用于支持局域网(LAN)的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:29802980 阅读:7 留言:0更新日期:2021-08-24 18:25
本公开涉及使SMF(208)能够控制UPF(206)中的新转发行为以支持本地交换的和基于Nx的转发的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于支持局域网(LAN)的方法和装置
公开了涉及用于局域网(LAN)(例如,5GLAN)中的设备之间的通信的控制和用户面管理的实施例。
技术介绍
3GPP目前正在将5G核心网络标准化为整个5G系统架构的一部分。图1示出了5G网络架构100。如从接入侧看到的,图1所示的5G网络架构包括连接到接入网络(AN)(例如,无线电接入网络(RAN))的多个用户设备(UE)(即,能够与接入网络进行无线通信的任何设备,包括智能电话、智能电器、传感器和其他物联网(IoT)设备),该接入网络(AN)连接到接入和移动性管理功能(AMF)。通常,AN包括基站,例如演进节点B(eNB)或5G基站(gNB)或类似的。从核心网络侧看,图1所示的5G核心网络功能(NF)包括网络切片选择功能(NSSF)、认证服务器功能(AUSF)、统一数据管理(UDM)、接入和移动性管理功能(AMF)、会话管理功能(SMF)、策略控制功能(PCF)、应用功能(AF)。在许多方面,5G核心网络旨在分离用户面和控制面。用户面通常承载用户业务,而控制面承载网络中的信令。在图1中,UPF在用户面中,并且所示的所有其他网络功能(NF)(即,AMF、SMF、PCF、AF、AUSF和UDM)在控制面中。分离用户面和控制面有助于独立地缩放每个平面资源。它还允许UPF以分布式方式与控制面功能分开部署。在这种架构中,UPF可以部署在非常靠近UE的地方,以缩短UE和数据网络之间的往返时间(RTT),用于一些需要低延迟的应用。核心5G网络架构由模块化功能组成。例如,AMF和SMF是控制面中的独立功能。分离的AMF和SMF允许独立的演进和缩放。其他控制面功能(例如,PCF和AUSF)可以如图1所示分离。模块化功能设计使5G核心网络能够灵活地支持各种服务。5G网络架构的参考点表示用于开发规范性标准化中的详细流。3GPPSA2已经对垂直和LAN服务的5GS增强支持进行了研究,并且得出了在分条款6.29和8.3(其部分内容复制如下)中描述的解决方案,以用作规范性工作的基础。6.29解决方案X:5GLAN类型服务的统一架构6.29.1功能描述6.29.1.1概述5GLAN类型服务由基于版本15中定义的架构的5G系统提供,具有附加的增强:对于集中式用户面架构:-单个SMF和单个PSAUPF负责5G-LAN组通信的所有PDU会话。-SMF负责管理属于5G-LAN组的PDU会话,它包括例如管理已建立和激活的PDU会话的总数。-参与的5G-LAN组成员(即,UE)的所有业务经过PSAUPF。PSA-UPF应支持按照R15QoS架构实施QoS。对于分布式用户面架构,即,5G-LAN组通信的PDU会话由单个SMF控制,并且这些PDU会话可以在一个或多个UPF中终止:-SMF增强:确定业务路由方法(例如,本地交换机、两个UPF之间经由Nx接口、经由N6接口);在UPF中配置分组处理规则(例如,分组转发规则、分组标记规则)以支持5G-LAN通信。-引入Nx接口连接两个UPF,用于路由5G-LAN类型服务的业务。与N9接口不同的是,Nx接口是5G-LAN组粒度,这意味着Nx隧道承载属于5G-LAN组通信的业务。6.29.1.25G-LAN组管理(空)6.29.1.3PDU会话管理(5GLAN类型服务)UE可以通过建立以与5G-LAN组相关联的DNN为目标的PDU会话来访问5G-LAN类型服务。PDU会话建立请求消息(5GLAN-VNDNN等)从UE发送到SMF,如版本15中所定义。在PDU会话建立期间,SMF可以联系DNAAA以便认证和授权UE,从而访问针对预期的5G-LAN组的5GLAN类型服务。在PDU会话建立期间,SMF通过关联以与5G-LAN组相关联的相同DNN为目标的所有PDU会话上下文来确定业务路由方法(例如,本地交换机、两个UPF之间经由Nx接口、经由N6接口)。6.29.1.45G-LAN通信的路径管理SMF存储以与5G-LAN组相关联的相同DNN为目标的所有PDU会话上下文。SMF存储从PCF检索的或本地配置的5G-LAN组的业务路由策略。5G-LAN通信的业务路由策略有多种类型。-基于N6,这意味着5G-LAN通信的所有UL/DL业务被路由到DN/从DN路由;-基于Nx,这意味着5G-LAN通信的所有UL/DL业务在不同PDU会话的PSAUPF之间路由;-本地交换机:如果是不同会话的公共PSAUPF,则业务由单个UPF进行本地路由;SMF生成PDU转发规则并且将它们提供给UPF。UPF基于如TS23.501[3]、条款5.6.10.2和条款5.8.2.5中所描述的版本15机制的扩展来实施本地业务交换。可替代地,PDR和FAR提供可以明确指示上行链路业务流是被路由到DN或另一PDU会话锚点UPF(经由Nx接口)还是本地路由的信息。不同5G-LAN组的分组可以由UPF用相应的VLAN标签来标记。6.29.3对现有实体和接口的影响增强SMF以确定5G-LAN类型服务的业务路由方法。在两个UPF之间可选地支持Nx接口,以便实现用于5GLAN类型服务的优化路由。UPF支持本地交换机。增强N4接口,使得SMF指示UPF如何为5G-LAN类型服务路由业务;6.29.4评价该解决方案支持5GLAN类型服务的基于N6、基于Nx和本地交换机类型的业务路由。它为解决关键问题4和5提供了足够的支持。8.3.1关键问题#4、#5的结论解决方案#29被归结为关键问题4和5的结论。8.3.2关于5G-LAN组管理的关键问题#4.1的结论a)在该版本中,假设5G-LAN组管理可以由网络管理员配置(a.1)或可以由AF动态地管理(a.2)。对于a.1)和a.2)两种情况:GPSI用于唯一地标识5G-LAN组成员。对于仅a.1)的情况:TS23.502[4]的条款5.2.3.3.1中描述的组用于标识5G-LAN组。对于仅a.2)的情况:对于动态5G-LAN组管理,NEF将公开新服务API集合来管理(例如,添加/删除)5G-LAN组和5G-LAN成员。b)通过使用TS23.502[4]条款4.15.6.2中描述的NEF服务操作信息流过程,5G-LAN配置由AF提供给NEF并且存储在UDR中。c)5G-LAN配置中的参数列表至少包括5G-LAN组成员UE的PDU会话类型(即,IP或以太网)、DNN、S-NSSAI和GPSI(仅针对a.2的情况)。5G-LAN配置中的任何附加参数将作为规范性工作的一部分来确定。d)使用在TS23.502[4]条款4.2.4.3中描述的用于透明UE策略传递的UE配置更新过程,将存储在UDR中的一些5G-LAN配置(即,PDU会话类型(即,IP或以太网)、DNN和S-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于支持驻留在局域网LAN上的UE(202、204、218、220)之间的通信的方法,所述方法由用户面功能UPF(206)执行,所述方法包括:/n(s402)接收包括由第一用户设备UE(202、218)发送的协议数据单元PDU(301、351)的传输,其中所述PDU(301、351)至少包括第二UE(204、220)的目的地地址;/n(s404)使用所述传输中包括的信息来找到与所述传输中包括的信息匹配的第一分组检测规则PDR(304),其中所述第一PDR(304)标识第一转发动作规则FAR(306),其中所述第一FAR(306)包括指示所述PDU需要进一步的入口处理的指示;/n(s406)实施所述第一FAR(306);/n(s408)找到所述PDU的第二PDR(310、360),其中所述第二PDR(310、360)标识第二FAR(312、362);以及/n(s410)实施所述第二FAR(312、362),其中实施所述第二FAR(312,362)包括使用所述第二FAR(312、362)中包括的信息将所述PDU(301、351)转发到所述第二UE(204、220)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190115 US 62/792,551;20190218 US 62/806,9961.一种用于支持驻留在局域网LAN上的UE(202、204、218、220)之间的通信的方法,所述方法由用户面功能UPF(206)执行,所述方法包括:
(s402)接收包括由第一用户设备UE(202、218)发送的协议数据单元PDU(301、351)的传输,其中所述PDU(301、351)至少包括第二UE(204、220)的目的地地址;
(s404)使用所述传输中包括的信息来找到与所述传输中包括的信息匹配的第一分组检测规则PDR(304),其中所述第一PDR(304)标识第一转发动作规则FAR(306),其中所述第一FAR(306)包括指示所述PDU需要进一步的入口处理的指示;
(s406)实施所述第一FAR(306);
(s408)找到所述PDU的第二PDR(310、360),其中所述第二PDR(310、360)标识第二FAR(312、362);以及
(s410)实施所述第二FAR(312、362),其中实施所述第二FAR(312,362)包括使用所述第二FAR(312、362)中包括的信息将所述PDU(301、351)转发到所述第二UE(204、220)。


2.根据权利要求1所述的方法,其中使用所述传输中包括的信息来找到所述第一PDR(304)的步骤包括:使用所述传输中包括的信息来在找到所述第一PDR(304)之前识别第一N4会话,并且
所述第一PDR(304)与所识别的N4会话相关联。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中
所述传输包括附加有所述PDU(301、351)的外部报头,并且
所述第一PDR(304)包括移除所述外部报头的指令。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中
所述第一PDR(304)包括第一PDI,以使所述第一UPF(206、218)能够将所述PDU(301,351)识别为属于5GLAN组业务。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中
所述第一FAR(306)包括包含接口值的目的地接口信息元素IE,并且
指示所述PDU(301、351)需要进一步的入口处理的指示是所述目的地接口IE的接口值。


6.根据权利要求5所述的方法,其中所述第一FAR(306)还包括包含标识特定5GLAN组的网络实例值的网络实例IE。


7.根据权利要求1所述的方法,其中
所述第二PDR(310、360)包括用以匹配从源接口传入的PDU(301、351)的第二PDI和专用于由网络实例标识的5GLAN组业务的网络域。


8.根据权利要求7所述的方法,其中
所述第二PDI至少包括分组流描述,在所述分组流描述中所述目的地IP地址被设置为属于所述第二UE(204、220)的IP地址。


9.根据权利要求1所述的方法,其中
所述第二N4会话是为所述第二UE(204、220)的PDU(301、351)会话创建的N4会话,或者所述第二N4会话是为由属于同一5GLAN组的所有UE共享的特定5GLAN组创建的N4会话,以在UE由不同UPF服务时使它们能够通信并且能够通过N6将分组直接转发给分组数据网络。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一UPF(206)服务所述第二UE(204、220),并且将所述PDU(301、351)转发给所述第二UE(204、220)包括:所述UPF(206)使用在所述第一UPF(206)和接入网络节点之间建立的隧道将所述PDU(301、351)转发给所述接入网络节点。


11.根据权利要求10所述的方法,其中所述第二FAR(312)包括目的地接口IE,所述目的地接口IE包含被设置为“接入”的接口值。


12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中
将所述PDU(351)转发给所述第二UE(218)包括:
所述第一UPF(206)使用在所述第一UPF(206)和第二UPF(214)之间建立的隧道将所述PDU(351)转发给所述第二UPF(214),或者
所述第一UPF(206)将所述PDU(351)转发给分组数据网络。


13.根据权利要求12所述的方法,其中所述第二FAR(362)包括目的地接口IE,所述目的地接口IE包含指示所述第一UPF(206)应使用在所述第一UPF(206)和所述第二UPF(214)之间建立的隧道将所述PDU(351)转发给所述第二UPF(214)的接口值。


14.根据权利要求12所述的方法,其中所述第二FAR(362)包括目的地接口IE,所述目的地接口IE包含指示所述UPF(206)应通过N6接口将所述PDU(351)转发给分组数据网络的接口值。


15.根据权利要求13所述的方法,其中所述第二FAR(362)还包括标识专用于5GLAN组业务的网络域的网络实例IE。


16.根据权利要求6至9中任一项所述的方法,其中
所述第二PDR(310、360)包括源接口IE,所述源接口IE包含被设置为与所述第一FAR(306)中包括的所述目的地接口IE的接口值相同的值的接口值,并且
所述第二PDR(310,360)包括网络实例IE,所述网络实例IE包含被设置为与所述第一FAR(306)中包括的所述网络实例IE的所述网络实例值相同的值的网络实例值。


17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中
所述第一PDR(304)包括标识第一使用情况报告规则URR的URR标识符,
所述第二PDR(310,360)包括标识第二URR的URR标识符,并且
所述方法还包括:
所述第一UPF(206)关于所述PDU(301、351)应用所述第一URR;以及
所述第一UPF(206)关于所述PDU(301、351)应用所述第二URR。


18.根据权利要求17所述的方法,其中
所述第一URR标识用于测量网络资源使用情况的方法,并且
关于所述PDU(301、351)应用所述第一URR包括:关于所述PDU(301、351)测量所述网络资源使用情况。


19.一种用于支持驻留在局域网LAN上的UE之间的通信的方法,所述方法由用户面功能UPF(206)执行,所述方法包括:
接收包括由第一用户设备UE(202、218)发送的协议数据单元PDU(301、351)的传输,其中所述PDU(301、351)至少包括第二UE(204、220)的目的地地址;
使用所述传输中包括的信息来找到与所述传输中包括的信息匹配的第一分组检测规则PDR(304),其中所述第一PDR(304)标识第一转发动作规则FAR(3...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨涌斯蒂芬·罗姆
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

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