在边缘云中维护UP会话状态信息的方法和装置制造方法及图纸

方法和装置在边缘云中维护用户设备的用户平面会话状态信息。当确定在网络边缘处的UE的切换已经发生时，将状态信息获取机制添加到切换信令链。状态信息获取机制触发将UE的UP会话状态信息提供给目标网关，目标网关对目标基站与边缘云之外的网络设备之间的业务进行中介处理。UE的UP会话状态信息随后由目标网关用于确定要报告给网络设备以执行如合法拦截或计费之类的功能的UE相关数据。

Method and Device for Maintaining UP Session State Information in Edge Cloud

Method and device maintain user plane session state information of user equipment in edge cloud. When it is determined that the handover of UE at the edge of the network has occurred, the state information acquisition mechanism is added to the handover signaling chain. The state information acquisition mechanism triggers the UP session state information of UE to be provided to the target gateway, which mediates the business between the target base station and the network devices outside the edge cloud. The UP session state information of the UE is then used by the target gateway to determine UE-related data to be reported to the network device to perform functions such as legitimate interception or billing.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在边缘云中维护UP会话状态信息的方法和装置
本文公开的主题的实施例总体涉及用于将与云边缘处的用户相关的数据提供给核心执行功能所需的用户平面(UP)会话状态信息进行本地维护的方法和装置。
技术介绍
边缘计算是随着移动网络正在演进为5G(第5代无线移动网络标准)而出现的技术。边缘计算涉及将处理和存储能力(称为“云”)放置在更靠近移动网络中的用户设备(UE)的位置。边缘云使得能够本地运行不同类型的用户和系统服务，从而减少在网络上传输数据的延迟和量。与服务端点位于核心网络或因特网上时相比，本地部署(即，在边缘云中针对在网络边缘处连接的用户执行)的应用运行得更快并且具有更高的吞吐量。合法拦截(LI)和计费功能在网络核心中运行但使用本地数据，因此必须具有在边缘云内的支持。与LI/计费功能的接口在3GPP(第3代合作伙伴计划)中定义，这是一组已知的标准文档。可以复制去往/来自连接到边缘云的UE的业务，并将其转发给执行LI的网络设备。将与UE的活动相关的信息(称为日志)提供给计费功能，以使其能够生成计费信息。在当前系统中，LI和计费功能利用使用UE的客户端的状态记录按每个客户端在PGW的用户平面部分中操作。注意，客户端具有网络订阅并且经由UE(即，物理设备)使用其凭证来访问网络。作为物理设备的UE可以被不同的客户端使用。然而，由于单个客户端通常可以使用UE，因此本文档中的术语“UE”和术语“客户端”或“用户”表示使用物理设备登录网络的网络订户，由网络核心唯一地标识。客户端的状态记录存储在状态表中，更新状态表以反映实际状态。下面列出了本文档中使用的一些标准表述的含义：APP应用CP控制平面eNB演进节点BGW网关HSS归属订户服务器LTE长期演进(第4代无线移动网络标准)OCS在线计费系统OFCS离线计费系统MME移动性管理实体PDN分组数据网络PGWPDN网关SGW服务网关UP用户平面为了改善用户平面/控制平面的缩放，PGW可以实现为如图1中示例性示出的分离的用户平面/控制平面架构。UE110经由基站120访问网络，并且经由用户平面网关(UP-GW)130使用在边缘云中执行的各种应用。业务中断(TBO)功能140将用户平面业务(由实线表示)分成边缘业务和到网络核心的业务。图1中的虚线表示控制平面业务，例如，从基站120到MME150。对应于状态表的内容的UP会话状态信息使UP-GW130能够决定为了执行LI/计费功能是否进行转发以及转发什么类型的信息。SGW155和PGW160分为用户平面和控制平面架构。LI/计费功能是PGW功能的一部分。PGW160执行针对UE110的LI和计费功能。如果UE是合法拦截的目标，则PGW160将召集的信息提供给合法侦听系统170。PGW160的控制平面部分控制UP-GW130，并且能够作为可以放置在不同站点处的许多UP-GW的集中控制器来操作。图1中标记的各种其他功能块和接口在3GPP标准文档中描述，因此这里不再详述。因此，LI和计费功能部分是用户平面功能，部分是控制平面功能。针对用户的LI功能触发对目标用户的分组的用户平面复制，然后所述分组与附加的首部信息一起从边缘站点被发送给网络核心以供进一步分析。计费功能可以是桶计费类型，其需要对通过的分组的字节进行计数，以产生通过计费接口发送给计费系统的日志。从如图2所示的位置角度来看，TBO、UP-GW和边缘计算资源可以被放置在网络边缘站点处的枢纽(hub)200上，枢纽200在物理上靠近多个小区210。然而，注意，与小区210相邻的其他小区212和214可以被服务连接到其他枢纽或者甚至与核心网络的其他实例连接。在核心网络站点220处执行的功能分别经由控制平面(CP)和用户平面(UP)中的S1类型接口(即，S1-UP和S1-CP)与枢纽通信。小区站点(即放置天线的站点)可以是简单的仅基站站点或枢纽站点。枢纽站点通常包括基站和传输聚合功能，传输聚合功能将到若干基站的回程传输进行集中，提供针对多个基站的边缘计算。因此，除了基站功能之外，所述枢纽还可以包括用于传输聚合功能、TBO、云平台和核心网络功能的路由器/交换机。如已经提到的，LI/计费功能的执行基于每客户端状态，每客户端状态由状态记录进行记录，并且反映为UP-GW中的边缘连接用户的UP会话状态信息。该信息表示对通过节点的用户分组的适当处理。目前，所述状态由LI/计费功能的管理接口静态配置，不会对UE状态信息的存储位置造成移动性影响。边缘云中的LI和计费功能的问题在于，移动UE经常改变服务基站，触发基站之间的切换过程。固定的PWG为LI/计费功能提供中央锚点，但是UP-GW可以改变(例如，用于小区212或214之一的另一UP-GW)。为了正确地处理用户的分组，当在切换期间改变UP-GW时，UE的状态信息必须被重定位在新的UP-GW上。从网络核心导入这样的UE状态信息不能可靠地确保LI和计费功能的连续性。因此，期望开发用于有效地维护边缘处的状态信息的技术，其中状态信息用于确定要转发给网络核心以执行LI和计费功能的UE相关数据。
技术实现思路
为了维护边缘处的UE状态信息，通过附加状态信息获取机制来修改传统的X2和S1切换信令链。这些机制确保将UE的UP会话状态信息提供给对新基站和网络核心设备之间的业务进行中介处理的目标网关。这些机制主要在本地操作或者在没有边缘和核心之间的附加通信的情况下操作，从而确保核心执行的LI和/或计费功能不会由于切换而中断。根据实施例，存在一种用于在边缘云中维护UE的UP会话状态信息的方法。该方法包括：确定UE的切换已经发生，所述UE在切换之前已经由源基站服务，并且在切换之后由目标基站服务。源基站和目标基站位于边缘站点处。该方法还包括：将状态信息获取机制添加到切换信令链，以触发向目标网关提供UE的UP会话状态信息，该目标网关对目标基站与边缘云之外的至少一个网络设备之间的业务进行中介处理。然后，UE的UP会话状态信息由目标网关用于确定要报告给至少一个网络设备以执行至少一个功能的UE相关数据。根据另一实施例，提供了一种装置，包括接口和数据处理单元。该接口被配置为接收和发送与切换信令链相关的消息，该切换信令链涉及分别在切换之前和之后为UE服务的源基站和目标基站以及边缘云之外的至少一个网络设备。数据处理单元被配置为确定UE的切换已经发生，并发起被插入切换信令链中的状态信息获取机制，以触发在目标网关处获取UE的UP会话状态信息。然后，UE的UP会话状态信息由目标网关用于确定要报告给至少一个网络设备以执行至少一个功能的UE相关数据。根据又一实施例，存在一种被配置为在边缘云中维护UP会话状态信息的网络装置。该装置包括通信模块，通信模块被配置为接收和发送与切换信令链相关的消息，该切换信令链涉及分别在切换之前和之后为UE服务的源基站和目标基站以及边缘云之外的至少一个网络设备。装置还包括：切换检测模块，被配置为确定UE的切换已经发生；UP会话状态信息维护模块，被配置为发起被插入切换信令链中的状态信息获取机制，以触发在目标网关处获取UE的UP会话状态信息，该目标网关对目标基站和所述至少一个网络设备之间的业务进行中介处理。然后，UE的UP会话状态信息由目标网关用于确定要报告给至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在边缘云中维护用户设备UE的用户平面UP会话状态信息的方法(1800)，所述方法包括：确定(S1810)所述UE的切换已经发生，所述UE在切换之前已经由源基站服务，而在切换之后由目标基站服务，所述源基站和所述目标基站位于边缘站点处；以及将状态信息获取机制添加(S1820)到切换信令链，以触发向目标网关提供所述UE的UP会话状态信息，其中所述目标网关对所述目标基站与所述边缘云之外的至少一个网络设备之间的业务进行中介处理，其中，所述UE的UP会话状态信息随后由所述目标网关用于确定要报告给所述至少一个网络设备以执行至少一个功能的UE相关数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在边缘云中维护用户设备UE的用户平面UP会话状态信息的方法(1800)，所述方法包括：确定(S1810)所述UE的切换已经发生，所述UE在切换之前已经由源基站服务，而在切换之后由目标基站服务，所述源基站和所述目标基站位于边缘站点处；以及将状态信息获取机制添加(S1820)到切换信令链，以触发向目标网关提供所述UE的UP会话状态信息，其中所述目标网关对所述目标基站与所述边缘云之外的至少一个网络设备之间的业务进行中介处理，其中，所述UE的UP会话状态信息随后由所述目标网关用于确定要报告给所述至少一个网络设备以执行至少一个功能的UE相关数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个功能包括计费功能。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个功能包括合法拦截功能。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UE在切换之前连接到源核心网络实例，而在切换之后连接到目标核心网络实例，以及在切换之前，执行检测并发起所述状态信息获取机制的源MME设备还执行所述UE的移动性功能。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述状态信息获取机制包括：所述源MME设备从源网关获取所述UE的UP会话状态信息，然后将所述UE的UP会话状态信息提供给目标网关，以及在切换之前，连接到所述源基站的源网关已经能够使用所述UE的UP会话状态信息来生成用于执行所述至少一个功能的所述UE相关数据。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述状态信息获取机制包括：所述源MME设备要求源网关向目标网关提供所述UE的UP会话状态信息，以及在切换之前，连接到源基站的源网关已经能够使用所述UE的UP会话状态信息来生成用于所述至少一个功能的所述UE相关数据。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述源MME设备将所述状态信息获取机制与切换信令链中的承载修改机制相关联。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述UE在切换之前和切换之后连接到相同的通信网络实例，在切换之后，执行检测并发起所述状态信息获取机制的目标MME设备还执行所述UE的移动性功能。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述状态信息获取机制包括：所述目标MME设备从源网关获取所述UE的UP会话状态信息，所述目标MME设备向目标网关提供所述UE的UP会话状态信息，以及在切换之前，连接到所述源基站的源网关已经能够使用所述UE的UP会话状态信息来生成用于执行所述至少一个功能的所述UE相关数据。10.根据权利要求8所述的方法，其中其中，所述状态信息获取机制包括：所述目标MME设备从源网关获取所述UE的UP会话状态信息，然后将所述UE的UP会话状态信息提供给目标网关，以及在切换之前，连接到所述源基站的源网关已经能够使用所述UE的UP会话状态信息来生成用于执行所述至少一个功能的所述UE相关数据。11.根据权利要求4所述的方法，其中所述源MME设备在接收到由于所述切换将经由目标基站的路径切换到所述UE的请求时，确定已经经由源基站和目标基站之间的X2接口执行了所述切换。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述状态信息获取机制包括：所述源MME设备从源网关获取所述UE的UP会话状态信...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯·埃里克森，拉斯·韦斯特伯格，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE