服务质量变化通知技术的制作方法

本发明涉及服务质量(qualityofservice，qos)变化通知技术。本发明尤其涉及一种接收qos变化通知的移动设备，特别是车辆，以及发送这种通知的网络设备，特别是基站或移动管理实体。本发明还涉及一种用于通知估计和/或预期的qos变化的对应方法。

背景技术：

随着自动驾驶功能的出现，车辆将被连接起来并相互通信，以交换传感器数据和规划好的轨迹。自动驾驶对5g通信系统设定了一系列性能要求(时延、可靠性、容量)。例如，端到端时延要求小于10ms，可靠性要求高于99.99％，才能支持各种各样的车联万物(vehicle-to-everything，v2x)使用场景(例如，协同式防碰撞、高密度编队、自动驾驶车辆协同感知)。

在许多情况下，车辆之间要交换的数据流量预期具有本地化重要性(即，在同一地理区域内的设备之间)。已经提出形成“本地端到端(end-to-end，e2e)”无线数据路径来解决所涉及的设备之间所面临的局部数据流量存在快速和保证传输的挑战，从而满足v2x业务的高服务质量(qualityofservice，qos)要求和特征。术语“端到端”表示在涉及的通信终端设备(即，车辆)之间建立的(用户面)无线数据路径，而术语“本地”表示路径由(和经由)bs建立(即，核心网节点不参与用户面传输)，因为数据流量是本地化的。

如上所述，通过建立保证e2e路径性能的“本地e2e”路径，可以有助于提供高qos要求的v2x业务。然而，无线网络的时空动态和车辆的高移动性可能影响在本地e2e路径上持续提供保证qos。持续提供保证qos对于关键的v2x业务(例如，编队、协同式防碰撞)是必要的，因为这样使车辆平稳而安全地运行。

技术实现要素：

本发明的目的是提供预测所提供的qos(例如，时延、数据速率、可靠性)的变化的有效技术，特别是通过“本地e2e”路径来减少qos变化的影响，尤其对于关键v2x业务，从而增强安全性。

此目的可以通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实现方式在从属权利要求、具体说明和附图中显而易见。

本发明的基本思想是能够预测和早期通知本地e2e路径的qos变化，以及主动重新配置本地e2e路径。

引入“本地e2e路径”的概念将用于提供具有高性能要求和本地化流量性质的v2x业务。本地e2e路径的建立将不同bs(例如，gnb)之间的上行/下行无线承载和回程链路集成在一起。对于建立“本地e2e”路径，qos流映射和qos流到drb的映射应用需要由所有涉及的bs(例如，gnb)共同决定。根据本发明的方案引入了预测“本地e2e路径”上的qos变化的概念。

针对所提供qos的变化，“本地e2e”路径质量(例如，应用行为、地图信息、网络信息和基于ue(车辆)的移动信息)的预测、应用(例如，车辆侧v2x应用)的qos重新协商与主动drb和“本地e2e”路径重新配置以及所涉及的ue/车辆的早期通知是本发明提出的一些特征，并且可以被未来5g特定业务所需要，如v2x安全性和效率。

本发明中提出的方案描述了预测性qos的概念，其中当连接参数将要改变时，车辆(v2x应用)将主动从网络接收信息，这允许车辆在车辆侧进行适当的调适，因此，维持v2x业务的安全性和效率。

本发明提供在预测ran性能的动态变化时如何实现无线接入网(radioaccessnetwork，ran)的主动调适以保证qose2e本地路径连续性的技术。主动重新配置(主动接入层(pro-activeaccessstratum，as)qos控制)将有助于通过在发生ran降级之前调适“本地e2e”路径来维持相同的保证qos。在无法支持相同的保证qos的情况下，及早通知车辆，并基于“本地e2e”路径的不同(例如，较低)qos保证进行主动调适。

本发明提出了一种用于利用方法来预测在已建立的“本地e2e”路径上提供的qos(例如，时延、数据速率、可靠性)的变化以减少qos变化对一组车辆(尤其是关键v2x业务)的影响的概念。

引入对“本地e2e”路径的预期qos变化的预测能力可增加系统的可靠性，允许及早地通知(反馈)v2x应用，以便对承载进行必要的修改或进行新的配置。车辆的定期或事件触发报告与网络/无线信息一起使用，以评估当前网络条件并预测所提供qos(例如)的任何降级(或升级)，例如，ran流量或资源可用性变化。从网络(例如，bs)到车辆(或一组车辆)的“早期”通知方案，该通知方案涉及已建立的“本地e2e”路径的支持qos的预期变化，有助于(v2x)应用层的“早期”修改。这使得v2x应用和车辆可以顺利和安全地改变他们的驾驶行为。

通过下文描述的概念，实现了以下好处：通过本地e2e路径提供通信服务的可靠性和可用性；减少qos变化对关键业务的影响；v2v应用的保证e2e链路质量(可预测/可保证的时延、可靠性、吞吐量)，这是安全相关的v2v通信的基本要求；5g通信系统持续提供业务，降低掉话率。

下文从服务质量(qualityofservice，qos)流的角度描述无线接入网(radioaccessnetwork，ran)和数据无线承载(dataradiobearer，drb)。每个用户设备(userequipment，ue)的无线接入网络(radioaccessnetwork，ran)为每个分组数据单元(packetdataunit，pdu)会话建立一个或多个数据无线承载(dataradiobearer，drb)。在应用服务器(applicationserver，as)层，ran将上行(uplink，ul)和下行(downlink，dl)服务质量(qualityofservice，qos)流与drb关联。drb定义了无线接口(radiointerface，uu)的报文处理。drb为使用相同报文转发处理的报文提供服务。根据3gpptr38.804，“studyonnewradioaccesstechnologyradiointerfaceprotocolaspects(新无线接入技术无线接口协议方面的研究)”，v14.0.0，版本14，2017年3月24日，可以针对需要不同报文转发处理的qos流建立单独的drb。基于准入控制的输出，建立适当的drb，以确保达到预期的qos。已建立承载的动态qos修改由网络通过“修改承载上下文请求”消息根据以下各者提供：3gppts36.331，v14.2.2(2017年3月)，演进型通用绿地无线接入(universalterrestrialradioaccess，e-utra)；无线资源控制(radioresourcecontrol，rrc)；协议规范(版本14)和3gppts24.301，v14.4.0(2017年6月)，演进分组系统(evolvedpacketsystem，eps)的非接入层(non-access-stratum，nas)协议；阶段3。但是，该功能不允许应用或ue及早通知期望的qos变化，不能在实际qos修改前与网络协商或调适应用层配置。因此，可以引入本发明中描述的预测性qos的特征，启用早期通知，因此改进qos修改，从而提高安全性。

为详细描述本发明，将使用以下术语、缩写和符号：

qos：服务质量

v2x：车联万物

v2v：车对车

e2e：端到端

dl：下行

ul：上行

pdu：分组数据单元

ran：无线接入网

drb：数据无线承载

as：接入层

lte：长期演进

bs：基站，如接入节点、演进型基站(evolvednodeb，enb)、gnb、nodeb、主enb(masterenb，menb)、辅enb(secondaryenb，senb)、远端射频头和接入点

ue：用户设备

its：信息和电信系统

mme：移动管理实体

af：应用功能

cn-f：核心网功能

根据第一方面，本发明涉及一种移动设备，特别是一种车辆，包括：收发器，用于从网络接收与本地端到端数据通信路径相关的估计和/或预期的服务质量(quality-of-service，qos)变化的通知；处理器，用于触发和/或应用所述本地端到端数据通信路径的所述qos变化。

这种移动设备提供预测所提供的qos(例如，时延、数据速率、可靠性)的变化的有效技术，特别是通过“本地e2e”路径来减小qos变化的影响，尤其对于关键v2x业务，并且增强安全性。所述移动设备能够预测和早期通知“本地e2e”路径的qos变化，以及主动重新配置所述“本地e2e”路径。这导致反应速度加快，从而提高了安全性。

在所述移动设备的示例性实现方式中，在所述移动设备的请求下或自动从所述网络接收所述通知。

这样的好处是可以根据系统配置灵活地提供所述通知。

在所述移动设备的示例性实现方式中，所述本地端到端数据通信路径包括：无线数据路径，用于通过服务于两个移动设备的一个或多个基站在所述两个移动设备之间建立的传输，特别是用户面传输或控制面传输，特别是核心网节点不参与所述用户面传输。

这样的好处是可以在降低消息传输的时延的情况下灵活地建立所述本地端到端数据路径。因此，通信是快速和安全的。

在所述移动设备的示例性实现方式中，所述qos变化基于所述本地端到端数据通信路径的以下参数中的一个或多个：时延、数据速率、可靠性、丢包率、覆盖等级、抖动率。

这样的好处是所述qos可以覆盖通信网络中许多流量情况。

在所述移动设备的示例性实现方式中，所述处理器用于向所述网络发送报告，所述报告包括以下信息中的至少一个：位置信息、应用层信息、移动设备状态信息、移动设备侧的体验qos、无线信道条件。

这样的好处是所述网络获得用于改进或优化网络条件的所有必要信息。

在所述移动设备的示例性实现方式中，来自所述网络的所述通知包括以下通知中的至少一个：基于预测的新qos选择的通知；不支持所述本地端到端数据通信路径的当前qos的通知；可以通过修改所述本地端到端数据通信路径的一条或多条本地链路的qos来满足所述当前qos的通知。

这样的好处是所述移动设备可以根据从所述网络接收的所述通知主动调整其通信行为。

在所述移动设备的示例性实现方式中，所述处理器用于：响应来自所述网络的与所述本地端到端数据通信路径相关的所述估计和/或预期的qos变化的通知，以使所述移动设备能够接受或拒绝所述变化。

这样的好处是所述移动设备可以通过其响应影响网络条件。

在所述移动设备的示例性实现方式中，所述处理器用于：根据所述移动设备侧的条件变化预测所述本地端到端数据通信路径的变化；请求所述网络根据所述预测变化修改所述本地端到端数据通信路径。

这样的好处是所述移动设备可以影响所述网络修改所述本地端到端数据通信路径，以提高安全性。

根据第二方面，本发明涉及一种网络设备，特别是一种基站或移动管理实体，包括：无线接口，用于根据通信路径的服务质量(quality-of-service，qos)要求，经由所述通信路径收发通信数据，所述通信路径特别是移动设备与另一移动设备之间的本地端到端数据通信路径；网络实体控制器，用于向所述移动设备通知与所述通信路径相关的预期或估计的qos变化。

这种网络设备提供预测所提供的qos(例如，时延、数据速率、可靠性)的变化的有效技术，特别是通过“本地e2e”路径来减小qos变化的影响，尤其对于关键v2x业务，并且增强安全性。所述网络设备能够预测和早期通知“本地e2e”路径的qos变化，以及主动重新配置所述“本地e2e”路径。这导致反应速度加快，从而提高了安全性。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述网络实体控制器用于向应用服务器通知所述通信路径的所述预期或估计的qos变化。

这样的好处是负责评估所述通信层的所述qos变化将对所支持应用的行为产生的影响的所述应用服务器将接收用于决策的必要信息。

在所述网络设备的示例性实现方式中，网络实体控制器用于预测所述qos变化。

这样的好处是通过预测所述qos变化，所述网络设备可以在发生变化之前主动响应或向相关实体通知所述qos变化。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述通知包括以下通知中的至少一个：基于预测的新qos选择的通知；不支持所述本地端到端数据通信路径的当前qos的通知；可以通过修改所述本地端到端数据通信路径的一条或多条本地链路的qos来满足所述当前qos的通知；所述网络实体控制器用于：向形成所述通信路径的网络实体发送所述通知，所述通信路径特别是所述本地端到端数据通信路径；根据来自形成所述通信路径的所述网络实体的响应，应用所述qos变化。

这样的好处是可以实现上述各种场景。因此，网络设备支持各种通信场景。

在示例性实现方式中，所述网络设备用于：协调形成所述通信路径的所述网络实体，以针对所述改变的qos选择所述本地端到端数据通信路径的合适配置或者根据所述接收到的通知维持所述当前qos。

这样的好处是可以优化控制形成所述通信路径的网络实体，以形成低时延通信路径，从而提高安全性。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述通信路径包括：无线数据路径，用于通过一个或多个基站在两个或两个以上移动设备之间建立的传输，特别是用户面传输或控制面传输，特别是核心网节点不参与所述用户面传输。

这样的好处是可以在降低消息传输的时延的情况下灵活地建立所述本地端到端数据路径。因此，通信是快速和安全的。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述网络实体控制器用于在所述移动设备的请求下或自动发送所述估计或预期的qos变化的所述通知。

这样的好处是可以根据系统配置灵活地提供所述通知。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述qos要求的变化基于所述通信路径的以下参数中的一个或多个：时延、数据速率、可靠性、丢包率、覆盖等级、抖动率。

这样的好处是所述qos可以覆盖通信网络中许多流量情况。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述网络实体控制器用于：接收用于预测本地端到端数据通信路径上的所述qos变化的预测业务的激活请求；决定是接受所述请求、拒绝所述请求还是提供备选预测周期。

这样的好处是所述网络设备可以灵活地决定采取哪些动作以改善通信。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述网络实体控制器用于：如果是接受，配置报告周期以启用预测；如果是拒绝，提供拒绝理由和/或提供备选预测周期。

这样的好处是所述网络为操作所述移动设备和所述端到端通信路径提供了必要的信息。

在示例性实现方式中，所述网络设备包括：处理器，用于运行预测业务，其中，所述预测业务用于：使所述网络实体控制器能够向所述移动设备通知与所述通信路径相关的所述估计和/或预期的qos变化。

这样的好处是所述移动设备接收用于决定是改变还是保持已建立通信路径的所有必要信息。

在所述网络设备的示例性实现方式中，自动或定期或在事件驱动下，特别是在所述移动设备的请求下，启动所述预测业务。

这样的好处是可以灵活安装所述预测业务。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述预测业务用于：根据地图信息、网络信息和/或一个或多个移动设备的移动信息和/或应用行为，预测与所述通信路径相关的所述qos。

这样的好处是所述预测可以基于大型数据库，从而进行准确的预测。

在所述网络设备的示例性实现方式中，根据报告周期预测与所述通信路径相关的所述qos，所述网络设备在所述报告周期中接收来自所述移动设备和其它网络设备，特别是建立所述本地端到端数据通信路径的基站，的报告。

这样的好处是可以根据这些报告精确计算所述预测。

在所述网络设备的示例性实现方式中，来自所述移动设备的所述报告包括以下信息中的至少一个：位置信息、应用层信息、移动设备状态信息、移动设备侧的体验qos、无线信道条件；来自所述基站的所述报告包括以下信息中的至少一个：调度信息、回程链路信息、体验qos、基站间链路的通信qos。

这样的好处是包括如此大量的信息改进了所述预测。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述预测业务由专用网络实体集中提供，由所述专用网络实体分层提供，所述专用网络实体由本地基站实体支持，或者由本地基站实体以分布式模式提供。

这样的好处是可以在所述网络中灵活地实现所述预测业务。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述预测业务根据预测功能提供，所述预测功能根据从建立所述通信路径的所述移动设备和/或基站收集的信息确定所述通信路径的预期qos的预测。

这样的好处是通过调用所述预测功能可以轻易提供所述预测业务。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述网络实体控制器用于向所述移动设备通知与所述通信路径相关的所述预期或估计的qos变化。

这样的好处是所述移动设备可以快速响应所述网络中的qos变化以提高通信安全性。

在所述网络设备的示例性实现方式中，所述网络实体控制器用于向应用服务器通知与所述通信路径相关的所述估计和/或预期的qos变化。

这样的好处是负责评估所述通信层的所述qos变化将对所支持应用的行为产生的影响的所述应用服务器将接收用于决策的必要信息。

根据第三方面，本发明涉及一种用于通知与通信路径相关的估计和/或预期的qos变化的方法，所述方法包括：根据与通信路径相关的服务质量(quality-of-service，qos)要求，经由所述通信路径收发通信数据，所述通信路径特别是移动设备与另一移动设备之间的本地端到端数据通信路径；从网络接收与所述通信路径相关的所述估计或预期的qos变化的通知。

这种方法提供预测所提供的qos(例如，时延、数据速率、可靠性)的变化的有效技术，特别是通过“本地e2e”路径来减小qos变化的影响，尤其对于关键v2x业务，并且增强安全性。所述方法能够预测和早期通知“本地e2e”路径的qos变化，以及主动重新配置所述“本地e2e”路径。这导致反应速度加快，从而提高了安全性。

在下文中，突出本发明的相关方面：

-从车辆发出消息，通过指定预测周期，在网络侧针对本地e2e路径的qos启动预测业务。

-通过网络发送信令以配置支持预测功能所需的报告周期。

-从车辆向bs(例如，gnb)或其它核心网控制面(corenetworkcontrolplane，cn-c)实体(例如，mme、amf)报告应用层信息(例如，位置、短期路径、速度……)和无线信息(qos、无线条件)，以支持qos度量(例如，预期数据速率、时延、可靠性)的预测(预期)变化的计算。

-从bs(例如，gnb)向cn-c实体(例如，mme、amf)或相邻bs(例如，gnb)报告调度信息(可用资源、预留资源……)、回程状态和/或用于预测本地e2e路径的qos的xn信息(时延、数据速率……)。

-从bs(例如，gnb)向cn-c实体(例如，mme、amf)或相邻bs(例如，gnb)传输对本地e2e路径的部分/链路的本地qos预测的结果(尤其适用于分层或分布式预测方案)。

-在预测到qos变化的情况下，将预测结果从cn-c实体(例如，mme、amf)向bs(例如，gnb)通知。所述通知可以包括：提出本地e2e路径的新qos；本地e2e路径的不可行当前qos；本地e2e路径的部分/链路的新qos，以维持本地e2e路径的当前qos。

-在bs(例如，gnb)之间(分布式模式)或网络实体(例如，mme/amf)与bs(例如，gnb)之间(集中式模式)发送信令，根据预测方案的结果协调并协商本对地e2e路径的重新配置(例如，qos等级的重新协商、drb配置、qos流到drb的映射)，从而支持不同的qos。

-所述mme/amf(在集中式方案的情况下)根据所述预测结果并评估所涉及bs提出的配置，回复(a)对提出配置的ack；(b)拒绝；(c)提出备选配置。

-从网络向车辆发送预测的qos变化的通知以及网络与车辆之间的关于更新后的本地e2e路径质量的重新协商。

-发送网络与its应用服务器之间的预测qos变化的通知和关于更新后的本地e2e路径质量和重新协商。

在移动终端/车辆侧触发预测性qos调适(例如，车辆状况变化)以及根据网络(例如，gnb、mme/amf)通知触发本地e2e路径调适。

附图说明

本发明的具体实施方式将结合以下附图进行描述，其中：

图1是根据本发明的概述ran节点的交互100以支持“本地e2e”路径的预测性qos的示意图。

图2是根据本发明的用于启用/请求“本地e2e”路径质量的预测业务的消息序列图200的示意图。

图3是根据3gpp5g参考架构(sa2)的应用功能(applicationfunction，af)的示例性结构300的框图。

图4是根据本发明的用于以集中式模式预测“本地e2e”路径质量的示例性方案400的示意图。

图5是根据本发明的用于以分层式模式预测“本地e2e”路径质量的示例性方案500的示意图。

图6是根据本发明的用于以分布式模式预测“本地e2e”路径质量的示例性方案600的示意图。

图7是根据本发明的用于报告“本地e2e”路径qos预测(基于网络)所需的信息的消息序列图700的示意图。

图8是根据本发明的用于通知“本地e2e”路径qos(基于网络)的预测结果的消息序列图800的示意图。

图9是根据本发明的用于根据预测结果(基于网络的集中式模式)在网络实体之间协调以重新配置“本地e2e”路径的消息序列图900的示意图。

图10是根据本发明的用于根据预测结果(基于网络的分布式模式)在网络实体之间协调以重新配置“本地e2e”路径的消息序列图1000的示意图。

图11是根据本发明的用于网络与ue之间的qos重新协商的消息序列图1100的示意图。

图12是根据本发明的用于网络与应用服务器之间的qos重新协商的消息序列图1200的示意图。

图13是根据本发明的示例性移动设备1300的框图。

图14是根据本发明的示例性网络实体1400的框图。

图15是根据本发明的用于通知qos变化的示例性方法1500的示意图。

具体实施方式

以下结合附图进行详细描述，所述附图是描述的一部分，并通过图解说明的方式示出可以实施本发明的具体方面。可以理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其它方面，并可以做出结构上或逻辑上的改变。因此，以下详细的描述并不当作限定，本发明的范围由所附权利要求书界定。

可以理解的是，与所描述的方法有关的注释对于与用于执行方法对应的设备或系统也同样适用，反之亦然。例如，如果描述了一个具体的方法步骤，对应的设备可以包括用于执行所描述的方法步骤的单元，即使此类单元未在图中详细阐述或说明。此外，应理解，除非另外具体指出，否则本文中描述的各种示例性方面的特征可彼此组合。

本文描述的方法和设备还可以基于与lte类似的移动通信标准，特别是4.5g、5g和未来移动通信标准，在无线通信网络中实现。本文描述的方法和设备也可以在无线通信网络中实现，特别是在类似于根据ieee802.11的wifi通信标准的通信网络中实现。所描述的设备可以包括集成电路和/或无源电路，且可以根据各种技术进行制造。例如，电路可以设计为逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、光电路、存储电路和/或集成无源电路。

本文所描述的设备可用于发射和/或接收无线信号。无线信号可以是或可以包括无线发射设备(或无线发射器或发送器)发射的射频信号，射频范围在约3khz到300ghz之间。

本文描述的设备和系统可以包括处理器、存储器和收发器，即，发射器和/或接收器。在以下描述中，术语“处理器”描述了可用于处理特定任务(或块或步骤)的任何设备。处理器可以是单核处理器或多核处理器，或者可以包括一组处理器，或者可以包括处理模块。处理器可以处理软件、固件或应用等。

下文对基站和用户设备进行描述。基站的示例可以包括接入节点、演进型基站(evolvednodeb，enb)、gnb、nodeb、主enb(menb)、辅enb(senb)、远程射频头和接入点。

图1是根据本发明的概述ran节点的示例性交互以支持“本地e2e”路径的预测性qos的示意图。ue(车辆)130、140用于请求网络针对本地e2e路径的qos变化启用预测业务。车辆130、140和网络实体(例如，形成本地e2e路径的bs150、160)用于向位于网络侧的用于预测本地e2e路径的qos变化的qos预测功能151报告信息(应用层、资源可用性和可配置性的网络层(来自空口和回程))。qos预测功能151向形成本地e2e路径的网络实体(例如，bs150、160)通知预测功能151的结果。如果预测到qos变化，形成本地e2e路径的bs150、160根据更新后的支持qos进行协调以联合重新配置“本地e2e”路径，因此，使得主动调整“本地e2e”路径的链路/承载。网络向由“本地e2e”路径服务的ue(车辆)130、140通知131、141预期qos变化和更新后的支持qos。只有在涉及的ue130、140接受之后，才会重新配置“本地e2e”路径。否则，网络与车辆之间进行重新协商，以协商合适的qos。

图1概述了所涉及的实体和ran节点的交互以支持“本地e2e”路径的预测性qos的。在本示例中，“本地e2e”路径包括ue130、140和bs150、160。ue1130运行包括ue1130的qos要求111的v2x/its应用模块110以及包括控制面113和数据面114的通信模块112。ue2140运行包括ue2140的qos要求121的v2x/its应用模块120以及包括控制面113和数据面114的通信模块122。在车辆130上运行的v2x/its应用110根据qos要求111通过控制面113执行承载请求/响应，通过数据面114执行数据发送/接收。在车辆140上运行的v2x/its应用120根据qos要求121通过控制面113执行承载请求/响应，通过数据面114执行数据发送/接收。

图2是根据本发明的用于启用/请求“本地e2e”路径质量的预测业务的示例性消息序列图200的示意图。

ue130(例如，车辆)请求201网络激活qos的预测业务，该qos通过一个或多个v2x业务的本地e2e路径提供。在请求消息201中，发起方ue130包括关于业务类型、涉及的车辆以及针对特定v2x业务提出的预测区间的信息。预测(forecast或prediction)间隔表示网络将提供预期qos的时间段(例如，在95％的置信区间内，网络将在未来2秒内提供10ms的e2e时延和99.99％可靠性的qos)。预测区间效应可能会影响测量/报告周期以及选择的预测方案。不同类型的业务或不同的道路环境可能具有不同的预测区间。例如，在城市环境中，特定v2x业务的未来时间框架需要3秒，而在高速公路场景中，预期的预测区间可能更大，例如，6秒。

启用预测业务的请求可以包含在用于建立本地e2e路径的请求消息201中(在这种情况下，需要指示激活预测业务的标志)，也可以使用单独的专用消息来发送。

网络通过本地e2e路径接收预测业务的激活请求，并根据现有条件决定是接受该请求、拒绝该请求还是提出一个备选预测周期。如果是接受预测请求，启用预测的报告周期由网络配置。如果是拒绝，可以提供原因，而网络可以通过“更新预测请求”消息提出备选预测周期。

可以将启用本地e2e路径预测的请求201发送给ran(例如，bs150)或核心网实体。图2示出了一种实现示例，其中使用核心网功能(corenetworkfunction，cn-f)实体241(例如，lte中的移动性管理实体(mobilitymanagemententity，mme)或5g中的接入和移动性功能(accessandmobilityfunction，amf))来接收预测请求201、202以及提供对应的响应。

在接收到预测请求201、202后，启动本地e2e路径203的建立过程。下面分三种情况进行描述。根据第一种情况204，接受预测请求，cn-f241向bs1150和bs2160报告205、207预测配置，bs1150和bs2160分别向ue1130和ue2转发206、208预测报告配置。根据第二种情况209，拒绝预测请求，cn-f241向bs1150报告210预测请求拒绝，bs1150向ue1130转发211预测请求拒绝。根据第三种情况212，更新预测请求，cn-f241向bs1150报告213具有新预测周期的预测请求拒绝，bs1150向ue1130转发214具有新预测周期的预测请求拒绝。

或者，也可以在bs150处直接决定“预测报告配置”。

在另一实施例中，设备连网后，预测业务为基于订阅信息的“默认”业务。在这种情况下，在设备发送服务请求后，默认启用该预测业务。

图3是根据3gpp5g参考架构(sa2)的应用功能(applicationfunction，af)的示例性结构300的框图。

在一个可选实施例中，启用“本地e2e”路径的qos的预测业务的请求可以由控制和协调特定v2x业务的应用服务器发送。在这种情况下，v2x/its应用服务器可以向cn-f发送启用预测业务的请求。例如，在5g网络中，应用服务器可以向应用功能(applicationfunction，af)308发送请求；af308通过n5接口将请求转发到pcf实体307，然后转发到amf305(通过n15接口)(参见图3)。af308和应用服务器可以合设。在另一实现方式中，af308可以直接向amf功能305发送请求。

可以使用图4所示的集中式方案或图5所示的分层方案或图6所示的分布式方案来执行预测功能和相关实体之间的协调，以协商更新后的“本地e2e”路径。

图4是根据本发明的用于以集中式模式预测“本地e2e”路径质量的示例性方案400的示意图。图4示出了预测功能480集中位于cn-f(例如，mme(lte)或amf(5g))处的示例性实现方式。或者，(集中式)预测功能480可以在ran(例如，gnb150、160)中实现。

ue1130的通信模块432(可对应于图1所示的通信模块112)通过发送车辆报告433与集中式e2e路径质量预测功能480进行通信。ue2140的通信模块442(可对应于图1所示的通信模块122)通过发送车辆报告443与集中式e2e路径质量预测功能480进行通信。bs1150的调度器451通过发送bs报告452与用于e2e路径质量的集中式预测功能480进行通信。bs2160的调度器461通过发送bs报告462与集中式e2e路径质量预测功能480进行通信。bs1150和bs2160之间的回程(backhaul，bh)模块470通过发送bh报告471与集中式e2e路径质量预测功能480进行通信。ue1130的应用模块431(可对应于图1所示的应用模块110)与ue2140的应用模块441(可对应于图1中描绘的应用模块120)进行通信，以在ue1130与ue2140之间建立本地e2e路径490。可以根据中心模块480确定的预测e2e路径质量建立本地e2e路径490。

图5是根据本发明的用于以分层式模式预测“本地e2e”路径质量的示例性方案500的示意图。

在分层方案中(图5)，在表示为本地预测模块551、561的bs150、160处进行一部分qos预测(例如，对应bs的链路qos)，在另一实体580处进行e2e预测(例如，包括回程和所有涉及bs的qos)，在另一实体580(例如，amf)中收集单独的预测结果552、562。分层方案的好处是减少了从所有涉及实体向集中式实体报告的信令。

ue1130的通信模块432(可对应于图1所示的通信模块112)通过发送车辆报告433与bs1150中包括的本地预测模块551进行通信。ue2140的通信模块442(可对应于图1所示的通信模块122)通过发送车辆报告443与bs2160中包括的本地预测模块561进行通信。bs1150的调度器451与本地预测模块551进行通信，本地预测模块551将本地预测结果552发送到集中式e2e路径质量预测功能580。bs2160的调度器461与本地预测模块561进行通信，本地预测模块561将本地预测结果562发送到集中式e2e路径质量预测功能580。bs1150和bs2160之间的回程(backhaul，bh)模块470通过发送bh报告471与集中式e2e路径质量预测功能580进行通信。ue1130的应用模块431(可对应于图1所示的应用模块110)与ue2140的应用模块441(可对应于图1所示的应用模块120)进行通信，以在ue1130与ue2140之间建立本地e2e路径490。可以根据中心模块580确定的预测e2e路径质量建立本地e2e路径490。

图6是根据本发明的用于以分布式模式预测“本地e2e”路径质量的示例性方案600的示意图。

在分布式方案(图6)中，每个实体负责预测“本地e2e”路径490的特定部分/链路的qos。在qos变化的本地预测551、561的情况下，bs(例如，150)向“本地e2e”路径490中涉及的相邻bs/实体(例如，160)通知652结果，并发起对本地e2e路径490的更新/重新配置。没有其它中心或更高级别的实体收集各种本地预测结果以构建“本地e2e”路径预测。除了预测结果之外，bs还交换(定期或不定期)本地预测所需的信息(例如，bh信息470)。

图7是根据本发明的用于报告“本地e2e”路径qos预测(基于网络)所需的信息的消息序列图700的示意图。

图7描述了用于报告“本地e2e”路径qos预测(集中式，基于网络)所需的信息的信令。预测功能需要来自不同源的定期报告，用于计算qos度量(例如，预期数据速率、时延、可靠性)的预测(预期)变化。具体来说，预测功能241(例如，图4中的480、图5中的551、561、580或图6中的551、561)从涉及的ue130、140接收定期报告消息702、703、705、706，包括但不限于以下信息：

·位置信息

·应用层信息(例如，后续步骤的有效负载，后续消息的紧急程度……)

·ue状态(例如，短期轨迹路径、速度……)

·ue侧的体验qos(例如，时延、丢包率……)

·无线信道条件。

基站150、160定期向预测功能241发送信息704、707，包括但不限于以下字段：

·调度信息(可用资源、预留资源……)

·回程(backhaul，bh)链路信息(例如，时延、数据速率……)。

上述任何报告消息也可以不定期发送，例如，可以在事件触发下(例如，当道路或无线条件改变时)。

图8是根据本发明的用于通知“本地e2e”路径qos(基于网络)的预测结果的消息序列图800的示意图。在图8中，建立801本地e2e路径，例如，图4至图6中所示的本地e2e路径490。

预测功能241根据不同源收集的信息，对特定业务的本地e2e路径的预期qos进行预测。例如，预测功能的不同响应消息可以为：

-特定本地e2e路径(由标识符描述)在预测周期之后可以支持的根据预测提出的新qos选择803的通知804、805。

-调整特定本地e2e路径(由标识符描述)的当前qos的通知807、808，原因是当前e2eqos806不可行。预测通知当前qos在预测之后无法被支持，并且将新的qos或重配置的决策留给所涉及实体决定。

-通知810、811当前e2e-qos可以通过修改(若干)本地链路/部分809的qos来实现。只为端到端路径的一部分(或某些部分)提出新的qos(由链路标识符和本地e2e路径标识符描述)。通过对路径的某些部分进行特定更新，整体上有助于维护本地/e2e路径的当前qos。

本阶段的结果触发在涉及的实体(例如，bs150、160)之间进行协调，以更新已建立的具有不同qos特征的“本地e2e路径”。图6示出了一种实现示例，其中，预测功能位于cn-f实体241处，响应被发送到形成“本地e2e”路径的bs150、160。通知可以定期或不定期(在事件驱动下)完成。

图9是根据本发明的用于根据预测结果(基于网络的集中式模式)在网络实体之间协调以重新配置“本地e2e”路径的消息序列图900的示意图。在图9中，建立901本地e2e路径，例如，图4至图6中所示的本地e2e路径490。

在接收到预测功能241的结果之后，形成“本地e2e”路径的网络实体(例如，bs140、1)开始进行协调，以便根据预测性qos协商对“本地e2e”路径的重新配置902。协调可以在分布式模式下(如图6所示)或在集中式实体支持下(如图4和图5所示)进行。图9描述了一个实现示例，其中协调由cn-f集中式实体241(例如，mme、amf)在具有不同qos的更新后的e2e路径上支持/控制。根据预测方案的结果，每个bs150、160负责计算连接到特定bs的ue130、140的drb的所需更新、无线链路的所需重新配置以及所涉及ue的qos流的变化。每个bs向集中式实体提供对其控制的“本地e2e”路径部分的提出重新配置(消息drb至e2e路径重新配置903、905)。该消息903、905包括e2e路径的唯一标识符、涉及的ue130、140的id、目标qos等级、选定的drb以及由特定bs150、160控制的链路和无线承载的选定配置。

cn-f241(集中式控制器)收集不同bs提出的更新后的drb和配置，并评估考虑到预测结果的情况下是否满足“本地e2e”qos(时延、可靠性、数据速率……)。移动性管理可以做出以下决策907、909、911中之一，并向bs提供对应的响应：

1)接受提出配置908。

2)拒绝提出配置910。下文中，涉及的实体/bs可以提出不同的配置，也可以释放“本地e2e”路径。

3)向bs突出不同的配置912和本地支持的qos等级。然后，涉及的实体(bs)可以向cn-f回复接受或拒绝消息。

图10是根据本发明的用于根据预测结果(基于网络的分布式模式)在网络实体之间协调以重新配置“本地e2e”路径的消息序列图1000的示意图。

如上所述，可以在bs150、160之间以分布式方式实现对“本地e2e”路径重新配置的协调和协商，而无需存在中心协调点(图10)。根据预测方案的结果，bs间协调以协商具有不同qos的更新后的e2e路径。每个bs(例如，150)向一起形成“本地e2e”路径的相邻bs(例如，160)提供对其控制的“本地e2e”路径部分的提出重新配置(消息drb至e2e路径重新配置1003)。然后，相邻bs160回复1005接受(ack)、拒绝或将提供预测qos的其它提出配置。相邻bs160可以具有若干迭代，直到它们融合。

图11是根据本发明的用于网络与ue之间的qos重新协商的消息序列图1100的示意图。

网络根据预测功能的结果并根据在形成“本地e2e”路径(例如，图4至图6中所示的本地e2e路径490)的bs150、160之间协调之后达成的协商将qos的预期变化通知给涉及的ue130、140(例如，如图1中所示的车辆130、140)。考虑期望qos，qos变化的早期通知(即，在qos的实际变化之前)允许ue130、140(例如，图4至图6所示的模块431、441)的应用修改他们的配置和行为。

图11示出了网络与ue130、140之间的qos重新协商的实现示例。bs150、160向ue130、140发送的“qos变化通知”消息1102、1103中包括服务的标识符，“本地e2e”路径和所述路径的整个部分的提出qos(新的e2eqos)或所述路径的特定无线链路的提出qos(新的本地qos)。该消息的一个可选字段是qos变化发生的时间框架。

ue130、140在适当的应用层检查之后提供对提出qos变化的接受或拒绝响应(响应消息1104、1105)。另一响应可包括提出备选qos(提出qos字段)。网络收集使用“本地e2e”路径的ue130、140发送的所有响应。在普遍接受的情况下，网络触发执行对本地e2e路径的更新1108(例如，改变drb、改变所选承载的配置)。在拒绝的情况下，或者如果向网络提供了新的提出qos，则网络和所涉及bs必须再次协调或启动释放“本地e2e”路径的过程。

只有在所涉及ue130、140接受可支持的qos的“早期通知”之后，才会修改对“本地e2e”路径的重新配置。

图12是根据本发明的用于网络与应用服务器之间的qos重新协商的消息序列图1200的示意图。图12示出了网络和应用服务器(例如，v2x通信下的its应用服务器1201)之间的qos重新协商的另一实现示例。在这种情况下，网络(例如，bs150、160和cn-f241)及早通知1204，并与its应用服务器1201协商预期qos变化(数据速率、时延、可靠性)。与以上示例相比，不同之处是应用服务器1201负责评估通信层的qos变化将对所支持应用的行为产生的影响。

根据its应用服务器1201关于qos变化的响应1206(即，接受、拒绝、提出新的qos)，网络将进行(或不进行)“本地e2e”路径的预期重新配置。同样，只有在应用服务器接受可支持的qos的“早期通知”之后，才会修改对“本地e2e”路径的配置。在特定实现示例中，核心网(corenetwork，cn)实体241是与应用服务器1201的接口。例如，如图3中所述，在5g网络中，应用服务器1201可以从应用功能(applicationfunction，af)308接收通知。af308和应用服务器1201也可以合设。af308可以从pcf307接收通知，或者在其它实现方式中(参见图3)，af308可以直接从amf功能接收通知。

当已经在ue侧预测到动态变化(例如，车辆状况的变化)时，ue130、140可以触发主动ran调适保证qose2e路径连续性。在对qos条件的预期变化进行基于ue的本地预测之后，从ue130、140向bs150、160发送drb更新请求消息(包括推荐drb的列表、drb优先级、预测原因)。根据ue触发的本地预测，形成“本地e2e”路径的bs150、160协商更新后的drb和/或配置(采用上文结合图9及图10提出的方案)。所支持qos的变化和“本地e2e”路径的更新后配置被通知给所涉及的ue(具有提出drb的“通知qos变化”消息)。与前一实现示例(参见图11和图12)类似，只有在所涉及ue接受可支持的qos的“早期通知”之后才会进行对“本地e2e”路径的实际重新配置。

图13是根据本发明的示例性移动设备1300的框图。移动设备1300可以是车辆，例如，车辆130、140，或上文结合图1至图12描述的用户设备。移动设备1300包括收发器1301和处理器1302。

收发器1301用于从网络接收与本地端到端数据通信路径相关的估计和/或预期的服务质量(quality-of-service，qos)变化的通知1303，例如，上文结合图1至图12描述的通知131、141，所述本地端到端数据通信路径如上文结合图1至图12描述的通信路径490。处理器1302用于触发和/或应用本地端到端数据通信路径490的qos变化。

在移动设备1300的请求下或自动从网络接收通知1303、131、141。例如，上文结合图1至图12所述，本地端到端数据通信路径490可以包括：无线数据路径，用于通过服务于两个移动设备130、140的一个或多个基站150、160在两个移动设备130、140之间建立的传输，特别是用户面传输或控制面传输，特别是核心网节点不参与用户面传输。

qos变化基于本地端到端数据通信路径490的以下参数中的一个或多个：时延、数据速率、可靠性、丢包率、覆盖等级、抖动率。

例如，如上文结合图1至图12所述，处理器1302可向网络发送报告433、443。例如，如上文结合图1至图12所述，报告433、443包括以下信息中的至少一个：位置信息、应用层信息、移动设备状态信息、移动设备侧的体验qos、无线信道条件。

来自网络的通知1303、131、141可以包括：基于预测的新qos选择的通知，不支持本地端到端数据通信路径的当前qos的通知和/或可以通过修改本地端到端数据通信路径的一条或多条本地链路的qos来满足当前qos的通知。

例如，如上文结合图1至图12所述，处理器1301可以响应来自网络的与本地端到端数据通信路径490相关的估计和/或预期的qos变化的通知1303、131、141，以便使移动设备1300、130、140能够接受或拒绝变化。

例如，如上文结合图1至图12所述，处理器1301可以：根据移动设备1300侧的条件变化预测本地端到端数据通信路径490的变化；请求网络根据预测变化修改本地端到端数据通信路径490。

图14是根据本发明的示例性网络设备或实体1400的框图。网络设备1400可以是基站或移动性管理实体，例如，上文结合图1至图13所述的实体或位于网络中的另一实体。网络设备1400包括无线接口1401和网络实体控制器1402。

例如，如上文结合图1至图13所述，无线接口1401用于根据通信路径的服务质量(quality-of-service，qos)要求，经由通信路径收发通信数据1403，所述通信路径特别是在移动设备1300与另一移动设备之间的本地端到端数据通信路径。例如，如上文结合图1至图13所述，网络实体控制器1402用于向移动设备1300通知1303与通信路径相关的预期或估计的qos变化。

例如，如上文结合图1至图13所述，网络实体控制器1402可向应用服务器通知1303通信路径的预期或估计的qos变化。例如，如上文结合图1至图13所述，网络实体控制器1402可以预测qos变化。例如，如上文结合图1至图13所述，通知1303可以包括：基于预测的新qos选择的通知，不支持本地端到端数据通信路径的当前qos的通知和/或可以通过修改本地端到端数据通信路径的一条或多条本地链路的qos来满足当前qos的通知。例如，如上文结合图1至图13所述，网络实体控制器1402可以：向形成通信路径的网络实体发送通知1303，所述通信路径特别是本地端到端数据通信路径；根据来自形成通信路径的网络实体的响应，应用qos变化。

例如，如上文结合图1至图13所述，网络设备1400可以协调形成通信路径的网络实体，以针对改变的qos选择本地端到端数据通信路径的合适配置或者根据接收到的通知1303保持当前qos。如上文结合图13中的移动设备所述，通信路径可以包括：无线数据路径，用于通过一个或多个基站在两个或两个以上移动设备之间建立的传输，特别是用户面传输或控制面传输，特别是核心网节点不参与所述用户面传输，例如，如上文结合图1至图13所述。

网络实体控制器1400可以在移动设备1300的请求下或自动发送通知1303。qos要求的变化基于所述通信路径的以下参数中的一个或多个：时延、数据速率、可靠性、丢包率、覆盖等级、抖动率。

例如，如上文结合图1至图13所述，网络实体控制器1402可以用于：接收用于预测本地端到端数据通信路径上的qos变化的预测业务的激活请求；决定是接受请求、拒绝请求还是提供备选预测周期。

如果是接受，网络实体控制器1402可以配置报告周期以启用预测。如果是拒绝，网络实体控制器1402可以提供拒绝原因和/或提供备选预测周期，例如，如上文结合图1至图13所述。

网络设备1400可包括用于运行预测业务的处理器。例如，如上文结合图1至图13所述，预测业务用于：使网络实体控制器1402能够向移动设备1300通知1303与通信路径相关的估计和/或预期的qos变化。

可以自动或定期或在事件驱动下，特别是在移动设备1300的请求下，启动预测业务。预测业务可以用于：根据地图信息、网络信息和/或一个或多个移动设备的移动信息和/或应用行为，预测与通信路径相关的qos。

例如，如上文结合图1至图13所述，根据报告周期预测与通信路径相关的qos，网络设备在所述报告周期中接收来自移动设备和其它网络设备，特别是建立本地端到端数据通信路径的基站，的报告。

来自移动设备的报告可以包括以下信息中的至少一个：位置信息、应用层信息、移动设备状态信息、移动设备侧的体验qos和/或无线信道条件。来自基站的报告可以包括调度信息、回程链路信息、体验qos和/或基站间链路的通信qos，例如，如上文结合图1至图13所述。

例如，如上文结合图1至图13所述，预测业务可以由专用网络实体集中提供，由专用网络实体分层提供，专用网络实体由本地基站实体支持；或者由本地基站实体以分布式模式提供。例如，如上文结合图1至图13所述，预测业务根据预测功能提供，所述预测功能根据从建立通信路径的移动设备和/或基站收集的信息确定通信路径的预期qos的预测。

例如，如上文结合图1至图13所述，网络实体控制器1402可以向移动设备1300通知1303与通信路径相关的估计或预期的qos变化。例如，如上文结合图1至图13所述，网络实体控制器1402可向应用服务器通知1303与通信路径相关的估计和/或预期的qos变化。

图15是根据本发明的用于通知与通信路径相关的估计和/或预期的qos变化的示例性方法1500的示意图。例如，如上文结合图1至图14所述，方法1500包括：根据与通信路径相关的服务质量(quality-of-service，qos)要求，经由通信路径收发通信数据，所述通信路径特别是在移动设备与另一移动设备之间的本地端到端数据通信路径。

例如，如上文结合图1至图14所述，方法1500还包括：从网络接收1502与通信路径相关的估计或预期的qos变化。方法1500可在移动设备，例如，上文结合图1至图14所述的移动设备，或网络设备，例如，上文结合图1至图14所述的网络设备，或另一实体上执行。

所提出的解决方案基于涉及新消息的交换的无线接口、n2接口和xn接口中独特信令；已有的消息也使用新内容进行增强。另外，不同网络实体(用户设备、基站、移动性管理)之间的交互涉及独特的消息交换和引入新的网络功能。所有上述消息和实体都与标准化相关(包括本地e2e路径的建立请求、预测报告配置、预测请求拒绝、车辆定期报告、bs定期报告、预测“本地e2e”路径质量变化通知、通知“本地e2e”qos可以通过特定变化等支持)。

本发明还支持包括计算机可执行代码或计算机可执行指令的计算机程序产品，所述计算机可执行代码或计算机可执行指令在执行时使至少一个计算机执行本文描述的执行和计算步骤，特别是上述方法的步骤。此计算机程序产品可以包括其上存储程序代码以供计算机使用的可读非暂时性存储媒体。程序代码可以执行本文描述的处理和计算步骤，特别是上述方法。

尽管本发明的特定特征或方面可能已经仅结合几种实现方式中的一种进行公开，但此类特征或方面可以和其它实现方式中的一个或多个特征或方面相结合，只要对于任何给定或特定的应用是有需要或有利。而且，在一定程度上，术语“包括”、“有”、“具有”或这些词的其它变形在详细的说明书或权利要求书中使用，这类术语和所述术语“包含”是类似的，都是表示包括的含义。同样，术语“示例性地”，“例如”仅表示为示例，而不是最好或最佳的。可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。应当理解，这些术语可以用于指示两个元件彼此协作或交互，而不管它们是直接物理接触还是电接触，或者它们彼此不直接接触。

尽管本文中已说明和描述特定方面，但所属领域的技术人员应了解，多种替代和/或等效实施方式可在不脱离本发明的范围的情况下所示和描述的特定方面。该申请旨在覆盖本文论述的特定方面的任何修改或变更。

尽管以上权利要求书中的元件是利用对应的标签按照特定顺序列举的，除非对权利要求的阐述另有暗示用于实现部分或所有这些元件的特定顺序，否则这些元件不必限于以所述特定顺序来实现。

通过以上启示，对于本领域技术人员来说，许多替代、修改和变化是显而易见的。当然，所属领域的技术人员容易认识到除本文所述的应用之外，还存在本发明的众多其它应用。虽然已参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将认识到在不偏离本发明的范围的前提下，仍可对本发明作出许多改变。因此，应理解，只要是在所附权利要求书及其等效物的范围内，可以用不同于本文具体描述的方式来实践本发明。