通信中的动态体验管理的制作方法

本发明涉及通信。

背景技术：

动态体验管理(dem)是用于csp/isp系统的实时的体验质量(qoe)管理框架，csp/isp通过利用通信技术(诸如，wcdma、lte、lte-a、wi-fi、固定的或任何其他合适的通信技术)来提供互联网接入。

技术实现要素：

根据方面，提供了独立权利要求的主题。实施例在从属权利要求中被定义。

一个或多个实现的示例在附图和以下描述中被更详细地阐述。根据说明书和附图、以及根据权利要求，其他特征将是显而易见的。

附图说明

在下文中，本发明将参考附图、借助于优选实施例而被更详细地描述，其中

图1示出了本发明的实施例可以被应用到的无线通信系统；

图2示出了dem架构；

图3示出了由quic连接所使用的完全协议堆栈；

图4示出了根据本发明的实施例的用于动态体验管理的过程的信令图；

图5示出了根据实施例的s1/s5接口上用于带内he的ipv4选项的使用；

图6示出了根据实施例的sgi接口上用于带内he的ipv4选项的使用；

图7示出了根据实施例的用于搭载信息的c-平面分组的使用；

图8示出了根据实施例的在cea与ada之间的偏带通信；

图9示出了根据实施例的，经由偏带连接的协同单向下行链路延迟测量；

图10示出了根据实施例的rtt测量；

图11至图16示出了根据本发明的实施例的，用于动态体验管理的示例性过程；

图17示出了根据本发明的实施例的装置的框图。

具体实施方式

下文实施例是示例性的。尽管说明书可以在若干位置处参考“一”、“一个”、或者“一些”实施例，但是这不一定意味着每个这样的参考是指相同的(多个)实施例，或者特征仅应用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合来提供其他的实施例。此外，词语“包括”和“包含”应当被理解为并非将所述的实施例限制为仅由已经提到的那些特征组成，并且这些实施例还可以包含并未具体提到的特征/结构。

所述的实施例可以在无线电系统中被实现，诸如在以下的至少一个中：基于基本宽带码分多址(w-cdma)的通用移动电信系统(umts，3g)、高速分组接入(hspa)、长期演进(lte)、高级lte(lte-a)、和/或5g系统。然而，本实施例并不限于这些系统。

实施例不限于作为示例给出的系统，而是本领域技术人员可以将解决方案应用于被提供有必要属性的其他通信系统。如上文列出的，合适通信系统的一个示例是5g系统。假设5g中的网络架构将与高级lte的网络架构非常相似。5g可能使用多输入-多输出(mimo)天线，比lte的当前网络部署更多的基站或节点(所谓的小小区概念)，包括与较小的局域接入节点合作进行操作的宏站点，并且还可能采用各种无线电技术，以用于更好的覆盖以及增强的数据速率。5g将可能包括不止一种的无线电接入技术(rat)，每种技术针对某些用例和/或频谱而被优化。

应当理解，未来网络可以利用网络功能虚拟化(nfv)，网络功能虚拟化是提出将网络节点功能虚拟化成可以被可操作地连接或链接到一起以提供服务的“构造块(buildingblocks)”或实体的网络架构概念。虚拟网络功能(vnf)可以包括使用标准或通用类型服务器而不是定制硬件来运行计算机程序代码的一个或多个虚拟机。云计算或云数据存储装置也可以被使用。在无线电通信中，这可以意味着节点操作将至少部分地在被可操作地耦合到远程无线电头的服务器、主机或者节点中被执行。节点操作也可以被分布在多个服务器、节点或主机之中。还应当理解，核心网络操作与基站操作之间的劳动分配可能与lte的劳动分配不同，或甚至不存在。可能被使用的一些其他技术进展是软件定义网络(sdn)、大数据、以及全ip，这可能会改变网络被构建和管理的方式。

图1示出了本发明的实施例可以被应用到的蜂窝通信系统的示例。蜂窝无线电通信系统(诸如长期演进(lte)、第三代合作伙伴计划(3gpp)的高级lte(lte-a)、或者所预测的未来5g解决方案)通常由至少一个网络元件组成，诸如提供小区100的网络元件110。每个小区可以是，例如宏小区、微小区、毫微微或微微小区。网络元件110可以是如lte和lte-a中的演进节点-b(enb)，或者能够控制无线电通信以及管理小区内无线电资源的任何其他装置。针对5g解决方案，实现可以类似于lte-a，如上所述。网络元件110可以被称为基站或接入节点。蜂窝通信系统可以由网络元件110、112、114(例如，enb)的无线电接入网络组成，每个网络元件控制相应的小区或多个小区100、102、104。网络元件110至114每个可以控制宏小区100至104，宏小区100至104为终端设备120提供广域覆盖。网络元件110至114也可以被称为接入节点，因为其为终端终端设备120提供对其他网络(诸如，互联网)的无线接入。另外，一个或多个本地接入节点116可以被布置在控制宏小区100至104的网络元件110、112、114的控制区域内。本地接入节点116可以提供在子小区106内的无线接入，子小区106可以被包括在宏小区100内。子小区的示例可以包括微、微微和/或毫微微小区。通常，子小区在宏小区内提供热点。本地接入节点116的操作可以由网络元件110控制，子小区在网络元件110控制区域下被提供。网络元件110以及其他网络元件112至116可以支持双重连接(dc)，其中终端设备120已经建立了与小区的多个连接，该小区与主enb网络元件和辅enb网络元件相关联。

网络元件110可以采用载波聚合，其中终端设备112被分配有来自多个分量载波的资源，多个分量载波可以在连续频带或非连续频带上。一个网络元件110可以提供一个分量载波，例如主分量载波，而另一网络元件116可以提供另一分量载波，例如次分量载波。操作主分量载波的网络元件110可以在所有分量载波上执行资源调度，或者每个网络元件110、116可以控制其操作的分量载波的调度。备选地，网络元件110可以提供一个分量载波，例如主分量载波，以及另一分量载波，例如次分量载波。

在通信网络中多个enb的情况下，enb可以利用如lte中规定的x2接口而彼此连接。网络元件之间的其他通信方法也是可能的。网络元件110至116可以经由s1接口被进一步连接到演进分组核心(epc)130，更具体地，连接到移动管理实体(mme)132以及连接到系统架构演进网关(sae-gw)134。

图1的无线电系统可以支持机器类型通信(mtc)。mtc可以实现为大量具有mtc能力的设备提供服务，诸如，至少一个终端设备120。该至少一个终端设备120可以包括移动电话、智能电话、平板计算机、膝上电脑以及被用于用户与无线电通信网络(诸如，mtc网络)进行通信的其他设备。这些设备与mtc方案相比可以提供进一步的功能，诸如用于语音、视频和/或数据转移的通信链路。然而，在mtc角度中，该至少一个终端设备120可以被理解作为mtc设备。该至少一个终端设备120还可以包括另一具有mtc能力的设备，诸如举几个示例，提供位置、加速度、和/或温度信息的传感器设备。

动态体验管理(dem)能够为流行的ott应用(例如，youtube、facebook、waze、viber等)提供良好的客户体验。然而，其他服务垂直(例如，本地volte或者其他ims服务)的管理也是可能的。dem架构可以包括中心核心网络节点，例如分析和决策代理(ada)，以及至少一个分布式无线电网络节点，例如客户体验代理(cea)。图2示出了包括若干cea部署选项的dem架构。ada可以被部署在gi/sgi接口上，以用于收集测量以及对相干(例如，多个小区或enb)的流集合执行相关分析和动作，使得ada能够根据需求以灵活方式高效地重新分发无线电和传输网络资源。ada还可以与其他核心网络节点(诸如，hss、sai等)通过接口连接。

dem对客户体验ce以及以相关方式所收集的网络状态的精准指示符进行操作。这保证所测量的qoe按上下文解释，即相关于网络性能、用户位置、设备能力等，并且适当的动作可以被计算和实施。这些信息可以通过来自用户平面(应用)业务本身的实时u-平面测量而被提取。

cea和ada使用带内报头富集(he)技术(即，信息元素被直接写入到用户平面分组的协议报头中)，以用于彼此通信以及用于执行需要两个测量点的单个流测量。这种测量技术可以被称为协同测量，并且该协同测量包括要求ada与cea交换与特定u-平面分组或流相对应的信息的测量，诸如测量ada与cea之间的单向延迟(涉及将时间戳富集到ada处的分组，以及调查具有在cea处所富集的时间戳的极相同的分组)。带内u-平面he是在cea与ada之间交换与u-平面流相关信息的高效机制，因为he自身将测量信息绑定到相关的数据流。具体地，cea和ada使用用于带内测量的tcp选项he，因为大多数ott应用使用tcp作为传输层协议(因此，tcp报头存在于大多数ott分组中)，并且tcp选项空间是完全支持的端到端数据容器(即，其不被中间节点、路由器或防火墙处理、修改或移除)。

youtube和其他谷歌服务正在远离tcp，而支持通过quic来传输数据，quic是谷歌推出的新兴的基于udp的全加密用户空间传输协议。尽管quic模仿tcp连接关于一般拥塞和流控制行为的操作(例如，慢启动、对数据包丢失反应等)，但是quic的线格式与tcp的线格式根本地不同，这具有对带内u-平面he的基本使能器(enabler)的显著影响。首先，quic层经完全认证并且被部分加密，这可以防止：任何中间节点在不使分组失效以及导致端到端连接中断的情况下，修改传输中分组。其次，quic分组不包含可以被用于由中间节点编码附加信息的数据字段(诸如，tcp选项)。第三，在quic下的传输协议是udp，udp不具有可以被报头富集的协议字段。

quic的采纳使he技术难以在传输层内部和之上，防止dem高效采集用于quic业务的qoe管理的必要测量。youtube(通过quic迁移的第一个应用)是流行的数据密集型应用，并且更多的应用可能会最终采纳quic。因此，为了高效处理quic，dem将要-能够测量采集。

当内容通过quic被传递时，为了实现u-平面测量的高效采集，由于udp和quic协议设计而导致he不是选项。图3示出了由quic连接所使用的完全协议堆栈，显示了由quic连接所使用的相关数据字段。

在dem中的he被用于在cea与ada之间交换信息(而不将信息从网络发布到外部服务器)。因此，cea和ada通过剥离任何被富集的信息来将每个经报头富集的下行链路和上行链路分组的内容恢复到它们的原始状态(即，在它们富集之前的)。理论上，这种能力允许经富集的分组违反端到端协议线格式和条件(例如，校验有效性、报头长度字段一致性等)，以及，以以下方式方式来承载信息：只要分组以其富集形式从网络中泄露出来(这不应该发生)就促使端到端u-平面连接中断。然而，实际中，鲁棒的he实施方式不允许这种操作的自由，并且施加另外的约束来保持完整的端到端分组有效性。保持网络中每一跳处分组完全有效至少有两个原因。泄露无效的经富集的分组的后果非常严重，并且甚至在正常dem操作之外也要防止泄露无效的经富集的分组，诸如由于cea/ada软件重新配置、重启、过载或者故障。因为在这些情况下的分组泄露的概率不被保证为零，因此分组有效性要被确保。在网络中的高级设备或中间节点(诸如，防火墙、路由器。安全网关等)可以对分组报头、以及在cea与ada之间的ip层之上的字段执行有效性检查，并且可以检测和丢弃无效分组。

考虑到保持分组完全有效的要求，有理由防止在quic和udp层内使用带内he。例如，这些原因包括quic报头认证和加密。quic是从中间网络节点隐藏尽可能多的协议信息。相应地，大多数报头字段在端到端路径中被加密，使得中间节点不能解释和修改这些报头字段。有一些协议字段(公共标志、版本、连接id、以及序列号)以明文被传输，但是这些字段也在端到端路径中被认证，意味着对这些字段值的修改或者嵌入额外字节会使分组无效(这是要被避免的)。此外，udp报头字段(校验、长度、源、以及目的地端口)不能够承载除协议实现其目标所需的最低限度之外任何额外信息(即，标识连接的端口号)。因为以下原因，现有报头字段不能用于quic中的带内he。校验被设置为零(如果它们未被计算)或者设置为唯一的正确值(即，有效载荷和所选择的报头的1的补码)，因此在不使该特定信息无效的情况下改变校验来编码特定信息是不可能。同样，改变端口号会创造出上下文无效的分组，因此它不是he的选项。在udp报头与quic有效载荷之间注入数据(即，基本上使udp有效载荷膨胀)也使来自标准udp/quic处理点的分组结构无效。

使用用于带内he的ipv4选项(这类似于tcp选项)对cea和ada的部署备选方案具有影响，因为大多数路由器和防火墙的默认和推荐行为是丢弃具有任何种类ip选项的分组(针对严格解释的安全性和性能原因)。然而，通过仔细选择ada的位置，ipv4选项可以被使用。

如果用户平面连接使用ipv6而不是ipv4，则ipv6扩展报头提供与ipv4选项类似的方式，以便承载经富集的信息而不会有被路由器和防火墙丢弃的风险。然而，在端到端路径中采纳ipv6仍然很低。

用于用户平面测量收集的带内he可以在适用于普通u-平面协议(包括tcp和rtp)的带内he装置中实现协同带内测量。

让我们现在参考图4描述本发明的实施例，用于在使用quic时的动态体验管理。然而，代替quic，示例性过程也适用于vpn技术或者l2/l3隧道。图4是示出了方法的信令图，该方法用于在网络装置中对在蜂窝通信系统的网络元件之间被传输的用户平面分组执行协同ce测量。网络装置可以包括网络节点、接入节点、基站、终端设备、服务器计算机或者主机计算机。例如，服务器计算机或主机计算机可以生成虚拟网络，主机计算机通过该虚拟网络与终端设备进行通信。通常，虚拟网络可以涉及将硬件和软件网络资源以及网络功能组合到单个基于软件的管理实体、虚拟网络中的过程。在一些实施例中，网络节点可以是终端设备。网络虚拟化可以涉及通常与资源虚拟化组合的平台虚拟化。网络虚拟化可以被分类为外部虚拟网络，外部虚拟网络将多个网络或网络的一部分组合到服务器计算机或主机计算机中。外部网络虚拟化旨在优化网络共享。另一分类是内部虚拟网络，内部虚拟网络将类似网络的功能提供给单个系统上的软件容器。虚拟网络也可以被用于测试终端设备。

参考图4，方法包括检测(块402)在通信系统的网络元件(例如，ue、内容服务器)之间被传输的用户平面分组(块401、406)。基于检测到的用户平面分组，该方法包括在第一测量点处和第二测量点处获得(块403)用户平面客户体验测量信息(例如，在第一测量点处和第二测量点处，网络节点对quic连接执行客户体验测量)，以及可选地获得上下文信息(见图12、13、14)。该方法包括从第二测量点向第一测量点传输在第二测量点处获得的用户平面客户体验测量信息、以及可选地传输上下文信息(见图13、14)。该方法包括通过使用在第一测量点处获得的上下文信息、以及在第一测量点处接收的上下文信息(或者，用户平面分组的上下文信息，该用户平面分组被用于将用户平面客户体验测量信息从第二测量点转移到第一测量点，见图12)，将在第一测量点处获得的用户平面客户体验测量信息与从第二测量点接收的用户平面接收的、关于相同用户平面分组或相关的用户平面分组的用户平面客户体验测量信息相关联。

在实施例中，第一测量点和第二测量点使用用于报头富集的带内ip选项来彼此协同。本文中，ip报头富集可以使用ipv4选项或ipv6选项。

在另一实施例中，第一测量点和第二测量点使用带内控制平面报头富集，以用于彼此系统。

在又一实施例中，第一测量点和第二测量点使用专用偏带连接(建立在测量点之间)，以用于彼此协同。

例如，装置可以包括被利用作为第一测量点的分析和决策代理(ada)，以及被利用作为第二测量点的客户体验代理(cea)，或反之亦然。装置可以包括虚拟节点和/或分布式节点，或者装置可以被集成在另一网络节点或网络元件中。

图4示出了上行链路实现。然而，示例性过程也适用于下行链路实现。

上下文信息可以包括：用户平面分组上下文信息、关于第二测量点的上下文信息、和/或其他上下文信息(诸如，与协议相关的上下文信息)。用户平面分组上下文信息可以包括关于用户平面分组上的上下文信息，该用户平面分组被用于将用户平面客户体验测量信息从第二测量点转移到第一测量点。用户平面分组上下文信息可以包括关于经测量的用户平面分组的上下文信息。用户平面分组上下文信息可以标识经测量的分组和/或被用于转移测量信息的分组。用户平面分组上下文信息可以在测量被执行时和/或在被用于转移测量的分组发送时，指示时间(例如，时间戳)。

实施例涉及用于支持ipv4(或者ipv6)选项的特定ada部署，以便当内容通过quic被传递时执行在dem内的u-平面测量。另一实施例涉及带内c-平面通信，以便当内容通过quic被传递时执行在dem内的u-平面测量。又一实施例涉及专用偏带连接，以便当内容通过quic被传递时执行在dem内的u-平面测量。这些实施例选择性地由cea和ada应用到不能本地实现带内he的连接(而针对常规tcp或者rtp/udp，带内机制可以被使用)。

在实施例中，用于支持ipv4选项的特定ada部署实现了用于在cea与ada之间的he的用户ipv4选项的使用，而没有经报头富集的分组被丢弃的风险。ada可以被部署为尽可能的靠近sgw/pgw(即，在ada与sgw/pgw之间具有尽可能少中间物理/虚拟节点/设备/应用)。如果需要，可以确保中间设备的配置使得具有ip选项的分组通过而不被修改或丢弃。用户平面ip报头被封装在enb与sgw之间的gtp/udp/ip隧道中，以及在sgw与pgw之间的gtp或pmip(gre/ip)隧道中。因此，在enb-pgw的路径上，ip选项从路由器/防火墙机制(其可以丢弃具有iphe的分组)中本身被隐藏。因此，ada可以被部署在sgw的s1接口上，或者在sgw与pgw之间的s5接口上。图5示出了用于具有ada的带内he的ipv4选项在s1/s5接口上的使用。

备选地，ada还可以被部署在sgi接口上。在这种情况下，在pgw与ada之间路径中的用户平面ip报头变成唯一的ip报头，并且因此用户平面ip报头对路由器和其他传输设备是可见的。因此，确保在pgw与ada之间的ip选项友好配置。图6示出了用于具有ada的带内he的ipv4选项在sgi接口上的使用。

带内ip选项he的使用还允许对u-平面分组执行协同测量。

在实施例中，带内c-平面通信允许ada和cea使用c-平面报头富集(通过将特殊sctp块注入到分组)，以用于在ada以其能够拦截u-平面和c-平面连接两者的方式被部署的情况下进行通信。除了处理用户平面连接，enb具有到控制平面网络元件(诸如，mme)的专用网络内部连接。这种连接是时时建立的(只要enb处于操作中)；因此连接的管理由系统本身提供。cea能够接入c-平面，因为cea可以是enb的内部功能，或者被部署到enb旁边。因此，c-平面连接有效地具有预先建立的偏带连接的作用，偏带连接可以被用作用于cea-ada测量通信的容器。由于c-平面连接并未与任何特定u-平面连接相关联，因此cea和ada明确地指代在它们的c-平面连接内的u-平面连接的标识(以及对应的u-平面测量)。图7示出了用于搭载u-平面测量和连接信息的c-平面分组的使用。

在实施例中，专用偏带连接由cea和ada建立，以便在quic连接上交换信息、以及对quic连接执行协同测量。偏带连接并不涉及任何现有的u-平面连接(在带内c-平面通信中情况相同)。因此，cea和ada包括偏带接口上u-平面连接的标识，以及对应的quic测量信息/属性。针对专用偏带通信，cea和ada代表偏带连接的端点(不同于带内c-平面通信)，并且因此cea和ada可以管理他们自己的偏带连接的建立。图8示出了在cea与ada之间的偏带通信。

在实施例中，当使用c-平面或者专用偏带连接时，cea和ada使用备选机制来执行对u-平面连接的协同测量(例如，测量cea和ada之间单向延迟、或者在cea与ada之间的分组丢失、或者通过无线电接入段收集rtt测量)。这些能力正常由带内u-平面he来提供，而u-平面he不可用，仅具有偏带通信。

实施例实现了在quic上的协同测量。另外，c-平面或者专用偏带连接可以被用作用于在cea与ada之间进行通信的唯一方式，尤其作为用于无需使用带内u-平面he的协同测量的方式。

在关于用于支持ipv4选项的特定ada部署的实施例中，在ada被部署在s1/s5接口上的情况下，不需要进一步的动作，因为在这些接口上的gtp/pmip隧道使得ipv4选项安全使用(见图5)。在ada被部署在sgi接口上的情况下，ipv4选项友好环境被创建，以确保具有ipv4选项的u-平面分组在pgw与ada之间被转发(见图3)。

在物理部署中(即，pgw和ada是具有专用hw实例的物理网络元件)，本地pgw-ada连接可以例如利用完全不处理ip层(分组)的交换机来实现(并且因此，不与具有ipv4选项的分组连接)。备选地，pgw-ada连接可以通过使用l3交换机/路由器而被至少部分地实现。在这种情况下，参与在pgw与ada之间的u-平面分组转发的每个l3传输设备被配置为支持ipv4选项的使用。

在电信云(telcocloud)部署中(即，pgw和ada被实现为vnf)，pgw和ada可以被共同定位在相同的数据中心中，以确保在pgw与ada之间被转发的u-平面业务不会离开内部数据中心网络的边界。在最佳情况下，pgw和ada的vnf不仅在相同的数据中心中运行，还在相同的数据中心hw实例(服务器)上运行。因此，pga和ada的连接有本地可编程的虚拟网络处理(例如，由openvswitch实现)。在这种情况下，pgw-ada的业务甚至不出现在物理网络接口上，因为pgw-ada业务完全在服务器/管理程序存储器中被转发。nfv服务器链定义可以在网络服务图中将pgw和ada的vnf相邻放置，使得u-平面处理链中的pgw与ada之间不存在中间vnf。

在关于带内c-平面通信的实施例中，在ada部署中(见图7)，enb的u平面连接和c-平面连接都被拦截(无论如何，由于cea与enb被共同定位或被集成部署，cea具有对c-平面的接入)。enb与mme之间的c-平面连接(即，s1-mme的接口)使用sctp作为传输层协议。sctp有效负载被结构化成不同类型的块(例如，data、sack、heartbeat等)，这使各种信息流复用能复用到相同的分组中。为了在不干扰已经存在的c-平面信息的情况下搭载sctp分组的信息，可以在标准化类型(rfc4960)之外使用专用sctp块类型。cea在由enb向mme发送的c-平面分组上向ada搭载信息，而ada在由mme始发向enb的c-平面分组上向cea搭载信息。由enb和mme创建的c-平面分组的大小通常远低于c-平面路径的mtu。因此将额外信息富集到sctp分组不会引起ip分片。因为在c-平面分上所富集的信息仅涉及cea和ada，cea和ada在将分组发送到分组的目的地之前剥离经富集的数据。另外，通过将块类型的最高2位设置为‘10’，enb/mmesctp端点被指示以忽略未知的块类型，而不将其视为错误(即，确保sctp分组不引起任何问题，即使sctp分组未被剥离)。在sctp连接上，可以存在心跳机制，即使不存在常规的正在进行的c-平面业务，也在两个方向上定期地在c-平面连接上传输分组。因此，cea和ada在任何给定时间快速地找到用于被搭载信息的载体。

在实施例中，专用偏带连接可以由cea和ada建立，以用于在用户平面(u-平面)上交换信息。专用偏带连接可以以客户端-服务器角色分割而被建立，其中ada充当服务器并且侦听来自cea实例的输入连接请求，并且每个cea充当客户端，发起到ada的连接。该连接的服务器侧细节(例如，ip地址、端口号、协议)可以通过静态配置(“公知的”值)、dhcp配置、通过nvf协调器和vnf管理器在vnf图像描述符内等被通知给cea实例。通信可以利用密码技术而被加密和认证(例如，通过使用tcp上的tls、以及tcp上的任何协议或者数据结构，诸如http、json、tlv等)。

控制平面(c-平面)连接和专用偏带连接涉及相同的功能，除了在cea与ada操作启动时c-平面连接已经被建立，即c-平面连接由enb/mme网络元件自动执行。在下文中，无论何时提到偏带连接时，都涉及c-平面连接和专用偏带连接。

偏带连接与特定的u-平面连接(例如，quic/udp流)不相关，而cea和ada发送与特定的u-平面连接相对应的多条信息(例如，交换测量)。因此，当通过偏带连接进行发送时，cea和ada可以包括对应于u-平面连接的标识，以及任何额外的测量、属性或信息条。针对quic连接，在quic分组报头中可用的quic连接标识(cid，见图3)可以被用作u-平面连接的唯一标识符。针对vpn连接，l2/l3协议标识(地址、协议号、端口等(如果存在的话))的组合形成标识。额外的信息可以被称为连接信息或上下文信息。

偏带连接实现了在测量点之间的协同测量，例如测量ada与cea之间的单向下行链路延迟，假定它们时钟是同步的。使用原始带内u-平面he，协同单向延迟测量可以经由将时间戳富集到下行链路u-平面分组中由ada发起，以及由cea执行从分组报头中读取时间戳、并且将该时间戳与cea的自身时钟进行比较(然后，cea可以使用来自相同流的下一个上行链路u-平面分组，以用于将测量结果带内发送回ada)。相同的协同测量可以通过如以下来使用偏带连接而被执行(参见示出了经由偏带连接进行协同单向下行链路延迟测量的图9)。ada和cea必须预先商定方案，该方案指定哪些u-平面分组可以是协同测量的对象。例如，这种预先商定可以指定quic序列号是10的倍数的每个分组可以是协同测量的对象。ada根据所预先商定的方案，存储与将被测量的每个下行链路quic分组相对应的时间戳。将被存储的信息包括quiccid、quic序列号、以及时间戳。由于quic序列号按每个传输的分组单调增加(即使重新传输的分组上)，quic序列号与cid一起标识在给定方向上连接中的特定分组明确。cea在其接收到由相同预先商定的方案所选择的下行链路分组时也生成时间戳，并且经由偏带连接将cea的自身时间戳、cid、以及quic序列号发送回到ada。ada可以基于ada的自身时间戳以及由相同分组(由quiccid/序列号对所标识)的cea发送的时间戳来计算下行链路延迟。类似的机制可以被用于测量cea与ada之间的上行链路延迟，其中cea生成由测量方案所选择的每个上行链路分组的时间戳，以及通过使用偏带连接将时间戳与分组的quiccid和序列号一起发送到ada。ada也记录针对相同上行链路分组的其自身时间戳。两个事件(即，ada接收来自cea的时间，或者ada生成其自身在上行链路u平面分组上的时间戳)的顺序可以是任意的，取决于对偏带连接的u平面上传输路径配置和条件。然而，从测量角度看，事件的顺序是不相关的。当ada已经获得了其自身时间戳以及针对给定上行链路分组的来自cea的时间戳时，ada计算上行链路延迟。由于ada其自己是测量的客户，因此延迟值不会发送回到cea。

协同测量也可以被用于局部化cea与ada之间的分组丢弃。第一，ada可以基于下行链路方向上的quic序列号中的间隙，检测已经在互联网(即，在quic服务器与ada之间)中已经丢失的下行链路quic分组。类似的，cea可以检测在quic服务器与cea之间丢失的下行链路分组。cea定期地将单个连接丢失报告发送到ada，该报告指定cid、时间窗口以及在时间窗口内丢失的下行链路分组数量。ada将从cea接收的丢失的下行链路分组的数目与针对相同时间窗口的ada的自身计数器进行比较。差异给出在ada与cea之间丢失的下行链路分组的数目(即，在移动回程中)。类似地机制可以被用于测量和局部化上行链路分组丢失。cea和ada可以基于上行链路方向上的单个连接quic序列号，各自都记录上行链路分组丢失。cea计数在ue与cea之间发生的上行链路丢失，而ada检测在ue与ada之间的上行链路丢失。cea定期向ada发送cea已经检测到的上行链路丢失，ada从ada的自身测量减去上行链路丢失，以局部化在cea与ada之间的上行链路丢失。

在quic流上测量cea或ada处的rtt也需要不同的方法(与在tcp流上的rtt测量相比)。在tcp情况下，序列和ack段基于可访问的协议报头而被明确区分。比较在相同流中的tcp序列和分组的ack数量，使cea和ada能将数据段与相反方向上对应的ack段相关联。每个对应的数据/ack对给出用于rtt测量的机会(通过计算它们的观测时间差)。然而，在quic情况下，数据和ack段不能基于公共可用的协议字段而被区分(dl/ul序列号不相关，见图3)。cea和ada中的rtt测量要求在quic连接的生命期期间的某些阶段中，下行链路和上行链路分组的模式隐含的揭示哪个分组是对给定先前数据分组的ack(不必须考虑它们的quic序列号)。

图10示出了rtt测量。用于rtt测量的机会开始于在连接中第一分组被发送(通常是在上行链路中从ue到服务器)，这触发在相对方向上响应分组被发送。因此，这些初始分组的观测时间能够计算连接的初始rtt(在ue发起连接建立的情况下，初始rtt在ada/cea与内容服务器之间被测量)。另外，在quic连接的生命期期间，数据通常以突发被传输(例如，ue下载数据块，然后是ue或服务器不传输分组的空闲时间)，这创建额外的rtt测量机会。在每个突发内，第一数据分组是由数据的接收器首先确认的分组，而最后一个数据分组是由接收器发送的最后一个分组确认的分组。图10中所示出的关联用于通过下行链路数据突发来测量rtt。cea和ada可以通过使用相同逻辑独立地执行rtt测量。tada,dl,1和tada,dl,n分别指示由ada观测的第一和最后dl数据分组的时间。类似地，tada,ul,1和tada,ul,m指示由相同连接中ada观测的第一和最后一个ul分组。ada,ul,1>tada,dl,1并且tada,ul,m>tada,dl,n，m可以不等于n(通常接收器不单独确认每个数据分组，而是接收器针对每两个数据分组发送累积ack，因此m～n/2)。ada可以根据观测突发模式生成两个rtt样本(与ue-ada段相对应)。第一rtt1来自第一dl分组与第一ul分组的相关性，而第二rtt2来自最后一个dl分组与最后一个ul分组的相关性。最初，突发的开始可以被容易地检测到(即，在连接的开始处)。突发的结束通过在tada,ul,m+rtt1之后不再接收dl和ul数据分组而被检测到(即，从观察到最后一个ul分组已经过了一个以上的往返时间，使得ue很可能已经发送了针对其收到的整个数据的所有可能的ack)。在突发结束后被观测的第一dl分组开始下一个突发。通过将相同逻辑应用到ul数据和dlack分组，可以在ul数据突发上测量rtt。

cea和ada都可以单独对ue和内容服务器测量rtt。然而，不必执行每个可能的测量。例如，可以仅cea对ue测量rtt，而ada对服务器测量rtt。cea可以使用偏带连接来将cea-ue的rtt报告给ada，ada将其自身的ada-服务器测量与从cea接收的那些测量相关联。rtt测量被与单向cea-ada延迟测量组合，将具有端到端路径的完整延迟/rtt段提供给ada。

在实施例中，带内he装置能够使用quic处理连接，以便高效地从quic连接收集u-平面测量。

因此，实施例能够获得针对quic连接的、基于上下文的相关用户平面测量数据。这可以意味着，例如，装置以相关方式收集到以下中的一个或多个：用户测量数据、应用测量数据、体验测量数据的质量、服务测量数据的网络侧质量、以及关键性能指示符集。相关收集，即以相关方式收集，意味着在一轮测量中，即使用相同分组或分组以及对应的响应分组，装置能够同时考核qoe、qos以及网络状态，使得所收集的qoe、qos和网络状态洞察每个与当前网络条件下给定用户的应用相对应。一轮测量涉及在两个测量点处执行测量。在两个测量点处获得的测量数据随后被组合，即关联。该关联能够关于qoe、qos和网络状态创建对当前用户应用状态的理解。然后，这种理解可以被用于执行动态体验管理。相同分组在两个不同的网络位置(也被称为测量点)中被测量。关于相同分组的两个测量被关联，即组合，使得相互关系在两个测量之间形成。基于该关联，系统或装置随后能够执行动态体验管理。代替相同的分组，关联可以关于分组和相关的分组而被执行，诸如在分组与对应的响应分组之间。

图11示出了使用quic时用于动态体验管理的示例过程。参考图11，网络装置(诸如ada和/或cea)检测(块1101)在通信系统的网络元件(例如，内容服务器)之间被传输的用户平面分组。基于检测到的用户平面分组，装置在第一测量点处和第二测量点处获得(块1102)，用户平面分组上的用户平面客户体验测量信息(例如，在第一测量点处和第二测量点处对quic连接执行客户体验测量)，以及可选地获得上下文信息(见图12、13、14)。上下文信息可以包括，例如，时间戳、分组序列号和/或用户平面分组的cid。步骤由两个测量点执行，其中一个测量点是“发送者”(例如，第二测量点mp2)(即，不仅执行其自身的测量，还将测量的信息发送到另一测量点)，而其他测量点是“接收者”(例如，第一测量点mp1)(即，不仅执行其自身的测量，还接收来自其他测量点的测量信息)。“发送者”和“接收者”的角色可以基于测量的类型以及测量点的部署而被改变。因此，装置从第二测量点向第一测量点发送(块1103)在第二测量点获得的用户平面客户体验测量信息以及可选地(在c-平面和偏带实施例中，见图13和图14)上下文信息。装置在第一测量点处接收(块1104)由第二测量点发送的信息。装置通过使用在第一测量点处所获得(块1102)的上下文信息以及被包括在第一测量点接收的上下文信息(或者用户平面分组的上下文信息，该用户平面分组被用于将用户平面客户体验测量信息转移到第一测量点(ip选项实施例，见图12))，将在第一测量点获得的(块1102)用户平面客户体验测量信息与从第二测量点接收的、关于相同用于平面分组或者相关用户平面分组的用于平面客户体验测量信息相关联(块1105)。

图12示出了使用ip选项时用于动态体验管理的示例性过程。参考图12，装置被配置(块1201)为做出测量点的部署位置的决策。测量点可以被选择为部署在s1接口(块1202)、s5接口(块1203)、或者sgi/gi接口(块1204)上。如果测量点被选择为部署在s1接口上，则装置被配置(块1205)为使用在gtp层上的内部ipv4/ipv6选项字段，以用于发送/接收u-平面测量信息。如果测量点被选择为被部署在sgi/gi接口上，则装置被配置(块1206)为使用ipv4/ipv6选项字段(仅一个ip报头)，以用于发送/接收u-平面测量信息。如果测量点被选择为被部署在s5接口上，则装置可以被配置为使用基于gtp的协议(块1207)或者基于pmip的协议(块1208)。如果装置被配置为使用基于gtp的协议，则装置被配置(块1209)为使用gtp层上的内部ipv4/ipv6选项字段，以用于发送/接收u-平面测量信息。如果装置被配置为使用基于pmip的协议，则装置被配置(块1210)为使用gre层上的ipv4/ipv6选项字段，以用于发送/接收u-平面测量信息。

在装置可以检测(块1211)在网络元件之间被传输的用户平面分组之后。基于检测到的u-平面分组，装置在第一测量点处和第二测量点处获得(块1212)用户平面客户体验测量信息(以及在第一测量点处的上下文信息)。装置通过使用u-平面分组的ipv4/ipv6选项字段，从第二测量点向第一测量点发送(块1213)在第二测量点处获得的用户平面客户体验测量信息。因此，在第二测量点出获得的用户平面客户体验测量信息被嵌入到用户平面分组中，该用户平面分组被用于将用户平面客户体验测量信息从第二测量点转移到第一测量点。装置在第一测量点中接收(块1214)由第二测量点发送的信息(在u-平面分组的ipv4/ipv6选项字段中)。装置通过使用在第一测量点处所获得(块1212)的上下文信息以及被包括在u-平面分组(被用于将测量信息从第二测量点转移(块1213)到第一测量点)中的上下文信息(上下文信息包括：例如，时间戳、分组序列号和/或接收的u-平面分组的cid)，将在第一测量点处获得的用户平面客户体验测量信息，与从第二测量点接收的、关于相同用户平面分组或相关用户平面分组的用户平面客户体验测量信息相关联(块1215)。

被用于将测量信息从第二测量点转移到第一测量点的u-平面分组可以是“任何”用户平面分组，即不必与由第一测量点和/或第二测量点检测和测量的u-平面分组相同。被包括在用户平面分组的上下文信息可以包括用户平面分组的上下文信息，用户平面分组被用于将用户平面客户体验测量信息从第二测量点转移到第一测量点。备选地/另外，被包括在用户平面分组的上下文信息可以包括第二测量点的信息、和/或其他上下文信息，诸如与协议(例如，与现有或未来协议相关)相关的上下文信息，用户平面分组被用于将用户平面客户体验测量信息从第二测量点转移到第一测量点)。

图13示出了使用用于通信的c-平面分组时，用于动态体验管理的示例性过程。参考图13，装置检测(块1301)在网络元件之间被传输的u-平面分组。基于检测到的u-平面分组，装置在第一测量点处和第二测量点处获得(块1302)上下文信息以及u-平面分组的用户平面客户体验测量信息(上下文信息包括，例如时间戳、分组序列号、和/或被测量的u-平面分组的cid)。装置可以等待(块1303)直到在第二测量点处接收到穿过第一测量点的c-平面分组。然后装置从第二测量点向第一测量点发送(块1304，在c-平面分组中(例如，作为sctp块))在第二测量点处获得的u-平面客户体验测量信息以及上下文信息。装置在第一测量点处接收(块1305)由第二测量点发送(在c-平面分组中)的信息。装置通过使用在第一测量点处获得的上下文信息以及在第一测量点处接收(块1305)的来自第二测量点的上下文信息，将在第一测量点处获得的用户平面客户体验测量新与从第二测量点接收的、关于相同用户平面分组或相关用户平面分组的用户平面客户体验测量信息相关联(块1306)。

图14示出了使用专用偏带通信时，用于动态体验管理的示例性过程。参考图14，装置建立(块1401)在第一测量点与第二测量点之间的偏带连接。装置检测(块1402)在网络元件之间被传输的u-平面分组。基于检测到的u-平面分组，装置在第一测量点处和第二测量点处获得(块1403)上下文信息以及u-平面分组的用户平面客户体验测量信息(上下文信息包括，例如时间戳、分组序列号、和/或被测量的u-平面分组的cid)。装置从第二测量点向第一测量点发送(块1404，在偏带连接上)在第二测量点处获得的u-平面客户体验测量信息和上下文信息。装置在第一测量点处接收(块1405)由第二测量点发送(在偏带连接上)的信息。装置通过使用在第一测量点处获得的上下文信息以及在第一测量点处接收(块1405)的来自第二测量点的上下文信息，将在第一测量点处获得的用户平面客户体验测量新与从第二测量点接收的、关于相同用户平面分组或相关用户平面分组的用户平面客户体验测量信息相关联(块1406)。

图15示出了用于测量两个测量点之间的quic连接上的单向延迟的示例性过程。参考图15，装置在第一测量点处检测(块1501)在网络元件之间被传输的u-平面分组。基于检测到的u-平面分组，装置在第一测量点处，获得和存储u-平面分组的上下文信息(例如，时间戳＝t1，分组序列号＝y，cid＝x)。装置ne在第二测量点处检测(块1503)在网络元件之间被传输的u-平面分组，并且装置基于所检测到的u-平面分组在第二测量点处获得(块1504)u-平面分组的上下文信息(例如，时间戳＝t2，分组序列号＝y，cid＝x)。装置从第二测量点向第一测量点发送(块1505)在第二测量点处获得的上下文信息。装置在第一测量点接收(块1506)由第二测量点发送的上下文信息。装置将在第一测量点处获得的上下文信息与从第二测量点接收的上下文信息相关联(上下文信息具有相同的cid(例如，cid＝x)以及相同的分组序列号(例如，分组序列号＝y))。装置将下行链路延迟计算(块1508)计算为在第一测量点处所获得与在第二测量点出获得的时间戳之间的差异(延迟＝t2-t1)。

图16示出了用于在测量点处测量quic连接上的rtt的示例性过程。参考图16，装置在测量点处检测(1601)在下行链路中被传输的quic分组突发的开始。基于该检测，装置可以存储(块1601)针对下行链路检测的开始的时间戳(例如，时间戳＝t1)。装置在测量点处检测(块1602)在下行链路中被传输的quic分组突发的结束。基于该检测，装置可以存储(块1602)针对下行链路检测的结束的时间戳(例如，时间戳＝t2)。装置在测量点处检测(块1603)在上行链路中被传输的quic分组突发的开始。基于该检测，装置可以存储(块1603)针对上行链路检测的开始的时间戳(例如，时间戳＝t3)。装置在测量点处检测(块1604)在上行链路中被传输的quic分组突发的结束。基于该检测，装置可以存储(块1604)针对上行链路检测的结束的时间戳(例如，时间戳＝t4)。装置将rtt计算(块1605)为针对quic分组突发开始的时间戳之间的差异(例如，rtt1＝t3-t1)，和/或为针对quic分组突发的结束的时间戳之间的差异(例如，rtt2＝t4-t2)。

实施例适用于由端到端用户连接使用的quic连接、vpn连接和/或任何l2/l3隧道技术。

示例性装置包括用于执行上文所述的方法步骤中任何步骤的部件。

示例性计算机程序产品被体现在由计算机可读的分发介质上，并且包括程序指令，当程序指令被加载到装置中，执行上文所述的方法步骤中的任何步骤。

在实施例中，除了测量信息以外，第二测量点还可以将显式上下文信息添加到u-平面分组中，u-平面分组被用于将测量从mp2转移到mp1。如果相同的分组未被用于转移测量本身所采用的测量，这可能是有益的。因此，由分组所指示的显式上下文可以与测量本身的上下文不同。例如，如果分组r被用于进行测量，以及在不同方向上的分组s被用于转移该测量，则分组s(即，转移机会)可能在分组r被测量之后出现，因此该测量(例如，何时确切测量分组，或者哪个确切的分组被测量)的上下文可以被富集到分组s。

实施例提供了装置，该装置包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个存储器包括计算机程序代码，其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为，与至少一个处理器一起促使装置执行上文所述的网络元件或网络节点的过程。至少一个处理器、至少一个存储器以及计算机程序代码可以因此被视为，用于执行上文所述的网络元件或网络节点的过程的部件的实施例。图17示出了这种装置的结构的框图。该装置可以被包括在网络元件或网络节点中，例如，装置可以形成网络元件或网络节点中的芯片组或电路。在一些实施例中，装置是网络元件或者网络节点。

装置包括处理电路10，处理电路10包括至少一个处理器。处理电路10可以包括被配置为检测在通信系统的网络元件之间被传输的用户平面分组的分组检测器12。处理电路10进一步包括ce测量器14，测量器14被配置为在第一测量点和第二测量点处(基于检测到的用户平面分组)获得用户平面客户体验测量信息，以及可选地获得上下文信息。处理电路10可以进一步包括数据发送器16，发送器16被配置为向第一测量点提供，在第二测量点处获得的用户平面客户体验测量信息和可选地上下文信息。被包括在电路10中的数据关联器18被配置为通过使用在第一测量点处获得的上下文信息以及在第一测量点处接收的上下文信息，将在第一测量点处获得的所述用户平面客户体验测量信息与从第二测量点接收的、关于相同的用户平面分组或相关用户平面分组的用户平面客户体验测量信息相关联。

处理电路10可以包括作为子电路的电路12至电路18，或者其可以被视为由相同物理处理电路执行的计算机程序模块。存储器20可以存储一个或多个计算机程序产品24，计算机程序产品24包括指定电路12至18的操作的程序指令。存储器20可以额进一步存储数据库26，数据库26包括，例如用于动态体验管理的定义。装置可以进一步包括通信接口22，通信接口22提供具有与终端设备无线电通信能力的装置。通信接口可以包括无线电通信电路，无线电通信电路能够无线通信并且包括无线电频率处理电路和基带信号处理电路。基带信号处理电路可以被配置为执行发射器和/或接收器的功能。在一些实施例中，通信接口可以被连接到包括至少一个天线的远程无线电头，以及在一些实施例中，无线电频率信号处理在相对于基站的远程位置中。在这种实施例中，通信接口可以仅执行无线电频率信号处理中的一些，或者完全不执行无线电信号处理。在通信接口与远程无线电头之间的连接可以是模拟连接或数字连接。在一些实施例中，通信接口可以包括实现无线通信的固定通信电路。

如本申请所使用的，术语‘电路’指代以下中的所有：(a)仅硬件电路实施方式，诸如仅以模拟和/或数字电路的实施方式；(b)电路和软件和/或固件的组合，诸如(如适用)：(i)(多个)处理器或(多个)处理器核心的组合；或(ii)包括一起工作以促使装置执行特定功能(多个)的数字信号处理器、软件、以及至少一个存储器的(多个)处理器/软件的一部分；以及(c)电路，诸如需要软件或固件以用于操作的(多个)微处理器、或者(多个)微处理器的一部分，即使软件或固件并不物理存在。

‘电路’的定义适用于本申请中该数据的所有使用。作为进一步的示例，如在本申请中所使用的术语‘电路’也将覆盖仅处理器(或多个处理器)或处理器一部分的实施方式，例如多核处理器的一个核心，以及其(或者它们的)附带软件和/或固件。术语‘电路’还将覆盖，例如并且如果适用于特定元件、基带集成电路、专用集成电路(asic)、和/或现场可编程门阵列(fpga)电路，以用于根据本发明的实施例的装置。

本文结合图1至图17所述的过程或者方法，也可以以由一个或多个计算机程序所定义的一个或多个计算机过程的形式而被执行。计算机程序应当被视为也包含计算机程序的模块，例如，上述过程可以作为较大算法或计算机过程的程序模块而被执行。(多个)计算机程序可以以源代码形式、对象代码形式、或者以中间形式，并且其可以被存储在载体中，载体可以是任何实体或能够承载程序的设备。这种载体包括暂时性和/或非暂时性计算机媒介，例如，记录介质，计算机存储器，只读存储器，电子载波信号，电信信号和软件分发包。取决于需要的处理功率，计算机程序可以在单个电子数字处理单元中被执行，或者可以其可以被分发在多个处理单元之中。

本发明适用于上文所定义的蜂窝或移动通信系统，也适应于其他合适的通信系统。所使用的协议，蜂窝通信系统的规范，它们的网络元件和终端设备迅速发展。这种发展可能需要对所描述的实施例进行额外的改变。因此，所有词语和表达应该被广义地解释，并且它们旨在说明而不是限制该实施例。

对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，本发明构思可以以各种方式实现。本发明及其实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。

缩略语列表

ada分析和决策代理

cea客户体验代理

cid连接标识

csp通信服务提供商

dem动态体验管理

dhcp动态主机配置协议

dl下行链路

dpi深度分组检查

enb演进节点b

gprs通用分组无线电服务

gre通用路由封装

gtpgprs隧道协议

he报头富集

hss家庭订户服务器

http超文本传输协议

hw硬件

imsip多媒体系统

ip互联网协议

isp互联网服务提供商

jsonjavascript对象表示法

lte长期演进

lte-a高级lte

mme移动管理实体

mtu最大传输单位

nfv网络功能虚拟化

ott超过顶部

pcef政策控制执行点

pdn分组数据网络

pgwpdn网关

pmip代理移动ip

qoe品质体验

quic快速udp互联网连接

rtp实时传输协议

sack选择性确认

sai立即服务智能

sctp流控制传输协议

sgw服务网关

tcp传输控制协议

tls传输层安全性

tlv类型长度值

udp用户数据报协议

ue用户设备

ul上行链路

vnf虚拟网络功能

volte通过lte发声

vpn虚拟专用网

wcdma宽带码分多址

tx发射器

rx接收器