用于在无线通信系统中管理基于回程信息的会话的方法和设备

技术领域

本公开涉及用于无线通信系统中基于回程信息的会话管理的方法和设备。

背景技术

为了满足在第四代(4G)通信系统商业化之后对无线数据业务日益增长的需求，已经努力开发第五代(5G)或预5G通信系统。为此，5G或预5G通信系统也被称为超越4G网络通信系统或后长期演进(LTE)系统。

为了实现高数据速率，正在开发5G通信系统以在超高频带(毫米波(mmWave))中实现，例如60GHz的段。为了减少无线电波的传播损耗并增加无线电波在超高频带中的传输范围，在5G通信系统中正在讨论波束赋形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术。

为了改善系统网络，在5G通信系统中也正在开发用于高级小小区、云无线电接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等的技术。

此外，在5G系统中，正在开发例如混合FSK和QAM调制(FQAM)、滑动窗口叠加编码(SWSC)的高级编码调制(ACM)方法，以及例如滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)的高级接入技术。

与现有的4G系统相比，5G系统考虑支持各种服务。代表性服务的示例可以包括增强型移动宽带(eMBB)、超可靠和低延迟通信(URLLC)、大规模机器类型通信(mMTC)和演进多媒体广播/多播服务(eMBMS)。提供URLLC服务的系统可以被称为URLLC系统，提供eMBB服务的系统可以被称为eMBB系统。此外，术语“服务”和“系统”可以互换使用。

在上述服务当中，与现有的4G系统不同，URLLC服务是5G系统中新考虑的服务，并且与其他服务相比，该服务满足诸如超高可靠性(例如，大约10-5的分组差错率)和低延迟(例如，大约0.5毫秒的延迟时间)的条件。为了满足这些严格的条件，URLLC服务可能需要应用比eMBB服务更短的传输时间间隔(TTI),并且利用该传输时间间隔的各种操作方法正在考虑中。

与此同时，互联网正在从人类生成和消费信息的面向人类的连接网络演变为分布式实体或事物在没有人类干预的情况下传输、接收和处理信息的物联网(IoT)网络。通过与云服务器等连接将IoT技术和大数据处理技术相结合的万物互联(IoE)技术也正在兴起。为了实现IoT，需要诸如感测技术、有线/无线通信和网络基础设施、服务接口技术和安全技术的技术元素，因此，近来已经研究了用于物体间连接的技术，诸如传感器网络、机器对机器(M2M)通信或机器类型通信(MTC)。

在IoT环境中，可以提供智能互联网技术(IT)服务，其收集和分析由连接的对象产生的数据，并在人类生活中创造新的价值。通过现有信息技术(IT)和各种工业应用之间的融合和结合，IoT可以应用于多个领域，诸如智能家居、智能建筑、智慧城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能家电和高级医疗服务。

因此，已经进行了各种尝试来将5G通信系统应用于物联网网络。例如，传感器网络、M2M通信和MTC等技术通过波束成形、MIMO和阵列天线等5G通信技术来实现。云RAN作为大数据处理技术的应用也可以被认为是5G技术和IoT技术融合的示例。

随着卫星通信技术的发展，人们正在努力将仅有限引入的卫星通信技术集成到移动通信网络中。具体地，正在研究将卫星链路引入通常由基于光纤的有线链路连接的回程部分(无线电接入网络(RAN)和核心网络之间的部分)。

发明内容

技术问题

在第三代合作伙伴计划(3GPP)中，正在对在5G通信系统中集成移动通信和第五代(5G)技术的各种场景进行标准化。具体而言，正在对将卫星连接引入将无线电接入网络(RAN)连接到核心网络的回程部分的方法进行标准化。卫星连接具有各种优势，诸如降低设立有线链路的成本(如安装嵌入式光缆)。另一方面，当卫星技术应用于回程部分时，可能出现诸如可变网络状况或高延迟的现象，并且可能需要额外的机制来满足5G系统中的服务质量(QoS)。

当卫星技术应用于回程部分时，与使用地面回程网络的情况相比，在通过安装在地面上的RAN和/或核心网络发送控制信号和用户数据时，可能会出现高延迟。由于这种高延迟，可能需要改变会话管理方法，包括用于会话管理的网络功能(NF)选择和用于策略和计费管理的QoS配置文件选择。

因此，可能需要一种技术，其中，当由于使用包括卫星的非地面回程网络或其他回程网络的特性而在回程段中可能出现高延迟时，可以在RAN和核心网络的配置期间预先设置回程网络相关信息，并且当实际使用具有高延迟的回程网络时，可以发起会话管理所需的改变过程。

本发明所要解决的技术问题不限于上述技术问题，本领域普通技术人员基于以下描述可以清楚地理解未提及的其他技术问题。

技术方案

为了解决这些问题，本公开包括一种在无线电接入网络(RAN)和核心网络中设置回程网络相关信息的方法，一种当存在来自终端的第五代(5G)网络连接请求时确定将由RAN和核心网络使用的回程网络的方法，一种当终端连接到RAN和核心网络时确定使用的回程网络的特性的方法，一种在网络功能(NF)之间发送由终端使用的回程网络的特性的方法，以及一种基于由终端使用的回程网络的特性执行会话管理相关过程的方法。

附图说明

图1是示出与本公开实施例相关的第五代(5G)系统架构的图。

图2是示出根据本公开的实施例的当各种类型的回程网络可连接到一个无线接入网络(RAN)和一个用户平面功能(UPF)时的5G系统架构的图。

图3是示出根据本公开的实施例的当各种类型的回程网络可连接到一个RAN并且只有一种类型的回程网络可连接到一个UPF时的5G系统架构的图。

图4是示出根据本公开的实施例的当只有一种类型的回程网络可连接到一个RAN和一个UPF时的5G系统架构的图。

图5是示出根据本公开的实施例的使用由会话管理功能(SMF)发起的N4关联建立过程来发送回程网络相关信息的方法的图。

图6是示出根据本公开的实施例的使用由UPF发起的N4关联建立过程来发送回程网络相关信息的方法的图。

图7是示出根据本公开的实施例的使用由SMF发起的N4关联更新过程来发送回程网络相关信息的方法的图。

图8是示出根据本公开的实施例的使用由UPF发起的N4关联更新过程来发送回程网络相关信息的方法的图。

图9是示出根据本公开的实施例的使用N4报告过程发送回程网络相关信息的方法的图。

图10是示出根据本公开实施例的终端的内部结构的图。

图11是示出根据本公开实施例的基站的内部结构的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本公开的操作原理。

在本公开的实施例的以下描述中，省略了对本领域公知的并且与本公开不直接相关的技术的描述。这是为了通过省略不必要的描述来清楚地传达本公开的主旨。

出于同样的原因，附图中的一些元件被夸大、省略或示意性地示出。此外，每个元素的大小可能基本上不反映其实际大小。在附图中，相同或相应的元件用相同的附图标记表示。

参考下面结合附图详细描述的本公开的实施例，本公开的优点和特征以及实现其的方法将变得显而易见。然而，本公开的实施例可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供本公开的这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并将本公开的实施例的范围完全传达给本领域普通技术人员。在说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

将会理解，流程图图示的每个框以及流程图图示中的框的组合可以包括计算机程序指令。因为这些计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理器件的处理器中，所以经由计算机或其他可编程数据处理器件的处理器执行的指令生成用于执行(多个)流程图块中指定的功能的装备。因为这些计算机程序指令也可以存储在计算机可执行或计算机可读存储器中，其可以指导计算机或其他可编程数据处理器件以特定方式运行，所以存储在计算机可执行或计算机可读存储器中的指令可以产生包括用于执行存储在(多个)流程图块中的功能的指令装备的制品。因为计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理器件中，所以可以在计算机或其他可编程数据处理器件上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，因此，在计算机或其他可编程数据处理器件上执行的指令可以提供用于实现(多个)流程图块中指定的功能的步骤。

此外，每个块可以代表模块、代码段或代码部分，其包括用于实现(多个)指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意，在一些替代实现中，方框中提到的功能可以不按顺序出现。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。

此外，本文使用的术语“…单元”指的是软件或硬件组件，诸如起一定作用的现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。然而，术语“...单元”并不意味着局限于软件或硬件。"...单元”可以被配置成位于可寻址的存储介质中，或者可以被配置成操作一个或多个处理器。相应地，“...举例来说，“…单元”可以包括诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、流程、功能、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表格、数组和变量。组件和“...单元”中提供的功能可以被组合成更少的元件和”...单元”或者可以进一步分成附加的组件和”...单元”。此外，组件和“...单元”可被实现来操作设备或安全多媒体卡中的一个或多个中央处理单元(CPU)。还有，实施例中的“...单元”可以包括一个或多个处理器。

在下文中，为了便于解释，例示了本文所使用的用于标识接入节点的术语、指示网络实体的术语、指示消息的术语、指示网络实体之间的接口的术语以及指示本文使用的各种标识信息的术语。因此，本公开不限于下面描述的术语，并且可以使用表示具有相同技术含义的对象的其他术语。

在下文中，为了便于解释，可以使用在第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)标准和3GPP第五代(5G)标准中定义的一些术语和名称。然而，本公开不限于术语和名称，并且也可以应用于遵循其他标准的系统。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。在这种情况下，在附图中，将会理解，相同的附图标记表示相同的元件。应当注意，提供附图是为了帮助理解本公开，因此，本公开不受本公开的附图中的任何形状或布置的限制。

图1是示出与本公开实施例相关的5G系统架构的图。

参考图1，5G系统架构可以包括各种组件(即，网络功能(NF))。图1示出了各种组件中的一些，包括认证服务器功能(AUSF)110、(核心)接入和移动性管理功能(AMF)103、会话管理功能(SMF)104、策略控制功能(PCF)107、应用功能(AF)108、统一数据管理(UDM)106、数据网络(DN)112、用户平面功能(UPF)105、(无线电)接入网络((R)AN)102和终端，即，用户设备(UE)101。此外，图1示出了网络切片选择功能(NSSF)109和网络切片特定认证和授权功能(NSSAAF)111。

图1所示的每个设备可以被实现为单个服务器或设备，或者可以被实现为网络切片实例。当每个设备被实现为网络切片实例时，相同的网络切片实例或不同的网络切片实例可以在一个服务器或设备中实现，或者一个网络切片实例可以在两个或更多个服务器或设备中实现。

各个NF可能支持以下功能。

AUSF 110可以处理和存储用于UE认证的数据。

AMF 103可以为每个UE提供接入和移动性管理的功能，并且一个UE可以基本上连接到一个AMF。具体地，AMF 103可以支持诸如用于3GPP接入网之间的移动性的核心网络(CN)节点间信令、无线接入网(RAN)CP接口(即，N2接口)的终止、NAS信令(N1)的终止、NAS信令安全性(NAS加密和完整性保护)、AS安全性控制、注册管理(注册区域管理)、连接性管理、空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、移动性管理控制(订阅和策略)、系统内移动性和系统间移动性的支持、支持网络切片、SMF选择、合法拦截(对于AMF事件和到LI系统的接口)、提供UE和SMF之间的会话管理(SM)消息的传输、用于SM消息路由的透明代理、接入认证、包括漫游授权检查的接入授权、提供UE和短消息服务功能(SMSF)、安全锚功能(SAF)和/或安全上下文管理(SCM)之间的SMS消息的传输。AMF 103的一些或所有功能可以在一个AMF的单个AMF实例中得到支持。

DN 112可以指例如运营商服务、互联网接入或第三方服务。DN 112可以向UPF 105发送下行链路协议数据单元(PDU)，或者可以从UPF 105接收从UE 101发送的PDU。

PCF 107可以从应用服务器接收关于分组流的信息，并且可以提供确定诸如移动性管理和会话管理的策略的功能。具体地，PCF 107可以支持诸如支持用于控制网络操作的统一策略框架、提供策略规则使得(多个)控制平面功能(例如，AMF、SMF等)可以实施策略规则，并且实现用于访问用户数据存储库(UDR)内的策略决策的相关订阅信息的前端。

SMF 104可以提供会话管理功能，且当UE有多个会话时，这些会话可以分别由不同的SMF管理。具体地，SMF 104可以支持诸如会话管理(例如，会话设立、修改和释放，包括UPF和AN节点之间的隧道维护)、UE IP地址分配和管理(可选地包括认证)、UP功能的选择和控制、用于将业务路由到UPF中的适当目的地的业务导向配置、面向策略控制功能的接口的终止、策略和服务质量(QoS)的控制部分的实施、合法侦听(关于SM事件和到LI系统的接口)、NAS消息的SM部分的终止、下行链路数据通知、特定于AN的SM信息的发起者(经由AMF通过N2到AN的传输)、会话的SSC模式决定以及漫游功能。如上所述，SMF 104的一些或所有功能可以在一个SMF的单个实例中得到支持。

UDM 106可以存储用户的订阅数据、策略数据等。UDM 106可以包括两个部分，即，应用前端(FE)(未示出)和用户数据存储库(UDR)(未示出)。

FE可以包括负责位置管理、订阅管理、凭证处理等的UDM-FE，和负责策略控制的PCF-FE。UDR可以存储UDM-FE提供的功能所需的数据以及PCF所需的策略简档。存储在UDR中的数据可以包括用户订阅数据，用户订阅数据包括订阅标识符、安全证书、接入和移动性相关的订阅数据、会话相关的订阅数据以及策略数据。UDM-FE可以访问存储在UDR中的订阅信息，并且可以支持诸如认证凭证处理、用户身份处理、接入认证、注册/移动性管理、订阅管理、SMS管理等功能。

UPF 105可以经由(R)AN 102向UE 101发送从DN 112接收的下行链路PDU，并且可以经由(R)AN 102向DN 112发送从UE 101接收的上行链路PDU。具体地，UPF 105可以支持诸如用于RAT内/RAT间移动性的锚点、与数据网络(DN)互连的外部PDU会话点、分组路由和转发、分组检查和策略规则实施的用户平面部分、合法拦截、业务使用报告、用于支持将业务流路由到DN的上行链路分类器、用于支持多归属地PDU会话(multi-homed PDU session)的分支点、用户平面的QoS处理(例如，分组过滤、门控、上行链路/下行链路速率实施)、上行链路业务验证(服务数据流(SDF)和QoS流之间的SDF映射)、上行链路和下行链路中的传输级分组标记、下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发等。UPF 105的一些或所有功能可以在一个UPF的单个实例内得到支持。

AF 108可以与3GPP核心网络交互以提供服务(例如，支持诸如对业务路由的应用影响、网络能力开放访问、与用于策略控制的策略框架的交互等功能)。

(R)AN 102可以统称为支持4G无线电接入技术的演进版本的演进的E-UTRA和新无线电(NR)接入技术(例如，gNB)的新的无线电接入网络。

gNB可以支持诸如以下功能的功能：无线电资源管理(即，无线电承载控制、无线电准入控制、连接移动性控制、在上行链路/下行链路中向UE动态分配资源(即，调度))、网络协议(IP)报头压缩、用户数据流的加密和完整性保护、当根据提供给UE的信息没有确定到AMF的路由时在UE附着时选择AMF、将用户平面数据路由到UPF、控制平面信息到ANF的路由、连接建立和释放、(从AMF生成的)寻呼消息的调度和传输、(从AMF或操作和维护(O&M)生成的)系统广播信息的调度和传输、移动性的测量以及调度和测量报告配置、上行链路中的传输层分组标记、会话管理、网络切片的支持、QoS流管理和到数据无线电承载的映射、对处于非活动模式的UE的支持、NAS消息分发功能、NAS节点选择功能、无线电接入网络共享、双连接、NR和E-UTRA之间的紧密互通等。

UE 101可以指用户设备。用户设备可以被称为终端、移动设备(ME)或移动站(MS)。此外，用户设备可以是诸如膝上型计算机、移动电话、个人数字助理(PDA)、智能手机或多媒体设备的便携式设备，或者诸如个人计算机(PC)和车载设备的非便携式设备。下面将使用术语UE或终端来描述。

尽管为了解释清楚起见，在图1中没有示出网络开放功能(NEF)和NF储存库功能(NRF),但是下面描述的图2至图9中示出的所有NF可以在必要时执行与NEF和NRF的交互。

NRF将被描述。NRF(图1中未示出)可以支持服务发现功能。当NRF从第一NF实例接收到NF发现请求时，NRF可以向第一NF实例提供在第二NF发现操作之后发现的第二NF实例的信息。此外，NRF可以维护可用的NF实例和由NF实例支持的服务。

为了便于解释，图1示出了参考模型，其中UE使用一个PDU会话来接入一个DN。然而，本公开不限于此。

UE 101可以通过使用多个PDU会话同时接入两个(即，本地和中央)数据网络。在这种情况下，可以为不同的PDU会话选择两个SMF。每个SMF可以具有在PDU会话内控制本地UPF和中央UPF的能力。

此外，UE 101可以同时接入在单个PDU会话中提供的两个(即，本地和中央)数据网络。

在3GPP系统中，连接5G系统中的NF之间的概念链路被定义为参考点。图1的5G系统架构中包括的参考点如下。

-N1：UE和AMF之间的参考点

-N2：(R)AN和AMF之间的参照点

-N3：(R)AN和UPF之间的参照点

-N4：SMF和UPF之间的参考点

-N5：PCF和AF之间的参考点

-N6：UPF和数据网络之间的参考点

-N7：SMF和PCF之间的参考点

-N8：UDM和AMF之间的参照点

-N9：两个核心UPF之间的参考点

-N10：UDM和SMF之间的参照点

-N11：AMF和SMF之间的参照点

-N12：AMF和AUSF之间的参照点

-N13：UDM和认证服务器功能(AUSF)之间的参考点

-N14：两个AMF之间的参考点

-N15：在非漫游场景中的PCF和AMF之间的参考点，在漫游场景中的受访网络中的PCF和AMF之间的参考点

在以下描述中，终端可以指UE 101，并且术语UE和终端可以互换使用。在这种情况下，除非另外特别定义了终端，否则该终端应该被理解为UE 101。

终端通过5G系统接入数据网络(例如，提供互联网服务的网络)并设立会话。每个数据网络可以通过使用称为数据网络名称(DNN)的标识符来区分。DNN可用于确定当终端将网络系统连接到会话时与用户平面、NF之间的接口、运营商策略等相关的NF。例如，DNN可以用于为PDU会话选择SMF和(多个)UPF，并且可以用于为PDU会话选择数据网络和UPF之间的接口(例如，N6接口)。此外，DNN可以用于确定应用于PDU会话的移动通信服务提供商的策略。

图2至图4是示出根据本公开的各个实施例的包括回程网络的5G系统的结构的图。根据是仅一种类型的回程网络可以被连接还是多种类型的回程网络可以被连接到RAN和UPF，实施例可以被分成图2至图4。当RAN和核心网络从UE接收5G网络连接请求时，根据5G网络运营商的网络设置方法，确定适合于UE的回程网络的类型的方法和确定由UE使用的回程网络的类型的方法可以不同。

图2是示出根据本公开的实施例的当多种类型的回程网络可连接到一个RAN和一个UPF时的5G系统架构的图。

图2示出了卫星回程网络209和地面回程网络210，卫星回程网络209是使用卫星的回程网络，地面回程网络210是使用地面资源的回程网络，作为可以在RAN 202和AMF 203之间以及RAN 202和UPF 205之间使用的回程网络。

此外，图2示出了通过卫星回程的控制平面连接211、通过卫星回程的用户平面连接212、通过地面回程的控制平面连接213、通过地面回程的用户平面连接214、SMF 204和UPF 205之间的控制平面连接215以及SMF 204和UPF 205之间的用户平面连接216。

参考图2，

1.当RAN 202从UE 201接收到注册请求时，RAN 202可以使用AMF 203和RAN 202之间的N2接口来选择用于控制平面连接的回程网络。当RAN 202选择回程网络时，RAN 202可以参考信息(a)至(g)中的至少一个。

(a)可用回程网络的容量

(b)可用回程网络的网络拥塞

*75(c)可用回程网络的类型(例如，地面、卫星和其他非地面网络。然而，本公开不限于此。)

(d)先前为UE或AMF选择的回程网络的类型

(e)UE的位置

(f)RAN的位置

(g)AMF的位置

2.RAN 202可以通过所选择的回程网络向AMF 203发送从UE 201接收的注册请求消息。

3.当AMF 203从RAN 202接收到UE 201的注册请求消息时，AMF 203可以通过使用传输消息所通过的传输网络层(TNL)关联标识符来确定所使用的回程网络的类型。在实施例中，TNL关联标识符和回程网络类型之间的映射信息可以由运营商策略来确定。在实施例中，AMF 203可以通过参考信息A至D中的至少一个来确定所使用的回程网络的类型

A.TNL关联标识符，通过该标识符从RAN 202发送UE 201的注册请求消息

B.TNL关联标识符和回程网络类型之间的映射信息

C.RAN 202的标识符(例如，gNB ID)

D.RAN 202的标识符和回程网络的类型之间的映射信息

RAN 203的标识符和信息D的回程网络的类型之间的映射信息可以由运营商策略来确定。

4.AMF 203可以使用由RAN 202选择的相同回程网络。或者，当通过使用信息(h)至(j)中的至少一个来确定存在更合适的另一回程网络时，AMF 203可以将回程网络改变到另一回程网络。例如，当RAN 201选择使用卫星回程的控制平面连接211，但是当AMF 203接收到注册请求消息，或者从UDM 206接收到UE 201的回程网络偏好信息，或者运营商策略需要改变回程网络时，确定使用地面回程的控制平面连接213更合适时，AMF 203可以将回程网络改变为使用地面回程的控制平面连接213。

(h)RAN 202的标识符(例如，gNB ID)

(i)在RAN 202和AMF 203之间是否存在另一个可用的回程网络

(j)信息(a)至(g)的全部或部分的组合

5.AMF 203可以通过最终确定的回程网络向RAN 202发送控制信号。

6.当RAN 202从AMF 203接收到控制信号时，RAN 202可以通过使用TNL关联标识符来识别最终选择的回程网络，通过该TNL关联标识符来发送控制信号。

7.当AMF 203在注册过程完成之后从UE 201接收到PDU会话建立请求时，AMF 203可以通过考虑通过N2接口为控制平面选择的回程网络的类型来选择SMF 204。

8.AMF 203可以通过N2接口向SMF 204发送为控制平面选择的回程网络的类型。

9.SMF 204可以通过考虑通过N2接口为控制平面选择的回程网络的类型以及UPF205是否支持一种或多种回程网络来选择UPF 205。图2示出了选择支持一种或多种回程网络的UPF 205的情况。

10.根据回程网络的类型，UPF 205可以使用N3接口为用户平面连接设置不同范围的UE IP地址。例如，当UPF 205将地址1至10作为可以指派给UE IP地址的IP地址时，UPF205可以确定可以使用卫星回程为用户平面指派地址1至3，并且可以使用地面回程为用户平面指派地址4至10。然而，本公开不限于此，并且该确定可以由运营商策略做出。IP地址池信息和网络实例可以用作指示UE IP地址范围的格式。网络实例指的是域标识符，其根据网络的配置、提供给用户的服务和订户信息来区分网络域或服务域，并允许调整对应于每个域的数据业务的流动。定义域的方法可以由运营商策略或网络设备配置策略来确定。在调整数据业务时，可以包括通过定义可以指派给每个域的IP地址池来检测和路由业务的方法。网络实例可以在UPF、PCF和SMF中独立管理。例如，UPF可以设法为不同的回程网络使用不同的网络实例。然而，本公开不限于此。

11.由UPF 205选择的用于PDU会话建立的UE IP地址的范围和/或与使用N3接口的用户平面连接相关的信息可以通过为控制平面选择的回程网络经由SMF 204和AMF 203发送到RAN 202。

12.根据回程网络的类型，RAN 202可以使用N3接口为用户平面连接设置不同范围的N3 AN隧道信息。例如，当RAN具有作为IP地址的地址1至10时，该IP地址可以作为N3和隧道信息被指派，RAN可以确定可以使用卫星回程为用户平面指派地址1至3，并且可以使用地面回程为用户平面指派地址4至10。然而，本公开不限于此，并且该确定可以由运营商策略做出。IP地址池信息和网络实例可以用作指示N3和隧道信息的范围的格式。

13.当RAN 202确定要用于用户平面的回程网络的类型时，RAN 202可以参考信息(k)和(l)中的至少一个。

(k)在注册过程中通过N2接口为控制平面连接选择的回程网络的类型(l)指派给从UPF 205接收的UE IP地址池信息范围的回程网络的类型

14.可以通过控制平面回程网络向SMF 204和UPF 205发送N3 AN隧道信息的范围。

图3是示出根据本公开的实施例的5G系统架构的图，其中多种类型的回程网络可连接到一个RAN，并且只有一种类型的回程网络可连接到一个UPF。

图3示出了使用卫星的回程网络309、地面回程网络310、可以通过卫星回程网络与RAN 302通信的UPF 305-1、以及可以通过地面回程网络与RAN 302通信的UPF 305-2。

此外，图3示出了通过卫星回程的控制平面连接311、通过卫星回程的用户平面连接312、通过地面回程的控制平面连接313、通过地面回程的用户平面连接314、支持通过卫星回程的通信的UPF 305-1和SMF 304之间的控制平面连接315-1和用户平面连接316-1，以及支持通过地面回程的通信的UPF 305-2和SMF 304之间的控制平面连接315-2和用户平面连接316-2。

将基于参照图2描述的步骤1至14来描述在图3的5G系统架构中确定回程网络的类型的方法。

图3示出了当SMF 304在图2的步骤9中选择UPF时，SMF 304通过N2接口考虑为控制平面选择的回程网络的类型，并选择支持该回程网络类型的UPF的情况。例如，当在图2的步骤4中最终确定的用于通过N2接口的控制平面的回程网络是卫星回程网络309时，SMF 304可以选择支持卫星回程网络的UPF 305-1。

参照图3，当SMF 304在图2的步骤11中从UPF接收到为PDU会话设立选择的UE IP地址的范围和/或与使用N3接口的用户平面连接相关的信息时，SMF 304可以通过AMF 303通过为控制平面选择的回程网络向RAN 302发送从UPF接收的信息和N3 CN隧道信息的范围。SMF 304可以根据UPF或UPF ID所支持的回程网络的类型来设置不同范围的N3 CN隧道信息。例如，当SMF 304在使用图2的步骤9的描述中选择UPF时，SMF 304可以根据UPF支持的回程网络类型的数量来确定可以指派给N3 CN隧道信息的IP地址的范围。该确定可以由运营商策略来做出。IP地址池信息和网络实例可以用作指示N3 CN隧道信息范围的格式。

参照图3，当RAN 302在图2的步骤13中确定用于用户平面的回程网络的类型时，RAN 302可以参考信息(m)至(o)中的至少一个。

(m)在注册过程中通过N2接口为控制平面连接选择的回程网络的类型

(n)指派给从UPF接收的UE IP地址池信息范围的回程网络的类型

(o)指派给从SMF 304接收的N3 CN隧道信息范围的回程网络的类型

图4是示出根据本公开的实施例的当只有一种类型的回程网络可连接到一个RAN和一个UPF时的5G系统架构的图。

图4示出了使用卫星的回程网络409、地面回程网络410、支持通过卫星回程的通信的RAN 402-1、支持通过地面回程的通信的RAN 402-2、支持通过卫星回程的通信的UPF405-1、支持通过地面回程的通信的UPF 405-2、通过卫星回程的控制平面连接411和用户平面连接412、通过地面回程的控制平面连接413和用户平面连接414，UPF 405-1和SMF 404之间的控制平面连接415-1和用户平面连接416-1支持通过卫星回程的通信，以及UPF 405-2和SMF 404之间的控制平面连接415-2和用户平面连接416-2支持通过地面回程的通信。

将基于参照图2和图3进行的描述来描述在图4的5G系统架构中确定回程网络的类型的方法。

参考图4，当RAN 402在图2的步骤1中从UE 401接收到注册请求时，RAN 402可以参考信息(a)至(g)中的至少一个，以使用AMF 403和RAN 402之间的N2接口来选择用于控制平面连接的回程网络。当RAN 402选择其类型不同于由RAN 402支持的回程网络的回程网络时，RAN 402可以将UE 401的请求移交给支持回程网络的RAN。例如，当UE 401向支持卫星回程网络的RAN 402-1发送注册请求消息，但是在RAN 402-1接收到UE的请求时确定通过卫星回程网络409的控制平面连接411拥塞时，可以向另一个RAN 402-2发起切换过程以使用地面回程网络410。此外，RAN 402可以将UE的请求切换到支持与RAN 402支持的回程网络相同类型的回程网络的另一RAN。可以省略RAN 402选择回程网络的过程。在这种情况下，RAN402可以使用由RAN 402支持的相同回程网络。

参照图4，在图2的步骤2中，RAN 402可以通过所选择的回程网络将从UE 401接收的注册请求消息发送到AMF 403。当RAN 402不能确定由RAN 402支持的回程网络的类型时，RAN 402可以通过使用TNL关联标识符来确定由RAN 402支持的回程网络的类型。TNL关联标识符和回程网络类型之间的映射信息可以由运营商策略来确定。

参照图4，当AMF 403在图2的步骤4中确定改变到另一回程网络时，AMF 403可以通过最终确定的回程网络向支持该回程网络的RAN 402发送控制信号。

图5是示出根据本公开的实施例的使用由SMF发起的N4关联建立过程来发送回程网络相关信息的方法的图。

N4关联建立过程是指在使用SMF和UPF之间的控制平面和用户平面之间的资源设立N4会话之前，交换SMF和UPF支持的功能和节点特性的过程。

参考图5，在步骤1中，SMF 501可以请求UPF 502建立N4关联。SMF 501可以执行以下操作A至F中的至少一些。

A.SMF 501可以通过N2接口向UPF 502发送用于控制平面的回程网络的类型。

B.SMF 501可以向UPF 502请求UPF 502所支持的回程网络的类型以及其他回程网络相关信息。

C.SMF 501可以向UPF 502请求是否检测到UPF和RAN之间的回程网络的存在、是否检测到非地面回程网络的存在、检测到的回程网络的类型以及其他检测到的回程网络相关信息。

D.SMF 501可以向UPF 502请求关于UPF 502可以支持的网络实例的信息以及其他网络实例相关的信息。

E.SMF 501可以向UPF 502请求关于可以由UPF 502指派给UE的IP地址范围的信息。关于IP地址范围的信息可以包括可以为每种类型的回程网络指派的IP地址范围、可以为每个网络实例指派的IP地址范围和/或可以为每个S-NSSAI指派的IP地址范围。

F.SMF 501可以向UPF 502请求关于由UPF 502管理的用户平面路径的QoS信息。用户平面路径可以包括通用分组无线系统(GPRS)隧道协议用户平面(GTP-U)路径。SMF 501可以提供以下指示信息i至iii作为指示所请求的QoS信息的目标的信息。

i.GTP-U路径的接口类型。(如N3、N9)

ii.发起QoS信息报告的条件。发起条件可以包括阈值和测量周期。

iii.当发起QoS信息报告的条件是阈值时，可以包括要应用阈值的目标。该目标可以包括平均分组延迟时间、最小分组延迟时间和最大分组延迟时间。

在图5的步骤2中，UPF 502可以向SMF 501发送在步骤1中请求的信息。在实施例中，UPF 502可以提供所有请求的信息，或者可以仅提供可用的信息。在实施例中，即使当UPF 502不是在步骤1中从SMF 501接收请求的目标时，UPF 502也可以向SMF 501发送UPF502支持的回程网络的类型和其他回程网络相关信息；当UPF 502检测到UPF和RAN之间存在回程网络时，检测的事实、检测到的回程网络的类型以及其他回程网络特性相关的信息；关于UPF 502可以支持的网络实例的信息以及其他网络实例相关的信息；关于可以由UPF 502指派给UE的IP地址范围的信息；和/或关于由UPF 502管理的用户平面路径的QoS信息。

图6是示出根据本公开的实施例的使用由UPF发起的N4关联建立过程来发送回程网络相关信息的方法的图。

参考图6，在步骤1中，UPF 601可以请求SMF 602建立N4关联。在实施例中，UPF 601可以通过N2接口和其他信息向SMF 602请求用于控制平面的回程网络的类型。在实施例中，当UPF 601发送N4关联建立的请求时，UPF 601可以提供信息G至L中的至少一个

G.UPF 601是否检测到UPF和RAN之间回程网络的存在，UPF 601是否检测到非地面回程网络的存在，检测到的回程网络的类型，以及其他检测到的回程网络相关信息

H.通过N3接口用于控制平面的回程网络的类型

I.UPF 601支持的回程网络的类型和其他回程网络相关信息

J.UPF 601可以支持的网络实例的信息以及其他网络实例相关的信息

K.关于可以由UPF 601指派给UE的IP地址范围的信息。关于IP地址范围的信息可以包括可以为每种类型的回程网络指派的IP地址范围、可以为每个网络实例指派的IP地址范围和/或可以为每个S-NSSAI指派的IP地址范围。

L.关于由UPF 601管理的用户平面路径的QoS信息。用户平面路径可以包括GTP-U路径。

参考图6，在步骤2中，SMF 602可以响应UPF 601的N4关联建立请求。在实施例中，即使当SMF 602不是在步骤1中从UPF 601接收请求的目标时，SMF 602也可以通过N2接口和其他信息提供用于控制平面的回程网络的类型。

图7是示出根据本公开的实施例的使用由SMF发起的N4关联更新过程来发送回程网络相关信息的方法的图。

N4关联更新过程是指当SMF和UPF支持的功能、节点特性和可用资源发生变化时，为SMF和UPF之间设立的N4关联交换变化信息的过程。

参考图7，在步骤1中，SMF 701可以请求UPF 702进行N4关联更新。SMF 701可以执行参照图5描述的操作A至F中的至少一个。在实施例中，当SMF 701执行操作A至F中的至少一个时，SMF 701可以提供或请求所有信息，或者可以仅提供或请求改变的信息。

在图7的步骤2中，UPF 702可以向SMF 701发送在步骤1中请求的信息。在实施例中，即使当UPF 702不是在步骤1中从SMF 701接收请求的目标时，UPF 702也可以向SMF 701发送由UPF 702支持的回程网络的类型和其他回程网络相关信息；关于可以由UPF指派给UE的IP地址范围的信息；当UPF 702检测到UPF和RAN之间存在回程网络时，检测的事实、检测到的回程网络的类型以及其他回程网络特性相关信息；关于UPF 702可以支持的网络实例的信息以及其他网络实例相关信息；和/或关于由UPF 702管理的用户平面路径的QoS信息。在实施例中，UPF 702可以提供所有信息，或者可以仅提供改变的信息。

图8是示出根据本公开的实施例的使用由UPF发起的N4关联更新过程来发送回程网络相关信息的方法的图。

参考图8，在步骤1中，UPF 801可以请求SMF 802进行N4关联更新。在实施例中，UPF801可以通过N2接口和其他信息向SMF 802请求用于控制平面的回程网络的类型。在实施例中，UPF 801可以向SMF 802提供或请求所有信息，或者可以仅提供或请求改变的信息。在实施例中，当UPF 801发送请求时，UPF 801可以提供参考图6描述的信息G至L中的至少一个。

参考图8，在步骤2中，SMF 802可以响应UPF 801的N4关联更新请求。在实施例中，即使当SMFG 802不是在步骤1中从UPF 801接收请求的目标时，SMF 802也可以通过N2接口和其他信息提供用于控制平面的回程网络的类型。在实施例中，SMF 802可以提供所有信息，或者可以仅提供改变的信息。

图9是示出根据本公开的实施例的使用N4报告过程发送回程网络相关信息的方法的图。

N4报告过程是指UPF向SMF提供不限于在SMF和UPF之间建立的特定N4会话的信息的过程。不限于特定N4会话的信息的示例可以如下。当由UPF管理的用户平面连接路径(例如，使用GTP-U协议(GTP-U路径)的连接路径)中出现问题并且用户平面连接路径可能不被使用时，它可能影响UPF和通过路径连接的所有对应节点(例如，RAN或其他UPF)之间设立的所有N4会话的管理。因此，在这种情况下，UPF可以向SMF报告用于标识具有问题的用户平面连接路径的信息、与问题相关的信息、用于标识受影响的N4会话的信息以及用于标识对方节点的信息。

参考图9，在步骤1中，当UPF 901识别出在不限于特定N4会话的信息中发生了事件时，UPF 901可以向SMF 902发送包括UPF ID、事件和状态的N4报告消息。该事件可以包括用于由UPF管理的用户平面的回程网络的变化、回程网络的类型的变化、其他回程网络相关信息的变化、回程网络是否可用、回程网络部分的平均分组延迟时间、最小分组延迟时间或最大分组延迟时间的异常变化、可由UPF指派的IP地址范围的变化、可由UPF支持的网络实例的信息以及其他网络实例相关信息、可由UPF支持的网络实例的信息的变化以及其他网络实例相关信息的变化。然而，本公开不限于此。

参考图9，在步骤2中，SMF 902可以通知UPF 901已经接收到步骤1的N4报告消息。

图10是示出根据本公开实施例的终端的内部结构的图。

参照图10，终端1000可以包括处理器1010、收发器1020和存储器1030。根据终端的上述通信方法，终端的处理器1010、收发器1020和存储器1030可以操作。然而，终端的元件不限于此。例如，终端可以包括比上述元件更多或更少的元件。此外，处理器1010、收发器1020和存储器1030可以实现为一个芯片。

处理器1010可以控制一系列处理，以允许终端根据上述实施例进行操作。在上述实施例中，处理器1010可以仅执行一些操作。然而，本公开不限于此，并且处理器1010可以控制所有过程，使得终端根据上述实施例的全部或部分进行操作。

收发器1020可以向基站发送信号和从基站接收信号。该信号可以包括控制信息和数据。为此，收发器1020可以包括用于上变频和放大发送信号的频率的RF发送器，以及用于低噪声放大和下变频接收信号的频率的RF接收器。然而，这仅仅是收发器1020的示例，并且收发器1020的元件不限于RF发送器和RF接收器。

此外，收发器1020可以通过无线信道接收信号，并且可以向处理器1010输出信号，并且可以通过无线信道发送从处理器1010输出的信号。

存储器1030可以存储终端操作所需的程序和数据。此外，存储器1030可以存储包括在由终端获得的信号中的控制信息或数据。存储器1030可以包括存储介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘、光盘(CD)-ROM或数字多功能盘(DVD)或其组合。此外，存储器1030可以包括多个存储器。

图11是示出根据本公开实施例的基站的内部结构的图。

参照图11，基站可以包括处理器1110、收发器1120和存储器1130。根据基站的通信方法，处理器1110、收发器1120和存储器1130可以操作。然而，基站的元件不限于此。例如，基站可以包括比图11所示更多或更少的元件。此外，处理器1110、收发器1120和存储器1130可以实现为一个芯片。在实施例中，基站可以包括包含在基站和核心网络中的实体，例如，AMF、SMF和UPF。

处理器1110可以控制一系列过程，以允许基站根据上述实施例进行操作。在上述实施例中，处理器1110可以仅执行一些操作。然而，本公开不限于此，处理器1110可以控制所有过程，使得基站根据上述实施例的全部或部分进行操作。

收发器1120可以向终端发送信号和从终端接收信号。该信号可以包括控制信息和数据。为此，收发器1120可以包括用于上变频和放大发送信号的频率的RF发送器，以及用于低噪声放大和下变频接收信号的频率的RF接收器。然而，这仅仅是收发器1120的示例，并且收发器1120的元件不限于RF发送器和RF接收器。

此外，收发器1120可以通过无线信道接收信号，并且可以向处理器1110输出信号，并且可以通过无线信道发送从处理器1110输出的信号。

存储器1130可以存储基站操作所需的程序和数据。此外，存储器1130可以存储由基站获得的信号中包括的控制信息或数据。存储器1130可以包括存储介质，例如ROM、RAM、硬盘、CD-ROM或DVD或其组合。此外，存储器1130可以包括多个存储器。在实施例中，存储器1130可以存储用于基于回程信息的会话管理的程序。

根据本公开的各种实施例，提供了一种当在3GPP 5G系统中配置网络时预设回程网络相关信息，并且当存在来自用户设备(UE)的5G网络连接请求时确定将由RAN和核心网络使用的回程网络的方法。

此外，根据本公开的各种实施例，提供了一种在3GPP 5G系统中确定当UE连接到RAN和核心网络时使用的回程网络的特性的方法，并且提供了一种基于该确定选择适合于会话管理的SMF或UPF的方法。

此外，根据本公开的各种实施例，提供了一种在执行会话管理过程的NF之间交换当UE连接到3GPP 5G系统中的RAN和核心网络时使用的回程网络的特性信息的方法，并且提供了一种基于UE使用的回程网络的特性信息来执行会话管理所必需的过程的方法，包括选择用于策略和计费管理的Qos简档以及选择用户数据传输路径。

本公开中可获得的效果不限于上述效果，本领域普通技术人员可以从上述描述中清楚地理解未提及的其他效果。

根据权利要求或本文描述的实施例的方法可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

当这些方法由软件实现时，可以提供存储一个或多个程序(软件模块)的计算机可读存储介质。存储在计算机可读存储介质中的一个或多个程序被配置为由电子设备中的一个或多个处理器执行。一个或多个程序包括用于允许电子设备执行根据权利要求或实施例的方法的指令。

程序(例如，软件模块或软件)可以存储在随机存取存储器(RAM)、包括闪存的非易失性存储器、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁盘存储设备、光盘-ROM(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、另一种光存储设备或盒式磁带中。可选地，程序可以存储在包括一些或所有上述存储介质的任意组合的存储器中。此外，每个存储器可以包括多个存储器。

此外，程序可以存储在可附接的存储设备中，该存储设备可以通过诸如互联网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)或存储区域网(SAN)或其组合的通信网络来访问。这种存储设备可以经由外部端口连接到用于执行本公开实施例的装置。此外，通信网络上的独立存储设备可以连接到用于执行本公开实施例的装置。

在上述本公开的具体实施例中，根据所阐述的本公开的具体实施例，本公开中包括的组件以单数或复数表示。然而，为了便于解释，根据情况适当地选择单数或复数表示，本公开不限于单数或复数组件，并且以复数表示的组件甚至可以以单数配置，或者以单数表示的组件甚至可以以复数配置。

应当理解，本文描述的公开内容的实施例应当被认为仅仅是描述性的，而不是为了限制的目的。也就是说，本领域普通技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以在本公开的实施例中进行形式和细节上的各种改变。此外，这些实施例可以根据需要彼此组合。例如，本公开的一个实施例和另一个实施例的部分可以彼此组合以操作基站和终端。此外，可以在诸如FDD LTE系统、TDD LTE系统和5G或NR系统的各种系统中进行基于本公开的实施例的技术精神的其他修改。