理器222可以將IP封包的源IP位址（source IP address）設置為與3GPP網際網路PDU會話相關聯的通訊設備的IP位址，並且將IP封包的目的地IP位址設置為N3IWF設備的IP位址，並且可以創建綁定到3GPP網際網路PDU會話的封包篩選器，其中IPv4遠端位址設置為N3IWF設備的IPv4位址，而IPv6遠端位址設置為N3IWF設備的IPv6位址。封包篩選器可以透過檢查IP封包的源IP位址和目的地IP位址，將傳出封包分類到網際網路 PDU會話。以這種方式，可以基於源IP位址的檢查結果和目的IP位元址的檢查結果，透過3GPP接入網路中的3GPP網際網路PDU會話來傳遞非3GPP IP封包。
在本發明的又一個實施例中，處理器222可以將IP封包的目的地IP位址設置為N3IWF設備的IP位址，創建綁定到3GPP網際網路PDU會話的封包篩選器，其中IPv4遠端位址設置為N3IWF設備的IPv4位址，而IPv6遠端位址設置為N3IWF設備的IPv6位址，並檢查通訊設備在非3GPP接入網路中處於哪個狀態。當確定通訊設備在非3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態時，可以基於目的地IP位址的檢查結果和狀態的檢查結果，在3GPP接入網路中透過3GPP網際網路PDU會話傳遞非3GPP IP封包。
第10圖是示出根據本發明的第二實施例的，在3GPP接入網路中發送的用於恢復通訊設備和DN之間的連接的訊息流的示例性流程圖。第10圖示出了服務請求訊息Service_Request的流程。第11圖是示出根據本發明的第二實施例的用於執行從非3GPP接入網路到3GPP接入網路的非3GPP PDU會話的切換的場景的示意圖。
在本發明的第二實施例中，回應於第三訊息，通訊設備可以在3GPP控制平面上（或透過3GPP控制平面）經由5GSM協定發送PDU會話建立請求訊息，以將非3GPP PDU會話從非3GPP接入網路切換到3GPP接入網路。
應當注意，第10圖是簡化的訊息流程圖，其中為簡潔起見，省略了發送會話建立請求訊息（例如，步驟S75中的會話建立請求訊息或第11圖中的“非3GPP會話到3GPP接入網路的切換”操作）之前的訊息流。關於在發送該會話建立請求訊息之前的訊息流，對於UE在3GPP和非3GPP接入網路中均處於CM-IDLE狀態的場景，可以參考第4圖，對於當對於UE在非3GPP接入網路中處於CM-IDLE（CM-閒置的或連接管理-閒置的）狀態和UE在3GPP接入網路中處於CM-CONNECTED（CM-連接的或連接管理-連接的）狀態時可以參考第6圖。
根據本發明的第二實施例，UE可以經由5GSM PDU會話建立過程來執行PDU會話從非3GPP接入到3GPP接入的切換。根據標準，UE請求的PDU會話建立過程的目的是與DN建立新的PDU會話，以執行3GPP接入與非3GPP接入之間的現有PDU會話的切換，以轉移在演進封包系統（Evolved Packet System，EPS）中的現有的PDN（Packet Data Network，封包資料網路）連接到5GS，或將連接到演進的封包核心（Evolved Packet Core，EPC）的不受信任的非3GPP接入中的現有PDN連接轉移到5G系統（5G system，5GS）。如果被網路接受，則PDU會話將啟用UE與DN之間的PDU交換。更具體地說，在本發明的實施例中，處理器222可以將PDU會話建立請求訊息的PDU會話標識欄位（identity field）設置為要重新建立的非3GPP PDU會話的標識（identity），並 將PDU會話建立請求訊息的請求類型欄位（request type field）設置為與現有PDU會話相對應的值（或數值）。如第11圖所示，將PDU會話建立請求訊息從通訊設備（例如，UE）發送到gNB，然後發送到AMF設備。在接收到PDU會話建立請求訊息後，AMF設備可以執行3GPP TS 23.502（第4圖.3.2.2.1-1）中定義的相應切換過程，並向UE發送PDU會話建立接受訊息以完成切換過程。當完成從非3GPP接入網路到3GPP接入網路的非3GPP PDU會話的切換時，可以將下行鏈路數據從DN透過UPF設備UPF2和gNB發送到UE。如第11圖所示，圖中步驟1即為非3GPP PDU會話到3GPP接入網路的切換。
除如上所述的第一和第二實施例之外，根據本發明的第三實施例，當進入/重新進入AP的覆蓋區域時，UE可以透過非3GPP接入來重新建立非3GPP PDU會話。
第12圖是示出根據本發明的第三實施例的，用於恢復通訊設備和DN之間的連接而發送的訊息的流程的示例性流程圖。第13圖是示出根據本發明的第三實施例的用於發送服務請求訊息Service_Request的路徑的示意圖。
在本發明的第三實施例中，回應於第三訊息，通訊設備可以經由非3GPP網路設備（例如，AP和N3IWF設備）向3GPP網路設備發送服務請求訊息Service_Request。例如AMF設備）在進入/重新進入AP的覆蓋區域時透過非3GPP接入重新建立非3GPP PDU會話。根據該標準，服務請求的目的是請求為沒有用戶平面資源而建立的PDU會話建立用戶平面資源。
應當注意，第12圖是簡化的訊息流程圖，其中為簡潔起見，省略了在發送服務請求訊息（例如，第13圖中的服務請求訊息Service_Request）之前的訊息流。關於在發送該服務請求訊息之前的訊息流，可以參考第4圖，其中對於UE在3GPP和非3GPP接入網路中均處於CM-IDLE狀態的場景，可以參考第4圖，對於當對於UE在非3GPP接入網路中處於CM-IDLE狀態和UE在3GPP接入網路中處於CM-CONNECTED狀態時可以參考第6圖。
根據本發明的第三實施例，如第12圖和第13圖所示，服務請求訊息Service_Request從通訊設備（例如，UE）發送到AP。 AP將服務請求訊息Service_Request發送到N3IWF設備，然後N3IWF設備將服務請求訊息Service_Request發送到AMF設備。在接收到服務請求訊息Service_Request時，AMF設備可以執行相應的重建過程，以透過3GPP TS 23.502（第4圖.2.3.2-1）中定義的非3GPP接入來重建非3GPP PDU會話。在執行重建過程之後，AMF設備可以經由N3IWF設備和AP向UE發送服務接受訊息，並且可以成功地重建用於非3GPP PDU會話的用戶面資源。當非3GPP PDU會話的用戶平面資源成功重建後，下行資料可以透過N3IWF設備和AP從UPF設備UPF2發送到UE。
當由於如第3圖-第6圖所示的場景中所示的困境無法透過3GPP接入來重建用戶平面資源時，透過應用如上所述的實施例提出的連接恢復方法，通訊設備之間的連接並且能夠建立DN，並且UE能夠成功地透過3GPP接入或非3GPP接入從非3GPP接入接收下行鏈路資料。
儘管已經對本發明實施例及其優點進行了詳細說明，但應當理解的是，在不脫離本發明的精神以及申請專利範圍所定義的範圍內，可以對本發明進行各種改變、替換和變更。所描述的實施例在所有方面僅用於說明的目的而並非用於限制本發明。本發明的保護範圍當視所附的申請專利範圍所界定者為准。本領域技術人員皆在不脫離本發明之精神以及範圍內做些許更動與潤飾。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:通訊設備
110:無線電收發器
120,220:數據機
130:應用處理器
140:用戶身份卡
150:記憶體設備
221:基帶處理設備
222:處理器
223:內部記憶體設備
224:網卡
S71,S72,S73,S74,S75:步驟
透過閱讀後續的詳細描述和實施例可以更全面地理解本發明，本實施例參照附圖給出，其中：
第1圖示出了根據本發明實施例的通訊設備的示例性框圖。
第2圖示出了根據本發明實施例的數據機的示例性框圖。
第3圖是示出了透過3GPP接入網路為非3GPP PDU會話建立用戶平面資源的示例性場景的示意圖。
第4圖是示出第3圖所示的示例性場景中的訊息流的流程圖。
第5圖是示出了透過3GPP接入網路為非3GPP PDU（Packet Data Unit，封包資料單元）會話建立用戶平面資源的示例性場景的示意圖。
第6圖是示出在第5圖所示的示例性場景中的訊息流的流程圖。
第7圖是根據本發明的實施例的連接恢復方法的示例性流程圖。
第8圖是示出根據本發明的第一實施例的在3GPP接入網路中發送的用於恢復通訊設備和DN之間的連接的訊息的流的示例性流程圖。
第9圖是示出根據本發明的第一實施例的用於發送服務請求訊息的路徑的示意圖。
第10圖是示出根據本發明的第二實施例的在3GPP接入網路中發送的用於恢復通訊設備和DN之間的連接的訊息的流的示例性流程圖。
第11圖是示出根據本發明的第二實施例的用於執行從非3GPP接入網路到3GPP接入網路的非3GPP PDU會話的切換的場景的示意圖。
第12圖是示出根據本發明的第三實施例的，用於恢復通訊設備和DN之間的連接而發送的訊息的流的示例性流程圖。
第13圖是示出根據本發明的第三實施例的用於發送服務請求訊息的路徑的示意圖。
100:通訊設備
110:無線電收發器
120:數據機
130:應用處理器
140:用戶身份卡
150:記憶體設備
Claims (10)
- 一種連接恢復方法，用於在透過3GPP接入網路建立的非3GPP封包資料單元會話的用戶平面資源建立失敗後，恢復通訊設備與資料網路之間的連接，其中，該連接恢復方法由該通訊設備的處理器執行，包括： 透過該3GPP接入網路建立3GPP網際網路封包資料單元會話，並且透過非3GPP接入網路建立該非3GPP 封包資料單元會話； 在該非3GPP接入網路中，以連接管理-閒置的狀態從3GPP網路設備接收指示非3GPP接入的第一訊息； 回應於該第一訊息，透過3GPP控制平面上的5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送第二訊息，以透過該3GPP接入網路為該非3GPP封包資料單元會話建立/重建該用戶平面資源； 從該3GPP網路設備接收第三訊息，該第三訊息指示無法透過該3GPP接入網路重建用於該非3GPP 封包資料單元會話的該用戶面資源；以及 回應於該第三訊息，在3GPP用戶平面的3GPP 網際網路封包資料單元會話上經由5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送服務請求訊息，以透過該3GPP接入網路為非3GPP 封包資料單元會話重新建立該用戶平面資源，或者，回應於該第三訊息，在3GPP控制平面上，經由5G會話管理協定來發送封包資料單元會話建立請求訊息，以將非3GPP 封包資料單元會話從該非3GPP接入網路切換到該3GPP接入網路。
- 如申請專利範圍第1項所述的連接恢復方法，其中，當該通訊設備在該3GPP接入網路中處於連接管理-閒置的狀態時，該第一訊息是尋呼訊息，該第二訊息是註冊請求訊息或另一服務請求訊息，以及該第三訊息是註冊接受訊息或服務接受訊息。
- 如申請專利範圍第1項所述的連接恢復方法，其中，當該通訊設備在該3GPP接入網路中處於連接管理-連接的狀態時，該第一訊息是通知訊息，該第二訊息是另一服務請求訊息，並且該第三訊息是服務接受訊息。
- 如申請專利範圍第1項所述的連接恢復方法，其中，當在3GPP用戶平面的3GPP網際網路封包資料單元會話上經由5G行動性管理協定將服務請求訊息發送到該3GPP網路設備時，該服務請求訊息作為在3GPP接入網路中的網際網路協定封包發送。
- 如申請專利範圍第4項所述的連接恢復方法，其中，在3GPP用戶平面的3GPP 網際網路封包資料單元會話上經由5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送服務請求訊息，以透過該3GPP接入網路為非3GPP 封包資料單元會話重新建立該用戶平面資源的步驟還包括： 將該網際網路協定封包的目的地網際網路協定位址設置為非3GPP互通功能設備的網際網路協定位址； 檢查該網際網路協定封包的目的地網際網路協定位址；以及 根據該目的地網際網路協定位址的檢查結果，透過該3GPP接入網路中的該3GPP網際網路封包資料單元會話傳遞該網際網路協定封包。
- 如申請專利範圍第5項所述的連接恢復方法，其中，在3GPP用戶平面的3GPP網際網路封包資料單元會話上經由5G行動性管理協定將服務請求訊息發送到該3GPP網路設備的步驟還包括： 將該網際網路協定封包的源網際網路協定位址設置為與該3GPP網際網路封包資料單元會話關聯的該通訊設備的網際網路協定位址；以及 檢查網際網路協定封包的源網際網路協定地址， 其中，在該3GPP接入網路中透過該3GPP網際網路封包資料單元會話傳遞該網際網路協定封包的步驟還基於該源網際網路協定位址的檢查結果。
- 如申請專利範圍第5項所述的連接恢復方法，其中，在3GPP用戶平面的3GPP網際網路封包資料單元會話上經由5G行動性管理協定將服務請求訊息發送到該3GPP網路設備的步驟還包括： 檢查該通訊設備在該非3GPP接入網路中處於哪個狀態， 其中，在該3GPP接入網路中透過3GPP網際網路封包資料單元會話傳遞網際網路協定封包的步驟還基於該通訊設備在該非3GPP接入網路中的狀態的檢查結果。
- 如申請專利範圍第1項所述的連接恢復方法，其中，在3GPP控制平面上，經由5G會話管理協定來發送封包資料單元會話建立請求訊息的步驟還包括： 將該封包資料單元會話建立請求訊息的封包資料單元會話標識欄位設置為該非3GPP 封包資料單元會話的標識；以及 將封包資料單元會話建立請求訊息的請求類型欄位設置為與現有封包資料單元會話對應的值。
- 一種通訊設備，包括：處理器及記憶體設備，該記憶體裝置存儲有計算機程式碼，該處理器執行該計算機程式碼實現如申請專利範圍第1項至第8項任一所述方法的步驟。
- 一種通訊設備，包括： 收發器，發送或接收無線訊號以與3GPP網路設備進行通訊；以及 處理器，耦合到該收發器並配置為執行以下操作： 透過該3GPP接入網路建立3GPP網際網路封包資料單元會話，並且透過非3GPP接入網路建立非3GPP 封包資料單元會話； 在該非3GPP接入網路中，以連接管理-閒置的狀態從3GPP網路設備接收指示非3GPP接入的第一訊息； 回應於該第一訊息，透過3GPP控制平面上的5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送第二訊息，以透過3GPP接入網路為該非3GPP 封包資料單元會話建立/重建該用戶平面資源； 從該3GPP網路設備接收第三訊息，該第三訊息指示無法透過該3GPP接入網路重建用於該非3GPP 封包資料單元會話的該用戶面資源；以及 回應於該第三訊息，在3GPP用戶平面的3GPP 網際網路封包資料單元會話上經由5G行動性管理協定向該3GPP網路設備發送服務請求訊息，以透過該3GPP接入網路為非3GPP 封包資料單元會話重新建立用戶平面資源，或者，回應於該第三訊息，在3GPP控制平面上，經由5G會話管理協定來發送封包資料單元會話建立請求訊息，以將非3GPP 封包資料單元會話從該非3GPP接入網路切換到該3GPP接入網路。
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