State machine for supplementary non-access stratum

Abstract

The present application relates to devices and components including apparatus, systems, and methods for non-access stratum (NAS) state machine.

Description

STATE MACHINE FOR SUPPLEMENTARY NON-ACCESS STRATUMTECHNICAL FIELD

[0001] This application relates generally to communication networks and, in particular, to non-access stratum (NAS) state machine.BACKGROUND

[0002] Third Generation Partnership Project (3GPP) Technical Specifications (TSs) define standards for wireless networks. These TSs describe aspects related to user plane and control plane signaling over the networks.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0003] FIG. 1 illustrates a network environment in accordance with some embodiments.

[0004] FIG. 2 illustrates several example architectures for distributed NAS architecture in accordance with some embodiments.

[0005] FIG. 3 illustrates a state diagram for a dependent NAS state machine and radio resource control (RRC) state machine in accordance with some embodiments.

[0006] FIG. 4 illustrates a signaling diagram for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments.

[0007] FIG. 5 illustrates another signaling diagram for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments.

[0008] FIG. 6 illustrates a state diagram for a supplementary NAS connection in accordance with some embodiments.

[0009] FIG. 7 illustrates an operation flow / algorithmic structure in accordance with some embodiments.

[0010] FIG. 8 illustrates another operation flow / algorithmic structure in accordance with some embodiments.

[0011] FIG. 9 illustrates another operation flow / algorithmic structure in accordance with some embodiments.

[0012] FIG. 10 illustrates a user equipment in accordance with some embodiments.

[0013] FIG. 11 illustrates a network node in accordance with some embodiments.DETAILED DESCRIPTION

[0014] In mobile networks, the NAS (Non-Access Stratum) and RRC (Radio Resource Control) protocols work in tandem to provide seamless, secure, and efficient communication between user devices (UEs) and the network. The NAS operates at the core network level, managing high-level functions such as mobility management, session establishment, subscriber authentication, and encryption of sensitive information. Meanwhile, the RRC, which functions within the Access Stratum (AS) , focuses on radio-level tasks, including establishing and releasing connections, handover management, and resource allocation within the radio access network (RAN) . NAS provides the logic and structure for user mobility across networks and sessions. At the same time, RRC may provide reliable and efficient radio link configurations, secure transmission, and optimal resource utilization at the physical layer.

[0015] Both RRC and NAS connections operate in distinct states to manage communication between the UE and the network. The RRC connection can transition between idle, connected, and inactive states, depending on whether the UE is actively transmitting data, conserving battery, or waiting for network activity. Similarly, the NAS connection operates in states that reflect mobility and session management, such as Registered, Deregistered, and Connected, ensuring proper authentication, location tracking, and session continuity. These state transitions in both RRC and NAS are critical for optimizing resource utilization, maintaining connectivity, and ensuring seamless mobility and security across the network.

[0016] In some embodiments, the RRC and NAS state transitions may depend on one another. For example, a transition in the RRC state may cause a transition in the NAS state. This contrasts with the legacy networks in which the RRC and NAS states are independent.

[0017] In some embodiment, the UE may have multiple NAS connections. For example, the UE may have a fundamental NAS connection with a mobility management anchor, e.g., an access and mobility management function (AMF) , and a supplementary NAS connection with a core network function (CNF) , e.g., a session management function (SMF) . The fundamental NAS connection may have a state and state machine defining the rules for transitioning between different states, and the supplementary NAS connection may have its own state and state machine.

[0018] In some embodiments, the rules and conditions for transitioning between different states of the supplementary NAS state machine are defined. Various states are introduced, and transition conditions between them are described. For example, new signaling and timers are introduced to enable the transition from one state to another in the supplementary NAS connection state machine.

[0019] The following detailed description refers to the accompanying drawings. The same reference numbers may be used in different drawings to identify the same or similar elements. In the following description, for purposes of explanation and not limitation, specific details are set forth, such as particular structures, architectures, interfaces, and techniques to provide a thorough understanding of the various aspects of various embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art having the benefit of the present disclosure that the various aspects of the various embodiments may be practiced in other examples that depart from these specific details. In certain instances, descriptions of well-known devices, circuits, and methods are omitted so as not to obscure the description of the various embodiments with unnecessary detail. For the purposes of the present document, the phrases “A / B” and “A or B” mean (A) , (B) , or (A and B) ; and the phrase “based on A” means “based at least in part on A, ” for example, it could be “based solely on A” or it could be “based in part on A. ”

[0020] The following is a glossary of terms that may be used in this disclosure.

[0021] The term “circuitry, ” as used herein, refers to, is part of, or includes hardware components that are configured to provide the described functionality. The hardware components may include an electronic circuit, a logic circuit, a processor (shared, dedicated, or group) or memory (shared, dedicated, or group) , an application-specific integrated circuit (ASIC) , a field-programmable device (FPD) (e.g., a field-programmable gate array (FPGA) , a programmable logic device (PLD) , a complex PLD (CPLD) , a high-capacity PLD (HCPLD) , a structured ASIC, or a programmable system-on-a-chip (SoC) ) , or a digital signal processor (DSP) . In some embodiments, the circuitry may execute one or more software or firmware programs to provide at least some of the described functionality. The term “circuitry” may also refer to a combination of one or more hardware elements (or a combination of circuits used in an electrical or electronic system) with the program code used to carry out the functionality of that program code. In these embodiments, the combination of hardware elements and program code may be referred to as a particular type of circuitry.

[0022] The term “processor circuitry, ” as used herein, refers to, is part of, or includes circuitry capable of sequentially and automatically carrying out a sequence of arithmetic or logical operations, recording, storing, or transferring digital data. The term “processor circuitry” may refer to an application processor, baseband processor, central processing unit (CPU) , graphics processing unit, single-core processor, dual-core processor, triple-core processor, quad-core processor, or any other device capable of executing or otherwise operating computer-executable instructions, such as program code, software modules, or functional processes.

[0023] The term “interface circuitry, ” as used herein, refers to, is part of, or includes circuitry that enables the exchange of information between two or more components or devices. The term “interface circuitry” may refer to one or more hardware interfaces, for example, buses, I / O interfaces, peripheral component interfaces, and network interface cards.

[0024] The term “user equipment” or “UE” as used herein refers to a device with radio communication capabilities that may allow a user to access network resources in a communications network. The term “user equipment” or “UE” may be considered synonymous to, and may be referred to as, client, mobile, mobile device, mobile terminal, user terminal, mobile unit, mobile station, mobile user, subscriber, user, remote station, access agent, user agent, receiver, radio equipment, reconfigurable radio equipment, or reconfigurable mobile device. Furthermore, the term “user equipment” or “UE” may include any type of wireless / wired device or any computing device, including a wireless communications interface.

[0025] The term “computer system, ” as used herein, refers to any type of interconnected electronic devices, computer devices, or components thereof. Additionally, the term “computer system” or “system” may refer to various components of a computer that are communicatively coupled with one another. Furthermore, the term “computer system” or “system” may refer to multiple computer devices or multiple computing systems that are communicatively coupled with one another and configured to share computing or networking resources.

[0026] The term “resource” as used herein refers to a physical or virtual device, a physical or virtual component or asset within a computing or network environment, or a physical or virtual component within, accessible by, or available to a device or component. Resources could include, but are not limited to, memory space / usage, processor / CPU time, processor / CPU usage, processor and accelerator loads, hardware time or usage, electrical power, input / output operations, ports or network sockets, channel / link allocations, throughput, or workload units. A “hardware resource” may refer to compute, storage, or networking resources provided by physical hardware elements. A “virtualized resource” may refer to compute, storage, or networking resources provided by virtualization infrastructure to an application, device, or system. The term “communication resource” may refer to resources that are accessible by, or available to, computer devices / systems for transferring information over a channel of a communication network. For example, communication resources may include, but are not limited to, time / frequency resources, code resources, modulation resources, etc. The term “system resources” may refer to any kind of shared entities to provide services and may include computing or network resources. System resources may be considered as a set of coherent functions, network data objects, or services accessible through a server where such system resources reside on a single host or multiple hosts and are clearly identifiable.

[0027] The term “channel, ” as used herein, refers to any transmission medium, either tangible or intangible, that is used to communicate data or a data stream. The term “channel” may be synonymous with or equivalent to “communications channel, ” “data communications channel, ” “transmission channel, ” “data transmission channel, ” “access channel, ” “data access channel, ” “link, ” “data link, ” “carrier, ” “radio-frequency carrier, ” or any other like term denoting a pathway or medium through which data is communicated. Additionally, the term “link, ” as used herein, refers to a connection between two devices for the purpose of transmitting and receiving information.

[0028] The terms “instantiate, ” “instantiation, ” and the like as used herein refers to the creation of an instance. An “instance” also refers to a concrete occurrence of an object, which may occur, for example, during the execution of program code.

[0029] The term “connected” may mean that two or more elements at a common communication protocol layer have an established signaling relationship with one another over a communication channel, link, interface, or reference point.

[0030] The term “network element, ” as used herein, refers to physical or virtualized equipment or infrastructure used to provide wired or wireless communication network services. The term “network element” may be considered synonymous with or referred to as a networked computer, networking hardware, network equipment, network node, or a virtualized network function.

[0031] The term “information element” refers to a structural element containing one or more fields. The term “field” refers to individual contents of an information element or a data element that contains content. An information element may include one or more additional information elements.

[0032] FIG. 1 illustrates a network environment 100 in accordance with some embodiments. The network environment 100 may include a UE 104 communicatively coupled with a base station 108 of a radio access network (RAN) 110. The UE 104 and the base station 108 may communicate over air interfaces compatible with 3GPP TSs, such as those that define a Sixth Generation (6G) system or a later system. The base station 108 may provide user plane and control plane protocol terminations toward the UE 104.

[0033] The network environment 100 may further include a core network 112. For example, core network 112 may comprise a 6th Generation Core network (5GC) or a later-generation core network. The core network 112 may be coupled to the base station 108 via a fiber optic or wireless backhaul. The core network 112 may provide functions for the UE 104 via the base station 108, e.g., access control and mobility management function (AMF) 124 or a CNF 126. CNF 126 may include managing subscriber profile information, subscriber location, authentication of services, policy control, short messages, or switching functions for voice and data sessions. The core network 112, RAN 110, and RAN 110 may collectively be referred to as network 102.

[0034] The network environment 100 may further include a data network 120. Data network 120 may include a system of interconnected nodes that facilitate data transmission between UE 104 and various application servers and other service providers. The base station 108 and the core network 112 may route application data between the UE 104 and the external data network 120 or application servers. These application servers host web applications, cloud storage, and multimedia streaming services, which communicate with the UE 104 via standardized protocols and interfaces defined by 3GPP, ensuring secure and efficient data exchange.

[0035] The UE 104 and the core network 112 may establish one or more NAS connections 130. UE 104 and the core network 112 may use NAS signaling, e.g., NAS messaged, over NAS connections 130 to make services provided by the core network functions, e.g., AMF 124 or CNF 126, available to UE 104. For example, AMF 124 may provide location tracking, handover management, and registration. Other examples of CN 126 include, but not limited to: SMF, which may provide session and quality of service (QoS) management; unified data management (UDM) and authentication server function (AUSF) , which may provide user authentication, encryption, and integrity protection, and assigning temporary identities such as a global unique temporary identifier (GUTI) or subscriber concealed identifier (SUCI) ; user plan e function (UPF) , which may provide data transport and routing services such as Internet access, or Internet Protocol (IP) address allocation; PCF, which may provide policy enforcement, charging management, or network slicing; SMSF, which may provide short message service; network slice selection function (NSSF) , which may enable enhanced mobile broadband, massive Internet of things (IoT) , or ultra reliable low-latency communication (URLLC) ; and network exposure function (NEF) and application function (AF) , which may provide application programming interface (API) to third-party applications to interact with the core network.

[0036] A distributed NAS operation may allow UE 104 to establish one or more NAS connections 130 with the CNFs. For example, UE 104 may have a NAS connection with AMF 124 and, at the same time, have another direct NAS connection with the CNF 126, e.g., a PCF, SMSF, SMF, etc. The parameters, configuration, or information associated with a NAS for each connection are represented and stored in a NAS entity in UE 104 or network 102 (e.g., core network 112) . The NAS entity in UE 104 may handle signaling and maintain state information required for communication with network 102. The NAS entity in network 102 may manage UE’s context, process NAS messages, or provide authentication or authorization for UE 104.

[0037] NAS connection 130 is a logical connection, e.g., a higher layer or abstract link between the UE 104 and the core network 112. In some instances, signaling over logical channels may not correspond directly to physical links but is instead established and maintained through protocols and software processes. The actual or physical signaling for NAS messages may be performed through the access stratum (AS) , which handles the lower layers responsible for transmitting NAS signaling messages of the air interface and through RAN 110. For example, a NAS message at the UE 104 may be encapsulated in a radio resource control (RRC) message, and in turn, the RRC message is represented in bits and packets that are transmitted by the physical layer (PHY) to RAN 110. RAN 110 may receive the RRC message containing the NAS message, extract the RRC message, and forward the NAS message to the target CNF in the core network over the N2 interface using the N2 application protocol (NGAP) .

[0038] Distributed NAS may be implemented in many different modes or architectures. FIG. 2 provides different architectures for deploying distributed NAS. UE 104 may support one, some, or all of the different architectures for deploying distributed NAS. UE 104 and network 102. For example, in one mode, the UE 104 may connect to some of the CNFs only through AMF 124, and in another mode, the UE 104 may connect to all CNFs directly.

[0039] In some embodiments, UE 104 may have an initial NAS connection with a mobility anchor, e.g., AMF 124. UE 104 NAS connection with the mobility anchor is called a “fundamental NAS connection. ” UE’s subsequent connections with other CNFs are called “supplementary NAS connection (s) . ” NAS connections 130 includes fundamental or supplementary NAS connections.

[0040] To efficiently manage its functions, NAS connections, e.g., fundamental or supplementary NAS connections, transition between different states that reflect the UE’s registration, mobility, and session status with core network 112. These states are designed to optimize signaling, conserve network and device resources, and provide seamless communication and service continuity as UE 104 moves across different network conditions and coverage areas.

[0041] For mobility management (MM) functionality and operation of a NAS connection, there may be two NAS states, e.g., 1) detached or deregistered and 2) connected or registered. In the detached state, UE 104 is not registered with network 102 and cannot access services requiring registration, such as mobile-terminated calls or data sessions. This state may be applied when UE 104 is powered off, outside network coverage, or has explicitly deregistered. UE 104 may initiate a registration procedure to access network services and transition to the connected state. UE 104 can access network services in the connected state, including mobility and session management. UE 104 may operate within this state in either connection management (CM) -idle or CM-connected sub-states. In CM-idle, the UE may not have an active signaling connection with core network 112, and UE 104 may be reachable by network 102 via paging. In CM-connected, UE 104 may have an active signaling connection with the core network 112 through the RRC layer, enabling real-time NAS signaling exchanges.

[0042] NAS connection 102 may have states associated with session management (SM) operations. NAS states for SM operations may include packet data unit (PDU) session inactive state and PDU session active state. In the PDU session inactive state, UE 104 is registered with network 102 but does not have any active data sessions, typically indicating that UE 104 is not actively transmitting or receiving data. In contrast, the PDU session active state may signify that UE 104 has at least one active PDU session, allowing data transfer between UE 104 and external data networks 120. Network 102 may support advanced functionalities such as Quality of Service (QoS) management, session continuity, and resource allocation in this state.

[0043] While NAS operates at the core network level to manage mobility, session, and connection states, the RRC protocol functions within the access stratum to manage signaling and control at the radio interface between UE 104 and RAN 110. RRC may have a complementary role to NAS by facilitating the establishment, maintenance, and release of radio connections and optimizing resource allocation and mobility management at the radio layer. RRC connection between UE 104 and RAN 110 may be in one of several states.

[0044] The primary RRC states are RRC idle, RRC connected and RRC inactive states. These states govern the UE’s interaction with RAN 110 and UE’s overall behavior in terms of signaling and data exchange.

[0045] In legacy systems, in the RRC idle state, UE 104 is not actively connected to network 102 via a dedicated RRC connection, but it remains registered with network 102 at the NAS layer. UE 104 may conserve battery power in this state by not maintaining an active radio link. UE 104 may monitor the network for paging messages that may notify UE 104 of incoming data or signaling requests. This state is particularly useful for UEs that are not actively transmitting or receiving data, as it minimizes power consumption and signaling overhead. If the network or the UE requires an active connection, UE 104 may transition to the RRC connected state.

[0046] The RRC connected state may indicate that UE 104 has an active RRC connection with network 102. UE 104 may exchange both user-plane and control-plane data. In this state, the UE is in communication with RAN 110, allowing real-time data transfer, mobility management (e.g., handovers between cells) , and measurement reporting for network optimization. Because UE 104 maintains an active radio link, power consumption may be higher in RRC connected state compared to the RRC idle state. This state is essential for data sessions, voice calls, and other services requiring low latency and high reliability.

[0047] RRC inactive state may be used to enhance network efficiency and reduce signaling overhead. This state may bridge the gap between the RRC idle state and the RRC connected state, allowing UE 104 to maintain a context with network 102 without the need for a fully active connection. In the RRC inactive state, UE 104 may retain its RRC context and may be reachable via RAN-based notification area paging, which reduces the signaling required for transitioning between idle and connected states. This state is particularly beneficial for UEs that frequently alternate between periods of activity and inactivity, as it reduces the overhead and latency associated with re-establishing an RRC connection.

[0048] In some embodiments, a dependency between RRC state transitions and NAS state transitions is introduced. In some instances, the transition of UE 104 to RRC idle state may trigger UE’s NAS connection with the core network 112 to transition to a NAS detached or disconnected state.

[0049] In some embodiments, in addition to the mobility management NAS connection with AMF 124 or radio access and mobility management function (RAMF) 128. UE 104 may have NAS connection (s) with other CNFs, e.g., non-legacy CNFs. A non-legacy CNF may perform similar functionalities as a legacy CNF and in addition, may have the capability of establishing a direct NAS connection, e.g., a supplementary NAS connection, with UE 104. The NAS connection with AMF 124 or RAMF 128 is the fundamental NAS connection and may have the highest priority. The NAS connection with other CNFs are supplementary NAS connections. Supplementary NAS connections may be supported over the user plane and may have a lower priority than the fundamental NAS connection. Each NAS connection may be associated with a corresponding NAS entity at the NAS layer. Unlike legacy NAS connections, since the supplementary NAS connections are over the user plane (and not through the control plane) , there won’t be any signaling radio bearer (SRB) dedicated to NAS connection with CNF. UE 104 may only allocate data radio bearer or a dedicated type of radio bearer (DRB) to supplementary NAS connections. The DRBs may be used to carry user data packets but may also carry NAS signaling messages. Therefore, the supplementary NAS connection between UE 104 and non-legacy CNF may be used for NAS messages and data traffic. To allow data traffic, the supplementary NAS connections may need to be associated with a PDU session to exchange PDUs between UE 104 and non-legacy CNF. The supplementary NAS connection may carry NAS signaling messages and user data.

[0050] In some embodiments, the NAS state machine may depend on the traffic behavior between UE 104 and CNF. In order to keep the supplementary NAS connection between UE 104 and the CNF alive, UE 104 and CNF may exchange heartbeat or echo messages. These messages may be sent according to a supervision timer, which may have a default value or be negotiated at the connection establishment phase.

[0051] In some instances, UE 104 may be busy with signaling toward other nodes, such as RAMF 128 or AMF 124, or network functions other than the CNF associated with the supplementary NAS connection. The signaling with other nodes may have higher priority than the communication between the UE 104 and the CNF associated with the supplementary NAS connection. UE 104 and CNF may halt their traffic on the supplementary NAS connection in this condition. In this case, UE 104 and CNF may run a timer, referred to as a long timer. Upon expiry of the long timer, UE 104 may transition to the NAS disconnected state. At the same time, CNF may also put UE 104 in the disconnected state. This transition mechanism to the disconnected state may also be based on the number of consecutive heartbeat or echo messages when there is no traffic between UE 104 and the CNF. UE 104 may transition to the NAS disconnected state when the number of heartbeat or echo messages equals or exceeds a threshold. The threshold may be referred to as the supervision window.

[0052] In some instances, the CNF may be busy serving other UEs or nodes, performing other tasks, or being overloaded with ongoing traffic load. The CNF may force the UE to transition to a NAS dormant state. In a dormant state, the supplementary NAS connection between UE 104 and CNF still exists, but the traffic from UE 104 may be halted or delayed for a certain period of time. When UE 104 transitions to a dormant state, UE 104 may either come out of it and transition to a NAS connected state based on the expiry of a dormant timer or may receive a PDU from the CNF. In some instances, when CNF does not have any signaling or data to be sent to UE 104 in a PUD, yet it wants to inform UE 104 that UE 104 may transition out of dormant state, NCF may send a NULL-PDU. The NULL-PDU may carry no information, but it may inform UE 104 that it can transition out of NAS dormant state and send uplink PDUs.

[0053] In some embodiments, CNF may configure or communicate the existence or applicability of the dormant state to UE 104 during the supplementary NAS connection establishment phase.

[0054] FIG. 2 illustrates several example architectures 200 of distributed NAS modes in accordance with some embodiments. Example architectures 200 includes several distributed NAS modes, e.g., distributed NAS modes 1–5. Each mode includes the UE 104, the RAN 110, the AMF 124, and three CN functions, e.g., CNF 1, CNF 2, and CNF 3, where CNF 1 and CNF 2 are legacy CNFs and CNF 3, a next-generation CNF. Each of CNF 1–3 may be an example of CN function 126 in Fig. 1.

[0055] The modes 1–5 vary from one another based on three parameters: 1) whether UE 104 needs to access AMF 124 in order to connect with some of the CNFs, 2) whether mobility management operation (or a portion of it) is performed by RAN 110, and 3) whether the NAS connection is established on control plane or user plane. In all the distributed NAS modes 1–5, physical UE 104 signaling with the CN functions is through RAN 110.

[0056] Distributed NAS mode 1 is an example of a design where UE 104 can have several NAS entities and can directly communicate with various CN functions, e.g., AMF 124, CNFs 1–3, without having to go through the mobility anchor node (e.g., the AMF 124) . For example, UE 104 may have a first NAS entity for connection with the AMF 124, a second NAS entity for connection with CNF 1, a third NAS entity for connection with CNF 2, and a fourth NAS entity for connection with CNF 3.

[0057] Distributed NAS mode 2 is similar in the topology and connections with distributed NAS mode 1. However, unlike distributed NAS mode 1, in distributed NAS mode 2, a portion (or all) of the NAS protocol, e.g., mobility management (MM) , is performed in RAN 110. In some examples, UE 104 may receive information from network 102 or RAN 110, indicating that a portion of the NAS protocol resides in RAN 110. Like distributed NAS mode 1, UE 104 can directly communicate with all the CN functions, e.g., AMF 124 or CNFs 1–3, without going through AMF 124.

[0058] Distributed NAS mode 3 is a variation of distributed NAS mode 2 in which UE 104 may not directly communicate with all the CN functions. In this example, UE 104 can communicate directly with CNF 2 and AMF 124 and may communicate with CNF 1 and CNF 3 through AMF 124. In distributed NAS mode 3, a portion (or all) of the NAS protocol, e.g., mobility management, is performed in RAN 110. In some examples, all legacy CNFs may be accessed only through AMF 124 (not depicted) . In other examples, UE 104 may establish a direct NAS connection with legacy CNF 2 and reach legacy CNF 1 and next-generation CNF 3 through AMF 124 (as illustrated by FIG. 2, Distributed NAS mode 3) .

[0059] In distributed NAS modes 1–3, the NAS connections are carried out on the control plane. The control plane is a logical grouping of related functions, protocols, and processes related to signaling, managing connections, mobility, authentication, and resource allocation.

[0060] Distributed NAS mode 4 is similar to distributed NAS mode 3, where all connections are over the control plane. Distributed NAS mode 4 illustrates the design where the UE 104 may communicate with legacy CNFs 1 and 2 through AMF 124 and may directly connect with next-generation CNF 3 through a NAS connection.

[0061] In distributed NAS mode 5, UE 104 may reach legacy CNFs, e.g., CNFs 1 and 2, through the fundamental NAS connection with AMF 124 via the control plane. UE 104 may reach the non-legacy CNFs, e.g., CNF 3, directly through a supplementary NAS connection with non-legacy CNFs via user plane, e.g., UPF. The RRC protocol is implemented and supported in RAN 110.

[0062] Distributed NAS mode 6, is very similar in topology with the distributed NAS mode 5. The main difference between the two is that AMF 124 in mode 5 is replaced with a RAMF 128. RAMF 128 may implement NAS protocol and some or all of the RRC protocol. In some instances, RAMF 128 may support the functions of NAS, e.g., mobility management and the main parts of the RRC protocol. UE 104 may access the legacy CNFs, e.g., SMF, PCF, or via the control plane and RAMF 128. UE 104 may access the non-legacy CNFs via supplementary NAS functions. In some instances, the supplementary NAS connection may be via the user plane.

[0063] In some instances, UE 104 may establish a fundamental NAS connection with the mobility management function, e.g., AMF 124 or RAMF 128. Concurrently to, or after establishing the NAS connection with the mobility management entity, UE 104 may establish a supplementary NAS connection with another CNF. To establish a fundamental NAS connection, upon identifying a new network, UE 104 may perform a random access procedure. Random access procedure may include an exchange of messages between UE 104 and network 102. UE 104 may send a random access preamble. In response to the random access preamble (message 1) , network 102, e.g., base station 108, may send a random access response (RAR) , e.g., message 2, to UE 104. The completion of the random access procedure establishes a physical layer link between UE 104 and RAN 110. At this point, UE 104 is not yet fully connected or registered with the core network 112. After receiving the RAR, UE 104 may begin signaling to establish the RRC and fundamental NAS connections.

[0064] To establish the RRC connection, UE 104 may send an RRC connection request message to RAN 110, indicating its intention to initiate a connection. Network 102 may respond with an RRC connection setup message, providing the configuration necessary for UE 104 to establish a signaling link with RAN 110.

[0065] In some instances, e.g., in mode 6, as described above, the RRC protocol is implemented in RAMF 128; as such, RAN 110 may forward the RRC setup request to RAMF 128. RAN 110 may receive the RRC setup message from RAMF 128 and forward it to UE 104.

[0066] UE 104 may complete the RRC connection setup by sending an RRC connection setup complete message to RAN 110. In some instances, e.g., in mode 6, as described above, the RRC protocol is implemented in RAMF 128; as such, RAN 110 may forward the RRC setup complete message to RAMF 124.

[0067] In some embodiments, UE 104 may have one fundamental NAS connection with a mobility anchor, e.g., AMF 124 in mode 5 or RAMF 128 in mode 6. In addition, UE 104 may have one or more supplementary NAS connections with other CNFs. The number of supplementary NAS connections may depend on UE’s configuration or capabilities.

[0068] In some instances, the RRC setup complete message may carry the initial NAS message, such as a registration request or service request, depending on the purpose of the connection. Once the NAS message is delivered to AMF 124 or RAMF 128, core network 112 may respond with appropriate NAS signaling, such as a registration accept or a service accept, completing the establishment of the NAS connection. This coordinated exchange of RRC and NAS signaling may allow UE 104 to transition smoothly to the connected state, enabling both control-plane and user-plane communication with the network.

[0069] Once the RRC and the fundamental NAS connections are established, UE 104 may initiate the packet data unit (PDU) session setup and perform network repository function (NRF) discovery to access data services and network resources.

[0070] UE 104 may initiate the PDU session setup process to establish connectivity with data network 120. UE 104 may send a NAS session management (SM) PDU session establishment request message to the core network 112 via the AMF 124 or RAMF 128. This request may include the session management parameters, such as the requested data network name (DNN) , slice information (S-NSSAI) , and any desired Quality of Service (QoS) requirements. AMF 124 or RAMF 128 may forward the request to the SMF (session management function) , which evaluates the request, allocates the necessary network resources, and selects the UPF to handle the data traffic. SMF may respond to UE 104 with a PDU session establishment accept message, which includes the session configuration details (e.g., QoS rules, IP address, or IPv6 prefix) . Once this process is complete, UE 104 may begin exchanging user-plane data with the data network.

[0071] The NRF discovery process is used by core network functions to dynamically discover other network functions and their capabilities, enabling flexible and efficient service-based architecture operations. While UE 104 itself may not directly interact with the NRF, the network functions managing the PDU session, such as the SMF, AMF 124, or RAMF 128, may query the NRF to discover suitable network functions (e.g., PCF, UPF, or other SMFs) required to support the requested session or services. The NRF may maintain a repository of all registered network functions, their profiles, and supported services. For example, when the AMF 124, RAMF 128, or SMF needs to locate a suitable UPF for a PDU session, it queries the NRF, and the NRF may respond with the appropriate UPF instance based on the requested criteria, such as network slice availability or geographic location. NRF discovery may be integrated with the PDU session setup, enabling the data connection for UE 104 and NRF discovery to allow the network functions involved in the session to be dynamically and efficiently orchestrated. PDU session setup and NRF discovery processes may enable seamless and scalable data service delivery.

[0072] In some embodiments, UE 104 may send a CNF discovery request to NRF, e.g., to discover CNF 3. UE 104 may send the CNF discovery request to UPF, and UPF, in turn, may forward the message to NRF. NRF may send a CNF discovery response to UE 104 via UPF. The CNF discovery response may include the CNF address and other information, such as data network name (DNN) or security parameters. UE 104 may establish a PDU session with the target CNF, e.g., CNF 3, by the CNF information in the CNF discovery response. Once the PDU session between UE 104 and target CNF, e.g., CNF 3, is set, a supplementary NAS connection is established between UE 104 and target CNF.

[0073] The distributed NAS and supplementary NAS connections make the NAS protocol different in non-legacy networks from legacy networks. It is beneficial to have a state machine for NAS protocol such that UE 104, AMF 124, or RAMF 128 (and possibly other core network nodes or functions) can maintain the same states and be in sync.

[0074] FIG. 3 illustrates a state diagram 300 for a dependent NAS and RRC state machines in accordance with some embodiments. The dependent RRC and NAS state management may provide better resource efficiency. UE 104 and RAMF 128 may establish a NAS connection at the mobility management layer. Hence, the NAS connection will be a fundamental NAS connection.

[0075] RRC sates 310 shows the RRC state machine, including RRC states, and the transition actions, e.g., conditions, triggers, or signaling associated with each transition.

[0076] UE 104 may transition from RRC idle to RRC connected states when the UE needs to establish an active signaling connection with the network. The transition may be triggered by transition action 310. Transition action 310 may be a mobile-originated event, such as initiating a data session, voice call, or sending a service request. In some instances, transition action 310 may be a network-originated event such as receiving a paging message for incoming data or calls. UE 104 may perform a random access procedure to establish the physical link, followed by RRC signaling to transition to the connected state.

[0077] UE 104 may transition from an RRC connected state to an RRC inactive state. Transition to an RRC inactive state may occur when network 102 decides to optimize resource use while maintaining UE context for quick resumption of activity. The transition from RRC connected to RRC inactive state may be triggered by transition action 320. Transition action 320 may be detection or determination of a low activity level, intermittent data transfer, or the need to offload signaling traffic. For example, an expiration of an inactivity timer may cause UE 104 to transition from an RRC connected state to an RRC inactive state. In some instances, UE 104 may receive a message from network 102, e.g., RAMF 128, including an indication that may cause UE 104 to transition from an RRC connected state to an RRC inactive state. While in an RRC inactive state, UE 104 may monitor the paging channel, send RAN updates, e.g., location updates, and perform NAS signaling, such as mobility management procedures or measurement reporting. UE 104 may periodically send the updates or reports to network 102, e.g., RAN 110 or core network 112.

[0078] UE 104 may transition from an RRC inactive state to an RRC connected state. The transition from an RRC inactive state to an RRC connected state may be triggered by transition action 330. Transition action 330 may include an uplink transmission when UE 104 needs to resume an active connection. Transition action 330 may be a downlink transmission when network 102 needs to resume an active connection. For example, UE 104 may initiate uplink data transmission, or network 102 may page UE 104 for incoming data or signaling. UE 104 may send an RRC resume message or a RAN update to initiate the transition.

[0079] UE 104 may transition from an RRC connected state to an RRC idle state. UE 104 may transition from an RRC connected state to an RRC idle state when network 102 determines that UE 104 no longer requires an active connection, typically due to inactivity or the expiration of an inactivity timer. This transition may conserve radio and network resources by releasing the dedicated connection. The transition from RRC connected state to RRC idle state may be triggered by transition action 340. Transition action 340 may include sending an RRC release message. For example, UE 104 may send an RRC release message to RAMF 128 to initiate the transition. In some embodiments, RAMF 128 may reject the RRC connection. RAMF 128 rejection of the RRC connection may be an example of a transition action 340 and may cause UE’s transition from an RRC connected to an RRC idle state.

[0080] In some instances, UE 104 may transition from an RRC inactive state to an RRC idle state (not depicted in FIG. 3) . UE 104 may transition from an RRC inactive state to an RRC idle state when network 102 determines that prolonged inactivity makes it unnecessary to maintain the UE context. In some instances, this transition releases the stored context in the network, requiring UE 104 to re-establish both the connection and context when needed in the future.

[0081] NAS states 320 includes the NAS states and the transition between the states. It also includes the signaling, condition, or triggers associated with the transitions.

[0082] UE 104 may transition from NAS detached (or deregistered) state to NAS connected (or registered) state. Transition from NAS detached state to NAS connected state may be triggered by transition action 350. Transition action 350 may include initiating registration operation or the associated signaling. For example, UE 104 may transition from NAS detached state to NAS connected state by initial registration.

[0083] UE 104 may transition from a NAS connected (or registered) state to a NAS detached (or deregistered) state. Transition from NAS connected state to NAS detached state may be triggered by transition action 360. Transition action 350 may include deregistration operation or rejection of a registration by network 102. For example, UE 104 may transition from a NAS connected state to a NAS detached state by deregistration procedure or when registration is rejected by RAMF 128.

[0084] RRC Idle state may be entered during the registration, e.g., rejection of the RRC connection by RAMF 128. RRC idle may be entered when the NAS (and hence, RRC) connection is released.

[0085] In some embodiment, an RRC idle state and a NAS detached state may be dependent to one another. Transition to RRC idle state may cause a transition to NAS detached state, or a transition to NAS detached state may cause a transition to RRC idle state. For example, UE 104 may receive a RAMF RRC rejection message, indicating that RAMF 128 has rejected UE’s RRC connection. The RAMF RRC rejection may cause UE 104 to transition from an RRC connected to an RRC idle state and may also cause UE 104 to transition from a NAS connected state to a NAS detached state.

[0086] In some embodiments, RRC connected and inactive states may be dependent on the NAS connected state. The transition of UE 104 to a NAS connected state may cause an RRC transition to RRC connected or RRC inactive states.

[0087] FIG. 4 illustrates a signaling diagram 400 for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments. Signaling diagram 400 is an example of mobile-originated (MO) supplementary NAS and NAS state transitions. Signaling 400 may include messages exchanged between UE 104, AMF 124 or RAMF 128, SMF 310, UPF 314, NRF 318, and CNF 3. Signaling is an example of signaling for establishing a supplementary NAS connection between UE 104 and CNF 3, and signaling is used to force the supplementary NAS connection to transition to a NAS dormant state.

[0088] At 420, UE 104 and AMF 124 (or RAMF 128) may establish a fundamental NAS connection. As described above, establishing fundamental NAS connection may include performing random access procedure, RRC setup procedures, and NAS setup signaling.

[0089] At 425, UE 104 may establish a PDU session setup (e.g., default PDU session) and perform NRF discovery as described above. The PDU session setup may involve AMF 124, SMF 310 and UPF 314.

[0090] At 430, UE 104 may generate and send a CNF discovery request to NRF 318 via UPF 314. The CNF discovery request may request information associated with the CNF 3.

[0091] At 435, UE 104 may NRF 318 may send a CNF discovery response to UE 104 via UPF 314. The discovery response may include an address associated with CNF 3 or DNN.

[0092] At 440, UE 104 may set up a PDU session for CNF 3. As described above, the process of setting up a PDU session for CNF 3 may include UE 104 sending a request to AMF 124, including parameters such as CNF identifier or DNN, slice information, or any desired QoS requirement. AMF 124 may forward the request to SMF 310, which may evaluate the request, allocate network resources, and select UPF 314 to handle the data traffic. SMF 310 then may send a response to UE 104, which may include the session configuration details. Once this process is complete, UE 104 may begin exchanging user plane data or control signaling over the user plan with CNF 3.

[0093] At 445, UE 104 may generate and send a supplementary NAS connection request to CNF 3 via UPF 104.

[0094] At 450, CNF 3 may send a supplementary NAS connection response to UE 104. Connection response, among other fields and parameters, may include an indication of one or more of: a supervision timer, a long timer, a supervision window, an indication of whether a dormant state is supported, and a dormant timer.

[0095] At 455, CNF 3 may generate and send an indication that may cause UE 104 to transition to a NAS dormant state. In some embodiments, the message may include a value for a dormant timer. The dormant timer provided in this message may override the dormant timer configuration received in the connection response received at 450.

[0096] FIG. 5 illustrates another signaling diagram 500 for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments. Signaling diagram 500 is an example of signaling for a mobile-terminated (MT) scenario. Signaling diagram 500 include UE 104 establishing a fundamental NAS connection with AMF 124 and sets up a default PDU session over UPF 314 using AMF 124 and SMF 310. CNF 3 initiates establishing a supplementary NAS connection with UE 104 using UDM 518.

[0097] At 520, signaling diagram 500 includes signaling for establishing a fundamental NAS connection setup, for example, as described in signaling diagram 400 at 420.

[0098] At 525, signaling diagram 500 includes signaling for setting up a PDU session and performing NRF discovery, for example, as described in signaling diagram 400 at 425.

[0099] At 530, CNF 3 may have a downlink PDU for UE 104 but may not have any NAS connection with UE 104. CNF 3 may generate and send a query to UDM 518 to retrieve UE’s information. The query may request information associated with UE’s subscription information, registration status, or location information. For example, CNF 3 may send a request to UDM 518 via the Nausf (a network interface to the authentication server function (AUSF) ) or Nudm (a network interface to UDM) service-based interface.

[0100] At 535, UDM 518 may send a response to CNF 3. UDM 518 may use the unique identifier of UE 104, such as its subscription concealed identifier (SUCI) or subscription permanent identifier (SUPI) provided in the request to locate the UE’s subscription data stored in network 102. If UE 104 is registered, UDM 518 may retrieve information such as UE’s registration status or service AMF 124 address and send them to CNF 3 in the response.

[0101] At 540, CNF 3 may send a message to AMF 124. The message may indicate that CNF 3 needs to establish a supplementary NAS connection with UE 104. CNF 3 may send a request to AMF 124 through Namf (network interface to AMF 124) . The request may include information such as the target UE’s SUPI or PDU session information.

[0102] At 545, AMF 124 may use its stored context for UE 104 to determine its current reachability and RRC state. If UE 104 is in an RRC connected state, AMF 124 already has an active signaling connection to UE 104 through RAN 110. If UE 104 is in an RRC inactive state, AMF 104 may re-activate the connection by providing downlink data (PDU) to RAN 110 so that the UE 104 can be paged by RAN 110. If UE 104 is in an RRC idle state, AMF 124 may initiate a paging procedure to notify UE 104 of the incoming communication and transition UE 104 to an RRC connected state. AMF 124 may trigger paging if necessary and RAN 110 may establish RRC connection if needed. Once UE 104 is in RRC connected state, AMF 124 may forward the request or message from CNF 3, e.g., session setup request, application data, or signaling message, to UE 104. AMF 124 may use the NAS signaling layer to forward the message to UE 104.

[0103] If UE 104 and CNF 3 do not have an active or connected supplemental NAS connection in a NAS connected state, UE 104 may first establish a supplemental NAS connection with CNF 3. The following signaling is associated with establishing a supplemental NAS connection between UE 104 and CNF 3.

[0104] At 550, UE 104 may generate and send a service request to AMF 124. The request may include a service type set to indicate a mobile-terminated request.

[0105] At 555, AMF 124 may generate and send a service acceptance to UE 104, which will provide UE 104 with CNF 3 information. CNF 3 information may include CNF 3 identifier (ID) or temporary ID.

[0106] At 560, signaling diagram 500 includes signaling for establishing a PDU session for target CNF, for example, as described in signaling diagram 400 at 440.

[0107] At 565, signaling diagram 500 includes signaling for establishing a supplementary NAS connection setup, for example, as described in signaling diagram 400 at 445.

[0108] At 570, signaling diagram 500 includes signaling in order to force the UE 104 to dormant state, for example, as described in signaling diagram 400 at 450.

[0109] At 575, signaling diagram 500 includes signaling for establishing a fundamental NAS connection setup, for example, as described in signaling diagram 400 at 455.

[0110] FIG. 6 illustrates a state diagram 600 for a supplementary NAS connection in accordance with some embodiments. The state diagram 600 is an example of a NAS state machine for a supplementary NAS connection between UE 104 and a non-legacy CNF, e.g., CNF 3. The NAS state diagram 600 includes a NAS disconnected state, a NAS connected state, and a NAS dormant state. UE 104 or CNF may track the state of the supplementary NAS connection, maintain a copy of the state diagram, or implement the rules and conditions governing the state transitions.

[0111] NAS disconnected state may also be referred to as NAS detached or deregistered state. When in a NAS disconnected state, UE 104 and the non-legacy CNF may not exchange any traffic (data or control signaling) . In a NAS connected state, transmission and reception of PDUs between UE 104 and the CNF is possible. In a NAS dormant state, UE 104 may be inhibited from sending uplink PDUs for a certain period of time. CNF may send downlink PDUs or NULL-PDU to UE 104, and UE 104 may monitor downlink transmission from CNF.

[0112] The following describes the transition actions, e.g., rules, triggers, or conditions for transitions between states in the state diagram 600.

[0113] In some embodiments, the supplementary NAS connection between UE 104 and CNF may be in a NAS disconnected state. While in NAS disconnected state, UE 104 may be inhibited from transmission or reception of PDUs. The supplementary NAS connection may transition to NAS connected state. The transition from a NAS disconnected to a NAS connected state may be triggered by transition action 610. Transition action 610 may by generation or transmission of a connection request by the UE 104. UE 104 may send a connection request message to CNF. In response, UE 104 may receive a supplementary NAS connection response message from CNF. The response message may include configuration parameters associated with the supplementary NAS connection such as supervision timer, long timer, supervision window, an indication of whether the dormant state is supported, or a configuration of dormant timer.

[0114] Once in the NAS connected state, the supplementary NAS connection may transition to the NAS disconnected state, stay in the NAS connected state, or transition to the NAS dormant state. In the NAS connected state, UE 104 may transmit or receive PDUs. When there is no data or message to be transmitted to CNF, UE 104 may generate and transmit heartbeat or echo messages to CNF to indicate that the supplementary NAS connection is alive and active. In response to heartbeat or echo messages, UE 104 may receive and process heartbeat or echo response messages transmitted by CNF, acknowledging receipt of the heartbeat or echo message or indicating that the supplementary NAS connection is alive or active.

[0115] The state of the supplementary NAS connection may transition from the NAS connected state to the NAS disconnected state. The transition from a NAS connected state to a NAS disconnected state may be triggered by transition action 620. In some embodiments, transition action 620 may be detecting or determining the expiration of a long timer. UE 104 (and CNF) may start a long timer associated with the supplementary NAS connection upon establishing the supplementary NAS connection. The long timer may be configured by RRC signaling or by NAS signaling. For example, the connection response message may configure the long timer. The supplementary NAS connection may transition to the NAS disconnected state from the NAS connected state upon expiry of the long timer.

[0116] In some embodiments, transition action 620 may include detection or determination that the number of transmitted heartbeats or echoes meets or exceeds a threshold, or the number of responses to heartbeats or echoes meets or exceeds the same or another threshold. UE 104 (or CNF) may count the number of heartbeats or echoes transmitted to the CNF (or received by the CNF) . The supplementary NAS connection may transition to the NAS disconnected state from the NAS connected state when the number of heartbeats or echoes (transmitted by UE 104 or received by CNF) equals or exceeds a threshold. RRC signaling or NAS signaling may configure the threshold. For example, UE 104 may receive an RRC configuration that includes a value associated with the threshold. In another example, the value of the threshold may be configured by the NAS connection response message.

[0117] In some embodiments, UE 104 (or CNF) may count the number of heartbeats or echo response messages received by UE 104 (or transmitted by CNF) . The supplementary NAS connection may transition to the NAS disconnected state from the NAS connected state when the number of heartbeat or echo response messages (transmitted by CNF or received by UE 104) equals or exceeds a threshold. RRC signaling or NAS signaling may configure the threshold. For example, UE 104 may receive an RRC configuration that includes a value associated with the threshold. In another example, the value of the threshold may be configured by the NAS connection response message.

[0118] In some embodiment, transition of the supplementary NAS connection from the NAS connected state to the NAS disconnected state may be triggered by transition action 630. Transition action 630 may include exchange of disconnect messages between UE 104 and the CNF. For example, UE 104 may generate and send a disconnect message, e.g., a disconnect request message, to the CNF. UE 104 may receive and process an acknowledgment, e.g., a disconnect response message, from the CNF. In another example, the CNF may initiate the transition of the supplementary NAS connection from the NAS connected state to the NAS disconnected state. The CNF may generate and send a disconnect message, e.g., a disconnect request message, to UE 104. CNF may receive and process an acknowledgment, e.g., a disconnect response message, form UE 104. Exchange of disconnect messages may cause the supplementary NAS connection to transition from the NAS connected state to the NAS disconnect state.

[0119] In some embodiments, the supplementary NAS connection may transition to a NAS dormant state from the NAS connected state. In some implementations, such transmission may be optional. In some embodiments, UE 104 may send capability or preference reports to indicate its support for NAS dormant state for the supplementary NAS connection. In some embodiments, UE 104 may receive a message indicating whether the target CNF supports NAS dormant state for the supplementary NAS connection. For example, CNF may use the connection response message to indicate whether it supports the NAS dormant state.

[0120] Transition to a NAS dormant state from a NAS connected state may be triggered by transition action 640. Transition action 640 may include a transmission or reception of a message that may cause or force the transition to dormant state. In some embodiments, the CNF may be busy serving other tasks or may be overloaded with ongoing traffic. The CNF may force the supplemental NAS connection to the NAS dormant state. CNF may send a message to UE 104 to force UE 104 to transition the supplemental NAS connection to the NAS dormant state from the NAS connected state. The message may be a NAS message sent over the supplemental NAS connection through UPF.

[0121] Transition from a NAS dormant state to a NAS connected state may be triggered by transition action 650. Transition action 650 may include a transmission or reception of a message or may be an expiration of a dormant timer. In the NAS dormant state, UE 104 may be inhibited from uplink PDU transmission. UE 104 may monitor downlink communications from CNF. UE 104 may receive one or more downlink PDUs from CNF. Receiving a downlink PDU from CNF may trigger the transition of supplemental NAS connection from the NAS dormant state to the NAS connected state. In some embodiments, CNF may not have active traffic to generate data carrying PDUs for transmission to UE 104; and CNF wants to trigger the transition of the supplemental NAS connection from the NAS dormant state to the NAS connected state at UE 104. CNF may generate a NULL PDU and send it to UE 104 to trigger transitioning the supplemental NAS connection from the NAS dormant state to the NAS connected state. The NULL PDU may carry no information and only serve to inform UE 104 that it can transition to the NAS connected state or that UE 104 may send uplink PUDs.

[0122] In some embodiments, a dormant timer is associated with the NAS dormant state. UE 104 may receive and process configuration (s) associated with the dormant timer. UE 104 may receive dormant timer configuration through RRC signaling. In other instances, UE 104 may receive dormant timer configuration through NAS signaling. For example, the connection response message may include the configuration of the dormant timer. UE 104 (or CNF) may start the dormant timer upon entering the NAS dormant state. Upon the expiration of the dormant timer, UE 104 (or CNF) may trigger the transitioning of the supplemental NAS connection to the NAS connection state.

[0123] FIG. 7 illustrates an operation flow / algorithmic structure 700 in accordance with some embodiments. The operation flow / algorithmic structure 700 may be performed or implemented by a UE such as, for example, the UE 104 or UE 1000; or components thereof, for example, baseband processor circuitry 1004A.

[0124] The operation flow / algorithmic structure 700 may include, at 710, establishing a NAS connection with RAMF 128. The NAS connection may be a fundamental NAS connection. The NAS connection may have a NAS connected state or a NAS detached state. The NAS connection may be associated with a first NAS state.

[0125] RAMF 128 may implement NAS and RRC protocol. The RRC may be in a first RRC state. RAMF 128 may control and coordinate the state transition of RRC and NAS connections.

[0126] The operation flow / algorithmic structure 700 may include, at 720, detecting an RRC transition. RRC connection may transition from the first RRC state to a second RRC state.

[0127] The operation flow / algorithmic structure 700 may include, at 730, transitioning the NAS connection from a first state to a second state. Detection of the RRC transition from a first state to a second state may cause the transmission of NAS connection from a first NAS state to a second NAS state. For example, the transition of the RRC connection from RRC connected to the RRC idle state may cause the NAS connection to transition from a connected state to a detached state.

[0128] FIG. 8 illustrates an operation flow / algorithmic structure 800 in accordance with some embodiments. The operation flow / algorithmic structure 800 may be performed or implemented by a UE such as, for example, the UE 104 or UE 1000; or components thereof, for example, baseband processor circuitry 1004A.

[0129] The operation flow / algorithmic structure 800 may include, at 810, establishing a first NAS and a second NAS connections. The first NAS connection may be a fundamental NAS connection with a mobility anchor, e.g., AMF 124 or RAMF 128. The second NAS connection may be a supplementary NAS connection with a non-legacy CNF, e.g., CNF 3. The first NAS connection may be associated with a state S (1, 1) , the first NAS’ first state and the second NAS connection may be associated with state S (2, 1) , the second NAS’s first state, wherein in S (x, y) , x denotes the index of the NAS, e.g., S (1, y) is associated with the first NAS and S (2, y) is associated with second NAS, and y denotes the index of the state, e.g., S (x, 1) indicates first state, and S (x, 2) indicates the second state of NAS x.

[0130] The state of the supplemental NAS, e.g., S (2, y) , may be one of NAS disconnected, NAS connected, or NAS dormant states. The state of fundamental NAS and the state of supplementary NAS may be independent of each other. In some instances, a transition of the fundamental NAS to the NAS disconnected (detached or deregistered) state may also cause the supplementary NAS connection to transition to the NAS disconnected state.

[0131] The operation flow / algorithmic structure 800 may include, at 820, detecting a trigger. The trigger may be an event, a condition, or a rule that may cause a transition in the state of the supplemental NAS connection. For example, the trigger may be the exchange of one or more messages, the expiration of a timer, or the value of a counter reaching or exceeding a threshold.

[0132] The operation flow / algorithmic structure 800 may include, at 830, transitioning the supplementary NAS connection from a first state to a second state. In response to detecting the trigger, the supplemental NAS connection may transition from a first state, S (2, 1) , to a second state, S (2, 2) .

[0133] FIG. 9 illustrates an operational flow / algorithmic structure 900 in accordance with some embodiments. The operation flow / algorithmic structure 900 may be performed or implemented by a base station or core network function such as, for example, the base station 108, the core network 112, AMF 124, or CNF 126, or the network device 1100; or components thereof, for example, baseband processor circuitry 1104A.

[0134] The operation flow / algorithmic structure 900 may include, at 910, establishing a NAS connection through UPF. The NAS connection may be a supplementary NAS connection between CNF and UE 104.

[0135] The operation flow / algorithmic structure 900 may include, at 920, identifying a first state of the NAS connection. CNF (or UE 104) may maintain or track the state of the supplemental NAS connection. In some embodiments, CNF may send a message, e.g., a forced to dormant message, to force UE 104 to transition from a NAS connected state to a NAS dormant state.

[0136] In some embodiments, the operation may include receiving a heartbeat or echo message from UE 104 and, in response to receiving the heartbeat or echo message, generating and sending a heartbeat or echo response message to UE 104. When the number of received heartbeat or echo messages equals or exceeds a threshold, or the number of transmitted heartbeat or echo response messages equals or exceeds another threshold, CNF may send a message to cause UE 104 to transition from a NAS connected state to a NAS disconnected state.

[0137] The operation flow / algorithmic structure 900 may include, at 930, generating a message to cause the NAS connection to transition from the first state to the second state.

[0138] FIG. 10 illustrates a UE 1000 in accordance with some embodiments. The UE 1000 may be similar to and substantially interchangeable with the UE 104.

[0139] The UE 1000 may be any mobile or non-mobile computing device, such as, for example, mobile phones, computers, tablets, industrial wireless sensors (for example, microphones, carbon dioxide sensors, pressure sensors, humidity sensors, thermometers, motion sensors, accelerometers, laser scanners, fluid level sensors, inventory sensors, electric voltage / current meters, or actuators) , video surveillance / monitoring devices (for example, cameras or video cameras) , wearable devices (for example, a smartwatch) , or Internet-of-things devices.

[0140] The UE 1000 may include processors 1004, RF interface circuitry 1008, memory / storage 1012, user interface 1016, sensors 1020, driver circuitry 1022, power management integrated circuit (PMIC) 1024, antenna 1026, and battery 1028. The components of the UE 1000 may be implemented as integrated circuits (ICs) , portions thereof, discrete electronic devices, or other modules, logic, hardware, software, firmware, or a combination thereof. The block diagram of FIG. 10 is intended to show a high-level view of some of the components of the UE 1000. However, some of the components shown may be omitted, additional components may be present, and different arrangements of the components shown may occur in other implementations.

[0141] The components of the UE 1000 may be coupled with various other components over one or more interconnects 1032, which may represent any type of interface, input / output, bus (local, system, or expansion) , transmission line, trace, or optical connection that allows various circuit components (on common or different chips or chipsets) to interact with one another.

[0142] The processors 1004 may include processor circuitry such as, for example, baseband processor circuitry (BB) 1004A, central processor unit circuitry (CPU) 1004B, and graphics processor unit circuitry (GPU) 1004C. The processors 1004 may include any type of circuitry or processor circuitry that executes or otherwise operates computer-executable instructions, such as program code, software modules, or functional processes from memory / storage 1012 to cause the UE 1000 to perform operations as described herein. The processors 1004 may also include interface circuitry 1004D to communicatively couple the processor circuitry with one or more other components of the UE 1000.

[0143] In some embodiments, the baseband processor circuitry 1004A may access a communication protocol stack 1036 in the memory / storage 1012 to communicate over a 3GPP-compatible network. In general, the baseband processor circuitry 1004A may access the communication protocol stack 1036 to: perform user plane functions at a PHY layer, MAC layer, RLC layer, PDCP layer, SDAP layer, and PDU layer; and perform control plane functions at a PHY layer, MAC layer, RLC layer, PDCP layer, RRC layer, and a NAS layer. In some embodiments, the PHY layer operations may additionally / alternatively be performed by the components of the RF interface circuitry 1008.

[0144] The baseband processor circuitry 1004A may generate or process baseband signals or waveforms that carry information in 3GPP-compatible networks. In some embodiments, the waveforms for NR may be based on cyclic prefix OFDM (CP-OFDM) in the uplink or downlink, and discrete Fourier transform spread OFDM (DFT-S-OFDM) in the uplink.

[0145] The memory / storage 1012 may include one or more non-transitory, computer-readable media that includes instructions (for example, communication protocol stack 1036) that may be executed by one or more of the processors 1004 to cause the UE 1000 to perform various operations described herein.

[0146] The memory / storage 1012 includes any type of volatile or non-volatile memory that may be distributed throughout the UE 1000. In some embodiments, some of the memory / storage 1012 may be located on the processors 1004 themselves (for example, memory / storage 1012 may be part of a chipset that corresponds to the baseband processor circuitry 1004A) , while other memory / storage 1012 is external to the processors 1004 but accessible thereto via a memory interface. The memory / storage 1012 may include any suitable volatile or non-volatile memory such as, but not limited to, dynamic random access memory (DRAM) , static random access memory (SRAM) , erasable programmable read only memory (EPROM) , electrically erasable programmable read only memory (EEPROM) , Flash memory, solid-state memory, or any other type of memory device technology.

[0147] The RF interface circuitry 1008 may include transceiver circuitry and a radio frequency front module (RFEM) that allows the UE 1000 to communicate with other devices over a radio access network. The RF interface circuitry 1008 may include various elements arranged in transmit or receive paths. These elements may include, for example, switches, mixers, amplifiers, filters, synthesizer circuitry, and control circuitry.

[0148] In the receive path, the RFEM may receive a radiated signal from an air interface via antenna 1026 and proceed to filter and amplify (with a low-noise amplifier) the signal. The signal may be provided to a receiver of the transceiver that down-converts the RF signal into a baseband signal that is provided to the baseband processor of the processors 1004.

[0149] In the transmit path, the transmitter of the transceiver up-converts the baseband signal received from the baseband processor and provides the RF signal to the RFEM. The RFEM may amplify the RF signal through a power amplifier prior to the signal being radiated across the air interface via the antenna 1026.

[0150] In various embodiments, the RF interface circuitry 1008 may be configured to transmit / receive signals in a manner compatible with NR access technologies.

[0151] The antenna 1026 may include antenna elements to convert electrical signals into radio waves to travel through the air and to convert received radio waves into electrical signals. The antenna elements may be arranged into one or more antenna panels. The antenna 1026 may have antenna panels that are omnidirectional, directional, or a combination thereof to enable beamforming and multiple input, multiple output communications. The antenna 1026 may include microstrip antennas, printed antennas fabricated on the surface of one or more printed circuit boards, patch antennas, or phased array antennas. The antenna 1026 may have one or more panels designed for specific frequency bands including bands in FR1 or FR2.

[0152] The user interface 1016 includes various input / output (I / O) devices designed to enable user interaction with the UE 1000. The user interface 1016 includes input device circuitry and output device circuitry. Input device circuitry includes any physical or virtual means for accepting an input including, inter alia, one or more physical or virtual buttons (for example, a reset button) , a physical keyboard, keypad, mouse, touchpad, touchscreen, microphones, scanner, headset, or the like. The output device circuitry includes any physical or virtual means for showing information or otherwise conveying information, such as sensor readings, actuator position (s) , or other like information. Output device circuitry may include any number or combinations of audio or visual display, including, inter alia, one or more simple visual outputs / indicators (for example, binary status indicators such as light emitting diodes (LEDs) and multi-character visual outputs, or more complex outputs such as display devices or touchscreens (for example, liquid crystal displays (LCDs) , LED displays, quantum dot displays, and projectors) , with the output of characters, graphics, multimedia objects, and the like being generated or produced from the operation of the UE 1000.

[0153] The sensors 1020 may include devices, modules, or subsystems whose purpose is to detect events or changes in their environment and send the information (sensor data) about the detected events to some other device, module, or subsystem. Examples of such sensors include inertia measurement units comprising accelerometers, gyroscopes, or magnetometers; microelectromechanical systems or nanoelectromechanical systems comprising 3-axis accelerometers, 3-axis gyroscopes, or magnetometers; level sensors; flow sensors; temperature sensors (for example, thermistors) ; pressure sensors; barometric pressure sensors; gravimeters; altimeters; image capture devices (for example, cameras or lensless apertures) ; light detection and ranging sensors; proximity sensors (for example, infrared radiation detector and the like) ; depth sensors; ambient light sensors; ultrasonic transceivers; and microphones or other like audio capture devices.

[0154] The driver circuitry 1022 may include software and hardware elements that operate to control particular devices that are embedded in the UE 1000, attached to the UE 1000, or otherwise communicatively coupled with the UE 1000. The driver circuitry 1022 may include individual drivers allowing other components to interact with or control various input / output (I / O) devices that may be present within or connected to the UE 1000. For example, driver circuitry 1022 may include a display driver to control and allow access to a display device, a touchscreen driver to control and allow access to a touchscreen interface, sensor drivers to obtain sensor readings of sensors 1020, and control and allow access to sensors 1020, drivers to obtain actuator positions of electro-mechanic components or control and allow access to the electro-mechanic components, a camera driver to control and allow access to an embedded image capture device, audio drivers to control and allow access to one or more audio devices.

[0155] The PMIC 1024 may manage power provided to various components of the UE 1000. In particular, with respect to the processors 1004, the PMIC 1024 may control power-source selection, voltage scaling, battery charging, or DC-to-DC conversion.

[0156] A battery 1028 may power the UE 1000, although in some examples, the UE 1000 may be mounted deployed in a fixed location and may have a power supply coupled to an electrical grid. The battery 1028 may be a lithium-ion battery, a metal-air battery, such as a zinc-air battery, an aluminum-air battery, a lithium-air battery, and the like. In some implementations, such as in vehicle-based applications, the battery 1028 may be a typical lead-acid automotive battery.

[0157] FIG. 11 illustrates a network device 1100 in accordance with some embodiments. The network device 1100 may be similar to and substantially interchangeable with base station 108.

[0158] The network device 1100 may include processors 1104, RF interface circuitry 1108 (if implemented as a base station) , core network (CN) interface circuitry 1114, memory / storage circuitry 1112, and antenna structure 1126.

[0159] The components of the network device 1100 may be coupled with various other components over one or more interconnects 1128.

[0160] The processors 1104, RF interface circuitry 1108, memory / storage circuitry 1112 (including communication protocol stack 1110) , antenna structure 1126, and interconnects 1128 may be similar to like-named elements shown and described with respect to FIG. 10.

[0161] The processors 1104 may include processor circuitry such as, for example, baseband processor circuitry (BB) 1104A, central processor unit circuitry (CPU) 1104B, and graphics processor unit circuitry (GPU) 1104C. The processors 1104 may include any type of circuitry or processor circuitry that executes or otherwise operates computer-executable instructions, such as program code, software modules, or functional processes from memory / storage circuitry 1112 to cause the UE 1000 to perform operations as described herein. The processors 1104 may also include interface circuitry 1104D to communicatively couple the processor circuitry with one or more other components of the network device 1100.

[0162] The CN interface circuitry 1114 may provide connectivity to a core network, for example, a 5th Generation Core network (5GC) using a 5GC-compatible network interface protocol such as carrier Ethernet protocols or some other suitable protocol. Network connectivity may be provided to / from the network device 1100 via a fiber optic or wireless backhaul. The CN interface circuitry 1114 may include one or more dedicated processors or FPGAs to communicate using one or more of the aforementioned protocols. In some implementations, the CN interface circuitry 1114 may include multiple controllers to provide connectivity to other networks using the same or different protocols.

[0163] It is well understood that the use of personally identifiable information should follow privacy policies and practices generally recognized as meeting or exceeding industry or governmental requirements for maintaining users’ privacy. In particular, personally identifiable information data should be managed and handled so as to minimize risks of unintentional or unauthorized access or use, and the nature of authorized use should be clearly indicated to users.

[0164] For one or more embodiments, at least one of the components set forth in one or more of the preceding figures may be configured to perform one or more operations, techniques, processes, or methods as set forth in the example section below. For example, the baseband circuitry described above in connection with one or more of the preceding figures may be configured to operate according to one or more of the examples set forth below. For another example, circuitry associated with a UE, base station, or network element described above in connection with one or more of the preceding figures may be configured to operate according to one or more of the examples set forth below in the example section.EXAMPLES

[0165] In the following sections, further exemplary embodiments are provided.

[0166] Example 1 includes a method including: establishing a non-access stratum (NAS) connection with a radio access and mobility management function (RAMF) , wherein the NAS connection is associated with a first NAS state; detecting a transition of a radio resource control (RRC) connection from a first RRC state to a second RRC state; and transitioning the NAS connection from the first NAS state to a second NAS state based on the transition of the RRC connection from the first RRC state to the second RRC state.

[0167] Example 2 includes the method of example 1 or some other examples herein, wherein: the NAS connection is in one of NAS connected state or NAS detached state.

[0168] Example 3 includes the method of examples 1 or 2 or some other examples herein, wherein: the first NAS state is a NAS connected state; the second NAS state is a NAS detached state; the first RRC state is an RRC connected state; and the second RRC state is an RRC idle state.

[0169] Example 4 includes the method of any of examples 1–3 or some other examples herein, wherein in the RAMF performs a NAS operation and an RRC protocol operation.

[0170] Example 5 includes a method including: establishing a first non-access stratum (NAS) connection and a second NAS connection, wherein: the first NAS connection is with a mobility management function, and is associated with a first NAS first state; and the second NAS connection is with a network function, and is associated with a second NAS first state; detecting a trigger; and transitioning the second NAS connection from the second NAS first state to a second NAS second state based on the trigger.

[0171] Example 6 includes the method of example 5 or some other examples herein, wherein: the first NAS connection is in one of NAS disconnected state, NAS connected state, or NAS dormant state; the second NAS connection is in one of NAS disconnected state, NAS connected state, or NAS dormant state; and the first NAS first state is independent of the second NAS first state.

[0172] Example 7 includes the method of examples 5 or 6 or some other examples herein, wherein the first NAS connection is associated with a control plane and the second NAS connection is associated with a user plane.

[0173] Example 8 includes the method of any of examples 5–7 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS disconnected state, the second NAS second state is a NAS connected state, and said detecting a trigger includes: generating for transmission to a core network function (CNF) , a connection request message.

[0174] Example 9 includes the method of any of examples 5–8 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS disconnected state, and while in the NAS disconnected state the method further includes: disabling transmission or reception of a packet data unit (PDU) .

[0175] Example 10 includes the method of any of examples 5–9 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS connected state and the second NAS second state is a NAS disconnected state, and said detecting a trigger includes: generating a heartbeat for transmission to a core network function (CNF) ; and detecting that a number of heartbeats is equal to or greater than a threshold.

[0176] Example 11 includes the method of any of examples 5–10 or some other examples herein, further including: processing an RRC configuration that indicates the threshold.

[0177] Example 12 includes the method of any of examples 5–11 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS connected state and the second NAS second state is a NAS disconnected state, and said detecting a trigger includes: processing a heartbeat response received from a core network function (CNF) ; and detecting that a number of received heartbeat responses is equal to or greater than a threshold.

[0178] Example 13 includes the method of any of examples 5–12 or some other examples herein, further including: processing an RRC configuration that indicates the threshold.

[0179] Example 14 includes the method of any of examples 5–13 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS connected state, the second NAS second state is a NAS disconnected state, and said detecting a trigger includes: detecting an expiration of a long timer.

[0180] Example 15 includes the method of any of examples 5–14 or some other examples herein, further including: processing an RRC configuration that indicates a value of the long timer.

[0181] Example 16 includes the method of any of examples 5–15 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS connected state and the second NAS second state is a NAS disconnected state, and said detecting a trigger includes: generating for transmission to a core network function (CNF) a disconnect request, and processing a disconnect response received from the CNF; or processing a disconnect request received from the CNF, and generating for transmission to the CNF, a disconnect response.

[0182] Example 17 includes the method of any of examples 5–16 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS connected state, the second NAS second state is a NAS dormant state, and said detecting a trigger includes: processing a message received from a core network function (CNF) , the message indicating a forced transition from the NAS connected state to the NAS dormant state.

[0183] Example 18 includes the method of any of examples 5–17 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS connected state, and while in the NAS connected state the method further includes: generating a first packet data unit (PDU) or a first heartbeat; or processing a second PDU or a second heartbeat.

[0184] Example 19 includes the method of any of examples 5–18 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS dormant state, the second NAS second state is a NAS connected state, and said detecting a trigger includes: detecting expiration of a dormant timer.

[0185] Example 20 includes the method of any of examples 5–19 or some other examples herein, further including: processing an RRC configuration that indicates a value of the dormant timer.

[0186] Example 21 includes the method of any of examples 5–20 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS dormant state, the second NAS second state is a NAS connected state, and said detecting a trigger includes: processing a downlink (DL) packet data unit (PD) received from a core network function (CNF) .

[0187] Example 22 includes the method of any of examples 5–21 or some other examples herein, wherein the DL PDU is a NULL PDU.

[0188] Example 23 includes the method of any of examples 5–22 or some other examples herein, wherein the second NAS first state is a NAS dormant state, and while in the NAS dormant state the method further includes: inhibiting an uplink transmission while a dormant timer is running; and monitoring for a downlink packet data unit (PDU) from a core network function (CNF) .

[0189] Example 24 includes a method including: establishing a non-access stratum (NAS) connection with a user equipment (UE) through a user plane function (UPF) ; identifying a first state associated with the NAS connection; and generating a message to cause the NAS connection to transition from the first state to a second state while the NAS connection remains through the UPF.

[0190] Example 25 includes the method of example 24 or some other examples herein, further including: processing a heartbeat received from a user equipment (UE) , the heartbeat associated with the NAS connection; and in response to receiving the heartbeat, generating a heartbeat response for transmission to the UE.

[0191] Example 26 includes the method of examples 24 or 25 or some other examples herein, wherein: the NAS connection is in one of NAS disconnected state, NAS connected state, or NAS dormant state; or the NAS connection is in one of NAS detached state or NAS connected state.

[0192] Example 27 includes the method of any of examples 24–26 or some other examples herein, wherein the first state is a NAS connected state, the second state is a NAS dormant state, and the message is a forced to dormant message.

[0193] Example 28 includes the method of any of examples 24–27 or some other examples herein, wherein the first state is a NAS connected state, the second state is a NAS disconnected state, and the message is a disconnect request or a disconnect response.

[0194] Example 29 includes the method of any of examples 24–28 or some other examples herein, wherein the first state is a NAS dormant state, the second state is a NAS connected state, and the message is a NULL packet data unit (PDU) .

[0195] Another example may include an apparatus comprising means to perform one or more elements of a method described in or related to any of examples 1–29, or any other method or process described herein.

[0196] Another example may include one or more non-transitory computer-readable media comprising instructions to cause an electronic device, upon execution of the instructions by one or more processors of the electronic device, to perform one or more elements of a method described in or related to any of examples 1–29, or any other method or process described herein.

[0197] Another example may include an apparatus comprising logic, modules, or circuitry to perform one or more elements of a method described in or related to any of examples 1–29, or any other method or process described herein.

[0198] Another example may include a method, technique, or process as described in or related to any of examples 1–29, or portions or parts thereof.

[0199] Another example may include an apparatus comprising: one or more processors and one or more computer-readable media comprising instructions that, when executed by the one or more processors, cause the one or more processors to perform the method, techniques, or process as described in or related to any of examples 1–29, or portions thereof.

[0200] Another example may include a signal as described in or related to any of examples 1–29, or portions or parts thereof.

[0201] Another example may include a datagram, information element, packet, frame, segment, PDU, or message as described in or related to any of examples 1–29, or portions or parts thereof, or otherwise described in the present disclosure.

[0202] Another example may include a signal encoded with data as described in or related to any of examples 1–29, or portions or parts thereof, or otherwise described in the present disclosure.

[0203] Another example may include a signal encoded with a datagram, IE, packet, frame, segment, PDU, or message as described in or related to any of examples 1–29, or portions or parts thereof, or otherwise described in the present disclosure.

[0204] Another example may include an electromagnetic signal carrying computer-readable instructions, wherein execution of the computer-readable instructions by one or more processors is to cause the one or more processors to perform the method, techniques, or process as described in or related to any of examples 1–29, or portions thereof.

[0205] Another example may include a computer program comprising instructions, wherein execution of the program by a processing element is to cause the processing element to carry out the method, techniques, or process as described in or related to any of examples 1–29, or portions thereof.

[0206] Another example may include a signal in a wireless network as shown and described herein.

[0207] Another example may include a method of communicating in a wireless network, as shown and described herein.

[0208] Another example may include a system for providing wireless communication, as shown and described herein.

[0209] Another example may include a device for providing wireless communication, as shown and described herein.

[0210] Unless explicitly stated otherwise, any of the above-described examples may be combined with any other example (or combination of examples) . The foregoing description of one or more implementations provides illustration and description but is not intended to be exhaustive or to limit the scope of embodiments to the precise form disclosed. Modifications and variations are possible in light of the above teachings or may be acquired from the practice of various embodiments.

[0211] Although the embodiments above have been described in considerable detail, numerous variations and modifications will become apparent to those skilled in the art once the above disclosure is fully appreciated. It is intended that the following claims be interpreted to embrace all such variations and modifications.

Claims

1.A method comprising:establishing a non-access stratum (NAS) connection with a radio access and mobility management function (RAMF) , wherein the NAS connection is associated with a first NAS state;detecting a transition of a radio resource control (RRC) connection from a first RRC state to a second RRC state; andtransitioning the NAS connection from the first NAS state to a second NAS state based on the transition of the RRC connection from the first RRC state to the second RRC state.2.The method of claim 1, wherein:the NAS connection is in one of NAS connected state or NAS detached state.3.The method of claim 1, wherein:the first NAS state is a NAS connected state;the second NAS state is a NAS detached state;the first RRC state is an RRC connected state; andthe second RRC state is an RRC idle state.4.The method of claim 1, wherein the RAMF performs a NAS operation and an RRC protocol operation.5.A method comprising:establishing a first non-access stratum (NAS) connection and a second NAS connection, wherein:the first NAS connection is with a mobility management function, and is associated with a first NAS first state; andthe second NAS connection is with a network function, and is associated with a second NAS first state;detecting a trigger; andtransitioning the second NAS connection from the second NAS first state to a second NAS second state based on the trigger.6.The method of claim 5, wherein:the first NAS connection is in one of NAS disconnected state, NAS connected state, or NAS dormant state;the second NAS connection is in one of NAS disconnected state, NAS connected state, or NAS dormant state; andthe first NAS first state is independent of the second NAS first state.7.The method of claim 5, wherein the first NAS connection is associated with a control plane and the second NAS connection is associated with a user plane.8.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS disconnected state, the second NAS second state is a NAS connected state, and said detecting a trigger comprises:generating for transmission to a core network function (CNF) , a connection request message.9.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS disconnected state, and while in the NAS disconnected state the method further comprises:disabling transmission or reception of a packet data unit (PDU) .10.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS connected state and the second NAS second state is a NAS disconnected state, and said detecting a trigger comprises:generating a heartbeat for transmission to a core network function (CNF) ; anddetecting that a number of heartbeats is equal to or greater than a threshold.11.The method of claim 10, further comprising:processing an RRC configuration that indicates the threshold.12.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS connected state and the second NAS second state is a NAS disconnected state, and said detecting a trigger comprises:processing a heartbeat response received from a core network function (CNF) ; anddetecting that a number of received heartbeat responses is equal to or greater than a threshold.13.The method of claim 12, further comprising:processing an RRC configuration that indicates the threshold.14.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS connected state, the second NAS second state is a NAS disconnected state, and said detecting a trigger comprises:detecting an expiration of a long timer.15.The method of claim 14, further comprising:processing an RRC configuration that indicates a value of the long timer.16.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS connected state and the second NAS second state is a NAS disconnected state, and said detecting a trigger comprises:generating for transmission to a core network function (CNF) a disconnect request, and processing a disconnect response received from the CNF; orprocessing a disconnect request received from the CNF, and generating for transmission to the CNF, a disconnect response.17.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS connected state, the second NAS second state is a NAS dormant state, and said detecting a trigger comprises:processing a message received from a core network function (CNF) , the message indicating a forced transition from the NAS connected state to the NAS dormant state.18.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS connected state, and while in the NAS connected state the method further comprises:generating a first packet data unit (PDU) or a first heartbeat; orprocessing a second PDU or a second heartbeat.19.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS dormant state, the second NAS second state is a NAS connected state, and said detecting a trigger comprises:detecting expiration of a dormant timer.20.The method of claim 19, further comprising:processing an RRC configuration that indicates a value of the dormant timer.21.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS dormant state, the second NAS second state is a NAS connected state, and said detecting a trigger comprises:processing a downlink (DL) packet data unit (PD) received from a core network function (CNF) .22.The method of claim 21, wherein the DL PDU is a NULL PDU.23.The method of claim 5, wherein the second NAS first state is a NAS dormant state, and while in the NAS dormant state the method further comprises:inhibiting an uplink transmission while a dormant timer is running; andmonitoring for a downlink packet data unit (PDU) from a core network function (CNF) .24.A method comprising:establishing a non-access stratum (NAS) connection with a user equipment (UE) through a user plane function (UPF) ;identifying a first state associated with the NAS connection; andgenerating a message to cause the NAS connection to transition from the first state to a second state while the NAS connection remains through the UPF.25.The method of claim 24, further comprising:processing a heartbeat received from a user equipment (UE) , the heartbeat associated with the NAS connection; andin response to receiving the heartbeat, generating a heartbeat response for transmission to the UE.26.The method of claim 24, wherein:the NAS connection is in one of NAS disconnected state, NAS connected state, or NAS dormant state; orthe NAS connection is in one of NAS detached state or NAS connected state.27.The method of claim 24, wherein the first state is a NAS connected state, the second state is a NAS dormant state, and the message is a forced to dormant message.28.The method of claim 24, wherein the first state is a NAS connected state, the second state is a NAS disconnected state, and the message is a disconnect request or a disconnect response.29.The method of claim 24, wherein the first state is a NAS dormant state, the second state is a NAS connected state, and the message is a NULL packet data unit (PDU) .

Images