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CN108702722A - 在无线通信系统中发送/接收位置注册有关消息的方法及其装置 - Google Patents

在无线通信系统中发送/接收位置注册有关消息的方法及其装置 Download PDF

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CN108702722A
CN108702722A CN201780011786.9A CN201780011786A CN108702722A CN 108702722 A CN108702722 A CN 108702722A CN 201780011786 A CN201780011786 A CN 201780011786A CN 108702722 A CN108702722 A CN 108702722A
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CN201780011786.9A
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金来映
金贤淑
柳珍淑
尹明焌
金兑勋
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Original Assignee
LG Electronics Inc
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Abstract

本发明的实施例提供一种在无线通信系统中由用户设备(UE)发送/接收位置注册相关消息的方法，该方法包括下述步骤：UE切换到空闲模式；UE通过无线电接入网(RAN)向核心接入和移动性管理功能(AMF)发送包括位置注册相关信息的注册请求消息；以及UE通过RAN接收来自AMF的注册接受消息作为对注册请求消息的响应，其中，注册请求消息包括与用于激活的第一协议数据单元(PDU)会话相关的信息。

Description

在无线通信系统中发送/接收位置注册有关消息的方法及其 装置
技术领域
以下描述涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及用于发送/接收位置注册相关消息以激活特定会话的方法及其装置。
背景技术
无线通信系统已经被广泛部署以提供诸如语音或者数据的各种类型的通信服务。通常，无线通信系统是通过在它们当中共享可用系统资源(带宽、传输功率等等)来支持多个用户的通信的多址系统。例如，多址系统包括码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统以及多载波频分多址(MC-FDMA)系统。
D2D通信是一种通信方案，其中在用户设备(UE)之间建立直接链路，并且UE在没有演进节点B(eNB)的情况下直接交换语音和数据。D2D通信可以覆盖UE到UE通信和对等通信。另外，D2D通信可以应用于机器对机器(M2M)通信和机器类型通信(MTC)。
正在考虑D2D通信作为由快速增加的数据业务引起的eNB开销的解决方案。例如，因为设备在没有eNB的情况下通过D2D通信彼此直接交换数据，所以与传统无线通信相比，可以减少网络开销。此外，预期D2D通信的引入将减少eNB的过程，降低参与D2D通信的设备的功耗，增加数据传输速率，增加网络的容纳能力，分布负载并且扩展小区覆盖。
当前，关于与D2D通信相关联的V2X通信的讨论正在进行中。V2X通信对应于包括在车辆UE之间执行的V2V通信、在车辆和不同类型的UE之间执行的V2P通信以及在车辆和RSU(路侧单元)之间执行的V2I通信的概念。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是为了提供一种可以激活会话/连接单元中的特定会话的位置注册相关消息。
本领域的技术人员将会理解的是，本发明可以实现的目的不限于在上文中已经特别地描述的那些并且从下面的详细描述中将会更加清楚地理解本发明可以实现的其它目的。
技术方案
在本发明的一个实施例中，一种用于在无线通信系统中由用户设备(UE)发送/接收位置注册相关消息的方法，包括下述步骤：将UE转换到空闲模式；由所述UE通过RAN(无线接入网)向AMF(核心接入和移动性管理功能)发送包含位置注册相关信息的注册请求消息；以及由所述UE通过RAN接收来自AMF的注册接受消息作为对注册请求消息的响应，其中所述注册请求消息包括与用于激活的第一PDU(协议数据单元)会话相关的信息。
在本发明的一个实施例中，一种用于在无线通信系统中发送和接收位置注册相关消息的UE，包括：收发模块；和处理器，其中，所述处理器在UE进入空闲模式后通过使用收发模块通过RAN(无线电接入网络)向AMF(核心接入和移动性管理功能)发送包括位置注册相关信息的注册请求消息，并且通过使用收发模块通过RAN接收来自AMF的注册接受消息作为对注册请求消息的响应，其中，所述注册请求消息包括与用于激活的第一PDU(协议数据单元)会话相关的信息。
与第一PDU会话有关的信息可以是用于识别第一PDU会话的信息。
所述UE可以将上行链路数据发送到RAN，并且可以将上行链路数据递送到与第一PDU会话相关的UPF(用户平面功能)。
在UE进入空闲模式之前第一PDU会话可以被建立。
在UE进入空闲模式之前，第一PDU会话可以不被断开。
所述位置注册相关信息可以包括：关于周期性位置注册的信息、关于根据移动的位置注册的信息、以及关于根据UE能力修改的位置注册的信息中的一个或多个。
如果出现不对应于第一PDU会话信息以及与第二PDU会话相关的上行链路数据，则UE可以通过RAN向AMF发送服务请求消息。
所述服务请求可以包括与第二PDU会话有关的信息。
第二PDU会话可以在UE进入空闲模式之前被建立。
在UE进入空闲模式之前，第二PDU会话可以不被断开。
如果在UE进入空闲模式之前与没有被建立的第三PDU会话相关的上行链路数据出现，则UE可以通过RAN向AMF发送PDU会话建立请求消息。
有益效果
根据本发明，可以减少根据现有技术的位置注册相关过程和会话激活所需的许多信令。
本领域的技术人员将会理解的是，通过本发明能够实现的效果不限于在上文中已经特别地描述的那些并且从结合附图的下面的详细描述中将会更加清楚地理解本发明的其它的优点。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解的附图示出本发明的实施例，并与说明书一起用作解释本发明的原理。
图1是图示包括演进分组核心网(EPC)的演进分组系统(EPS)的简要结构的图。
图2是图示通用E-UTRAN和通用EPC的架构的示例图。
图3是图示控制平面上的无线电接口协议的结构的示例图。
图4是图示用户平面上的无线电接口协议的结构的示例图。
图5是图示随机接入过程的流程图。
图6是图示无线电资源控制(RRC)层中的连接过程的图。
图7图示网络切片的概念。
图8和9图示5G系统中可用的架构参考模型。
图10图示在5G系统中生成PDU会话的过程。
图11图示UE触发的服务请求过程，并且图12图示网络触发的服务请求过程。
图13图示根据本发明的实施例的UE的位置注册相关过程。
图14图示根据本发明的实施例的作为对寻呼的响应的服务请求过程。
图15图示根据本发明的一个实施例的中继相关操作。
图16图示根据本发明的实施例的节点设备的配置。
具体实施方式
以下实施例是处于规定形式的本发明的组件和特征的组合。除非另有明确说明，否则每个组件或特征可以被视为选择性的。每个组件或特征可以以不与其他组件和特征组合的形式执行。此外，可以组合一些组件和/或特征以配置本发明的实施例。可以改变在本发明的实施例中描述的操作顺序。实施例的一些组件或特征可以包括在另一实施例中，或者可以用本发明的相应组件或特征代替。
提供以下描述中使用的特定术语以帮助理解本发明，并且可以在本发明的技术构思的范围内将这些特定术语的使用变为另一种形式。
在一些情况下，为了避免本发明的概念的晦涩，可以省略已知的结构和装置，或者可以使用以每个结构或装置的核心功能为中心的框图。而且，在整个本说明书中，相同的附图标记用于相同的组件。
可以通过关于IEEE(电气和电子工程师协会)802组系统、3GPP系统、3GPP LTE和LTE-A系统和3GPP2系统中的至少一个公开的标准文档来支持本发明的实施例。即，上述文献可以支持为了阐明本发明的实施例中的本发明的技术概念而还未描述的步骤或部分。此外，可以根据上述标准文件描述本文件中公开的所有术语。
以下技术可以用于各种无线通信系统。为清楚起见，以下描述集中于3GPP LTE和3GPP LTE-A，本发明的技术理念不限于此。
本文件中使用的术语定义如下。
-UMTS(通用移动电信系统)：由3GPP开发的基于GSM(全球移动通信系统)的第三代移动通信技术。
-EPS(演进分组系统)：包括EPC(演进分组核心网)的网络系统，该网络系统是基于IP(互联网协议)的分组交换核心网络和诸如LTE和UTRAN的接入网络。该系统是UMTS的演进版本的网络。
–节点B：GERAN/UTRAN的基站。此基站安装在室外，并且其覆盖具有宏小区的规模。
–e节点B：LTE的基站。此基站安装在室外，并且其覆盖具有宏小区的规模。
-UE(用户设备)：UE可以被称为终端、ME(移动设备)、MS(移动站)等。此外，UE可以是便携式设备，诸如笔记本计算机、蜂窝电话、PDA(个人数字助理)、智能手机和多媒体设备。可替选地，UE可以是非便携式设备，诸如PC(个人计算机)和车载装置。如与MTC相关使用的术语“UE”能够指的是MTC设备。
-HNB(家庭节点B)：UMTS网络的基站。此基站安装在室内并且其覆盖具有微小区的规模。
-HeNB(家庭e节点B)：EPS网络的基站。此基站安装在室内，并且其覆盖具有微小区的规模。
-MEM(移动性管理实体)：EPS网络的网络节点，其执行移动性管理(MM)和会话管理(SM)。
-PDN-GW(分组数据网络-网关)/PGW：EPS网络的网络节点，其执行UE IP地址分配、分组筛选和过滤、收费数据收集等。
-SGW(服务网关)：EPS网络的网络节点，其执行移动性锚点、分组路由选择、空闲模式分组缓冲以及MME的UE寻呼的触发。
-NAS(非接入层)：UE与MME之间的控制平面的上层。这是用于在LTE/UMTS协议栈中的UE和核心网络之间发送和接收信令和业务消息的功能层，并且支持UE的移动性，并且支持建立和维护UE和PDN GW之间的IP连接的会话管理过程。
-PDN(分组数据网络)：其中支持特定服务的服务器(例如，多媒体消息服务(MMS)服务器、无线应用协议(WAP)服务器等)位于的网络。
-PDN连接：UE和PDN之间的逻辑连接，表示为一个IP地址(一个IPv4地址和/或一个IPv6前缀)。
-RAN(无线电接入网络)：包括节点B、e节点B和用于控制3GPP网络中的节点B和e节点B的无线电网络控制器(RNC)的单元，其存在于UE与UE之间并且向核心网络提供连接。
-HLR(归属位置寄存器)/HSS(归属订户服务器)：在3GPP网络中具有订户信息的数据库。HSS能够执行诸如配置存储、身份管理和用户状态存储的功能。
-PLMN(公共陆地移动网络)：被配置用于向个人提供移动通信服务的网络。能够按运营商配置此网络。
–邻近服务(或ProSe服务或基于邻近的服务)：能够实现物理邻近设备之间的发现和相互直接通信/通过基站的通信/通过第三方的通信的服务。此时，在不通过3GPP核心网络(例如，EPC)的情况下通过直接数据路径交换用户平面数据。
EPC(演进的分组核心网)
图1是示出包括演进的分组核心网(EPC)的演进的分组系统(EPS)的结构的示意图。
EPC是用于改进3GPP技术的性能的系统架构演进(SAE)的核心要素。SAE对应于用于确定支持各种类型的网络之间的移动性的网络结构的研究项目。例如，SAE旨在提供用于支持各种无线电接入技术并且提供增强型数据传输性能的优化的基于分组的系统。
具体地，EPC是用于3GPP LTE的IP移动通信系统的核心网络并且能够支持实时和非实时的基于分组的服务。在传统的移动通信系统(即，第二代或者第三代移动通信系统)中，通过用于语音的电路交换(CS)子域和用于数据的分组交换(PS)子域实现核心网络的功能。然而，在从第三代通信系统演进的3GPP LTE系统中，CS和PS子域被统一成一个IP域。即，在3GPP LTE中，通过基于IP的业务站(例如，e节点B(演进的节点B))、EPC以及应用域(例如，IMS)能够建立具有IP能力的终端的连接。即，EPC是用于端对端的IP服务的重要结构。
EPC可以包括各种组件。图1示出组件中的一些，即，服务网关(SGW)、分组数据网络网关(PDN GN)、移动性管理实体(MME)、服务GPRS(通用分组无线电服务)支持节点(SGSN)以及增强型分组数据网关(ePDG)。
SGW作为在RAN(无线电接入网络)和核心网络之间的边界点操作，并且保持在e节点B和PDN GW之间的数据路径。当终端在由e节点B服务的区域上移动时，SGW用作本地移动性锚点。即，在3GPP版本8之后定义的演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)中为了移动性可以通过SGW路由分组。另外，SGW可以用作用于另一3GPP网络(在3GPP版本8之前定义的RAN，例如，UTRAN或者GERAN(全球移动通信系统(GSM)/用于增强型数据速率全球演进(EDGE)的无线电接入网络)的移动性的锚点。
PDN GW对应于用于分组数据网络的数据接口的端点。PDN GW可以支持策略强制特征、分组过滤和计费支持。另外，PDN GW可以用作用于3GPP网络和非3GPP网络(例如，诸如互通无线局域网(I-WLAN)的不可靠的网络和诸如码分多址(CDMA)或者WiMax网络的可靠网络)的移动性管理的锚点。
虽然SGW和PDN GW在图1的网络结构的示例中被配置成单独的网关，但是根据单个网关配置选项可以实现两个网关。
MME执行用于支持UE的接入的信令和控制功能，用于网络连接、网络资源分配、跟踪、寻呼、漫游和切换。MME控制关联于订户和会话管理的控制面功能。MME管理大量的e节点B和信令，用于切换到其它2G/3G网络的传统的网关选择。另外，MME执行安全过程、终端对网络会话处理、空闲终端位置管理等等。
SGSN处置诸如移动性管理和用于其它3GPP网络(例如，GPRS网络)的用户认证的所有分组数据。
ePDG用作用于非3GPP网络(例如，I-WLAN、Wi-Fi热点等)的安全节点。
如参考图1在上面所描述的，具有IP能力的终端可以不仅基于3GPP接入而且基于非3GPP接入在EPC中经由各种要素访问通过运营商提供的IP服务网络(例如，IMS)。
另外，图1示出各种参考点(例如，S1-U、S1-MME等等)。在3GPP中，连接E-UTRAN和EPC的不同功能实体的两个功能的概念链路被定义为参考点。表1是在图1中示出的参考点的列表。根据网络结构，除了在表1的参考点之外还可以存在各种参考点。
[表1]
在图1示出的参考点之中，S2a和S2b对应于非3GPP接口。S2a是向用户面提供可靠的非3GPP接入以及在PDN GW之间的有关的控制和移动性支持的参考点。S2b是向用户面提供在ePDG和PDN GW之间的有关的控制和移动性支持的参考点。
图2是示例性地图示典型的E-UTRAN和EPC的架构的图。
如在附图中所示，当无线电资源控制(RRC)连接被激活时，e节点B可以执行到网关的路由、调度寻呼消息的传输、广播信道(PBCH)的调度和传输、在上行链路和下行链路上对UE的资源的动态分配、e节点B测量的配置和规定、无线电承载控制、无线电准入控制、以及连接移动性控制。在EPC中，寻呼产生、LTE_空闲状态管理、用户面的加密、SAE承载控制、以及NAS信令的计算和完整性保护。
图3是示例性地图示在UE和基站之间的在控制面中的无线电接口协议的结构的图，并且图4是示例性地图示在UE和基站之间的在用户面中的无线电接口协议的结构的图。
无线电接口协议是以3GPP无线电接入网络标准为基础。无线电接口协议水平地包括物理层、数据链路层以及网络层。无线电接口协议被划分成垂直排列的用于数据信息的传输的用户面和用于递送控制信令的控制面。
基于在通信系统中公知的开放系统互连(OSI)模型的三个子层，协议层可以被分类成第一层(L1)、第二层(L2)以及第三层(L3)。
在下文中，将会给出在图3中示出的控制面的无线电协议和在图4中示出的用户面中的无线电协议的描述。
物理层，作为第一层，使用物理信道提供信息传送服务。物理信道层通过传输信道被连接到作为物理层的更高层的媒体接入控制(MAC)层。通过传输信道在物理层和MAC层之间传送数据。通过物理信道执行在不同的物理层，即，发射器的物理层和接收器的物理层之间的数据的传送。
物理信道由时域中的多个子帧和频域中的多个子载波组成。一个子帧由时域中的多个符号和多个子载波组成。一个子帧是由多个资源块组成。一个资源块由多个符号和多个子载波组成。传输时间间隔(TTI)，用于数据传输的单位时间，是1ms，其对应于一个子帧。
根据3GPP LTE，存在于发射器和接收器的物理层中的物理信道可以被划分成与物理下行链路共享信道(PDSCH)相对应的数据信道和与物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)以及物理上行链路控制信道(PUCCH)相对应的控制信道。
第二层包括各个层。
首先，在第二层中的MAC层用于将各种逻辑信道映射到各种传输信道并且也用于将各种逻辑信道映射到一个传输信道。MAC层通过逻辑信道与更高层RLC层连接。根据被发送的信息的类型，逻辑信道被广义地划分成用于控制面的信息的传输的控制信道和用于用户面的信息的传输的业务信道。
在第二层中的无线电链路控制(RLC)层用作分割和级联从更高层接收到的数据以调节数据的大小使得大小适合于更低层在无线电间隔中发送数据。
第二层中的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行缩小具有相对大的大小并且包含不必要的控制信息的IP分组报头的大小的报头压缩功能，以便于在具有窄带宽的无线电间隔中有效地发送诸如IPv4或者IPv6分组的IP分组。另外，在LTE中，PDCP层也执行由用于防止第三方监控数据的加密和用于防止第三方操纵数据的完整性保护组成的安全功能。
位于第三层的最上部的无线电资源控制(RRC)层仅被定义在控制面中，并且用作配置无线电承载(RB)并且关于重新配置和释放操作控制逻辑信道、传输信道、以及物理信道。RB表示通过第二层提供的服务以确保在UE和E-UTRAN之间的数据传送。
如果在UE的RRC层和无线网络的RRC层之间建立RRC连接，则UE处于RRC连接模式。否则，UE是处于RRC空闲模式。
在下文中，将会给出UE和RRC状态和RRC连接方法的描述。RRC状态指的是其中UE的RRC与E-UTRAN的RRC逻辑连接或者没有逻辑连接的状态。具有E-UTRAN的RRC的逻辑连接的UE的RRC状态被称为RRC_连接状态。不具有与E-UTRAN的逻辑连接的UE的RRC状态被称为RRC_空闲状态。处于RRC_连接状态下的UE具有RRC连接，并且因此E-UTRAN可以以小区为单位识别UE的存在。因此，UE可以被有效地控制。另一方面，E-UTRAN不能够识别处于RRC_空闲状态下的UE的存在。在作为大于小区的区域单元的跟踪区域(TA)中通过核心网络管理处于RRC_空闲状态下的UE。即，对于处于RRC_空闲状态下的UE，仅在大于小区的区域单位中识别UE的存在或者不存在。为了让处于RRC_空闲状态下的UE被提供有诸如语音服务和数据服务的通用移动通信服务，UE应转变成RRC_连接状态。通过其跟踪区域标识(TAI)区分一个TA与另一TA。UE可以通过作为从小区广播的信息的跟踪区域码(TAC)配置TAI。
当用户最初开启UE时，UE首先搜索适当的小区。然后，UE在小区中建立RRC连接并且在核心网络中注册关于其的信息。其后，UE保持在RRC_空闲状态下。当必要时，保持在RRC_空闲状态下的UE(再次)选择小区并且检查系统信息或者寻呼信息。此操作被称为驻留在小区上。仅当保持在RRC_空闲状态下的UE需要建立RRC连接时，UE通过RRC连接过程建立与E-UTRAN的RRC层的RRC连接并且转变到RRC_连接状态。在许多情况下保持在RRC_空闲状态下的UE需要建立RRC连接。例如，情况可以包括用户进行电话呼叫的尝试、发送数据的尝试、或者在从E-UTRAN接收寻呼消息之后的响应消息的传输。
位于RRC层之上的非接入层(NAS)执行诸如会话管理和移动性管理的功能。
在下文中，将会更加详细地描述在图3中示出的NAS层。
属于NAS层的eSM(演进的会话管理)执行诸如缺省承载管理和专用承载管理的功能以控制UE使用来自于网络的PS服务。当UE最初接入分组数据网络(PDN)时通过特定的PDN向UE指配缺省承载资源。在这样的情况下，网络将可用的IP地址分配给UE以允许UE使用数据服务。网络也将缺省承载的QoS分配给UE。LTE支持两种承载。一种承载是具有用于确保数据的发送和接收的特定带宽的确保的比特率(GBR)QoS的特性的承载，并且另一承载是在不确保带宽的情况下具有尽力而为的QoS的特性的非GBR承载。缺省承载被指配给非GBR承载。专用的承载可以被指配具有GBR或者非GBR的QoS特性的承载。
通过网络向UE分配的承载被称为演进的分组服务(EPS)承载。当EPS承载被分配给UE时，网络指配一个ID。此ID被称为EPS承载ID。一个EPS承载具有最大比特速率(MBR)和/或确保的比特速率(GBR)的QoS特性。
图5是图示在3GPP LTE中的随机接入过程的流程图。
随机接入过程被用于UE获得与eNB的UL同步或者被指配UL无线电资源。
UE从e节点B接收根索引和物理随机接入信道(PRACH)配置索引。各个小区具有通过Zadoff-Chu(ZC)序列定义的64个候选随机接入前导。根索引是被用于产生64个候选随机接入前导的逻辑索引。
随机接入前导的传输被限于用于各个小区的特定时间和频率资源。PRACH配置索引指示其中随机接入前导的传输是可能的特定子帧和前导格式。
UE将随机选择的随机接入前导发送到e节点B。UE从64个候选随机接入前导当中选择随机接入前导，并且UE选择与PRACH配置索引相对应的子帧。UE在所选择的子帧中发送所选择的随机接入前导。
一旦接收随机接入前导，e节点B将随机接入响应(RAR)发送到UE。在两个步骤中检测RAR。首先，UE检测被掩蔽有随机接入(RA)-RNTI的PDCCH。UE在通过检测到的PDCCH指示的PDSCH上在MAC(媒体接入控制)PDU(协议数据单元)中接收RAR。
图6图示在无线电资源控制(RRC)层中的连接过程。
如在图6中所示，根据是否建立RRC连接设置RRC状态。RRC状态指示是否UE的RRC层的实体具有与e节点B的RRC层的实体的逻辑连接。其中UE的RRC层的实体与e节点B的RRC层的实体逻辑连接的RRC状态被称为RRC连接状态。其中UE的RRC层的实体与e节点B的RRC层的实体没有逻辑连接的RRC状态被称为RRC空闲状态。
处于连接状态的UE具有RRC连接，并且因此E-UTRAN可以以小区为单位识别UE的存在。因此，UE可以被有效地控制。另一方面，E-UTRAN不能够识别处于空闲状态下的UE的存在。在作为大于小区的区域单元的跟踪区域单元中通过核心网络管理处于空闲状态下的UE。跟踪区域是小区的集合的单位。即，对于处于空闲状态的UE，仅在较大的区域单元中识别UE的存在或者不存在。为了使处于空闲状态下的UE被提供有诸如语音服务和数据服务的通用移动通信服务，UE应转变到连接状态。
当用户最初开启UE时，UE首先搜索适当的小区，并且然后保持在空闲状态下。仅当保持在空闲状态下的UE需要建立RRC连接时，UE通过RRC连接过程建立与e节点B的RRC层的RRC连接，并且然后执行到RRC连接状态的转变。
在很多情况下保持在空闲状态下的UE需要建立RRC连接。例如，情况可以包括用户进行电话呼叫的尝试、发送数据的尝试、或者在从E-UTRAN接收寻呼消息之后响应消息的传输。
为了使处于空闲状态的UE建立与e节点B的RRC连接，需要执行如上所述的RRC连接过程。RRC连接过程被广泛地划分成从UE到e节点B的RRC连接请求消息的传输、从e节点B到UE的RRC连接设立消息的传输、以及从UE到e节点B的RRC连接设立完成消息的传输，下面参考图6详细地描述。
1)当处于空闲状态的UE为了诸如尝试进行呼叫、数据传输尝试、或者对寻呼的e节点B的响应的原因想要建立RRC连接时，UE首先将RRC连接请求消息发送到e节点B。
2)一旦从UE接收到RRC连接请求消息，当无线电资源充分时，eNB接受UE的RRC连接请求，并且然后将作为响应消息的RRC连接设立消息发送到UE。
3)一旦接收到RRC连接设立消息，UE将RRC连接设立完成消息发送到e节点B。仅当UE成功地发送RRC连接设立消息时，UE建立与e节点B的RRC连接并且转变到RRC连接模式。
在传统LTE/LTE-A系统中，网络功能由统一核心网络执行，而网络切片的引入已在下一代通信系统(例如，5G系统)中讨论。网络切片的概念在图7中被图示。参考图7，网络切片可以包括服务实例层、网络切片实例层和资源层三层。服务实例层表示要支持的服务(终端用户服务或业务服务)。每个服务可以由服务实例表示。因为服务可以由网络运营商或第三方提供，所以服务实例可以表示运营商服务或第三方提供的服务。网络切片实例提供服务实例所需的网络特性。网络切片实例可以在网络运营商提供的多个服务实例之间共享。(可以参考TR 23.799来理解网络切片的其他细节。)UE可以从一个或多个网络切片接收服务，如图7中所图示。虽然UE可以从多个切片接收服务并且同时通过多个切片发送和接收业务，但是UE可以在随机时间仅通过一个切片发送和接收业务。在后一种情况下，例如，如果通过切片#1提供服务#1并且通过切片#2提供服务#2，因为生成用于服务#1的移动始发(MO)的业务，所以UE可以通过切片#1发送MO业务。又例如，在没有UE发送和接收的业务的状态下(在这种情况下，UE可能在诸如传统EPS的移动通信系统中处于空闲状态)，如果生成用于服务#2的移动终止(MT)的业务，则可以通过切片#2将MT业务发送到UE。
图8中示出5G系统中可用的架构参考模型。在传统EPC中，MME在5G核心网络(CN)中被归类成AMF(核心接入和移动管理功能)和SMF(会话管理功能)。因此，UE的NAS交互和MM(移动性管理)由AMF执行，并且SM(会话管理)由SMF执行。此外，SMF管理UPF(用户平面功能)，其是具有用户平面功能的网关，即，用于路由用户业务。在这种情况下，传统EPC中的S-GW和P-GW的控制平面部分可以由SMF管理，并且用户平面部分可以由UPF管理。对于用户流量的路由，RAN和DN(数据网络)之间可以存在一个或多个UPF。
作为与传统EPS中的PDN连接相对应的概念，在5G系统中定义PDU(协议数据单元)会话。PDU会话指的是UE之间的关联，其提供以太网类型或非结构化类型以及IP类型的PDU连接服务和DN。另外，UDM(统一数据管理)执行与EPC的HSS相对应的功能，并且PCF(策略控制功能)执行与EPC的PCRF相对应的功能。为了满足5G系统的要求，可以以放大的类型提供功能。5G系统架构、每个功能和每个接口的详情遵循TS 23.501。
在传统EPS中可以存在关于一个UE与RAN连接的一个GW。也就是说，作为用于服务UE的GW，可以存在一个S-GW。但是，5G系统中没有这样的限制。例如，如图9中所示，如果UE生成两个PDU会话，则可以通过UPF#1生成PDU会话之一，并且可以通过UPF#2生成另一个。也就是说，即使UE生成多个PDN连接在EPS中只存在一个与eNB具有S1-U连接关系的S-GW，然而如果UE生成多个PDU会话，则在5G系统中可能存在与RAN具有N3连接关系的多个UPF。为方便起见，图9中未示出诸如UDM和PCF的功能。而且，尽管在关于一个PDU会话的RAN和DN之间图9中示出一个UPF，但可以涉及多个UPF。此外，用于PDU会话#1的SMF#1和UPF#1可以属于切片#1，并且用于PDU会话#2的SMF#2和UPF#2可以属于切片#2。即使针对UE存在多个SMF和UPF，针对UE也只存在用于执行与UE和NM的NAS交互的一个AMF。
用于在附着到5G系统之后生成两个PDU会话的过程在图10中被示出。参考图10，UE在步骤S1001中向网络发送注册请求消息以进行附着。发送的注册请求消息通过RAN发送到AMF。该消息包括用于指示UE的附着的信息(例如，初始注册)。此外，该消息可以包括切片相关信息(或者当网络为UE选择切片时可以使用的辅助信息)，其可以服务于UE。在步骤S1002中，AMF向UE发送注册接受消息。由网络执行的用于附着UE的详细过程被省略，并且将参考TS 23.502(注册过程)的第4.2.2节来理解。在步骤S1003中，UE将PDU会话建立请求消息发送到AMF以生成新的PDU会话。此时，UE可以包括DN信息、切片相关信息和用于在要生成的PDU会话中识别所生成的PDU会话的标识信息(例如，PDU会话ID)。在步骤S1004中，AMP选择SMF以生成UE请求的PDU会话，并且然后将用于递送PDU会话建立请求消息的SM请求消息发送到相对应的SMF(即，SMF#1)。在步骤S1005中，SMF#1选择UPF并将会话建立请求消息发送到相应的UPF(即，UPF#1)。该消息包括关于所生成的PDU会话的各种信息，例如，分组检测、执行和报告规则。在步骤S1006中，UPF#1响应SMF#1作为会话建立响应消息。
在步骤S1007中，SMF#1将SM请求肯定应答消息发送到AMF。SM请求肯定应答消息包括关于所生成的PDU会话AMF提供给RAN的信息，例如，PDU会话ID、QoS简档、CN隧道信息等。CN隧道信息对应于用于UPF#1和RAN之间的上行链路的N3隧道信息。此外，SM请求肯定应答消息包括从AMF发送到UE的PDU会话建立接受消息。在步骤S1008中，AMF将PDU会话请求消息发送到RAN。此消息包括AMF从SMF#1接收的PDU会话相关信息和要递送给UE的PDU会话建立接受消息。在步骤S1009中，RAN基于从AMF接收的PDU会话相关信息通过与UE的交互来执行用户平面资源设置。此外，在此过程中，RAN将PDU会话建立接受消息递送给UE。在步骤S1010中，RAN将PDU会话请求肯定应答消息发送到AMF。该消息包括RAN隧道信息，其对应于RAN和UPF#1之间的下行链路的N3隧道信息。
然后，UE可以发送关于所生成的PDU会话的上行链路数据，其中可以通过RAN将上行链路数据发送到UPF#1。
随后，在步骤S1011中，AMF将SM请求消息发送到SMF#1以递送由RAN提供的信息。在步骤S1012中，SMF#1向UPF#1发送会话修改请求消息以递送由RAN提供的信息。在步骤S1013中，UPF#1响应SMF#1作为会话修改响应消息。在步骤S1014中，SMF#1作为SM请求肯定应答消息响应AMF。UPF#1可以将下行链路数据发送到UE。
将参考TS 23.502的条款4.3.2.2(UE请求的PDU会话建立)来理解生成PDU会话的过程的详情。
在步骤S1015中，UE将PDU会话建立请求消息发送到AMF，以生成与如上生成的PDU会话不同的新PDU会话。步骤S1015至S1026遵循步骤S1003至S1014的描述，除了选择SMF#2作为SMF并且选择UPF#2作为新生成的PDU会话的UPF。
UE触发的服务请求过程在图11中被示出，并且图12中示出网络触发的服务请求过程。在UE触发的服务请求过程中(在网络触发的服务请求过程的情况下，在寻呼UE之后执行UE触发的服务请求过程)，主要过程是要在UE和RAN之间(LTE-Uu)以及RAN和CN(S1-U)之间建立用户平面以向UE提供服务。此时，针对所有PDN连接，在上述间隔中形成(或激活)用户平面，而不管PDN连接如何，通过该PDN连接发送要发送到UE或要由UE接收的业务。用于寻呼和服务请求过程的消息不包括关于要激活的PDN连接或承载的信息。以这种方式，如果当发起/恢复服务时针对UE形成所有用户平面(在UE与RAN之间以及在RAN与CN GW之间)，则可能在资源管理方面引起低效率。例如，UE通过切片#1接收服务#1，并且通过切片#2接收服务#2。在这种情况下，认为RAN#1和CN GW#1通过切片#1向UE提供服务，并且RAN#1和CN GW#2通过切片#2向UE提供服务。此时，因为生成用于服务#1的移动始发(MO)业务，所以UE可以通过切片#1发送MO业务。然后，尽管不存在用于服务#2的业务，但是执行UE和RAN#1之间的服务#2的资源分配，并且形成RAN#1和CN GW#2之间的用户平面，由此出现可能造成资源浪费的问题。又例如，当UE生成多个PDU会话时，可以存在通过N3接口与RAN相连接的多个UPF，并且UE可以在某个时间仅使用一些N3而不是所有N3(RAN和UPF间隔)。尽管这种情况，如果针对所有N3间隔形成用户平面，则会出现导致资源浪费的问题。
因此，下面将描述用于解决这种低效率的PDN/PDU连接的激活相关过程。以下描述包括基于5G系统的描述和基于LTE/LTE-A系统的描述。为了清楚起见，分别描述5G系统和LTE/LTE-A系统，但是任何一个系统的描述可以应用于UE和网络节点/功能，其在另一系统中执行类似的功能。
位置注册相关过程中的PDU连接激活
当在附着到5G系统之后进入空闲模式的UE向网络发送注册请求消息以执行位置注册时，UE可以包括关于UE在注册请求中期望的PDU会话的信息。也就是说，UE将包括位置注册相关信息的注册请求消息发送到RAN(无线电接入网络)，其中注册请求消息包括与用于激活的第一PDU会话有关的信息。在这种情况下，与第一PDU会话有关的信息可以是用于识别第一PDU会话的信息。而且，仅与用于识别第一PDU会话的信息相关的网络节点可以接收UE的上下文。例如，仅对应于图7中所示的特定切片的网络节点/功能可以接收UE的上下文。通过此信息，AMF可以识别要为UE激活的PDU会话是第一PDU会话并且执行用于PDU会话的过程。可替选地，已经接收到此信息的AMF可以向与第一PDU会话相关的SMF发送N11消息以激活第一PDU会话。稍后将描述与这种情况有关的详情。
位置注册可以旨在用于周期性位置注册，或者可以旨在用于当UE移动以离开先前注册位置的区域时执行的位置注册。然而，不限于这种情况，位置注册可以是旨在用于各种目的的位置注册，诸如由UE执行以向网络通知改变的能力信息的位置注册。
在UE进入空闲模式之前建立第一PDU会话。在UE进入空闲模式之前，第一PDU会话未断开。如果在UE进入空闲模式之前没有建立第一PDU会话，或者如果在UE进入空闲模式之前第一PDU会话断开，则UE通过RAN向核心网络发送PDU会话建立请求消息。也就是说，如果在不对应于第一PDU会话信息的情况下UE进入空闲模式之前没有建立第三PDU会话信息并且出现与第三PDU会话相关的上行链路数据，则UE可以将PDU会话建立请求消息发送到核心网络。
以这种方式，当执行位置注册相关过程时，UE可以通过发送关于要激活的PDU会话的信息来按PDU会话单元执行激活，从而可以执行有效的信令。更详细地，在GPRS中，在执行位置注册(路由区域更新)时UE不能执行激活期待服务的PDP上下文的请求。为此，即使在当要执行位置注册时的时间出现上行链路数据，也应首先完成位置注册过程以执行用于激活所有PDP上下文的服务请求过程。在这种情况下，发生向用户提供服务过程中出现延迟的问题。在EPS的情况下，如果在当UE想要执行位置注册(跟踪区域更新)时的时间出现上行链路数据，则可以向TAU请求通知上行链路数据的出现。然而，由于这个原因，MME被定义为激活由UE生成的所有PDN连接以及用于上行链路数据的PDN连接。
另外，在5G系统中，因为网络功能以更细分的类型存在并且每个PDU会话可以从属于它们各自的切片的SMF/UPF服务，与EPS不同，所以更多地需要根据PDU会话的激活的信令。因此，当UE进入空闲模式时激活用于所有PDU会话的在RAN和UPF之间释放用户平面资源的任务。这需要AMF和SMF之间以及SMF和UPF之间的更多信令交换。此外，如果针对每个PDU会话分别划分SMF/UPF，则引起更多信令。因此，如上所述，要激活的PDU会话信息可以包括在位置注册相关过程中以仅激活特定PDU，从而可以减少不必要的信令。
在图13中详细地示出与上述描述相关的UE的位置注册相关过程。参考图13，在步骤S1301中，UE附着到5G系统。在步骤S1302中，UE生成PDU会话#1。对于PDU会话#1，选择SMF#1和UPF#1。在步骤S1303中，UE生成PDU会话#2。生成PDU会话#1和#2的过程的描述将被替换为图10的步骤S1003至S1014和S1015至S1026。
在步骤S1304中，UE从RRC连接模式进入IDLE模式。为此，为UE释放由RAN和UPF#1形成的N3隧道和由RAN和UPF#2形成的N3隧道。此外，释放在UE和RAN之间形成的无线电资源。也就是说，UE和RAN的间隔中以及RAN和CN的间隔中的用户平面都被释放。这是因为作为UE进入空闲模式的主要示例，UE和网络之间不存在数据业务或信令。
在步骤S1305中，UE将用于位置注册的注册请求消息发送到AMF。注册请求消息通过RAN发送到AMF。该消息包括位置注册相关信息，即，指示用于执行位置注册的原因/对象的信息(例如，周期性位置注册、根据移动的位置注册、根据UE能力变化的位置注册等)。UE可以在注册请求消息中包括要被服务，即，要被激活的PDU会话信息(PDU会话#2)。UE打算激活PDU会话#2的主要原因是已经出现要通过PDU会话#2发送的数据。
在步骤S1306中，AMF将N11消息发送到SMF#2以激活PDU会话#2。SMF#2是由AMF选择(参见图10的步骤S1016)以生成PDU会话#2的SMF，并且如果生成PDU会话#2，则AMF管理/存储用于PDU会话#2的SMF。在步骤S1307中，SMF#2将N11消息肯定应答消息发送到AMF。此消息包括提供给RAN的QoS简档和CN隧道信息。CN隧道信息对应于UPF#2和RAN之间的上行链路的N3隧道信息。在步骤S1308中，AMF向RAN发送N2请求消息。此时，N2请求消息包括从SMF#2接收的信息。在步骤S1309中，RAN基于从AMF接收的PDU会话相关信息通过与UE的交互来执行用户平面资源设置。
在步骤S1310中，UE通过PDU会话#2发送未决的上行链路数据。
随后，在步骤S1311中，RAN向AMF发送N2请求肯定应答消息。该消息包括RAN隧道信息，其对应于RAN和UPF#2之间的下行链路的N3隧道信息。在步骤S1312中，AMF将N11消息发送到SMF#2以提供从RAN接收的信息。
在步骤S1313中，SMF#2向UPF#2发送会话更新请求消息以递送由RAN提供的信息。在步骤S1314中，UPF#2作为会话更新响应消息响应SMF#2。在步骤S1315中，SMF#2响应AMF作为N11消息肯定应答消息。在步骤S1316中，AMF向UE发送注册接受消息。
在寻呼和服务请求过程中的PDU连接激活
图14图示在服务请求过程中激活特定PDU会话作为对寻呼的响应的实施例。如果生成与第二PDU会话相关的上行链路数据，则与第二PDU会话有关的信息可以包括在通过RAN从UE发送到核心网络的服务请求消息中。在这种情况下，在UE进入空闲模式之前建立第二PDU会话，并且在UE进入空闲模式之前不断开。UE包括与第二PDU会话有关的信息的原因可以是但不限于，第二PDU会话不是用于生成寻呼的下行链路数据的PDU会话。如果生成与第二PDU会话相关的上行链路数据，则UE可以在服务请求消息中包括与第二PDU会话有关的信息。参考图14，在步骤S1401中，UE附着到5G系统。在步骤S1402中，UE生成PDU会话。生成PDU会话的过程遵循图10的步骤S1003至S1014。因此，假设为此PDU会话选择的SMF是SMF#1，并且UPF是UPF#1。为了方便起见，生成的PDU会话是PDU会话#1。在步骤S1403中，UE生成PDU会话。生成PDU会话的过程遵循图10的S1015到S1026。因此，假设为此PDU会话选择的SMF是SMF#2，并且UPF是UPF#2。为了方便起见，生成的PDU会话是PDU会话#2。
在步骤S1404中，UE从RRC连接模式进入空闲模式。为此，为UE释放由RAN和UPF形成的N3隧道和由RAN和UPF#2形成的N3隧道。此外，释放在UE和RAN之间形成的无线电资源。也就是说，UE和RAN的间隔以及RAN和CN的间隔中的用户平面都被释放。这是因为作为UE进入空闲模式的主要示例，UE和网络之间不存在数据业务或信令。
在步骤S1405中，前往UE的下行链路数据到达UPF#1(传统SGW)。因为不存在与RAN的N3隧道，所以UPF存储下行链路数据。在步骤S1406中，UPF#1向SMF#1发送数据通知消息。此时，该消息包括指示下行链路数据属于的PDU会话的信息(例如，PDU会话ID)。在步骤S1407中，SMF#1响应UPF#1作为数据通知肯定应答消息。在步骤S1408中，SMF#1向AMF发送用于指示已经到达PDU会话#1的下行链路数据的消息，即，下行链路数据通知消息。在步骤S1409中，AMF向RAN发送寻呼消息以寻呼UE，因为UE处于空闲模式。此时，AMF可以在寻呼消息中包括关于下行链路数据的PDU会话信息。将参考5G系统中的网络触发的服务请求过程和/或PDU会话激活过程来理解详情，这将在后面描述。
在步骤S1410中，RAN寻呼UE。在步骤S1411中，已经接收到寻呼的UE将服务请求消息发送到AMF以响应寻呼。UE可以在服务请求消息中包括要被服务，即，要被激活的PDU会话信息。在本实施例中，假设该消息包括用于激活PDU会话#2的信息。将参考5G系统中的网络触发的服务请求过程和/或PDU会话激活过程来理解详情，这将在后面描述。服务请求消息可以包括要被服务的，即，要被激活的PDU会话信息。UE打算激活PDU会话#2的主要原因是已经出现要通过PDU会话#2发送的数据。如果PDU会话信息包括在所接收的寻呼消息中，则UE可以在服务请求消息中包括PDU会话信息。
在步骤S1412中，AMF将N11消息发送到SMF#2以激活PDU会话#1。在步骤S1413中，SMF#1将N11消息肯定应答消息发送到AMF。此消息包括提供给RAN的QoS简档和CN隧道信息。CN隧道信息对应于UPF#1和RAN之间的上行链路的N3隧道信息。在步骤S1414中，AMF向RAN发送N2请求消息。此时，N2请求消息包括从SMF#1接收的信息。在步骤S1415中，RAN基于从AMF接收的PDU会话相关信息，通过与UE的交互来执行用户平面资源设置。在步骤S1416中，RAN将N2请求肯定应答消息发送到AMF。此消息包括RAN隧道信息，其对应于RAN和UPF#1之间的下行链路的N2隧道信息。在步骤S1417中，AMF将N11消息发送到SMF#1以提供从RAN接收的信息。在步骤S1418中，SMF#1向UPF#1发送会话更新请求消息，以递送由RAN提供的信息。在步骤S1419中，UPF#1作为会话更新响应消息响应SMF#1。在步骤S1420中，SMF#1作为N11消息肯定应答消息响应AMF。在步骤S1421中，UPF#1将存储在其中的下行链路数据发送到UE。
随后，在步骤S1422中，AMF将N11消息发送到SMF#2以激活PDU会话#2。在步骤S1423中，SMF#2将N11消息肯定应答消息发送到AMF。此消息包括提供给RAN的QoS简档和CN隧道信息。CN隧道信息对应于UPF#2和RAN之间的上行链路的N3隧道信息。在步骤S1424中，AMF向RAN发送N2请求消息。此时，N2请求消息包括从SMF#2接收的信息。在步骤S1425中，RAN基于从AMF接收的PDU会话相关信息，通过与UE的交互来执行用户平面资源设置。在步骤S1426中，UE通过PDU会话#2发送未决的上行链路数据。在步骤S1427至S1431中，用SMF#2替换SMF#1，并用UPF#2替换UPF#1，从而执行与步骤S1416至S1420中相同的过程。
可以在步骤S1412至S1421之前执行步骤S1422至S1431，并且可以同时或并行地执行步骤S1412至S1421和步骤S1422至S1431。在后一种情况下，N2请求消息从AMF发送到RAN，在步骤S1414和1424中，可以发送包括两种PDU会话相关信息的一个N2请求，或者可以通过组合处理在RAN和UE之间的后续资源设置操作(步骤S1415和S1425)以及从RAN发送到AMF的N2请求肯定应答消息(步骤S1416和S1427)。如果UE在附着之后生成三个PDU会话(即，PDU会话#1、PDU会话#2和PDU会话#3)，则UE可以响应于寻呼执行如图14中所示的服务请求过程，从而UE可以从空闲模式转换到RRC连接模式，并且在PDU会话#1和PDU会话#2被激活的状态下执行激活PDU会话#3的过程。
如上所述，如果根据本发明的一个实施例执行服务请求过程作为对PS寻呼的响应，则可以显着地减少根据现有技术可能发生的延迟。更详细地，在E-UTRAN和5G无线电的情况下，因为仅支持PS网络，所以PS网络支持包括语音服务和SMS的所有服务。因此，在EPS和5G系统中寻呼可能比在GERAN/UTRAN中更频繁地发生。如果UE在UE响应于寻呼请求服务时在UE中出现上行链路数据，但是激活PDU会话的请求不能以与GPRS相同的方式包括在服务请求消息中，则UE不能发送上行链路数据，直到用于响应寻呼的服务请求过程结束。例如，假设PDU会话#2的上行链路数据就在图14中的步骤S1411之前在UE中已经出现。然而，UE发送服务请求消息以响应寻呼。在这种情况下，PDU会话#1被激活。在服务请求过程完成之后，UE可以恢复用于激活PDU会话#2的服务请求过程。这是因为在一个过程完成之前不能恢复另一服务请求过程。因此，在通过向AMF发送用于激活PDU会话#2的服务请求消息来设置与RAN的用户平面资源之后，UE可以向网络发送未决数据。这导致用户的服务延迟。如上所述，当发送服务请求消息时可以通过在用于(PS)寻呼的服务请求消息中包括PDU会话信息并且选择性地激活PDU会话来减少此延迟。
UE触发的服务请求
UE触发的服务请求基本上遵循图11中所示的过程和TS 23.401的描述。在下文中，将描述由本发明的实施例修改/添加的详情。在步骤S1101中，UE包括关于要被服务的PDN连接的信息(这可以是当发送MO业务时使用的PDN连接)和/或当服务请求消息被发送时关于服务请求消息中的承载的信息(这可以是当发送MO业务时使用的承载)。该信息可以是APN信息、PDN连接的默认承载ID和承载ID中的一个或多个。然而，不限于这种情况，该信息可以是MME可以识别期待由UE提供的服务、PDN连接或承载的信息。如果UE打算通过多个PDN连接接收服务，则UE在该信息中包括关于要服务的所有PDN连接的信息。如果UE打算通过多个承载接收服务，则UE在该信息中包括关于要服务的所有承载的信息。
在现有技术中，当UE需要在空闲状态下发起/恢复服务时，UE已经将服务请求消息发送到MME。然而，在本发明中，当UE打算激活要被服务的与PDN连接相关的用户平面时(即，当UE打算激活与e节点B的必要无线承载时)，UE执行UE触发的服务请求操作，而与UE的空闲状态或连接状态无关。
如果UE到网络的中继服务远程UE，则可以从远程UE生成服务请求消息，并通过UE到网络的中继将其发送到MME，或者可以由UE到网络的中继生成并发送到MME。在后一种情况下，可能存在各种消息生成触发条件。例如，可以从远程UE接收请求，并且可以从远程UE接收MO业务，并且可以从网络接收针对远程UE的寻呼。服务请求消息可以包括关于远程UE(不管已经生成信息的实体如何)的信息(这是已经生成MO业务的UE并且可以是远程UE的标识信息)。此时，服务请求消息可以包括关于PDN连接的信息和/或关于承载的信息，或者可以仅包括关于远程UE的信息。如果在远程UE之间共享承载，则服务请求消息可以包括指示远程UE的服务发起(或承载)的信息，而不是远程UE的标识符。此外，如果不是远程UE的UE到网络的中继打算发起其承载的服务，则指示UE到网络的中继的服务发起(或承载)的信息可以包括在服务请求消息中。这通常可以应用于本发明。
在步骤S1104中，当MME向e节点B发送初始上下文设立请求消息时，MME在初始上下文设立请求消息中包括要由UE服务的PDN连接和/或承载和/或关于UE(远程UE/UE到网络的中继)上下文信息。因此，如果关于要服务的PDN连接的信息，而不是关于承载的信息和/或关于UE的信息被包括在从UE发送的信息中，则基于此信息，承载相关信息可以包括在初始上下文设立请求消息中。
在步骤S1105中，e节点B基于在步骤S1104中从MME接收的信息与UE形成无线电承载。如果形成无线电承载使得UE到网络的中继可以向远程UE提供网络连接服务，则允许UE到网络的中继通知远程UE已经生成无线电承载的操作可以被另外执行。
在步骤S1108中，MME在发送到S-GW的消息中包括UE期望用于接收服务和/或承载和/或关于UE(远程UE/UE到网络的中继)的上下文信息的PDN连接。因此，如果关于要服务的PDN连接的信息，而不是关于承载的信息和/或关于UE的信息被包括在该消息中，则基于此信息，承载相关信息可以包括在该消息中。结果，形成仅用于UE期望的PDN连接和/或承载的用户平面，以在UE和e节点B之间以及e节点B和S-GW之间接收服务(或者分配用户平面资源或者激活承载)。
如果UE通常生成一个PDN连接，则MME可以不在步骤S1104和S1108中在发送到eNB和S-GW的消息中包括关于UE期望用于接收服务的PDN连接的上下文信息。这通常可以应用于本发明。
如果UE通常生成多个PDN连接，则MME可以在步骤S1104至S1108中发送到eNB和S-GW的消息中包括关于UE期望用于接收服务的PDN连接的上下文信息和关于其它的PDN连接的上下文信息。这可以意指先前由UE生成的所有PDN连接的上下文信息。此外，关于UE先前生成的所有PDN连接的上下文信息可以不包括在该消息中，由此可以获得相同的效果。MME可以基于订户信息、UE上下文信息、运营商策略和本地配置来确定提供或不提供信息的PDN连接。该信息可以是设置给MME的信息、从另一网络获取的信息(例如，HSS、eNB等)、以及从UE获取的信息。这通常可以应用于本发明。
网络触发的服务请求操作
网络触发的服务请求基本上遵循图12中所示的过程和TS 23.401的描述。在下文中，将描述由本发明的实施例修改/添加的详情。
在步骤S1212a中，在现有技术中，当网络在UE的空闲状态的情况下需要服务启动/恢复时，如果S-GW从P-GW接收到UE的下行链路业务，则UE向MME发送用于请求寻呼的DDN消息。然而，在本发明中，当UE打算激活与要服务的PDN连接和/或承载有关的用户平面而不管UE的空闲状态或连接状态如何时(即，由S-GW角度看当S-GW打算激活e节点B所要求的S1承载时)，UE将DDN消息发送给MME。
如果UE已经处于连接状态(这种情况可能是连接状态，因为用于其他服务的S1承载已经存在或者UE正在执行直接发现和/或直接通信操作)，则MME可以仅执行当从S-GW接收到DDN消息时在没有对UE进行寻呼的情况下形成必要的用户平面的操作。在这种情况下，跳过步骤S1203a和S1204a，并且在步骤S1205中执行图11的步骤S1104。如果UE到网络的中继服务于远程UE，并且如果要形成的用户平面用于远程UE，则即使UE到网络的中继处于连接状态，MME也可以执行寻呼。可替选地，如果要形成的用户平面用于UE到网络的中继，则即使UE到网络的中继处于连接状态以服务远程UE，MME也可以执行寻呼。
选项#1
在步骤S1213a中，当MME发送寻呼消息时，MME在寻呼消息中包括关于期望用于提供服务和/或承载(这可以是当发送MT业务时使用的承载)的PDN连接的信息(这可以是在发送MT业务时使用的PDN连接)和/或UE(这是MT业务的目的UE或者是远程UE或UE到网络的中继)。该信息可以是APN信息、PDN连接的默认承载ID、承载ID和远程UE标识符中的一个或多个。然而，不限于这种情况，该信息可以是UE可以识别提供的服务、PDN连接或承载的信息。如果MME打算通过多个PDN连接提供服务，则MME在该信息中包括关于要服务的所有PDN连接的信息。如果MME打算通过多个承载提供服务，则MME在该信息中包括关于要服务的所有承载的信息。
用于识别MME期望用于提供服务和/或承载和/或UE(远程UE/UE到网络的中继)的PDN连接的方法可以基于通过步骤S1202a从S-GW接收的DDN消息中的信息。
在步骤S1215中，当基于如上所述的通过MME包括的关于PDN连接和/或承载和/或UE(远程UE/UE至网络的中继)的信息UE将服务请求消息发送到MME时，UE在服务请求消息中包括关于PDN连接和/或承载和/或UE的信息，该PDN连接和/或承载和/或UE被期望以接收在图11的步骤S1101中描述的服务。然后，步骤S1205的操作与图11中描述的操作相同。
选项#2
在步骤S1205中，当在图11的步骤S1104中向e节点B发送初始上下文设立请求消息时，MME在初始上下文设立请求消息中包括关于被期望提供给UE的PDN连接和/或承载和/或UE(远程UE/UE到网络中继)的上下文信息。因此，MME可以基于通过步骤S1202a从S-GW接收到的DDN消息中的信息确定期望提供给UE的PDN连接和/或承载和/或UE(远程UE/UE到网络中继)。如果从S-GW接收的信息是关于PDN连接和/或UE的信息，则基于从S-GW接收的信息MME可以在该消息中包括期望用于提供服务的承载相关的信息。
结果，在UE和e节点B之间以及e节点B和S-GW之间仅为PDN连接和/或承载和/或UE(远程UE/UE到网络中继)形成用户平面(或者用户平面资源被分配或者承载被激活)，该PDN连接和/或承载和/或UE(远程UE/UE到网络中继)被期望用于向UE提供服务。
UE触发的服务启动操作
参考TS 23.401的条款5.3.3(跟踪区域更新过程)，如果UE期望在执行TAU时请求用于形成用户平面的操作，则UE设置活动标志并向MME发送TAU请求消息。为此，当执行TAU时，UE和e节点B之间的无线承载以及e节点B和S-GW之间的S1承载都被激活。
在本发明中，当UE向MME发送TAU请求消息时，如果UE打算形成用户平面(由于MO业务的发生，这是一个示例)，则UE在该消息中包括关于被期待用于接收服务的PDN连接(这可以是当MO业务被发送时使用的PDN连接)和/或承载(这可以是当发送MO业务时使用的承载)和/或UE(这是已生成MO业务的UE，远程UE或UE到网络的中继)的信息。将参考图11的前述描述来理解关于期望用于接收服务的PDN连接和/或承载和/或UE(远程UE/UE到网络中继)的信息。此外，当UE发送TAU请求消息时，UE可以在TAU请求消息中包括或不包括活动标志，或者可以在TAU请求消息中包括新类型标志。新类型标志可以是用于请求MME以激活用于PDN连接和/或承载和/或UE(远程UE/UE到网络的中继)的用户平面(或仅激活一些用户平面)的标志。
UE和MME中的PDN连接(或会话管理)状态管理
在现有技术中，如果UE与e节点B之间以及e节点B与S-GW之间没有用户平面(或者如果没有承载或用户平面未被激活)，则UE可以被视为空闲状态。然而，在本发明中，因为用户平面以实际上被期望用于接收服务或提供服务的PDN连接和/或承载和/或UE(在这种情况下，UE到网络的中继为远程UE服务)为单位被激活时，UE和MME需要管理关于用户平面资源是否以PDN连接和/或承载和/或UE为单位分配的情况或状态。
因此，UE和MME可以在通过自身管理的PDN连接/承载/UE的上下文中存储/管理活动状态或非活动状态。活动状态信息可以指示UE和e节点B的间隔和/或e节点B和S-GW的间隔中的PDN连接相关承载是否是活动的(或者是否分配用户平面资源)。活动状态可以被视为PDN连接连接状态或SM(会话管理)连接状态或承载连接状态或者远程UE连接状态或UE到网络的中继连接状态。
PDN连接/承载/UE状态可以与现有技术的MM(移动性管理)状态(即，MM空闲状态或MM连接状态)并行使用，可以替代现有技术的MM状态，或者可以以与现有技术的MM状态统一/组合的类型来使用。此外，PDN连接/承载/UE状态可以与现有技术的SM状态(即，承载上下文是活动的或不活动的)并行使用，可以替代相关技术的SM状态，或者可以以与现有技术的SM状态统一/组合的类型来使用。
在前述描述中，在UE和e节点B的间隔以及e节点B和S-GW的间隔中激活必要的承载(即，服务所需的承载)。然而，无论服务如何以与现有技术相同的方式在两个间隔中的一个始终激活承载，并且以其它的间隔激活必要的承载。例如，在作为应相对良好地管理资源的无线电间隔的UE和e节点B的间隔的情况下，仅针对PDN连接和/或承载和/或UE(UE到网络的中继/远程UE)激活承载，该PDN连接和/或承载和/或UE(UE到网络的中继/远程UE)如上所述被期望用于提供服务或接收服务。在e节点B和S-GW的间隔的情况下，如果应针对UE生成的所有PDN连接激活S1承载中的至少一个，则可以以与现有技术相同的方式激活所有S1承载。
5G系统中的PDU会话激活
前述描述可以应用于适合于网络结构的下一代(第五代)移动通信系统中的操作和管理信息。PDN连接可以被视为提供与MNO网络的外部网络(通常称为PDN)的连接服务的连接或会话。此连接可以为IP业务或非IP业务服务。
此时，可以以与现有技术相同的方式以APN为单位识别/形成此连接，或者可以是服务单元和/或使用类型和/或切片单元。然而，不限于这种情况，可以使用各种类型的信息作为连接/会话的标识符。一种类型的连接/会话标识符可以包括标量值或整数值。可替选地，连接/会话标识符类型可以是指示由UE生成的连接/会话的顺序的信息。APN信息应包含在消息中的表达意指用于识别/辨认连接的信息包括在下一代系统的消息中。例如，如果连接是服务单元，则连接是指示要发起的服务的信息，并且如果连接是切片的单元，则连接是指示提供要发起的服务的切片的信息。此外，如果一个切片提供多个服务，则连接可以仅包括指示要发起的服务的信息，或者可以包括指示要与指示相关联的切片的信息一起发起的服务的信息。一种类型的连接/会话标识符可以包括标量值或整数值。可替选地，连接/会话标识符类型可以是指示由UE生成的连接/会话的顺序的信息。
MME可以被解释/视为网络上的功能或实体或节点或控制功能或控制平面实体，其涉及下一代系统中的移动性管理和/或寻呼和/或用户平面资源激活/分配PDN连接。
如果使用切片结构，则每个切片可以存在此控制功能，并且可以针对所有切片存在一个控制功能(即，由UE的角度看，一个功能存在以服务UE)，并且可以管理多个切片。然而，若干控制功能可以服务于UE。此外，此控制功能可以是属于核心网络的功能，或属于RAN的功能，或者可以是执行CN和RAN之间的协调/互通的实体或功能。
e节点B可以被解释/视为下一代系统中的RAN(或接入网络或RAN实体/节点)，并且S-GW可以被解释/视为在与RAN连接的核心网络上的网关(或用户平面实体/节点)。
因为仍在研究下一代系统的网络结构和各种过程，所以要理解的是，基于EPS起草的上述描述可以应用于下一代的网络结构、各种过程和管理的信息。例如，如果承载概念未应用于下一代系统中的PDN连接，则其意指应将前述承载的激活解释并应用为用户平面的激活。用户平面的激活可以被解释为选择/分配/指定用户面实体/功能/节点/网关。因为不需要服务的用户平面(不需要接收或提供服务)不需要激活，所以可以认为没有选择/分配/指定相应的用户面实体/功能/节点/网关。
当UE生成的连接/会话当中所需的事物，即，用户期望用于接收服务的连接/会话或应向UE提供服务的连接/会话被选择性地激活时，GPRS的RAN和5G系统的RAN之间的差异以及5G系统的RAN的效果如下。在GPRS中，对于PDP上下文，RAN和用于形成用户平面的GW，即，SGSN之间的关系是1:1，然而，在5G系统中，对于PDU会话，RAN和用于形成用户平面的GW，即，UPF之间的关系可以是1:许多。逻辑上，在GPRS的情况下按照PDP上下文并且在5G系统的情况下按照PDU会话在RAN中类似地管理用于与GW的用户业务路由的隧道信息。然而，在物理上，在5G系统的情况下，应保持多个UPF和用户平面接口(即，N3接口)的关系。因此，可以减少不需要的与UPF的物理用户平面接口的激活和用于维持激活的开销。
如上所述，本发明可以应用于存在用于向UE提供服务的一个RAN和一个CN GW的所有情况、RAN和CN GW中的一个以多个存在的情况和RAN和CN GW都以多个存在的情况。
此外，本发明可以应用于在网络系统中使用切片结构的情况、在网络系统中不使用切片结构的情况、以及即使使用切片结构UE也通过一个切片接收多个服务的情况。
中继操作
根据本发明的一个实施例的中继相关操作在图15中示出。参考图15，在步骤S1501中，UE#1附着到网络。在步骤S1502中，UE#2附着到网络。可以在步骤S1501之前执行步骤S1502，并且可以在类似的时间执行步骤S1501和1502。步骤S1501和S1502的附着过程适用于TS 23.401的条款5.3.2.1(E-UTRAN初始附着)。在步骤S1503中，UE#1搜寻将提供网络连接服务的UE到网络的中继。在这种情况下，中继可以是第3层中继、第2层中继或提供第3层中继和第2层中继的中继。中继的搜索模式可以是模型A类型(用作中继的UE可以通过通告来搜索中继)，或者可以是模型B类型(如果寻找中继的UE执行请求，则用作中继的UE可以通过响应请求来搜寻中继)。
在步骤S1504中，已选择UE#2作为中继的UE#1与UE#2执行一对一直接链路设立。此时或之后，eNB可以识别两个UE已经形成中继-远程关系。在这种情况下，eNB可以是服务于用作中继的UE#2的eNB。然而，在用作远程的eNB应识别中继-远程关系时可能另外发生情况。虽然图15图示两个UE由相同的eNB服务，但两个UE可以由它们各自彼此不同的eNB服务。MME可以识别两个UE与eNB一起或代替eNB，已经形成中继-远程关系。在这种情况下，MME可以是服务于用作中继的UE#2的MME。然而，用作远程的MME应另外识别两个UE已经形成中继-远程关系。虽然图15图示两个UE由相同的MME服务，但这两个UE可以由它们各自彼此不同的MME服务。
在步骤S1505中，UE#2从RRC连接模式进入空闲模式。为此，为UE#1释放由eNB和S-GW形成的S1-U隧道。此外，释放在UE#2和eNB之间形成的无线电资源。也就是说，UE#2和eNB的间隔以及eNB和CN的间隔中的用户平面都被释放。这是因为作为UE#2进入空闲模式的主要示例，UE#2和网络之间不存在数据业务或信令。在步骤S1506中，UE#1向UE#2发送指示已经发生到网络的上行链路业务的消息。图15图示服务请求消息被包括在与PC5信令相对应的中继请求消息中并且然后被发送。在这种情况下，用于诸如相关技术的服务请求和扩展服务请求的服务请求过程的NAS消息可以用作服务请求消息，或者可以被扩展以用作服务请求消息。否则，服务请求消息可以是为本发明新定义的NAS消息。可替选地，UE#1可以通过仅发送PC5信令消息来通知已经发生上行链路业务，或者可以直接向UE2发送上行链路业务。
在步骤S1507中，因为UE#2处于空闲模式，所以UE#2应与eNB建立RRC连接。因此，UE#2向eNB发送RRC连接请求消息。在步骤S1508中，eNB将RRC连接设立消息发送到UE#2。在步骤S1509中，UE#2向eNB发送RRC连接设立完成消息。RRC连接设立完成消息包括用于激活UE#1的用户平面的服务请求消息。因此，服务请求消息和/或RRC连接设立完成消息包括关于UE#1的信息。在步骤S1510中，eNB将服务请求消息发送到MME。如果UE#1的服务MME与UE#2的服务MME不同，则可以将服务请求消息发送到UE#1的服务MME。
如果服务UE#1的eNB与服务于UE#2的eNB不同，则可以将从UE#2发送的RRC连接设立完成消息中包括的服务请求消息通过UE#2的服务eNB传递给服务于UE#1的eNB。然后，服务于UE#1的eNB将RRC连接设立完成消息发送到UE#1的服务MME。当eNB将服务请求消息发送到MME时，eNB可以在S1AP消息中包括关于UE#1的信息。在步骤S1511中，MME将初始上下文设置请求消息发送到eNB。此消息包括用于路由UE#1的用户业务的S1-U隧道信息，即，关于S-GW的信息。在步骤S1512中，eNB对UE#2和UE#1执行无线承载建立操作。也就是说，eNB形成用于UE#1的用户业务发送和接收的用户平面无线电承载(即，DRB)。在步骤S1513中，UE#2向UE#1发送指示能够发送用户业务的消息。例如，UE#2发送对应于PC5信令的中继请求肯定应答消息。在步骤S1514中，UE#1通过作为中继的UE#2将上行链路数据发送到网络。
在步骤S1515中，eNB将初始上下文设置完成消息发送到MME。此消息包括用于路由UE#1的用户业务的S1-U隧道信息，即，关于eNB的信息。在步骤S1516中，MME将修改承载请求消息发送到S-GW以提供从eNB接收到的信息。在步骤S1517中，S-GW通过使用修改承载响应消息来响应MME。在步骤S1518中，UE#2执行用于形成用于发送用户业务的用户平面的操作，因为已经发生到网络的上行链路业务。图15图示发送服务请求消息。在这种情况下，用于诸如相关技术的服务请求和扩展服务请求的服务请求过程的NAS消息可以用作服务请求消息，或者可以被扩展以用作服务请求消息。否则，服务请求消息可以是为本发明新定义的NAS消息。
在步骤S1519中，MME将初始上下文设置请求消息发送到eNB。此消息包括用于路由UE#2的用户业务的S1-U隧道信息，即，关于S-GW的信息。在步骤S1520中，eNB与UE#2执行无线承载建立操作。也就是说，eNB形成用于UE#2的用户业务发送和接收的用户平面无线承载(即，DRB)。在步骤S1521中，UE#2将上行链路数据发送到网络。
在步骤S1522中，eNB将初始上下文设置完成消息发送到MME。此消息包括用于路由UE#2的用户业务的S1-U隧道信息，即，关于eNB的信息。在步骤S1523中，MME向S-GW发送修改承载请求消息以提供从eNB接收的信息。在步骤S1524中，S-GW通过使用修改承载响应消息来响应MME。在上述描述中未描述的服务请求过程的细节适用于TS 23.401的条款5.3.4.1(UE触发的服务请求)。
图16是图示根据本发明的实施例的节点装置的配置的图。
参考图16，根据本发明的UE 100可以包括收发模块110、处理器120和存储器130。收发模块110可以被配置成将各种信号、数据和信息发送到外部设备并接收来自外部设备的各种信号、数据和信息。UE 100可以通过有线和/或无线与外部设备连接。处理器120可以控制UE 100的整体操作，并且可以被配置成执行操作处理要发送到外部设备和从外部设备接收的信息的功能。存储器130可以在预定时间内存储操作处理的信息，并且可以用缓冲器(未示出)替换。而且，处理器120可以被配置成执行本发明中建议的UE操作。详细地，处理器120可以被配置成允许UE被转移到空闲模式并且通过RAN(无线电接入网络)向AMF(核心接入和移动性管理功能)发送包括位置注册相关信息的注册请求消息，并且从RAN接收注册肯定应答消息作为对注册请求消息的响应，其中注册请求消息可以包括关于用于激活的第一PDU(协议数据单元)会话的信息。
参考图16，根据本发明的网络节点装置200可以包括收发模块210、处理器220和存储器230。收发模块210可以被配置成将各种信号、数据和信息发送到外部设备并接收来自外部设备的各种信号、数据和信息。网络节点装置200可以通过有线和/或无线与外部设备连接。处理器220可以控制网络节点装置200的整体操作，并且可以被配置成允许网络节点装置200执行操作处理要发送到外部设备和从外部设备接收的信息的功能。存储器230可以在预定时间内存储操作处理的信息，并且可以用缓冲器(未示出)替换。而且，处理器220可以被配置成执行本发明中建议的网络节点操作。
此外，前述的UE 100和前述的网络节点装置200的细节可以以本发明的前述各种实施例可以独立地应用于前述的UE 100和前述的网络节点装置200，或者两个或更多个实施例可以同时被应用于前述的UE 100和前述的网络节点设备200的方式配置，并且为了清楚起见，将省略重复的描述。
可以通过各种手段，例如，硬件、固件、软件或它们的组合来实现根据本发明的前述实施例。
如果根据本发明的实施例由硬件实现，则根据本发明实施例的方法可以由一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等实现。
如果根据本发明的实施例由固件或软件实现，则根据本发明实施例的方法可以通过执行如上所述的功能或操作的一种类型的模块、过程或功能来实现。软件代码可以存储在存储器单元中，并且然后可以由处理器驱动。存储器单元可以位于处理器内部或外部，以通过众所周知的各种装置向处理器发送数据以及从处理器接收数据。
本领域技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下，除了在本文中阐述的那些方式之外，本发明可以以其他特定方式来实现。因此，以上所述的实施例在所有方面被解释为说明性的和非限制性的。本发明的范围应由所附权利要求及其合法等同物，而不由以上描述来确定，并且落在所附权利要求的含义和等效范围内的所有变化旨在被包含在其中。对于本领域技术人员来说也显而易见的是，在所附权利要求中未明确相互引用的权利要求可以作为本发明的实施例组合地呈现，或者在申请被提交之后通过随后的修改作为新的权利要求包括在内。
工业实用性
尽管已经基于3GPP系统描述本发明的前述各种实施例，但是前述实施例同样可以应用于各种移动通信系统。

Claims (12)

1.一种在无线通信系统中由用户设备(UE)发送/接收位置注册相关消息的方法，所述方法包括下述步骤：
由所述UE进入空闲模式；
由所述UE通过RAN(无线电接入网)向AMF(核心接入和移动性管理功能)发送包含位置注册相关信息的注册请求消息；以及
由所述UE通过所述RAN接收来自所述AMF的注册接受消息作为对所述注册请求消息的响应，
其中，所述注册请求消息包括与用于激活的第一PDU(协议数据单元)会话相关的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述第一PDU会话相关的信息是用于识别所述第一PDU会话的信息，并且仅与用于识别所述第一PDU会话的信息有关的网络节点接收所述UE的上下文。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UE将上行链路数据发送到所述RAN，所述上行链路数据被递送到与所述第一PDU会话相关的UPF(用户平面功能)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述UE进入所述空闲模式之前，所述第一PDU会话被建立。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述UE进入所述空闲模式之前，所述第一PDU会话不被断开。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述位置注册相关信息包括关于周期性位置注册的信息、关于根据移动的位置注册的信息、以及关于根据UE能力修改的位置注册的信息中的一个或多个。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，如果出现不对应于所述第一PDU会话信息并且与第二PDU会话相关的上行链路数据，则所述UE通过所述RAN向所述AMF发送服务请求消息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述服务请求包括与所述第二PDU会话有关的信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述UE进入所述空闲模式之前，所述第二PDU会话被建立。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述UE进入所述空闲模式之前，所述第二PDU会话不被断开。
11.根据权利要求3所述的方法，其中，如果在所述UE进入所述空闲模式之前与没有被建立的第三PDU会话相关的上行链路数据出现，则所述UE通过所述RAN向所述AMF发送PDU会话建立请求消息。
12.一种在无线通信系统中发送和接收位置注册相关消息的UE，所述UE包括：
收发模块；和
处理器，
其中，在所述UE进入空闲模式后所述处理器通过使用所述收发模块通过RAN(无线电接入网)向AMF(核心接入和移动性管理功能)发送包括位置注册相关信息的注册请求消息，并且通过使用所述收发模块通过所述RAN接收来自所述AMF的注册接受消息作为对所述注册请求消息的响应，其中，所述注册请求消息包括与用于激活的第一PDU(协议数据单元)会话相关的信息。
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