用于用户平面路径选择、重选和通知用户平面变化的系统和方法与流程

本申请要求于2016年6月21日提交的标题为“systemsandmethodsfornetworkcapabilityexposure”的美国临时申请序列号62/352,857、于2016年6月30日提交的标题为“systemsandmethodsforuserplanepathselection,reselection,andnotificationofuserplanechanges”的美国临时申请序列号62/356,993、以及于2016年8月15日提交的标题为“systemsandmethodsforuserplanepathselection，reselection，andnotificationofuserplanechanges”的美国临时申请序列号62/375,198的权益，其全部内容通过引用并入本文中。本申请还要求于2017年6月19日提交的标题为“systemsandmethodsforuserplanepathselection，reselection，andnotificationofuserplanechanges”的美国申请序列号15/626,948的权益。

本发明涉及通信网络领域，并且具体地涉及用于用户平面路径选择、重选以及通知用户平面变化的系统和方法。

背景技术：

网络能力开放(networkcapabilityexposure，nce)技术的出现为第三方实体(如互联网服务提供商(internetserviceprovider，isp)和互联网内容提供商(internetcontentprovider，icp))提供了网络管理能力。例如，isp可以使用开放式应用编程接口(applicationprogramminginterface，api)来配置和管理通过通信网络执行的相应服务，而网络运营商可以提供对网络中的网络资源的总体管理。然而，这种配置要求网络运营商与isp之间高度协调地工作。

基于第3代合作伙伴计划(3rdgenerationpartnershipproject，3gpp)关于服务开放和能力支持(serviceexposureandenablementsupport，sees)要求的研究，网络运营商可以向第三方实体提供网络信息，同时维护对网络的特定的控制能力。然而，第5代(5thgeneration，5g)通信协议的提案缺乏能够有效地或高效地向第三方实体提供网络控制能力的机制。

提供此背景信息以揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。并不旨在也不应被解释为任何前述信息构成了针对本发明的现有技术。

技术实现要素：

本发明的实施方式的目标是提供一种用于用户平面路径选择和通知用户平面变化的方法，其可以根据5g通信网络协议来执行。

根据实施方式，提供了一种用于利用第三方实体执行通信网络上的用户平面(userplane，up)路径选择或重选的方法。该方法包括：由网络能力开放功能(networkcapabilityexposurefunction，ncef)接收来自第三方实体的up路径选择或重选信息。该方法还包括由ncef向维护up路径配置数据的控制平面功能发送up路径选择策略请求，该up路径选择策略请求是根据up路径选择或重选信息生成的并且用于触发对up路径选择或重选信息的安装。

根据实施方式，提供了一种用于由第三方实体执行通信网络上的用户平面(up)路径选择的方法。该方法包括：由策略控制功能(policycontrolfunction，pcf)接收up路径选择策略请求，该up路径选择策略请求被配置成触发对根据来自第三方实体的up路径选择或重选信息生成的up路径选择策略的安装。该方法还包括由pcf实施up路径选择策略，其中，实施包括提供up路径选择策略细节。

根据实施方式，提供了一种用于利用第三方实体执行通信网络上的用户平面(up)路径选择的方法。该方法包括：由会话管理功能(sessionmanagementfunction，smf)实施up路径选择策略，其中，实施包括获得up路径选择策略细节。

根据实施方式，提供了一种用于影响通信网络上的流量路由的方法。该方法包括：由网络开放功能(networkexposurefunction，nef)从应用功能接收流量分流(trafficsteering)请求，该流量分流请求指示用于影响协议数据单元(protocoldataunit，pdu)会话的up流量的路由决策的请求。该方法还包括由nef向维护通信配置数据的策略控制功能发送指示流量分流请求的数据，从而影响通信网络上的流量路由。

根据实施方式，提供了一种用于影响通信网络上的流量路由的方法。该方法包括：由策略控制功能(pcf)接收指示来自网络开放功能的流量分流请求的数据，该流量分流请求指示用于影响协议数据单元(pdu)会话的up流量的路由决策的请求。该方法还包括由pcf实施所述流量分流请求，其中，实施包括发送指示流量分流请求的规则，从而影响通信网络上的流量路由。

根据实施方式，提供了一种用于执行上文定义的方法中的一个或更多个方法的网络节点。该网络节点包括：处理器以及存储机器可执行指令的机器可读存储器。该机器可执行指令在由所述处理器执行时将所述网络节点配置成执行与一个或更多个上文定义的方法相关联的步骤。

根据一些实施方式，流量分流请求包括指示下述中的一个或更多个的数据：ue过滤器信息、up标志(landmark)和与应用所请求的流量分流时的时间段相关的时间有效性条件。根据一些实施方式，up标志是数据网络访问标识符。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于利用第三方实体执行通信网络上的用户平面(up)路径选择的方法。该方法包括：接收来自第三方实体的基于应用编程接口的up路径选择请求；执行对该请求的验证和授权过程；向维护配置数据的控制平面功能发送up路径选择配置请求；获得确认该up路径选择配置请求的参考编号；以及根据参考编号安装该up路径选择。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于向网元通知通信网络中的用户平面(up)变化的方法。该方法包括：接收up变化通知请求；对该请求执行验证和授权过程；向维护配置数据的控制平面功能发送up变化通知；获得确认up变化通知的参考编号；以及根据该参考编号实施up变化通知。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于向网元通知通信网络中的用户平面(up)变化的方法。该方法包括：接收up变化请求；根据该up变化请求执行up路径选择；根据up路径的变化确定任何up变化；向网络能力开放功能发送up变化通知；以及从应用功能控制器接收对up变化通知的确认。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于向网元通知通信网络中的用户平面(up)变化的方法，该方法包括：接收up路径变化请求并识别受所请求的up变化影响的协议数据单元(pdu)会话，并且确定所需的会话与服务连续性(sessionandservicecontinuity，ssc)模式。该方法还包括根据up路径变化请求来执行up路径选择并向应用系统控制器发送up变化通知。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于操作通信网络中的ue的方法，该方法包括：向网络实体发送新会话请求；接收对响应于新会话请求而执行的新会话建立完成的指示；以及使用所述新会话建立进行数据传输，其中，执行所述新会话建立包括：向网元通知通信网络中的用户平面(up)变化；接收与新会话请求对应的up路径变化请求；识别受所请求的up路径变化影响的协议数据单元(pdu)会话；根据up路径变化请求执行up路径选择；以及向应用系统控制器发送up变化通知。

附图说明

根据以下结合附图所作的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：

图1a是根据一种实施方式的通信网络的功能性示意图；

图1b是根据一种实施方式的用于由第三方实体发现通信网络中开放的nce功能的方法的呼叫流程图；

图1c是根据一种实施方式的用于由第三方实体处理通信网络中nce请求的过程的呼叫流程图；

图2a是根据另一实施方式的通信网络的功能性示意图；

图2b是根据另一实施方式的用于由第三方实体发现通信网络中开放的nce功能的方法的呼叫流程图；

图2c是根据另一实施方式的用于由第三方实体处理通信网络中nce请求的过程的呼叫流程图；

图3a是根据另一实施方式的通信网络的功能性示意图；

图3b是根据另一实施方式的用于由第三方实体发现通信网络中开放的nce功能的方法的呼叫流程图；

图3c是根据另一实施方式的用于由第三方实体处理通信网络中nce请求的过程的呼叫流程图；

图4是根据一种实施方式的通信网络的逻辑示意图；

图5a是根据另一实施方式的通信网络的逻辑示意图；

图5b是根据一种实施方式的用于由第三方应用系统(applicationsystem，as)控制通信网络中用户平面路径选择的方法的呼叫流程图；

图5c是根据一种实施方式的用于由第三方as控制通信网络中服务质量(qualityofservice，qos)建立的方法的呼叫流程图；

图5d是根据一种实施方式的用于第三方as在通信网络上执行会话qos策略安装的方法的呼叫流程图；

图5e是根据一种实施方式的用于ue在通信网络上执行会话建立过程的方法的呼叫流程图；

图6a是根据另一实施方式的通信网络的逻辑示意图；

图6b是根据一种实施方式的用于第三方as控制通信网络中up路径选择或重选的方法的呼叫流程图；

图6c是根据一种实施方式的用于向网元通知up变化的方法的呼叫流程图；

图6d是根据另一实施方式的用于向网元通知up变化的方法的呼叫流程图；

图7是根据另一实施方式的通信网络的逻辑示意图；

图8a是根据一种实施方式的在up重选之后位于用户面网关(userplanegateway，up-gw)处的针对下行链路流量的流量分流的示意图；

图8b是根据一种实施方式的在as重定位之后位于upgw处的针对上行链路流量的流量分流的示意图；

图8c是根据一种实施方式的在up重选之后位于as网络中的针对下行链路流量的流量分流的示意图；

图8d是根据一种实施方式的在as重定位之后位于as网络中的针对上行链路流量的流量分流的示意图；

图9是用于应用感知的up路径选择(重选)的方法的呼叫流程图；

图10a是描述根据本发明的一种实施方式的用于启用对up路径选择(重选)的应用感知的过程的流程图。

图10b是根据本发明的一种实施方式的详细描述用于up路径选择(重选)的过程的流程图，其包括up变化通知和流量分流配置。

图10c是根据本发明的一种实施方式的更详细地示出图10a中的操作的流程图。

图10d是根据本发明的一种实施方式的更详细地示出图10b中的操作的流程图；以及

图11是根据一种实施方式的硬件装置的示意图。

应该注意，在整个附图中，用相同的附图标记来表示相同的特征。

具体实施方式

本发明的实施方式公开了网络信息和能力开放(nce)框架，其可以在存在网络切片(networkslice，ns)的情况下应用于下一代通信系统(例如5g)。在一些实施方式中，网络能力可以是集中到/公用于核心网络的和/或在核心网络与网络切片之间共享/分布的。在其他实施方式中，网络能力可以被选择性地分离，例如网络切片之间(即特定于ns)。在一些实施方式中，nce框架可以包含公共nce功能和一些ns(特定于切片的)nce功能(每个ns一个)。这可以在3gpp网络中提供统一的接口供第三方或ue使用以发现、访问和定制开放的网络能力。

图1a是根据一种实施方式的通信网络的功能性示意图。该通信网络包括可以部署在核心网络上的公共网络实体(networkentity，ne)101(公共ne)，并且包括：与外部功能/实体104接合的公共网络能力开放功能(commonnetworkcapabilityexposurefunction，c-ncef)102，用于执行授权和相关功能的策略控制功能103，用于执行认证、安全及相关功能的归属用户系统(homesubscribersystem，hss)功能105，以及用于执行各种网络相关任务的各种公共网络实体功能(c-ne1106a、c-ne2106b)(例如移动性管理实体、切片选择实体、认证实体、策略控制实体等)。根据实施方式，pcf103被配置成根据下述参数来生成或确定要应用于用户设备(userequipment，ue)或协议数据单元(pdu)会话的策略规则，所述参数可以包括下述中的一个或更多个：订阅数据、应用配置文件、服务配置文件、应用请求或者容易理解的其他参数。在该网络能力开放框架中，pcf可以提供如上所述的授权功能，其中，该授权功能可以包括针对运营商网络的策略来验证请求。第三方实体(例如在核心网络、独立的第三方应用系统、或ue上运行的属于第三方的应用)通过ncef接合到公共nce。正如容易理解的，核心网络、独立的第三方应用系统或ue可以通过公共ncef接合到公共ne。

也可以将网络切片(ns1107、ns2108)部署在核心网络上，每个网络切片还包括相应的特定于切片的网络实体功能(ss-ne1109a、110a，ss-ne2109b、110b)(例如特定于切片的会话管理实体、特定于切片的策略控制实体、特定于切片的计费实体等)，用于执行各种特定于切片的网络相关任务。如本领域技术人员所理解的，网络切片是使用网络功能虚拟化技术来管理网络上的流量和相关信令的特定组合的逻辑功能的集合。例如，每个切片可以被分配网络资源(带宽、调度、接入、节点使用等)的一部分，并且由移动网络运营商(mobilenetworkoperator，mno)管理以便通过网络(利用无线装置、用户设备等)为其终端用户的请求服务(或提供服务)。如图1a所示，特定于切片的网络实体功能(ss-ne1、ss-ne2)逻辑地接合/连接到公共网络能力开放功能(c-ncef)。

因此，图1a中示出的通信网络(通过c-ncef)提供了实现对网络的集中控制的公共接口。安全和策略控制功能连同对切片的的操作、支配和管理(operation,administration,andmanagement，oam)在各种实体之间共享。c-ncef允许外部实体发现/访问开放的网络能力(即可以在外部管理或控制的网络功能)，无论其是公共ne的功能还是特定网络切片的功能。在一些实施方式中，这还可以包括经授权且安全的对3gpp公共系统能力的访问以及在运营商的控制下对所开放的服务的执行。

有利的是，图1a所示的通信网络架构可以提供具有集中控制的集中接口。可以在提供共享的oam的同时承担共享的安全(即认证)与策略控制(即授权)。单个中央ncef可以提供：

·外部实体发现开放的网络能力的能力，无论公共的还是ns特定的。

·经授权且安全访问3gpp公共系统能力以及在运营商的控制下对开放的服务的执行，无论公共的还是ns特定的。

根据实施方式，策略控制可以提供如上所述的授权功能，其中，该授权功能可以包括验证或请求，例如对针对运营商网络的策略请求进行验证。

图1b是示出根据一种实施方式的用于由第三方实体或ue发现通信网络上的开放的网络能力开放(nce)功能的过程的呼叫流程图。图1b所示的方法可以例如在图1a所示的通信网络上执行。在步骤1中，第三方/ue向c-ncef发送nce发现请求。该请求可以包括第三方/ue的身份，并且还可以包括与公共ne相关或是ns特定的期望的网络能力。在步骤2中，c-ncef功能通过与hss功能进行通信来认证第三方。在步骤3中，c-ncef功能向第三方/ue响应，例如提供所请求的信息，或开放的或所期望的网络能力的开放状态(即第三方/ue可以访问的那些功能或能力)。在某些实施方式中，该方法中的c-ncef的任务可以由公共ne中的另一功能(例如由c-ne)来执行。

图1c是根据一种实施方式的用于由第三方实体(或ue)处理通信网络中网络能力开放(nce)请求的过程的呼叫流程图。nce请求可以包括例如对up路径选择或重选策略进行安装的请求、对端对端qos策略的请求、对改变可收费方的请求、对ue位置的查询以及对ue连接状态的查询。根据所开放的网络能力，可能存在各种其他nce请求。图1c所示的方法可以在例如图1a所示的通信网络上执行。在步骤11中，第三方向c-ncef发送nce请求。该请求可以是查询、指令或是某些网络功能/能力的期望配置。在步骤12中，c-ncef与hss功能进行通信以认证第三方。在步骤13中，ncef与策略控制功能进行通信，其根据运营商策略执行授权。经授权后，在步骤14中，c-ncef根据该请求分派nce处理请求合适的c-ne功能(例如，c-ne1)。在分派该请求之前，在一些实施方式中，c-ncef可以通过将接收到的nce请求转换为c-ne可理解的内部格式并将其与内部配置进行协调来执行编译。例如，该请求可以携带相关的运营商策略。在步骤15中，c-ne功能针对运营商策略例如通过准备查询应答或应用所指令的配置来处理上述nce处理请求。在步骤16中，c-ne向c-ncef发送nce处理响应作为查询应答或配置确认。在步骤17中，c-ncef向第三方转发nce响应，其可以包括从nce处理响应(步骤16)嵌入的信息。在转发之前，在一些实施方式中，c-ncef可以例如通过将原始nce信息转换为第三方可理解的格式或者根据运营商策略应用过滤或聚合规则来编译原始nce信息以避免信息泄漏。如果存在多个来自不同ne的nce处理响应，则也可以将其聚合成单个聚合nce响应。

图2a是根据另一实施方式的通信网络的功能性示意图。图2a所示的通信网络与图1a所示的通信网络类似，除了c-ncef功能分散在每个网络切片(ns1、ns2)中的特定于切片的ncef功能(ss-ncef)中，其中每个切片还包括其自己的特定于切片的策略控制功能。以这种方式，在图1a的网络中集中执行的ncef功能现在分布于公共ne与不同的网络切片之间。

图2a中的通信网络可以在保持分离的策略控制(即授权)并提供准分离的oam的同时提供共享的安全功能(即认证)。第三方可以与(公共ne中的)c-ncef201接合。在一些实施方式中，可以由c-ncef202执行认证，而可以由网络切片的ssncef203a、203b来执行授权，这取决于请求与公共ne相关还是与网络切片相关。这可以提供能够重新分布或减轻核心网络上的处理资源的更通用的配置。

根据某些实施方式，c-ncef功能可以包括：对来自第三方204的nce请求进行分类并将特定于ns的请求重定向到相应的ssncef，允许外部实体发现开放的公共网络能力/功能，提供经授权且安全访问3gpp公共系统能力，以及在运营商的控制下执行开放的公共服务。ssncef功能还可以包括：允许外部实体发现网络上的开放的特定于ns的能力(该发现例如可以通过公共ncef来执行)，提供经授权且安全访问3gpp特定于ns的系统能力，以及在运营商的控制下执行开放的特定于ns的服务。

有利的是，图2a所示的通信网络架构可以提供具有集中接口的半分布式配置以及分布式配置。可以在提供准分离的oam的同时承担共享的安全(即认证)与分离的策略控制(即授权)。在一个实施方式中，其包含公共ncef和多个特定于ns的ncef(每个ns一个)。第三方实体可以与公共ncef接合。认证可以由公共ncef来执行，而授权可以由公共ncef或nsncef来执行，这取决于请求是与公共nce相关还是与特定于ns的nce相关。

公共ncef可以提供：

·对来自第三方实体的nce请求进行分类并将特定于ns的请求重定向到相应的nsncef。

·外部实体发现开放的公共网络能力的能力。

·经授权且安全访问3gpp公共系统能力以及在运营商的控制下对所开放的公共服务的执行。

nsncef可以提供：

·外部实体发现开放的特定于ns的网络能力的能力。该发现通过公共ncef来完成。

·经授权且安全访问3gpp特定于ns的系统能力以及在运营商的控制下对所开放的特定于ns的服务的执行。

图2b是根据另一实施方式的用于由第三方实体或ue发现通信网络上的开放的网络能力开放(nce)功能的过程的呼叫流程图。图2b所示的方法可以例如在图2a所示的通信网络上执行。在步骤21中，第三方向c-ncef功能发送nce发现请求。该请求可以包括第三方的身份，并且还可以包括公共的或特定于ns的所要求的网络功能。在步骤22中，c-ncef功能与hss功能进行通信以认证第三方。在步骤23中，对于与特定于ns的网络功能相关的请求，c-ncef功能(从对应的ssncef)获得与nce发现请求相关的信息。在步骤24中，c-ncef功能利用详述开放的或可用的网络功能/能力的信息或开放状态向第三方响应。

图2c是根据一种实施方式的用于由第三方实体(或ue)处理通信网络上的网络能力开放(nce)请求的过程的呼叫流程图。图2c所示的方法可以例如在图2a所示的通信网络上执行。在步骤31中，第三方向c-ncef发送nce请求。该请求可以是用来请求某些网络能力的查询或配置指令。在步骤32中，c-ncef与hss进行通信以认证第三方。根据该nce请求，可以通过网络切片(选项a33a)或者在公共ne(选项b33b)内执行授权。例如，如果该nce请求是特定于ns的，则ncef可以将其转发至相应的ssncef以进行处理(参见执行ss授权和处理的“选项a”中的步骤33a.1至33a.6)。如果该nce请求不是特定于ns的，则公共ne可以自身执行处理(参见“选项b”中的步骤33b.1至33b.4)。最后，在步骤34中，c-ncef向第三方转发nce响应，其可以包含与该nce请求相关的nce信息。

图3a是根据另一实施方式的通信网络的功能性示意图。图3a中示出的通信网络与图2a中示出的通信网络类似，除此之外每个网络切片(ns1305、ns2306)还包括特定于切片的hss功能301a、301b并且第三方实体304还可以与每个网络切片的ss-ncef303a、303b接合。

在特定实施方式中，图3a中的通信网络可以执行独立的安全(即认证)、策略控制(即授权)和oam。认证过程可以由c-ncef302或ss-ncef来执行，这取决于请求是与公共ne相关还是与特定于ns的nce相关。ss-ncef可以执行公共请求识别和重定向、允许外部实体发现开放的/可用的特定于ns的网络特征/能力以及在运营商的控制下执行对特定于ns的系统特征的授权、访问和执行。c-ncef还可以允许外部实体例如通过ss-ncef发现可用的/开放的特定于ns的网络功能/能力，并且在运营商的控制下执行对公共系统能力的授权、访问和执行。在某些实施方式中，第三方实体可以仅与ns的ss-ncef接合而不与c-ncef接合。

有利的是，图3a所示的通信网络架构可以提供具有分布式接口的分布式nce以及分布式控制。该架构可以在提供分离的oam的同时承担分离的安全(即认证)与分离的策略控制(即授权)。其可以包含公共ncef和多个特定于ns的ncef(每个ns一个)。在一些情况下，第三方实体可以仅与单独的nsncef接合。认证可以由nsncef来执行，而授权可以由公共ncef或nsncef来执行，这取决于请求是与公共nce相关还是与特定于ns的nce相关。

nsncef可以提供：

·公共请求识别和(对公共ncef的)重定向。

·外部实体发现开放的特定于ns的网络能力的能力。

·在运营商的控制下对特定于ns的系统能力的授权、访问和执行。

公共ncef可以提供：

·外部实体经由特定于ns的ncef发现开放的特定于ns的网络能力的能力。

·在运营商的控制下对公共系统能力的授权、访问和执行。

图3b是根据一种实施方式的用于由第三方实体或ue发现通信网络上的开放的网络能力开放(nce)功能的过程的呼叫流程图。图3b所示的方法可以例如在图3a所示的通信网络上执行。在步骤41中，第三方/ue向ss-ncef功能发送nce发现请求。该请求可以包括第三方的身份以及无论特定于ns的还是其他的期望的网络功能/能力。在步骤42中，ss-ncef功能通过与sshss功能进行通信来执行对第三方的认证。在步骤43中，如果与公共ne网络功能/能力相关，则ss-ncef功能与c-ncef功能进行通信以获得所请求的(与该请求相关的)信息。在步骤44中，ssncef功能利用可用/开放的网络能力的信息或开放状态向第三方响应。

图3c是根据一种实施方式的用于由第三方实体(或ue)处理通信网络上的网络能力开放(nce)请求的过程的呼叫流程图。图3c所示的方法可以例如在图3a所示的通信网络上执行。在步骤51中，第三方向ss-ncef发送nce请求。该请求可以是用来请求某些网络能力的查询或配置指令。在步骤52中，ss-ncef与sshss进行通信以认证第三方。可以根据该nce请求通过网络切片(选项b53b)或者在公共ne内(选项a53a)执行授权。例如，如果nce请求不是特定于ns的，则ss-ncef可以将该请求转发至c-ncef以执行对该请求的处理(参见“选项a”中的步骤53a.1至53a.6)，并且如果nce请求是特定于ns的，则ss-ncef可以在ns内执行处理(参见执行ss授权和处理的“选项b”中的步骤53b.1至53b.4)。最后，在步骤54中，ss-ncef向第三方转发nce响应，其可以包含与该nce请求相关的nce信息。

图4是根据一种实施方式的通信网络的逻辑示意图。图4中的通信网络示出了可以利用的各种用户平面(up)分段和路径，例如，用于在ue401与应用系统(as)402之间传送会话请求并实现会话管理(sessionmanagement，sm)通信。容易理解，图4示出了可以使用的分段和路径，并且所提供的路径的示例不一定在图4中被明确示出。如图所示，通信网络包括3gpp网络，其包括耦接到核心网络用户平面(corenetworkuserplane，cnup)404的无线接入网(radioaccessnetwork，ran)403。cnup包括网络功能nf1和nf2，其被部署为3gpp网络内的逻辑实体。如图所示，nf2包括3个不同实例：nf2_1405、nf2_2406、nf2_3407，其各自形成去往nf1的不同的逻辑路径。网内应用功能(网内af)包括3个不同的实例：af1_1409、af1_2410、af1_3411，每个实例分别逻辑地耦接到实例nf2_1、nf2_2、nf2_3，并且集体耦接到应用系统(as)。根据实施方式，网内应用功能可以指被部署在网络内并且被配置成用于流量处理的应用。as可以由独立于3gpp网络的第三方实体拥有。在一些实施方式中，网内af412可以被部署在3gpp网络中或者可以被部署在独立的物理网络如as上。在一些实施方式中，网内af412可以被部署在3gpp网络上或者可以被部署在独立的网络如as上。可以理解，3gpp网络和其上部署有网内af的网络可以是所部署的逻辑网络，因此这两个网络可以作为在逻辑上独立的网络，同时可能在物理领域中交叠。

在一些情况下，在到达所需目的地(例如像流量功能链)之前，某些流量可能需要通过遍历某些功能实体/实例来进行特定的功能处理。例如，当在ue与as之间建立会话时，可以首选某个up路径，使得流量对与沿up路径的不同功能实体或实例相关联的特定功能处理开放。可以选择up路径以减少某些应用/节点/实体的负载状况，或者增强特定的应用性能。此外，一些应用可能具有有限的数据处理能力(即限制输入数据速率)，因此，在提供有关应用功能限制的情况下，有效的smf应当选择避免过载并保持服务质量(qualityofservice，qos)的up路径。

作为参照图4的说明性示例，假设ue希望向as发送会话请求并且考虑到其处理能力，优选的是流量经过af1_3。可以理解，ue向as发送的会话请求是应用级会话请求。如果3gpp网络没有意识到这一点，则它可能会选择可能相对更加过载的另一up路径(例如通向af1_1的nf2_1)，从而导致资源管理效率低下且qos降低。因此，sm信息的开放可以向网络或as提供必要的信息，以更有效地确定合适的逻辑功能及其对应的up路径，从而改善整体网络性能和资源管理。在执行网络服务时也可以使用sm信息来通知产生的qos。如将在下面进一步详细讨论的，诸如as的第三方实体可以在给定sm信息和能力的情况下指定合适的网内af以及对应的up路径。

图5a是根据另一实施方式的通信网络的逻辑示意图。图5a中的通信网络可以用于向可以由独立于网络的第三方操作的应用系统(as)501提供网络上的会话管理(sm)能力，其包括用于相关服务的up路径选择和qos建立。如图5a所示，通信网络包括接入节点(accessnode，an)503、核心网络用户平面(cnup)504、会话管理(sm)模块502、策略控制功能505、ncef功能506和“网内应用功能”507，“网内应用功能”可以被部署在cnup上(未示出)。如图所示，ue通过an与网络接合，而as与“网内应用功能”接合并且可能与ncef功能接合。如之前所讨论的，网络能力开放功能(ncef)被配置成与外部功能/实体接合。例如，可以认为ncef与服务能力开放功能(servicecapabilityexposurefunction，scef)类似，scef安全地开放由网络接口提供的服务和能力。容易理解的是，ncef的另一个名称可以是网络开放功能(nef)。此外，还应该理解，会话管理模块(sm)也可以被称为会话管理功能(smf)。

图5b是根据一种实施方式的用于第三方as控制通信网络上的up路径选择的方法的呼叫流程图。例如，在某些实施方式中，图5b中的方法可以应用于图5a中的网络。在步骤61中，as向ncef发送用于up路径选择的基于api的请求。可以理解，基于api的请求可以被认为是来自第三方或第三方as的up路径选择请求。该请求可以理解为被配置成与up路径选择有关的信息，其中，该信息可以包括ue过滤器信息，该信息指示所请求的up路径选择应该被应用的ue。该请求还可以包括与up路径选择期间应该遵守的up标志以及针对该up标志要采取的进一步动作相关的信息。可能的动作可以包括：聚合到(converage_to)或分离于(diverage_from)、通过(go_throuhgh)或者有序访问(visit_in_order)，这意味着ue会话应该使用聚合到up标志、分离于up标志、通过up标志、有序访问up标志的up路径。根据实施方式，该请求可以指示在up路径选择或重选期间应该遵守的一个或更多个up标志。如将理解的，up标志可以是与用户平面或网络内的特定位置或特定点相关联的标识符，并且可以被认为是逻辑网络目的地。例如，up标志可以是与数据网络所关联的访问位置相关联的标识符，其可以被认为是数据网络访问标识符(datanetworkaccessidentifier，dnai)或其他标识符。在步骤62中，ncef执行对请求的验证和授权。例如，可能因为错误/不一致的参数或者由于访问控制策略拒绝验证而使请求无效。在一些实施方式中，在该步骤期间也可以应用其他安全措施，如认证。在步骤63中，ncef功能向as发回响应。该响应可以确认策略安装或者指示安装失败，并且还可以包括该请求的策略编号。正如将容易理解的，策略编号可以是标识符的形式，例如数字或字母-数字序列或其他标识符，策略编号与up路径选择策略相关联或标识该策略，该策略由up路径选择请求产生或与up路径选择请求关联。策略编号可以由as提供给ue，并且ue可以将该策略编号包括在其会话请求中。在会话请求中包括策略编号可以向smf通知是否需要应用任何特定策略。在步骤64中，ncef向策略控制功能发送up路径选择策略控制请求，以在as被授权安装up路径选择策略的情况下触发该安装。该请求还可以根据在步骤61中从as接收的up路径选择请求来生成。在步骤65中，策略控制功能与smf进行通信以实施策略。例如，smf可以将策略编号插入在本地维护的策略列表中。在存在会话请求的情况下，smf可以查找嵌入的策略编号并根据列表对其进行验证：如果策略编号有效，则从策略控制功能获得策略细节并应用；否则可以将无效的策略编号忽略。或者，smf可以通过提供ue信息来检查针对每个会话请求的策略控制功能。正如将容易理解的，smf可以应用另一种用于管理一个或更多个up路径选择策略的方法。在步骤66中，策略控制功能向ncef发回up路径选择策略控制响应。在某些实施方式中，如图5b所示，步骤63可以推迟到完成步骤66之后。

此外，进一步考虑图5b，如之前所讨论的，api请求可以包括：指示所请求的up路径选择应该被应用的ue的ue过滤器信息、在up路径选择期间应当遵守的up标志以及针对该up标志将采取的进一步动作，其中，这些动作可以限定ue会话应该使用聚合到up标志、分离于up标志、通过up标志、有序访问up标志的up路径。因此api请求可以相当于或等同于从应用系统(例如应用功能或应用控制器或其他以应用为中心的系统)接收到的流量分流请求。正如将容易理解的，流量分流可以包括确定路由决策，因为它们涉及可以由协议数据单元(pdu)会话定义的用户平面流量。

此外，例如，实施api请求或流量分流请求的步骤可以包括由sm从pcf获得策略或路径细节，其中，这些策略或路径细节指示所请求的up路径选择。因此，是pcf向sm传输、发送或传输指示流量分流请求或所请求的up路径选择策略的规则。

此外，如本领域技术人员将容易理解的，考虑到验证是为了检查或证明某事物的有效性或准确性而采取的动作并且，认证是证明或展示某事物是准确、真实或有效的动作，验证与授权的步骤也可以是术语认证与授权。

图5c是根据一种实施方式的用于第三方as执行通信网络上的qos建立的方法的呼叫流程图。例如，在某些实施方式中，图5c中的方法可以应用于图5a中的网络。在步骤71中，as向ncef发送针对会话qos建立的基于api的请求。该请求可以包括ue过滤器信息以及在会话管理期间应当被应用/遵守/实施的qos参数，ue过滤器信息指示所请求的会话qos建立应当被应用于的ue。在步骤72中，ncef执行对as的验证和授权。在某些实施方式中，可能因为错误/不一致的参数或者由于访问控制策略而使请求无效。在该步骤期间也可以应用其他安全措施，如认证。在步骤73中，ncef功能向as发回qos建立响应。该响应可以例如确认策略安装或者指示安装失败。该响应还可以包括针对请求的策略编号。在一些实施方式中，策略编号可以被提供给ue，并且该ue可以将该策略编号包括在其会话请求中。这可以允许smf在会话请求中搜索策略编号以确定是否需要将任何特定策略应用于该会话。在步骤74中，ncef向策略控制功能发送会话qos建立策略控制请求，以在as已被授权的情况下触发对会话qos建立策略的安装。例如，可以基于(在步骤71中)从as接收的会话qos建立请求来生成请求。在步骤75中，策略控制功能与smf进行通信以实施策略。

例如，smf可以将策略编号插入在本地维护的策略列表中。在会话请求期间，smf可以查找嵌入的策略编号并根据列表对其进行验证，如果策略编号有效，则从策略控制功能获得该策略细节并应用；否则可以将无效的策略编号忽略。或者，smf可以通过提供ue信息来检查针对每个会话请求的策略控制功能。正如将容易理解的，smf可以应用另一种用于管理一个或更多个策略的方法。在步骤76中，策略控制功能向ncef发回up路径选择策略控制响应。进一步参照图5c，在步骤76中，策略控制功能可以向ncef发回qos建立策略控制响应，其中，该qos建立策略控制响应可以指示策略编号。

图5d是根据一种实施方式的用于第三方as在通信网络上执行会话qos策略安装的方法的呼叫流程图。例如，在某些实施方式中，图5d中的方法可以应用于图5a中的网络。在步骤81中，as向ncef发送关于会话qos的基于api的请求。该请求可以包括ue过滤器信息以及在up路径选择期间应当遵守/实施的qos参数，ue过滤器信息指示所请求的会话qos应当被应用于的ue。在步骤82中，ncef根据请求执行验证和授权。例如，可能因为错误/不一致的参数或者由于访问控制策略导致请求无效。在该步骤处也可以应用其他安全措施，如认证。在步骤83中，ncef功能向ncef发回会话qos响应。该响应可以确认策略安装或者指示安装失败。其还可以包括用于追踪或管理目的的针对请求的参考编号。如果来自as的请求已被验证并授权(步骤82)，则在步骤84中ncef触发会话qos策略的安装。这可以包括例如步骤84a，其中，ncef向策略控制功能发送会话qos策略安装请求(该请求可以根据(在步骤81中)从as接收到的原始会话qos请求来生成)，然后，策略控制功能安装该策略，并且在步骤84b中策略控制功能向ncef发回响应。该响应可以包括参考编号或关于安装成功的确认。

图5e是根据一种实施方式的用于ue在通信网络上执行会话建立过程的方法的呼叫流程图。例如，在某些实施方式中，图5e中的方法可以应用于图5a中的网络。在步骤90中，ue被附着(附着到例如接入节点(accessnode，an)和/或移动性管理(mobilitymanagement，mm)实体)并且已经通过mm过程建立了mm上下文，该mm过程可以包括认证。在步骤91中，ue向mm功能发送会话建立请求。在步骤92中，mm功能将会话建立请求转发至合适的smf。在步骤93中，smf验证ue订阅了服务，例如通过获取用户数据信息和/或相关信息并且执行比较以验证ue上下文。在步骤94中，smf可以与策略控制功能进行交互，其可以基于诸如ue请求的信息和运营商策略(其可以由as定制)来确定包括up路径选择策略和连接的qos策略的会话管理策略。在步骤95中，smf选择up路径，例如针对up路径选择策来。在步骤96中，sm触发针对所选择的up路径和qos策略建立pdu资源。最后，在步骤97中，sm(例如经由mm功能)向ue发送会话建立响应。

本发明的各方面还提供流量分流功能，例如考虑到变化的网络状况来进行up路径选择或重选。例如返回参照图4，由于会话是根据服务订阅在ue与as之间建立的，因此涉及某些网内af(例如af1_1或另一功能实例)的up路径对于特定ue可能是优选的，由于其当前负荷、qos要求或应用级的原因。例如，一些af(根据其自身的处理负荷约束或由于沿着到as的路径的处理限制)可能具有更大的数据处理能力。因此，应用层负载均衡功能可以对网内af之间的ue流量进行划分以更好地解决竞争的处理需求并提高网络操作效率。在另一示例中，一组mtc装置可以检测某个区域性事件，并且其流量可以优选地通过正在处理该事件的特定网内af被路由到as以便维护事件上下文。又一示例适用于低时延场景，其中，对于ue移动性需要进行af重选或重定位以满足可靠性和低时延要求。

尽管可以在up与网内af之间定向流量分流控制(例如从up网关(nf2_1、nf2_2等)到网内af(af1_1、af1_2等)或从网内af到up网关)，但是例如可以使用流量分流控制来定向up网关与网内af之间的网络流量。对涉及特定up网关的某些路径的使用可以提供(从成本和资源利用的角度来看)更高效并且(例如在诸如延迟、吞吐量或速率的性能方面)更有效的流量分流结果。这是因为up网关与网内af之间的传输(或路由)能力可能不同，并且可能因网络和负载动态而随时间变化。此外，当考虑与某些up路径或网关相关联的连接成本以及与某些链路相关联的动态定价结构时，某些up路径可能依靠吞吐量、收费和其他时间考虑因素而更具成本效益。因此，有效的流量分流策略可能需要在通信系统中选择/重选ue与as之间的up路径时考虑所有这些因素。

图6a是根据另一实施方式的通信网络的逻辑示意图。图6a中的通信网络与图5a所示的通信网络类似，但是还包括管理网内af的应用功能(af)控制器602，并且包括控制面功能(cpf)而不是策略控制功能。然而，在一些实施方式中，cpf可以包括策略控制功能。图6a中的通信网络可以以与图5a所示的通信网络几乎相同的方式进行操作，同时另外提供应用感知的up路径选择或重选功能。cpf是维护up选择或重选配置数据的功能，并且在某些实施方式中可以与smf(或者诸如策略控制功能的另一功能)集成。af控制器可以确定并配置流量分流规则，例如用于网内af内的实现。

图6b是根据一种实施方式的用于第三方as控制或影响通信网络上的up路径选择或重选的方法的呼叫流程图。例如，在某些实施方式中，图6b中的方法可以应用于图6a中的网络。在步骤121中，as向ncef发送用于up路径选择或重选的基于api的请求。该请求可以包括例如ue过滤器信息以及应该执行所请求的up路径选择或重选(配置)的持续时间或时间间隔，ue过滤器信息指示应该将所选择的up路径应用于的ue。正如所理解的，持续时间或时间间隔可以限定所请求的up路径选择或重选将被应用的时间段，其可以指示流量路由。如此，持续时间或时间间隔可以被认为是时间参数，例如时间有效性条件。该请求还可以(例如通过ip地址)包括在up路径选择或重选中应该包括/遵守的网内af位置。该请求还可以包括在针对指定的网内af位置的up路径选择或重选期间应该采取的某些动作。可能的动作包括汇聚到任何(converage_to_any)或分离于(diverage_from_all)，其意味着ue会话应该使用汇聚到所有指定的网内af中的任何一个网内af或者分离于所有指定的网内af的up路径。其他动作也是可能的。在步骤122中，ncef执行对请求的验证和授权。例如，可能由于错误/不一致的参数或者由于访问控制策略功能(未示出)而使请求无效。也可以应用其他安全措施，如认证。在步骤123中，ncef向cpf发送up路径选择或重选控制请求。该请求可以根据(在步骤121中)从as接收的up路径选择或重选请求而生成。在步骤124中，cpf决定是否接受up路径选择或重选请求，并且如果接受，则向ncef发回up路径选择或重选配置响应。该报文可以确认变化请求的接受或者通知拒绝变化请求。根据实施方式并且进一步参照图6b，从cpf发送到ncef的报文可以确认up路径选择或重选请求的接受或者通知拒绝up路径选择或重选请求。如果接受，该报文可以包括参考编号。在步骤125中，ncef功能向as发回up路径选择或重选响应。该报文可以告知对所请求的up路径选择或重选的接受，或者指示拒绝所请求的up路径选择或重选。在接受的情况下，该报文可以包括由cpf分配的参考编号。然后，该参考编号可以被提供给ue以将其包括在会话请求中。因此，smf可以仅在会话请求中搜索参考编号以确定是否应该应用特定路径配置或策略。在步骤126中，如果up路径选择或重选请求被接受，则cpf使用smf来实施该up路径选择或重选请求；这可以与步骤124和步骤125同时执行。在一些情况下，实施可以包括cpf通知smf将参考/策略编号插入在本地维护的策略列表中，并且触发smf针对合格的会话执行up路径重选。对于随后的会话请求，smf可以查找插入的参考/策略编号并根据列表对其进行验证。如果参考编号有效，则其从cpf获取路径/策略细节以进行应用。否则，如果参考编号无效，则可以将其忽略。或者，实施可以包括cpf通知smf通过提供ue信息来检查与cpf的现有会话和新会话请求。如容易理解的，cpf或pcf可以采用另一方法实施一个或更多个策略。在某些实施方式中，如果在步骤122中验证或授权失败，则可以跳过步骤123和124，并且在步骤5中向as通知验证失败。

图6c是根据一种实施方式的用于向网元通知up变化的方法的呼叫流程图。up变化可能与由第三方as发起的up路径变化相关，并且该方法可以允许在up路径变化的情况下通知传入数据包的重配置/重路由，以便传入数据包合适地到达其下一逻辑网络目的地(例如up网关)。根据实施方式，逻辑网络目的地可以由up标志来定义，up标志可以是与用户平面或网络内的特定位置或点相关联的标识符。例如，up标志可以是与数据网络所关联的访问位置相关联的标识符，例如，可以是dnai或其他标识符。在某些实施方式中，图6c中的方法可以应用于图6a中的网络。在步骤131中，af控制器向ncef发送基于api的请求，以向ncef通知up变化。该请求可以包括ue过滤器信息，该信息指示所请求的up变化通知涉及哪个ue。该请求可以包括指示生成up变化通知的持续时间(或时间间隔)。在步骤132中，ncef执行对请求的验证和授权。可能由于错误/不一致的参数或者由于策略控制访问原因而使请求无效。在该步骤中也可以应用其他安全措施，如认证。在步骤133中，ncef向cpf发送up变化通知配置请求。该请求可以根据(在步骤131中)从af控制器接收的原始的up变化通知请求而生成。然后，cpf可以决定是否接受所请求的up变化通知配置，并且在步骤134中向ncef发回up变化通知配置响应。该响应消息可以确认接受该配置(例如通过包括参考编号)或通知拒绝该配置。在步骤135中，ncef功能向af控制器发回响应。该响应消息可以指示基于api的up变化通知请求的接受或者拒绝。在接受的情况下，该报文可以包括由cpf分配的参考编号。然后，af控制器可以将该参考编号发送给ue(未示出)，并且该ue可以将该参考编号包括在其会话请求中。这使得smf可以确定是否需要应用任何up路径选择或重选配置，例如，通过在会话请求中查找参考编号的方式来确定。在步骤136中，如果所请求的up网关变化通知配置被接受，则cpf使用smf来进行该up网关变化通知配置。步骤136可以与步骤134和135同时执行。在某些实施方式中，up网关变化通知配置的执行可以包括cpf通知smf将合格的会话与参考编号进行匹配/关联，并且对匹配的/关联的会话执行up网关变化通知。在随后的会话请求中，smf可以查找插入的参考编号，从cfp获得配置细节，并且如果适用，则将会话与参考编号相关联并发送通知。在一些情况下，可以简单地忽略无效的参考编号。在其他实施方式中，up网关变化通知配置的执行可以包括cpf通过提供ue信息，通知smf来检查cpf的现有会话和新会话请求。如容易理解的，cpf或pcf可以采用其他方法实施关于现有会话和新会话请求的一个或更多个策略。在某些实施方式中，如果在步骤132中验证和授权失败，则可以跳过步骤133和134，并且可以在步骤5中向af控制器通知该失败。

图6d是根据另一实施方式的用于向网元通知up变化的方法的呼叫流程图。例如，在smf已经应用了指定如何生成up变化的通知的配置之后，图6d所示的方法可以用于向af控制器或ncef功能通知up变化。up变化可能与up路径的变化有关，以允许在up路径变化的情况下通知传入数据包的重配置/重路由，以便合适地到达其下一逻辑网络目的地(例如up网关)。根据实施方式，逻辑网络目的地可以由up标志来定义，up标志可以是与用户平面或网络内的特定位置或点相关联的标识符。例如，up标志可以是与数据网络所关联的访问位置相关联的标识符，例如，可以是dnai或其他标识符。在某些实施方式中，图6d中的方法可以应用于图6a中的网络。在步骤141中，smf应用up变化通知配置。这可以包括例如与图6c所示的步骤136的过程类似的过程，并且还可以在会话期间或会话建立(初始化)时间内发生。如通过应用up变化配置可以理解的那样，sm或smf正在应用up路径选择或重选策略。如图6d所示，该方法可以包括smf执行up路径重选以及smf确定up变化。如果sm确定由于up路径重选导致了up变化(例如up网关变化)，则在步骤142中sm向ncef功能发送up网关变化通知。在步骤143中，ncef功能向af控制器通知该up变化。该通知消息可以包括例如新up网关的ip地址。最后，在步骤144中，ncef功能向smf发送确认，例如关于接受通知的确认。

根据实施方式，应用系统(as)由一个或多个应用功能组成，其中，这种as可以被部署在运营商的网络的内部，更靠近边缘同时在3gpp域之外运行。根据实施方式，网内as的内部组件对于网域之外(例如在3gpp和/或as域之外)的实体可以是“不可见的”。在该配置中，将as作为单个实体呈现给ue，例如，可以为as分配单个虚拟ip地址并且as向ue提供特定的一种或多种服务。因此，ue使用该虚拟ip地址来访问由as提供的服务中的一种或更多种。

根据实施方式，对于某些流量状况，可能随时发生as定位(重定位)或选择(重选)。例如，可以将数据聚合功能部署得更接近多个实用仪表装置，以便在将原始仪表读数通过网络转发至运营中心之前将该数据聚合成紧凑形式。例如，仪表读数通常可以预先计划，并且装置传送时间表是预先已知的。为了平衡网络上的流量负载，可以根据传送调度来规划as定位(重定位)。可能需要as定位(重定位)的另一示例可以是对于网络缓存。在该示例中，内容缓存功能可以被部署在网络中供内容服务提供商使用。当ue移动时，可以为ue选择不同的缓存功能以减少内容递送延迟和递送成本。另一示例涉及关键通信，其中ue移动性可能导致变化的用户面网关(up-gw)的集合(用于提供并行连接或多个pdu会话或多归属连接)以及针对ue流量选择的一个或多个as位置，以实现期望的可靠性和qos水平。

根据实施方式，当发生as重定位时，可以重选up路径以提供期望的端到端qos和效率。在一些情况下，up路径重选可以由3gpp内部因素(如ue移动性和负载均衡)触发，其中，这可能导致当前as位置被确定为次优并且导致对as重定位的触发。然而，由于3gpp网络和as网络是分开管理的，所以这两个网络之间需要交互以确保端到端的性能和效率。

图7是根据另一实施方式的通信网络的逻辑示意图。在图7所示的实施方式中，由路径选择功能(pathselectionfunction，psf)、认证功能(authentication，auth)和策略控制功能(策略)在控制平面中执行应用感知的up路径选择(重选)。

在该实施方式中，认证功能701负责认证up路径选择(重选)请求，而策略功能702提供对该请求进行验证和授权所需的信息。在一些实施方式中，psf703执行up路径选择(重选)，并且在一些实施方式中，psf通过针对一个或更多个预先限定的策略验证来自as控制器704的up路径选择(重选)请求，来执行对该选择(重选)的验证和授权。在一些实施方式中，可以根据需要动态地更新策略，并且在一些实施方式中，策略可以是特定于应用或会话的。例如，如果正在进行的会话的会话与服务连续性(ssc)模式指示不会发生upgw变化，则关于该会话的up路径选择(重选)请求可以被视为无效并被拒绝。

在一些实施方式中，psf功能包括作为子功能的流量分流控制功能(trafficsteeringcontrolfunction，tscf)705。psf可以在up中提供流量分流行为的配置。在一些实施方式中，psf可以是单独的cp功能或者是现有cp功能(例如会话管理功能(sm)或策略功能)的一部分。

如图7所示，为了简化而将tscf示为集成在psf中。然而，在其他实施方式中，tscf是另一cp功能的一部分或被配置为单独的cp功能。在tscf不在psf内的实施方式中，可以定义tscf与psf之间的交互。

根据实施方式，作为up重选或as重定位的结果，可能发生3gpp域与as域之间的潜在ssc问题。通过确保向正确的upgw的流量递送(在下行链路的情况下)或向正确的as位置的流量递送(在上行链路的情况下)，可以解决该潜在ssc问题。

本发明的实施方式不需要ue的参与。为了进一步进行说明，假定ue具有单个ip地址(不变的)并且针对不同的pdu会话使用不同的端口。假定网络知道ue的地址和端口号。端口号可以由网络或由ue生成。在后一种情况下，可能会要求ue向网络通知端口号。端口号可以被包括在会话请求中，或者在完成会话建立之后通过单独的cp信令得到。注意，上述潜在ssc问题在最初的upgw选择期间不会出现，而是仅在必须保留最初分配的ip地址和端口号的upgw重选期间出现。

根据实施方式，upgw利用与网络地址转换(networkaddresstranslation，nat)相似的功能来实现流量分流功能。可以通过应用于目的地地址和目的地端口的网络地址转换例如将原始地址和/或原始端口转换成不同的地址和/或不同的端口来提供流量分流。例如，流量分流可以改变与用户平面内的特定位置或点相关联的标识符。该标识符可以与数据网络所关联的访问位置相关联，其可以被认为是dnai或其他标识符。根据实施方式，可以通过根据不同的源地址、源端口、目的地地址、目的地端口、流量类型和/或区分服务代码点(differentiatedservicescodepoint，dscp)等应用不同的转换过程来实现区分的流量分流。根据实施方式，流量分流功能根据由tscf限定的规则进行操作。

通过适当地配置流量分流规则，upgw能够在up重选后将下行(downlink，dl)流量重定向至新的upgw，并在as重定位后将上行(uplink，ul)流量重定向至新的as位置。根据该实施方式，图8a示出了示出在up重选之后位于upgw803处的针对下行链路流量的流量分流802的示意图，图8b示出了示出在as重定位之后位于upgw805处的针对上行链路流量的流量分流804的示意图。

根据另一实施方式，流量分流功能被部署在as域中并由as控制器进行配置。当upgw是在数据中心(datacentre，dc)中实例化的虚拟功能并且对应的流量分流功能可以被部署在dc的网络网关中时，可以应用该实施方式。已认识到的是，该解决方案不在3gpp的范围内，因为流量分流功能位于as域内。然而，对于该实施方式，当向as控制器通知up变化或建立时，3gpp域需要指示相关联的流量。已认识到的是，该实施方式与下行链路情况更相关。根据实施方式，通知中可以包括参考编号或流量标识符编号(例如ue的地址和端口的组合)。如容易理解的，流量标识符编号或流量标识符可以是ue的地址和ue的端口中的一个或其组合。可以将参考编号作为up路径选择(重选)响应或up建立(变化)通知响应的一部分提供给as控制器。as控制器可以使用参考编号来识别相应的up路径选择(重选)或up建立(变化)通知请求并提取ue过滤器信息。根据ue过滤信息或流量标识符和通知的upgw位置，as控制器可以对位于as域中的流量分流功能进行配置。根据该实施方式，图8c是在up重选之后位于as网络807中的针对下行链路的流量分流806的示意图，并且图8d是在as重定位之后位于as网络809中的针对上行链路流量的流量分流808的示意图。根据实施方式，流量分流功能可以由up标志来标识，例如up标志可以限定数据网络内的流量分流功能的位置。此外，up选择或重选请求可以指示up标志,标识在up路径选择或重选期间应当遵守的流量分流功能的位置。

本发明的实施方式可以涉及下述文档的第6.5.5节中描述的过程的变更：3gpptr23.799，“studyonarchitecturefornextgenerationsystem”，第三代合作伙伴计划，版本0.6.0，2016年7月。

返回参照图7，up路径选择(重选)由包括路径选择功能(psf)、认证功能(auth)和策略控制功能(策略)的控制平面功能和被配置成管理as选择(重选)/定位(重定位)的as控制器(其是非3gpp功能)来执行。参照图7，由虚线标记的通信接口在3gpp的范围外，例如在as控制器与as网络之间的通信接口。

根据实施方式，as控制器是在运营商的控制下并且在可信域内的功能。根据实施方式，假定as控制器具有关于as网络的核心网络用户平面的拓扑的一定知识。根据实施方式，psf是控制平面功能(例如会话管理功能(sm))的一部分。

图9是根据本发明的实施方式的用于使能up路径选择(重选)的应用感知的方法的呼叫流程图。如图所示，psf接收与应用相关联的协议数据单元(pdu)会话的up路径选择(重选)请求。该请求可以从3gpp网络外部(例如从as控制器)接收，如图9中的151a所示。或者，该请求可以从3gpp网络内部接收，例如该请求可以是移动性和/或负载均衡的结果，如图9中的151b所示。

在从3gpp网络外部接收请求的实施方式中，在被标识为151a的框中示出了呼叫流程中的一系列步骤。最初，as控制器发送up路径选择(重选)请求。在一些实施方式中，该请求包括应用标识符，其指示应用了所请求的up路径选择(重选)的应用。在一些实施方式中，该请求包括ue过滤器信息，其指示对其应用了所请求的up路径选择(重选)的ue。

在一些实施方式中，可以预先限定通用ue属性集，例如，包括用户id、装置类型、媒体接入控制(mediaaccesscontrol，mac)地址、地理位置、剩余能量等。在一些实施方式中，针对ue属性来限定ue过滤器。在一些实施方式中，ue过滤器另外依赖于(例如由地址和端口标识的)预定的应用、流量类型、dscp等。如上所述，针对可以提供ue过滤器(例如流量过滤器)的配置的ue属性或ue信息或ue过滤器信息来限定ue过滤器。

在一些实施方式中，请求包括在up路径选择(重选)期间将考虑到的适合和/或不适合选择的as位置和up功能的列表。根据实施方式，通信网络内的网络功能(例如cpf)可被配置成识别适合选择或不适合选择的as位置或应用位置。每个as位置和应用位置可以具有与其相关联的up标志，如上文所讨论的，up标志可以是与用户平面内的特定位置或点相关联的标识符。例如，up标志可以是与数据网络所关联的访问位置相关联的标识符，其可以被认为是数据网络访问标识符(dnai)或其他标识符。up功能和as位置可以使用网络地址(如ip地址、mac地址或其他类型的地址)来指定。在一些实施方式中，该请求包括指示应用所请求的up路径选择(重选)的时间间隔。在一些实施方式中，该请求包括与应用相关联的pdu会话的as重定位能力/可能性。在一些实施方式中，该请求包括as侧流量分流能力。在一些实施方式中，该请求指示在将流量移动到新up之前是否等待来自as控制器的确认。容易理解，该请求包括指示上面识别的特征中的一个或更多个的数据。

在这些实施方式中，单个ue连接到as，然而，根据实施方式，as可以同时服务于多个ue，这可能导致多个ue的pdu会话的up路径被重选。

进一步参照图9，根据实施方式，在接收到请求之后，psf向认证功能发送认证请求以触发认证。认证功能获得as控制器的身份并执行认证。然后认证功能通过响应报文向psf提供认证结果。在认证失败的情况下，框151a中的其余操作被跳过。

但是，当认证结果为有效时，psf与策略功能进行交互以验证和授权up路径选择(重选)请求。如果ue已经具有预先建立的会话，则该步骤的结果可以是：(1)拒绝；(2)接受；或(3)部分接受。对于ssc模式1，结果为拒绝；然而，可以调整流量分流以将流量路由到新的as位置。对于ssc模式2，结果为接受；对于ssc模式3，结果为部分接受。

然后，psf向as控制器发送up路径选择(重选)响应，其中，该报文指示该请求已被接受还是已被拒绝。在一些实施方式中，如果请求被拒绝，则发送到as控制器的报文还可以包括拒绝的原因，其可以以错误代码的形式传送到as控制器，并且在拒绝该请求的情况下进程终止。如果请求被接受，则去往as控制器的报文可以包括参考编号。psf随后可以生成流量分流规则并向tscf通知这些规则。

在一些实施方式中，as控制器直接与psf进行通信，并且在其他实施方式中，as控制器经由服务能力开放功能(scef)(其也被称为网络能力开放功能(ncef))与psf进行通信。在一些实施方式中，如果as控制器与psf之间的通信经由scef，则可以将scef配置成执行认证、验证和授权以及流量分流规则生成中的一个或更多个。

根据实施方式，在完成了上述从3gpp网络外部(151a)或从3gpp网络内部(151b)有关接收请求的步骤时，psf识别将受选择(重选)影响的一个或多个pdu会话。在新会话的情况下，psf可以根据请求中提供的as重定位能力/可能性来确定ssc模式。例如，如果指示as控制器不能对一个或多个pdu会话执行as重定位，则该一个或多个pdu会话的所选择的ssc模式可以是ssc模式1。

根据实施方式，根据被指定为适合或不适合在请求中选择的as位置和up功能的列表，psf为受影响的流量流选择(重选)152up。在up选择的情况下，psf可以建立153pdu资源，或者在up重选的情况下，psf可以更新pdu会话资源以将流量流路径从up_a改变为up_b。在这个过程中，psf可以处理3gpp内的ssc。

在ssc模式2的情况下，tscf在up_a处配置154流量分流规则，使得其余的dl流量可以被重定向到up_b。在ssc模式3下的up重选以及up选择的情况下不需要该操作。

在一些实施方式中，tscf可以在一个或更多个所选择的up功能处配置流量分流。配置流量分流以将流量定向至合适的接下来的(一个或多个)up功能或定向至合适的分组数据网络(packetdatanetworks，pdns)()、本地网络或as网络。在一些实施方式中，tscf可以将流量配置成要在多个下一跳up功能或多个目标网络(pdn和/或诸如as网络的本地网络)之间分割。在一些实施方式中，tscf可以将流量配置成并行地和/或以组播方式发送至多个下一跳up功能和/或多个目标网络。例如，发送到第一下一跳的流量可以与发送到第二下一跳的流量在内容上交叠。当发送到第一和第二下一跳的内容100％交叠时，可以通过多播来执行发送。当发送到第一和第二下一跳的内容完全不交叠时，发送可以包括两个不同的并行传输。当发送到第一和第二跳的内容部分交叠时，可以使用并行传输和多播传输的组合来将内容传送到下一跳。不通过多播传输的流量(如果有的话)可以以单播方式传输到所选择的下一跳up功能或目标网络。tscf可以在所选择的up功能处配置up中的流量分流以实现不同的导向情况。

随后通过up-b传送流量流，然而在一些实施方式中，该步骤可以延迟直到完整的端到端路径就绪。这种流量流的传送的延迟可以由as控制器在发送up路径选择(重选)请求时预先限定。在这种情况下，tscf对流量分流规则的配置也可以延迟。

根据实施方式，在psf确定用于会话建立的up网关或者psf由于up路径重选而为有效的pdu会话确定新up网关，并且as控制器已经发送156需要up的建立或变化的通知的情况下，psf启动up建立或变化通知过程。该通知过程可以包括通知as控制器与as相关联的pdu会话的up建立或变化。该通知可以包括upgw位置的流量标识符或参考编号。在ssc模式2的情况下，通知可以包括参考编号。as控制器可以使用参考编号识别up路径选择(重选)或up建立(变化)通知请求并提取ue过滤器信息。基于ue过滤信息和upgw位置，as控制器可以配置流量分流功能。在ssc模式3的情况下，通知可以包括流量标识符，使得as控制器可以在不影响正在进行的到ue的会话的情况下识别应该被配置的部分流量。流量标识符可以是例如用于流量的ue的地址和端口的组合。如将容易理解的，流量标识符可以是ue的地址和ue的端口中的一个或更多个。

随后as控制器可以执行用于as定位(重定位)或as状态定位(重定位)过程的一系列步骤。在一些实施方式中，as控制器还执行流量分流配置以提供服务与会话连续性。随后，as控制器向psf发送与通知的接受有关的确认。该确认还可以包括ssc指示符，这可能指明是否从as侧维持ssc。在一些实施方式中，与在同一ue与as位置之间执行的ul会话相比，as控制器针对dl会话发送不同的ssc指示符。

根据实施方式，如果ssc未按通知过程结束时所指示的那样从as侧维持，则psf更新up以建立新up与服务ue的新as之间的流量分流。在一些实施方式中，通过对目的地地址和目的地端口应用的网络地址转换来提供流量分流，并且可以通过根据不同的源地址、源端口、流量类型和/或区分服务代码点(dscp)等应用不同的转换来实现区分的流量分流。

根据实施方式，psf随后向as控制器通知158up路径选择(重选)完成。在一些实施方式中，该通知可以触发as控制器完成as重定位，导致资源释放以及数据结构的清理。

在各种实施方式中，upgw是下述up功能，通过该up功能将up连接到诸如as网络或pdn(分组数据网络)的非3gpp域。在一些实施方式中，第一up(upa)可以是另一up(upb)的子up，并且upa的gw可以是upb中的限定该子up的up功能。总之，根据up的类型，upgw可以是ip锚点、移动性锚点、分支功能、本地中断点或另一up功能。

图10a是描述根据本发明的另一实施方式的用于实现up路径选择(重选)的应用感知的过程的流程图。

下文更详细地描述了图10中的流程图。最初，ue具有经由up_a建立的与应用的pdu会话161，并且与该会话相关联的dl/ul流量已开始流动。

接下来，在从as控制器接收到请求时发生ue选择(重选)请求过程162。更详细地，控制平面接收用于与应用相关联的pdu会话的up路径选择(重选)请求163。该请求可以包括指示应用了所请求的up路径选择(重选)的应用的应用标识符。该请求可以包括指示应用了所请求的up路径选择(重选)的ue的ue过滤器信息。注意，通用ue属性集可以是预先限定的，例如包括用户id、装置类型、mac地址、地理位置、剩余能量等。可以针对ue属性来限定ue过滤器。其可以额外取决于预期的应用(地址和端口)、流量类型、dscp(即区分服务代码点)等。还应注意，本过程描述了单个ue连接到as的情况；然而，as可以同时服务多个ue，并且在一些实施方式中，这可能导致多个ue的pdu会话的up路径被重选。

此外，该请求可以包括在up路径选择(重选)期间要考虑的适于和/或不适于选择的as位置和up功能的列表。可以使用网络地址(例如ip地址、mac地址或另一类型的地址)来指定up功能。该请求可以包括指示应用所请求的up路径选择(重选)的时间间隔。该请求可以包括针对与应用相关联的pdu会话的as流量分流能力。as控制器可以直接或经由scef与控制平面进行通信。

在接收到请求之后，控制平面针对up路径选择(重选)请求执行验证和授权164。在该步骤处也可以执行其他安全措施，如认证。

接下来，控制平面向as控制器发回响应165，告知接受或拒绝所请求的up路径选择(重选)。对于ssc模式1，响应为拒绝；然而，可以调整流量分流以向新的as位置路由流量；对于ssc模式2，响应可以是接受；对于ssc模式3，响应可以是部分接受，意味着将会对新的应用会话而不是正在进行的会话执行up路径选择(重选)。在拒绝的情况下，报文可以包括指示原因的错误代码。在(部分或全部)接受的情况下，报文可以包含参考编号。

接下来，cp根据up选择(重选)请求可选地生成流量分流规则并将该规则配置到upgw中。

接下来，控制平面识别受影响的pdu会话、根据应用位置选择(重选)166用于流量流的up并且在up选择的情况下建立pdu资源或在up重选的情况下更新pdu会话资源以将流量流路径从up_a改变到up_b。

接下来，通过up-b和/或up-a传送167dl/ul流量。

图10b是例如结合图10a详细描述根据本发明的另一实施方式的up路径选择(重选)的过程的流程图，该过程包括up变化通知和流量分流配置。图10b中的步骤173至179对应于图10a中的步骤166。下文更详细地描述了图10b中的流程图。

根据实施方式，up变化意味着用户平面的变化，例如用户平面功能(userplanefunction，upf)选择、upf重选、应用位置选择、应用位置重选。如将理解的，当应用位置由up标志(如dnai)表示时，up变化也将包括dnai变化。然而，如果upf保持不变，则与之相关联的up标志(如dnai)可能改变。例如，dnai的这种潜在变化可以是对应用位置进行重选的结果。

起初，ue经由up_a建立了与应用的pdu会话171，并且与该会话相关联的dl/ul流量已开始流动。

接下来，cp接收up选择(重选)触发。在第一种情况下为在图10b中被标记为(172a)的来自as控制器的请求。在第二种情况下为在图10b中被标记为(172b)的内部触发事件，例如ue移动性或负载均衡。

接下来，如果正在进行的pdu会话具有ssc模式3，则cp触发ue173以停止将正在进行的pdu会话用于新的应用会话，或者如果正在进行的会话具有ssc模式2，则将正在进行的pdu会话中的应用会话重定向到新的会话。此步骤可能需要ue参与以将流量重定向到不同的pdu会话。或者，网络可以执行所需的流量重定向。

接下来，ue自发地或者作为前一步骤(图10b所示的步骤173)的结果来发送新的会话请求174。

接下来，cp识别受影响的175pdu会话并且选择(重选)用于流量流的up。

接下来，cp在up选择的情况下建立pdu资源176，或者在up重选的情况下更新pdu会话资源以将流量流路径从up_a改变为up_b。cp还可以为任何剩余流量配置从up-a到up-b的dl流量转发。

当控制平面确定会话建立期间的up网关或者当控制平面确定作为up路径重选的结果的用于pdu会话的新up网关时，控制平面启动up选择(重选)通知过程177：首先，cp向as控制器通知与as相关联的pdu会话的up建立或变化。在ssc模式2的情况下，通知可以包括与之前的up路径选择(重选)请求对应的参考编号。在ssc模式3的情况下，通知可以包括更精细级的流量标识符，诸如用于该应用的ue地址和端口号的组合。接下来，as控制器为as定位(重定位)或as状态定位(重定位)过程执行必要的步骤。as控制器也可以执行流量分流配置以确保ssc。as定位(重定位)和as流量分流配置的细节不在3gpp范围内。接下来，as控制器向控制平面确认接受通知。确认可以进一步包括ssc指示符，其指明是否已经从as侧维持ssc。

接下来，如果通知过程指示从as侧不维持ssc，则发生流量分流配置过程178。在一些实施方式中，即使从as侧维持ssc，也会发生流量分流配置过程。在配置过程中，控制平面更新up以建立新的up与服务ue的新as之间的流量分流。如果已在图10b的步骤2a中配置了流量分流，则该步骤是可选的。接下来，在配置过程中，cp向as控制器通知up路径选择(重选)完成。该通知可以触发as控制器完成as重定位，例如释放资源和清理数据结构。as控制器行为的细节超出了3gpp的范围。

接下来，cp通知ue新会话建立的完成179。

接下来，通过up-b传送新会话的流量180。如果正在进行的会话具有ssc模式1或ssc模式3，则继续通过up-a传送正在进行的会话的流量，否则就通过up-b传送。

图10c是根据本发明的实施方式更详细地示出图10a的操作的流程图。例如，图10c中的步骤191向策略功能通知关于up路径选择(重选)策略。这可以包括提供up路径选择(重选)请求的内容。这样的内容可以指示例如ue过滤器、适合选择或不适合选择的up功能、适合选择或不适合选择的as位置、时间间隔和应用标识符。此外，sm向策略功能查询up路径选择(重选)策略并且在图10c的步骤193中遵循该策略。这在图10d中被更详细地示为步骤194。

图10d是根据本发明的实施方式的更详细地示出图10b中的操作的流程图。注意，例如，图10d中的操作195和196等同于图10b中的操作197。步骤198和199示出了替选的实现方式。

图10c和图10d示出了从例如图10a和图10b中省略的控制平面功能。在这些图中，策略功能和smf二者都可以实现tscf，或者仅其中一个实现tscf。

因此，例如，如以上关于图10a至图10d所述，本发明的实施方式包括接收up路径变化请求，诸如上文讨论的路径选择(重选)请求。本发明的实施方式还包括识别受所请求的up路径变化/选择(重选)影响的协议数据单元(pdu)会话。本发明的实施方式还包括根据up路径变化/选择(重选)请求执行up路径选择。本发明的实施方式还包括向应用系统(as)控制器发送up变化通知。

在各种实施方式中，在up路径改变之后，ue可以接收指示新up路径的信息，并且可以相应地使用已经使用如上所述的方法建立的新up路径来发送数据。

在一个实施方式中，ue可以被配置成向网络实体发送新会话请求。ue还可以被配置成接收例如上述从cp接收到的新会话建立完成的指示。新会话建立如上所述，例如可以使用关于图10a至图10d描述的过程。

更详细地，本发明的实施方式提供了用于操作通信网络中的ue的方法。该方法包括向网络实体发送新的会话请求。该方法还包括接收响应于新会话请求而执行的新会话建立完成的指示。该方法还包括使用新的会话建立进行数据传输。执行新会话建立包括向网元通知通信网络中的用户平面(up)变化。执行新会话建立还包括接收与新会话请求对应的up路径变化请求。执行新会话建立还包括识别受所请求的up路径变化影响的协议数据单元(pdu)会话。执行新会话建立还包括根据up路径变化请求执行up路径选择；并且执行新会话建立还包括向应用系统控制器发送up变化通知。

下面描述在发生up路径重选时维持ssc的两种情况。

在第一种情况下，网络负责流量迁移、重定向、分流，并且在ue不参与的情况下维持ssc。在这种情况下，ssc处理发生在ran、core和/或as网络。

在第二种情况下，ue参与ssc维持。假定ue启动与应用的多个应用会话(例如，传输控制协议(transmissioncontrolprotocol，tcp)会话)，并且这些应用会话默认使用相同的up路径(等同于pdu会话)。在ssc模式2中，请求ue将现有up路径上的所有应用会话的流量重定向到新的up路径；在ssc模式3中，请求ue为新的应用会话流量使用新的up路径，而正在进行的应用会话保持使用当前的up路径。这由控制平面(例如会话管理功能)终止到ue的流量重定向请求(或本发明中的呼叫流程中的新会话请求)来执行。该请求指示ue重定向所有流量(ssc模式2)或仅新流量(ssc模式3)。根据该请求，ue发送会话请求以触发会话建立。在会话建立结束时，网络通知ue会话建立完成，然后ue能够根据需要执行流量重定向。

在如上所述的给定呼叫流程中，在会话建立结束时(在发送会话建立完成报文之前)发生up路径变化(建立)通知过程和流量分流配置过程。在其他实施方式中，这两个过程可以在会话建立之后发生，即在将会话建立完成报文发送给ue之后发生。

如上所述的给定呼叫流程还示出了up路径选择情况。特定地，up路径被选作普通会话建立的一部分(与up路径重选触发相反)。在up路径选择的情况下，从网络到ue的“流量重定向请求”不会发生，并且ue自发地发送新的会话建立请求。但是，up路径变化(建立)通知过程和流量分流配置过程仍可能在会话建立结束时或会话建立后发生。

图11是根据本发明的不同实施方式的硬件装置的示意图，其可以例如包括通信系统的节点或功能实体，或者执行上述方法中的任何或全部步骤和本文描述的特征。如图所示，装置包括处理器1102、存储器1108、非暂态大容量存储装置1104、i/o接口1110、网络接口1106以及收发器1112，其全部经由双向总线1114通信地耦接。根据某些实施方式，可以使用所描绘的元件中的任何一个或全部，或者仅使用这些元件的子集。此外，装置可以包含特定元件的多个实例，诸如多个处理器、存储器或收发器。而且，硬件装置的元件可以在没有双向总线的情况下直接耦接到其他元件。

存储器可以包括任何类型的非暂态存储器，例如静态随机存取存储器(staticradomaccessmemory，sram)、动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram)、同步dram(synchronousdram，sdram)、只读存储器(read-onlymemory，rom)以及这样的存储器的任意组合等。大容量存储元件可以包括任何类型的非暂态存储装置，例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器、usb驱动器或者被配置成存储数据和机器可执行程序代码的任何计算机程序产品。根据某些实施方式，存储器或大容量存储器装置可以在其上记录有处理器可执行的用于执行以上描述的前述方法步骤中的任何一个步骤的声明和指令。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有的含义与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同。

通过对前述实施方式的描述，本发明可以通过仅利用硬件或者通过利用软件和必要的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式来实现。该软件产品可以存储在非易失性或非暂态存储介质中，其可以是光盘只读存储器(compactdiskread-onlymemory，cd-rom)、usb闪存盘或可移动硬盘。该软件产品包括使得计算机设备(个人计算机、服务器或网络设备)能够执行本发明的实施方式中提供的方法的大量指令。例如，这样的执行可以对应于本文所描述的逻辑操作的模拟。该软件产品可以另外地或可替选地包括使得计算机设备能够执行用于对根据本发明的实施方式的数字逻辑装置进行配置或编程的操作的大量指令。

容易理解的是，术语“即”和“例如”可以互换，并用于在使用它们的上下文中限定示例。此外，不以任何方式将对“即”和“例如”的使用解释为限制。

虽然已经参照具体特征及其实施方式对本发明进行了描述，但是明显的是，可以在不脱离本发明的情况下对其进行各种修改和组合。因此，说明书和附图被简单地视为如由所附权利要求书限定的本发明的说明，并且被设想为涵盖落入本发明的范围内的任何和所有修改、变型、组合或等同方案。