TWI851996B

TWI851996B - 協定資料單元會話建立異常處理方法及使用者設備

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Publication number: TWI851996B
Application number: TW111115331A
Authority: TW
Inventors: 林元傑; 陳紀憲
Original assignee: 聯發科技股份有限公司
Priority date: 2021-04-29
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2024-08-11

Abstract

提出了一種用於處理UE請求的MA PDU會話建立過程和網路請求的MA PDU會話釋放過程之間的衝突的方法。如果UE請求的PDU會話建立過程是為了為已經在第一存取上建立的MA PDU會話建立第二存取類型的使用者平面資源，並且PDU會話釋放命令中不包括存取類型IE，或者PDU會話釋放命令中包括的存取類型IE指示第一存取，UE則執行用於釋放MA PDU會話的網路請求的PDU會話釋放過程，並中止UE請求的PDU會話建立過程。

Description

協定資料單元會話建立異常處理方法及使用者設備

本發明的實施方式一般涉及無線通訊，並且，更具體地，係有關於當使用者設備(user equipment，UE)從網路接收到協定資料單元(protocol data unit，PDU)會話釋放命令時處理多重存取(multi-access，MA)PDU會話建立的方法。

多年來，無線通訊網路呈指數增長。長期演進(Long-Term Evolution，LTE)系統提供了簡單網路架構帶來的高峰值資料速率、低延遲、改進的系統容量以及低運行成本。LTE系統，又稱第四代(4th Generation，4G)系統，亦提供了與較舊網路的無縫集成，例如全球行動通訊系統(Global System For Mobile Communications，GSM)、分碼多重存取(Code Division Multiple Access，CDMA)和通用行動電訊系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)。在LTE系統中，演進通用地面無線存取網路(evolved universal terrestrial radio access network，E-UTRAN)包括與複數個稱為使用者設備(user equipment，UE)的行動台通訊的複數個演進節點B(evolved Node-B，eNodeB或eNB)。第三代合作夥伴計畫(3rd generation partner project，3GPP)網路通常包括第二代(2nd Generation，2G)/第三代(3rd Generation，3G)/4G系統的混合。下一代行動網路(Next Generation Mobile Network，NGMN)董事會已經決定將未來NGMN活躍的重點放在定義5G NR系統的端到端需求上。

在5G/NR中，PDU會話定義了UE和提供PDU連接服務的資料網路之間的關聯。PDU會話建立是4G/LTE中封包資料網路(packet data network，PDN)連接過程的並行過程。每個PDU會話由PDU會話ID(PDU session ID，PSI)標識，並且包括複數個QoS流和QoS規則。可以透過5G存取網路(例如，3GPP無線電存取網路(radio access network，RAN)或透過非3GPP RAN)建立每個PDU會話。網路/UE可以發起不同的PDU會話過程，例如PDU會話建立、PDU會話修改和PDU會話釋放，以管理PDU會話。

運營商正在尋求以對使用者透明並減少行動網路擁塞的方式來平衡行動網路和非3GPP存取之間的資料訊務的方式。在5GS中，UE可以同時連接到3GPP存取和非3GPP存取(使用非存取層(Non-Access Stratum，NAS)信令)，因此5GS能夠利用這些多重存取來改善使用者體驗並優化跨各種存取的流量分配。因此，3GPP在5GS中引入了多重存取(Multi-Access，MA)PDU會話。可以配置MA PDU會話一次使用一個3GPP存取網路或一個非3GPP存取網路，或者同時使用一個3GPP存取網路和一個非3GPP存取網路。

可以同時透過3GPP存取和非3GPP存取建立MA PDU會話，或者一次建立一個會話。對於已建立的MA PDU會話，5GS可以啟動PDU會話釋放過程，以釋放MA PDU會話的一種或兩種特定存取類型。然而，當UE請求的MA PDU會話建立過程和網路請求的MA PDU會話釋放過程衝突時，UE行為是未定義的。

需要尋求解決方案。

提出了一種處理UE請求的MA PDU會話建立過程和網路請求的 MA PDU會話釋放過程之間的衝突的方法。如果UE在向網路發送PDU會話建立請求(PDU SESSION ESTABLISHMENT REQUEST)消息之後接收到PDU會話釋放命令(PDU SESSION RELEASE COMMAND)消息，並且PDU會話釋放命令消息中的PSI與PDU會話建立請求消息中的PSI相同，則檢測到衝突。如果UE請求的PDU會話建立過程是為了為已經在第一存取上建立的MA PDU會話建立第二存取類型的使用者平面資源，並且PDU會話釋放命令中不包括存取類型IE，或者PDU會話釋放命令中包括的存取類型IE指示第一存取，UE則執行用於釋放MA PDU會話的網路請求的PDU會話釋放過程，並中止UE請求的PDU會話建立過程。否則，UE忽略PDU會話釋放命令消息，並執行UE請求的PDU會話建立過程，以在第二存取上建立MA PDU。

在一個實施方式中，UE在5GS中維護MA PDU會話。MA PDU會話具有PSI，並且MA PDU會話的第一存取類型的使用者平面資源已經建立。UE發送針對MA PDU會話的UE請求的PDU會話建立過程的PDU會話建立請求消息。PDU會話建立請求消息透過第二存取類型發送到5GS。UE接收針對同一MA PDU會話的網路請求的PDU會話釋放過程的PDU會話釋放命令消息。接收到的PDU會話釋放命令消息中的PSI與發送的PDU會話建立請求消息中的PSI相同。UE檢測到UE請求的PDU會話建立過程和網路請求的PDU會話釋放過程之間的衝突(PDU會話釋放命令消息中的PDU會話ID與PDU會話建立請求消息中的PDU會話ID相同)。當滿足衝突條件時，UE執行網路請求的PDU會話釋放過程，並中止UE請求的PDU會話建立過程。

本發明提出的MA PDU會話建立異常處理方法可以避免UE行為錯誤。

下面的詳細描述中描述了其他實施方式和優點。所述發明內容並非旨在定義本發明。本發明由發明申請專利範圍限定。

100:5G NR網路

101,201,301,401:UE

102:3GPP存取

103:非3GPP存取

110:AMF

111:SMF

112:N3IWF

113:UPF

120:資料網路

130,140,150:方框

202,212:記憶體

203,213:處理器

204,214:RF收發器

205,215:天線

210,220:程式指令和資料

260,280:協定堆疊

270,290:控制功能模組和電路

271,291:PDU會話處理電路

272,292:控制和配置電路

311,312,313,321,331,332,341,351,352,361,411,412,413,421,431,432,441,451,461,462,501,502,503,504,505:步驟

圖式描述了本發明的實施方式，其中相同數字表示相同的部件。

第1圖描述了依據新穎方面的支援MA PDU會話管理和MA PDU會話建立異常處理的示例性5G網路。

第2圖描述了依據本發明實施方式的UE和網路實體的簡化框圖。

第3圖描述了依據新穎方面的當UE還從網路接收到PDU會話釋放命令時的MA PDU會話建立處理的實施方式。

第4圖描述了依據新穎方面的當UE還從網路接收到PDU會話釋放命令時的MA PDU會話建立處理的另一實施方式。

第5圖係依據本發明新穎方面的處理MA PDU會話建立的方法流程圖。

現在將詳細參考本發明的一些實施方式，其示例見附圖。

第1圖描述了依據新穎方面的支援MA PDU會話建管理和MA PDU會話建立異常處理的示例性5G NR網路100。5G NR網路100包括UE 101、3GPP存取102(例如，3GPP RAN)、非3GPP存取103(例如，非3GPP RAN)、存取和行動性管理功能(access and mobility management function，AMF)110、會話管理功能(session Management function，SMF)111、非3GPP交互功能(Non-3GPP interworking function，N3IWF)112、使用者平面功能(user plane function，UPF)113和5G核心(5G core，5GC)資料網路120。AMF 110與3GPP存取102、SMF 111和UPF 113中的基地台通訊，用於5G NR網路100中的無線存取設備的存取和行動性管理。SMF 111主要負責與解耦的資料平面交互，創建、更新和刪除PDU會話，以及管理與UPF 113的會話上下文。N3IWF 112連接到5G 核心網路控制平面功能，負責在5G RAN之外路由消息。

在存取層(Access Stratum，AS)層中，RAN經由無線存取技術(radio access technology，RAT)為UE 101提供無線存取。在非存取層(Non-Access Stratum，NAS)層中，AMF 110和SMF111與RAN和5GC通訊，以進行5G NR網路100中無線存取裝置的存取和行動性管理以及PDU會話管理。3GPP存取102可包括基地台(gNB或eNB)，其經由包括5G、4G和3G/2G的各種3GPP RAT為UE 101提供無線電存取。非3GPP存取103可包括存取點(access point，AP)，其經由包括WiFi的非3GPP RAT為UE 101提供無線電存取。UE 101可以透過3GPP存取102、AMF 110、SMF 111和UPF 113獲得對資料網路120的存取。UE 101可以透過非3GPP存取103、N3IWF 112、AMF 110、SMF 111和UPF 113獲得對資料網路120的存取。UE 101可以經由不同RAT/CN配備有用於不同的應用服務的、射頻(radio frequency，RF)收發器或複數個RF收發器。在一些示例中，UE 101可以是智慧手機、可穿戴裝置、物聯網(Internet of Thing，IoT)裝置、平板電腦等。

5GS網路是封包交換(packet-switched，PS)網際網路協定(Internet Protocol，IP)網路。當UE加入演進封包系統(evolved packet system，EPS)網路時，PDN位址(即，可在PDN上使用的位址)分配給UE用於與PDN的連接。在4G中，EPS定義了提供永久在線的IP連接的預設EPS承載。在5G中，PDU會話建立過程是4G中PDN連接過程的並行過程。PDU會話定義了UE和提供PDU連接服務的資料網路之間的關聯。每個PDU會話由PDU會話ID標識，並且包括複數個QoS流和QoS規則。

可以透過3GPP RAN或透過非3GPP RAN建立每個PDU會話用於無線電存取。透過3GPP存取和非3GPP存取進行的PDU會話的5G會話管理(5G session management，5GSM)由AMF和SMF透過NAS信令管理。運營商正在尋求以對使用者透明並減少行動網路擁塞的方式來平衡行動網路和非3GPP存取之間的資料訊務的方式。在5GS中，UE可以同時連接到3GPP存取和非3GPP存取(使用非存取層(Non-Access Stratum，NAS)信令)，因此5GS能夠利用這些多重存取來改善使用者體驗並優化跨各種存取的流量分配。因此，3GPP在5GS中引入了MA PDU會話。可以配置MA PDU會話一次使用一個3GPP存取網路或一個非3GPP存取網路，或者同時使用一個3GPP存取網路和一個非3GPP存取網路。

可以同時透過3GPP存取和非3GPP存取建立MA PDU會話，或者一次建立一個會話。對於已建立的MA PDU會話，5GS可以發起PDU會話釋放過程，以釋放MA PDU會話的一種或兩種特定存取類型。然而，當UE請求的MA PDU會話建立過程和網路請求的MA PDU會話釋放過程衝突時，UE行為是未定義的。例如，透過第一存取類型建立MA PDU會話。然後，UE透過第二存取類型發起PDU會話建立過程，而5GS發起PDU會話釋放過程以釋放特定存取類型的同一MA PDU會話。

依據一新穎方面，提出了處理UE請求的MA PDU會話建立過程和網路請求的MA PDU會話釋放過程(如方框130所示)的衝突的一種顯式UE行為。如果UE 101請求的PDU會話建立過程是為了為已經在第一存取上建立的MA PDU會話建立第二存取類型的使用者平面資源，並且PDU會話釋放命令中不包括存取類型IE，或者PDU會話釋放命令中包括的存取類型IE指示第一存取，UE則執行用於釋放MA PDU會話的網路請求的PDU會話釋放過程，並中止UE請求的PDU會話建立過程(如方框140所示)，停止計時器T3580，釋放分配的過程事務標識符(procedure transaction identity，PTI)，並進入狀態過程事務不活躍(PROCEDURE TRANSACTION INACTIVE)。否則，如方框150所示，UE忽略PDU會話釋放命令消息，並執行UE請求的PDU會話建立過程，以在第二存取上建立MA PDU。

第2圖描述了依據本發明實施方式的無線裝置(例如，UE 201和網路實體211)的簡化框圖。網路實體211可以是基地台和/或AMF/SMF。網路實體211具有天線215，其發送和接收無線電訊號。RF收發器214與天線215耦合，從天線215接收RF訊號，將它們轉換為基頻訊號，並發送到處理器213。RF收發器214還轉換從處理器213接收的基頻訊號，將它們轉換為RF訊號，並發送到天線215。處理器213處理接收到的基頻訊號並調用不同功能模組以執行網路實體211中的功能。記憶體212存儲程式指令和資料220以控制網路實體211的操作。在第2圖的示例中，網路實體211還包括協定堆疊280以及一組控制功能模組和電路290。協定堆疊280包括與連接到核心網路的AMF/SMF/MME實體進行通訊的NAS層、用於更高層配置和控制的無線資源控制(Radio Resource Control，RRC)層、封包資料彙聚協定/無線鏈路控制(Packet Data Convergence Protocol/Radio Link Control，PDCP/RLC)層、介質存取控制(Media Access Control，MAC)層和實體(Physical，PHY)層。控制功能模組和電路290包括處理PDU會話建立、修改和釋放過程的PDU會話處理電路291、提供不同參數以配置和控制包括行動性管理和PDU會話管理的UE相關功能的配置和控制電路292。

類似地，UE 201具有記憶體202、處理器203和RF收發器204。RF收發器204可以包括發送器或接收器，或同時發送器和接收器，其與天線205耦合，從天線205接收RF訊號，將它們轉換為基頻訊號，並發送到處理器203。RF收發器204還轉換從處理器203接收的基頻訊號，將它們轉換為RF訊號，並發送到天線205。處理器203處理接收到的基頻訊號並調用不同的功能模組和電路以執行UE 201中的功能。記憶體202存儲程式指令和資料210以由處理器控制UE 201的操作。合適的處理器包括，例如，特殊目的處理器、數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)、複數個微處理器、與DSP核相關的一個或更多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(application specific integrated circuit， ASIC)、現場可程式設計閘陣列(file programmable gate array，FPGA)電路以及其他類型積體電路(integrated circuit，IC)和/或狀態機。可以使用與軟體相關聯的處理器來實現和配置UE 201的特徵。

UE 201還包括協定堆疊260以及一組控制功能模組和電路270。協定堆疊260包括與連接到核心網路的AMF/SMF/MME實體進行通訊的NAS層、用於更高層配置和控制的RRC層、PDCP/RLC層、MAC層和PHY層。控制功能模組和電路270可以由硬體、韌體、軟體及其任何組合來實現和配置。當處理器透過記憶體中的程式指令執行功能模組和電路時，他們相互配合，使UE 201能夠執行網路中的實施方案和功能任務及特徵。

在一個示例中，控制功能模組和電路270包括執行與網路的MA PDU會話建立、修改和釋放過程的PDU會話處理電路271、配置和控制用於行動性管理和會話管理的配置和控制電路的272。當檢測到UE請求的MA PDU會話建立過程和網路請求的MA PDU會話釋放過程之間的衝突時，UE決定是否執行網路請求的PDU會話釋放過程，並中止UE請求的PDU會話建立過程，或者忽略PDU會話釋放命令消息，執行UE請求的PDU會話建立過程。

在UE透過屬於同一PLMN的3GPP和非3GPP存取類型註冊到網路後，可以在5GS中建立MA PDU會話。UE透過3GPP或非3GPP存取類型發起與網路的PDU會話建立過程以及透過在單個步驟中激活在兩種存取上建立的使用者平面資源的MA PDU會話來建立MA PDU會話。MA PDU連接服務的激活是指建立3GPP存取和非3GPP存取的使用者平面資源。

在另一實施方式中，UE透過屬於不同PLMN的3GPP和非3GPP存取類型註冊到網路。在兩個單獨的步驟中，首先透過一種存取類型建立MA PDU會話，然後透過另一種存取類型建立MA PDU會話。在又一實施方式中，在兩個單獨的步驟中，UE透過屬於同一PLMN的3GPP存取和非3GPP存取類型註冊到網路，並透過3GPP存取類型和非3GPP存取類型向同一PLMN建立MA PDU會話。MA PDU會話一次使用一個3GPP存取網路或一個非3GPP存取網路，或者同時使用3GPP存取網路和非3GPP存取網路。此外，UE和網路可以支援存取訊務控制交換和分離(Access Traffic Steering Switching and Splitting，ATSSS)功能，以便透過3GPP存取和非3GPP存取為所建立的MA PDU會話分配訊務。當建立MA PDU會話的至少一種存取類型的使用者平面資源時，MA PDU會話是活躍的。

第3圖描述了依據新穎方面的當UE還從網路接收到PDU會話釋放命令時的MA PDU會話建立處理的實施方式。在步驟311中，UE 301透過3GPP存取類型註冊到5GS網路。在步驟312中，UE 301透過非3GPP存取類型註冊到5GS網路。在步驟313中，UE 301透過在3GPP存取類型發送PDU會話建立請求消息來發起PDU會話建立過程，以建立請求類型IE設置為「MA PDU REQUEST」且PSI=5的MA PDU會話。然後，UE 301透過3GPP存取類型從5GS網路接收PDU會話建立接受消息，其中承載ATSSS規則。在步驟321中，透過3GPP存取類型在UE 301和5GS網路之間建立PSI=5的MA PDU會話。PSI=5的MA PDU會話處於活躍狀態，僅在3GPP存取上建立使用者平面資源。

在步驟331中，UE 301透過非3GPP存取類型發送針對MA PDU(PSI=5)的PDU會話建立請求消息來觸發UE請求的PDU會話建立過程。在步驟332中，在觸發PDU會話建立過程之後但在該過程完成之前，UE 301接收針對同一MA PDU(PSI=5)的PDU會話釋放命令消息。在步驟341中，UE 301確定由網路請求的PDU會話釋放過程引起的UE請求的PDU會話建立過程的衝突條件。UE請求的PDU會話建立過程是為建立非3GPP存取類型的使用者平面資源，其中所述非3GPP存取類型用於3GPP存取類型的MA PDU會話(PSI=5)。當UE檢測到網路打算釋放現有MA PDU(PSI=5)時，在以下情況下滿足衝突條件。在第一種情況中，PDU會話釋放命令中不包括存取類型IE。在第二種情況中， PDU會話釋放命令中包含的存取類型IE指示3GPP存取。在這兩種情況下，網路請求的PDU會話過程是有效的，並且應該比UE請求的PDU會話建立過程具有更高的優先級。因此，在步驟351中，UE 301決定執行釋放MA PDU會話的網路請求PDU會話釋放過程。在步驟352中，UE 301向5GS發送PDU會話釋放完成消息或5GSM狀態管理消息。在步驟361中，UE 301中止UE請求的PDU會話建立過程、停止計時器T3580、釋放分配的PTI，並進入狀態PROCEDURE TRANSACTION INACTIVE。步驟351、352和361的順序可以不同，例如，UE 301可以首先完成步驟361，然後完成步驟351。

第4圖描述了依據新穎方面的當UE還從網路接收到PDU會話釋放命令時的MA PDU會話建立處理的另一實施方式。步驟411到421與第3圖的步驟311到321類似，其中透過3GPP存取建立具有PSI=5的MA PDU會話。步驟431中，UE 401透過非3GPP存取類型發送針對MA PDU(PSI=5)的PDU會話建立請求消息來觸發UE請求的PDU會話建立過程。在步驟432中，在觸發PDU會話建立過程之後但在該過程完成之前，UE 401接收針對同一MA PDU(PSI=5)的PDU會話釋放命令消息。

在步驟441中，UE 401確定由網路請求的PDU會話釋放過程引起的UE請求的PDU會話建立過程的衝突條件。UE請求的PDU會話建立過程是為建立非3GPP存取類型的使用者平面資源，其中所述非3GPP存取類型用於3GPP存取類型的MA PDU會話(PSI=5)。在以下情況下，當UE檢測到網路請求的PDU會話釋放可能錯誤時，不滿足衝突條件。例如，PDU會話釋放命令中包括的存取類型IE指示非3GPP存取，而當前MA PDU沒有透過非3GPP存取建立使用者平面資源。因此，在步驟451中，UE 401決定忽略釋放MA PDU會話的網路請求PDU會話釋放過程。在步驟461中，UE 401決定執行UE請求的PDU會話建立過程。在步驟462中，透過3GPP和非3GPP建立MA PDU會話(PSI=5)。

在另一實施方式中，對於單存取PDU(single-access PDU，SA PDU)會話，如果UE請求的PDU會話建立過程與網路請求的PDU會話釋放過程衝突，通常，UE也將忽略PDU會話釋放命令消息，並執行UE請求的PDU會話建立過程。

第5圖係依據本發明新穎方面的處理MA PDU會話建立的方法的流程圖。在步驟501中，UE在5GS中維護MA PDU會話。MA PDU會話具有PDU會話ID(PSI)，並且MA PDU會話的第一存取類型的使用者平面資源已經被建立。在步驟502中，UE發送針對MA PDU會話的UE請求的PDU會話建立過程的PDU會話建立請求消息。透過第二存取類型向5GS發送PDU會話建立請求消息。在步驟503中，UE接收針對同一MA PDU會話的網路請求的PDU會話釋放過程的PDU會話釋放命令消息。接收到的PDU會話釋放命令消息中的PSI與發送的PDU會話建立請求消息中的PSI相同。在步驟504中，UE檢測到UE請求的PDU會話建立過程和網路請求的PDU會話釋放過程之間的衝突。在步驟505中，當滿足衝突條件時，UE執行網路請求的PDU會話釋放過程，並中止UE請求的PDU會話建立過程。

儘管已經結合用於指導目的的某些特定實施方式描述了本發明，但本發明不限於此。因此，在不背離申請專利範圍中闡述的本發明的範圍的情況下，可以實現對所述實施方式的各種特徵的各種修改、改編和組合。