PDN和PDU会话类型映射和能力发现的制作方法

本发明一般涉及用于演进分组核心epc与5g核心5gc之间的互通的方法和装置，并且尤其涉及用于在这种epc与5gc之间的互通期间处理不同的分组数据网络pdn和分组数据单元pdu会话类型映射和能力发现的互通方面。

背景技术：

3gppts23.501v1.4.0和3gppts23.502v1.2.0规定了第5代核心5gc与演进分组核心epc(第4代/长期演进lte系统)之间的移动性过程。

在3gppts23.501v1.4.0中，描述了用于5g系统的系统架构。接下来，将强调一些关键的架构方面。

4.3与连接到epc的e-utran的互通

图1对应于3gppts23.501v1.4.0图4.3.1-1：用于5gs与epc/e-utran(演进umts地面无线电接入网络)之间的互通的非漫游架构。n26接口是mme与5gsamf(接入和移动性管理功能)之间的cn(核心网络)间接口，以使能epc与ng(下一代)核心之间的互通。对于互通，在网络中对n26接口的支持是可选的。

5.17.2.1概述

为了与epc互通，支持5gc和epcnas(非接入层)两者的ue可以在单注册模式或双注册模式下操作：

-在单注册模式下，ue仅具有一个活动的mm(移动性管理)状态(5gc中的rm(注册管理)状态，或者epc中的emm(eps移动性管理)状态)，并且它处于5gcnas模式或epcnas模式下(当分别连接到5gc或epc时)。ue维护用于5gc和epc的单协调注册。

-在双注册模式下，ue可以处理用于5gc和epc的独立注册。在这种模式下，ue可以仅被注册到5gc、仅被注册到epc、或者被注册到5gc和epc两者。

对于支持5gc和epcnas两者的ue，对单注册模式的支持是强制的。

在e-utran初始附着期间，支持5gc和epcnas(非接入层)两者的ue将在ts23.401的条款5.11.3中描述的ue网络能力中指示它对5gnas的支持。

在注册到5gc期间，支持5gc和epcnas两者的ue将指示它对epcnas的支持。

注意：该指示可用于给予支持epc和5gcnas两者的ue选择pgw-c(分组数据网络(pdn)网关-控制平面)+smf(会话管理功能)的优先权。

支持与epc的互通的网络可以支持使用n26接口的互通过程或者不使用n26接口的互通过程。利用n26的互通过程支持向支持5gcnas和epcnas两者的ue提供系统间移动性上的ip(因特网协议)地址连续性。支持没有n26的互通过程的网络将支持向在单注册模式和双注册模式两者下工作的ue提供系统间移动性上的ip地址连续性的过程。

在整个条款5.17.2中，根据ts23.221中定义的ue配置，在epc中用于ue(用户实体)过程的术语“初始附着”、“切换附着”和“tau”(业务区域更新)可以可替代地是组合的eps/imsi(国际移动用户身份)附着和组合的ta/la(业务区域/位置区域)。

5.17.2.2利用n26接口的互通过程

2.1.1.1.15.17.2.2.1概述

使用n26接口的互通过程使得能够在源与目标网络之间交换mm(移动性管理)和sm(会话管理)状态。切换过程用n26接口来支持。当使用利用n26的互通过程时，ue在单注册模式下工作。网络在amf或mme(移动性管理实体)中仅为ue保留一个有效mm状态。amf或mme在hss+udm中注册。

需要对5gc中的amf与epc中的mme之间的n26接口的支持，以使能无缝会话连续性(例如，用于语音服务)以进行系统间改变。

注意：在应用amf计划的移除过程或处理amf故障的过程(参见条款5.21.2)时，如果mme尝试从已退出服务或发生故障的amf获取ue上下文，则预计实现更新dns(域名服务器)配置以使得mme能够发现替代的amf。这解决了ue执行5gc到epc空闲模式移动并呈现指向已退出服务或发生故障的amf的映射guti(全球唯一临时标识符)的场景。

2.1.1.1.25.17.2.2.2处于单注册模式下的ue的移动性

当ue支持单注册模式并且网络支持与n26接口的互通过程时：

-对于从5gc到epc的空闲模式移动性，ue用从5g-guti映射的作为旧的本地guti发送的epsguti来执行tau过程。如果ue已经建立了pdu会话，或者如果ue或epc支持“附着无需pdn连接”，则mme从5gc获取ue的mm和sm上下文。如果在5gc中ue被注册而无需pdu会话，并且ue或epc不支持附着无需pdn连接，则ue执行附着过程。对于从5gc到epc的连接模式移动性，执行系统间切换。在tau或附着过程期间，hss+udm(归属用户服务器+统一数据管理)取消任何amf注册。

-对于从epc到5gc的空闲模式移动性，ue用作为旧的guti发送的epsguti来执行注册过程。amf和smf从epc获取ue的mm和sm上下文。对于从epc到5gc的连接模式移动性，执行系统间切换。在注册过程中，hss+udm取消任何mme注册。

在3gppts23.502v1.2.0中已经规定了用于5g系统的过程。在下文中已经强调了epc/5gc方面的关键方面。

4.11与eps的系统互通过程

4.11.1基于n26的互通过程

4.11.1.1概述

n26接口用于提供针对单注册模式的无缝会话连续性。

4.11.2针对单注册模式的切换过程

4.11.2.1使用n26接口的5gs到eps切换

图2对应于ts23.502图4.11.2.1-1，描述了当支持n26时针对单注册模式从5gs到eps的切换过程。

在切换过程期间，如在条款4.9.1.2.1中规定的，源amf将拒绝自切换过程开始以来接收到的任何smf+pgw-c发起的n2请求，并将包括由于切换过程在进行中而请求已经被暂时拒绝的指示。

在接收到对smf+pgw-c发起的n2请求的拒绝和由于切换过程在进行中而请求已经被暂时拒绝的指示后，smf+pgw-c如条款4.9.1.2中规定地动作。

该过程涉及步骤1-16中的到epc的切换和用于epc中的gbrqos流的默认eps承载和专用承载的建立，以及如果需要，则在步骤17中重新激活用于非gbrqos流的专用eps承载。该过程例如可由于新的无线电条件、负载平衡或者由于特定服务而被触发，例如，在存在用于语音的qos流的情况下，源ng-ran节点可触发到epc的切换。

ue具有一个或多个在进行中的pdu会话，每个会话包括一个或多个qos流。在pdu会话建立和gbrqos流建立期间，如果部署了pcc，则pgw-c+smf执行epsqos映射，并用从pcf+pcrf获得的pcc规则来分配tft，否则epscqos映射和tft分配将由pgw-c+smf在本地执行。如果smf确定需要将eps承载id分配给qos流，则eps承载id由smf所请求的服务amf进行分配。对于每个pdu会话，在epc中，eps承载id被分配给非gbr流被映射到的默认eps承载并且被分配给gbr流被映射到的专用承载。用于这些承载的eps承载id由amf提供给ue和pgw-c+smf。ue还被提供有映射的qos参数。如果部署了pcc，则映射的epsqos参数可以由pcf+pcrf提供给pgw-c+smf。

2-1.ng-ran决定ue应被切换到e-utran。ng-ran向amf发送需要切换(目标enbid，源到目标透明容器)消息。

2-2.amf根据“目标enb标识符”ie确定切换类型是切换到e-utran。amf请求pgw-c+smf提供还包括映射的eps承载上下文的sm上下文。对被分配给ue的所有pgw-c+smf执行该步骤。

该步骤应与5gc内amf间切换一致。

注意：在漫游场景中，ue的smeps上下文是从v-smf获得的。

2-3.amf选择mme，并发送重定位请求(目标e-utran节点id，源到目标透明容器，映射的mm和smepsue上下文(默认和专用gbr承载))消息。在该消息中用于控制平面或eps承载两者的sgw地址和隧道端点标识符teid使得目标mme选择新的sgw。

2-4.mme选择服务gw，并针对到服务gw的每个pdn连接，发送创建会话请求消息。

2-5.服务gw分配它的本地资源，并在创建会话响应消息中将它们返回给mme。

2-6.mme通过发送消息“切换请求消息”来请求目标e节点b建立承载。该消息还包含需要建立的eps承载id列表。

2-7.目标enb分配所请求的资源，并在消息“切换请求确认”中将适用的参数返回给目标mme(目标到源透明容器，eps承载建立列表，eps承载建立失败列表)。

2-8.如果mme决定间接转发适用，则它向服务gw发送创建间接数据转发隧道请求消息(目标enb地址，用于dl数据转发的teid)。服务gw向目标mme返回创建间接数据转发隧道响应(原因，用于数据转发的服务gw地址和服务gwdlteid)消息。

2-9.mme发送消息“重定位响应”(原因，建立rab列表，eps承载建立列表，用于控制平面的mme隧道端点标识符，ran原因，用于控制平面的mme地址，目标到源透明容器，用于数据转发的地址和teid)。

2-10.如果间接转发适用，则amf向pgw-c+smf转发与向sgw转发的数据有关的信息。pgw-c+smf返回创建间接数据转发隧道响应。

2-11.amf向源ng-ran发送切换命令。源ng-ran通过发送ho命令来命令ue切换到目标接入网络。该消息包括透明容器，其包括目标enb在准备阶段已建立的无线电方面参数。ue将在进行中的qos流与在ho命令中指示的将要建立的eps承载id相关联。ue在本地删除没有被分配的eps承载id的qos流。

2-12.当ue已经成功接入目标e节点b时，目标e节点b通过发送消息“切换通知”来通知目标mme。

2-13.目标mme通过发送针对每个pdn连接的修改承载请求消息来向服务gw通知mme对ue已经建立的所有承载负责。

目标mme通过触发承载上下文去激活过程来释放不被接受的eps承载上下文。如果服务gw接收到用于不被接受的承载的dl分组，则服务gw丢弃dl(下行链路)分组，并且不向sgsn发送下行链路数据通知。

2-14.服务gw通过发送针对每个pdn连接的修改承载请求消息来向pgw-c+smf通知重定位。pgw在本地删除没有被分配的eps承载id的qos流。由于默认qos流中的“匹配全部”滤波器，pgw将被删除的qos流中的ip流映射到默认qos流。

2-15.pgw-c+smf确认修改承载请求。在该阶段，建立用户平面路径以用于ue、目标e节点b、服务gw和pgw+smf之间的默认承载和专用gbr承载。

2-16.服务网关经由消息“修改承载响应”来确认用户平面切换到mme。

2-17.pgw-c+smf通过将非gbr流的参数映射到epcqos参数来启动用于非gbrqos流的专用承载激活过程。如果部署了pcc，则该设置可以由也可提供映射的qos参数的pcrf+pcf来触发。该过程在ts23.401[13]，条款5.4.1中规定。

4.11.2.2使用n26接口的eps到5gs切换

4.11.2.2.1概述

n26接口用于提供针对单注册模式的无缝会话连续性。对应于ts23.502v1.2.0(2017-09)图4.11.2.2.2-1的图3描述了当支持n26时从eps到5gs的切换过程。

技术实现要素：

在5gc中，引入了pdu会话类型“以太网”和“非结构化”。在epc中，定义了pdn类型“非ip”。然而，在当前的ts中没有规定在rat间移动期间如何使用这些类型。

此外，由于在5gc中移动性和会话管理分离，执行pdu会话(具有qos流)与pdn连接(具有承载)之间的转换的smf并不知道epc的“非ip”支持能力。

第一个目的是阐述提供用于5gs与eps(反之亦然)之间的切换的增强操作的装置和方法。

这个目的和其它目的已经通过一种系统来实现，该系统包括接入和移动性管理功能amf，其适于参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，在eps的移动性管理实体mme与amf之间提供了接口，该系统还包括会话管理功能和分组数据网络(pdn)网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体：

amf适于与会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面实体即smf和pgw-c实体进行信令发送。

amf适于：向smf和pgw-c实体提供用于提供会话管理sm上下文的请求，sm上下文还包括所映射的eps承载上下文。对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，在请求中向pgw-c和smf实体提供目标mme的支持“非ip”pdn类型的能力，以允许pgw-c和smf实体确定是否包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文。向smf发送请求。

smf和pgw-c实体适于：接收上下文请求；对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，确定包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文，并创建会话管理sm上下文；用sm上下文向amf发送上下文响应。

上述目的还已经通过一种接入和移动性管理功能amf来实现，其适于参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，在eps的移动性管理实体mme与amf之间提供了接口。amf适于与会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面实体即smf和pgw-c实体进行信令发送，amf适于：向smf和pgw-c实体提供用于提供会话管理sm上下文的请求，sm上下文还包括所映射的eps承载上下文；其中，对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，在请求中向pgw-c和smf实体提供目标mme的支持“非ip”pdn类型的能力，以允许pgw-c和smf实体确定是否包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文；向smf发送请求。

上述目的还已经通过一种会话管理功能和分组数据网络网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体来实现，其适于参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，在eps的移动性管理实体mme与5gs的接入和移动性管理功能amf之间提供了接口。smf和pgw-c实体适于：接收上下文请求；对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，确定包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文，并创建会话管理sm上下文；用sm上下文向amf发送上下文响应。

上述目的还已经通过一种会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体来实现，其适于在接入和移动性管理功能amf与smf和pgw-c实体之间提供接口的情况下参加从演进分组系统eps到5g系统5gs的切换。smf和pgw-c实体还适于：确定eps中的pdn连接是否是非ip并且是否在smf中被本地关联到pdu会话类型“以太网”或“非结构化”；在肯定确定eps中的pdn连接是非ip并且在smf中被本地关联到pdu会话类型“以太网”时，将5gs中的会话类型设置为“以太网”；在否定确定eps中的pdn连接是非ip并且在smf中被本地关联到pdu会话类型“非结构化”时，将5gs中的会话类型设置为“非结构化”。

上述目的还已经通过对应的方法以及用于计算机的程序和计算机程序产品(具有与实现了所述目的的方法步骤对应的指令)来实现。

根据本发明的实施例

1)“以太网”和“非结构化”pdu类型将被映射到“非ip”pdn类型。

2)amf将向smf传送在epc处的“非ip”支持能力信息。此外，在制定epc侧的“pdn连接”信息时，smf将以不同的方式呈现能力。

注意：在5gc和epc间移动期间，上述逻辑可应用于空闲模式和连接模式移动过程两者。

附图说明

图1示出已知的参考架构，

图2示出根据涉及从5gs到eps的切换的现有技术的示例性信令流程，

图3示出根据涉及从eps到5gs的切换的现有技术的示例性信令流程，

图4和图5示出与图2有关的实施例，

图6和图7示出与图3有关的实施例，

图8是本发明实施例的实现的图示，

图9示出替代实现。

具体实施方式

sa2讨论已经提出的一个问题是在epc互通的情况下如何处理“以太网”和“非结构化”pdu类型。在epc中没有这种pdn类型，并且只支持的pdn类型是ipv4、ipv6、ipv4v6和非ip。

对于如何处理以太网pdu会话和非结构化pdu会话，具有若干替代方案：

·选项1)在epc上不支持，即，当ue移动到eps时终止这些pdu会话；

·选项2)在epc上引入“以太网”pdn类型，“非结构化”pdu类型映射到“非ip”pdn类型；

·选项3)“以太网”和“非结构化”pdu类型被映射到epc中的“非ip”pdn类型；

·选项4)在epc上引入“以太网”pdn类型和“非结构化”pdn类型。映射到epc中的“非ip”(即，选项3)的益处是例如无需影响mme、sgw，也无需更新诸如s6a、s11、s5的epc接口。

支持和不支持的mme

选项2和3两者的一个问题是如何处理不支持“非ip”(非因特网协议)pdn类型的mme。对于选项3，还有关于如何处理不支持“以太网”pdn类型的mme的问题。

在引入ciot(蜂窝物联网)时在epc规范中已经解决了围绕不支持的mme的多个方面，并且这些方案也可用于互通iwk场景。例如，在从5gs到eps的连接模式切换中，假定源节点(在iwk的情况下是amf，在mme间切换的情况下是mme)例如基于配置或者基于使用dns的mme发现(例如，对于具有“非ip”支持的mme，使用特殊的专用核心网络标识dcnid)而知道目标mme的能力。在空闲模式移动性的情况下，目标mme将向源节点(在iwk的情况下是amf)通知关于它的ciot优化的能力。基于此，被提供给目标mme的承载上下文可被调整为包括“非ip”(或“以太网”)承载上下文或者不包括它。

mme选择

对从5gs到eps的切换过程，一个问题(与选项2和3共有)是amf不知道在5gs中使用的是“以太网”pdu类型还是“非结构化”pdu类型。因此，当amf选择目标mme时，它将不能在支持或不支持“非ip”pdn类型(或者在选项3的情况下，“以太网”pdn类型)的mme之间做出明智的选择。如何对此进行处理存在不同的选项：

-替代方案1：为了安全方面起见，amf始终可以尝试选择支持“非ip”pdn类型(或者在选项3的情况下，“以太网”pdn类型)的mme。缺点是即使没有意义，支持“非ip”pdn类型(或“以太网”pdn类型)的mme始终是首选。

-替代方案2：可替代地，smf在sm上下文响应中向amf指示需要“非ip”支持。amf使用该指示来例如选择具有dcnid的mme。

-替代方案3：另一选项是amf被配置有按数据网络名称dnn的专用核心网络标识符dcnid，并且在基于amf中的活动的sm上下文来选择mme时使用该dcnid。这假定了运营商已经为支持“非ip”pdn类型的mme配置了特定dcnid，例如，如在ts29.303中所述。可以在amf中按dnn预先配置dcnid(在漫游情况下将不起作用)，也可以将其作为来自udm的配置文件的一部分来提供。

-替代方案4：也可以采用试错法。amf选择目标mme，而无需是否需要“非ip”支持的任何特殊考虑。当amf随后转发eps承载上下文(从smf接收的)时，目标mme将在答复中指示哪些承载是不被接受的。然后，目标mme将使用对不被接受资源的正常处理来完成对这些承载的移除。这种方法很简单，但是如果存在多个不支持“非ip”pdn类型的mme，则有较高的服务中断风险。

在替代方案1和3中，amf可以在向smf请求sm上下文之前选择mme，并且向smf提供关于mme能力的信息。这将允许smf包括或不包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文。在替代方案2中，如果没有发现支持的mme，则amf可以向smf请求新的sm上下文信息，或者smf可以指示作为sm上下文信息的一部分，sm上下文的该部分要求目标侧支持“非ip”pdn类型，从而允许amf在向不支持的mme转发之前删除上下文的该部分。

具有最少缺点的最简单且最安全的方法似乎是替代方案3？将需要dcnid作为来自hss的配置文件的一部分？

以太网pdu会话的qos区分

对于eps中的“非ip”pdn类型，不支持qos区分。因此，关于选项2，在5gs中针对“以太网”pdu类型进行的任何qos区分都将需要被映射到eps中的默认承载。当创建用于到eps的切换即用于“以太网”pdu类型的sm上下文时，该映射将由smf完成，smf始终将所有内容映射到默认承载。由于它针对iwk已经商定在从smf到mme(经由amf)的sm上下文中只提供gbr承载上下文，因此，该映射只有在针对以太网pdu会话建立了gbr流的情况下(不太可能？)才会产生影响。无论如何，假定eps中需要专用承载的所有非gbrqos流在切换之后将在目标侧重新建立(对于pdu类型ipv4或ipv6)。如果“以太网”pdu类型被映射到“非ip”pdn会话(选项2)，则这仅意味着这些非gbrqos流在切换之后被映射到默认承载，并且专用非gbr承载的建立在切换之后将不被触发。

eps中的首次连接

关于选项2的一个问题是如果ue请求eps中的初始pdn连接建立，则如何建立以太网会话。不同的替代方案是可能的：

·替代方案1：使用特定apn/dnn，其在ue和smf/pgw中被本地配置为具有pdu类型“以太网”。当请求eps中的pdn连接时，ue请求用于该apn的“非ip”pdn类型，即，ue和smf/pgw将该apn/dnn映射到在eps中时的“非ip”pdn类型，采用与从5gc移动到epc时相同的方式。

·替代方案2：另一个可能是请求pdn类型“非ip”，但在pco中添加明确的指示即pdn连接是“以太网”pdu类型。与替代方案1相比，该选项除了ue和nw握手“以太网”pdu类型之外没有提供太多益处。

替代方案1最简单并且不需要标准更新。根据本发明，使用替代方案1。

根据本发明的各方面，提供了基于ts23.502的装置、系统和方法采用以下方式进行修改：

4.11.2针对单注册模式的切换过程

4.11.2.1使用n26接口的5gs到eps切换

图2(图4.11.2.1-1)描述了当支持n26时从5gs到eps的切换过程。

在该切换过程中，如条款4.9.1.2.1中所规定的，源amf将拒绝自切换过程开始以来接收到的任何smf+pgw-c发起的n2请求，并将包括由于切换过程在进行中而请求已经被暂时拒绝的指示。

在接收到对smf+pgw-c发起的n2请求的拒绝和由于切换过程在进行中而请求已经被暂时拒绝的指示后，smf+pgw-c如条款4.9.1.2中规定地动作。

应结合图2阅读的图4和图5示出了本发明的各方面。现有技术方法的一些步骤，尤其是与本发明的实施例相同的那些步骤，已经从图4和图5中省略。

该过程涉及步骤1-16中的到epc的切换和用于epc中的gbrqos流的默认eps承载和专用承载的建立，以及如果需要，则在步骤17中重新激活用于非gbrqos流的专用eps承载。该过程例如可由于新的无线电条件、负载平衡或者由于特定服务而被触发，例如，在存在用于语音的qos流的情况下，源ng-ran节点可触发到epc的切换。

对于“以太网”和“非结构化”pdu会话类型，在eps中使用pdn类型“非ip”。因此，在这些情况下，smf要将eps承载上下文的pdn类型设置为“非ip”。在切换到eps之后，pdn连接将具有pdn类型“非ip”，但它将分别在ue和smf中被本地关联到pdu会话类型“以太网”或“非结构化”。

ue具有一个或多个在进行中的pdu会话，每个会话包括一个或多个qos流。在pdu会话建立和gbrqos流建立期间，如果部署了pcc，则pgw-c+smf执行epsqos映射，并用从pcf+pcrf获得的pcc规则来分配tft，否则epscqos映射和tft分配将由pgw-c+smf在本地执行。如果smf确定需要将eps承载id分配给qos流，则eps承载id由smf所请求的服务amf进行分配。对于每个pdu会话，在epc中，eps承载id被分配给非gbr流被映射到的默认eps承载并且被分配给gbr流被映射到的专用承载。对于“以太网”或“非结构化”pdu会话类型，只有用于默认承载的eps承载id被分配。用于这些承载的eps承载id由amf提供给ue和pgw-c+smf。ue还被提供有映射的qos参数。如果部署了pcc，则映射的epsqos参数可以由pcf+pcrf提供给pgw-c+smf。

2-1.ng-ran决定ue应被切换到e-utran。ng-ran向amf发送需要切换(目标enbid，源到目标透明容器)消息(101)。

2-2.amf根据“目标enb标识符”ie确定切换类型是切换到e-utran。如在ts23.401条款4.3.8.3中所描述的，amf选择(102b)mme。mme的选择可以使用(102c)用于在amf中具有活动的会话管理sm上下文的dnn的专用核心网络(dcn)id，例如，它选择针对“非ip”pdn类型具有蜂窝物联网ciot优化支持的mme。

3gppts23.401v15.1.0，2017-09-18，4.3.8.3读取a.o.即mme选择功能选择了用于服务ue的可用mme。该选择是基于网络拓扑的，即，所选择的mme服务ue的位置，并且对于重叠的mme服务区域，该选择可优选具有降低更改mme的可能性的服务区域的mme。当mme/sgsn选择目标mme时，选择功能在可能的目标mme之间执行简单的负载平衡。在部署了用于被配置为低接入优先级的ue的专用mme/sgsn网络中，由源mme/sgsn选择的可能的目标mme通常被限制于具有相同贡献的mme。

当部署了dcn时，为了在ue进入新的mme池区域时将ue维持在同一dcn中，e节点b的nnsf应具有基于相邻池区域的mmegi或nri来选择来自同一dcn的连接mme的配置。可替代地，对于plmn宽池间rat内移动性，运营商可将整个mmegi和nri值空间划分成非重叠的组(set)，其中每个组被分配给特定的dcn。在这种情况下，所有的e节点b可以用相同的mme选择配置进行配置。如果支持ue辅助的dcn选择功能并且由ue提供dcn-id，则当服务mme不可用时将在e节点b中使用dcn-id以用于mme选择以维持同一dcn。

amf请求(102d)pgw-c+smf提供还包括映射的eps承载上下文的sm上下文。对于具有pdu会话类型“以太网”或“非结构化”的pdu会话，smf创建(102e2)用于“非ip”pdn类型的sm上下文。amf在请求中向smf提供(102e1)目标mme的能力，以允许smf确定(102e3)是否要包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文。对被分配给ue的所有pgw-c+smf执行该步骤。上下文响应被发送到amf(102e4)。

该步骤应与5gc内amf间切换一致。

2-3.amf发送重定位请求(目标e-utran节点id，源到目标透明容器，映射的mm和smepsue上下文(默认和专用gbr承载))消息。在该消息中用于控制平面或eps承载两者的sgw地址和teid使得目标mme选择新的sgw。

2-4.mme选择服务gw，并针对到服务gw的每个pdn连接，发送创建会话请求消息。

2-5.服务gw分配它的本地资源，并在创建会话响应消息中将它们返回给mme。

2-6.mme通过发送消息“切换请求消息”来请求目标e节点b建立承载。该消息还包含需要建立的eps承载id列表。

2-7.目标enb分配所请求的资源，并在消息“切换请求确认”中将适用的参数返回给目标mme(目标到源透明容器，eps承载建立列表，eps承载建立失败列表)。

2-8.如果mme决定间接转发适用，则它向服务gw发送创建间接数据转发隧道请求消息(目标enb地址，用于dl数据转发的teid)。服务gw向目标mme返回创建间接数据转发隧道响应(原因，用于数据转发的服务gw地址和服务gwdlteid)消息。

2-9.mme发送消息“重定位响应”(原因，建立rab列表，eps承载建立列表，用于控制平面的mme隧道端点标识符，ran原因，用于控制平面的mme地址，目标到源透明容器，用于数据转发的地址和teid)。

2-10.如果间接转发适用，则amf向pgw-c+smf转发与向sgw转发的数据有关的信息。pgw-c+smf返回创建间接数据转发隧道响应。

2-11.amf向源ng-ran发送切换命令。源ng-ran通过发送ho命令来命令ue切换到目标接入网络。该消息包括透明容器，其包括目标enb在准备阶段已建立的无线电方面参数。ue将在进行中的qos流与在ho命令中指示的将要建立的eps承载id相关联。ue在本地删除没有被分配的eps承载id的qos流。

2-12.当ue已经成功接入目标e节点b时，目标e节点b通过发送消息“切换通知”来通知目标mme。

2-13.目标mme通过发送针对每个pdn连接的修改承载请求消息来向服务gw通知mme对ue已经建立的所有承载负责。

目标mme通过触发承载上下文去激活过程来释放不被接受的eps承载上下文。如果服务gw接收到用于不被接受的承载的dl分组，则服务gw丢弃dl分组，并且不向sgsn发送下行链路数据通知。

2-14.服务gw通过发送针对每个pdn连接的修改承载请求消息来向pgw-c+smf通知重定位。pgw在本地删除没有被分配的eps承载id的qos流。由于默认qos流中的“匹配全部”滤波器，pgw将被删除的qos流中的ip流映射到默认qos流。

2-15.pgw-c+smf确认修改承载请求。在该阶段，建立用户平面路径以用于ue、目标e节点b、服务gw和pgw+smf之间的默认承载和专用gbr承载。

2-16.服务网关经由消息“修改承载响应”来确认用户平面切换到mme。

2-17.pgw-c+smf通过将非gbr流的参数映射到epcqos参数来启动用于非gbrqos流的专用承载激活过程(17b)。如果部署了pcc，则该设置可以由也可提供映射的qos参数的pcrf+pcf来触发。该过程在ts23.401[13]，条款5.4.1中规定。对于pdu会话类型“以太网”，使用eps中的“非ip”pdn类型(17a)，该步骤不适用(17c)。

4.11.2.2使用n26接口的eps到5gs切换

在图6和图7中已经示出了本发明的各方面。应结合图3阅读图6和图7。现有技术方法的一些步骤，尤其是与本发明的实施例相同的那些步骤，已经从图6和图7中省略。

4.11.2.2.1概述

n26接口用于提供针对单注册模式的无缝会话连续性。对应于图4.11.1.2.1-1的图3描述了当支持n26时从eps到5gs的切换过程。

该过程涉及到5gs的切换以及5gs中默认和gbrqos流的建立。

ue具有包括一个或多个eps承载的一个或多个在进行中的pdu会话。在pdu连接建立期间，ue分配pdu会话id，并经由pco将它发送到pgw-c+smf，并且与pdn连接对应的其它5g参数(例如，会话ambr和qos规则)由pgw-c+smf进行分配，并在pco中被发送给ue。在gbreps承载建立/修改过程期间，与相关eps承载对应的qos规则被分配并在pco中被发送给ue。5g参数被存储在ue中，并且在ue从eps切换到5gs时被使用。如果部署了pcc，则5gqos参数可以由pcf+pcrf提供给pgw-c+smf。

如果eps中的pdn连接的pdn类型是非ip并且在ue和smf中被本地关联到pdu会话类型“以太网”或“非结构化”，则5gs中的pdu会话类型将分别被设置为“以太网”或“非结构化”。

注意：通过在该版本的规范中假定ssc模式1来用ip地址保留支持eps与5gs之间的互通。

4.11.2.2.2准备阶段

图4.11.2.2.2-1示出了从eps到5gs的基于单注册的互通过程的准备阶段。

该过程适用于非漫游(ts23.501[2]图4.3.1-1)、归属路由漫游(ts23.501[2]图4.3.2-1)以及本地分流漫游本地分流(ts23.501)[2]图4.3.2-2)的情况。

-对于非漫游场景，v-smf、v-upf和v-pcf+v-pcrf不存在；

-对于归属路由漫游场景，smf+pgw-c和upf+pgw-u在hplmn中。v-pcf+v-pcrf不存在；

-对于本地分流漫游场景，v-smf和v-upf不存在。smf+pgw-c和upf+pgw-u在vplmn中。

在本地分流漫游的情况下，v-pcf+v-pcrf在smf+pgw-c与h-pcf+h-pcrf之间转发消息。

3-1.源e-utran决定ue应被切换到ng-ran。

3-2.e-utran向mme发送需要切换(目标ng-ran节点id，源到目标透明容器)消息。

3-3.mme选择目标amf，并向所选择的amf发送转发重定位请求(目标ng-ran节点id，源到目标透明容器，epsmm上下文，eps承载上下文)消息。

amf将所接收的epsmm上下文转换成5gsmm上下文。mmeue上下文包括imsi、me标识、ue安全上下文、ue网络能力、以及eps承载上下文。eps承载上下文包括在upf+pgw-u处用于上行链路业务的公共smf+pgw-c地址和v-cn隧道信息，以及apn。

3-4.amf向所选择的amf发送pdu切换请求(pdn连接，amfid)消息。pdn连接提供公共smf+pgw-c地址。

对于归属路由漫游场景，v-smf使用pdn连接选择smf+pgw-c。

3-5.如果部署了动态pcc，则smf可以向h-pcf+h-pcrf发起pdu会话修改，以获得用于pdu会话的5gspcc规则。h-pcf+h-pcrf不适于用于pdu会话的5gspcc规则。

3-6.smf+pgw-c修改了pgw-u+upf。

3-7.smf+pgw-c向amf发送pdu会话修改响应(pdu会话id，qos规则，eps承载建立列表，ssc模式，h-cn隧道信息)。

如果eps中的pdn连接的pdn类型是非ip并且在ue和smf中被本地关联到pdu会话类型“以太网”或“非结构化”，则5gs中的pdu会话类型将分别被设置为“以太网”或“非结构化”。

如果pdu会话类型“以太网”使用eps中的pdn类型“非ip”，则smf基于从pcf接收到的5gspcc规则来创建qos规则。

3-8.仅对于归属路由漫游场景：v-smf选择v-upf，并用所选择的v-upf启动n4会话建立过程。v-smf向v-upf提供将要安装在upf上的用于该pdu会话的分组检测、执行和报告规则，包括h-cn隧道信息。如果cn隧道信息由smf分配，则在该步骤中，v-cn隧道信息被提供给v-upf。

v-upf通过发送n4会话建立响应消息来进行确认。如果cn隧道信息由upf分配，则在该步骤中，v-cn隧道信息被提供给v-smf。

3-9.amf向ng-ran发送切换请求(源到目标透明容器，n2sm信息(pdu会话id，qos配置文件，v-cn隧道信息))。

3-10.ng-ran向amf发送切换请求确认(目标到源透明容器，n2sm响应(pdu会话id，接受的qos流列表和(r)an隧道信息)，用于pdu转发的n2sm信息(pdu会话id，用于pdu转发的n3隧道信息)消息。

3-11.amf向smf发送修改pdu会话请求(pdu会话id，n2sm响应(接受的qos流列表和(r)an隧道信息)，用于pdu转发的n2sm信息(pdu会话id，用于pdu转发的n3隧道信息))消息以用于更新n3隧道信息。

3-12.smf+pgw-c到amf：修改pdu响应(pdu会话id，eps承载建立列表)。

该消息针对每个所接收的修改pdu请求消息进行发送。

如果n2切换被ng-ran接受，则smf+pgw-c通过向upf指示ng-ran的n3up地址和隧道id来执行用于n2切换的准备。如果n2切换不被ng-ran接受，则smf+pgw-c解除分配所选择的upf的n3up地址和隧道id。

eps承载建立列表是成功切换到5gc的eps承载标识符列表，其是基于被接受的qos流列表而生成的。

3-13.如果间接转发适用，则mme发送创建间接数据转发隧道请求/响应。

3-14.amf发送消息“转发重定位响应”(原因，目标到源透明容器，服务gw改变指示，eps承载建立列表，用于控制平面的amf隧道端点标识符，地址和teid)。eps承载建立列表是来自不同的smf+pgw-c的eps承载建立列表的组合。

在图8中，示出了本发明的进一步的实施例。

示出了根据本发明的用户设备(ue)装置。

ue包括处理装置，其包括处理器pcu_ue、接口if_ue、其中存储存储器指令的存储器mem_ue、以及用于执行在上面说明的方法步骤的处理器prc_ue。ue经由接口if_ue进行通信。if_ue包括与发射机和接收机通信的外部接口和内部接口(未示出)两者。

在图8中还示出了包括处理装置的amf，该处理装置包括处理器pcu_a、接口if_a、以及存储器mem_a。指令被存储在存储器中以用于由处理器执行，以使得在上面说明的方法步骤被执行并且信令在接口上传送。

在图8中还示出了包括处理装置的mme，该处理装置包括处理器pcu_m、接口if_m、以及存储器mem_m。指令被存储在存储器中以用于由处理器执行，以使得在上面说明的方法步骤被执行并且信令在接口上传送。

在图8中还示出了包括处理装置的smf和pgw-c实体，该处理装置包括处理器pcu_s、接口if_s、以及存储器mem_s。指令被存储在存储器中以用于由处理器执行，以使得在上面说明的方法步骤被执行并且信令在接口上传送。

最后，upf+pgw-u包括处理装置，其包括处理器pcu_u、接口if_u、以及存储器mem_u。指令被存储在存储器中以用于由处理器执行，以使得在上面说明的方法步骤被执行并且使得对应的信令在接口上发生。

在上面讨论的方法可以可替代地通过基于网络功能虚拟化的系统来实现。在图9中，本发明的进一步的实施例通过例如在通用服务器、标准存储设备和交换机上形成的这种网络功能虚拟化系统nfvs来实现。nfvs可以沿在图4，etsigsnfv002v.1.1.1.1(2013-10)中描述的路线进行布置，并且包括以下单元：nfv管理和编排系统，其包括编排器orch、vnf管理器vnf_mgr、以及虚拟化架构管理器virt_infra。此外，nfvs还包括运营/业务支持系统op/buss_supp_syst、多个虚拟网络功能实例vnf(在上面说明的方法步骤通过它们进行实例化)、以及虚拟化架构virt_infra。virt_infra包括虚拟计算virt_comp、虚拟网络virt_netw、虚拟存储器virt_mem、虚拟化层virt_layer(例如，管理程序)、以及共享硬件资源shared_hardw_res，包括计算设备comp、网络设备(例如包括标准交换机和其它网络设备)、以及标准数据存储设备mem。

在比较5gs和eps的下表中解释了一些概念。在5gs中，定义了pdu会话，pdu会话与eps中的概念“pdn连接”对应。在两个系统中都使用ip类型ipv4和ipv6。在5gsa中，根据本发明的实施例，如果存在，则5gs中会话类型“非结构化”和“以太网”被映射到eps中的“非ip”类型。然而，并非所有的epc系统，尤其是mme，都具有支持“非ip”类型的能力。

进一步的实施例

一种接入和移动性管理功能amf，其适于在eps的移动性管理实体mme与amf之间提供接口的情况下参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，

amf适于与会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面实体即smf和pgw-c实体进行信令发送，amf适于：

-在请求中向smf和pgw-c实体请求提供还包括映射的eps承载上下文的会话管理sm上下文；

-其中，对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，在请求中向pgw-c和smf实体提供目标mme的支持“非ip”pdn类型的能力，以允许pgw-c和smf实体确定是否包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文。

amf还可以适于：

-在从下一代无线电接入节点ngran接收到需要切换时，

-选择mme。

一种会话管理功能和分组数据网络网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体，其适于在eps的移动性管理实体mme与5gs的接入和移动性管理功能amf之间提供接口的情况下参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，包括：

-接收上下文请求；

-创建用于“非ip”pdn类型的sm上下文或者不创建；

-向amf发送上下文响应。

smf还可以包括：

-在使用eps中的“非ip”pdn类型确定pdu会话类型“以太网”时，

-通过将非保证比特率gbr流的参数映射到epc服务质量qos参数，省略启动用于非gbrqos流的专用承载激活过程。

一种会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体，其适于在接入和移动性管理功能amf与smf和pgw-c实体之间提供接口的情况下参加从演进分组系统eps到5g系统5gs的切换，包括：

-在肯定确定eps中的pdn连接是非ip并且smf到pdu会话类型是“以太网”，将5gs中的会话类型设置为“以太网”；

-在否定确定eps中的pdn连接是非ip并且smf到pdu会话类型是“以太网”，将5gs中的会话类型设置为“非结构化”。

mme与amf之间的接口可以是n26接口。

再进一步的实施例

总而言之，提供了一种系统，其包括接入和移动性管理功能amf，其适于在eps的移动性管理实体mme与amf之间提供接口的情况下参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，此外，该系统还包括会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体。

amf适于与会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面实体即smf和pgw-c实体进行信令发送。

amf还适于：向smf和pgw-c实体提供用于提供会话管理sm上下文的请求(102d，2-2a)，sm上下文还包括所映射的eps承载上下文(102d)；其中，对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，在请求(2-2a)中向pgw-c和smf实体提供(102e1)目标mme的支持“非ip”pdn类型的能力，以允许pgw-c和smf实体确定是否包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文；向smf发送请求(2-2a)。

smf和pgw-c实体适于：接收上下文请求(2-2a，102e2)；对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，确定(102e3)包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文，并创建(102e3)会话管理sm上下文；用sm上下文向amf发送(102e4)上下文响应(2-2b)。

还提供了一种接入和移动性管理功能amf，其适于参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，在eps的移动性管理实体mme与amf之间提供了接口。

amf适于与会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面实体即smf和pgw-c实体进行信令发送，amf适于：向smf和pgw-c实体提供用于提供会话管理sm上下文的请求(102d，2-2a)，sm上下文还包括所映射的eps承载上下文(102d)；其中，对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，在请求(2-2a)中向pgw-c和smf实体提供(102e1)目标mme的支持“非ip”pdn类型的能力，以允许pgw-c和smf实体确定是否包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文；向smf发送请求(2-2a)。

amf还可以适于与下一代无线电接入节点ng-ran进行信令发送，以及在从ngran接收到(101)需要切换(2-1)时，根据目标enodeb标识符确定(102a)切换类型是到e-utran，e-utran也被表示为eps，选择(102b，2-2)mme。

amf可被配置有按数据网络名称dnn的专用核心网络标识dcnid。对于选择(102b)mme，amf使用(102c)用于在amf中具有活动的会话管理sm上下文的一个或多个dnn的dcnid，例如以便选择针对“非ip”pdn类型具有蜂窝物联网ciot优化支持的mme。

请求2-2a可以是会话管理sm请求2-2a。

还提供了一种会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体，其适于参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，在eps的移动性管理实体mme与5gs的接入和移动性管理功能amf之间提供了接口，smf和pgw-c实体适于：接收上下文请求(2-2a，102e2)；对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，确定(102e3)包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文，并创建(102e3)会话管理sm上下文；用sm上下文向amf发送(102e4)上下文响应(2-2b)。

smf和pgw-c实体可以：对于pdu会话类型为“ipv4/ipv6”的pdu会话，确定(102e3)包括pdn类型为“ipv4/ipv6”的eps承载上下文。

smf和pgw-c实体还可以包括：在使用eps中的“非ip”pdn类型确定(17a)pdu会话类型“以太网”时，通过将非保证比特率gbr流的参数映射到epc服务质量qos参数，省略(17c)启动(17b)用于非gbrqos流的专用承载激活过程。

smf和pgw-c实体还可以包括：在使用eps中的pdn类型“ipv4/ipv6”确定(17a)pdu会话类型“ipv4/ipv6”时，通过将非保证比特率gbr流的参数映射到epc服务质量qos参数，启动(17b)用于非gbrqos流的专用承载激活过程。

还提供了一种会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体，其适于在接入和移动性管理功能amf与smf和pgw-c实体之间提供接口的情况下参加从演进分组系统eps到5g系统5gs的切换，包括：确定(7a)eps中的pdn连接是否是非ip并且是否在smf中被本地关联到pdu会话类型“以太网”或“非结构化”；在肯定确定(7a)eps中的pdn连接是非ip并且在smf中被本地关联到pdu会话类型“以太网”时，将5gs中的会话类型设置为“以太网”(7b)；在否定确定(7a)eps中的pdn连接是非ip并且在smf中被本地关联到pdu会话类型“非结构化”时，将5gs中的会话类型设置为“非结构化”(7d)。

根据本发明的进一步的实施例，mme与amf之间的接口可以是n26接口。

此外，提供了相应的方法，诸如一种用于接入和移动性管理功能amf的方法，amf适于参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，在eps的移动性管理实体mme与amf之间提供了接口，amf适于与会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面实体即smf和pgw-c实体进行信令发送，amf适于：向smf和pgw-c实体提供用于提供会话管理sm上下文的请求(102d，2-2a)，sm上下文还包括所映射的eps承载上下文(102d)；其中，对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，在请求(2-2a)中向pgw-c和smf实体提供(102e1)目标mme的支持“非ip”pdn类型的能力，以允许pgw-c和smf实体确定是否包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文；向smf发送请求(2-2a)。

amf适于与下一代无线电接入节点ng-ran进行信令发送，该方法还包括：在从ngran接收到(101)需要切换(2-1)时，根据目标enodeb标识符确定(102a)切换类型是到e-utran，e-utran也被表示为eps，选择(102b，2-2)mme。

amf可被配置有按数据网络名称dnn的专用核心网络标识dcnid，并且其中，对于选择(102b)mme，该方法包括：amf使用(102c)用于在amf中具有活动的会话管理sm上下文的一个或多个dnn的dcnid，例如以便选择针对“非ip”pdn类型具有蜂窝物联网ciot优化支持的mme。

还提供了一种用于会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体的方法，smf和pgw-c实体适于参加从5g系统5gs到演进分组系统eps的切换，在eps的移动性管理实体mme与所述5gs的接入和移动性管理功能amf之间提供了接口，smf和pgw-c实体适于：接收上下文请求(2-2a，102e2)；对于pdu会话类型为“以太网”或“非结构化”的pdu会话，确定(102e3)包括用于“非ip”pdn类型的eps承载上下文，并创建(102e3)会话管理sm上下文；用sm上下文向amf发送(102e4)上下文响应(2-2b)。

对于pdu会话类型为“ipv4/ipv6”的pdu会话，用于smf和pgw-c实体的方法可以包括确定(102e3)包括pdn类型为“ipv4/ipv6”的eps承载上下文的步骤。

上述方法还可以包括：在使用eps中的“非ip”pdn类型确定(17a)pdu会话类型“以太网”时，通过将非保证比特率gbr流的参数映射到epc服务质量qos参数，省略(17c)启动(17b)用于非gbrqos流的专用承载激活过程。

上述方法还可以包括：在使用eps中的pdn类型“ipv4/ipv6”确定(17a)pdu会话类型“ipv4/ipv6”时，通过将非保证比特率gbr流的参数映射到epc服务质量qos参数，启动(17b)用于非gbrqos流的专用承载激活过程。

还提供了一种用于会话管理功能和分组数据网络pdn网关-控制平面和会话管理功能实体即smf和pgw-c实体的方法，smf和pgw-c实体适于在接入和移动性管理功能amf与smf和pgw-c实体之间提供接口的情况下，参加从演进分组系统eps到5g系统5gs的切换，该方法包括：确定(7a)eps中的pdn连接是否是非ip并且是否在smf中被本地关联到pdu会话类型“以太网”或“非结构化”；在肯定确定(7a)eps中的pdn连接是非ip并且在smf中被本地关联到pdu会话类型“以太网”时，将5gs中的会话类型设置为“以太网”(7b)；在否定确定(7a)eps中的pdn连接是非ip并且在smf中被本地关联到pdu会话类型“非结构化”时，将5gs中的会话类型设置为“非结构化”(7d)。

最后，根据本发明的实施例提供了一种适于执行上述步骤的程序或计算机程序产品。