JP7728459B2 - Gtp-uエンティティ再開始の向上 - Google Patents
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Description
本開示の図1は、TS29.281の節7.2.2の表7.2.2-1を含む。
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。
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。
- 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。
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
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。
- 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
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。
TS29.281、節7.3.1の終了
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
・ 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。
・ 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。
・ 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。
・ 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)。
・ 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)。
・ 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)。
・ 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)。
・ 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)。
・ 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)。
・ 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。
・ 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。
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。
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。
Claims (4)
- 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。 - 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。 - 前記第1のUP機能(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。
- 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。
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