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特表2024-542137GTP-Uエンティティ再開始の向上
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-13
(54)【発明の名称】GTP-Uエンティティ再開始の向上
(51)【国際特許分類】
   H04W 92/16 20090101AFI20241106BHJP
   H04W 40/02 20090101ALI20241106BHJP
   H04W 76/22 20180101ALN20241106BHJP
【FI】
H04W92/16
H04W40/02
H04W76/22
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2024526864
(86)(22)【出願日】2022-11-03
(85)【翻訳文提出日】2024-06-25
(86)【国際出願番号】 EP2022080624
(87)【国際公開番号】W WO2023078970
(87)【国際公開日】2023-05-11
(31)【優先権主張番号】63/276,035
(32)【優先日】2021-11-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.3GPP
2.WCDMA
(71)【出願人】
【識別番号】598036300
【氏名又は名称】テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル)
(74)【代理人】
【識別番号】100109726
【弁理士】
【氏名又は名称】園田 吉隆
(74)【代理人】
【識別番号】100150670
【弁理士】
【氏名又は名称】小梶 晴美
(74)【代理人】
【識別番号】100199705
【弁理士】
【氏名又は名称】仙波 和之
(74)【代理人】
【識別番号】100194294
【弁理士】
【氏名又は名称】石岡 利康
(72)【発明者】
【氏名】ヤン, ヨン
(72)【発明者】
【氏名】ウィクストレーム, エリク
(72)【発明者】
【氏名】オルソン, トニー
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067EE02
5K067EE10
5K067EE16
(57)【要約】
通信ネットワーク(1302)において制御プレーン機能(800)によって実施される方法であって、CP機能(800)が管理しているプロトコルデータユニット(PDU)セッションのためのユーザプレーン経路においてユーザプレーン(UP)機能の再開始を管理するためのものであり、方法が、UP機能(802)から、UP-2(804)が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)メッセージを受信すること(900)と、報告に確認応答すること(902)と、別のUP-2(804)の識別情報に基づいてアクションを実施すること(904)とを含む、方法が、本明細書で開示される。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信ネットワーク(1302)において制御プレーン機能(CP-1)(800)によって実施される方法であって、前記CP-1(800)が管理しているプロトコルデータユニット(PDU)セッションのためのユーザプレーン経路においてユーザプレーン(UP)機能の再開始を管理するためのものであり、前記方法は、
・ UP機能(UP-1)(802)から、別のUP機能(UP-2)(804)が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)メッセージを受信すること(図9、900)と、
・ 前記報告に確認応答すること(図9、902)と、
・ 前記別のUP-2(804)の識別情報に基づいてアクションを実施すること(図9、904)と
を含む、方法。
【請求項2】
前記UP-2(804)の前記識別情報が無線アクセスノード(RAN)または新世代(NG)-RANノードであり、前記アクションが、影響を及ぼされるPDUセッションのためのユーザプレーン接続を復旧すること(図9、904A)である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記UP-2(804)の前記識別情報がPSA UDFまたはPGW-Uであり、前記アクションが、影響を及ぼされるPDUセッションを解放すること(図9、904B)である、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記PFCPメッセージがPFCPノード報告要求メッセージである、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記報告は、前記UP-1(802)が、影響を及ぼされるPFCPセッションについて、前記UP-2(804)によって割り当てられたリモートF-TEIDを除去し、FARにおける適用アクションをバッファリングに変更したという指示を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記CP-1(800)が、(a)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-C)と、(b)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-C)と、(c)セッション管理機能(SMF)とのうちの1つまたは複数において実装される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
通信ネットワーク(1302)において、制御プレーン機能(CP-1)(800)および第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)と通信する第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)によって実施される方法であって、ピアUP機能再開始を管理するためのものであり、前記方法は、
・ 前記UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図10、1000)と、
・ 前記UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図10、1002)と、
・ 前記UP-2(804)からエコー要求を受信すること(図10、1004)と、
・ 前記UP-2(804)にエコー応答を送信すること(図10、1006)と、
・ 回復タイムスタンプを含んでいるGTPエラー指示を受信すること(図10、1008)と、
・ 前記GTPエラー指示中で受信された前記回復タイムスタンプを、前記エコー要求、前記エコー応答または前記GTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較すること(図10、1010)と、
・ 前記UP-2(804)が再開始したと決定すること(図10、1012)と、
・ 前記再開始したUP-2(804)にさらなるペイロードを送信することを停止すること(図10、1014)と、
・ 前記UP-2(804)によって割り当てられたF-TEIDを除去し、適用アクションをバッファリングに変更すること(図10、1016)と、
・ 前記UP-2(804)の前記再開始を報告するようにとのPFCP要求メッセージを送信すること(図10、1018)と、
・ PFCP応答メッセージを受信すること(図10、1020)と
を含む、方法。
【請求項8】
前記UP-1(802)によって送信された前記エコー要求が回復タイムスタンプを含む、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記UP-1(802)が、(a)新無線(NR)ノードB(gNB)と、(b)エボルブドノードB(eNB)と、(c)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-U)と、(d)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-U)と、(e)中間ユーザプレーン機能(I-UPF)と、(f)訪問ユーザプレーン機能(V-UPF)と、(g)プロトコルデータユニット(PDU)セッションアンカー(PSA)UPFとのうちの1つまたは複数において実装される、請求項7または8に記載の方法。
【請求項10】
前記UP-1(802)によって送信された前記エコー要求が、前記UP-1(802)によって送信された前記エコー要求のソースIPアドレスによって識別される、前記UP-1(802)の回復情報を含む、請求項7から9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記UP-1(802)によって受信された前記エコー応答が、前記UP-1(802)によって受信された前記エコー応答のリソースIPアドレスによって識別される、前記UP-2(804)の回復情報を含む、請求項7から10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記PFCP要求メッセージがPFCPノード報告要求メッセージである、請求項7から11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記PFCPノード報告要求メッセージは、前記UP-2(804)が再開始したこと、およびIPアドレスのリストに関連するGTP-Uコンテキストが失われたことを指示する、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記PFCPノード報告応答メッセージは、すべての影響を及ぼされるPFCPセッションにおけるダウンリンクFARが、適用アクションがバッファリングにセットされて、更新され、リモートF-TEIDが除去されたという確認応答を含む、請求項12に記載の方法。
【請求項15】
通信ネットワーク(1302)において、制御プレーン機能(CP-1)(800)および第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)と通信する第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)によって実施される方法であって、UP機能の再開始を管理するためのものであり、前記方法が、
・ 前記UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図11、1100)と、
・ 前記UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図11、1102)と、
・ 前記UP-1(802)からエコー要求を受信すること(図11、1104)と、
・ 前記UP-1(802)にエコー応答を送信すること(図11、1106)と、
・ 新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信すること(図11、1108)と
を含む、方法。
【請求項16】
前記UP-2(804)によって送信された前記エコー要求が回復タイムスタンプを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記UP-2(804)が、(a)新無線(NR)ノードB(gNB)と、(b)エボルブドノードB(eNB)と、(c)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-U)と、(d)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-U)と、(e)中間ユーザプレーン機能(I-UPF)と、(f)訪問ユーザプレーン機能(V-UPF)と、(g)プロトコルデータユニット(PDU)セッションアンカー(PSA)UPFとのうちの1つまたは複数において実装される、請求項15または16に記載の方法。
【請求項18】
制御プレーン機能(CP-1)(800)を実装するネットワークノード(1308)であって、
・ UP-1(802)から、UP-2(804)が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)メッセージを受信すること(図9、900)と、
・ 前記報告に確認応答すること(図9、902)と、
・ 前記UP-2(804)の識別情報に基づいてアクションを実施すること(図9、904)と
を行うように適応された、ネットワークノード(1308)。
【請求項19】
前記ネットワークノード(1600)が、請求項2から6のいずれか一項に記載の方法を実施するようにさらに適応された、請求項18に記載の、前記CP-1(800)を実装するネットワークノード(1600)。
【請求項20】
制御プレーン機能(CP-1)(800)を実装するネットワークノード(1600)であって、前記ネットワークノード(1600)が処理回路を備え、前記処理回路は、前記ネットワークノード(1600)に、
・ UP-1(802)から、UP-2(804)が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)メッセージを送信する受信すること(図9、900)と、
・ 前記報告に確認応答すること(図9、902)と、
・ 前記UP-2(804)の識別情報に基づいてアクションを実施すること(図9、904)と
を行わせるように設定された、ネットワークノード(1600)。
【請求項21】
前記処理回路が、前記ネットワークノード(1600)に、請求項2から6のいずれか一項に記載の方法を実施させるようにさらに設定された、請求項20に記載の、前記CP-1(800)を実装するネットワークノード(1600)。
【請求項22】
第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)を実装するネットワークノード(1600)であって、
・ UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図10、1000)と、
・ 前記UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図10、1002)と、
・ 前記UP-2(804)からエコー要求を受信すること(図10、1004)と、
・ 前記UP-2(804)にエコー応答を送信すること(図10、1006)と、
・ 回復タイムスタンプを含んでいるGTPエラー指示を受信すること(図10、1008)と、
・ 前記GTPエラー指示中で受信された前記回復タイムスタンプを、前記エコー要求、前記エコー応答または前記GTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較すること(図10、1010)と、
・ 前記UP-2(804)が再開始したと決定すること(図10、1012)と、
・ 前記再開始したUP-2(804)にさらなるペイロードを送信することを停止すること(図10、1014)と、
・ 前記UP-2(804)によって割り当てられたF-TEIDを除去し、適用アクションをバッファリングに変更すること(図10、1016)と、
・ 第2のUP機能の前記再開始を報告するようにとのPFCP要求メッセージを送信すること(図10、1018)と、
・ PFCP応答メッセージを受信すること(図10、1020)と
を行うように適応された、ネットワークノード(1600)。
【請求項23】
前記ネットワークノード(1600)が、請求項8から14のいずれか一項に記載の方法を実施するようにさらに適応された、請求項22に記載の、前記UP-1(802)を実装するネットワークノード(1600)。
【請求項24】
第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)を実装するネットワークノード(1600)であって、前記ネットワークノード(1600)が処理回路を備え、前記処理回路は、前記ネットワークノード(1600)に、
・ UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図10、1000)と、
・ 前記UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図10、1002)と、
・ 前記UP-2(804)からエコー要求を受信すること(図10、1004)と、
・ 前記UP-2(804)にエコー応答を送信すること(図10、1006)と、
・ 回復タイムスタンプを含んでいるGTPエラー指示を受信すること(図10、1008)と、
・ 前記GTPエラー指示中で受信された前記回復タイムスタンプを、前記エコー要求、前記エコー応答または前記GTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較すること(図10、1010)と、
・ 前記UP-2(804)が再開始したと決定すること(図10、1012)と、
・ 前記再開始したUP-2(804)にさらなるペイロードを送信することを停止すること(図10、1014)と、
・ 前記UP-2(804)によって割り当てられたF-TEIDを除去し、適用アクションをバッファリングに変更すること(図10、1016)と、
・ 第2のUP機能の前記再開始を報告するようにとのPFCP要求メッセージを送信すること(図10、1018)と、
・ PFCP応答メッセージを受信すること(図10、1020)と
を行わせるように設定された、ネットワークノード(1600)。
【請求項25】
前記処理回路が、前記ネットワークノード(1600)に、請求項8から14のいずれか一項に記載の方法を実施させるようにさらに設定された、請求項24に記載の、前記UP-1(802)を実装するネットワークノード(1600)。
【請求項26】
第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)を実装するネットワークノード(1600)であって、
・ UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図11、1100)と、
・ 前記UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図11、1102)と、
・ 前記UP-1(802)からエコー要求を受信すること(図11、1104)と、
・ 前記UP-1(802)にエコー応答を送信すること(図11、1106)と、
・ 新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信すること(図11、1108)と
を行うように適応された、ネットワークノード(1600)。
【請求項27】
前記ネットワークノード(1600)が、請求項16または17に記載の方法を実施するようにさらに適応された、請求項26に記載の、前記UP-2(804)を実装するネットワークノード(1600)。
【請求項28】
第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)を実装するネットワークノード(1600)であって、前記ネットワークノード(1600)が処理回路を備え、前記処理回路が、前記ネットワークノード(1600)に、
・ UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図11、1100)と、
・ 前記UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図11、1102)と、
・ 前記UP-1(802)からエコー要求を受信すること(図11、1104)と、
・ 前記UP-1(802)にエコー応答を送信すること(図11、1106)と、
・ 新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信すること(図11、1108)と
を行わせるように設定された、ネットワークノード(1600)。
【請求項29】
前記処理回路が、前記ネットワークノード(1600)に、請求項27または28に記載の方法を実施させるようにさらに設定された、請求項28に記載の、前記UP-2(804)を実装するネットワークノード(1600)。
【請求項30】
通信ネットワーク(1302)において、制御プレーン機能(CP-1)(800)と、第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)と、第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)とによって実施される方法であって、ピアUP機能再開始を管理するためのものであり、前記方法は、
・ 前記CP-1(800)において、
〇 前記UP-1(802)から、前記UP-2(804)が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)要求メッセージを受信すること(図12、1208)と、
〇 PFCP応答メッセージを送信することによって前記報告に確認応答すること(図12、1210)と、
〇 前記UP-2(804)の識別情報に基づいてアクションを実施すること(図12、1212)と、
・ 前記UP-1(802)において、
〇 前記UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図12、1200)と、
〇 前記UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図12、1200)と、
〇 前記UP-2(804)からエコー要求を受信すること(図12、1202)と、
〇 前記UP-2(804)にエコー応答を送信すること(図12、1202)と、
〇 回復タイムスタンプを含んでいるGTPエラー指示を受信すること(図12、1204)と、
〇 前記GTPエラー指示中で受信された前記回復タイムスタンプを、前記エコー要求、前記エコー応答または前記GTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較すること(図12、1206A)と、
〇 前記UP-2(804)が再開始したと決定すること(図12、1206B)と、
〇 前記再開始したUP-2(804)にさらなるペイロードを送信することを停止すること(図12、1206C)と、
〇 前記UP-2(804)によって割り当てられたF-TEIDを除去し、適用アクションをバッファリングに変更すること(図12、1206D)と、
〇 前記UP-2(804)の前記再開始を報告するようにとの前記PFCP要求メッセージを送信すること(図12、1208)と、
〇 前記PFCP応答メッセージを受信すること(図12、1210)と、
・ 前記UP-2(804)において、
〇 前記UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図12、1202)と、
〇 前記UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図12、1202)と、
〇 前記UP-1(802)からエコー要求を受信すること(図12、1200)と、
〇 前記UP-1(802)にエコー応答を送信すること(図12、1200)と、
〇 新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信すること(図12、1204)と
を含む、方法。
【請求項31】
前記UP-2(804)の前記識別情報が無線アクセスノード(RAN)または新世代(NG)-RANノードであり、前記アクションが、影響を及ぼされるPDUセッションのためのユーザプレーン接続を復旧すること(図9、904A)である、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
前記UP-2(804)の前記識別情報がPSA UDFまたはPGW-Uであり、前記アクションが、影響を及ぼされるPDUセッションを解放すること(図9、904B)である、請求項30に記載の方法。
【請求項33】
通信ネットワーク(1302)において、制御プレーン機能(CP-1)(800)と、第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)と、第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)とによって実施される方法であって、前記UP-2(804)の再開始を検出することと、ユーザプレーン経路を復旧するために、前記再開始を前記CP-1(800)に報告することとを行うためのものであり、前記方法は、
・ 前記UP-2(804)において、
〇 前記UP-2(804)の前記再開始の後に前記UP-1(802)に汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル(GTP)エラー指示メッセージを送信すること(図8、814)と、
・ 前記UP-1(802)において、
〇 前記CP-1(800)にPFCPノード報告要求メッセージを送信すること(図8、816)と、
・ 前記CP-1(800)において、
〇 前記UP-1(802)から前記PFCPノード報告要求メッセージを受信した後に、前記UP-2(804)の前記再開始によって影響を及ぼされるプロトコルデータユニット(PDU)セッションを解放すること(図8、820)と
を含む、方法。
【請求項34】
・ 前記UP-1(802)において、
〇 前記UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図8、810)と、
〇 前記UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図8、810)と、
〇 前記GTPエラー指示メッセージを受信すること(図8、814)と、
・ 前記UP-2(804)において、
〇 前記UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図8、812)と、
〇 前記UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図8、812)と、
・ 前記UP-1(802)において、
〇 前記CP-1(800)からPFCPノード報告応答メッセージを受信すること(図8、818)と
をさらに含む、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
前記UP-1(802)によって送信された前記エコー要求が、前記UP-1(802)によって送信された前記エコー要求のソースIPアドレスによって識別される、前記UP-1(802)の回復情報を含む、請求項34に記載の方法。
【請求項36】
前記UP-1(802)によって受信された前記エコー応答が、前記UP-1(802)によって受信された前記エコー応答のリソースIPアドレスによって識別される、前記UP-2(804)の回復情報を含む、請求項34に記載の方法。
【請求項37】
前記CP-1(800)が、(a)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-C)と、(b)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-C)と、(c)セッション管理機能(SMF)とのうちの1つまたは複数において実装される、請求項33から36のいずれか一項に記載の方法。
【請求項38】
前記UP-1(802)が、(a)新無線(NR)ノードB(gNB)と、(b)エボルブドノードB(eNB)と、(c)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-U)と、(d)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-U)と、(e)中間ユーザプレーン機能(I-UPF)と、(f)訪問ユーザプレーン機能(V-UPF)と、(g)プロトコルデータユニット(PDU)セッションアンカー(PSA)UPFとのうちの1つまたは複数において実装される、請求項33から37のいずれか一項に記載の方法。
【請求項39】
前記UP-2(804)が、(a)新無線(NR)ノードB(gNB)と、(b)エボルブドノードB(eNB)と、(c)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-U)と、(d)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-U)と、(e)中間ユーザプレーン機能(I-UPF)と、(f)訪問ユーザプレーン機能(V-UPF)と、(g)プロトコルデータユニット(PDU)セッションアンカー(PSA)UPFとのうちの1つまたは複数において実装される、請求項33から38のいずれか一項に記載の方法。
【請求項40】
前記GTPエラー指示メッセージが回復情報を含む、請求項33から39のいずれか一項に記載の方法。
【請求項41】
前記GTPエラー指示メッセージが、前記UP-2(804)の前記再開始によって影響を及ぼされるIPアドレスのリストをさらに含む、請求項40のいずれか一項に記載の方法。
【請求項42】
前記PFCPノード報告要求メッセージは、前記UP-2(804)が再開始したこと、およびIPアドレスのリストに関連するGTP-Uコンテキストが失われたことを指示する、請求項33から41のいずれか一項に記載の方法。
【請求項43】
前記PFCPノード報告応答メッセージは、すべての影響を及ぼされるPFCPセッションにおけるダウンリンクFARが、適用アクションがバッファリングにセットされて、更新され、リモートF-TEIDが除去されたという確認応答を含む、請求項33から41のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
約20年前に、3GPPは、ユーザプレーンのための汎用パケット無線サービス(GRPS)トンネリングプロトコル(GTP)エコー応答メッセージ(GTP-U)から回復の使用を除去することを判断し、その回復は、GTPエンティティのための再開始(restart)カウンタとして規定される。当時、GTPエンティティは、制御プレーン(CP)部分とユーザプレーン(UP)部分とを備えるので、制御プレーンシグナリング経路とユーザプレーンペイロード経路の両方を介してGTPエンティティのための再開始カウンタを通信することが、冗長である。
【0002】
GTP-Uメッセージ中の「回復」情報エレメント中の「再開始カウンタ」フィールドの使用が、3GPP TS29.060 Rel-3 CR096を通して2000年3月に変更され、これは、3GPP TS29.060 V3.4.0上に書かれており、3GPP TS29.060 V3.5.0において実装された。CR(3GPP TS29.060 Rel-3 CR 096)における「変更の理由」は、以下のように読める。「ノードが再開始を経験したことをピアノードに知らせるために、エコー応答メッセージ中の再開始カウンタが使用される。GTP-UとGTP-Cの両方において再開始カウンタ値を使用することは、GTP-Cのみにおいて再開始カウンタ値を使用することが十分であるので、不要である。その上、Iuインターフェースにおいて、RANAPが、ノード再開始のためのプロシージャをすでに有する。したがって、エコー応答メッセージ中の再開始カウンタ値がGTP-Uにおいて使用されないことが提案される。CRはまた、エコー応答が受信されたときにどのように反応すべきかのいくつかの明確化を提案する。」
【0003】
3GPP Rel-8の前に、GTP-Uの規範的仕様が、3GPP TS29.060中にGTPv1とともに含まれた。3GPP Rel-8において、GTP-Uの規範的仕様は、3GPP TS29.060から3GPP TS29.281に移動された。GTP-Uに関するテキストは、事実上、3GPP TS29.060に「記載のもの」のままにされ、仕様中の節9の始めに注が追加された。注は、以下のように読める。「リリース8以降から、GTPバージョン1のユーザプレーンの規範的仕様は3GPP TS29.281[41]である。本文書中のGTPv1ユーザプレーンに関するすべての箇条が、3GPP TS29.281[41]によって取って代わられるものとする。」
【0004】
したがって、TS29.281において指定されているように、節7.2.2は、以下を述べる。「回復情報エレメント中の再開始カウンタ値は使用されないものとし、すなわち、再開始カウンタ値は、送信側によって0にセットされるものとし、受信側によって無視されるものとする。回復情報エレメントは、バックワードコンパチビリティの理由により必須である。随意のプライベート拡張が、ベンダーまたはオペレータ固有情報を含んでいる。」(強調加筆)。
【0005】
図1
本開示の図1は、TS29.281の節7.2.2の表7.2.2-1を含む。
【0006】
さらに、TS29.281の節7.7.114(「ULIタイムスタンプ」)は、以下を開示する。「ULIタイムスタンプIEは、図7.7.114-1に示されているようにコーディングされる。ULIタイムスタンプIEは、ユーザロケーション情報が収集されたUTC時間を指示する。オクテット4~7が、IETF RFC5905[55]の節6において規定されている64ビットタイムスタンプフォーマットの最初の4つのオクテットと同じフォーマットで符号化される。注:エンコーディングは、1900年1月1日の00:00:00に対する秒単位の時間として規定される。」
【0007】
図2
本開示の図2は、TS29.281の節7.7.114中の図(「図7.7.114-1:ULIタイムスタンプ」)を含む。
【0008】
したがって、3GPPは、ピアGTP-u再開始に関する要件を指定しないが、GTP-U経路障害のみを指定する。たとえば、第5世代システム(5GS)についてのTS23.527において述べられているように、以下である。
【0009】
TS23.527、節5.4の開始
5.4 ユーザプレーン経路障害時の復旧プロシージャ
節5.2.2において指定されているGTP-Uユーザプレーン経路障害を検出すると、UPFは、そこに向かう障害が検出された、(1つまたは複数の)リモートGTP-UピアのIPアドレスをもつユーザプレーン経路障害報告を含むPFCPノード報告要求(3GPP TS29.244[4]参照)を送信することによって、ユーザプレーン経路障害をSMFに報告するものとする。UPFはまた、運用保守システムを介してGTP-Uユーザプレーン経路障害を通知するべきである。
【0010】
SMFが、ユーザプレーン経路障害報告をもつPFCPノード報告要求を受信したとき、SMFは、以下を行い得る。
- 障害のある経路に関連するPDUセッションコンテキストを削除すること、または
- オペレータ設定可能最大経路障害持続時間中、障害のある経路に関連するPDUセッションコンテキストを維持すること。SMFは、障害のある経路に関連するPDUセッションコンテキストを、この持続時間が満了したときにその経路が依然としてダウンしている場合、削除するものとする。
注1: 過渡的経路障害(たとえば、多くとも数分を超えない経路障害)中、ピアのIPアドレスに関連するPDUセッションコンテキストを維持することは、(経路が再び再確立されたときの)エンドユーザサービスの配信を可能にし、これはまた、それらのPDUセッションを復旧するための、ネットワーク中の不要なシグナリングを回避する。
注2: (たとえば、多くとも数分を超える)長い経路障害中、PDUセッションコンテキストを維持することは、これが、過度のチャージングのような望ましくない効果を暗示することになるので、意図されない。
【0011】
障害のある経路に関連するPDUセッションコンテキストを削除することを判断したとき、SMFは、UPFにおける、影響を及ぼされるPFCPセッションを修正または削除するものとする。
注3: SMFは、多数のPFCPセッションがユーザプレーン経路障害によって影響を及ぼされる場合、UPFに向かうシグナリング負荷を平滑化するように注意する必要がある。
TS23.527、節5.4の終了
【0012】
また、EPSについてのTS23.007において、節20.3は、以下を開示する。
【0013】
TS23.007、節20.3の開始
20.3 ユーザプレーン経路障害検出およびハンドリング
20.3.1 概略
GTP-Uエンティティが、以下のやり方で、エコー要求/エコー応答メッセージを使用することによる、経路障害の検出をサポートするものとする。経路カウンタが、エコー応答が経路上で受信されるたびにリセットされ、経路上で送信されたエコー要求メッセージについてT3応答タイマーが満了したときに増分されるものとする。経路は、カウンタがN3要求を超える場合、ダウンしていると見なされるものとする。
【0014】
経路障害を検出すると、ネットワークノードは、運用保守システムを介して障害を通知するべきであり、以下のいずれかを行い得る。
- 障害のある経路に関連するベアラコンテキストを削除すること、または
- オペレータ設定可能最大経路障害持続時間中、障害のある経路に関連するベアラコンテキストを維持すること。ネットワークノードは、この持続時間が満了したときに経路が依然としてダウンしている場合、維持されたリソースを削除するものとする。
TS23.007、節20.3の終了
【0015】
GTP-Uエンティティが、対応するコンテキストなしにGTP-Uパケットを受信したとき、GTP-Uエンティティは、GTPエラー指示を送信することになる。TS29.281の節7.3.1は、以下を開示する。
【0016】
TS29.281、節7.3.1の開始
7.3.1 エラー指示
GTP-Uノードが、EPSベアラコンテキスト、PDPコンテキスト、PDUセッション、MBMSベアラコンテキスト、またはRABが存在しない、G-PDUを受信したとき、GTP-Uノードは、G-PDUを廃棄するものとする。着信G-PDUのTEIDが値「すべて0」とは異なる場合、GTP-Uノードはまた、GTPエラー指示を発信ノードに返すものとする。GTPエンティティは、いくつかのシナリオにおけるサービス拒否攻撃の危険を緩和することができる機構の実装を簡略化するために、「UDPポート」拡張ヘッダ(タイプ0x40)を含み得る。
【0017】
受信されたエラー指示のハンドリングが、3GPP TS23.007[3]および3GPP TS23.527[33]において指定されている。
【0018】
情報エレメント トンネルエンドポイント識別子データIが、このプロシージャをトリガしたG-PDUからフェッチされるTEIDであるものとする。
【0019】
情報エレメントGTP-Uピアアドレスが、このプロシージャをトリガした元のユーザデータメッセージからフェッチされる宛先アドレス(たとえば宛先IPアドレス、MBMSベアラコンテキスト)であるものとする。GTP-Uピアアドレスは、GGSN、SGSN、RNC、PGW、SGW、ePDG、eノードB、TWAN、MME、gNB、N3IWF、またはUPFアドレスであり得る。TEIDとGTP-Uピアアドレスとは、一緒に、受信ノードにおける関係するPDPコンテキスト、RAB、PDUセッションまたはEPSベアラを一意に識別する。
【0020】
随意のプライベート拡張が、ベンダーまたはオペレータ固有情報を含んでいる。
TS29.281、節7.3.1の終了
【0021】
図3
本開示の図3は、TS29.281、節7.3.1の表(「表7.3.1-1:エラー指示中の情報エレメント」)を含む。
【0022】
ピアGTP-Uエンティティは、所与のパケットデータネットワーク(PDN)接続/プロトコルデータユニット(PDU)セッションのためのユーザプレーン経路が切断されたことを指示する、GTPエラー指示を受信すると、これは、制御プレーン機能、たとえばサービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-C)、またはPDNゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-C)、またはセッション管理機能(SMF)に報告されなければならず、したがって、制御プレーン機能は、そのPDN接続のためにユーザプレーンをセットアップするように、再開始したGTP-Uエンティティ(たとえば新世代無線アクセスネットワーク(NG-RAN))に要求するための、関連のある制御プレーンシグナリングプロシージャをトリガし得る。
【0023】
図4
図4は、TS23.527の節5.3.2(「5G-ANから受信されるGTP-Uエラー指示のためのプロシージャ」)中の図(「図5.3.2.1-1:5G-ANからのGTP-Uエラー指示」)を含む。図(「図5.3.2.1-1:5G-ANからのGTP-Uエラー指示」)に関して、TS23.527の節5.3.2は、以下をさらに開示する。
【0024】
TS23.527、節5.3.2の開始
1. 既存のPDUセッションのユーザプレーン接続がアクティブ化される。ダウンリンクG-PDUが5G-ANに向けて送信される。
2. 5G-ANは、5G-ANが、対応するGTP-Uコンテキストを有しない場合、GTP-Uエラー指示を返す(節5.2参照)。
3. GTP-Uエラー指示の受信時に、UPFは、3GPP TS29.244[4]の節5.10において指定されているように、関係するPFCPセッションを識別し、SMFにエラー指示報告を送信するものとする。
4. 5G-ANから受信されたGTP-Uエラー指示について、SMFは、ダウンリンクパケットをバッファするようにUPFに命令するためにPFCPセッションを修正するものとする。
5. PDUセッションのユーザプレーン接続が、SMFによってアクティブ化されたと見なされる場合、SMFは、3GPP TS23.502[5]の節4.3.7において指定されているように、PDUセッションのリソースを解放するように5G-ANに要求するためにNamf_Communication_N1N2MessageTransferサービス動作を始動するものとする。
6. PDUセッションリソース解放コマンドを転送するようにとのNamf_Communication_N1N2MessageTransfer要求の受信時に、AMFは、以下を行うものとする。
- UEが、PDUセッションに関連するアクセスネットワークタイプについてCM-CONNECTED状態にある場合、3GPP TS29.518[6]の節5.2.2.3.1において指定されているように、要求を進めること、
- 他の場合、UEが、PDUセッションに関連するアクセスネットワークタイプについてCM-IDLE状態にあることを指示するエラーとともに、要求を拒否すること。
7. AMFが5G-ANにPDUセッションリソース解放コマンドを送信した場合、PDUセッションのリソース解放は、SMFに対して確認応答される。
8. SMFは、PDUセッションのユーザプレーン接続を再アクティブ化するために、3GPP TS23.502[5]の節4.2.3.3において指定されているネットワークトリガ型サービス要求プロシージャを始動する。
TS23.527、節5.3.2の終了
【0025】
TS29.244において、節7.4.5.1.1(「PFCPノード報告要求-概略」)は、「PFCPノード報告要求は、PFCPセッションに固有でない情報をCP機能に報告するために、UP機能によって、Sxa、Sxb、SxcおよびN4インターフェース上で送信されるものとする」と開示する。
【0026】
図5
本開示の図5は、TS29.244の節7.4.5.1.1中の表(「表7.4.5.1.1-1:PFCPノード報告要求中の情報エレメント」)を含む。
【0027】
図6
本開示の図6は、TS29.244の節7.4.5.1.2(「PFCPノード報告要求内のユーザプレーン経路障害報告IE」)の表(「表7.4.5.1.2-1:PFCPノード報告要求内のユーザプレーン経路障害報告IE」)を含む。
【0028】
図7
本開示の図7は、TS29.244の節8.2.70(「リモートGTP-Uピア」)中の図(「図8.2.70-1:リモートGTP-Uピア」)を含む。
【発明の概要】
【0029】
現在、(1つまたは複数の)ある課題が存在する。GTP-Uエンティティ再開始、たとえば、NG-RAN(たとえば、gNB)が再開始した、の場合、それは、すべてのそのコンテキストを失うことになり、したがって、中間ユーザプレーン機能(I-UPF)または訪問UPF(V-UPF)からのDL GTP-Uパケットについての対応するコンテキストを見つけることが可能でない。これは、大規模な量のGTPエラー指示メッセージを送信するように、再開始したGTP-Uエンティティをトリガし、これは、UP機能がGTPエラー指示の受信をCP機能に報告しなければならないので、Sx/N4インターフェース上での大規模な量のシグナリングにつながる。
【0030】
GTP-Uエンティティが再開始したとき、(GTPエラー指示を送信するための)GTP-Uインターフェース上での、および(GTPエラー指示と、DL FARを更新するためのパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)セッション修正シグナリングとの受信を報告する)Sx/N4上でのそのような大規模シグナリングは、回避されるべきである。
【0031】
本開示のいくつかの態様およびそれらの実施形態は、これらまたは他の課題のソリューションを提供し得る。本開示は、(たとえば、SGW-U、PGW-U、またはUPFのための)GTP-Uエンティティが、ピアGTP-Uエンティティが再開始したことを検出することと、ピアGTP-Uエンティティが再開始した場合、CP機能がユーザプレーン経路を復旧することができるように、ピアGTP-Uエンティティの再開始をCP機能(たとえば、SGW-C、PGW-C、SMF)に報告することとを行うことを可能にするための、実施形態を提案する。
【0032】
本開示の実施形態は、以下の特徴のうちの1つまたは複数を含む。
1. エコー応答メッセージ中に回復タイムスタンプを追加する。回復タイムスタンプは、GTPv1 IE「ULIタイムスタンプ」、または「ULIタイムスタンプ」IEの場合と同じエンコーディングをもつ新しいIEを再使用し得る。
2. できるだけ早くピアGTP-Uエンティティへの再開始をポピュレートするために、GTPエラー指示中に回復タイムスタンプを追加する。あるGTP-Uエンティティ実装形態は、転送しているペイロードパケットがあるとき、エコー要求/応答を送信しないことがある。この場合、ユーザプレーン経路は、健全と見なされ得る。
3. ユーザプレーン機能(UP機能)が、「IPアドレス」によって識別される複数のGTP-Uエンティティを有し得るので、GTPエラー指示中に、(再開始によって影響を及ぼされる)IPアドレスのリストを追加する。
4. UP機能が、ピアGTP-Uが再開始したことを検出したとき、UP機能は、CP機能に「PFCPノード報告要求」メッセージを送信することになる。PFCPノード報告要求メッセージは、IPアドレスのリスト、およびネットワークインスタンス/宛先インターフェースととともに、ピアGTP-Uエンティティが再開始したという情報を含んでいる。さらに、UP機能は、UP機能が、ピアGTP-u再開始によって影響を及ぼされるすべてのPFCPセッションについて、リモート完全修飾トンネルエンドポイント識別子(F-TEID:Fully qualified Tunnel Endpoint Identifier)を除去することと、FAR(それは、リモートGTP-Uエンティティによって割り当てられたリモートF-TEIDを含んでおり、したがって、それは、リモートGTP-U再開始によって影響を及ぼされた)における適用アクションを「バッファリング」にセットすることとを行おうとしていることを指示し、したがって、CP機能は、これを行うためにPFCPセッションごとに「PFCPセッション修正要求」を送信する必要がない(たとえば、CP機能は、FARにおけるリモートF-TEIDを除去し、適用アクションを変更する)。
5. CP機能は、ピアGTP-Uエンティティが再開始し、再開始したGTP-Uエンティティによって割り当てられたF-TEIDが、無効になり、影響を及ぼされるPFCPセッションから除去されるべきであるという、報告に確認応答する。
6. CP機能は、ローカル設定に基づいてリモートGTP-U再開始によって影響を及ぼされるPDUセッションを解放すること、たとえば、再開始したリモートGTP-UエンティティがPDUセッションアンカー(PSA)UPFである場合に、影響を及ぼされるPDUセッションを解放すること、あるいは、たとえば再開始したリモートGTP-UエンティティがNG-RAN(たとえば、gNB)またはRAN(たとえば、eNB)である場合に、影響を及ぼされるPDUセッションのためのユーザプレーン接続を復旧することを判断する。
【0033】
いくつかの実施形態は、(1つまたは複数の)以下の技術的利点のうちの1つまたは複数を提供し得る。GTP-Uエンティティ再開始のための大規模シグナリングは、GTP-UがすべてのそのGTP-Uコンテキストを失っており、それらのGTP-Uコンテキストが、他の手段によって、たとえば、そのGTP-UのCP機能を介して復旧され得ない場合、回避され得る。
【0034】
本開示のこれらおよび他の目的、特徴および利点は、添付の図面とともに読み取られるべきである、本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【0035】
図1】TS29.281における節7.2.2の表7.2.2-1を含む図である。
図2】TS29.281の節7.7.114中の図(「図7.7.114-1:ULIタイムスタンプ」)を含む図である。
図3】TS29.281、節7.3.1の表(「表7.3.1-1:エラー指示中の情報エレメント」)を含む図である。
図4】TS23.527の節5.3.2(「5G-ANから受信されるGTP-Uエラー指示のためのプロシージャ」)中の図(「図5.3.2.1-1:5G-ANからのGTP-Uエラー指示」)を含む図である。
図5】TS29.244の節7.4.5.1.1中の表(「表7.4.5.1.1-1:PFCPノード報告要求中の情報エレメント」)を含む図である。
図6】TS29.244の節7.4.5.1.2(「PFCPノード報告要求内のユーザプレーン経路障害報告IE」)の表(「表7.4.5.1.2-1:PFCPノード報告要求内のユーザプレーン経路障害報告IE」)を含む図である。
図7】TS29.244の節8.2.70(「リモートGTP-Uピア」)中の図(「図8.2.70-1:リモートGTP-Uピア」)を含む図である。
図8】本開示の1つの例示的な実施形態による、ピアGTP-Uエンティティ再開始を検出および報告するためのプロシージャの一実施形態を示す図である。
図9】CP-1 800がいくつかのステップを実施し得る一実施形態を示す図である。
図10】UP-1 802がいくつかのステップを実施し得る一実施形態を示す図である。
図11】UP-2 804がいくつかのステップを実施し得る一実施形態を示す図である。
図12】CP-1 800がいくつかのステップを実施し得る一実施形態を示す図である。
図13】本開示の実施形態が実装され得るセルラ通信システム1300の一例を示す図である。
図14】任意の2つのネットワーク機能(NF)間の対話がポイントツーポイント参照ポイント/インターフェースによって表される、コアNFから組み立てられた5Gネットワークアーキテクチャとして表される無線通信システムを示す図である。
図15図14の5Gネットワークアーキテクチャにおいて使用されるポイントツーポイント参照ポイント/インターフェースの代わりに、CP中でNF間でサービスベースインターフェースを使用する5Gネットワークアーキテクチャを示す図である。
図16】本開示のいくつかの実施形態による、ネットワークノード1600の概略ブロック図である。
図17】本開示のいくつかの実施形態による、ネットワークノード1600の仮想化された実施形態を示す概略ブロック図である。
図18】本開示のいくつかの他の実施形態による、ネットワークノード1600の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
次に、添付の図面を参照しながら、本明細書で企図される実施形態のうちのいくつかがより十分に説明される。実施形態は、例として、主題の範囲を当業者に伝えるように提供される。また、追加情報が、付録(付録1および付録2)において提供される(1つまたは複数の)文書において見つけられ得る。
【0037】
図8
図8は、本開示の1つの例示的な実施形態による、ピアGTP-Uエンティティ再開始を検出および報告するためのプロシージャの一実施形態を示す。プロシージャは、CP機能(「CP-1 800」)と、第1のUP機能(「UP-1 802」)と、第2のUP機能(「UP-2 804」)とによって実施される。CP-1 800は、SGW-C、PGW-C、またはSMFであり得るか、あるいはそれにおいて実装され得る。UP-1 802またはUP-2 804は、gNB、eNB、SGW-U、PGW-U、I-UPF(中間UPF)、またはV-UPF(訪問UPF)であり得るか、あるいはそれにおいて実装され得る。本開示の図8は、以下のステップを示す。
ステップ806およびステップ808において、CP-1 800とUP-1 802との間のPFCPセッションをセットアップするために、PFCPセッション確立および修正要求/応答メッセージが使用される。プロシージャは、CP-1 800が、UP-1 802にリモートGTP-Uの(UP-2 804)F-TEID(IPアドレス+トンネルエンドポイントID)を提供することを可能にする。言い換えれば、PFCPセッション確立および修正要求メッセージは、リモートGTP-UのF-TEIDを含んでいることがある。したがって、UP-1 802は、CP機能に向けてペイロードを送信することになり、同時に、UP-1 802は、CP機能に、UP-1 802の、(リモートGTP-U(UP-2 804)からペイロードを受信するために使用される)GTP-U F-TEIDを提供することになる。CP機能は、さらに、たとえば、NGAPシグナリングメッセージ(UP-2 804がNG-RANノードである場合、PDUセッションリソースセットアップ要求メッセージ)を介して、UP-2 804にUP-1のGTP-U F-TEIDをポピュレートするために、制御プレーンシグナリングを使用することになる。
ステップ810およびステップ812において、UP-1 802はUP-2 804に「エコー要求」を送信し得、エコー要求は、UP-2 804のライブネスをプローブするための(UP-2 804からのF-TEID中の)IPアドレスを含む。エコー要求は、エコー要求のソースIPアドレスによって識別される、UP-1 802の回復情報を含む。UP2は、エコー応答のリソースIPアドレスによって識別される、UP-2の回復情報を含んでいる「エコー応答」メッセージで返答することになる。UP-1 802は、将来の比較のためにUP-2の回復情報を記憶することになる。UP-2 804も、UP-1 802に「エコー要求」を送信し得る。次いで、UP-2 2 804も、UP-1 802から「エコー応答」を受信し得る。ペイロードは、UP-1 802とUP-2 804との間のセグメントを含む、エンドツーエンドで転送している。UP-2 804は、再開始し、再開始から回復した。しかしながら、UP-2 804は、すべてのそのGTP-Uコンテキストを失っており、すなわち、UP-2 804は、それがその再開始の前に割り当てたF-TEIDを認識することができない。
ステップ814において、再開始したUP-2 804が、再開始したUP-2 804が認識しないGTP-U F-TEIDをアドレス指定するペイロードを受信したとき、再開始したUP-2 804は、(1)変更された回復情報を含んでいる「GTPエラー指示」メッセージと、(2)再開始によって影響を及ぼされるIPアドレスのリスト、すなわち、これらのIPアドレスに関連するすべてのGTP-Uコンテキストが失われた、とを送信する。
ステップ816において、UP-1 802はCP-1 800に「PFCPノード報告要求」メッセージを送信し、「PFCPノード報告要求」メッセージは、(1)ピアUP(UP-2 804)が再開始したこと、および(GTPエラー指示中で提供される)IPアドレスのリストに関連するGTP-Uコンテキストが失われたことと、(2)UP-1 802が、DL FARにおける適用アクションを「バッファリング」にセットし、すべての影響を及ぼされるPFCPセッションについて、(UP-2 804からの)DL F-TEIDを除去するべきであり、すなわち、CP-1 800が、PFCPセッションごとにDL FARを変更するために「PFCPセッション修正要求」メッセージを送信する必要がないこととを指示する。
ステップ818において、PFCPノード報告要求メッセージに対する応答として、CP-1 800は、UP-1 802に、「PFCPノード報告応答」を送信し、「PFCPノード報告応答」は、(再開始したUP-2 804との)すべての影響を及ぼされるPFCPセッションにおけるダウンリンクFARが、適用アクションが「バッファリング」にセットされて、更新され、(UP-2 804からの)リモートF-TEIDが除去されたという確認応答を含む。
ステップ820において、CP-1 800は、ローカル設定に基づいてリモートGTP-U再開始によって影響を及ぼされるPDUセッションを解放すること、たとえば、再開始したリモートGTP-UエンティティがPSA UPFである場合に、影響を及ぼされるPDUセッションを解放すること、あるいは、たとえば再開始したリモートGTP-UエンティティがNG-RAN(たとえば、gNB)またはRAN(たとえば、eNB)である場合に、影響を及ぼされるPDUセッションのためのユーザプレーン接続を復旧することを判断する。
【0038】
図9
一実施形態では、CP-1 800は、図9に示されている以下のステップを実施し得る。
ステップ900において、CP-1 800は、UP-1 802から、UP-2 804が再開始した、に関係する報告を含んでいるPFCPメッセージを受信する。随意に、PFCPメッセージはPFCPノード報告要求メッセージである。随意に、報告は、UP-1 802が、すべての影響を及ぼされるPFCPセッションについて、UP-2 804によって割り当てられた(1つまたは複数の)リモートF-TEIDを除去し、FARにおける適用アクションを「バッファリング」に変更したという指示をさらに含む。
ステップ902において、CP-1 800は、報告に確認応答し、すなわち、CP-1 800は、UP-1 802に、リモートF-TEIDを除去することと、FARにおける適用アクションを変更することとを行うようにとのPFCPセッション修正要求メッセージを送信しないことになる。
ステップ904において、CP-1 800は、UP-2 804の識別情報に基づいてアクションを実施する。ステップ904Aにおいて、CP-1 800は、UP-2 804がRANまたはNG-RANノードである場合、影響を及ぼされるPDUセッションのためのユーザプレーン接続を復旧する。ステップ904Bにおいて、CP-1 800は、UP-2 804がPSA UPFまたはPGW-Uである場合、影響を及ぼされるPDUセッションを解放する。
【0039】
図10
一実施形態では、UP-1 802は、図10に示されている以下のステップを実施し得る。
ステップ1000において、UP-1 802は、UP-2 804にエコー要求を送信する。随意に、エコー要求は回復タイムスタンプを含み得る。
ステップ1002において、UP-1 802は、UP-2 804からエコー応答を受信する。
ステップ1004において、UP-1 802は、UP-2 804からエコー要求を受信する。
ステップ1006において、UP-1 802は、UP-2 804にエコー応答を送信する。このステップまで、UP-1 802とUP-2 804とは、それらの回復タイムスタンプを交換しており、したがって、UP-1 802とUP-2 804とは、(再開始による)新しい回復タイムスタンプが無効になる前に割り当てられたF-TEIDを知ることになる。上記のステップ1000~1006は、UP-1 802とUP-2 804との間でエコー要求/エコー応答を交換する例示的なステップである。したがって、ステップ1000~1006の時間順序が変動させられ得る。たとえば、ステップ1004および1006は、ステップ1000および1002の前に行われ得る。
ステップ1008において、UP-1 802は、回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を受信する。
ステップ1010において、UP-1 802は、GTPエラー指示中で受信された回復タイムスタンプを、エコー要求、エコー応答、またはGTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較する。
ステップ1012において、UP-1 802は、UP-2 804が再開始したと決定する。
ステップ1014において、UP-1 802は、たとえば、さらなるGTPエラー指示を受信することと、UP-2 804の再開始によって影響を及ぼされるUE/PDUセッションをオーバーチャージすることとを回避するために、再開始したUP-2 804にさらなるペイロードを送信することを停止する。
ステップ1016において、UP-1 802は、UP-1 802がもはやペイロードを送信しないので、UP-2 804によって割り当てられたF-TEIDを除去し、「適用アクション」を「バッファリング」に変更する。
ステップ1018において、UP-1 802は、UP-2 804の再開始を報告するようにとのPFCP要求メッセージを送信する。随意に、PFCP要求メッセージはPFCPノード報告要求メッセージである。
ステップ1020において、UP-1 802はPFCP応答メッセージを受信する。
【0040】
図11
一実施形態では、UP-2 804は、図11に示されている以下のステップを実施し得る。
ステップ1100において、UP-2 804は、UP-1 802にエコー要求を送信する。随意に、エコー要求は回復タイムスタンプを含む。
ステップ1102において、UP-2 804は、UP-1 802からエコー応答を受信する。
ステップ1104において、UP-2 804は、UP-1 802からエコー要求を受信する。
ステップ1106において、UP-2 804は、UP-1 802にエコー応答を送信する。このステップまで、UP-1 802とUP-2 804とは、それらの回復タイムスタンプを交換しており、したがって、UP-1 802とUP-2 804とは、(再開始による)新しい回復タイムスタンプが無効になる前に割り当てられたF-TEIDを知ることになる。上記のステップ1100~1106は、UP-1 802とUP-2 804との間でエコー要求/エコー応答を交換する例示的なステップである。したがって、ステップ1100~1106の時間順序が変動させられ得る。たとえば、ステップ1104および1106は、ステップ1100および1102の前に行われ得る。
ステップ1108において、UP-2 804は、UP-1 802に、新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信する。
【0041】
図12
一実施形態では、CP-1 800は、図12に示されている以下のステップを実施し得る。
ステップ1208において、CP-1 800は、UP-1 802から、UP-2 804が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)要求メッセージを受信する。
ステップ1210において、CP-1 800は、UP-1 802にPFCP応答メッセージを送信することによって報告に確認応答する。
ステップ1212において、CP-1 800は、UP-2 804の識別情報に基づいてアクションを実施する。UP-2 804の識別情報がRANまたはNG-RANノードである場合、アクションは、影響を及ぼされるPDUセッションのためのユーザプレーン接続を復旧することである。UP-2 804の識別情報がPSA UDFまたはPGW-Uである場合、アクションは、影響を及ぼされるPDUセッションを解放することである。
一実施形態では、UP-1 802は、図12に示されている以下のステップを実施し得る。
ステップ1200およびステップ1202において、UP-1 802は、エコー要求およびエコー応答をUP-2 804と交換する。
ステップ1204において、UP-1 802は、回復タイムスタンプを含んでいるGTPエラー指示を受信する。
ステップ1206Aにおいて、UP-1 802は、GTPエラー指示中で受信された回復タイムスタンプを、エコー要求、エコー応答またはGTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較する。
ステップ1206Bにおいて、UP-1 802は、UP-2 804が再開始したと決定する。
ステップ1206Cにおいて、UP-1 802は、再開始したUP-2 804にさらなるペイロードを送信することを停止する。
ステップ1206Cにおいて、UP-1 802は、UP-2 804によって割り当てられたF-TEIDを除去し、適用アクションをバッファリングに変更する。
ステップ1208において、UP-1 802は、UP-2 804の再開始を報告するようにとのPFCP要求メッセージを送信する。
ステップ1210において、UP-1 802はPFCP応答メッセージを受信する。
一実施形態では、UP-2 804は、図12に示されている以下のステップを実施し得る。
ステップ1200およびステップ1202において、UP-2 804は、エコー要求およびエコー応答をUP-1 802と交換する。
ステップ1204において、UP-2 804は、新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信する。
【0042】
3GPP変更
以下は、本開示をサポートするための(ステージ3仕様中の)いくつかの3GPP変更を例示する。イタリック体の太字のテキスト(または情報エレメント)は、3GPP規格に対する新たに示唆される変更を指示する。
【0043】
TS29.281の以下の節(7.2.2および7.3.1)が、イタリック体の太字のテキスト(または情報エレメント)によって指示される部分において変更するように提案される。
【0044】
TS29.281の開始
7.2.2 エコー応答
メッセージは、受信されたエコー要求に対する応答として送信されるものとする。
【0045】
回復情報エレメント中の再開始カウンタ値は使用されないものとし、すなわち、再開始カウンタ値は、送信側によって0にセットされるものとし、受信側によって無視されるものとする。回復情報エレメントは、バックワードコンパチビリティの理由により必須である。
【0046】
随意のプライベート拡張が、ベンダーまたはオペレータ固有情報を含んでいる。
【0047】
7.3.1 エラー指示
GTP-Uノードが、EPSベアラコンテキスト、PDPコンテキスト、PDUセッション、MBMSベアラコンテキスト、またはRABが存在しない、G-PDUを受信したとき、GTP-Uノードは、G-PDUを廃棄するものとする。着信G-PDUのTEIDが値「すべて0」とは異なる場合、GTP-Uノードはまた、GTPエラー指示を発信ノードに返すものとする。GTPエンティティは、いくつかのシナリオにおけるサービス拒否攻撃の危険を緩和することができる機構の実装を簡略化するために、「UDPポート」拡張ヘッダ(タイプ0x40)を含み得る。
【0048】
受信されたエラー指示のハンドリングが、3GPP TS23.007[3]および3GPP TS23.527[33]において指定されている。
【0049】
情報エレメント トンネルエンドポイント識別子データIが、このプロシージャをトリガしたG-PDUからフェッチされるTEIDであるものとする。
【0050】
情報エレメントGTP-Uピアアドレスが、このプロシージャをトリガした元のユーザデータメッセージからフェッチされる宛先アドレス(たとえば、宛先IPアドレス、MBMSベアラコンテキスト)であるものとする。GTP-Uピアアドレスは、GGSN、SGSN、RNC、PGW、SGW、ePDG、eノードB、TWAN、MME、gNB、N3IWF、またはUPFアドレスであり得る。TEIDとGTP-Uピアアドレスとは、一緒に、受信ノードにおける関係するPDPコンテキスト、RAB、PDUセッションまたはEPSベアラを一意に識別する。随意のプライベート拡張が、ベンダーまたはオペレータ固有情報を含んでいる。
【0051】
TS29.244の以下の節が、イタリック体の太字のテキスト(または情報エレメント)によって指示される部分において変更するように提案される。
【0052】
TS29.244の開始
7.4.5.1.1 概略
PFCPノード報告要求は、PFCPセッションに固有でない情報をCP機能に報告するために、UP機能によって、Sxa、Sxb、SxcおよびN4インターフェース上で送信されるものとする。
【0053】
7.4.5.1.X PFCPノード報告要求内のピアUP再開始報告IE
表7.4.5.1.X-1: PFCPノード報告要求内のユーザプレーン経路回復報告IE
【0054】
8.2.69 ノード報告タイプ
ノード報告タイプIEは、図8.2.69-1に示されているように符号化されるものとする。ノード報告タイプIEは、UP機能がCP機能に送信するノード報告のタイプを指示する。
【0055】
オクテット5は、以下のように符号化されるものとする。
- ビット1- UPFR(ユーザプレーン経路障害報告):「1」にセットされたとき、これはユーザプレーン経路障害報告を指示する。
- ビット2- UPRR(ユーザプレーン経路回復報告):「1」にセットされたとき、これはユーザプレーン経路回復報告を指示する。
ビット3- CKDR(クロックドリフト報告):「1」にセットされたとき、これはクロックドリフト報告を指示する。
- ビット4- GPQR(GTP-U経路QoS報告):「1」にセットされたとき、これはGTP-U経路QoS報告を指示する。
- ビット5- PURR(ピアGTP-Uエンティティ再開始報告):「1」にセットされたとき、これはピアGTP-U再開始報告を指示する。
- ビット6~8- 将来の使用のためのスペアであり、「0」にセットされる。
【0056】
少なくとも1つのビットが「1」にセットされるものとする。いくつかのビットが「1」にセットされ得る。
注: UPFRビットとUPRRビットの両方が「1」にセットされた場合、ユーザプレーン経路障害報告IE中のリモートGTP-UピアIEとユーザプレーン経路回復報告IE中のリモートGTP-UピアIEとが異なる。
【0057】
CP機能およびUP機能は、CP機能特徴およびUP機能特徴を介して、(上記で説明された)この新しい特徴のそれらの機能のサポートを指示する必要がある。
【0058】
8.2.58 CP機能特徴
CP機能特徴IEは、CP機能によってサポートされる特徴を指示する。(システム全体に及ぶ)UP機能挙動に対する影響を有する特徴のみが、このIE中でシグナリングされる。CP機能特徴IEは、図8.2.58-1に示されているようにコーディングされる。
【0059】
CP機能特徴IEは、各ビットセットが、対応する特徴がサポートされることを指示する、ビットマスクの形態をとる。スペアビットが受信側によって無視されるものとする。同じビットマスクが、すべてのPFCPインターフェースについて規定される。
【0060】
以下の表は、PFCPインターフェース上で規定される特徴と、それらの特徴が適用されるインターフェースとを指定する。
【0061】
8.2.25 UP機能特徴
UP機能特徴IEは、UP機能によってサポートされる特徴を指示する。UP機能特徴IEは、図8.2.25-1に示されているようにコーディングされる。
【0062】
UP機能特徴IEは、各ビットセットが、対応する特徴がサポートされることを指示する、ビットマスクの形態をとる。スペアビットが受信側によって無視されるものとする。同じビットマスクが、すべてのPFCPインターフェースについて規定される。
【0063】
以下の表は、PFCPインターフェース上で規定される特徴と、それらの特徴が適用されるインターフェースとを指定する。
【0064】
図13
図13は、本開示の実施形態が実装され得るセルラ通信システム1300の一例を示す。本明細書で説明される実施形態では、セルラ通信システム1300は、次世代RAN(NG-RAN)と5Gコア(5GC)とを含む5Gシステム(5GS)である。この例では、RANは、5GSにおいてNR基地局(gNB)と随意に次世代eNB(ng-eNB)(たとえば、5GCに接続されたLTE RANノード)とを含み、EPSにおいてeNBを含む、基地局1302-1および1302-2を含み、これらは対応する(マクロ)セル1304-1および1304-2を制御する。基地局1302-1および1302-2は、概して、本明細書では、まとめて基地局1302と呼ばれ、個別に基地局1302と呼ばれる。同様に、(マクロ)セル1304-1および1304-2は、概して、本明細書では、まとめて(マクロ)セル1304と呼ばれ、個別に(マクロ)セル1304と呼ばれる。RANは、対応するスモールセル1308-1~1308-4を制御する、いくつかの低電力ノード1306-1~1306-4をも含み得る。低電力ノード1306-1~1306-4は、(ピコ基地局またはフェムト基地局などの)小さい基地局またはRRHなどであり得る。特に、示されていないが、スモールセル1308-1~1308-4のうちの1つまたは複数は、基地局1302によって代替的に提供され得る。低電力ノード1306-1~1306-4は、概して、本明細書では、まとめて低電力ノード1306と呼ばれ、個別に低電力ノード1306と呼ばれる。同様に、スモールセル1308-1~1308-4は、概して、本明細書では、まとめてスモールセル1308と呼ばれ、個別にスモールセル1308と呼ばれる。セルラ通信システム1300は、5Gシステム(5GS)において5GCと呼ばれる、コアネットワーク1310をも含む。基地局1302(および、随意に低電力ノード1306)は、コアネットワーク1310に接続される。
【0065】
基地局1302および低電力ノード1306は、対応するセル1304および1308中の無線通信デバイス1312-1~1312-5にサービスを提供する。無線通信デバイス1312-1~1312-5は、概して、本明細書では、まとめて無線通信デバイス1312と呼ばれ、個別に無線通信デバイス1312と呼ばれる。以下の説明では、無線通信デバイス1312は、しばしばUEであるが、本開示はそれに限定されない。
【0066】
図14
図14は、任意の2つのネットワーク機能(NF)間の対話がポイントツーポイント参照ポイント/インターフェースによって表される、コアNFから組み立てられた5Gネットワークアーキテクチャとして表される無線通信システムを示す。図14は、図13のシステム1300の特定の一実装形態と見なされ得る。
【0067】
アクセス側から見ると、図14に示されている5Gネットワークアーキテクチャは、RAN1302またはアクセスネットワーク(AN)のいずれか、ならびにAMF1400に接続される複数のUE1312を備える。一般に、R(AN)1302は、たとえばeNBまたはgNBあるいは同様のものなど、基地局を備える。コアネットワーク側から見ると、図14に示されている5GC NFは、NSSF1402、AUSF1404、UDM1406、AMF1400、SMF1408、PCF1410、およびアプリケーション機能(AF)1412を含む。
【0068】
標準的な規格化における詳細なコールフローを展開するために5Gネットワークアーキテクチャの参照ポイント表現が使用される。UE1312とAMF1400との間のシグナリングを搬送するために、N1参照ポイントが規定される。AN1302とAMF1400との間を、およびAN1302とUPF1414との間を接続するための参照ポイントが、それぞれ、N2およびN3として規定される。AMF1400とSMF1408との間に参照ポイントN11があり、これは、SMF1408がAMF1400によって少なくとも部分的に制御されることを暗示する。N4が、SMF1408およびUPF1414によって使用され、したがって、UPF1414は、SMF1408によって生成された制御信号を使用してセットされ得、UPF1414は、その状態をSMF1408に報告することができる。それぞれ、N9が、異なるUPF1414間の接続のための参照ポイントであり、N14が、異なるAMF1400間を接続する参照ポイントである。PCF1410が、それぞれ、AMF1400およびSMF1408にポリシを適用するので、N15およびN7が規定される。N12は、AMF1400がUE1312の認証を実施するために必要とされる。UE1312のサブスクリプションデータがAMF1400およびSMF1408のために必要とされるので、N8およびN10が規定される。
【0069】
5GCネットワークは、UPとCPとを分離することを目的とする。UPはユーザトラフィックを搬送し、CPはネットワーク中のシグナリングを搬送する。図14では、UPF1414はUP中にあり、すべての他のNF、すなわち、AMF1400、SMF1408、PCF1410、AF1412、NSSF1402、AUSF1404、およびUDM1406はCP中にある。UPとCPとを分離することは、各プレーンリソースが独立してスケーリングされることを保証する。UPとCPとを分離することはまた、UPFが、分散してCP機能とは別個に展開されることを可能にする。このアーキテクチャでは、UPFは、低レイテンシを必要とするいくつかの適用例についてUEとデータネットワークとの間のラウンドトリップタイム(RTT)を短縮するために、UEの極めて近くに展開され得る。
【0070】
コア5Gネットワークアーキテクチャは、モジュール化された機能から組み立てられる。たとえば、AMF1400とSMF1408とは、CP中の独立した機能である。分離されたAMF1400とSMF1408とは、独立した発展およびスケーリングを可能にする。PCF1410およびAUSF1404のような他のCP機能が、図14に示されているように分離され得る。モジュール化された機能設計は、5GCネットワークが様々なサービスをフレキシブルにサポートすることを可能にする。
【0071】
各NFは、別のNFと直接対話する。あるNFから別のNFにメッセージをルーティングするために中間機能を使用することが可能である。CPでは、2つのNF間の対話のセットがサービスとして規定され、したがって、その再使用が可能である。このサービスは、モジュラリティのサポートを可能にする。UPは、異なるUPF間のフォワーディング動作など、対話をサポートする。
【0072】
図15
図15は、図14の5Gネットワークアーキテクチャにおいて使用されるポイントツーポイント参照ポイント/インターフェースの代わりに、CP中でNF間でサービスベースインターフェースを使用する5Gネットワークアーキテクチャを示す。しかしながら、図14を参照しながら上記で説明されたNFは、図15に示されているNFに対応する。NFが他の許可されたNFに提供する(1つまたは複数の)サービスなどは、サービスベースインターフェースを通して、許可されたNFに公開され得る。図15では、サービスベースインターフェースは、文字「N」およびその後に続くNFの名前、たとえば、AMF1400のサービスベースインターフェースの場合はNamfおよびSMF1408のサービスベースインターフェースの場合はNsmfなどによって指示される。図15中のNEF1500およびNRF1502は、上記で説明された図14に示されていない。しかしながら、図14中で明示的に指示されていないが、図14に示されているすべてのNFが、必要に応じて図15のNEF1500およびNRF1502と対話することができることが、明瞭にされるべきである。
【0073】
図14および図15に示されているNFのいくつかの性質が、以下の様式で説明され得る。AMF1400は、UEベース認証、許可、モビリティ管理などを提供する。AMF1400はアクセス技術から独立しているので、多元接続技術を使用するUE1312でさえ、基本的に単一のAMF1400に接続される。SMF1408は、セッション管理を担当し、インターネットプロトコル(IP)アドレスをUEに割り当てる。SMF1408はまた、データ転送のためにUPF1414を選択し、制御する。UE1312が複数のセッションを有する場合、複数のセッションを個別に管理し、場合によってはセッションごとに異なる機能を提供するために、異なるSMF1408が各セッションに割り当てられ得る。AF1412は、QoSをサポートするために、ポリシ制御を担当するPCF1410に、パケットフローに関する情報を提供する。その情報に基づいて、PCF1410は、AMF1400およびSMF1408を適切に動作させるために、モビリティおよびセッション管理に関するポリシを決定する。AUSF1404は、UEまたは同様のものについての認証機能をサポートし、したがって、UEまたは同様のものの認証のためのデータを記憶し、UDM1406は、UE1312のサブスクリプションデータを記憶する。5GCネットワークの一部でないデータネットワーク(DN)は、インターネットアクセスまたはオペレータサービスおよび同様のものを提供する。
【0074】
NFは、専用ハードウェア上のネットワークエレメントとして、専用ハードウェア上で稼働するソフトウェアインスタンスとして、または適切なプラットフォーム、たとえば、クラウドインフラストラクチャ上でインスタンス化される仮想化された機能としてのいずれかで実装され得る。
【0075】
図16
図16は、本開示のいくつかの実施形態による、ネットワークノード1600の概略ブロック図である。随意の特徴が、点線ボックスによって表される。ネットワークノード1600は、たとえば、NF(たとえば、AMF1400、SMF1408、またはNSACF1504)を実装するコアネットワークノード、またはNFの機能の全部または一部(たとえば、本明細書で説明されるAMF1400、SMF1408、またはNSACF1504の機能の全部または一部)を実装するネットワークノードであり得る。図示のように、ネットワークノード1600は、1つまたは複数のプロセッサ1604(たとえば、中央処理ユニット(CPU)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)など)と、メモリ1606と、ネットワークインターフェース1608とを含む。1つまたは複数のプロセッサ1604は、本明細書では処理回路とも呼ばれる。1つまたは複数のプロセッサ1604は、本明細書で説明されるネットワークノード1600の1つまたは複数の機能(たとえば、本明細書で説明されるAMF1400、SMF1408、またはNSACF1504のうちの1つまたは複数の機能)を提供するように動作する。いくつかの実施形態では、(1つまたは複数の)機能は、たとえば、メモリ1606に記憶され、1つまたは複数のプロセッサ1604によって実行される、ソフトウェアで実装される。ネットワークノード1600の例は、図8中のCP-1 800と、UP-1 802と、UP-2 804とを含み得る。
【0076】
図17
図17は、本開示のいくつかの実施形態による、ネットワークノード1600の仮想化された実施形態を示す概略ブロック図である。ここでも、随意の特徴が、点線ボックスによって表される。本明細書で使用される「仮想化された」ネットワークノードは、ネットワークノード1600の機能の少なくとも一部分が、(たとえば、(1つまたは複数の)ネットワークにおける(1つまたは複数の)物理処理ノード上で実行する(1つまたは複数の)仮想マシンを介して)(1つまたは複数の)仮想構成要素として実装されるネットワークノード1600の一実装形態である。図示のように、この例では、ネットワークノード1600は、(1つまたは複数の)ネットワーク1702に結合されるか、または(1つまたは複数の)ネットワーク1702の一部として含まれる、1つまたは複数の処理ノード1700を含む。各処理ノード1700は、1つまたは複数のプロセッサ1704(たとえば、CPU、ASIC、FPGAなど)と、メモリ1706と、ネットワークインターフェース1708とを含む。この例では、本明細書で説明されるネットワークノード1600の機能1710(たとえば、本明細書で説明されるAMF1400、SMF1408、またはNSACF1504のうちの1つまたは複数の機能)は、1つまたは複数の処理ノード1700において実装されるか、または2つまたはそれ以上の処理ノード1700にわたって任意の所望の様式で分散される。いくつかの特定の実施形態では、本明細書で説明されるネットワークノード1600の機能1710の一部または全部は、(1つまたは複数の)処理ノード1700によってホストされる(1つまたは複数の)仮想環境において実装される1つまたは複数の仮想マシンによって実行される仮想構成要素として実装される。
【0077】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのプロセッサによって実行されたとき、本明細書で説明される実施形態のうちのいずれかに従って、少なくとも1つのプロセッサに、仮想環境におけるネットワークノード1600の機能1710のうちの1つまたは複数を実装するネットワークノード1600またはノード(たとえば、処理ノード1700)の機能を行わせる命令を含むコンピュータプログラムが提供される。いくつかの実施形態では、上述のコンピュータプログラム製品を備えるキャリアが提供される。キャリアは、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読記憶媒体(たとえば、メモリなど、非一時的コンピュータ可読媒体)のうちの1つである。
【0078】
図18
図18は、本開示のいくつかの他の実施形態による、ネットワークノード1600の概略ブロック図である。ネットワークノード1600は、1つまたは複数のモジュール1800を含み、その各々はソフトウェアで実装される。(1つまたは複数の)モジュール1800は、本明細書で説明されるネットワークノード1600の機能を提供する。この説明は、モジュール1800が処理ノード1700のうちの1つにおいて実装されるか、または複数の処理ノード1700にわたって分散され得る、図17の処理ノード1700に等しく適用可能である。
【0079】
本明細書で説明されるコンピューティングデバイス(たとえば、UE、ネットワークノード、ホスト)は、ハードウェア構成要素の示されている組合せを含み得るが、他の実施形態は、構成要素の異なる組合せをもつコンピューティングデバイスを備え得る。これらのコンピューティングデバイスが、本明細書で開示されるタスク、特徴、機能および方法を実施するために必要とされるハードウェアおよび/またはソフトウェアの任意の好適な組合せを備え得ることを理解されたい。本明細書で説明される決定すること、計算すること、取得すること、または同様の動作は、処理回路によって実施され得、処理回路は、たとえば、取得された情報を他の情報に変換すること、取得された情報または変換された情報をネットワークノードに記憶された情報と比較すること、ならびに/あるいは、取得された情報または変換された情報に基づいて、および前記処理が決定を行ったことの結果として、1つまたは複数の動作を実施することによって情報を処理し得る。その上、構成要素が、より大きいボックス内に位置する単一のボックスとして、または複数のボックス内で入れ子にされている単一のボックスとして図示されているが、実際には、コンピューティングデバイスは、単一の示されている構成要素を組成する複数の異なる物理構成要素を備え得、機能が、別個の構成要素間で区分され得る。たとえば、通信インターフェースは、本明細書で説明される構成要素のうちのいずれかを含むように設定され得、および/または、それらの構成要素の機能は、処理回路と通信インターフェースとの間で区分され得る。別の例では、そのような構成要素のうちのいずれかの非計算集約的機能が、ソフトウェアまたはファームウェアで実装され得、計算集約的機能がハードウェアで実装され得る。
【0080】
いくつかの実施形態では、本明細書で説明される機能の一部または全部は、メモリに記憶された命令を実行する処理回路によって提供され得、メモリは、いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体の形態のコンピュータプログラム製品であり得る。代替実施形態では、機能の一部または全部は、ハードワイヤード様式などで、別個のまたは個別のデバイス可読記憶媒体に記憶された命令を実行することなしに、処理回路によって提供され得る。それらの特定の実施形態のいずれでも、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶された命令を実行するか否かにかかわらず、処理回路は、説明される機能を実施するように設定され得る。そのような機能によって提供される利益は、処理回路単独に、またはコンピューティングデバイスの他の構成要素に限定されないが、全体としてコンピューティングデバイスによって、ならびに/または概してエンドユーザおよび無線ネットワークによって、享受される。
【0081】
いくつかの実施形態の概要
上記で説明された実施形態のうちのいくつかは、以下の様式で要約され得る。
【0082】
1. 通信ネットワーク(1302)において制御プレーン機能(CP-1)(800)によって実施される方法であって、CP-1(800)が管理しているプロトコルデータユニット(PDU)セッションのためのユーザプレーン経路においてユーザプレーン(UP)機能の再開始を管理するためのものであり、方法は、
・ UP機能(UP-1)(802)から、別のUP機能(UP-2)(804)が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)メッセージを受信すること(図9、900)と、
・ 報告に確認応答すること(図9、902)と、
・ 別のUP-2(804)の識別情報に基づいてアクションを実施すること(図9、904)と
を含む、方法。
【0083】
2. UP-2(804)の識別情報が無線アクセスノード(RAN)または新世代(NG)-RANノードであり、アクションが、影響を及ぼされるPDUセッションのためのユーザプレーン接続を復旧すること(図9、904A)である、実施形態1に記載の方法。
【0084】
3. UP-2(804)の識別情報がPSA UDFまたはPGW-Uであり、アクションが、影響を及ぼされるPDUセッションを解放すること(図9、904B)である、実施形態1に記載の方法。
【0085】
4. PFCPメッセージがPFCPノード報告要求メッセージである、実施形態1から3のいずれか1つに記載の方法。
【0086】
5. 報告は、UP-1(802)が、影響を及ぼされるPFCPセッションについて、UP-2(804)によって割り当てられたリモートF-TEIDを除去し、FARにおける適用アクションをバッファリングに変更したという指示を含む、実施形態1から4のいずれか1つに記載の方法。
【0087】
6. CP-1(800)が、(a)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-C)と、(b)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-C)と、(c)セッション管理機能(SMF)とのうちの1つまたは複数において実装される、実施形態1から5のいずれか1つに記載の方法。
【0088】
7. 通信ネットワーク(1302)において、制御プレーン機能(CP-1)(800)および第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)と通信する第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)によって実施される方法であって、ピアUP機能再開始を管理するためのものであり、方法は、
・ UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図10、1000)と、
・ UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図10、1002)と、
・ UP-2(804)からエコー要求を受信すること(図10、1004)と、
・ UP-2(804)にエコー応答を送信すること(図10、1006)と、
・ 回復タイムスタンプを含んでいるGTPエラー指示を受信すること(図10、1008)と、
・ GTPエラー指示中で受信された回復タイムスタンプを、エコー要求、エコー応答またはGTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較すること(図10、1010)と、
・ UP-2(804)が再開始したと決定すること(図10、1012)と、
・ 再開始したUP-2(804)にさらなるペイロードを送信することを停止すること(図10、1014)と、
・ UP-2(804)によって割り当てられたF-TEIDを除去し、適用アクションをバッファリングに変更すること(図10、1016)と、
・ UP-2(804)の再開始を報告するようにとのPFCP要求メッセージを送信すること(図10、1018)と、
・ PFCP応答メッセージを受信すること(図10、1020)と
を含む、方法。
【0089】
8. UP-1(802)によって送信されたエコー要求が回復タイムスタンプを含む、実施形態7に記載の方法。
【0090】
9. UP-1(802)が、(a)新無線(New Radio:NR)ノードB(gNB)と、(b)エボルブドノードB(eNB)と、(c)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-U)と、(d)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-U)と、(e)中間ユーザプレーン機能(I-UPF)と、(f)訪問ユーザプレーン機能(V-UPF)と、(g)プロトコルデータユニット(PDU)セッションアンカー(PSA)UPFとのうちの1つまたは複数において実装される、実施形態7または8に記載の方法。
【0091】
10. UP-1(802)によって送信されたエコー要求が、UP-1(802)によって送信されたエコー要求のソースIPアドレスによって識別される、UP-1(802)の回復情報を含む、実施形態7から9のいずれか1つに記載の方法。
【0092】
11. UP-1(802)によって受信されたエコー応答が、UP-1(802)によって受信されたエコー応答のリソースIPアドレスによって識別される、UP-2(804)の回復情報を含む、実施形態7から10のいずれか1つに記載の方法。
【0093】
12. PFCP要求メッセージがPFCPノード報告要求メッセージである、実施形態7から11のいずれか1つに記載の方法。
【0094】
13. PFCPノード報告要求メッセージは、UP-2(804)が再開始したこと、およびIPアドレスのリストに関連するGTP-Uコンテキストが失われたことを指示する、実施形態12に記載の方法。
【0095】
14. PFCPノード報告応答メッセージは、すべての影響を及ぼされるPFCPセッションにおけるダウンリンクFARが、適用アクションがバッファリングにセットされて、更新され、リモートF-TEIDが除去されたという確認応答を含む、実施形態12に記載の方法。
【0096】
15. 通信ネットワーク(1302)において、制御プレーン機能(CP-1)(800)および第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)と通信する第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)によって実施される方法であって、UP機能の再開始を管理するためのものであり、方法が、
・ UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図11、1100)と、
・ UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図11、1102)と、
・ UP-1(802)からエコー要求を受信すること(図11、1104)と、
・ UP-1(802)にエコー応答を送信すること(図11、1106)と、
・ 新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信すること(図11、1108)と
を含む、方法。
【0097】
16. UP-2(804)によって送信されたエコー要求が回復タイムスタンプを含む、実施形態15に記載の方法。
【0098】
17. UP-2(804)が、(a)新無線(NR)ノードB(gNB)と、(b)エボルブドノードB(eNB)と、(c)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-U)と、(d)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-U)と、(e)中間ユーザプレーン機能(I-UPF)と、(f)訪問ユーザプレーン機能(V-UPF)と、(g)プロトコルデータユニット(PDU)セッションアンカー(PSA)UPFとのうちの1つまたは複数において実装される、実施形態15または16に記載の方法。
【0099】
18. 制御プレーン機能(CP-1)(800)を実装するネットワークノード(1308)であって、
・ UP-1(802)から、UP-2(804)が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)メッセージを受信すること(図9、900)と、
・ 報告に確認応答すること(図9、902)と、
・ UP-2(804)の識別情報に基づいてアクションを実施すること(図9、904)と
を行うように適応された、ネットワークノード(1308)。
【0100】
19. ネットワークノード(1600)が、実施形態2から6のいずれか1つに記載の方法を実施するようにさらに適応された、実施形態18に記載の、CP-1(800)を実装するネットワークノード(1600)。
【0101】
20. 制御プレーン機能(CP-1)(800)を実装するネットワークノード(1600)であって、ネットワークノード(1600)が処理回路を備え、処理回路は、ネットワークノード(1600)に、
・ UP-1(802)から、UP-2(804)が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)メッセージを送信する受信すること(図9、900)と、
・ 報告に確認応答すること(図9、902)と、
・ UP-2(804)の識別情報に基づいてアクションを実施すること(図9、904)と
を行わせるように設定された、ネットワークノード(1600)。
【0102】
21. 処理回路が、ネットワークノード(1600)に、実施形態2から6のいずれか1つに記載の方法を実施させるようにさらに設定された、実施形態20に記載の、CP-1(800)を実装するネットワークノード(1600)。
【0103】
22. 第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)を実装するネットワークノード(1600)であって、
・ UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図10、1000)と、
・ UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図10、1002)と、
・ UP-2(804)からエコー要求を受信すること(図10、1004)と、
・ UP-2(804)にエコー応答を送信すること(図10、1006)と、
・ 回復タイムスタンプを含んでいるGTPエラー指示を受信すること(図10、1008)と、
・ GTPエラー指示中で受信された回復タイムスタンプを、エコー要求、エコー応答またはGTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較すること(図10、1010)と、
・ UP-2(804)が再開始したと決定すること(図10、1012)と、
・ 再開始したUP-2(804)にさらなるペイロードを送信することを停止すること(図10、1014)と、
・ UP-2(804)によって割り当てられたF-TEIDを除去し、適用アクションをバッファリングに変更すること(図10、1016)と、
・ 第2のUP機能の再開始を報告するようにとのPFCP要求メッセージを送信すること(図10、1018)と、
・ PFCP応答メッセージを受信すること(図10、1020)と
を行うように適応された、ネットワークノード(1600)。
【0104】
23. ネットワークノード(1600)が、実施形態8から14のいずれか1つに記載の方法を実施するようにさらに適応された、実施形態22に記載の、UP-1(802)を実装するネットワークノード(1600)。
【0105】
24. 第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)を実装するネットワークノード(1600)であって、ネットワークノード(1600)が処理回路を備え、処理回路は、ネットワークノード(1600)に、
・ UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図10、1000)と、
・ UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図10、1002)と、
・ UP-2(804)からエコー要求を受信すること(図10、1004)と、
・ UP-2(804)にエコー応答を送信すること(図10、1006)と、
・ 回復タイムスタンプを含んでいるGTPエラー指示を受信すること(図10、1008)と、
・ GTPエラー指示中で受信された回復タイムスタンプを、エコー要求、エコー応答またはGTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較すること(図10、1010)と、
・ UP-2(804)が再開始したと決定すること(図10、1012)と、
・ 再開始したUP-2(804)にさらなるペイロードを送信することを停止すること(図10、1014)と、
・ UP-2(804)によって割り当てられたF-TEIDを除去し、適用アクションをバッファリングに変更すること(図10、1016)と、
・ 第2のUP機能の再開始を報告するようにとのPFCP要求メッセージを送信すること(図10、1018)と、
・ PFCP応答メッセージを受信すること(図10、1020)と
を行わせるように設定された、ネットワークノード(1600)。
【0106】
25. 処理回路が、ネットワークノード(1600)に、実施形態8から14のいずれか1つに記載の方法を実施させるようにさらに設定された、実施形態24に記載の、UP-1(802)を実装するネットワークノード(1600)。
【0107】
26. 第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)を実装するネットワークノード(1600)であって、
・ UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図11、1100)と、
・ UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図11、1102)と、
・ UP-1(802)からエコー要求を受信すること(図11、1104)と、
・ UP-1(802)にエコー応答を送信すること(図11、1106)と、
・ 新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信すること(図11、1108)と
を行うように適応された、ネットワークノード(1600)。
【0108】
27. ネットワークノード(1600)が、実施形態16または17に記載の方法を実施するようにさらに適応された、実施形態26に記載の、UP-2(804)を実装するネットワークノード(1600)。
【0109】
28. 第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)を実装するネットワークノード(1600)であって、ネットワークノード(1600)が処理回路を備え、処理回路が、ネットワークノード(1600)に、
・ UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図11、1100)と、
・ UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図11、1102)と、
・ UP-1(802)からエコー要求を受信すること(図11、1104)と、
・ UP-1(802)にエコー応答を送信すること(図11、1106)と、
・ 新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信すること(図11、1108)と
を行わせるように設定された、ネットワークノード(1600)。
【0110】
29. 処理回路が、ネットワークノード(1600)に、実施形態27または28に記載の方法を実施させるようにさらに設定された、実施形態28に記載の、UP-2(804)を実装するネットワークノード(1600)。
【0111】
30. 通信ネットワーク(1302)において、制御プレーン機能(CP-1)(800)と、第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)と、第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)とによって実施される方法であって、ピアUP機能再開始を管理するためのものであり、方法は、
・ CP-1(800)において、
〇 UP-1(802)から、UP-2(804)が再開始した、に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)要求メッセージを受信すること(図12、1208)と、
〇 PFCP応答メッセージを送信することによって報告に確認応答すること(図12、1210)と、
〇 UP-2(804)の識別情報に基づいてアクションを実施すること(図12、1212)と、
・ UP-1(802)において、
〇 UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図12、1200)と、
〇 UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図12、1200)と、
〇 UP-2(804)からエコー要求を受信すること(図12、1202)と、
〇 UP-2(804)にエコー応答を送信すること(図12、1202)と、
〇 回復タイムスタンプを含んでいるGTPエラー指示を受信すること(図12、1204)と、
〇 GTPエラー指示中で受信された回復タイムスタンプを、エコー要求、エコー応答またはGTPエラー指示を介して前に受信された回復タイムスタンプと比較すること(図12、1206A)と、
〇 UP-2(804)が再開始したと決定すること(図12、1206B)と、
〇 再開始したUP-2(804)にさらなるペイロードを送信することを停止すること(図12、1206C)と、
〇 UP-2(804)によって割り当てられたF-TEIDを除去し、適用アクションをバッファリングに変更すること(図12、1206D)と、
〇 UP-2(804)の再開始を報告するようにとのPFCP要求メッセージを送信すること(図12、1208)と、
〇 PFCP応答メッセージを受信すること(図12、1210)と、
・ UP-2(804)において、
〇 UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図12、1202)と、
〇 UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図12、1202)と、
〇 UP-1(802)からエコー要求を受信すること(図12、1200)と、
〇 UP-1(802)にエコー応答を送信すること(図12、1200)と、
〇 新しい回復タイムスタンプを含むGTPエラー指示を送信すること(図12、1204)と
を含む、方法。
【0112】
31. UP-2(804)の識別情報が無線アクセスノード(RAN)または新世代(NG)-RANノードであり、アクションが、影響を及ぼされるPDUセッションのためのユーザプレーン接続を復旧すること(図9、904A)である、実施形態30に記載の方法。
【0113】
32. UP-2(804)の識別情報がPSA UDFまたはPGW-Uであり、アクションが、影響を及ぼされるPDUセッションを解放すること(図9、904B)である、実施形態30に記載の方法。
【0114】
33. 通信ネットワーク(1302)において、制御プレーン機能(CP-1)(800)と、第1のユーザプレーン機能(UP-1)(802)と、第2のユーザプレーン機能(UP-2)(804)とによって実施される方法であって、UP-2(804)の再開始を検出することと、ユーザプレーン経路を復旧するために、再開始をCP-1(800)に報告することとを行うためのものであり、方法は、
・ UP-2(804)において、
〇 UP-2(804)の再開始の後にUP-1(802)に汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル(GTP)エラー指示メッセージを送信すること(図8、814)と、
・ UP-1(802)において、
〇 CP-1(800)にPFCPノード報告要求メッセージを送信すること(図8、816)と、
・ CP-1(800)において、
〇 UP-1(802)からPFCPノード報告要求メッセージを受信した後に、UP-2(804)の再開始によって影響を及ぼされるプロトコルデータユニット(PDU)セッションを解放すること(図8、820)と
を含む、方法。
【0115】
34. ・ UP-1(802)において、
〇 UP-2(804)にエコー要求を送信すること(図8、810)と、
〇 UP-2(804)からエコー応答を受信すること(図8、810)と、
〇 GTPエラー指示メッセージを受信すること(図8、814)と、
・ UP-2(804)において、
〇 UP-1(802)にエコー要求を送信すること(図8、812)と、
〇 UP-1(802)からエコー応答を受信すること(図8、812)と、
・ UP-1(802)において、
〇 CP-1(800)からPFCPノード報告応答メッセージを受信すること(図8、818)と
をさらに含む、実施形態33に記載の方法。
【0116】
35. UP-1(802)によって送信されたエコー要求が、UP-1(802)によって送信されたエコー要求のソースIPアドレスによって識別される、UP-1(802)の回復情報を含む、実施形態34に記載の方法。
【0117】
36. UP-1(802)によって受信されたエコー応答が、UP-1(802)によって受信されたエコー応答のリソースIPアドレスによって識別される、UP-2(804)の回復情報を含む、実施形態34に記載の方法。
【0118】
37. CP-1(800)が、(a)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-C)と、(b)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-C)と、(c)セッション管理機能(SMF)とのうちの1つまたは複数において実装される、実施形態33から36のいずれか1つに記載の方法。
【0119】
38. UP-1(802)が、(a)新無線(NR)ノードB(gNB)と、(b)エボルブドノードB(eNB)と、(c)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-U)と、(d)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-U)と、(e)中間ユーザプレーン機能(I-UPF)と、(f)訪問ユーザプレーン機能(V-UPF)と、(g)プロトコルデータユニット(PDU)セッションアンカー(PSA)UPFとのうちの1つまたは複数において実装される、実施形態33から37のいずれか1つに記載の方法。
【0120】
39. UP-2(804)が、(a)新無線(NR)ノードB(gNB)と、(b)エボルブドノードB(eNB)と、(c)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-U)と、(d)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-U)と、(e)中間ユーザプレーン機能(I-UPF)と、(f)訪問ユーザプレーン機能(V-UPF)と、(g)プロトコルデータユニット(PDU)セッションアンカー(PSA)UPFとのうちの1つまたは複数において実装される、実施形態33から38のいずれか1つに記載の方法。
【0121】
40. GTPエラー指示メッセージが回復情報を含む、実施形態33から39のいずれか1つに記載の方法。
【0122】
41. GTPエラー指示メッセージが、UP-2(804)の再開始によって影響を及ぼされるIPアドレスのリストをさらに含む、実施形態40のいずれか1つに記載の方法。
【0123】
42. PFCPノード報告要求メッセージは、UP-2(804)が再開始したこと、およびIPアドレスのリストに関連するGTP-Uコンテキストが失われたことを指示する、実施形態33から41のいずれか1つに記載の方法。
【0124】
43. PFCPノード報告応答メッセージは、すべての影響を及ぼされるPFCPセッションにおけるダウンリンクFARが、適用アクションがバッファリングにセットされて、更新され、リモートF-TEIDが除去されたという確認応答を含む、実施形態33から41のいずれか1つに記載の方法。
【0125】
略語
以下の略語のうちの少なくともいくつかが本開示で使用され得る。略語間の不整合がある場合、その略語が上記でどのように使用されるかが選好されるべきである。以下で複数回リストされる場合、最初のリスティングが(1つまたは複数の)後続のリスティングよりも選好されるべきである。
2G 第2世代
3G 第3世代
3GPP 第3世代パートナーシッププロジェクト
4G 第4世代
5G 第5世代
5GS 第5世代システム
6G 第6世代
AMF アクセスおよびモビリティ管理機能
AP アクセスポイント
BS 基地局
BSC 基地局コントローラ
BTS 基地トランシーバ局
DL ダウンリンク
eNB エボルブドノードB
E-UTRA 拡張ユニバーサル地上無線アクセス
E-UTRAN エボルブドUniversal Mobile Telecommunications System地上無線アクセスネットワーク
F-TEID 完全修飾トンネルエンドポイント識別子
gNB NRノードB
GPRS 汎用パケット無線サービス
GSM Global System for Mobile Communications
GTP 汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル
HSS ホーム加入者サーバ
IoT モノのインターネット
I-UPF 中間ユーザプレーン機能
LTE Long Term Evolution
MME モビリティ管理エンティティ
MSC モバイルスイッチングセンタ
MTC マシン型通信
NEF ネットワーク公開機能
NFV ネットワーク機能仮想化
NR 新無線
O&M 運用保守
OSS 運用サポートシステム
OTT オーバーザトップ
PDN パケットデータネットワーク
PDU プロトコルデータユニット
PFCP パケットフォワーディング制御プロトコル
PGW パケットゲートウェイ
PGW-C パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能
PLMN パブリックランドモバイルネットワーク
RAN 無線アクセスネットワーク
RAT 無線アクセス技術
RNC 無線ネットワークコントローラ
SGW サービングゲートウェイ
SGW-C サービングゲートウェイ制御プレーン機能
SMF セッション管理機能
TCP/IP 伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル
UE ユーザ機器
UL アップリンク
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
UPF ユーザプレーン機能
USIM ユニバーサル加入者識別モジュール
WCDMA 広帯域符号分割多重接続
WLAN ワイドローカルエリアネットワーク
付録1
3GPP TSG-CT WG4会議#107-e C4-216xyz
電子会議、2021年11月15日~11月25日
この書式を使用することに関するヘルプについて:以下で包括的なインストラクションを見つけることができる。
http://www.3gpp.org/Change-Requests
18A GTP-Uベース再開始プロシージャ
GTP-Uベースインターフェース、すなわち、EPSにおけるエボルブドパケットシステムのS1-U、S11-U、S2a、S2b、X2、S4、S5、S8、S12、M1およびSnインターフェース、ならびに5GSにおける5GシステムのF1-U、Xn、N3、N9、N19、N3mbおよびN19mbインターフェースにわたって、GTP-Uエンティティが、再開始を検出およびハンドリングするために、回復タイムスタンプ情報エレメントを含んでいる、GTP-Uエコー要求およびエコー応答メッセージまたはGTP-Uエラー指示メッセージを利用し得る。
GTP-Uエンティティは、(知られていないピアからさえ)任意の時間においてエコー要求メッセージを受信する準備ができているものとし、GTP-Uエンティティは、エコー応答メッセージで返答するものとする。
GTP-Uエンティティは、2つの回復タイムスタンプ:
- 揮発性メモリにおける、そのエンティティが接触しているピアGTP-Uエンティティのリモート回復タイムスタンプ、
- または、不揮発性メモリ自体における、ピアGTP-Uエンティティに送信されたローカル回復タイムスタンプ
を維持するものとする。
GTP-Uエンティティが(再)開始した後に、GTP-Uエンティティは、すべてのローカル回復タイムスタンプを直ちに更新するものとし、すべてのリモート回復タイムスタンプをクリアするものとする。ピアGTP-Uエンティティ情報が利用可能であるとき、たとえば、ピアGTP-Uエンティティに向かう第1のGTP-Uトンネルが確立されるべきであるとき、(再)開始したGTP-Uエンティティは、GTP-Uパケットを送信する前に、エコー要求メッセージ中で、ピアGTP-Uエンティティに、(再)開始したGTP-Uエンティティの(更新された)回復タイムスタンプを送信し得る。
GTP-Uエンティティは、すべてのピアGTP-Uエンティティについて共通のローカル回復タイムスタンプを有し得るか、またはGTP-Uエンティティは、各ピアGTP-Uエンティティについて別個のローカル回復タイムスタンプを有し得る。
GTP-Uエンティティは、エコー要求メッセージを送信することによって、GTP-Uエンティティが接触している各ピアGTP-Uエンティティのライブリネスをプローブし得る。
GTP-Uエコー要求および応答メッセージ中でシグナリングされる回復タイムスタンプは、メッセージのソースIPアドレスによって識別されるGTP-Uエンティティに関連する。
GTP-Uエラー指示中でシグナリングされる回復タイムスタンプは、GTP-Uエラー指示のソースIPアドレスに関連するか、または、同じ回復タイムスタンプを共有している(1つまたは複数の)IPアドレスがGTP-Uエラー指示メッセージ中に明示的に含まれる場合、それらの(1つまたは複数の)IPアドレスのリストに関連する。
ピアGTP-Uエンティティから回復タイムスタンプ情報エレメントを受信するGTP-Uエンティティは、受信されたリモート回復タイムスタンプ値を、そのピアGTP-Uエンティティについて記憶された前の回復タイムスタンプ値と比較するものとする。
- 前の値が記憶されなかった場合、エコー要求または応答メッセージあるいはGTPエラー指示メッセージ中で受信された回復タイムスタンプ値は、ピアGTP-Uエンティティについて記憶されるものとする。
- ピアGTP-Uエンティティについて前に記憶された回復タイムスタンプの値が、エコー要求または応答メッセージあるいはGTP-Uエラー指示メッセージ中で受信された回復タイムスタンプよりも小さい場合、これは、エコー要求または応答メッセージあるいはGTP-Uエラー指示メッセージを送信したエンティティが再開始したことを指示する。受信された、新しい回復タイムスタンプ値は、受信エンティティによって記憶され、ピアGTP-Uエンティティについて前に記憶された値に取って代わるものとする。
- ピアGTP-Uエンティティについて前に記憶された回復タイムスタンプの値が、エコー要求または応答メッセージあるいはGTP-Uエラー指示メッセージ中で受信された回復タイムスタンプ値よりも大きい場合、これは、可能な競合条件(より新しいメッセージがより古いメッセージの前に到着すること)を指示する。受信された新しい回復タイムスタンプ値は廃棄されるものとし、エラーがロギングされ得る。
オペレータのポリシに基づいて、回復タイムスタンプIEがピアGTP-Uエンティティからのエコー要求中で受信され、回復タイムスタンプが、ピアGTP-Uエンティティについて前に記憶された回復タイムスタンプの値よりも大きいとき、GTP-Uエンティティは、ピアGTP-Uエンティティが実際に再開始したかどうかを、
- ピアGTP-Uエンティティに向けて1つまたは複数のエコー要求メッセージを送信すること、またはピアGTP-Uエンティティからの回復タイムスタンプIEを含むGTP-Uエラー指示メッセージを監視することと、
- エコー応答メッセージ中のまたはGTP-Uエラー指示メッセージ中の回復タイムスタンプが、ピアGTP-Uエンティティについて前に記憶された回復タイムスタンプの値よりも大きい場合、ピアGTP-Uエンティティが再開始したと決定することと
によって、検証し得る。
付録2
3GPP TSG-CT WG4会議#107-e C4-216abc
電子会議、2021年11月15日~11月25日
ソース:Ericsson
題名: GTP-Uエンティティ再開始を検出および報告することに関する検討
リリース: Rel-17
アジェンダアイテム: 6.3.2
文書の目的: 判断
1.序論
本文書は、GTP-Uエンティティ再開始に関する分析を提供することと、また、効率的なやり方でのそのようなGTP-Uエンティティ再開始の検出および報告の向上を導入するように提案することとを行うためのものである。
2.説明
2.1 GTP-U再開始の検出
約20年前に、3GPPは、ユーザプレーンのためのGTPエコー応答メッセージ(GTP-U)から回復の使用を除去することを判断し、その回復は、GTPエンティティのための再開始カウンタとして規定され、当時、GTPエンティティは、制御プレーン部分とユーザプレーン部分とを備えるので、制御プレーンシグナリング経路とユーザプレーンペイロード経路の両方を介してGTPエンティティのための再開始カウンタを通信することが、冗長である
GTP-Uメッセージ中の「回復」情報エレメント中の「再開始カウンタ」フィールドの使用が、3GPP TS29.060 Rel-3 CR096[7]を通して2000年3月に変更され、これは、3GPP TS29.060 V3.4.0[5]上に書かれており、3GPP TS29.060 V3.5.0[6]において実装された。CRにおける「変更の理由」は、以下のように読める。
ノードが再開始を経験したことをピアノードに知らせるために、エコー応答メッセージ中の再開始カウンタが使用される。GTP-UとGTP-Cの両方において再開始カウンタ値を使用することは、GTP-Cのみにおいて再開始カウンタ値を使用することが十分であるので、不要である。その上、Iuインターフェースにおいて、RANAPが、ノード再開始のためのプロシージャをすでに有する。
したがって、エコー応答メッセージ中の再開始カウンタ値がGTP-Uにおいて使用されないことが提案される。
CRはまた、エコー応答が受信されたときにどのように反応すべきかのいくつかの明確化を提案する。
3GPP Rel-8の前に、GTP-Uの規範的仕様が、3GPP TS29.060中にGTPv1とともに含まれた。3GPP Rel-8において、GTP-Uの規範的仕様は、3GPP TS29.060から3GPP TS29.281[3]に移動された。GTP-Uに関するテキストは、事実上、3GPP TS29.060[4]に「記載のもの」のままにされ、仕様中の節9の始めに注が追加された。注は、以下のように読める。
リリース8以降から、GTPバージョン1のユーザプレーンの規範的仕様は3GPP TS29.281[41]である。本文書中のGTPv1ユーザプレーンに関するすべての箇条が、3GPP TS29.281[41]によって取って代わられるものとする。
したがって、TS29.281[3]において指定されているように、節7.2.2:
回復情報エレメント中の再開始カウンタ値は使用されないものとし、すなわち、再開始カウンタ値は、送信側によって0にセットされるものとし、受信側によって無視されるものとする。回復情報エレメントは、バックワードコンパチビリティの理由により必須である。
随意のプライベート拡張が、ベンダーまたはオペレータ固有情報を含んでいる。
結論1:GTP-Uエンティティ再開始の検出を無効にする、CRにおける「変更の理由」において説明された動機付けは、制御プレーン機能とユーザプレーン機能とがRel-14以来分離されたCUPSのコンテキストにおいて、もはや有効でない。CP機能およびUP機能は、3GPP TS23.007における節19aにおいて指定されているように、CP機能およびUP機能自体の再開始カウンタ/回復タイムスタンプを維持しなければならない。
結論2:そのとき以来、ユーザプレーン機能が、ピアGTP-Uエンティティが再開始したことを検出することを可能にするための、機構がない。したがって、ピアGTP-U再開始に関する要件がない。
2.2 リモートGTP-Uエンティティが再開始したときの問題
3GPPは、3GPP TS23.007、節20.3および3GPP TS23.527、節5.4においてユーザプレーン経路障害(GTP-U経路障害)についての関連のある要件を指定した。以下を参照されたい。
20.3.1 概略
GTP-Uエンティティが、以下のやり方で、エコー要求/エコー応答メッセージを使用することによる、経路障害の検出をサポートするものとする。経路カウンタが、エコー応答が経路上で受信されるたびにリセットされ、経路上で送信されたエコー要求メッセージについてT3応答タイマーが満了したときに増分されるものとする。経路は、カウンタがN3要求を超える場合、ダウンしていると見なされるものとする。
経路障害を検出すると、ネットワークノードは、運用保守システムを介して障害を通知するべきであり、以下のいずれかを行い得る。
- 障害のある経路に関連するベアラコンテキストを削除すること、または
- オペレータ設定可能最大経路障害持続時間中、障害のある経路に関連するベアラコンテキストを維持すること。ネットワークノードは、この持続時間が満了したときに経路が依然としてダウンしている場合、維持されたリソースを削除するものとする。
(オペレータ設定可能最大)経路障害タイマーは、通常、GTP-Uエンティティの回復時間よりもはるかに大きく、すなわち、経路障害が検出され得る前に、GTP-Uエンティティは、その再開始から回復している可能性が最も高い。
したがって、GTP-U経路障害中に使用される機構は、たとえば、UP機能が、GTP-U経路障害を報告するための単一のPFCPノード報告要求メッセージを使用することが可能である場合、リモートGTP-Uエンティティ再開始のために使用され得ない。
GTP-Uエンティティが再開始したとき、たとえば、gNBが再開始したとき、それは、それが再開始から回復し、それがDLパケットを受信した後に、すべてのそのGTP-Uコンテキストを失うことになり、gNBは、(I/V-)UPFからのDL GTP-Uパケットについての対応するコンテキストを見つけることが可能でなく、したがって、gNBは、知られていないDL GTP-UパケットについてのGTPエラー指示を送信するにすぎない。
したがって、その再開始から回復したばかりであるgNBが、(I/V-)UPFに大規模な量のGTPエラー指示メッセージを送信することになり、これは、UP機能がGTPエラー指示の受信をCP機能(たとえば、(I/V-)SMF)に報告しなければならないので、Sx/N4インターフェース上での大規模な量のシグナリングにつながり、さらに悪いことに、CP機能は、その後、影響を及ぼされるPFCPセッションの各々について、再開始したgNBに関連するDL TEIDを含んでいるDLフォワーディングアクションルールを更新するために、すなわち、(再開始したgNBによって割り当てられた)DL F-TEIDを除去し、適用アクションを「BUFF」に変更するために、PFCPセッション修正プロシージャをトリガする必要がある。(3GPP TS23.527の5.3.2.1において指定されている以下のシグナリングフロー参照、ここで、ステップ3およびステップ4が最適化されるべきである。)
gNBは、ここでは一例であり、いかなるGTP-Uエンティティも、それが再開始し、ユーザプレーン上のそのGTP-Uエンティティのコンテキストが、たとえば対応する制御プレーンによって復旧され得ないとき、同じ挙動を適用することになる。
ユーザプレーンコンテキストが制御プレーン機能によって復旧され得る場合、UP機能は、時間期間の間、たとえば中間UPF再開始の間、GTPエラー指示を送信しないことを必要とされることになることに留意されたい。
5.3.2.1 原理
図5.3.2.1-1:5G-ANからのGTP-Uエラー指示
1. 既存のPDUセッションのユーザプレーン接続がアクティブ化される。ダウンリンクG-PDUが5G-ANに向けて送信される。
2. 5G-ANは、5G-ANが、対応するGTP-Uコンテキストを有しない場合、GTP-Uエラー指示を返す(節5.2参照)。
3. GTP-Uエラー指示の受信時に、UPFは、3GPP TS29.244[4]の節5.10において指定されているように、関係するPFCPセッションを識別し、SMFにエラー指示報告を送信するものとする。
4. 5G-ANから受信されたGTP-Uエラー指示について、SMFは、ダウンリンクパケットをバッファするようにUPFに命令するためにPFCPセッションを修正するものとする。
結論3:再開始したGTP-Uエンティティは、そのGTP-Uコンテキストが、たとえば制御プレーンによって、復旧され得ない場合、知られていない着信GTP-Uパケットについての大規模な量のGTPエラー指示メッセージを、それらのGTP-Uパケットを送信するピアユーザプレーン機能に送信することになり、それらのGTPエラー指示メッセージを受信することが、Sx/N4インターフェース上でのさらなる大規模シグナリングにつながる。GTP-UインターフェースおよびSx/N4インターフェース上でのそのような大規模シグナリングは、回避されるべきである。
3.提案
GTP-Uインターフェース上でのGTP-Uエンティティ再開始の検出を導入することと、PFCPセッション修正プロシージャを回避するために、GTP-U経路障害報告のようなPFCPノード報告プロシージャを使用してそのようなGTP-Uエンティティ再開始を報告することとを行うことが、提案される。
C4-216xyzは、GTP-Uエンティティ再開始の検出について説明するステージ2 CRから開始する。
図1
図2
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【手続補正書】
【提出日】2023-08-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信ネットワーク(1302)において制御プレーン機能(CP)機能(800)によって実施される方法であって、前記CP機能(800)が管理しているプロトコルデータユニット(PDU)セッションのためのユーザプレーン経路において第2のユーザプレーン(UP)機能(804)の再開始を管理するためのものであり、前記方法は、
・ 第1のUP機能(802)から、前記第2のUP機能(804)の再開始に関係する報告を含むパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)ノード報告要求メッセージを受信すること(816)であって、前記PFCPノード報告要求メッセージは、
(1)前記第2のUP機能(804)が再開始したこと、およびIPアドレスのリストに関連するGTP-Uコンテキストが失われたことと、
(2)前記CP機能(800)が、PFCPセッションごとにDL FARを変更するためにPFCPセッション修正要求メッセージを送信する必要がないことと
を指示する、パケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)ノード報告要求メッセージを受信すること(816)と、
・ 前記PFCPノード報告要求メッセージに対する応答として、前記再開始した第2のUP機能(804)に関連するすべての影響を及ぼされるPFCPセッションにおけるダウンリンクFARが、適用アクションがバッファリングにセットされて、更新され、前記第2のUP機能(804)からのリモートF-TEIDが除去されたという確認応答を含む、PFCPノード報告応答メッセージを送信すること(818)と、
・ ローカル設定に基づいてリモートGTP-U再開始によって影響を及ぼされるPDUセッションを解放すること(820)と
を含む、方法。
【請求項2】
通信ネットワーク(1302)において、制御プレーン(CP)機能(800)および第2のユーザプレーン(UP)機能(804)と通信する第1のUP機能(802)によって実施される方法であって、前記第2のUP機能(804)の再開始を管理するためのものであり、前記方法は、
・ 回復タイムスタンプと、前記第2のUP機能(804)の再開始によって影響を及ぼされるIPアドレスの、これらのIPアドレスに関連するすべてのGTP-Uコンテキストが失われたことを指示するための、リストとを含んでいるGTPエラー指示を受信すること(814)と、
・ 制御プレーン(CP)機能(800)に、前記第2のUP機能(804)の前記再開始を報告するようにとのパケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)ノード報告要求メッセージを送信すること(816)であって、前記PFCPノード報告要求メッセージは、
(1)前記第2のUP機能(804)が再開始したこと、およびIPアドレスの前記リストに関連するGTP-Uコンテキストが失われたことと、
(2)前記CP機能(800)が、PFCPセッションごとにDL FARを変更するためにPFCPセッション修正要求メッセージを送信する必要がないことと
を指示する、パケットフォワーディング制御プロトコル(PFCP)ノード報告要求メッセージを送信すること(816)と、
・ PFCPノード報告応答メッセージを受信すること(818)と
を含む、方法。
【請求項3】
前記UP-1(802)が、(a)新無線(NR)ノードB(gNB)と、(b)エボルブドノードB(eNB)と、(c)サービングゲートウェイ制御プレーン機能(SGW-U)と、(d)パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ制御プレーン機能(PGW-U)と、(e)中間ユーザプレーン機能(I-UPF)と、(f)訪問ユーザプレーン機能(V-UPF)と、(g)プロトコルデータユニット(PDU)セッションアンカー(PSA)UPFとのうちの1つまたは複数において実装される、請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記PFCPノード報告応答メッセージは、すべての影響を及ぼされるPFCPセッションにおけるダウンリンクFARが、適用アクションがバッファリングにセットされて、更新され、リモートF-TEIDが除去されたという確認応答を含む、請求項2に記載の方法。
【国際調査報告】