UPF-based local caching

Abstract

Various aspects of the present disclosure relate to UPF-based local caching. In an aspect, a SMF receives first information associated with a protocol data unit (PDU) session of a user equipment (UE) or an application server. The SMF determines to trigger an operation of user plane function (UPF) -based local caching for traffic transmitted via the PDU session or traffic associated with the application server.

Description

UPF-BASED LOCAL CACHINGTECHNICAL FIELD

[0001] The present disclosure relates to wireless communications, and more specifically to a user equipment (UE) , core network entities, processors, and methods for user plane function (UPF) -based local caching.BACKGROUND

[0002] A wireless communications system may include one or multiple network communication devices, such as base stations, which may be otherwise known as an eNodeB (eNB) , a next-generation NodeB (gNB) , or other suitable terminology. Each network communication devices, such as a base station may support wireless communications for one or multiple user communication devices, which may be otherwise known as user equipment (UE) , or other suitable terminology. The wireless communications system may support wireless communications with one or multiple user communication devices by utilizing resources of the wireless communication system (e.g., time resources (e.g., symbols, slots, subframes, frames, or the like) or frequency resources (e.g., subcarriers, carriers) . Additionally, the wireless communications system may support wireless communications across various radio access technologies including third generation (3G) radio access technology, fourth generation (4G) radio access technology, fifth generation (5G) radio access technology, among other suitable radio access technologies beyond 5G (e.g., sixth generation (6G) ) .

[0003] Nowadays, short videos, live streaming services, and on-demand services are rapidly emerging with a wide coverage area. To improve user experience, enhancements on media content caching for UE are needed.SUMMARY

[0004] The present disclosure relates to methods, apparatuses, and systems that support UPF-based local caching.

[0005] In a first aspect of the solution, a UE determines to perform Internet protocol (IP) address replacement for a flow of a protocol data unit (PDU) session; and performs the IP address replacement for the flow.

[0006] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from a session management function (SMF) , proxy information associated with the UPF and an AS IP address associated with the PDU session. The proxy information comprises at least one of the following: a proxy IP address of the UPF; a port number at the UPF; or a type of a proxy connection between the UE and the UPF.

[0007] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from the SMF, an indication of IP address replacement.

[0008] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: replacing an AS IP address associated with the PDU session with a proxy IP address of a UPF; and triggering a connection with the UPF.

[0009] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from an application server, a request for UPF-based local caching; and determining to perform the IP address replacement for the flow associated with the application server based on the indication of UPF-based local caching.

[0010] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from a policy control function (PCF) , a UE route selection policy (URSP) rule comprising an indication of supporting UPF-based local caching for associated application information; and determining to perform the IP address replacement for the flow associated with the application server based on the URSP rule. The associated application information comprises at least one of the following: a data network name (DNN) , an application description, an AS IP address, a FQDN, a non-IP descriptor, or a personal IoT network (PIN) ID.

[0011] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from a SMF, an indication of at least one AS IP address or a range of AS IP addresses or at least one FQDN that supports UPF-based local caching; determining one of the following: whether an AS IP address associated with the PDU session is comprised in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses or whether a FQDN associated with the PDU session is comprised in the at least one FQDN; and determining to perform the IP address replacement for the flow associated with the application server, wherein the AS IP address associated with the PDU session is comprised in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses, or the FQDN associated with the PDU session is comprised in the at least one FQDN.

[0012] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: transmitting, to a SMF, an indication of a request for UPF-based local caching.

[0013] In a second aspect of the solution, a SMF receives first information associated with a protocol data unit (PDU) session of a user equipment (UE) or an application server; and determines to trigger an operation of user plane function (UPF) -based local caching for traffic transmitted via the PDU session or traffic associated with the application server.

[0014] In some implementations of the method and apparatuses described herein, the first information comprises at least one of the following: a data network name (DNN) , wherein the DNN is received from an access and mobility management function (AMF) ; single network slice selection assistance information (S-NSSAI) , wherein the S-NSSAI is received from an AMF; a mapping of at least one of a DNN or a S-NSSAI, and an indication of a request for UPF-based local caching, wherein the mapping is included in subscription data received from a unified data management (UDM) ; an internal group identifier, wherein the internal group identifier is included in subscription data received from a UDM; a mapping of an internal group identifier and an indication of a request for UPF-based local caching, where the mapping is included in subscription data received from a UDM; an application server (AS) Internet protocol (IP) address, wherein the AS IP address is received from the UPF or a policy control function (PCF) ; a fully qualified domain name (FQDN) , wherein the FQDN is received from the UPF or a PCF; flow information and an indication of a request for UPF-based local caching, wherein the flow information and the indication of the request are received from a PCF or the UE; or application information and an indication of UPF-based local caching, wherein the flow information and the indication are received from the UPF.

[0015] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include determining at least one of the following: at least one DNN that supports UPF-based local caching; at least one S-NSSAI that supports UPF-based local caching; at least one internal group identifier that supports UPF-based local caching; at least one AS IP address or a range of AS IP addresses that supports UPF-based local caching; or at least one FQDN that supports UPF-based local caching.

[0016] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include determining to trigger the operation based on at least one of the following: a DNN associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one DNN; a S-NSSAI associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one S-NSSAI; an internal group identifier associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one internal group identifier; an AS IP address associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses; or a FQDN associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one FQDN.

[0017] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: selecting the UPF that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server.

[0018] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: transmitting, to the UPF, an AS IP address associated with the PDU session or the application server and an indication of a request for UPF-based local caching.

[0019] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: transmitting, to the UPF, an indication of a request for reporting at least one of an AS IP address or a FQDN associated with the PDU session or the application server.

[0020] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from the UPF, proxy information associated with the UPF. The proxy information comprises at least one of the following: a proxy IP address of the UPF; a port number at the UPF; or a type of a proxy connection between the UE and the UPF.

[0021] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: transmitting, to the UE, the proxy IP address of the UPF in place of an AS IP address associated with the PDU session or the application server.

[0022] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: transmitting, to the UE, the proxy information associated with the UPF and an AS IP address associated with the PDU session or the application server.

[0023] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: transmitting, to the UE, an indication of IP address replacement.

[0024] In a third aspect of the solution, UPF receives, from a session management function (SMF) , an indication of a request for UPF-based local caching for an application server (AS) Internet protocol (IP) address; receives, from a user equipment (UE) , a connection request, wherein a target IP address of the connection request is the AS IP address; and generates a connection response for the connection request.

[0025] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from the SMF, the AS IP address and the indication of the request for UPF-based local caching.

[0026] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: setting a source IP address of the connection response to the AS IP address, wherein the connection request matches with a packet detection rule (PDR) associated with the indication of the request for UPF-based local caching.

[0027] In some implementations of the method and apparatuses described herein, the indication of the request for UPF-based local caching is carried in one of the following: a PDR, a forwarding action rule (FAR) associated with the PDR, or a QoS enforcement rule (QER) associated with the PDR.

[0028] In some implementations of the method and apparatuses described herein, the indication of the request for UPF-based local caching is carried in a packet flow description (PFD) associated with the AS IP address.

[0029] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from the SMF, at least one application identifier and at least one PFD, wherein one of the at least one application identifier is associated with one or more PFD among the at least one PFD; receiving, from the SMF, the application identifier, wherein the application identifier is comprised in the at least one application identifier; determining the PFD based on the at least one corresponding PFD associated with the at least one application identifier.

[0030] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: transmitting, to the SMF, application information and an indication of UPF-based local caching.

[0031] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: setting a source IP address of the connection response to the AS IP address, wherein the connection request targeting at the AS IP address matches with the PFD.

[0032] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: transmitting, to the SMF, proxy information associated with the UPF. The proxy information comprises at least one of the following: a proxy IP address of the UPF; a port number at the UPF; or a type of a proxy connection between the UE and the UPF.

[0033] In a fourth aspect of the solution, a PCF determines a request for user plane function (UPF) -based local caching associated with an application server (AS) Internet protocol (IP) address; and transmits, to a session management function (SMF) , the AS IP address and an indication of the request for UPF-based local caching.

[0034] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from an application function (AF) or a network exposure function (NEF) , the request for UPF-based local caching and a flow description including the AS IP address.

[0035] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: receiving, from an AF or a NEF or a unified data repository (UDR) , at least one AS IP address or a range of AS IP addresses that supports UPF-based local caching.

[0036] Some implementations of the method and apparatuses described herein may further include: determining whether the AS IP address of a protocol data unit (PDU) session is comprised in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses; and determining the request for UPF-based local caching associated with the AS IP address, wherein the AS IP address is comprised in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0037] FIG. 1 illustrates an example of a wireless communications system that supports UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure.

[0038] FIG. 2 illustrates an example of a signalling procedure of UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure.

[0039] FIGS. 3A-3D illustrate example implementations of signalling procedures of UPF-based local caching triggered by a SMF with no UE impact in accordance with aspects of the present disclosure.

[0040] FIG. 4 illustrates an example implementation of a signalling procedure of UPF-based local caching triggered by a SMF with UE impact in accordance with aspects of the present disclosure.

[0041] FIG. 5 illustrates an example implementation of a signalling procedure of UPF-based local caching triggered by a PCF in accordance with aspects of the present disclosure.

[0042] FIG. 6 illustrates an example implementation of a signalling procedure of UPF-based local caching triggered by a UPF in accordance with aspects of the present disclosure.

[0043] FIG. 7 illustrates an example implementation of a signalling procedure of UPF-based local caching triggered by an application function (AF) or an application server (AS) in accordance with aspects of the present disclosure.

[0044] FIGS. 8A-8C illustrate example implementations of signalling procedures of UPF-based local caching triggered by UE in accordance with aspects of the present disclosure.

[0045] FIG. 9 illustrates an example of a device that supports UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure.

[0046] FIG. 10 illustrates an example of a processor that supports UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure.

[0047] FIGS. 11 through 14 illustrate flowcharts of methods that support UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0048] Principles of the present disclosure will now be described with reference to some embodiments. It is to be understood that these embodiments are described only for the purpose of illustration and help those skilled in the art to understand and implement the present disclosure, without suggesting any limitation as to the scope of the disclosure. The disclosure described herein may be implemented in various manners other than the ones described below.

[0049] In the following description and claims, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skills in the art to which this disclosure belongs.

[0050] References in the present disclosure to “one embodiment, ” “an example embodiment, ” “an embodiment, ” “some embodiments, ” and the like indicate that the embodiment (s) described may include a particular feature, structure, or characteristic, but it is not necessary that every embodiment includes the particular feature, structure, or characteristic. Moreover, such phrases do not necessarily refer to the same embodiment (s) . Further, when a particular feature, structure, or characteristic is described in connection with an embodiment, it is submitted that it is within the knowledge of one skilled in the art to affect such feature, structure, or characteristic in connection with other embodiments whether or not explicitly described.

[0051] It shall be understood that although the terms “first” and “second” or the like may be used herein to describe various elements, these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another element. For example, a first element could also be termed as a second element, and similarly, a second element could also be termed as a first element, without departing from the scope of embodiments. As used herein, the term “and / or” includes any and all combinations of one or more of the listed terms.

[0052] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of example embodiments. As used herein, the singular forms “a” , “an” and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that the terms “comprises” , “comprising” , “has” , “having” , “includes” and / or “including” , when used herein, specify the presence of stated features, elements, and / or components etc., but do not preclude the presence or addition of one or more other features, elements, components and / or combinations thereof.

[0053] As used herein, the term “communication network” refers to a network following any suitable communication standards, such as, 5G new radio (NR) , long term evolution (LTE) , LTE-advanced (LTE-A) , wideband code division multiple access (WCDMA) , high-speed packet access (HSPA) , narrow band internet of things (NB-IoT) , and so on. Further, the communications between a terminal device and a network device in the communication network may be performed according to any suitable generation communication protocols, including but not limited to, the first generation (1G) , the second generation (2G) , 2.5G, 2.75G, the third generation (3G) , the fourth generation (4G) , 4.5G, the fifth generation (5G) communication protocols, and / or any other protocols either currently known or to be developed in the future. Embodiments of the present disclosure may be applied in various communication systems. Given the rapid development in communications, there will also be future type communication technologies and systems in which the present disclosure may be embodied. It should not be seen as limiting the scope of the present disclosure to only the aforementioned systems.

[0054] As used herein, the term “network device” generally refers to a node in a communication network via which a terminal device can access the communication network and receive services therefrom. The network device may refer to a base station (BS) or an access point (AP) , for example, a node B (NodeB or NB) , a radio access network (RAN) node, an evolved NodeB (eNodeB or eNB) , a NR NB (also referred to as a gNB) , a remote radio unit (RRU) , a radio header (RH) , an infrastructure device for a V2X (vehicle-to-everything) communication, a transmission and reception point (TRP) , a reception point (RP) , a remote radio head (RRH) , a relay, an integrated access and backhaul (IAB) node, a low power node such as a femto BS, a pico BS, and so forth, depending on the applied terminology and technology.

[0055] As used herein, the term “terminal device” generally refers to any end device that may be capable of wireless communications. By way of example rather than a limitation, a terminal device may also be referred to as a communication device, a user equipment (UE) , an end user device, a subscriber station (SS) , an unmanned aerial vehicle (UAV) , a portable subscriber station, a mobile station (MS) , or an access terminal (AT) . The terminal device may include, but is not limited to, a mobile phone, a cellular phone, a smart phone, a voice over IP (VoIP) phone, a wireless local loop phone, a tablet, a wearable terminal device, a personal digital assistant (PDA) , a portable computer, a desktop computer, an image capture terminal device such as a digital camera, a gaming terminal device, a music storage and playback appliance, a vehicle-mounted wireless terminal device, a wireless endpoint, a mobile station, laptop-embedded equipment (LEE) , laptop-mounted equipment (LME) , a USB dongle, a smart device, wireless customer-premises equipment (CPE) , an internet of things (loT) device, a watch or other wearable, a head-mounted display (HMD) , a vehicle, a drone, a medical device (for example, a remote surgery device) , an industrial device (for example, a robot and / or other wireless devices operating in an industrial and / or an automated processing chain contexts) , a consumer electronics device, a device operating on commercial and / or industrial wireless networks, and the like. In the following description, the terms: “terminal device, ” “communication device, ” “terminal, ” “user equipment” and “UE, ” may be used interchangeably.

[0056] Aspects of the present disclosure are described in the context of a wireless communications system. FIG. 1 illustrates an example of a wireless communications system 100 that supports UPF-based local caching accordance with aspects of the present disclosure. The wireless communications system 100 may include one or more network entities 102 (also referred to as network equipment (NE) ) , one or more UEs 104, a core network 106, and a packet data network 108. The wireless communications system 100 may support various radio access technologies. In some implementations, the wireless communications system 100 may be a 4G network, such as an LTE network or an LTE-advanced (LTE-A) network. In some other implementations, the wireless communications system 100 may be a 5G network, such as an NR network. In other implementations, the wireless communications system 100 may be a combination of a 4G network and a 5G network, or other suitable radio access technology including institute of electrical and electronics engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi) , IEEE 802.16 (WiMAX) , IEEE 802.20. The wireless communications system 100 may support radio access technologies beyond 5G. Additionally, the wireless communications system 100 may support technologies, such as time division multiple access (TDMA) , frequency division multiple access (FDMA) , or code division multiple access (CDMA) , etc.

[0057] The one or more network entities 102 may be dispersed throughout a geographic region to form the wireless communications system 100. One or more of the network entities 102 described herein may be or include or may be referred to as a network node, a base station, a network element, a radio access network (RAN) , a base transceiver station, an access point, a NodeB, an eNodeB (eNB) , a next-generation NodeB (gNB) , or other suitable terminology. A network entity 102 and a UE 104 may communicate via a communication link 110, which may be a wireless or wired connection. For example, a network entity 102 and a UE 104 may perform wireless communication (e.g., receive signaling, transmit signaling) over a Uu interface.

[0058] A network entity 102 may provide a geographic coverage area 112 for which the network entity 102 may support services (e.g., voice, video, packet data, messaging, broadcast, etc. ) for one or more UEs 104 within the geographic coverage area 112. For example, a network entity 102 and a UE 104 may support wireless communication of signals related to services (e.g., voice, video, packet data, messaging, broadcast, etc. ) according to one or multiple radio access technologies. In some implementations, a network entity 102 may be moveable, for example, a satellite associated with a non-terrestrial network. In some implementations, different geographic coverage areas 112 associated with the same or different radio access technologies may overlap, but the different geographic coverage areas 112 may be associated with different network entities 102. Information and signals described herein may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, and chips that may be referenced throughout the description may be represented by voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields or particles, or any combination thereof.

[0059] The one or more UEs 104 may be dispersed throughout a geographic region of the wireless communications system 100. A UE 104 may include or may be referred to as a mobile device, a wireless device, a remote device, a remote unit, a handheld device, or a subscriber device, or some other suitable terminology. In some implementations, the UE 104 may be referred to as a unit, a station, a terminal, or a client, among other examples. Additionally, or alternatively, the UE 104 may be referred to as an internet-of-things (IoT) device, an internet-of-everything (IoE) device, or machine-type communication (MTC) device, among other examples. In some implementations, a UE 104 may be stationary in the wireless communications system 100. In some other implementations, a UE 104 may be mobile in the wireless communications system 100.

[0060] The one or more UEs 104 may be devices in different forms or having different capabilities. Some examples of UEs 104 are illustrated in FIG. 1. A UE 104 may be capable of communicating with various types of devices, such as the network entities 102, other UEs 104, or network equipment (e.g., the core network 106, the packet data network 108, a relay device, an integrated access and backhaul (IAB) node, or another network equipment) , as shown in FIG. 1. Additionally, or alternatively, a UE 104 may support communication with other network entities 102 or UEs 104, which may act as relays in the wireless communications system 100.

[0061] A UE 104 may also be able to support wireless communication directly with other UEs 104 over a communication link 114. For example, a UE 104 may support wireless communication directly with another UE 104 over a device-to-device (D2D) communication link. In some implementations, such as vehicle-to-vehicle (V2V) deployments, vehicle-to-everything (V2X) deployments, or cellular-V2X deployments, the communication link 114 may be referred to as a sidelink. For example, a UE 104 may support wireless communication directly with another UE 104 over a PC5 interface.

[0062] A network entity 102 may support communications with the core network 106, or with another network entity 102, or both. For example, a network entity 102 may interface with the core network 106 through one or more backhaul links 116 (e.g., via an S1, N2, N2, or another network interface) . The network entities 102 may communicate with each other over the backhaul links 116 (e.g., via an X2, Xn, or another network interface) . In some implementations, the network entities 102 may communicate with each other directly (e.g., between the network entities 102) . In some other implementations, the network entities 102 may communicate with each other or indirectly (e.g., via the core network 106) . In some implementations, one or more network entities 102 may include subcomponents, such as an access network entity, which may be an example of an access node controller (ANC) . An ANC may communicate with the one or more UEs 104 through one or more other access network transmission entities, which may be referred to as a radio heads, smart radio heads, or transmission-reception points (TRPs) .

[0063] In some implementations, a network entity 102 may be configured in a disaggregated architecture, which may be configured to utilize a protocol stack physically or logically distributed among two or more network entities 102, such as an integrated access backhaul (IAB) network, an open radio access network (O-RAN) (e.g., a network configuration sponsored by the O-RAN Alliance) , or a virtualized RAN (vRAN) (e.g., a cloud RAN (C-RAN) ) . For example, a network entity 102 may include one or more of a CU, a DU, a radio unit (RU) , a RAN intelligent controller (RIC) (e.g., a near-real time RIC (Near-RT RIC) , a non-real time RIC (Non-RT RIC) ) , a service management and orchestration (SMO) system, or any combination thereof.

[0064] An RU may also be referred to as a radio head, a smart radio head, a remote radio head (RRH) , a remote radio unit (RRU) , or a transmission reception point (TRP) . One or more components of the network entities 102 in a disaggregated RAN architecture may be co-located, or one or more components of the network entities 102 may be located in distributed locations (e.g., separate physical locations) . In some implementations, one or more network entities 102 of a disaggregated RAN architecture may be implemented as virtual units (e.g., a virtual CU (VCU) , a virtual DU (VDU) , a virtual RU (VRU) ) .

[0065] Split of functionality between a CU, a DU, and an RU may be flexible and may support different functionalities depending upon which functions (e.g., network layer functions, protocol layer functions, baseband functions, radio frequency functions, and any combinations thereof) are performed at a CU, a DU, or an RU. For example, a functional split of a protocol stack may be employed between a CU and a DU such that the CU may support one or more layers of the protocol stack and the DU may support one or more different layers of the protocol stack. In some implementations, the CU may host upper protocol layer (e.g., a layer 3 (L3) , a layer 2 (L2) ) functionality and signaling (e.g., radio resource control (RRC) , service data adaption protocol (SDAP) , packet data convergence protocol (PDCP) ) . The CU may be connected to one or more DUs or RUs, and the one or more DUs or RUs may host lower protocol layers, such as a layer 1 (L1) (e.g., physical (PHY) layer) or an L2 (e.g., radio link control (RLC) layer, medium access control (MAC) layer) functionality and signaling, and may each be at least partially controlled by the CU 160.

[0066] Additionally, or alternatively, a functional split of the protocol stack may be employed between a DU and an RU such that the DU may support one or more layers of the protocol stack and the RU may support one or more different layers of the protocol stack. The DU may support one or multiple different cells (e.g., via one or more RUs) . In some implementations, a functional split between a CU and a DU, or between a DU and an RU may be within a protocol layer (e.g., some functions for a protocol layer may be performed by one of a CU, a DU, or an RU, while other functions of the protocol layer are performed by a different one of the CU, the DU, or the RU) .

[0067] A CU may be functionally split further into CU control plane (CU-CP) and CU user plane (CU-UP) functions. A CU may be connected to one or more DUs via a midhaul communication link (e.g., F1, F1-c, F1-u) , and a DU may be connected to one or more RUs via a fronthaul communication link (e.g., open fronthaul (FH) interface) . In some implementations, a midhaul communication link or a fronthaul communication link may be implemented in accordance with an interface (e.g., a channel) between layers of a protocol stack supported by respective network entities 102 that are in communication via such communication links.

[0068] The core network 106 may support user authentication, access authorization, tracking, connectivity, and other access, routing, or mobility functions. The core network 106 may be an evolved packet core (EPC) , or a 5G core (5GC) , which may include a control plane entity that manages access and mobility (e.g., a mobility management entity (MME) , an access and mobility management functions (AMF) ) and a user plane entity that routes packets or interconnects to external networks (e.g., a serving gateway (S-GW) , a packet data network (PDN) gateway (P-GW) , or a user plane function (UPF) ) . In some implementations, the control plane entity may manage non-access stratum (NAS) functions, such as registration management, mobility management, connection management, access authentication / authorization, etc. ) for the one or more UEs 104 served by the one or more network entities 102 associated with the core network 106.

[0069] The core network 106 may communicate with the packet data network 108 over one or more backhaul links 116 (e.g., via an S1, N2, N3, or another network interface) . The packet data network 108 may include an application server 118. In some implementations, one or more UEs 104 may communicate with the application server 118. A UE 104 may establish a session (e.g., a protocol data unit (PDU) session, or the like) with the core network 106 via a network entity 102. The core network 106 may route traffic (e.g., control information, data, and the like) between the UE 104 and the application server 118 using the established session (e.g., the established PDU session) . The PDU session may be an example of a logical connection between the UE 104 and the core network 106 (e.g., one or more network functions of the core network 106) .

[0070] In the wireless communications system 100, the network entities 102 and the UEs 104 may use resources of the wireless communications system 100 (e.g., time resources (e.g., symbols, slots, subframes, frames, or the like) or frequency resources (e.g., subcarriers, carriers) ) to perform various operations (e.g., wireless communications) . In some implementations, the network entities 102 and the UEs 104 may support different resource structures. For example, the network entities 102 and the UEs 104 may support different frame structures. In some implementations, such as in 4G, the network entities 102 and the UEs 104 may support a single frame structure. In some other implementations, such as in 5G and among other suitable radio access technologies, the network entities 102 and the UEs 104 may support various frame structures (i.e., multiple frame structures) . The network entities 102 and the UEs 104 may support various frame structures based on one or more numerologies.

[0071] One or more numerologies may be supported in the wireless communications system 100, and a numerology may include a subcarrier spacing and a cyclic prefix. A first numerology (e.g., μ=0) may be associated with a first subcarrier spacing (e.g., 15 kHz) and a normal cyclic prefix. In some implementations, the first numerology (e.g., μ=0) associated with the first subcarrier spacing (e.g., 15 kHz) may utilize one slot per subframe. A second numerology (e.g., μ=1) may be associated with a second subcarrier spacing (e.g., 30 kHz) and a normal cyclic prefix. A third numerology (e.g., μ=2) may be associated with a third subcarrier spacing (e.g., 60 kHz) and a normal cyclic prefix or an extended cyclic prefix. A fourth numerology (e.g., μ=3) may be associated with a fourth subcarrier spacing (e.g., 120 kHz) and a normal cyclic prefix. A fifth numerology (e.g., μ=4) may be associated with a fifth subcarrier spacing (e.g., 240 kHz) and a normal cyclic prefix.

[0072] A time interval of a resource (e.g., a communication resource) may be organized according to frames (also referred to as radio frames) . Each frame may have a duration, for example, a 10 millisecond (ms) duration. In some implementations, each frame may include multiple subframes. For example, each frame may include 10 subframes, and each subframe may have a duration, for example, a 1 ms duration. In some implementations, each frame may have the same duration. In some implementations, each subframe of a frame may have the same duration.

[0073] Additionally or alternatively, a time interval of a resource (e.g., a communication resource) may be organized according to slots. For example, a subframe may include a number (e.g., quantity) of slots. The number of slots in each subframe may also depend on the one or more numerologies supported in the wireless communications system 100. For instance, the first, second, third, fourth, and fifth numerologies (i.e., μ=0, μ=1, μ=2, μ=3, μ=4) associated with respective subcarrier spacings of 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, 120 kHz, and 240 kHz may utilize a single slot per subframe, two slots per subframe, four slots per subframe, eight slots per subframe, and 16 slots per subframe, respectively. Each slot may include a number (e.g., quantity) of symbols (e.g., OFDM symbols) . In some implementations, the number (e.g., quantity) of slots for a subframe may depend on a numerology. For a normal cyclic prefix, a slot may include 14 symbols. For an extended cyclic prefix (e.g., applicable for 60 kHz subcarrier spacing) , a slot may include 12 symbols. The relationship between the number of symbols per slot, the number of slots per subframe, and the number of slots per frame for a normal cyclic prefix and an extended cyclic prefix may depend on a numerology. It should be understood that reference to a first numerology (e.g., μ=0) associated with a first subcarrier spacing (e.g., 15 kHz) may be used interchangeably between subframes and slots.

[0074] Additionally or alternatively, a time interval of a resource (e.g., a communication resource) may be organized according to symbols.

[0075] In the wireless communications system 100, an electromagnetic (EM) spectrum may be split, based on frequency or wavelength, into various classes, frequency bands, frequency channels, etc. By way of example, the wireless communications system 100 may support one or multiple operating frequency bands, such as frequency range designations FR1 (410 MHz –7.125 GHz) , FR2 (24.25 GHz –52.6 GHz) , FR3 (7.125 GHz –24.25 GHz) , FR4 (52.6 GHz –114.25 GHz) , FR4a or FR4-1 (52.6 GHz –71 GHz) , and FR5 (114.25 GHz –300 GHz) . In some implementations, the network entities 102 and the UEs 104 may perform wireless communications over one or more of the operating frequency bands. In some implementations, FR1 may be used by the network entities 102 and the UEs 104, among other equipment or devices for cellular communications traffic (e.g., control information, data) . In some implementations, FR2 may be used by the network entities 102 and the UEs 104, among other equipment or devices for short-range, high data rate capabilities.

[0076] FR1 may be associated with one or multiple numerologies (e.g., at least three numerologies) . For example, FR1 may be associated with a first numerology (e.g., μ=0) , which includes 15 kHz subcarrier spacing; a second numerology (e.g., μ=1) , which includes 30 kHz subcarrier spacing; and a third numerology (e.g., μ=2) , which includes 60 kHz subcarrier spacing. FR2 may be associated with one or multiple numerologies (e.g., at least 2 numerologies) . For example, FR2 may be associated with a third numerology (e.g., μ=2) , which includes 60 kHz subcarrier spacing; and a fourth numerology (e.g., μ=3) , which includes 120 kHz subcarrier spacing.

[0077] Nowadays, short videos, live streaming services, and on-demand services are rapidly emerging with a wide coverage area. Mobile network operators (MNOs) hope to provide users with higher definition bitrate, lower latency, and more Low jitter video transmission service, as high-definition videos can enhance user experience while lower latency and low jitter can reduce first screen latency and video lag. This not only improves users’ mobile network experience and data usage but also helps to increase mobile network operators’ revenue.

[0078] However, the N6 latency and jitter are uncontrollable. N6 interface is used to connect UPF and Data Network (DN) , and is responsible for transmitting user data packet between UPF and DN. The presence of unstable N6 latency and jitter has a negative impact on End-to-End (E2E) latency and jitter. In addition, a media content typically corresponds to multiple segments with different resolutions. The selection of video resolution on the server side may be constrained by the export bandwidth limitations (e.g., N6 bandwidth) . That is, the N6 bandwidth capability may affect OTT's push of high-definition videos. For example, stopping the use of high resolution during busy hours (with a large number of accessing users) limits use of the high resolution. Besides, there’s requirement to support providing higher resolution for users with high package data or high remaining package data rate.

[0079] Content distribution network (CDN) is a network architecture designed to improve the speed and performance of users'a ccess to content on the Internet. CDN reduces the distance of content transmission by deploying a large number of server nodes around the world to cache content on the application servers closer to users, which also improves access speed and response time. When a user requests access to a website or application, CDN automatically selects the application server closest to the user and provides content from that application server, rather than directly obtaining content from the original server. CDN is able to provide user with the application server closer to users. However, it still needs to pay for the N6 bandwidth consumption as there’s still traffic transferring between UPF and the application server.

[0080] In a related solution of UPF-based local caching, a hypertext transfer protocol (s) (HTTP (s) ) connection is established between UE and UPF. UE requests Application server IP address via the edge application server discovery function (EASDF) . The network provides the UPF IP address as the Application server (AS) IP address. UE requests media content via HTTP (s) towards UPF. UPF will check whether the requested media content is already locally cached at UPF. If not, UPF will request the media content towards the application server. If yes, then UPF forwards the target media content towards UE directly. The UPF supporting media content caching for UE is called as UPF-based local caching or in-network media transfer. That is, the HTTP (s) connection establishment between UE and UPF relies on the EASDF to feedback the UPF IP address instead of AS IP address. EASDF is deployed for the Edge scenario, which is used to provide domain name system (DNS) response with AS IP address to UE.

[0081] However, UPF-based local caching can be useful for both Edge scenario and center scenario. Therefore, there is a need of a more general solution to enable UPF-based local caching (or in-network media transfer) without relying on the deployment of EASDF.

[0082] In view of the above, embodiments of the present disclosure provide solutions of UPF-based local caching. In some embodiments of the present disclosure, UPF works as the Proxy between UE and an application server (AS) , which supports providing media content to UE, local caching media content and requesting media content towards the application server on behalf of UE. For example, HTTP (s) connection can be established between UE and UPF. Dynamic adaptive streaming over HTTP (s) (DASH) may be used for media request and transfer. In general, other type of proxy connection can be established between UE and UPF, which enables the UPF working as the proxy between UE and AS.

[0083] FIG. 2 illustrates an example of a signalling procedure 200 of UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure. For the purpose of discussion, the procedure 200 will be described with reference to FIG. 1, and the procedure 200 may involve a UE 210, a session management function (SMF) 220 and a UPF 230. In some embodiments, the procedure 200 may further involve a policy control function (PCF) 240. In some implementations, the UE 210 may be implemented as a UE 104 as shown in FIG. 1, and the SMF 220, the UPF 230 and the PCF 240 may be implemented as network functions in core network 106 as shown in FIG. 1. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 2 are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 200 may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard.

[0084] As shown in FIG. 2, the SMF 220 obtains (205) first information associated with a PDU session of the UE 210 or an application server. Based on the first information, the SMF 220 determines (206) to trigger an operation of UPF-based local caching for traffic transmitted via the PDU session or traffic associated with the application server. In some implementations, the SMF 220 transmits (207) , to the UPF 230, an indication 208 of a request for UPF-based local caching for an AS IP address associated with the PDU session or the application server. For example, the SMF 220 may transmit, to the UPF 230, an indication of a request for UPF-based local caching and the AS IP address associated with the PDU session or the application server. The UPF 230 receives (209) , from the SMF 220, the indication 208 of the request for UPF-based local caching for the AS IP address. The UE 210 may transmit (213) a connection request 214 to the UPF 230. The UPF 230 receives (215) a connection request 214 from the UE 210 and generates (216) a connection response for the connection request 214. In this way, a scheme of location caching at UPF applicable for both Edge scenario and center scenario is designed.

[0085] In some embodiments, the UPF-based local caching may be triggered by the SMF 220. In some embodiments, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include at least one of a data network name (DNN) or single network slice selection assistance information (S-NSSAI) . The SMF 220 may receive the at least one of the DNN or the S-NSSAI from an access and mobility management function (AMF) .

[0086] In some implementations, the SMF 220 may determine at least one DNN that supports UPF-based local caching. Alternatively or additionally, the SMF 220 may determine at least one S-NSSAI that supports UPF-based local caching. In some implementations, if a DNN associated with the PDU session or the application server is included in the at least one DNN, the SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. For example, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server. In some implementations, if a S-NSSAI associated with the PDU session or the application server is included in the at least one S-NSSAI, the SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. In some implementations, if a DNN associated with the PDU session or the application server is included in the at least one DNN or a S-NSSAI associated with the PDU session or the application server is included in the at least one S-NSSAI, the SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. That is, if the (DNN, S-NSSAI) associated with the PDU session or the application server is included in the at least one (DNN, S-NSSAI) , the SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. In a more specific example, the SMF 220 may receive a Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request or Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext from the AMF, which includes at least one of a DNN or a S-NSSAI. The SMF 220 may be configured (e.g., by PCF) or preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with a list of DNNs and / or S-NSSAIs which support (or require) UPF-based local caching. That is, for any UE accessing DNN and / or S-NSSAI in the list, UPF-based local caching is required for the PDU session / specific application. The SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching if the DNN and / or the S-NSSAI received from the AMF is included in the list of DNNs and / or S-NSSAIs. If the SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching, the SMF 220 may select a local caching capable UPF (e.g., the UPF 230) .

[0087] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include a mapping of a DNN and an indication of a request for UPF-based local caching, which is included in subscription data. The SMF 220 may receive the subscription data from a unified data management (UDM) . The SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching based on the mapping of the DNN and the request indication for UPF-based local caching. For example, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server. In a more specific example, the SMF 220 may receive a Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request or Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext from the AMF, which includes a DNN. The SMF 220 may receive subscription data from a UDM, which includes the DNN and an associated indication of supporting UPF-based location caching. The SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching based on the subscription data. If the SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching, the SMF 220 may select a local caching capable UPF (e.g., the UPF 230) .

[0088] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include a mapping of a S-NSSAI and an indication of a request for UPF-based local caching, which is included in subscription data. The SMF 220 may receive the subscription data from a UDM. The SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching based on the mapping of the S-NSSAI and the request indication for UPF-based local caching. For example, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server. In a more specific example, the SMF 220 may receive a Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request or Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext from the AMF, which includes a S-NSSAI. The SMF 220 may receive subscription data from a UDM, which includes the S-NSSAI and an associated indication of supporting UPF-based location caching. The SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching based on the subscription data. If the SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching, the SMF 220 may select a local caching capable UPF (e.g., the UPF 230) .

[0089] In some implementations, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include a mapping of a (DNN, S-NSSAI) and an indication of a request for UPF-based local caching, which is included in subscription data. The SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. The SMF 220 may receive the subscription data from a UDM. The SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching based on the mapping of the (DNN, S-NSSAI) and the request indication for UPF-based local caching. For example, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server. In a more specific example, the SMF 220 may receive a Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request or Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext from the AMF, which includes a (DNN, S-NSSAI) . The SMF 220 may receive subscription data from a UDM, which includes the (DNN, S-NSSAI) and an associated indication of supporting UPF-based location caching. The SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching based on the subscription data. If the SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching, the SMF 220 may select a local caching capable UPF (e.g., the UPF 230) .

[0090] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include an internal group identifier, which is included in subscription data. The SMF 220 may receive the subscription data from a UDM. The SMF 220 may determine at least one internal group identifier that supports UPF-based local caching. If an internal group identifier associated with the PDU session or the application server is included in the at least one internal group identifier, the SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. For example, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server. In a more specific example, the SMF 220 may receive subscription data from a UDM, which includes an internal group identifier. The SMF 220 may be configured (e.g., by PCF) or preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with a list of internal group identifiers which support (or require) UPF-based local caching. That is, for any UE belonging to the internal group identifiers in the list, UPF-based local caching is required for the PDU session / specific application. The SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching if the internal group identifier received from the UDM is included in the list of internal group identifiers. If the SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching, the SMF 220 may select a local caching capable UPF (e.g., the UPF 230) .

[0091] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include a mapping of an internal group identifier and an indication of a request for UPF-based local caching, which is included in subscription data. The SMF 220 may receive the subscription data from a UDM, and determine to trigger the operation of UPF-based local caching based on the subscription data. For example, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server. In a more specific example, the SMF 220 may receive subscription data from a UDM, which includes an internal group identifier and an associated indication of supporting UPF-based location caching. The SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching based on the subscription data. If the SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching, the SMF 220 may select a local caching capable UPF (e.g., the UPF 230) .

[0092] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include an AS IP address. The SMF 220 may receive the AS IP address from the UPF 230. In some implementations, the SMF 220 may transmit, to the UPF 230, an indication of a request for reporting an AS IP address associated with the PDU session or the application server. The UPF 230 may report the AS IP address associated with the PDU session or the application server in response to receiving the request. The SMF 220 may determine at least one AS IP address or a range of AS IP addresses that supports UPF-based local caching. If an AS IP address associated with the PDU session or the application server is included in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses, the SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. For example, the UPF 230 may report, to the SMF 220, the AS IP address upon receiving the DL / UL data of the PDU session identified by the ID of the PDU session ID. The SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching by checking the AS IP address reported by the UPF 230. The SMF 220 may be preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with a list of AS IP addresses which support (or require) UPF-based local caching. If the AS IP address reported by the UPF 230 is within the list of AS IP addresses, the SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching.

[0093] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include a fully qualified domain name (FQDN) . The SMF 220 may receive the FQDN from the UPF 230. In some implementations, the SMF 220 may transmit, to the UPF 230, an indication of a request for reporting a FQDN associated with the PDU session or the application server. The UPF 230 may report the FQDN associated with the PDU session or the application server in response to receiving the request. The SMF 220 may determine at least one FQDN that supports UPF-based local caching. If a FQDN associated with the PDU session or the application server is included in the at least one FQDN, the SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. For example, the UPF 230 may report, to the SMF 220, the FQDN upon receiving the DL / UL data of the PDU session identified by the ID of the PDU session ID. The SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching by checking the FQDN reported by the UPF 230. The SMF 220 may be preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with a list of FQDNs which support (or require) UPF-based local caching. If the FQDN reported by the UPF 230 is within the list of FQDNs, the SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching.

[0094] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include an AS IP address. The SMF 220 may receive the AS IP address from the PCF 240. The SMF 220 may determine at least one AS IP address or a range of AS IP addresses that supports UPF-based local caching. If an AS IP address associated with the PDU session or the application server is included in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses, the SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. For example, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server. In a more specific example, the application function (AF) may trigger to set up an AF session with required QoS, which includes the flow description. The flow description includes source / destination IP address or IPv6 prefix, source / destination port number etc. E. g., AS IP address may be the source IP address for the downlink direction and the destination IP address for the uplink direction. The PCF 240 may include the flow description as a service data flow (SDF) template in a PCC rule. The SMF 220 receives the PCC rule which includes the SDF template. The SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching by checking the AS IP address included in the PCC rule provided by the PCF 240. The SMF 220 may be preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with a list of AS IP addresses which support (or require) UPF-based local caching. If the AS IP address included in the PCC rule is within the list of AS IP addresses, the SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching. If the SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching, the SMF 220 may select a local caching capable UPF (e.g., the UPF 230) .

[0095] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include a FQDN. The SMF 220 may receive the FQDN from the PCF 240. The SMF 220 may determine at least one FQDN that supports UPF-based local caching. If a FQDN associated with the PDU session or the application server is included in the at least one FQDN, the SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching. For example, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server. In a more specific example, the AF may trigger to set up an AF session with required QoS, which includes the flow description. The PCF 240 may include the flow description as a SDF template in a PCC rule. The SMF 220 receives the PCC rule which includes the SDF template. The SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching by checking the FQDN included in the PCC rule provided by the PCF 240. The SMF 220 may be preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with a list of FQDNs which support (or require) UPF-based local caching. If the FQDN included in the PCC rule is within the list of FQDNs, the SMF 220 may determine to trigger UPF-based local caching. If the SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching, the SMF 220 may select a local caching capable UPF (e.g., the UPF 230) .

[0096] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include flow information and an indication of a request for UPF-based local caching. The SMF 220 may receive the flow information and an indication of the request for UPF-based local caching from the UE 210. The flow information is similar as the flow description mentioned above. The SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching based on the flow information and the request indication for UPF-based local caching. For example, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server.

[0097] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include application information and an indication of UPF-based local caching. The application information may include application identifier or AS IP address. The SMF 220 may receive the application information and an indication of UPF-based local caching from the UPF 230. In other words, the UPF-based local caching may be triggered by the UPF 230, and the UPF 230 may transmit an indication of UPF-based local caching and application information to notify the SMF 220.

[0098] In some embodiments, the indication of the request for UPF-based local caching is carried in a packet flow description (PFD) associated with the AS IP address. The UPF 230 may receive, from the SMF 220, at least one application identifier and at least one PFD. One of the at least one application identifier is associated with one or more PFD among the at least one PFD. The UPF 230 may store the at least one application identifier and the at least one PFD as well as their association. The SMF 220 may receive an application identifier from the PCF 240, and transmit the application identifier to the UPF 230. The UPF 230 may receive the application identifier from the SMF 220. The application identifier is included in the at least one application identifier. The UPF 230 may determine the PFD associated with the AS IP address based on the at least one corresponding PFD associated with the at least one application identifier.

[0099] In some embodiments, if an indication of the request for UPF-based local caching is carried in a PFD associated with the AS IP address, the UPF 230 may transmit, to the SMF 220, application information and an indication of UPF-based local caching.

[0100] In some embodiments, if the connection request 214 targeting at the AS IP address matches with the PFD, the UPF 230 may set a source IP address of the connection response to the AS IP address when generating (216) the connection response.

[0101] Alternatively or additionally, the first information associated with the PDU session of the UE 210 or the application server may include flow information and an indication of a request for UPF-based local caching. The SMF 220 may receive the flow information and an indication of the request for UPF-based local caching from the PCF 240. The SMF 220 may determine to trigger the operation of UPF-based local caching based on the flow information and the request indication for UPF-based local caching. For example, the SMF 220 may determine whether the current UPF is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server. If not, the SMF 220 may select a UPF (e.g., the UPF 230) that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server.

[0102] In some implementations, the PCF 240 may determine (240) a request for UPF-based local caching associated with an AS IP address. The PCF 240 may transmit (202) , to the SMF 220, the AS IP address and an indication of the request for UPF-based local caching 203. In other words, the UPF-based local caching may be triggered by the PCF 240, and the PCF 240 may transmit an indication of UPF-based local caching and application information to notify the SMF 220. In some examples, the PCF 240 may receive, from an AF or a NEF or a unified data repository (UDR) , at least one AS IP address or a range of AS IP addresses that supports UPF-based local caching. The PCF 240 may determine whether the AS IP address of a PDU session is included in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses. If the AS IP address is included in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses, the PCF 240 may determine the request for UPF-based local caching associated with the AS IP address.

[0103] In some implementations, the PCF 240 may receive, from an application function (AF) or a network exposure function (NEF) , the request for UPF-based local caching and a flow description including the AS IP address. The PCF 240 may transmit (202) , to the SMF 220, the AS IP address and an indication of the request for UPF-based local caching 203. For example, the UPF-based local caching may be triggered by the AF or application server, and the AF or application server may transmit an indication of UPF-based local caching and flow description via the PCF 240 to the SMF 220.

[0104] In some embodiments, the UPF-based local caching may be triggered by the UE 210.

[0105] In some implementations, the UE 210 may receive, from an application server, a request for UPF-based local caching. The UE 210 may determine to perform the IP address replacement for the flow associated with the application server based on the indication of UPF-based local caching. The UE 210 may transmit, to the SMF 220, an indication of a request for UPF-based local caching.

[0106] In some alternative implementations, the UE 210 may receive, from the PCF 240, a UE route selection policy (URSP) rule comprising an indication of supporting UPF-based local caching for associated application information. The UE 210 may determine to perform the IP address replacement for the flow associated with the application server based on the URSP rule. The associated application information may include at least one of the following: a DNN, an application description, an AS IP address, a FQDN, a non-IP descriptor, or a personal IoT network (PIN) ID, etc. The UE 210 may transmit, to the SMF 220, an indication of a request for UPF-based local caching. For example, the UE 210 sends PDU session establishment request to the SMF 220, which includes an indication of a request for UPF-based local caching.

[0107] In some alternative implementations, the UE 210 may receive, from the SMF 220, an indication of at least one AS IP address or a range of AS IP addresses that supports UPF-based local caching. The UE 210 may determine whether an AS IP address associated with the PDU session is included in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses. If the AS IP address associated with the PDU session is included in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses, the UE 210 may determine to perform the IP address replacement for the flow associated with the application server.

[0108] In some alternative implementations, the UE 210 may receive, from the SMF 220, an indication of at least one FQDN that supports UPF-based local caching. It is assumed that FQDN is associated with a specific application server. The UE 210 may determine whether a FQDN associated with the PDU session is included in the at least one FQDN. If the FQDN associated with the PDU session is included in the at least one FQDN, the UE 210 may determine to perform the IP address replacement for the flow associated with the application server.

[0109] In some embodiments, the UPF-based local caching may be transparent to the UE. The UPF 230 may receive, from the SMF 220, the AS IP address and the indication 208 of the request for UPF-based local caching. A target IP address of the connection request 214 is the AS IP address. The UPF 230 generates (216) the connection response for the connection request 214 based on the indication 208 of the request for UPF-based local caching for the AS IP address. In some implementations, the UPF 230 may set a source IP address of the connection response to the AS IP address when generating (216) the connection response. In some implementations, the UPF 230 stops forwarding the connection request with target IP address (i.e., AS IP address) to the application server identified by the AS IP address. In this way, from the UE’s perspective, the UE 210 is establishing a connection with the application server, while it is actually establishing a connection with the UPF 230.

[0110] In some embodiments, the indication 208 of the request for UPF-based local caching for the AS IP address is associated with a packet detection rule (PDR) . In some implementations, the indication 208 of the request for UPF-based local caching for the AS IP address is carried in the PDR. For example, the PDR may include the AS IP address and an indication of UPF-based local caching. In a more specific example, the PDR comprises packet detection information and an indication of UPF-based local caching. The packet detection information includes a packet filter set, i.e., an IP-5 tuple. The IP-5 tuple in the PDR contains the AS IP address. Alternatively, the indication 208 of the request for UPF-based local caching for the AS IP address is carried in a forwarding action rule (FAR) associated with the PDR. For example, the PDR may include the AS IP address (e.g., in the IP-5 tuple) and the FAR associated with the PDR may include an indication of UPF-based local caching. Alternatively, the indication 208 of the request for UPF-based local caching for the AS IP address is carried in a QoS enforcement rule (QER) associated with the PDR. For example, the PDR may include the AS IP address (e.g., in the IP-5 tuple) and the QER associated with the PDR may include an indication of UPF-based local caching.

[0111] In some embodiments, if the connection request 214 matches with a PDR associated with the indication 208 of the request for UPF-based local caching, the UPF 230 may set a source IP address of the connection response to the AS IP address when generating (216) the connection response. Besides, the UPF 230 stops forwarding the connection request to the application server identified by the target IP address (i.e., AS IP address) .

[0112] In some embodiments, the SMF 220 may receive, from the UPF 230, proxy information associated with the UPF 230. The proxy information may include at least one of the following: a proxy IP address of the UPF 230, a port number at the UPF 230, or a type of a proxy connection between the UE 210 and the UPF 230. The SMF 220 may transmit, to the UE 210, the proxy IP address of the UPF 230 in place of an AS IP address associated with the PDU session or the application server. For example, if UPF-based local caching is triggered, the SMF 220 may transmit a DNS response to the UE 210, which includes UPF IP address or Proxy IP address at the UPF 230 instead of AS IP address. The UE 210 may consider the UPF IP address or Proxy IP address at the UPF 230 as the AS IP address. When transmitting traffic targeting the AS IP address, the target IP address of the traffic will be the UPF IP address or Proxy IP address at the UPF 230.

[0113] In some alternative embodiments, the UE 210 is impacted by the UPF-based local caching. For example, the UE 210 may determine (211) to perform IP address replacement for a flow of a PDU session, and perform (212) the IP address replacement for the flow.

[0114] In some embodiments, the SMF 220 may receive, from the UPF 230, proxy information associated with the UPF 230. The proxy information may include at least one of the following: a proxy IP address of the UPF 230, a port number at the UPF 230, or a type of a proxy connection between the UE 210 and the UPF 230. The SMF 220 may transmit, to the UE 210, the proxy information associated with the UPF 230 and an AS IP address associated with the PDU session or the application server. The UE 210 may receive, from the SMF 220, proxy information associated with the UPF 230 and an AS IP address associated with the PDU session or the application server. The UE 210 may receive, from the SMF 220, an indication of IP address replacement. The UE 210 may replace an AS IP address associated with the PDU session with a proxy IP address of a UPF 230, and trigger a connection with the UPF 230.

[0115] Hereinbefore, some embodiments of UPF-based local caching are described in general terms. Hereinafter, some implementations of UPF-based local caching will be further detailed in regard to various specific aspects, e.g., which node triggers UPF-based local caching for the specific application, whether there’s impact on UE, and how UE obtains the proxy information at UPF which supports local caching in case there is impact on UE. In some embodiments, the UPF-based local caching may be triggered by a core network entity (e.g., a SMF, a PCF or a UPF) , the application function, the application server or the UE.

[0116] FIG. 3A illustrates an example implementation of a signalling procedure 300A of UPF-based local caching triggered by a SMF with no UE impact in accordance with aspects of the present disclosure. In other words, the UPF-based local caching is transparent to the UE.When UPF-based local caching is triggered, the UE considers that it is establishing connection with Application server while it is actually establishing connection with the UPF. The procedure 300A may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230, a RAN 250, an AMF 260, and a UDM 270. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 3A are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 300A may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 300A may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2.

[0117] As shown in FIG. 3A, in step 301, UE 210 sends a PDU Session Establishment Request towards AMF 260. For example, the PDU Session Establishment Request is included in the N1 SM container in the NAS message to AMF 260. In step 302, AMF 260 selects SMF 220, as described in clause 6.2.3 of 3GPP TS 23.501 and clause 4.3.2.2.3 of 3GPP TS 23.502. In step 303, AMF 260 sends either Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request or Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext to the SMF 220, which includes SUPI, selected DNN, UE requested DNN, S-NSSAI (s) and the PDU Session Establishment Request. If DNN replacement is allowed, then AMF 260 may select the selected DNN subject for replacement, i.e., select the selected DNN instead of the UE requested DNN. If DNN replacement is not allowed, UE requested DNN is the same as the selected DNN.

[0118] In step 303’ , SMF 220 determines / decides to trigger UPF-based local caching based on DNN and / or S-NSSAI. DNN and / or S-NSSAI means DNN, or S-NSSAI, or (DNN, S-NSSAI) . DNN may be the selected DNN, or the UE requested DNN included in step 303. SMF 220 makes the decision based on local configuration. For example, SMF 220 is preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with list of DNN and / or S-NSSAI which supports (or request for) UPF-based local caching. That is, for any UE accessing the DNN and / or S-NSSAI, UPF-based local caching is required for the PDU session / specific application. List includes at least one DNN and / or S-NSSAI. Alternatively, SMF 220 makes the decision based on local configuration. SMF 220 makes the decision by checking whether DNN and / or S-NSSAI is included in the list. Alternatively, SMF 220 may be configured by PCF with the list of DNN and / or S-NSSAI which support (or request for) UPF-based local caching. In some examples, the AF provides NEF / PCF with the list of DNN and / or S-NSSAI which support (or request for) UPF-based local caching.

[0119] In this case, UPF-based local caching may be enable for the whole PDU session with specific DNN and / or S-NSSAI instead of specific application server identified by AS IP address. Alternatively, SMF 220 may be further configured with specific AS IP address, or FQDN for the DNN and / or S-NSSAI. That is, only if UE 210 belongs to the specific DNN and / or S-NSSAI and access to specific AS IP address or FQDN, SMF 220 will trigger UPF-based local caching for the specific application identified by the AS IP address (or FQDN) .

[0120] In step 304, SMF 220 retrieves subscription data (e.g., Session Management Subscription data) from UDM 270 by Subscription retrieval / Subscription for updates procedure.

[0121] Alternatively, step 303 ‘may be executed after step 304. That is, SMF 220 retrieves subscription data from UDM 270, which includes specific DNN and / or S-NSSAI and the associated indication of support (or request for) UPF-based local caching. SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching based on the subscription data.

[0122] In step 305, for the case that SMF 220 decides to enable UPF-based local caching, SMF 220 selects a local caching capable UPF 230. For example, it assumes UPF 230 will report the indication of supporting local caching when establishing the N4 interface with SMF 220. Alternatively, UPF 230 may provide the NRF with the indication of supporting local caching. SMF 220 may request NRF to provide the UPF list which supports local caching.

[0123] In step 309a, SMF 220 sends ID of the PDU session (e.g., PDU Session ID, N4 Session ID or F-SEID etc. ) , AS IP address and the indication of UPF-based local caching. For example, SMF 220 may send N4 Session Establishment / Modification Request to the UPF 230, which includes the ID of the PDU session, AS IP address and the indication of UPF-based local caching. Both the AS IP address and the indication of UPF-based local caching may be contained in Packet Detection Rule (PDR) . For example, the AS IP address is contained in the Packet Filter set in the PDR. In this embodiment, the indication of UPF-based local caching means UPF shall stop forwarding the UL packets towards the Application server identified by the AS IP address and generates the response to the UE 210 instead of the Application server by setting the source IP address to AS IP address. Alternatively, SMF 220 may further contain an indication of communicating with UE 210 instead of the Application server identified by the AS IP address.

[0124] In some examples, SMF 220 may decide to enable UPF-based local caching for the whole PDU session instead of specific application. In this case, the AS IP address may not be included in step 309a.

[0125] In step 309b, UPF 230 responses with N4 Session Establishment / Modification Response to the SMF 220.

[0126] In some implementations, if UPF-based local caching is triggered, UPF 230, rather than the Application server, sends connection responds with the target IP address being AS IP address. For example, in step 310, UE 210 sends Connection request towards the AS by setting the AS IP address as the target IP address. The connection can be one of Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) , Secure HTTP (HTTPs) , Quick UDP Internet Connection (QUIC) , Transmission Control Protocol (TCP) , User Datagram Protocol (UDP) , Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) , WebTransport, Media over QUIC Transport (MoQT) etc. HTTP (s) stands for HTTP or HTTPs.

[0127] In step 311, UPF 230 performs PDR matching. For example, when UPF 230 receives an UL packet, it performs PDR matching. UPF 230 generates Connection (e.g., HTTP (s) ) response with source IP address setting to the AS IP address if the UL packets matches the PDR associated with an indication of UPF-based local caching. The indication of UPF-based local caching is included in PDR, or Forwarding Action Rule (FAR) associated with the PDR, or QoS Enforcement Rule (QER) associated with the PDR. That is, UPF 230 pretends to be the application server by replying to the connection request and communicates with the UE 210 instead of the application server from that on. Only if SMF 220 configures UPF 230 to stop UPF-based local caching. UPF 230 will forward the UL packets to the application server identified by the AS IP address. In step 312, UPF 230 sends Connection response to the UE 210 by setting AS IP address as the source IP address.

[0128] Alternatively, UPF 230 my trigger Connection Establishment by sending the Connection request by setting the source IP address to AS IP address and target IP address to UE IP address.

[0129] After establishing the Connection (e.g., HTTP (s) ) with the UPF 230, UE 210 may further establish DASH connection over HTTP (s) layer with UPF 230. Then UE 210 may request for media content towards UPF 230 via DASH layer.

[0130] In some alternative implementations, if UPF-based local caching is triggered, UPF 230 sends connection responds instead of Application server with source IP address being UPF IP address. For example, in step 309b, UPF 230 may further provides UPF IP address within N3 tunnel information to SMF 220. Optionally, UPF 230 may also provide Proxy IP address @UPF to SMF 220. In step 310’ , SMF 220 sends DNS response which includes UPF IP address or Proxy IP address@UPF instead of AS IP address.

[0131] In step 310, UE 210 sends Connection request towards the AS by setting the UPF IP address or Proxy IP address@UPF as the target IP address. The connection can be one of Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) , Secure HTTP (HTTPs) , Quick UDP Internet Connection (QUIC) , Transmission Control Protocol (TCP) , User Datagram Protocol (UDP) , Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) , WebTransport, Media over QUIC Transport (MoQT) etc. HTTP (s) stands for HTTP or HTTPs.

[0132] In step 311, UPF 230 receives Connection request from UE 210. UPF 230 generates Connection (e.g., HTTP (s) ) response with source IP address setting to the UPF IP address or Proxy IP address@UPF. In step 312, UPF 230 sends Connection response to the UE 210 with UPF IP address or Proxy IP address@UPF as the source IP address.

[0133] After establishing the Connection (e.g., HTTP (s) ) with the UPF 230, UE 210 may further establish DASH connection over HTTP (s) layer with UPF 230. Then UE 210 may request for media content towards UPF 230 via DASH layer.

[0134] With the process 300A, the SMF determines to trigger UPF-based local caching based on DNN and / or S-NSSAI.

[0135] FIG. 3B illustrates an example implementation of a signalling procedure 300B of UPF-based local caching triggered by a SMF with no UE impact in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 300B may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230, a RAN 250, an AMF 260, and a UDM 270. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 3B are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 300B may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 300B may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 3B having the same operations as the elements or components described in FIG. 3A, and detailed description thereof will be omitted.

[0136] As shown in FIG. 3B, in step 301, UE 210 sends a PDU Session Establishment Request towards AMF 260. For example, the PDU Session Establishment Request is included in the N1 SM container in the NAS message to AMF 260. In step 302, AMF 260 selects SMF 220. In step 303, AMF 260 sends either Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request or Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext to the SMF 220. In step 304, SMF 220 retrieves subscription data (e.g., Session Management Subscription data) from UDM 270 by Subscription retrieval / Subscription for updates procedure.

[0137] In step 304’ , SMF 220 determines / decides to trigger UPF-based local caching based on subscription data, e.g., Internal Group Identifier. SMF 220 makes the decision based on local configuration. For example, it is assumed that SMF 220 is preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with list of Internal Group Identifier which supports (or request for) UPF-based local caching. List includes at least one Internal Group Identifier. SMF 220 makes the decision by checking whether the Internal Group Identifier is included in the list. Alternatively, SMF 220 may be configured by PCF with the list of Internal Group Identifier which support (or request for) UPF-based local caching. In some examples, the AF provides NEF / PCF with the list of Internal Group Identifier which support (or request for) UPF-based local caching. Subsequent steps 305 and 309a-312 in FIG. 3A may be executed, and detailed description thereof will be omitted.

[0138] In this case, if UE 210 belongs to specific Internal Group Identifier, UPF-based local caching may be enable for the whole PDU session instead of specific application server identified by AS IP address. Alternatively, SMF 220 may be further configured with specific AS IP address, or FQDN for the Internal Group Identifier. That is, only if UE 210 belongs to the specific Internal Group and access to specific AS IP address or FQDN, SMF 220 will trigger UPF-based local caching for the specific application identified by the AS IP address (or FQDN) .

[0139] With the process 300B, the SMF determines to trigger UPF-based local caching if UE belongs to specific UE group. The UPF-based local caching is transparent to the UE. When UPF-based local caching is triggered, the UE considers that it is establishing connection with Application server while it is actually establishing connection with the UPF.

[0140] FIG. 3C illustrates an example implementation of a signalling procedure 300C of UPF-based local caching triggered by a SMF with no UE impact in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 300C may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230, a RAN 250, an AMF 260, and a UDM 270. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 3C are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 300C may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 300C may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 3C having the same operations as the elements or components described in FIGS. 3A and 3B, and detailed description thereof will be omitted.

[0141] As shown in FIG. 3C, in step 301, UE 210 sends a PDU Session Establishment Request towards AMF 260. For example, the PDU Session Establishment Request is included in the N1 SM container in the NAS message to AMF 260. In step 302, AMF 260 selects SMF 220. In step 303, AMF 260 sends either Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request or Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext to the SMF 220. In step 304, SMF 220 retrieves subscription data (e.g., Session Management Subscription data) from UDM 270 by Subscription retrieval / Subscription for updates procedure.

[0142] In step 305, SMF 220 selects a local caching capable UPF 230. In step 306, SMF 220 configures the selected UPF 230 to report AS IP address (or FQDN) for the PDU session. SMF 220 may use N4 Session establishment / modification procedure, which includes the ID of the PDU session, e.g., PDU session ID or N4 session ID or Fully Qualified SEID (Session Endpoint Identifier) (F-SEID) , and the indication of reporting the AS IP address (or FQDN) . For example, for specific DNN and / or S-NSSAI (or specific Internal Group Identifier) , a list of AS IP address supports (or request for) UPF-based local caching. SMF 220 makes the configuration decision based on local configuration. For example, SMF 220 is preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with specific DNN and / or S-NSSAI (or specific Internal Group Identifier) , and the corresponding list of AS IP address (or FQDN) . SMF 220 checks that the PDU session is associated with the specific DNN and / or S-NSSAI (or UE 210 belongs to the specific UE 210 group identified by the specific Internal Group Identifier) , it configures the UPF 230 to report AS IP address (or FQDN) for the PDU session.

[0143] In step 307, upon receiving the indication, UPF 230 will report the AS IP address (or FQDN) upon receiving the DL / UL data of the PDU session identified by the ID of the PDU session ID. For example, UPF 230 may only report the AS IP address (or FQDN) for only once in order to reduce unnecessary signaling.

[0144] In step 308, SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching by checking the AS IP address (or FQDN) reported by the UPF 230. SMF 220 makes the decision based on local configuration. For example, SMF 220 is preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with the list of AS IP address (or FQDN) . If the AS IP address (or FQDN) reported by the UPF 230 is within the list of AS IP address (or FQDN) , SMF 220 decides to trigger UPF-based local caching. Subsequent steps 309a-312 in FIG. 3A may be executed, and detailed description thereof will be omitted.

[0145] With the process 300C, the SMF determines to trigger UPF-based local caching based on AS IP address reported by UPF. The UPF-based local caching is transparent to the UE. When UPF-based local caching is triggered, the UE considers that it is establishing connection with Application server while it is actually establishing connection with the UPF.

[0146] FIG. 3D illustrates an example implementation of a signalling procedure 300D of UPF-based local caching triggered by a SMF with no UE impact in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 300D may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230, a PCF 240, a RAN 250, an AMF 260, and a UDM 270. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 3D are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 300D may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 300D may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 3D having the same operations as the elements or components described in FIGS. 3A-3C, and detailed description thereof will be omitted.

[0147] As shown in FIG. 3D, in step 301, UE 210 sends a PDU Session Establishment Request towards AMF 260. For example, the PDU Session Establishment Request is included in the N1 SM container in the NAS message to AMF 260. In step 302, AMF 260 selects SMF 220. In step 303, AMF 260 sends either Nsmf_PDUSession_CreateSMContext Request or Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext to the SMF 220. In step 304, SMF 220 retrieves subscription data (e.g., Session Management Subscription data) from UDM 270 by Subscription retrieval / Subscription for updates procedure.

[0148] In step 307’ , SMF 220 receives PCC rule which includes service data flow (SDF) template. For example, AF may trigger to set up an AF session with required QoS, which includes the flow description. PCF 240 includes the flow description as the SDF template in the PCC rule.

[0149] In step 308, SMF 220 determines / decides UPF-based local caching by checking the AS IP address included in the PCC rule provided by PCF 240. For example, AF may trigger to set up an AF session with required QoS by providing flow description, which includes AS IP address. SMF 220 makes the decision based on local configuration. For example, SMF 220 is preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with the list of AS IP address. If the AS IP address included in the PCC rule is within the list of AS IP address, SMF 220 decides to trigger UPF-based local caching. Subsequent steps 305 and 309a-312 in FIG. 3A may be executed, and detailed description thereof will be omitted.

[0150] With the process 300D, the SMF determines to trigger UPF-based local caching based on AS IP address included in PCC rule. The UPF-based local caching is transparent to the UE. When UPF-based local caching is triggered, the UE considers that it is establishing connection with Application server while it is actually establishing connection with the UPF.

[0151] With the processes 300A-300D, SMF configures UPF to respond to UE’s connection (e.g., HTTP (s) ) request by generating the connection response with AS IP address. That is, the processes 300A-300D have no impact on UE. UE thinks it establishes a connection (e.g., HTTP (s) ) with the application server, but actually it establishes a connection with the UPF.

[0152] FIG. 4 illustrates an example implementation of a signalling procedure 400 of UPF-based local caching triggered by a SMF with UE impact in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 400 may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230, a RAN 250, an AMF 260, and a UDM 270. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 4 are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 400 may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 400 may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 4 having the same operations as the elements or components described in FIGS. 3A-3D, and detailed description thereof will be omitted.

[0153] As shown in FIG. 4, in step 401, UE 210 sends PDU Session Establishment Request to AMF 260, which includes support for IP address replacement.

[0154] Subsequent steps 302-309a in the processes 300A, 300B, 300C or 300D in FIGS. 3A-3D may be executed with the following updates. SMF 220 receives the PDU Session Establishment Request from AMF 260, which includes support for IP address replacement. SMF 220 determines to trigger UPF-based local caching only for the UE 210 who supports for IP replacement. SMF 220 may check whether UE 210 supports IP replacement based on the subscription data.

[0155] In step 409b, UPF 230 sends AS IP address (or PDR rule ID) and Proxy info @UPF to the SMF 220. For example, UPF 230 sends N4 Session Establishment / Modification Response to the SMF 220, which includes the ID of PDU session, AS IP address and Proxy info @UPF. Alternatively, UPF 230 may include PDR rule ID instead of the AS IP address. Proxy info @UPF includes Proxy IP address and optionally the port number at the UPF side, and the type of connection.

[0156] In step 410, SMF 220 sends PDU Session Establishment Accept message to UE 210, which includes Proxy info @UPF and AS IP address (or packet filter set which contains the AS IP address) . Optionally, it may also include an indication of IP address replacement. That is, UE 210 knows that it needs to perform IP address replacement by receiving the Proxy info @UPF and AS IP address. Alternatively, UE 210 knows that it needs to perform IP address replacement by receiving the indication of IP address replacement. In step 411, UE 210 triggers Connection Establishment with UPF by replacing the AS IP address with Proxy IP address @UPF.

[0157] With the process 400, SMF configures UE to replace AS IP address with Proxy IP address @UPF, which enables connection (e.g., HTTP (s) ) establishment between UE and UPF (instead of Application server) . That is, the solution has impact on UE. SMF needs to know whether UE supports IP address replacement or not before making the decision.

[0158] FIG. 5 illustrates an example implementation of a signalling procedure 500 of UPF-based local caching triggered by a PCF in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 500 may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230, a PCF 240, a UDR 271, a NEF 280 and an AF 290. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 5 are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 500 may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 500 may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 5 having the same operations as the elements or components described in FIGS. 3A-4, and detailed description thereof will be omitted.

[0159] As shown in FIG. 5, in step 501, AF 290 sends Nnef_TrafficInfluenceCreate / Update request to NEF 280, which includes list / range of AS IP address that supports (or request for) UPF-based local caching. Optionally, AF 290 may also provide DNN and / or S-NSSAI together with the list / range of AS IP address.

[0160] In step 502a, optionally, NEF 280 stores the AF request information in the UDR 271, which includes the list / range in step 501.

[0161] In step 502b, NEF 280 sends Nnef_TrafficInfluenceCreate / Update response to the AF 290.

[0162] In step 503, if the NEF 280 stores the AF request information in the UDR 271 in step 502a, UDR 271 sends Nudr_DM_Notify to PCF 240, which includes the list / range of AS IP address that supports (or request for) UPF-based local caching. Alternatively, the AF 290 or the NEF 280 may directly send the list / range of AS IP address that supports (or request for) UPF-based local caching to PCF 240.

[0163] In step 504, PCF 240 checks if existing PDU Sessions are potentially impacted by the AF request. For example, PCF 240 determines / checks if the AS IP address (included in the SDF template) of the existing PDU session is in the list / range of AS IP address.

[0164] In step 505, for each of these PDU Sessions, the PCF 240 updates the SMF 220 with corresponding new policy information about the PDU Session by invoking Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify service operation as described in steps 5 and 6 in clause 4.16.5 of TS 23.502. For example, PCF 240 sends Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify to the SMF 220, which includes the SDF template (which includes the AS IP address) and the request for UPF-based local caching. Alternatively, PCF 240 may provide PCC rule ID and the request for UPF-based local caching to the SMF 220.

[0165] For implementations without UE impact, step 305 (optional) and steps 309a-312 in FIG. 3A may be executed, and detailed description thereof will be omitted. For implementations with UE impact, step 305 (optional) , step 309a and steps 409b-411 in FIG. 4 may be executed, and detailed description thereof will be omitted. In an example, if the UPF 230 supports local caching, the step 305 is omitted. Otherwise, SMF 220 may reselect a local caching capable UPF.

[0166] With the process 500, the PCF receives AF request including the list / range of AS IP address that supports (or request for) UPF-based local caching. For example, Application server decides to start UPF-based local caching if the load is high. PCF determines whether the existing PDU sessions are potentially impacted by the AF request and informs SMF accordingly.

[0167] FIG. 6 illustrates an example implementation of a signalling procedure 600 of UPF-based local caching triggered by a UPF in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 600 may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230 and a PCF 240. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 6 are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 600 may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 600 may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 6 having the same operations as the elements or components described in FIGS. 3A-4, and detailed description thereof will be omitted.

[0168] As shown in FIG. 6, in step 601, SMF 220 sends PFD management request to UPF 230, which includes application identifier and the corresponding PFD (s) . The PFD (s) includes the indication of request for UPF-based local caching. The indication is associated with 3-tuple (s) , or the significant parts of the URL, or a Domain name. The PFD includes the following information: PFD id; an indication of request for UPF-based local caching; and one or more of the following: - 3-tuple (s) including protocol, server side IP address and port number; - the significant parts of the URL to be matched, e.g., host name; - a Domain name matching criteria and information about applicable protocol (s) .

[0169] In addition, based on the PFD which includes an indication of request for UPF-based local caching, UPF 230 knows that the UPF-based local caching applies to all UEs that accessing the application server identified by the 3-tuple (s) , the significant parts of the URL or a Domain name.

[0170] It is assumed that AF provides NEF (PFDF) the Application Identifier and PFD (s) , which includes the indication of UPF-based local caching. NEF (PFDF) provisions Application Identifier and PFD (s) to UDR. SMF 220 fetches PFD (s) by providing Application Identifier to the NEF (PFDF) . Then SMF 220 provides UPF with the Application Identifier and PFD (s) in step 601. Before step 601, SMF 220 may select a local caching capable UPF based on the indication included in the PFD. In step 602, UPF 230 responds with PFD management response.

[0171] In step 603, PCF 240 provides PCC rule including Application Identifier. Step 603 may be performed before step 601. For example, SMF 220 receives Application Identifier in the PCC rule and fetches the corresponding PFD (s) from NEF (PFDF) . SMF 220 may select a local caching capable UPF based on the indication contained in the PFD. Then SMF 220 may trigger step 601 to provide PFD (s) to the selected UPF 230.

[0172] In step 604, SMF 220 sends Application Identifier to the UPF 230. For example, SMF 220 may trigger N4 Session Establishment / Modification Request to UPF, which includes the Application Identifier. In step 605, UPF obtains the PFD (s) based on Application Identifier.

[0173] In step 606, upon receiving DL / UL data, UPF 230 checks whether it matches the PFD with the indication of UPF-based local caching. For example, UPF may check whether the 3-tuple of the DL / UL data matches the 3-tuple contained in the PFD, or check whether the URL of the DL / UL data matches the significant parts of the URL contained in the PFD, or check whether the Domain name of the DL / UL data matches the Domain name contained in the PFD. If the answer is yes, UPF 230 further checks whether there’s associated indication of UPF-based local caching for the 3-tuple, or significant parts of the URL, or Domain name.

[0174] In step 607 (optional) , UPF 230 sends indication of UPF-based local caching and application information to notify SMF 220. Application information here includes PFD ID or AS IP address or IP 3-tuple.

[0175] For implementations without UE impact, steps 310-312 of in FIG. 3A may be executed with the following differences. UPF 230 generates connection response with source IP address setting to the AS IP address if the UL packet matches the PFD associated with an indication of UPF-based local caching.

[0176] For implementations with UE impact, steps 409b-411 in FIG. 4 may be executed. In some implementations, in the process 600, step 607 may be executed in combination with step 409b in FIG. 4.

[0177] Alternatively, SMF 220 configures UPF 230 with a list / range of AS IP address that support (or request for) UPF-based local caching. Upon receiving DL / UL data, UPF 230 checks whether the AS IP address is within the list / range. If yes, UPF 230 triggers UPF-based local caching.

[0178] In other words, UPF knows that the UPF-based local caching applies to all UEs that accessing the application server identified by AS IP address. With the process 600, SMF configures UPF with PFD including the indication of request for UPF-based local caching. UPF checks whether the DL / UL data matches the PFD with the indication of request for UPF-based local caching.

[0179] FIG. 7 illustrates an example implementation of a signalling procedure 700 of UPF-based local caching triggered by AF / AS in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 700 may involve a UE 210, a SMF 220, a PCF 240, a BSF 272, a NEF 280 and an AF 290. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 7 are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 700 may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 700 may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 7 having the same operations as the elements or components described in FIGS. 3A-4, and detailed description thereof will be omitted.

[0180] As shown in FIG. 7, in step 701, AF 290 sends flow description and request for UPF-based local caching to the NEF 280. For example, AF 290 may trigger Nnef_TrafficInfluence_Create / Update request by including the flow description and the request.

[0181] In step 702, NEF 280 triggers Nbsf_Management_Discovery procedure towards BSF 272 to find the corresponding PCF 240 for the UE address.

[0182] In step 703, AF / NEF sends flow description and request for UPF-based local caching to PCF 240. For example, AF / NEF may trigger Npcf_PolicyAuthorization_Create / Update Request by including the flow description and the request.

[0183] In step 704, PCF 240 sends service data flow template and request for UPF-based local caching to SMF 220. For example, PCF 240 may trigger Npcf_SMPolicyControl_UpdateNotify by including the SDF template and the request for UPF-based local caching.

[0184] For implementations without UE impact, step 305 (optional) and steps 309a-312 in FIG. 3A may be executed, and detailed description thereof will be omitted. For implementations with UE impact, step 305 (optional) , step 309a and steps 409b-411 in FIG. 4 may be executed, and detailed description thereof will be omitted. In an example, if the UPF 230 supports local caching, the step 305 is omitted. Otherwise, SMF 220 may reselect a local caching capable UPF.

[0185] Alternatively, Application server may request for UPF-based local caching towards UPF directly. UPF will performs UPF-based local caching as steps 310-312 in FIG. 3A.Or UPF will inform SMF, and SMF instructs UE to replace the AS IP address with Proxy IP address @UPF.

[0186] In addition, flow description includes IP-5 tuple which includes both AS IP address and UE IP address. That is, the request for UPF-based local caching applies only for the IP-5 tuple. Alternatively, AF may only provide IP-3 tuple which includes only AS IP address. For example, AF may provide IP range (s) for Application server. That is, the request for UPF-based local caching applies for IP-3 tuple, i.e., any UE that accesses the Application server identified by the AS IP address (or the IP-3 tuple) .

[0187] FIG. 8A illustrates an example implementation of a signalling procedure 800A of UPF-based local caching triggered by UE in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 800A may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230, a PCF 240, a RAN 250, an AMF 260, a DNS server and an application server (AS) 291. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 8 are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 800A may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 800A may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 8A having the same operations as the elements or components described in FIGS. 3A-4, and detailed description thereof will be omitted.

[0188] As shown in FIG. 8A, in step 801, PCF 240 sends URSP rules to UE 210, which includes an indication of support (or request for) UPF-based local caching associated with FQDN, AS IP address or DNN. For example, URSP rule incudes an indication of support UPF-based local caching, which is associated with DNN, or Application description, or IP descriptor (which includes AS IP address) , or Domain descriptor (which includes FQDN) , or Non-IP descriptor, or Personal IoT Network (PIN) ID.

[0189] For every newly detected application, UE 210 evaluates the URSP rules in the order for Rule Precedence and determines if the application is matching the traffic descriptor of any URSP rule.

[0190] In step 802, UE 210 further checks whether FQDN or IP 3-tuple of the newly detected application, or the DNN information provided by the newly detected application supports UPF-based local caching. For example, UE 210 checks if there’s an indication of request for UPF-based local caching associated with DNN, or IP descriptor, or Domain descriptor.

[0191] In step 803, UE 210 sends PDU Session Establishment Request to SMF 220, which includes indication of request for UPF-based local caching. Optionally, UE 210 may also include application information, e.g., AS IP address or IP 3-tuple, FQDN, DNN etc.

[0192] For implementations without UE impact, step 305 (optional) and steps 309a-312 in FIG. 3A may be executed, and detailed description thereof will be omitted. For implementations with UE impact, step 305 (optional) , step 309a and steps 409b-411 in FIG. 4 may be executed, and detailed description thereof will be omitted. In an example, if the UPF 230 supports local caching, the step 305 is omitted. Otherwise, SMF 220 may reselect a local caching capable UPF.

[0193] With the process 800A, URSP rule is enhanced with the list / range of FQDN / AS IP address or DNN that support (or request for) UPF-based local caching.

[0194] FIG. 8B illustrates an example implementation of a signalling procedure 800B of UPF-based local caching triggered by UE in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 800B may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230, a PCF 240, a RAN 250, an AMF 260, a DNS server and an application server (AS) 291. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 8 are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 800B may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 800B may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 8B having the same operations as the elements or components described in FIGS. 3A-4, and detailed description thereof will be omitted.

[0195] As shown in FIG. 8B, in step 811, UE 210 sends PDU Session Establishment Request message to SMF 220. In step 812, SMF 220 sends PDU Session Establishment Response message to UE 210, which include the list / range of FQDN / AS IP address that support (or request for) UPF-based local caching. SMF 220 makes the decision based on local configuration. For example, SMF 220 is preconfigured (e.g., by OAM or local configuration) with list of list / range of FQDN / AS IP address that support (or request for) UPF-based local caching.

[0196] In step 813, UE 210 triggers DNS procedure towards DNS server 292 and obtains the AS IP address (or IP-3 tuple) within the DNS response.

[0197] In step 814, UE 210 checks whether FQDN / AS IP address of the application is in the list / range of FQDN / AS IP address provided by the SMF 220. If UE 210 checks FQDN, then step 813 can be omitted. If UE 210 checks AS IP address, then step 813 may be necessary if UE 210 does not know the AS IP address at first.

[0198] In step 815, UE 210 sends request for UPF-based local caching and application information to SMF 220. For example, the request for UPF-based local caching may be contained in N1 SM container in the NAS message.

[0199] For implementations without UE impact, step 305 (optional) and steps 309a-312 in FIG. 3A may be executed, and detailed description thereof will be omitted. For implementations with UE impact, step 305 (optional) , step 309a and steps 409b-411 in FIG. 4 may be executed, and detailed description thereof will be omitted. In an example, if the UPF 230 supports local caching, the step 305 is omitted. Otherwise, SMF 220 may reselect a local caching capable UPF.

[0200] With the process 800B, SMF provides UE with the list / range of FQDN / AS IP address or (DNN and / or S-NSSAI) that support (or request for) UPF-based local caching.

[0201] FIG. 8C illustrates an example implementation of a signalling procedure 800C of UPF-based local caching triggered by UE in accordance with aspects of the present disclosure. The procedure 800C may involve a UE 210, a SMF 220, a UPF 230, a PCF 240, a RAN 250, an AMF 260, a DNS server and an application server (AS) 291. It is to be understood that the steps and the order of the steps in FIG. 8 are merely for illustration, and not for limitation. It is to be understood that procedure 800C may further include additional blocks not shown and / or omit some shown blocks, and the scope of the present disclosure is not limited in this regard. The procedure 800C may be regarded as a specific example of the procedure 200 in FIG. 2. The same reference numerals are used to denote the elements or components described in FIG. 8C having the same operations as the elements or components described in FIGS. 3A-4 and 8B, and detailed description thereof will be omitted.

[0202] As shown in FIG. 8C, in step 814, application server 291 sends request for UPF-based local caching via application layer to UE 210. UE 210’s application layer provides application information and request for UPF-based local caching to UE 210’s NAS layer. In step 815, UE 210 sends request for UPF-based local caching and application information to SMF 220. For example, the request for UPF-based local caching may be contained in N1 SM container in the NAS message.

[0203] For implementations without UE impact, step 305 (optional) and steps 309a-312 in FIG. 3A may be executed, and detailed description thereof will be omitted. For implementations with UE impact, step 305 (optional) , step 309a and steps 409b-411 in FIG. 4 may be executed, and detailed description thereof will be omitted. In an example, if the UPF 230 supports local caching, the step 305 is omitted. Otherwise, SMF 220 may reselect a local caching capable UPF.

[0204] In addition, UPF 104 knows that the UPF-based local caching applies to all UE that accessing the application server identified by FQDN / AS IP address. With the process 800C, the application server requests for UPF-based local caching.

[0205] With some embodiments of the present disclosure, SMF / PCF / UPF  / AF / AS / UE may determine to trigger UPF-based local caching. With some embodiments of the present disclosure, SMF configures UPF to identify the UL traffic with the target AS IP address and response to the UL traffic directly without forwarding the UL traffic to the application server. In other words, UPF may be informed to respond on behalf of AS for specific flow.

[0206] FIG. 9 illustrates an example of a device 900 that supports UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure. The device 900 may be an example of a UE 210, a SMF 220, a UPF 230 or a PCF 240 as described herein. The device 900 may support wireless communication with one or more network entities, UEs, or any combination thereof. The device 900 may include components for bi-directional communications including components for transmitting and receiving communications, such as a processor 902, a memory 904, a transceiver 906, and, optionally, an I / O controller 908. These components may be in electronic communication or otherwise coupled (e.g., operatively, communicatively, functionally, electronically, electrically) via one or more interfaces (e.g., buses) .

[0207] The processor 902, the memory 904, the transceiver 906, or various combinations thereof or various components thereof may be examples of means for performing various aspects of the present disclosure as described herein. For example, the processor 902, the memory 904, the transceiver 906, or various combinations or components thereof may support a method for performing one or more of the operations described herein.

[0208] In some implementations, the processor 902, the memory 904, the transceiver 906, or various combinations or components thereof may be implemented in hardware (e.g., in communications management circuitry) . The hardware may include a processor, a digital signal processor (DSP) , an application-specific integrated circuit (ASIC) , a field-programmable gate array (FPGA) or other programmable logic device, a discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or any combination thereof configured as or otherwise supporting a means for performing the functions described in the present disclosure. In some implementations, the processor 902 and the memory 904 coupled with the processor 902 may be configured to perform one or more of the functions described herein (e.g., executing, by the processor 902, instructions stored in the memory 904) .

[0209] For example, the processor 902 may support wireless communication at the device 900 in accordance with examples as disclosed herein. The processor 902 may be configured to operable to support a means for determining to perform Internet protocol (IP) address replacement for a flow of a protocol data unit (PDU) session; and a means for performing the IP address replacement for the flow.

[0210] In another example, the processor 902 may support wireless communication at the device 900 in accordance with examples as disclosed herein. The processor 902 may be configured to operable to support a means for receiving first information associated with a protocol data unit (PDU) session of a user equipment (UE) or an application server; and a means for determining to trigger an operation of user plane function (UPF) -based local caching for traffic transmitted via the PDU session or traffic associated with the application server.

[0211] In another example, the processor 902 may support wireless communication at the device 900 in accordance with examples as disclosed herein. The processor 902 may be configured to operable to support a means for receiving, from a session management function (SMF) , an indication of a request for UPF-based local caching for an application server (AS) Internet protocol (IP) address; a means for receiving, from a user equipment (UE) , a connection request, wherein a target IP address of the connection request is the AS IP address; and a means for generating a connection response for the connection request.

[0212] In another example, the processor 902 may support wireless communication at the device 900 in accordance with examples as disclosed herein. The processor 902 may be configured to operable to support a means for determining a request for user plane function (UPF) -based local caching associated with an application server (AS) Internet protocol (IP) address; and a means for transmitting, to a session management function (SMF) , the AS IP address and an indication of the request for UPF-based local caching.

[0213] The processor 902 may include an intelligent hardware device (e.g., a general-purpose processor, a DSP, a CPU, a microcontroller, an ASIC, an FPGA, a programmable logic device, a discrete gate or transistor logic component, a discrete hardware component, or any combination thereof) . In some implementations, the processor 902 may be configured to operate a memory array using a memory controller. In some other implementations, a memory controller may be integrated into the processor 902. The processor 902 may be configured to execute computer-readable instructions stored in a memory (e.g., the memory 904) to cause the device 900 to perform various functions of the present disclosure.

[0214] The memory 904 may include random access memory (RAM) and read-only memory (ROM) . The memory 904 may store computer-readable, computer-executable code including instructions that, when executed by the processor 902 cause the device 900 to perform various functions described herein. The code may be stored in a non-transitory computer-readable medium such as system memory or another type of memory. In some implementations, the code may not be directly executable by the processor 902 but may cause a computer (e.g., when compiled and executed) to perform functions described herein. In some implementations, the memory 904 may include, among other things, a basic I / O system (BIOS) which may control basic hardware or software operation such as the interaction with peripheral components or devices.

[0215] The I / O controller 908 may manage input and output signals for the device 900. The I / O controller 908 may also manage peripherals not integrated into the device M02. In some implementations, the I / O controller 908 may represent a physical connection or port to an external peripheral. In some implementations, the I / O controller 908 may utilize an operating system such as or another known operating system. In some implementations, the I / O controller 908 may be implemented as part of a processor, such as the processor 906. In some implementations, a user may interact with the device 900 via the I / O controller 908 or via hardware components controlled by the I / O controller 908.

[0216] In some implementations, the device 900 may include a single antenna 910. However, in some other implementations, the device 900 may have more than one antenna 910 (i.e., multiple antennas) , including multiple antenna panels or antenna arrays, which may be capable of concurrently transmitting or receiving multiple wireless transmissions. The transceiver 906 may communicate bi-directionally, via the one or more antennas 910, wired, or wireless links as described herein. For example, the transceiver 906 may represent a wireless transceiver and may communicate bi-directionally with another wireless transceiver. The transceiver 906 may also include a modem to modulate the packets, to provide the modulated packets to one or more antennas 910 for transmission, and to demodulate packets received from the one or more antennas 910. The transceiver 906 may include one or more transmit chains, one or more receive chains, or a combination thereof.

[0217] A transmit chain may be configured to generate and transmit signals (e.g., control information, data, packets) . The transmit chain may include at least one modulator for modulating data onto a carrier signal, preparing the signal for transmission over a wireless medium. The at least one modulator may be configured to support one or more techniques such as amplitude modulation (AM) , frequency modulation (FM) , or digital modulation schemes like phase-shift keying (PSK) or quadrature amplitude modulation (QAM) . The transmit chain may also include at least one power amplifier configured to amplify the modulated signal to an appropriate power level suitable for transmission over the wireless medium. The transmit chain may also include one or more antennas 910 for transmitting the amplified signal into the air or wireless medium.

[0218] A receive chain may be configured to receive signals (e.g., control information, data, packets) over a wireless medium. For example, the receive chain may include one or more antennas 910 for receive the signal over the air or wireless medium. The receive chain may include at least one amplifier (e.g., a low-noise amplifier (LNA) ) configured to amplify the received signal. The receive chain may include at least one demodulator configured to demodulate the receive signal and obtain the transmitted data by reversing the modulation technique applied during transmission of the signal. The receive chain may include at least one decoder for decoding the processing the demodulated signal to receive the transmitted data.

[0219] FIG. 10 illustrates an example of a processor 1000 that supports UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure. The processor 1000 may be an example of a processor configured to perform various operations in accordance with examples as described herein. The processor 1000 may include a controller 1002 configured to perform various operations in accordance with examples as described herein. The processor 1000 may optionally include at least one memory 1004, such as L1 / L2 / L3 cache. Additionally, or alternatively, the processor 1000 may optionally include one or more arithmetic-logic units (ALUs) 1006. One or more of these components may be in electronic communication or otherwise coupled (e.g., operatively, communicatively, functionally, electronically, electrically) via one or more interfaces (e.g., buses) .

[0220] The processor 1000 may be a processor chipset and include a protocol stack (e.g., a software stack) executed by the processor chipset to perform various operations (e.g., receiving, obtaining, retrieving, transmitting, outputting, forwarding, storing, determining, identifying, accessing, writing, reading) in accordance with examples as described herein. The processor chipset may include one or more cores, one or more caches (e.g., memory local to or included in the processor chipset (e.g., the processor 1000) or other memory (e.g., random access memory (RAM) , read-only memory (ROM) , dynamic RAM (DRAM) , synchronous dynamic RAM (SDRAM) , static RAM (SRAM) , ferroelectric RAM (FeRAM) , magnetic RAM (MRAM) , resistive RAM (RRAM) , flash memory, phase change memory (PCM) , and others) .

[0221] The controller 1002 may be configured to manage and coordinate various operations (e.g., signaling, receiving, obtaining, retrieving, transmitting, outputting, forwarding, storing, determining, identifying, accessing, writing, reading) of the processor 1000 to cause the processor 1000 to support various operations of a base station in accordance with examples as described herein. For example, the controller 1002 may operate as a control unit of the processor 1000, generating control signals that manage the operation of various components of the processor 1000. These control signals include enabling or disabling functional units, selecting data paths, initiating memory access, and coordinating timing of operations.

[0222] The controller 1002 may be configured to fetch (e.g., obtain, retrieve, receive) instructions from the memory 1004 and determine subsequent instruction (s) to be executed to cause the processor 1000 to support various operations in accordance with examples as described herein. The controller 1002 may be configured to track memory address of instructions associated with the memory 1004. The controller 1002 may be configured to decode instructions to determine the operation to be performed and the operands involved. For example, the controller 1002 may be configured to interpret the instruction and determine control signals to be output to other components of the processor 1000 to cause the processor 1000 to support various operations in accordance with examples as described herein. Additionally, or alternatively, the controller 1002 may be configured to manage flow of data within the processor 1000. The controller 1002 may be configured to control transfer of data between registers, arithmetic logic units (ALUs) , and other functional units of the processor 1000.

[0223] The memory 1004 may include one or more caches (e.g., memory local to or included in the processor 1000 or other memory, such RAM, ROM, DRAM, SDRAM, SRAM, MRAM, flash memory, etc. In some implementation, the memory 1004 may reside within or on a processor chipset (e.g., local to the processor 1000) . In some other implementations, the memory 1004 may reside external to the processor chipset (e.g., remote to the processor 1000) .

[0224] The memory 1004 may store computer-readable, computer-executable code including instructions that, when executed by the processor 1000, cause the processor 1000 to perform various functions described herein. The code may be stored in a non-transitory computer-readable medium such as system memory or another type of memory. The controller 1002 and / or the processor 1000 may be configured to execute computer-readable instructions stored in the memory 1004 to cause the processor 1000 to perform various functions. For example, the processor 1000 and / or the controller 1002 may be coupled with or to the memory 1004, and the processor 1000, the controller 1002, and the memory 1004 may be configured to perform various functions described herein. In some examples, the processor 1000 may include multiple processors and the memory 1004 may include multiple memories. One or more of the multiple processors may be coupled with one or more of the multiple memories, which may, individually or collectively, be configured to perform various functions herein.

[0225] The one or more ALUs 1006 may be configured to support various operations in accordance with examples as described herein. In some implementation, the one or more ALUs 1006 may reside within or on a processor chipset (e.g., the processor 1000) . In some other implementations, the one or more ALUs 1006 may reside external to the processor chipset (e.g., the processor 1000) . One or more ALUs 1006 may perform one or more computations such as addition, subtraction, multiplication, and division on data. For example, one or more ALUs 1006 may receive input operands and an operation code, which determines an operation to be executed. One or more ALUs 1006 be configured with a variety of logical and arithmetic circuits, including adders, subtractors, shifters, and logic gates, to process and manipulate the data according to the operation. Additionally, or alternatively, the one or more ALUs 1006 may support logical operations such as AND, OR, exclusive-OR (XOR) , not-OR (NOR) , and not-AND (NAND) , enabling the one or more ALUs 1006 to handle conditional operations, comparisons, and bitwise operations.

[0226] For example, the processor 1000 may support wireless communication in accordance with examples as disclosed herein. The processor 1000 may be configured to or operable to support a means for determining to perform Internet protocol (IP) address replacement for a flow of a protocol data unit (PDU) session; and a means for performing the IP address replacement for the flow.

[0227] In another example, the processor 1000 may support wireless communication in accordance with examples as disclosed herein. The processor 1000 may be configured to or operable to support a means for receiving first information associated with a protocol data unit (PDU) session of a user equipment (UE) or an application server; and a means for determining to trigger an operation of user plane function (UPF) -based local caching for traffic transmitted via the PDU session or traffic associated with the application server.

[0228] In another example, the processor 1000 may support wireless communication in accordance with examples as disclosed herein. The processor 1000 may be configured to or operable to support a means for receiving, from a session management function (SMF) , an indication of a request for UPF-based local caching for an application server (AS) Internet protocol (IP) address; a means for receiving, from a user equipment (UE) , a connection request, wherein a target IP address of the connection request is the AS IP address; and a means for generating a connection response for the connection request.

[0229] In another example, the processor 1000 may support wireless communication in accordance with examples as disclosed herein. The processor 1000 may be configured to or operable to support a means for determining a request for user plane function (UPF) -based local caching associated with an application server (AS) Internet protocol (IP) address; and a means for transmitting, to a session management function (SMF) , the AS IP address and an indication of the request for UPF-based local caching.

[0230] FIG. 11 illustrates a flowchart of a method 1100 that supports UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure. The operations of the method 1100 may be implemented by a device or its components as described herein. For example, the operations of the method 1100 may be performed by the UE 210 as described herein. In some implementations, the device may execute a set of instructions to control the function elements of the device to perform the described functions. Additionally, or alternatively, the device may perform aspects of the described functions using special-purpose hardware.

[0231] At 1105, the method may include determining to perform Internet protocol (IP) address replacement for a flow of a protocol data unit (PDU) session. The operations of 1105 may be performed in accordance with examples as described herein. In some implementations, aspects of the operations of 1105 may be performed by a device as described with reference to FIG. 1.

[0232] At 1110, the method may include performing the IP address replacement for the flow. The operations of 1110 may be performed in accordance with examples as described herein. In some implementations, aspects of the operations of 1110 may be performed by a device as described with reference to FIG. 1.

[0233] FIG. 12 illustrates a flowchart of a method 1200 that supports UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure. The operations of the method 1200 may be implemented by a device or its components as described herein. For example, the operations of the method 1200 may be performed by the SMF 220 as described herein. In some implementations, the device may execute a set of instructions to control the function elements of the device to perform the described functions. Additionally, or alternatively, the device may perform aspects of the described functions using special-purpose hardware.

[0234] At 1205, the method may include receiving first information associated with a protocol data unit (PDU) session of a user equipment (UE) or an application server. The operations of 1205 may be performed in accordance with examples as described herein. In some implementations, aspects of the operations of 1205 may be performed by a device as described with reference to FIG. 1.

[0235] At 1210, the method may include determining to trigger an operation of user plane function (UPF) -based local caching for traffic transmitted via the PDU session or traffic associated with the application server. The operations of 1210 may be performed in accordance with examples as described herein. In some implementations, aspects of the operations of 1210 may be performed by a device as described with reference to FIG. 1.

[0236] FIG. 13 illustrates a flowchart of a method 1300 that supports UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure. The operations of the method 1300 may be implemented by a device or its components as described herein. For example, the operations of the method 1300 may be performed by the UPF 230 as described herein. In some implementations, the device may execute a set of instructions to control the function elements of the device to perform the described functions. Additionally, or alternatively, the device may perform aspects of the described functions using special-purpose hardware.

[0237] At 1305, the method may include receiving, from a session management function (SMF) , an indication of a request for UPF-based local caching for an application server (AS) Internet protocol (IP) address. The operations of 1305 may be performed in accordance with examples as described herein. In some implementations, aspects of the operations of 1305 may be performed by a device as described with reference to FIG. 1.

[0238] At 1310, the method may include receiving, from a user equipment (UE) , a connection request, wherein a target IP address of the connection request is the AS IP address. The operations of 1310 may be performed in accordance with examples as described herein. In some implementations, aspects of the operations of 1310 may be performed by a device as described with reference to FIG. 1.

[0239] At 1315, the method may include generating a connection response for the connection request. The operations of 1315 may be performed in accordance with examples as described herein. In some implementations, aspects of the operations of 1315 may be performed by a device as described with reference to FIG. 1.

[0240] FIG. 14 illustrates a flowchart of a method 1400 that supports UPF-based local caching in accordance with aspects of the present disclosure. The operations of the method 1400 may be implemented by a device or its components as described herein. For example, the operations of the method 1400 may be performed by the PCF 240 as described herein. In some implementations, the device may execute a set of instructions to control the function elements of the device to perform the described functions. Additionally, or alternatively, the device may perform aspects of the described functions using special-purpose hardware.

[0241] At 1405, the method may include determining a request for user plane function (UPF) -based local caching associated with an application server (AS) Internet protocol (IP) address. The operations of 1405 may be performed in accordance with examples as described herein. In some implementations, aspects of the operations of 1405 may be performed by a device as described with reference to FIG. 1.

[0242] At 1410, the method may include transmitting, to a session management function (SMF) , the AS IP address and an indication of the request for UPF-based local caching. The operations of 1410 may be performed in accordance with examples as described herein. In some implementations, aspects of the operations of 1410 may be performed by a device as described with reference to FIG. 1.

[0243] It should be noted that the methods described herein describes possible implementations, and that the operations and the steps may be rearranged or otherwise modified and that other implementations are possible. Further, aspects from two or more of the methods may be combined.

[0244] The various illustrative blocks and components described in connection with the disclosure herein may be implemented or performed with a general-purpose processor, a DSP, an ASIC, a CPU, an FPGA or other programmable logic device, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or any combination thereof designed to perform the functions described herein. A general-purpose processor may be a microprocessor, but in the alternative, the processor may be any processor, controller, microcontroller, or state machine. A processor may also be implemented as a combination of computing devices (e.g., a combination of a DSP and a microprocessor, multiple microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other such configuration.

[0245] The functions described herein may be implemented in hardware, software executed by a processor, firmware, or any combination thereof. If implemented in software executed by a processor, the functions may be stored on or transmitted over as one or more instructions or code on a computer-readable medium. Other examples and implementations are within the scope of the disclosure and appended claims. For example, due to the nature of software, functions described herein may be implemented using software executed by a processor, hardware, firmware, hardwiring, or combinations of any of these. Features implementing functions may also be physically located at various positions, including being distributed such that portions of functions are implemented at different physical locations.

[0246] Computer-readable media includes both non-transitory computer storage media and communication media including any medium that facilitates transfer of a computer program from one place to another. A non-transitory storage medium may be any available medium that may be accessed by a general-purpose or special-purpose computer. By way of example, non-transitory computer-readable media may include RAM, ROM, electrically erasable programmable ROM (EEPROM) , flash memory, compact disk (CD) ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, or any other non-transitory medium that may be used to carry or store desired program code means in the form of instructions or data structures and that may be accessed by a general-purpose or special-purpose computer, or a general-purpose or special-purpose processor.

[0247] As used herein, including in the claims, an article “a” before an element is unrestricted and understood to refer to “at least one” of those elements or “one or more” of those elements. The terms “a, ” “at least one, ” “one or more, ” and “at least one of one or more” may be interchangeable. As used herein, including in the claims, “or” as used in a list of items (e.g., a list of items prefaced by a phrase such as “at least one of” or “one or more of” or “one or both of” ) indicates an inclusive list such that, for example, a list of at least one of A, B, or C means A or B or C or AB or AC or BC or ABC (i.e., A and B and C) . Also, as used herein, the phrase “based on” shall not be construed as a reference to a closed set of conditions. For example, an example step that is described as “based on condition A” may be based on both a condition A and a condition B without departing from the scope of the present disclosure. In other words, as used herein, the phrase “based on” shall be construed in the same manner as the phrase “based at least in part on. Further, as used herein, including in the claims, a “set” may include one or more elements.

[0248] The description herein is provided to enable a person having ordinary skill in the art to make or use the disclosure. Various modifications to the disclosure will be apparent to a person having ordinary skill in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other variations without departing from the scope of the disclosure. Thus, the disclosure is not limited to the examples and designs described herein but is to be accorded the broadest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

Claims

1.An apparatus for performing a session management function (SMF) , comprising:at least one memory; andat least one processor coupled with the at least one memory and configured to cause the apparatus to:receive first information associated with a protocol data unit (PDU) session of a user equipment (UE) or an application server; anddetermine to trigger an operation of user plane function (UPF) -based local caching for traffic transmitted via the PDU session or traffic associated with the application server.2.The apparatus of claim 1, wherein the first information comprises at least one of the following:a data network name (DNN) , wherein the DNN is received from an access and mobility management function (AMF) ;single network slice selection assistance information (S-NSSAI) , wherein the S-NSSAI is received from an AMF;a mapping of at least one of a DNN or a S-NSSAI and an indication of a request for UPF-based local caching, wherein the mapping is included in subscription data received from a unified data management (UDM) ;an internal group identifier, wherein the internal group identifier is included in subscription data received from a UDM;a mapping of an internal group identifier and an indication of a request for UPF-based local caching, where the mapping is included in subscription data received from a UDM;an application server (AS) Internet protocol (IP) address, wherein the AS IP address is received from the UPF or a policy control function (PCF) ;a fully qualified domain name (FQDN) , wherein the FQDN is received from the UPF or a PCF;flow information and an indication of a request for UPF-based local caching, wherein the flow information and the indication of the request are received from a PCF or the UE; orapplication information and an indication of UPF-based local caching, wherein the flow information and the indication are received from the UPF.3.The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is further caused to:determine at least one of the following:at least one DNN that supports UPF-based local caching;at least one S-NSSAI that supports UPF-based local caching;at least one internal group identifier that supports UPF-based local caching;at least one AS IP address or a range of AS IP addresses that supports UPF-based local caching; orat least one FQDN that supports UPF-based local caching.4.The apparatus of claim 3, wherein the apparatus is caused to:determine to trigger the operation based on at least one of the following:a DNN associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one DNN;a S-NSSAI associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one S-NSSAI;an internal group identifier associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one internal group identifier;an AS IP address associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses; ora FQDN associated with the PDU session or the application server is comprised in the at least one FQDN.5.The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is further caused to:select the UPF that is capable of locally caching the traffic of the PDU session or the traffic of the application server.6.The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is further caused to:transmit, to the UPF, an AS IP address associated with the PDU session or the application server and an indication of a request for UPF-based local caching.7.The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is further caused to:transmit, to the UPF, an indication of a request for reporting at least one of an AS IP address or a FQDN associated with the PDU session or the application server.8.The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is further caused to:receive, from the UPF, proxy information associated with the UPF, wherein the proxy information comprises at least one of the following:a proxy IP address of the UPF;a port number at the UPF; ora type of a proxy connection between the UE and the UPF.9.An apparatus for performing a user plane function (UPF) , comprising:at least one memory; andat least one processor coupled with the at least one memory and configured to cause the apparatus to:receive, from a session management function (SMF) , an indication of a request for UPF-based local caching for an application server (AS) Internet protocol (IP) address;receive, from a user equipment (UE) , a connection request, wherein a target IP address of the connection request is the AS IP address; andgenerate a connection response for the connection request.10.The apparatus of claim 9, wherein the apparatus is further caused to:receive, from the SMF, the AS IP address and the indication of the request for UPF-based local caching.11.The apparatus of claim 9, wherein the apparatus is further caused to:set a source IP address of the connection response to the AS IP address, wherein the connection request matches with a packet detection rule (PDR) associated with the indication of the request for UPF-based local caching.12.The apparatus of claim 10, wherein the indication of the request for UPF-based local caching is carried in one of the following:a PDR,a forwarding action rule (FAR) associated with the PDR, ora QoS enforcement rule (QER) associated with the PDR.13.The apparatus of claim 9, wherein the indication of the request for UPF-based local caching is carried in a packet flow description (PFD) associated with the AS IP address.14.The apparatus of claim 13, wherein the apparatus is further caused to:receive, from the SMF, at least one application identifier and at least one PFD, wherein one of the at least one application identifier is associated with one or more PFD among the at least one PFD;receive, from the SMF, the application identifier, wherein the application identifier is comprised in the at least one application identifier;determine the PFD based on the at least one corresponding PFD associated with the at least one application identifier.15.The apparatus of claim 9, wherein the apparatus is further caused to:transmit, to the SMF, proxy information associated with the UPF, wherein the proxy information comprises at least one of the following:a proxy IP address of the UPF;a port number at the UPF; ora type of a proxy connection between the UE and the UPF.16.An apparatus for performing a policy control function (PCF) , comprising:at least one memory; andat least one processor coupled with the at least one memory and configured to cause the apparatus to:determine a request for user plane function (UPF) -based local caching associated with an application server (AS) Internet protocol (IP) address; andtransmit, to a session management function (SMF) , the AS IP address and an indication of the request for UPF-based local caching.17.The apparatus of claim 16, wherein the apparatus is further caused to:receive, from an application function (AF) or a network exposure function (NEF) , the request for UPF-based local caching and a flow description including the AS IP address.18.The apparatus of claim 16, wherein the apparatus is further caused to:receive, from an AF or a NEF or a unified data repository (UDR) , at least one AS IP address or a range of AS IP addresses that supports UPF-based local caching.19.The apparatus of claim 18, wherein the apparatus is further caused to:determine whether the AS IP address of a protocol data unit (PDU) session is comprised in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses; anddetermine the request for UPF-based local caching associated with the AS IP address, wherein the AS IP address is comprised in the at least one AS IP address or the range of AS IP addresses.20.A method performed by a session management function (SMF) , the method comprising:receiving first information associated with a protocol data unit (PDU) session of a user equipment (UE) or an application server; anddetermining to trigger an operation of user plane function (UPF) -based local caching for traffic transmitted via the PDU session or traffic associated with the application server.

Images