NextGen移动核心网中增强会话管理的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种能够管理单个分组数据单元会话的配置和使用的增强会话模型，所述分组数据单元会话是用户设备与分组数据网络实体之间的关联，并且由接入网与核心网之间的多个传输承载组成。所述核心网包括用于控制这些传输承载的连通性的会话类型管理实体、多个用户面功能实体、会话类型数据库和控制面功能实体，其中，传输承载的分配是独占分配或共享分配。所述控制面功能实体可以在功能上独立于所述会话类型管理实体，也可以是基于所述会话类型管理实体的功能扩展而来。用户设备和用户面功能实体分别是基于用户会话类型扩展实体和用户面会话类型扩展实体的功能扩展而来，其中用户会话类型扩展实体和用户面会话类型扩展实体各自都包括专用于分配的相应映射表。

System and Method of Enhancing Session Management in NextGen Mobile Core Network

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】NextGen移动核心网中增强会话管理的系统和方法
本专利技术涉及用于下一代系统的移动核心网架构的设计，更具体地，涉及一种支持属于单个分组数据单元会话的多个传输承载的配置和使用的架构。
技术介绍
根据业界共识，第五代(5thgeneration，5G)移动技术将在2020年实现标准化和部署。与第四代(4thgeneration，4G)移动技术相比，下一代网络预计在性能属性方面支持多种用例，例如用于关键任务服务的超可靠通信、电子健康、公共安全、实时车辆控制、触觉互联网和无人机之间的连接，参考如下：3GPPTR22.891“新服务和市场技术推动者的可行性研究(FeasibilityStudyonNewServicesandMarketsTechnologyEnablers)”第14版和NGMN联盟2015年2月17日发布的“5G白皮书”。只需通过灵活网络即可实现对这类用例的支持，从而实现这种异构性能，参考如下：NGMN联盟2016年7月1日发布的“5G前景—解锁数字机遇的关键能力(5GProspects-KeyCapabilitiestoUnlockDigitalOpportunities)”。对于下一代移动系统，预计将有各种各样的设备能够支持智能电话、可穿戴设备、智能汽车、电子家用电器和工业设备等各种设备之间的多种新型连接。这些设备的特点是性能要求大不相同。此外，对垂直行业所需的通信服务进行整合的需求也将增加这种多样化的需求。这种多样化的需求还将使得网络必须支持和处理针对这些不同要求的不同移动性和会话管理模型。在当前的长期演进(longtermevolution，LTE)系统中，仅存在一种会话模型，即应用于所有类型的设备和服务的演进分组系统(evolvedpacketsystem，EPS)承载。在移动性或会话管理方面也不具备多样性，因为用于维持某个设备的连接的流程(例如活动或空闲移动性管理流程)必须在无线接入网(radioaccessnetwork，RAN)和核心网(corenetwork，CN)处执行相同的更改，使得无论设备是什么类型都保持这一种会话连接。因此，将按照与当前演进型分组核心网(evolvedpacketcore，EPC)中的单个EPS承载模型相同的方式来处理来自增强型移动宽带(enhancedmobilebroadband，eMBB)用例和超可靠低延迟通信(ultra-reliablelowlatencycommunication，uRLLC)用例的设备业务。例如，这两类设备的移动性管理都将分为三步实施。第一步，进行切换(handover，HO)准备，这一步的丢包风险高、HO失败可能性高。第二步，执行HO。第三步，HO完成。这样既可能导致丢包，又可能增加通信延迟。没有严格传输要求(例如，10ms延迟和99.9999％可靠性)的服务，例如eMBB用例中的服务，可以容忍HO管理期间可能产生的丢包。但是，如果没有可提供其需求的会话和移动性管理模型和流程，uRLLC用例中的服务等服务将无法正常运行。移动核心网中，就多连接已有研究。例如，RFC6897中描述的多路传输控制协议(multipathtransmissioncontrolprotocol，MPTCP)基于如下概念：使用不同互联网协议(internetprotocol，IP)地址或接口将一个传输控制协议(transmissioncontrolprotocol，TCP)连接分成多个子流。但是，该解决方案不能用于将多个传输承载处理为单个分组数据单元(packetdataunit，PDU)，因为一旦各接口连接并且可用，MPTCP就在应用的传输层工作，因此该解决方案不处理RAN与核心网之间的会话。LTE双连接涉及向具有有源无线承载的给定用户设备(userequipment，UE)提供无线资源的两个演进型基站(evolvednodeB，eNB)，而在移动性管理实体(mobilitymanagemententity，MME)与演进型通用陆地无线接入网(evolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork，E-UTRAN)之间存在用于UE的单个S1-MME终结点，参考如下：3GPPTS23.401V13.2.0“用于演进型通用陆地无线接入网(EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，E-UTRAN)接入的通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService，GPRS)增强”。在这两个eNB中，一个是主eNB，另一个是辅eNB。因此，对于UE来说，这两个基站所在的小区分别为主小区和辅小区，并且CN中仍然只有一个传输承载被分配给主小区和辅小区。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种增强会话模型，能够管理由移动通信网络的接入网与核心网之间的多个传输承载组成的单个分组数据单元会话的配置和使用。此目的可以通过独立权利要求的特征来实现。本专利技术其它实施例在从属权利要求、说明书和附图中显而易见。根据第一方面，本专利技术涉及用于管理多个传输承载的移动通信网络的核心网(corenetwork，CN)。所述CN包括会话类型管理(sessiontypemanager，STM)实体，用于基于所述多个传输承载的选择性分配来控制所述移动通信网络的接入网(accessnetwork，AN)与所述CN之间的所述多个传输承载的连通性；每个传输承载被定义为发送数据业务的两个实体之间的逻辑连接；所述多个传输承载的所述分配针对所述CN的至少一个传输承载和分别位于所述AN处的至少两个不同接入点(accesspoint，AP)上的所述同一AN的至少两个传输承载执行，每个传输承载属于单个分组数据单元(packetdataunit，PDU)会话，所述PDU会话被定义为用户设备(userequipment，UE)与分组数据网络(packetdatanetwork，PDN)实体之间的关联。增强会话模型(enhancedsessionmodel，ESM)被定义为所述UE具有所述同一AN的所述至少两个传输承载和所述核心网(corenetwork，CN)的所述至少一个传输承载的一种模型，其中所述AN的所述至少两个传输承载和所述CN的所述至少一个传输承载全都属于所述单个PDU会话。根据所述第一方面，在所述CN的第一种实现方式中，所述AN的所述至少两个传输承载与所述CN的所述至少一个传输承载之间的所述分配由所述STM实体选择为独占分配，其中所述AN的每个传输承载单独连接到所述CN的每个相应传输承载，或选择为共享分配，其中所述AN的所述至少两个传输承载一起连接到所述CN的单个传输承载。根据所述第一方面或所述第一方面的所述第一种实现方式，在所述CN的第二种实现方式中，所述CN包括：多个用户面功能(userplanefunction，UPF)实体，被定义为用于处理用户面业务以便提供一些网络服务的网络功能(networkfunction，NF)；以及控制面功能(controlplanefunction，CPF)实体，被定义为用于为连接到所述移动通信网络的所述UE执行控制面功能以便通过所述AN和所述CN与所述PDN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于管理多个传输承载的移动通信网络的核心网(core network，CN)，其特征在于，所述CN包括：‑会话类型管理(session type manager，STM)实体，用于基于所述多个传输承载的选择性分配来控制所述移动通信网络的接入网(access network，AN)与所述CN之间的所述多个传输承载的连通性；其中‑每个传输承载被定义为发送数据业务的两个实体之间的逻辑连接；‑所述多个传输承载的所述分配针对所述CN的至少一个传输承载和分别位于所述AN处的至少两个不同接入点(access point，AP)上的所述同一AN的至少两个传输承载执行，每个传输承载属于单个分组数据单元(packet data unit，PDU)会话，所述PDU会话被定义为用户设备(user equipment，UE)与分组数据网络(packet data network，PDN)实体之间的关联；以及‑增强会话模型(enhanced session model，ESM)被定义为所述UE具有所述同一AN的所述至少两个传输承载和所述核心网(core network，CN)的所述至少一个传输承载的一种模型，其中所述AN的所述至少两个传输承载和所述CN的所述至少一个传输承载全都属于所述单个PDU会话。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于管理多个传输承载的移动通信网络的核心网(corenetwork，CN)，其特征在于，所述CN包括：-会话类型管理(sessiontypemanager，STM)实体，用于基于所述多个传输承载的选择性分配来控制所述移动通信网络的接入网(accessnetwork，AN)与所述CN之间的所述多个传输承载的连通性；其中-每个传输承载被定义为发送数据业务的两个实体之间的逻辑连接；-所述多个传输承载的所述分配针对所述CN的至少一个传输承载和分别位于所述AN处的至少两个不同接入点(accesspoint，AP)上的所述同一AN的至少两个传输承载执行，每个传输承载属于单个分组数据单元(packetdataunit，PDU)会话，所述PDU会话被定义为用户设备(userequipment，UE)与分组数据网络(packetdatanetwork，PDN)实体之间的关联；以及-增强会话模型(enhancedsessionmodel，ESM)被定义为所述UE具有所述同一AN的所述至少两个传输承载和所述核心网(corenetwork，CN)的所述至少一个传输承载的一种模型，其中所述AN的所述至少两个传输承载和所述CN的所述至少一个传输承载全都属于所述单个PDU会话。2.根据权利要求1所述的核心网(corenetwork，CN)，其特征在于，所述AN的所述至少两个传输承载与所述CN的所述至少一个传输承载之间的所述分配由所述STM实体选择为独占分配，其中所述AN的每个传输承载单独连接到所述CN的每个相应传输承载，或选择为共享分配，其中所述AN的所述至少两个传输承载一起连接到所述CN的单个传输承载。3.根据权利要求1或2所述的核心网(corenetwork，CN)，其特征在于，所述CN包括：-多个用户面功能(userplanefunction，UPF)实体，被定义为用于处理用户面业务以便提供一些网络服务的网络功能(networkfunction，NF)；以及-控制面功能(controlplanefunction，CPF)实体，被定义为用于为连接到所述移动通信网络的所述UE执行控制面功能以便通过所述AN和所述CN与所述PDN实体交换任何数据业务的网络功能(networkfunction，NF)。4.根据权利要求3所述的核心网(corenetwork，CN)，其特征在于，所述CPF实体：-是功能上独立于所述STM实体的实体或基于所述STM实体的功能扩展而来的实体；-用于接收会话配置请求；-当所述CPF实体是功能独立实体时，用于与所述STM实体通信以便请求有关所述增强会话的会话配置信息，或者当所述CPF实体是基于所述STM实体的功能扩展而来时，用于确定有关所述增强会话的会话配置信息；以及-基于所述会话配置信息向所述UPF实体和所述UE发送有关如何建立或更改所述UE的所述会话的信息；其中-所述会话配置请求与来自所述UE的会话或服务请求有关，或者与通过修改或替换现有会话来更改所述现有会话的需求有关，所述更改所述现有会话的需求通过所述CPF实体、所述STM实体或所述CN的会话类型数据库(sessiontypedatabase，STDB)识别；-所述会话配置信息与待建立的所述UE的所述会话的操作模式有关，所述操作模式由所述STM实体选择为抢占模式或同步模式或可靠模式；-所述抢占模式涉及所述AN与所述CN之间的所述多个传输承载中用于待建立的所述UE的所述会话的资源预留；-所述同步模式涉及所述AN与所述CN之间的所述多个传输承载中的所选传输承载的同时使用；以及-所述可靠模式涉及所述AN与所述CN之间的所述多个传输承载中的所述所选传输承载的数据业务的传输冗余。5.一种根据权利要求1至4中任一项所述的移动通信网络的核心网(corenetwork，CN)的会话类型管理(sessiontypemanager，STM)实体。6.一种根据权利要求1至4中任一项所述的移动通信网络的核心网(corenetwork，CN)的控制面功能(controlplanefunction，CPF)实体。7.一种根据权利要求1至4中任一项所述的移动通信网络的核心网(corenetwork，CN)的用户面功能(userplanefunct...

【专利技术属性】
技术研发人员：克拉丽莎·玛奎赞，安雪莉，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44