第五代中服务质量规则管理的制作方法

交叉引用

本发明根据35u.s.c.§119要求如下优先权：编号为62/655，137，申请日为2018年4月9日，名称为“5gsmenhancementoninterworking”的美国临时专利申请，上述美国专利文档在此一并作为参考。

本发明一般涉及无线通信，并且，更具体地，涉及第五代(5thgeneration，5g)新无线电(newradio，nr)系统中管理服务质量(qualityofservice，qos)规则的方法。

背景技术：

多年来，无线通信网络呈指数增长。长期演进(long-termevolution，lte)系统提供了简单网络架构带来的高峰值数据速率、低延迟、改进的系统容量以及低运行成本。lte系统，又称第四代(4thgeneration，4g)系统，还提供了与较旧网络的无缝集成，例如全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunications，gsm)、码分多址(codedivisionmultipleaccess，cdma)和通用移动电信系统(universalmobiletelecommunicationssystem，umts)。在lte系统中，演进通用地面无线接入网(evolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork，e-utran)包括与多个称为用户设备(userequipment，ue)的移动台通信的多个演进node-b(enodeb或enb)。第三代合作伙伴计划(3^rdgenerationpartnerproject，3gpp)网络通常包括第二代(2ndgeneration，2g)/第三代(3rdgeneration，2g)/4g系统的混合。下一代移动网络(nextgenerationmobilenetwork，ngmn)董事会已经决定将未来ngmn活动的重点放在定义5gnr系统的端到端的需求上。

qos指示基于网络用户角度的性能。在lte演进分组系统(evolvedpacketsystem，eps)中，基于演进分组核心(evolvedpacketcore，epc)和无线接入网(radioaccessnetwork，ran)中的eps承载(bearer)管理qos。在5g网络中，qos流是用于qos管理的最佳粒度(granularity)，可实现更灵活的qos控制。qos流的概念与eps承载相似。映射到相同lteeps承载或相同5gqos流的所有类型流量(traffic)都接收相同等级的分组转发处理(例如，调度策略、队列管理策略、速率形成策略、无线链路控制(radiolinkcontrol，rlc)配置等)。假设不同qos转发处理需要各自的5gqos流。每个qos流包括多个qos规则，这些规则由qos配置文件(profile)、分组过滤器和优先级组成。qos配置文件包括qos参数和qos标记。分组过滤器用于将qos流绑定到特定qos标记。优先级表示使qos规则适应qos流的优先级。ue对上行链路(uplink，ul)用户平面流量进行分类和标记，即，基于qos规则将ul流量与qos流关联。

在5g中，协议数据单元(protocoldataunit，pdu)会话建立是4g中分组数据网络(packetdatanetwork，pdn)连接进程的并行进程。pdu会话定义了ue和提供pdu连接服务的数据网络之间的关联。每个pdu会话由pdu会话标识(identification，id)标识，并且包括多个qos流和qos规则。每个qos流由pdu会话中唯一的qos流id(qosflowid，qfi)标识。每个qos规则由qos规则id(qosruleid，qri)标识。可以存在与相同qos流相关的不止一个qos规则。对于每个pdu会话建立，都需要向ue发送默认qos规则，并且该规则与qos流相关。

在pdu会话中，应有且仅有一个默认qos规则。然而，网络可能向ue发送多个qos规则作为默认qos规则，网络可能想要删除默认qos规则，并且网络可能想要修改默认qos规则。因此，为了进行适当的qos规则管理，需要定义ue行为和错误处理。

技术实现要素：

提出了一种管理pdu会话的默认qos规则的方法。pdu会话定义了ue和提供pdu连接服务的数据网络之间的关联。每个pdu会话由pdu会话id标识，并且包括多个qos流和qos规则。每个qos流由pdu会话中唯一的qfi标识。每个qos规则由qri标识。可以存在与相同qos流相关的不止一个qos规则。对于每个pdu会话建立，都需要向ue发送默认qos规则，并且该规则与qos流相关。在pdu会话中，应有且仅有一个默认qos规则。为pdu会话建立和修改进程定义用于适当qos规则管理的ue行为和错误处理，以强制执行有且仅有一个默认qos规则的策略。

在一个实施例中，ue在移动通信网络中发送pdu会话建立请求。ue从网络接收pdu会话建立接受。pdu会话建立接受指示ue建立pdu会话并创建一个或多个qos规则以及一个或多个qos流。当ue确定网络将不止一个qos规则设置为pdu会话的默认qos规则时，ue释放pdu会话。

在另一个实施例中，ue在移动通信网络中建立pdu会话。pdu会话与默认qos规则相关。ue从网络接收pdu会话修改命令。pdu会话修改命令包括修改pdu会话的默认qos规则的命令。ue确定pdu会话修改命令是否会导致与默认qos规则策略的冲突。当确定与默认qos规则策略冲突时，ue拒绝pdu会话修改命令或释放pdu会话。在一个示例中，pdu会话修改命令用于让ue添加另一个qos规则作为默认qos规则。ue通过发送具有错误码的pdu会话修改命令拒绝讯息来拒绝pdu会话修改命令。在另一个示例中，pdu会话修改命令用于让ue删除默认qos规则、删除默认qos规则中所有分组滤波器或更改默认qos规则(defaultqosrule，dqr)设置。ue通过发送pdu会话释放请求来释放pdu会话。

下面的详细描述中描述了其他实施例和优点。该发明内容并非旨在定义本发明。本发明由权利要求限定。

附图说明

附图描述了本发明的实施例，其中相同的数字表示相同的部件。

图1描述了根据新颖方面的支持qos规则管理的示例性eps/5g系统(5gsystem，5gs)网络。

图2描述了根据本发明实施例的ue的简化框图。

图3描述了根据新颖方面的用于pdu会话建立进程的qos规则管理的第一实施例。

图4描述了根据新颖方面的用于pdu会话建立进程的qos规则管理的第二实施例。

图5描述了根据新颖方面的添加默认qos规则的pdu会话修改进程的qos规则管理的第一实施例。

图6描述了根据新颖方面的添加默认qos规则的pdu会话修改进程的qos规则管理的第二实施例。

图7描述了根据新颖方面的删除默认qos规则的pdu会话修改进程的qos规则管理的第一实施例。

图8描述了根据新颖方面的删除默认qos规则的pdu会话修改进程的qos规则管理的第二实施例。

图9是根据新颖方面的pdu会话建立的qos规则管理的方法流程图。

图10是根据新颖方面的pdu会话修改的qos规则管理的方法流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的一些实施例，其示例见附图。

图1描述了根据新颖方面的支持qos规则管理的示例性4glte或5gnr100网络。lte/nr网络100包括应用服务器111，其通过与包括ue114的多个ue通信提供各种服务。在图1的示例中，应用服务器111和分组数据网络网关(packetdatanetworkgateway，pdn-gw或p-gw)113属于核心网(corenetwork，cn)110的一部分。ue114及其服务基站(basestation，bs)115属于ran120的一部分。ran120经由无线接入技术(radioaccesstechnology，rat)向ue114提供无线接入。应用服务器111通过pdngw113、服务gw116和bs115与ue114进行通信。移动管理实体(mobilitymanagemententity，mme)或访问和移动管理功能(accessandmobilitymanagementfunction，amf)117与bs115、服务gw116和pdngw113通信，以用于lte/nr网络100中的无线接入装置的接入和移动管理。ue114配置有一个射频(radiofrequency，rf)收发器或多个rf收发器以通过不同rat/cn进行不同应用服务。ue114可以是智能手机、可穿戴装置、物联网(internetofthing，iot)装置、平板计算机等。

eps和5gs网络是分组交换(packet-switched，ps)因特网协议(internetprotocol，ip)网络。这意味着网络以ip分组的形式发送所有数据流量，并向用户提供永久在线(always-on)ip连接。当ue加入eps/5gs网络时，可以为ue分配pdn地址(即，可以在pdn上使用的地址)，使其连接到pdn上。eps将ue的“ip接入连接”称为eps承载，其是ue和p-gw之间的连接。p-gw是ue的ip接入的默认网关。eps已经定义了预设eps承载以提供永久在线的ip连接。

在5g中，pdu会话建立是4g中pdn连接进程的并行进程。pdu会话定义了ue和提供pdu连接服务的数据网络之间的关联。每个pdu会话由pdu会话id标识，并且包括多个qos流和qos规则。每个qos流由pdu会话中唯一的qfi标识。每个qos规则由qri标识。可以存在与相同qos流相关的不止一个qos规则。对于每个pdu会话建立，都需要向ue发送默认qos规则，并且该规则与qos流相关。

在pdu会话中，应有且仅有一个默认qos规则。然而，网络可能向ue发送多个qos规则作为默认qos规则，网络可能想要删除默认qos规则，并且网络可能想要修改默认qos规则。根据一个新颖方面，为了进行适当的qos规则管理，需要为pdu会话建立进程和pdu会话修改进程定义ue行为和错误处理。在图1的示例中，ue114通过非接入层(non-accessstratum，nas)层信令130执行与网络的pdu会话建立进程或pdu会话修改进程。在pdu会话建立或修改期间，ue114执行如140所示的qos规则管理。在第一个示例中，如果添加一个新qos规则作为默认qos规则，ue114拒绝pdu会话修改命令。在第二个示例中，如果为pdu会话设置了不止一个qos规则作为默认qos规则，ue114释放新建立的qos会话。在第三个示例中，如果pdu会话的默认qos规则将被pdu会话修改命令删除，ue114释放现有的pdu会话。

图2描述了根据本发明的实施例的无线装置(例如，ue201和网络实体211)的简化框图。网络实体211可以是与mme或amf组合的基站。网络实体211具有天线215，其发送和接收无线电信号。rf收发器模块214与天线耦合，从天线215接收rf信号，将它们转换为基带信号，并发送到处理器213。rf收发器214还转换从处理器213接收的基带信号，将它们转换为rf信号，并发送到天线215。处理器213处理接收到的基带信号并调用不同的功能模块以执行基站211中的功能。存储器212存储程序指令和数据220以控制基站211的操作。在图2的示例中，网络实体211还包括一组控制功能模块和电路290。pdu会话处理电路231处理pdu会话建立和修改进程。qos流和规则管理电路232为ue创建、修改并删除qos流和qos规则。配置和控制电路233提供不同参数以配置和控制ue。

类似地，ue201具有存储器202、处理器203和rf收发器模块204。rf收发器204与天线205耦合，从天线205接收rf信号，将它们转换为基带信号，并发送到处理器203。rf收发器204还转换从处理器203接收的基带信号，将它们转换为rf信号，并发送到天线205。处理器203处理接收到的基带信号并调用不同的功能模块和电路以执行ue201中的功能。存储器202存储程序指令和数据210以由处理器控制ue201的操作。合适的处理器包括，例如，特殊目的处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、多个微处理器、与dsp核相关的一个或更多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可程序设计门阵列(fileprogrammablegatearray，fpga)电路以及其他类型集成电路(integratedcircuit，ic)和/或状态机。可以使用与软件相关联的处理器来实现和配置ue201的特征。

ue201还包括一组执行ue201功能任务的功能模块和控制电路。协议堆栈260包括与连接到核心网的mme或amf实体进行通信的nas层、用于更高层配置和控制的rrc层、pdcp/rlc层、mac层和phy层。系统模块和电路270可以由硬件、韧体、软件及其任何组合来实现和配置。当处理器通过存储器中的程序指令执行功能模块和电路时，他们相互配合，使ue201能够执行网络中的实施方案和功能任务及特征。在一个示例中，系统模块和电路270包括执行与网络的pdu会话建立和修改进程的pdu会话处理电路221、确定默认qos规则的任何冲突和处理qos规则管理的qos规则管理电路222、处理配置和控制参数的配置和控制电路223。

图3描述了根据新颖方面的pdu会话建立进程的qos规则管理的第一实施例。在步骤311中，ue301向数据网络302发送pdn会话建立请求。pdu会话被定义为ue和提供pdu连接服务的数据网络之间的关联。在步骤321中，ue301从网络接收pdn会话建立接受。该接受消息包括指示ue301为pdn会话创建一个或更多个qos流和创建一个或更多个qos规则的指令。在5g网络中，映射到相同5gqos流的所有类型流量都接收相同等级的分组转发处理(例如，调度策略、队列管理策略、速率形成策略、rlc配置等)。假设不同qos转发处理需要各自的5gqos流。每个qos流包括多个qos规则，这些规则由qos配置文件、分组过滤器和优先级组成。ue对ul用户平面流量进行分类和标记，即，基于qos规则将ul流量与qos流关联。

每个pdu会话由pdu会话id标识，并且包括多个qos流和qos规则。每个qos流由pdu会话中唯一的qfi标识。每个qos规则由qri标识。可以存在与相同qos流相关的不止一个qos规则。对于每个pdu会话建立，都需要向ue发送默认qos规则，并且该规则与qos流相关。当建立pdu会话和创建不同qos流和qos规则时，每个qos规则具有一个dqr指示，指示是否“该qos规则是默认qos规则”。在pdu会话中，应有且仅有一个默认qos规则。

然而，在步骤321中，ue301可能接收pdu会话的多个qos规则，这些规则的dqr指示设置为“该qos规则是默认qos规则”，这会与默认qos规则策略(每个pdu会话应有且仅有一个默认qos规则)产生冲突。在步骤331中，ue301评估pdu会话建立接受消息并确定网络是否已指示ue创建了多个默认qos规则。如果没有冲突，则已建立的pdu会话良好。否则，如果默认qos规则策略和为pdu会话将创建的多个默认qos规则存在冲突，那么在步骤341中，ue301需要决定如何处理已建立的pdu会话。例如，ue301可以建立然后释放pdu会话，或者忽略pdu会话建立并在本地释放pdu会话，或者向网络发送具有合适原因(例如，pdu#ndqr不匹配或pdu#ndqr错误)的5gsm消息。

图4描述了根据新颖方面的用于pdu会话建立进程的qos规则管理的第二实施例。对于pdu会话建立进程，图4的步骤411-431与图3的311-331类似。在步骤431中，ue401确定数据网络402已经指示ue为pdu会话创建了多个默认qos规则，这产生了与默认qos规则策略的冲突。在图4的实施例中，ue401显式地释放已建立的pdu会话以解决此冲突。在步骤441中，ue401向网络发送pdu会话释放请求。在步骤451中，ue401从网络接收pdu会话释放命令。在步骤461中，ue释放pdu会话并通过向网络发送pdu会话释放完成以确认该释放。请注意，pdu会话可以隐式地释放，例如，在ue中本地释放。可选地，ue可以向网络发起注册更新进程(例如，通过发送注册请求消息)以进行pdu会话状态同步。

图5描述了根据新颖方面的添加默认qos规则的pdu会话修改进程的qos规则管理的第一实施例。在步骤510中，ue501向数据网络502发送pdu会话修改请求。pdu会话修改请求包括创建、修改或删除一个或更多个qos流和/或一个或更多个qos规则的ue操作(ueproposal)。在步骤511中，网络502基于ue操作并基于网络策略和状态确定qos参数。在步骤521中，网络502向ue501发送pdu会话修改命令。在图5的实施例中，pdu会话修改命令包括具有dqr指示的一个或更多个qos规则，其中dqr指示设置为“该qos规则是默认qos规则”。在图5的另一个实施例中，pdu会话修改命令包括将现有qos规则的dqr指示从“该qos规则不是默认qos规则”修改为“该qos规则是默认qos规则”。在步骤531中，当接收到pdu会话修改命令时，ue501评估该命令并检验该命令是否会导致默认qos规则策略的任何冲突。当ue确定该命令承载具有dqr指示的新qos规则，其中dqr指示设置为“该qos规则是默认qos规则”时，或者将现有qos规则的dqr指示从“该qos规则不是默认qos规则”修改为“该qos规则是默认qos规则”时，ue知道该命令会创建不止一个默认qos规则并因此导致冲突。在步骤541中，ue501向网络回传pdu会话修改命令拒绝，并给出合适的原因(例如，qos操作中的语义错误、dqr不匹配或dqr错误)以解决dqr冲突。在步骤541的另一个实施例中，ue501向网络发送具有合适原因(例如，qos操作中的语义错误)的pdu会话释放请求。

图6描述了根据新颖方面的添加默认qos规则的pdu会话修改进程的qos规则管理的第二实施例。图6与图5类似。然而，在图6的实施例中，pdu会话修改进程由网络发起，而不是ue。在步骤611中，网络602基于网络策略和状态确定qos参数。在步骤621中，网络602向ue601发送pdu会话修改命令。在图6的实施例中，pdu会话修改命令包括具有dqr指示的一个或更多个qos规则，其中dqr指示设置为“该qos规则是默认qos规则”。在图6的另一个实施例中，pdu会话修改命令包括将现有qos规则的dqr指示从“该qos规则不是默认qos规则”修改为“该qos规则是默认qos规则”。在步骤631中，当接收到pdu会话修改命令时，ue601评估该命令并检验该命令是否会导致默认qos规则策略的任何冲突。当ue确定该命令承载具有dqr指示的新qos规则，其中dqr指示设置为“该qos规则是默认qos规则”时，或者将现有qos规则的dqr指示从“该qos规则不是默认qos规则”修改为“该qos规则是默认qos规则”时，ue知道该命令会创建不止一个默认qos规则并因此导致冲突。在步骤641中，ue601向网络回传pdu会话修改命令拒绝，并给出合适的原因(例如，qos操作中的语义错误、dqr不匹配或dqr错误)以解决dqr冲突。在步骤641的另一个实施例中，ue501向网络发送具有合适原因(例如，qos操作中的语义错误)的pdu会话释放请求。

图7描述了根据新颖方面的删除默认qos规则的pdu会话修改进程的qos规则管理的第一实施例。在步骤710中，ue701向数据网络702发送pdu会话修改请求。pdu会话修改请求包括创建、修改或删除一个或更多个qos流和/或一个或更多个qos规则的ue操作。在步骤711中，网络702基于ue操作并基于网络策略和状态确定qos参数。在步骤721中，网络702向ue701发送pdu会话修改命令。在图7的实施例中，pdu会话修改命令包括用于删除默认qos规则、删除默认qos规则中的所有分组过滤器或者修改默认qos规则以改变dqr设置(即，将该规则设置为非默认qos规则)的qos规则操作。在步骤731中，当接收到pdu会话修改命令时，ue701评估该命令并检验该命令是否会导致默认qos规则策略的任何冲突。当ue确定该命令承载可以有效删除现有默认qos规则的qos规则操作时，ue知道该命令会导致对于有且仅有一个drq策略的冲突。在步骤741中，ue701向网络发送pdu会话释放请求。在步骤751中，ue701从网络接收pdu会话释放命令。在步骤761中，ue701向网络发送pdu会话释放完成。在步骤741的另一个实施例中，ue701向网络回传pdu会话修改命令拒绝，并给出合适的原因(例如，qos操作中的语义错误)。

图8描述了根据新颖方面的删除默认qos规则的pdu会话修改进程的qos规则管理的第二实施例。图8与图7类似。然而，在图8的实施例中，pdu会话修改进程由网络发起，而不是ue。在步骤811中，网络802基于网络策略和状态确定qos参数。在步骤821中，网络802向ue801发送pdu会话修改命令。在图8的实施例中，pdu会话修改命令包括用于删除默认qos规则、删除默认qos规则中的所有分组过滤器或者修改默认qos规则以改变dqr设置(即，将该规则设置为非默认qos规则)的qos规则操作。在步骤831中，当接收到pdu会话修改命令时，ue801评估该命令并检验该命令是否会导致默认qos规则策略的任何冲突。当ue确定该命令承载可以有效删除现有默认qos规则的qos规则操作时，ue知道该命令会导致对于有且仅有一个drq策略的冲突。在步骤841中，ue801向网络发送pdu会话释放请求。在步骤851中，ue801从网络接收pdu会话释放命令。在步骤861中，ue801向网络发送pdu会话释放完成。在步骤841的另一个实施例中，ue801向网络回传pdu会话修改命令拒绝，并给出合适的原因(例如，qos操作中的语义错误)。

图9是根据新颖方面的pdu会话建立的qos规则管理的方法流程图。在步骤901中，ue在移动通信网络中发送pdu会话建立请求。在步骤902中，ue从网络接收pdu会话建立接受。pdu会话建立接受指示ue建立pdu会话并创建一个或多个qos规则以及一个或多个qos流。在步骤903中，当ue确定网络将不止一个qos规则设置为pdu会话的默认qos规则时，ue释放pdu会话。

图10是根据新颖方面的pdu会话修改的qos规则管理的方法流程图。在步骤1001中，ue在移动通信网络中建立pdu会话。pdu会话与默认qos规则相关。在步骤1002中，ue从网络接收pdu会话修改命令。pdu会话修改命令包括修改pdu会话的默认qos规则的命令。在步骤1003中，ue确定pdu会话修改命令是否会导致与默认qos规则策略的冲突。在步骤1004中，当确定与默认qos规则策略冲突时，ue拒绝pdu会话修改命令或释放pdu会话。在一个示例中，pdu会话修改命令用于让ue添加另一个qos规则作为默认qos规则。ue通过发送具有错误码的pdu会话修改命令拒绝消息来拒绝pdu会话修改命令。在另一个示例中，pdu会话修改命令用于让ue删除默认qos规则、删除默认qos规则中所有分组滤波器或更改dqr设置。ue通过发送pdu会话释放请求来释放pdu会话。

尽管已经结合用于指导目的的某些特定实施例描述了本发明，但本发明不限于此。因此，在不背离权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以实现对所述实施例的各种特征的各种修改、改编和组合。