定义注意命令以支持5GPDU会话操作的SSC的方法及移动终端与流程

定义注意命令以支持5g pdu会话操作的ssc的方法及移动终端
[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本申请根据35 u.s.c.
§
119要求于2019年8月14日提交的申请号为62/886,417、标题为“用于ssc模式2和ssc模式3的at命令”的美国临时申请的优先权，其主题通过引用合并于此。
技术领域
[0003]
所公开的实施例通常涉及5g网络中的无线通信，并且更具体地，涉及用于支持5g协议数据单元(protocol data unit，pdu)会话操作的会话和服务连续性(session and service continuity，ssc)模式2和ssc模式3的注意(attention，at)命令。


背景技术：

[0004]
多年来，无线通信网络成指数增长。长期演进(long-term evolution，lte)系统由于简化的网络架构而具有较高的峰值数据速率、较低的延迟、改进的系统容量以及较低的运营成本。lte系统(也称为4g系统)还提供与较旧无线网络(如gsm，cdma和通用移动电信系统(universal mobile telecommunication system，umts))的无缝集成。在lte系统中，演进的通用陆地无线接入网(evolved universal terrestrial radio access network，e-utran)包括与称为用户设备(user equipment，ue)的多个移动台通信的多个演进的节点b(of evolved node-b，enodeb/enb)。第三代合作伙伴项目(the 3rd generation partner project，3gpp)网络通常包括2g/3g/4g系统的混合体。下一代移动网络(next generation mobile network，ngmn)委员会已决定将未来的ngmn活动重点放在定义5g新无线电(new radio，nr)系统的端到端要求上。
[0005]
在5g中，pdu会话建立过程是4g中分组数据网络(packet data network，pdn)连接过程的并行过程。pdu会话定义ue与提供pdu连接服务的数据网络之间的关联。每个pdu会话由pdu会话id标识，并且可以包括多个服务质量(quality of service，qos)流和qos规则。在5g网络中，qos流是qos管理的最佳粒度，以实现更灵活的qos控制。5g中qos流的概念类似于4g中的eps承载。每个qos流由pdu会话中唯一的qos流id(qos flow id，qfi)标识。每个qos规则由qos规则id(qos rule id，qri)标识。与同一qos流相关联的qos规则可能不止一个。对于每个pdu会话建立，都需要将默认qos规则发送到ue，并将其与qos流相关联。
[0006]
可以使用应用程序编程接口(application programming interface，api)向应用程序和终端设备提供5g会话管理(5g session management，5gsm)功能。传统上，对于外部应用，可以根据3gpp技术规范(technical specification，ts)27.007“ue的at命令集”，通过at命令api提供lte/4g网络中的eps/ip承载以及相应的pdn连接管理和资源分配功能。at命令用于通过终端适配器(terminal adaptor，ta)从终端设备(terminal equipment，te)控制移动终端(mobile termination，mt)功能和gsm/umts网络服务。但是，由于5g的规范和/或要求仍在开发中，因此引入了许多新功能，但当前3gpp ts 27.007尚不支持它们。此
类新的5g功能包括5g pdu会话操作的ssc模式2和ssc模式3。
[0007]
寻求用于定义at命令以支持5g pdu会话操作的ssc模式2和ssc模式3的解决方案。


技术实现要素：

[0008]
在5g中，存在三种类型的ssc模式，并且不同的ssc模式可以保证不同级别的服务连续性。对于采用ssc模式1的pdu会话，无论用户身在何处，都将保留相同的网络锚点(anchor)。对于具有ssc模式2的pdu会话，网络可以触发pdu会话的释放，并指示ue与新的网络锚点建立新的pdu会话，例如，当ue离开其原始网络锚点的服务区时。ssc模式2中的“先断后连(break-before-make)”行为可能会导致ue在网络锚点改变的时间期间遭受连接丢失。对于具有ssc模式3的pdu会话，网络允许在释放与原始网络锚点的pdu会话之前，与新的网络锚点建立新的pdu会话。ssc模式3中的“break-before-make”行为可以确保ue在网络锚点改变期间不会遭受连接丢失。
[0009]
提出了一种定义注意(attention，at)命令以支持5g pdu会话操作的ssc模式2和ssc模式3的的方法。无线网络中的调制解调器可以向应用处理器(application processor，ap)提供第一at命令，其中第一at命令指示对pdu会话锚点重定位的请求。调制解调器可以从ap接收第二at命令，其中第二at命令包括与释放的或现有pdu会话关联的旧上下文id(context id，cid)，以及与要为pdu会话锚点重定位建立的pdu会话关联的cid。调制解调器可以向无线网络发送pdu会话建立请求，其中，pdu会话建立请求包括与旧cid相关联的pdu会话的pdu会话参数。调制解调器可以响应于pdu会话建立请求而从无线网络接收pdu会话建立接受。在一个示例中，第一at命令是未经请求的结果代码+cgev：nw pdn deact，其包括ssc模式2的指示符，以指示pdu会话锚点重定位的请求。在另一示例中，第一at命令是未经请求的结果代码+cgev：nw modify，其包括用于指示pdu会话锚点重定位的请求的改变原因以及对pdu会话地址生命周期(lifetime)的指示符。在一个示例中，第二at命令是用于配置pdu会话参数的设置命令+cgdcont，并且旧cid包括整数类型，该整数类型指示ssc模式2pdu会话或ssc模式3pdu会话的默认qos规则的qos流的上下文标识符。
[0010]
在一个实施例中，响应于调制解调器从无线网络接收到指示对pdu会话重新激活请求的会话管理(session management，sm)消息来执行第一at命令的提供。在一个示例中，sm消息是包括5gsm原因#39的pdu会话释放命令或pdu会话修改命令，其中5gsm原因#39指示对pdu会话重新激活的请求。
[0011]
在另一个实施例中，调制解调器可以响应于pdu会话建立接受而由调制解调器向ap提供第三at命令，其中第三at命令指示与cid相关联的pdu会话的上下文已被激活。在一个示例中，第三at命令是未经请求的结果代码+cgev：me pdn act，其包括旧cid以及用于pdu会话锚点重定位的已建立的pdu会话的ssc模式2或ssc模式3的指示符。
[0012]
根据本发明所提供的定义注意命令以支持5g协议数据单元会话操作的会话和服务连续性模式的方法及移动终端，可以弥补现有技术及相关技术规范中尚不支持包括5g pdu会话操作的ssc模式2和ssc模式3的新的5g功能的缺陷。
[0013]
在下面的详细描述中描述了其他实施例和优点。该发明内容部分并非旨在定义本发明。本发明由权利要求书限定。
附图说明
[0014]
附图中，相同的数字表示相同的组件，示出了本发明的实施例。
[0015]
图1示出了根据一个新颖方面的经由5g nr网络100中的at命令的pdu会话和相关的pdu会话过程。
[0016]
图2示出了根据一个新颖方面的包括te和mt的体系结构的简化框图。
[0017]
图3示出了根据一个新颖方面的ssc模式2pdu会话锚点重定位。网络310经由pdu会话向ue 301提供pdu连接服务。
[0018]
图4示出了根据一个新颖方面的ssc模式3pdu会话锚点重定位。网络410经由pdu会话向ue 401提供pdu连接服务。
[0019]
图5a-图5b示出了根据一个新颖方面的，用于建立具有分组数据协议(packet data protocol，pdp)上下文参数列表的pdu会话的at命令+cgdcont的实施例。
[0020]
图6示出了根据一个新颖方面的，用于由ue支持5g pdu会话操作的ssc模式2和ssc模式3的方法的流程图。
具体实施方式
[0021]
现在将详细参考本发明的一些实施例，其示例在附图中示出。
[0022]
图1示出了根据一个新颖方面的，经由5g nr网络100中的at命令的pdu会话和相关的pdu会话过程。5g nr网络100包括通过与包括ue 101的多个ue通信来提供各种服务的应用服务器111。在图1的示例中，应用服务器111和分组数据网络网关(packet data network gateway，pdn gw)属于5g核心网络5gc 110的一部分。ue 101及其服务基站gnb 102属于无线电接入网络(radio access network，ran)120的一部分。ran 120通过无线电接入技术(radio access technology，rat)(例如，5g nr技术)为ue 101提供无线电接入。应用服务器111通过pdn gw 112、一个或多个用户平面功能(user plane function，upf)113和upf 114以及gnb 102与ue 101通信。接入和移动性管理功能(access and mobility management function，amf)115与gnb 102、upf 113/114和pdn gw 112通信，以用于5g nr网络100中的无线接入设备的接入和移动性管理。ue 101可以配备一个射频(radio frequency，rf)收发器或多个rf收发器，用于通过不同的rat/cn进行不同的应用服务。例如，ue 101可以是智能电话、可穿戴设备、物联网(internet of things，iot)设备和平板电脑等。可选地，ue 101可以是插入或安装数据卡的笔记本(notebook，nb)或个人计算机(personal computer，pc)，该数据卡包括调制解调器和rf收发器以提供无线通信功能。
[0023]
5g网络是分组交换(packet-switched，ps)以太网协议(internet protocol，ip)网络。这意味着网络以ip数据包的形式传送所有数据流量，并为用户提供始终在线的ip连接。当ue加入5g网络时，会将分组数据网络(packet data network，pdn)地址(即可以在pdn上使用的地址)分配给ue，以实现ue与pdn的连接。在5g中，pdu会话建立是4g中pdn连接过程的并行过程。pdu会话，例如pdu 130，定义了ue与提供pdu连接服务的数据网络之间的关联。每个pdu会话均由pdu会话id标识，并且可以包括多个qos流和qos规则。每个pdu会话均配置有一个默认qos规则(default qos rule，dqr)。
[0024]
可以使用基于pdp上下文的api向应用和终端设备提供5g中的pdu会/qos流以及相应的会话管理功能。pdp上下文可以看作是参数的数据记录，这些参数表征特定的承载以及
与目标pdn的连接。在一个ue上运行的多个应用程序可能需要与一个或多个pdn的多个连接/会话，因此可能必须定义多个pdp上下文。这些多个pdp上下文可以分为主pdp上下文(也称为非辅助pdp上下文)和辅pdp上下文。多个主pdp上下文提供了到不同pdn的连接/会话，每个连接/会话都与一个唯一的ip地址相关联。
[0025]
对于外部应用，可以根据3gpp ts 27.007“ue的at命令集”，通过at命令api提供会话管理功能。at命令用于通过ta从te控制mt功能和gsm/umts网络服务。在图1的示例中，ue 101包括te 102、ta 103和mt104。te 102可以使用at命令来控制mt 104执行会话管理功能。例如，te 102可以使用at命令来查询pdp上下文信息和设置pdp上下文参数。3gpp ts 27.007定义了用于基于pdp上下文控制mt功能和gprs分组域服务的多个at命令。每个at命令都包括一个cid参数，作为对该at命令所应用的特定pdp上下文的引用。ta 103、mt 104和te 102可以根据需要以单独或集成实体的形式实现。定义的at命令的控制范围允许处理可能导致如下方式的任何物理实现：ta、mt和te作为三个独立实体；ta集成于mt表面(cover)之下，并且te作为单独的实体实现；ta集成于te的表面之下，并且mt作为单独的实体实现；ta和mt集成于te表面之下并作为单个实体。例如，ta103和mt 104可以在5g数据卡产品中实现，而te 102可以在nb、pc或任何计算设备中实现。
[0026]
根据一个新颖的方面，为5g网络定义用于pdu会话锚点重定位的请求、将为pdu会话锚点重定位建立的pdu会话的pdu会话参数的配置，以及pdu会话已完成的上下文激活指示的at命令。在一个实施例中，te 102向ta103发送at命令，该at命令转换为要发送给mt 104的mt控制。at命令可以是对未经请求的结果代码或者是配置命令的通知。作为响应，mt 104将mt状态发送回ta 103，该mt状态转换为要发送给te 102的响应。具体地说，at命令可以是未经请求的结果代码的通知，该未经请求的结果码用于指示对pdu会话锚点重定位的请求。例如，为at命令+cgev：nw pdn deact定义了包括ssc的附加5g参数。ssc是整数类型，用以指示网络是否针对ssc模式2pdu会话锚点定位或ssc模式3pdu会话锚点定位请求建立的pdu会话。
[0027]
例如，为at命令+cgev：nw modify定义了包括改变原因和pdu生命周期的附加5g参数。改变原因是指示发生了特定改变类型的整数类型，其是所请求的pdu会话锚点的重定位。pdu生命周期是指示用于ssc模式3pdu会话锚点的重定位的pdu会话地址生命周期值(以秒为单位)的整数类型。
[0028]
例如，为at命令+cgdcont定义了包括旧cid的附加5g参数。旧cid是整数类型，指示ssc模式2pdu会话或ssc模式3pdu会话的默认qos规则的qos流的上下文标识符，其中网络请求ssc模式2pdu会话或ssc模式3pdu会话的锚点重定位。
[0029]
例如，为at命令+cgev：me pdn act定义了包括ssc和旧cid在内的附加5g参数。ssc是整数类型，指示网络是针对ssc模式2还是ssc模式3pdu会话锚点定位请求网络建立的pdu会话。旧cid是整数类型，指示ssc模式2pdu会话或ssc模式3pdu会话的默认qos规则的qos流的上下文标识符，其中网络请求ssc模式2pdu会话或ssc模式3pdu会话的锚点重定位。
[0030]
图2示出了根据一个新颖方面的包括te和mt的体系结构的简化框图。te 200包括处理器201、存储器202和协议栈210，协议栈210包括应用(app)层、传输(tcp/udp)层、网络(ip)层、数据链路层和物理(phy)层。te 200还包括系统控制模块和电路220，系统控制模块和电路220包括用户接口、配置和控制模块、pdu会话处理器、qos流处理器、qos规则处理器
和电话模块。处理器201处理不同的应用并调用不同的系统控制模块以执行te 200的各种功能。存储器202包括非易失性计算机可读存储介质或易失性计算机可读存储介质，用于存储程序指令和数据203以控制te 200的操作。系统控制模块和电路可以实现并配置为执行te 200的功能。请注意，te 200也可以称为应用处理器(application processor，ap)。通常，te200还配备了电话框架电路(例如，拨号器、呼叫管理器等)以支持语音呼叫功能。此外，te 200还支持3gpp ts 27.007定义的at命令，用于基于pdp上下文控制cid标识的每个pdu会话的mt功能和gprs分组域服务。
[0031]
mt 250具有发送和接收无线电信号的天线256。与天线耦接的rf收发器模块254从天线256接收rf信号，将其转换为基带信号，然后通过基带模块255发送给处理器251。rf收发器254还通过基带模块255转换从处理器251接收的基带信号，将基带信号转换为rf信号，然后发送到天线256。处理器251处理接收到的基带信号，并调用不同的功能模块以执行mt 250中的功能。存储器252存储程序指令和数据253，以控制mt 250的操作。mt 250还包括一组协议栈260和包括各种系统模块270的控制电路，以执行mt 250的功能任务。协议栈260包括非接入层(non-access-stratum，nas)、无线电资源控制(radio resource control，rrc)层、分组数据融合协议/无线电链路控制(packet data convergence protocol/radio link control，pdcp/rlc)层、媒体访问控制(media access control，mac)层和物理(physical，phy)层。系统模块270包括配置和控制模块、pdu会话处理器、qos流处理器和qos规则处理器。注意，mt 250也可以称为调制解调器。在图2的示例中，mt 250还包括终端适配器(ta 280)，该终端适配器接收和发送at命令，并转换at命令以由处理器251处理从而控制mt功能。在一个示例中，ta 280从te 200接收at设置命令以用于建立与网络的pdu会话。在另一示例中，ta 280从te 200接收用于mt 250的at读取命令，以向te 200提供pdu和qos参数。
[0032]
图3示出了根据一个新颖方面的ssc模式2pdu会话锚点重定位。网络310经由pdu会话向ue 301提供pdu连接服务。ue 301包括经由at命令彼此通信的ap302和调制解调器303。在图3的示例中，调制解调器303使用at命令来与ap 302通信以完成ssc模式2的pdu会话锚点重定位。在步骤311中，调制解调器303从网络310接收pdu会话释放命令。具体地，pdu会话释放命令包括5gsm原因#39“请求重新激活(reactivation requested)”，其指示对pdu会话重新激活的请求。在步骤321中，调制解调器303在释放由pdu会话释放命令指示的pdu会话之后，向网络310发送pdu会话释放完成。响应于pdu会话释放命令，调制解调器303向ap 302发送at命令+cgev：nw pdn deact(步骤331)。具体地，at命令+cgev：nw pdn deact包括5g参数，诸如与释放的pdu会话相关联的cid，以及被设置为“ssc模式2”的以指示对pdu会话锚点重定位的请求的ssc。在步骤332，调制解调器303接收at命令+cgdcont。具体地，at命令+cgdcont包括5g参数，诸如与释放的pdu会话相关联的旧cid，以及与要为pdu会话锚点重定位建立的pdu会话相关联的cid。在步骤333中，ap 302然后向调制解调器303发送at命令+cgact以触发pdu会话建立过程。在接收到at命令+cgact之后，在步骤341中，调制解调器303向网络310发送pdu会话建立请求。具体地，pdu会话建立请求包括与先前的pdu会话(即，释放的pdu会话)相同的pdu会话参数。在步骤351中，调制解调器303从网络310接收pdu会话建立接受。在步骤361中，调制解调器303向ap 302发送at命令+cgev：me pdn act，并完成ssc模式2的pdu会话锚点重定位。具体地，at命令+cgev：me pdn act包括5g参数，诸如与释放的
pdu会话相关联的旧cid、被设置为“ssc模式2”的ssc，以及与新建立的pdu会话相关联的cid。
[0033]
图4示出了根据一个新颖方面的ssc模式3pdu会话锚点重定位。网络410经由pdu会话向ue 401提供pdu连接服务。ue 401包括经由at命令彼此通信的ap402和调制解调器403。在图4的示例中，调制解调器403使用at命令与ap 402通信以完成ssc模式3的pdu会话锚点重定位。在步骤411中，调制解调器403从网络410接收pdu会话修改命令。具体地，pdu会话修改命令包括5gsm原因#39“请求重新激活”，其指示对pdu会话重新激活的请求。在步骤421中，调制解调器403向网络410发送pdu会话修改完成。响应于pdu会话修改命令，调制解调器403向ap 402发送at命令+cgev：nw modify(步骤431)。具体地，at命令+cgev：nw modify包括5g参数，诸如与已建立/存在的pdu会话相关联的cid、被设置为“请求的pdu会话锚点的重定位”的改变原因，以及指示pdu会话地址生命周期的pdu生命周期。在步骤432，调制解调器403接收at命令+cgdcont。具体地，at命令+cgdcont包括5g参数，例如与已建立/存在的pdu会话相关联的旧cid，以及与要为pdu会话锚点重定位建立的pdu会话相关联的cid。在步骤433中，ap 402然后向调制解调器403发送at命令+cgact以触发pdu会话建立过程。在接收到at命令+cgact之后，在步骤441中，调制解调器403向网络410发送pdu会话建立请求。具体地，pdu会话建立请求包括与先前的pdu会话(即，释放的pdu会话)相同的pdu会话参数。在步骤451，调制解调器403从网络410接收pdu会话建立接受。在步骤461，调制解调器403向ap 402发送at命令+cgev：me pdn act，并完成ssc模式3的pdu会话锚点重定位。具体地，at命令+cgev：me pdn act包括5g参数，诸如与新建立的pdu会话相关联的cid、被设置为“ssc模式3”的ssc，以及与已建立/现有的pdu会话相关联的旧cid。
[0034]
图5a-图5b示出了根据一个新颖方面的，用于建立具有pdp上下文参数列表的pdu会话的at命令+cgdcont的实施例。如图5a-5b所示，at命令+cgdcont是设置命令或读取命令或测试命令。设置命令为由本地上下文标识符参数<cid>标识的pdp上下文指定pdp上下文参数值，并且还允许te指定是否请求esm信息的安全保护传输，因为pco可以包括需要加密的信息。例如，如果ue需要传输apn，则ue可能会有其他原因使用esm信息的安全保护传输。同时可能处于已定义状态的pdp上下文的数量由测试命令返回的范围给出。读取命令的执行将返回每个定义的上下文的当前设置。测试命令的执行将返回支持为复合值的值。如果mt支持几种pdp类型<pdp_type>，则每个<pdp_type>的参数值范围将在单独的行上返回。
[0035]
相关信息的定义值包括：<cid>：指定特定的pdp上下文定义；<pdp_type>：指定分组数据协议的类型；<apn>：用于选择分组数据网络的逻辑名称；<pdp_addr>：标识适用于pdp的地址空间中的mt；<d_comp>：控制pdp数据压缩；<h_comp>：控制pdp标头压缩；<ipv4addralloc>：控制mt/ta如何请求获取ipv4地址信息；<request_type>：指示针对pdp上下文的pdp上下文激活请求的类型；<p-cscf_discovery>：影响mt/ta请求获取p-cscf地址的方式；<im_cn_signaling_flag_ind>：向网络指示pdp上下文是否仅用于im cn子系统相关信令。<nslpi>：指示为此pdp上下文请求的nas信令优先级；<securepco>：指定是否请求pco的安全保护传输；<ipv4_mtu_discovery>：影响mt/ta请求获取ipv4mtu大小的方式；<local_addr_ind>：指示本地地址；<non-ip_mtu_discovery>：影响非ip分组的mtu发现；<reliable_data_service>：指示可靠的数据服务；<ssc_mode>：指示支持ssc模式，以满足ue不同应用和服务的连续性要求；<s-nssai>：标识与pdu会话关联的网络片段；<pref_
access_type>：指示5gs协议中pdu会话的首选接入类型；<rqos_ind>：指示ue是否可以在没有smf提供的qos规则的情况下将上行用户平面业务映射到qos流；<mh6-pdu>：指示针对pdu会话ue可以支持的最大分组过滤器数量；<always-on_req>：指示ue是否请求将pdu会话建立为永远在线的pdu会话；<old-cid>：指示ssc模式2pdu会话或ssc模式3的pdu会话的默认qos规则的qos流的上下文标识符，其中网络请求ssc模式2pdu会话或ssc模式3pdu会话的锚点重定位。
[0036]
图6示出了根据一个新颖性方面的，用于由ue支持5g pdu会话操作的ssc模式2和ssc模式3的方法的流程图。在步骤601，无线网络中的调制解调器向ap提供第一at命令。第一at命令指示对pdu会话锚点重定位的请求。在一个实施例中，第一at命令是未经请求的结果代码+cgev：nw pdn deact，其包括ssc模式2的指示符以指示pdu会话锚点重定位的请求。在另一个实施例中，第一at命令是未经请求的结果代码+cgev：nw modify，其包括用于指示pdu会话锚点重定位的请求的改变原因以及pdu会话地址生命周期的指示符。
[0037]
在步骤602，调制解调器从ap接收第二at命令。第二at命令包括与释放的或现有的pdu会话相关联的旧cid，以及与要为pdu会话锚点重定位建立的pdu会话相关联的cid。在一个实施例中，第二at命令是用于配置pdu会话参数的设置命令+cgdcont。旧cid包括整数类型，该整数类型指示ssc模式2pdu会话或ssc模式3pdu会话的默认qos规则的qos流的上下文标识符。
[0038]
在步骤603，调制解调器向无线网络发送pdu会话建立请求。pdu会话建立请求包括用于与旧cid相关联的pdu会话的pdu会话参数。在步骤604中，调制解调器响应于pdu会话建立请求而从无线网络接收pdu会话建立接受。在一个示例中，调制解调器可以响应于pdu会话建立接受而向ap提供第三at命令。第三at命令可以是未经请求的结果代码+cgev：me pdn act，其包括旧cid以及用于pdu会话锚点重定位的已建立的pdu会话的ssc模式2或ssc模式3的指示符。
[0039]
尽管出于指导目的已经结合某些特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。因此，在不脱离权利要求书所阐述的本发明范围的情况下，可以对所描述的实施例的各种特征进行各种修改、改编和组合。