使用协议数据单元会话的信息中心网络来检索高速缓存内容的技术的制作方法

文档序号:25543470发布日期:2021-06-18 20:40
使用协议数据单元会话的信息中心网络来检索高速缓存内容的技术的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月2日提交的名称为“supportinginformationcentricnetworkinginnextgenerationcellularnetworks(beyond5g)”的美国临时专利申请第62/755146号以及2018年11月16日提交的名称为“enablingcachedcontentretrievingusinginformationcentricnetworking(icn)forpdusessionstoreducelatencyinnextgenerationcellularnetworks”的美国临时专利申请第62/768763号的优先权,所有这些专利申请据此全文以引用方式并入。

本发明的实施方案整体涉及无线通信技术领域。



背景技术:

背景技术描述通常呈现了本公开的上下文。本发明所公开的发明人的工作,在本背景章节中描述的范围内,以及在提交时可能不符合现有技术的描述的各个方面,均未明确地或隐式地被承认为针对本公开的现有技术。除非本文另外指明,否则本章节中描述的方法不是本公开的权利要求的现有技术,并且通过包括在本章节中而不被承认为现有技术。

现有的网络架构是以主机为中心的并且基于互联网协议(ip)。因此,这样的网络中的通信是主机到主机的,并且对应的内容递送可依赖于两个主机和/或端点之间的会话。这些端到端会话的相关维护可能是复杂的并且易于出错。另外,如果例如多个用户同时请求相同的内容并且网络不知道或不了解此类信息,则可在网络中的多个地方生成瓶颈。像这样的类似情况可能导致链路资源的非最佳利用。此外,在请求内容的不同用户之间可能无法访问内容。

附图说明

实施方案通过下面结合附图的具体实施方式将更易于理解。为了有利于这种描述,类似的附图标号表示类似的结构元件。在附图的各图中,通过示例而非限制的方式示出了实施方案。

图1示意性地示出了根据各种实施方案的包括无线网络中的用户装备(ue)和接入节点(an)的网络的示例。

图2示出了根据各种实施方案的设备的示例部件。

图3示出了根据各种实施方案的5g系统中的示例性架构。

图4示出了根据各种实施方案的具有信息中心网络(icn)的示例性5g架构。

图5示出了根据各种实施方案的支持pdu会话的高速缓存icn数据检索的ulcl的增强示例性架构。

图6示出了根据各种实施方案的pdu会话的icn数据检索的示例性过程。

图7示出了根据一些实施方案的从icn控制功能(icn-cf)角度来看的操作流程/算法结构。

图8示出了根据一些实施方案的从icn附接点(icn-poa)角度来看的操作流程/算法结构。

图9示出了根据一些实施方案的从上行链路分类器(ulcl)角度来看的操作流程/算法结构。

图10示出了根据一些实施方案的网络的系统的架构。

图11示出了根据一些实施方案的网络的系统的另一个架构。

图12是示出了根据一些实施方案的部件的框图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中,参考形成本发明的一部分的附图,其中类似的数字表示整个附图中类似的部件,并且在其中以举例的方式示出了可实践的实施方案。应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可使用其他实施方案并且可进行结构性或逻辑性变更。因此,以下具体实施方式将不具有限制意义。

各种操作可以最有助于理解要求保护的主题的方式依次描述为多个离散动作或操作。然而,不应将描述的顺序理解为暗示这些操作必然依赖于顺序。具体地讲,这些操作不能按呈现顺序来执行。所述操作可以与所述实施方案不同的顺序执行。在附加的实施方案中,可执行各种附加操作和/或可省略所述的操作。

出于本公开的目的,短语“a或b”和“a和/或b”是指(a)、(b)或(a和b)。出于本公开的目的,短语“a、b或c”和“a、b和/或c”是指(a)、(b)、(c)、(a和b)、(a和c)、(b和c)或(a、b和c)。

描述可使用短语“在一个实施方案中”或“在多个实施方案中”,其可各自指相同或不同实施方案中的一者或多者。此外,与本公开的实施方案一起使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。

如本文所用,术语“电路”可指提供所述功能的集成电路(例如,现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等)、分立电路、组合逻辑电路、片上系统(soc)、封装系统(sip)一部分或包括它们的任何组合。在一些实施方案中,电路可执行一个或多个软件或固件模块以提供所述功能。在一些实施方案中,电路可包括逻辑部件,该逻辑部件能够至少部分地在硬件中操作。

在第五代系统(5gs)中,当ue经由协议数据单元(pdu)会话请求特定内容时,延迟可能是不可预测的。这些延迟可由各种原因引起。例如,由于不同的网络和/或区域,由从基站到锚定用户平面功能(upf)所采取的路由引入的一些延迟可以变化。另外,由于互联网或网络的尽力服务性质,从锚定upf到数据主机(例如,服务器)引入的一些延迟可能是不确定的。上行链路(ul)分类器(cl)分支pdu会话可利用已经在网络边缘附近部署的一些能力(例如,边缘计算能力)来减少数据检索的对应延迟。

如果在蜂窝网络中使用icn,则信息中心网络(icn)可以通过利用已经存储在蜂窝网络中的高速缓存数据来实现有效的内容交换并减少上述延迟。icn可利用其高速缓存能力,并且使期望的内容在icn节点处的蜂窝网络中任意可用。然而,作为icn栈的一部分,高速缓存内容可以不通过现有技术从pdu会话中检索或由pdu会话检索,因为例如ulcl分支pdu会话的当前架构可能不支持从icn节点拉取数据,并且/或者icn数据可由需要从应用级传递到icn节点的名称(例如,统一资源标识符(uri))来标识。因此,与内容名称(例如,前缀)相关联的icn兴趣分组可被生成并发送以拉取所请求的内容。本文的各种实施方案描述了如何实现pdu会话的icn数据检索,这可以减少上述延迟和/或提高通信效率。可引入新的网络架构以实现icn数据检索。

图1示意性地示出了根据本文的各种实施方案的示例性无线网络100(下文称为“网络100”)。网络100可包括与an110进行无线通信的ue105。ue105可以被配置为与an110连接,例如通信地耦接。在该示例中,连接112被示为空中接口以实现通信耦接,并且可以与蜂窝通信协议保持一致,诸如在毫米波和sub-6ghz下运行的5gnr协议、全球移动通信系统(gsm)协议、码分多址(cdma)网络协议、一键通(ptt)协议等。

ue105被示出为智能电话(例如,可连接至一个或多个蜂窝网络的手持式触摸屏移动计算设备),但是也可包括任何移动或非移动计算设备,诸如个人数据助理(pda)、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、无线手持终端、用户驻地装备(cpe)、固定无线接入(fwa)设备、车载ue或任何包括无线通信接口的计算设备。在一些实施方案中,ue105可包括物联网(iot)ue,该iotue可包括被设计用于利用短期ue连接的低功率iot应用程序的网络接入层。iotue可以利用技术诸如窄带iot(nb-iot)、机器对机器(m2m)或机器类型通信(mtc),经由公共陆地移动网络(plmn)、基于邻近的服务(prose)或设备对设备(d2d)通信、传感器网络或iot网络与mtc服务器或设备交换数据。m2m或mtc数据交换可以是机器启动的数据交换。nb-iot/mtc网络描述了互连的nb-iot/mtcue,这些ue可包括具有短暂连接的唯一可识别的嵌入式计算设备(在互联网基础结构内)。nb-iot/mtcue可以执行后台应用程序(例如,保持活动消息、状态更新、位置相关的服务等)。

an110可以启用或终止连接112。an110可被称为基站(bs)、nodeb、演进节点b(enb)、下一代enb(ng-enb)、下一代节点b(gnb或ng-gnb)、ng-ran节点、小区、服务小区、相邻小区、主小区(pcell)、辅小区(scell)、主scell(pscell)等,并且可包括在地理区域内提供覆盖的地面站(例如,陆地接入点)或卫星站。

an110可以是ue105的第一联系点。在一些实施方案中,an110可以满足各种逻辑功能,包括但不限于,无线电资源控制(c)、无线电网络控制器(rnc)功能,诸如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理、数据分组调度以及移动性管理。

在一些实施方案中,下行链路资源网格可用于从an110到ue105的下行链路发射,而上行链路发射可利用类似的技术。网格可以是时频网格,称为资源网格或时频资源网格,其是每个时隙中下行链路中的物理资源。对于正交频分复用(ofdm)系统,此类时频平面表示是常见的做法,这使得无线资源分配变得直观。资源网格的每一列和每一行分别对应一个ofdm符号和一个ofdm子载波。时域中资源网格的持续时间与无线电帧中的一个时隙对应。资源网格中最小的时频单位表示为资源元素。每个资源网格包括多个资源块,这些资源块描述了某些物理信道到资源元素的映射。每个资源块包括资源元素的集合;在频域中,这可以表示当前可以分配的最少量资源。使用此类资源块来传送几个不同的物理下行链路信道。

物理下行链路共享信道(pdsch)可将用户数据和较高层信令承载到ue105。物理下行链路控制信道(pdcch)可以承载关于与pdsch信道有关的传输格式和资源分配的信息等等。它还可以向ue105通知关于与上行链路共享信道有关的传输格式、资源分配和混合自动重发请求(harq)信息。通常,可以基于从ue105中的任一者反馈的信道质量信息在an110处执行下行链路调度(向小区内的ue105分配控制和共享信道资源块)。可以在用于(例如,分配给)ue105的pdcch上发送下行链路资源分配信息。

pdcch可以使用控制信道元素(cce)来传送控制信息。在被映射到资源元素之前,可以首先将pdcch复数值符号组织为四元组,然后可以使用子块交织器对其进行排列以进行速率匹配。可以使用这些cce中的一个或多个来传输每个pdcch,其中每个cce可以对应于九个的四个物理资源元素集,称为资源元素组(reg)。四个正交相移键控(qpsk)符号可以映射到每个reg。根据下行链路控制信息(dci)的大小和信道条件,可以使用一个或多个cce来传输pdcch。

一些实施方案可以使用用于控制信道信息的资源分配的概念,其是上述概念的扩展。例如,一些实施方案可以利用将pdsch资源用于控制信息传输的增强的物理下行链路控制信道(epdcch)。可使用一个或多个增强的控制信道元素(ecce)来传输epdcch。与以上类似,每个ecce可对应于九个的四个物理资源元素集,被称为增强的资源元素组(ereg)。在一些情况下,ecce可以具有其他数量的ereg。

如图1所示,ue105可包括根据功能分组的毫米波通信电路。此处所示的电路用于示意性目的,并且ue105可包括图3a和图3b中示出的其他电路。ue105可包括协议处理电路115,其可实现与介质访问控制(mac)、无线电链路控制(rlc)、分组数据会聚协议(pdcp)、无线电资源控制(rrc)和非接入层(nas)相关的一个或多个层操作。协议处理电路115可包括用于执行指令的一个或多个处理内核(未示出)以及用于存储程序和数据信息的一个或多个存储器结构(未示出)。

ue105还可包括数字基带电路125,该数字基带电路可实现物理层(phy)功能,这些功能包括以下中的一者或多者:harq功能、加扰和/或解扰、编码和/或解码、层映射和/或解映射、调制符号映射、接收符号和/或位度量确定、多天线端口预编码和/或解码,其可包括空时,空频或空间编码、参考信号生成和/或检测、前导序列生成和/或解码、同步序列生成和/或检测、控制信道信号盲解码以及其他相关功能中的一者或多者。

ue105还可包括发射电路135、接收电路145、射频(rf)电路155和rf前端(rffe)165,其可包括或连接至一个或多个天线面板175。

在一些实施方案中,rf电路155可包括用于发射或接收功能中的一者或多者的多个并行rf链或分支;每个链或分支可与一个天线面板175耦接。

在一些实施方案中,协议处理电路115可包括控制电路(未示出)的一个或多个实例,以提供用于数字基带电路125(或简称为“基带电路125”)、发射电路135、接收电路145、射频电路155、rffe165以及一个或多个天线面板175的控制功能。

ue接收可以通过并且经由一个或多个天线面板175、rffe165、rf电路155、接收电路145、数字基带电路125和协议处理电路115来建立。一个或多个天线面板175可通过由一个或多个天线面板175的多个天线/天线元件接收的接收波束成形信号来接收来自an110的发射。关于ue105架构的更多细节在图2、图3a/图3b和图6中示出。来自an110的发射可由an110的天线进行发射波束形成。在一些实施方案中,基带电路125可包含发射电路135和接收电路145两者。在其他实施方案中,基带电路125可在独立芯片(例如,包括发射电路135的一个芯片和包括接收电路145的另一个芯片)或模块中实现。

类似于ue105,an110可包括根据功能分组的毫米波/亚毫米波通信电路。an110可包括协议处理电路120、数字基带电路130(或简称为“基带电路130”)、发射电路140、接收电路150、rf电路160、rffe170以及一个或多个天线面板180。

小区发射可以通过并且经由协议处理电路120、数字基带电路130、发射电路140、rf电路160、rffe170以及一个或多个天线面板180来建立。一个或多个天线面板180可通过形成发射波束来发射信号。

根据本文的各种实施方案,an110可生成并发射消息以包括测量间隙配置。根据本文的各种实施方案,ue105可以解码由an100发射的消息以确定配置的测量间隙的起始点。

图2示出了根据一些实施方案的设备200的示例部件。与图1相比,图2从接收和/或发射功能的角度示出了ue105或an110的示例性部件,并且它可能不包括图1中所述的所有部件。在一些实施方案中,至少如图所示,设备200可同时包括应用程序电路202、基带电路204、rf电路206、rffe电路208和多个天线210。在一些实施方案中,基带电路204可与基带电路125类似并且基本上可以互换。多个天线210可构成用于波束形成的一个或多个天线面板。例示设备200的部件可被包括在ue或an中。在一些实施方案中,设备200可包括较少的元件(例如,小区可能不利用应用程序电路202,而是包括处理器/控制器来处理从epc接收到的ip数据)。在一些实施方案中,设备200可包括附加元件,诸如存储器/存储装置、显示器、相机、传感器或输入/输出(i/o)接口。在其他实施方案中,以下所述的部件可包括在多于一个的设备中(例如,该电路可以单独地包括在用于云-ran(c-ran)具体实施的多于一个的设备中)。

应用程序电路202可包括一个或多个应用处理器。例如,应用程序电路202可包括电路诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器。处理器可包括通用处理器和专用处理器(例如,图形处理器、应用程序处理器等)的任何组合。这些处理器可与存储器/存储装置耦接或者可包括存储器/存储装置,并且可被配置为执行存储在该存储器/存储装置中的指令,以使得各种应用或操作系统能够在设备200上运行。在一些实施方案中,应用程序电路202的处理器可处理从epc接收的ip数据分组。

基带电路204可包括电路,诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器。在一些实施方案中,基带电路204可与基带电路125和基带电路130类似并且基本上可以互换。基带电路204可包括一个或多个基带处理器或控制逻辑部件,以处理从rf电路206的接收信号路径接收的基带信号并且生成用于rf电路206的发射信号路径的基带信号。基带电路204可与应用程序电路202进行交互,以生成和处理基带信号并控制rf电路206的操作。例如,在一些实施方案中,基带电路204可包括第三代(3g)基带处理器204a、第四代(4g)基带处理器204b、第五代(5g)和/或nr基带处理器204c、或其他现有代、正在开发或将来待开发的代的其他基带处理器204d(例如第二代(2g)、第六代(6g)等)。基带电路204(例如,基带处理器204a-204d中的一者或多者)可处理能够经由rf电路206与一个或多个无线电网络进行通信的各种无线电控制功能。在其他实施方案中,基带处理器204a-204d的一部分或全部功能可包括在存储器204g中存储的模块中,并且经由中央处理单元(cpu)204e来执行。无线电控制功能可包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频移位等。在一些实施方案中,基带电路204的调制/解调电路可包括快速傅立叶变换(fft)、预编码或星座映射/解映射功能。在一些实施方案中,基带电路204的编码/解码电路可包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比或低密度奇偶校验(ldpc)编码器/解码器功能。调制/解调和编码器/解码器功能的实施方案不限于这些示例,并且在其他实施方案中可包括其他合适的功能。

在一些实施方案中,基带电路204可包括一个或多个音频数字信号处理器(dsp)204f。音频dsp204f可包括用于压缩/解压缩和回声消除的元件,并且在其他实施方案中可包括其他合适的处理元件。在一些实施方案中,基带电路的部件可适当地组合在单个芯片、单个芯片组中,或设置在同一电路板上。在一些实施方案中,基带电路204和应用程序电路202的一些或全部组成部件可一起实现诸如,例如在soc上。

在一些实施方案中,基带电路204可以提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如,在一些实施方案中,基带电路204可以支持与演进通用陆地无线接入网(e-utran)或其他无线城域网(wman)、无线局域网(wlan)、无线个人区域网(wpan)的通信。其中基带电路204被配置为支持多于一种的无线协议的无线电通信的实施方案可被称为多模式基带电路。

rf电路206可以使用调制的电磁辐射通过非固体介质与无线网络进行通信。在各种实施方案中,rf电路206可包括一个或多个开关、滤波器、放大器等,以促进与无线网络的通信。rf电路206可包括接收器电路206a,该接收器电路可包括用于下变频从rffe电路208接收的rf信号并向基带电路204提供基带信号的电路。rf电路206还可包括发射器电路206b,该发射器电路可包括用于上变频由基带电路204提供的基带信号并向rffe电路208提供用于发射的rf输出信号的电路。

在一些实施方案中,输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号,尽管实施方案的范围在这方面不受限制。在一些另选实施方案中,输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些另选的实施方案中,rf电路206可包括模数转换器(adc)和数模转换器(dac)电路,并且基带电路204可包括数字基带接口以与rf电路206通信。

在一些双模式实施方案中,可以提供单独的无线电集成电路(ic)电路来处理每个频谱的信号,但是实施方案的范围在这方面不受限制。

rffe电路208可包括接收信号路径,该接收信号路径可包括被配置为在从一个或多个天线210处接收的rf波束上操作的电路。rf波束可以是an110在毫米波或子毫米波频率范围内操作时形成和发射的发射波束。与一个或多个天线210耦接的rffe电路208可以接收发射波束,并使它们前进到rf电路206以进行进一步处理。rffe电路208还可包括发射信号路径,该发射信号路径可包括电路,该电路被配置为放大由rf电路206提供的、用于通过或不通过波束形成由一个或多个天线210进行发射的发射信号。在各种实施方案中,可以仅在rf电路206中、仅在rffe电路208中或者在rf电路206和rffe电路208两者中完成通过发射或接收信号路径的放大。

在一些实施方案中,rffe电路208可包括tx/rx开关,以在发射模式与接收模式操作之间切换。rffe电路208可包括接收信号路径和发射信号路径。rffe电路208的接收信号路径可包括低噪声放大器(lna),以放大所接收的rf波束并将经放大的所接收的rf信号作为输出提供(例如,至rf电路206)。rffe电路208的发射信号路径可包括功率放大器(pa),以放大输入rf信号(例如,由rf电路206提供),以及一个或多个滤波器,以生成rf信号用于波束形成和随后的发射(例如,通过一个或多个天线210中的一个或多个)。

应用程序电路202的处理器和基带电路204的处理器可用于执行协议栈的一个或多个实例的元件。例如,可单独地或组合地使用基带电路204的处理器来执行层3、层2或层1功能,而应用程序电路202的处理器可利用从这些层接收的数据(例如,分组数据)并进一步执行层4功能(例如,传输通信协议(tcp)和用户数据报协议(udp)层)。如本文所提到的,第3层可包括无线电资源控制(rrc)层,下文将进一步详细描述。如本文所提到的,第2层可包括介质访问控制(mac)层、无线电链路控制(rlc)层和分组数据会聚协议(pdcp)层,下文将进一步详细描述。如本文所提到的,第1层可包括ue/an的物理(phy)层,下文将进一步详细描述。

图3示出了根据各种实施方案的5g系统中的示例性架构300。该架构可包括ue105和an110。ulcl305可用于将数据流量从ue105分支到pdu会话锚点1310和另一个pdu会话锚点2315。ulcl305可与upf相关联。pdu会话锚点1和2310/315可耦接到相应数据网络(dn)320/325。在一些实施方案中,dn325可以是与dn320相同的dn,但经由ue105的本地接入。ulcl305可以是由对应upf支持的功能,其旨在转移与由会话管理功能(smf)330提供的流量滤波器匹配的一些流量。smf330可使用通用n4和upf能力来确定ulcl305的对应插入和/或移除。特定ue流量可由ulcl305导向到两个dn320和325。ulcl305可以向不同pdu会话锚点转发ul流量,并将来自与链路相关联的不同pdu会话锚点的下行链路(dl)流量朝向ue105合并。这样的转发和/或合并可基于可由smf330提供的流量检测和流量转发规则。

ulcl305可应用一个或多个滤波器规则并确定分组应如何路由。例如,规则可与检查由ue105发送的一个或多个ul分组的目的地ip地址相关联。ulcl的插入和/或移除可由smf330确定和控制。ulcl的插入和/或移除可支持用于计费的对应流量测量、用于合法拦截(li)的流量复制和/或比特率执行。

在实施方案中,这样的多于一个分支、pdu会话锚点1310和pdu会话锚点2315可减少ue105在通过pdu会话请求数据时的延迟,因为一个分支可用于实现边缘计算。例如,pdu会话锚点2315可与多接入边缘计算(mec)网络中的一个或多个边缘节点相关联。需注意,ulcl可被称为分支点。术语“ulcl”和“分支点”在整个本公开中可互换使用。

图4示出了根据各种实施方案的具有icn400的示例性5g架构。icn400可在基于拉取的模型中操作,并且使用两种类型的分组,即兴趣分组和数据分组。icn400可基于包括待定兴趣表(pit)、转发信息库(fib)和内容存储库(cs)的数据结构。icn400可使用兴趣转发策略,该策略可以从fib和对应测量中获取输入以确定兴趣转发。当网络中的an接收到icn兴趣分组时,an可检查其是否已经根据其cs高速缓存了期望的内容。如果期望的内容已被高速缓存,则an可指示对应的路由获取高速缓存的内容。否则,兴趣分组可被传递到pit,使得可找到匹配的名称。如果无法找到匹配,则an可将兴趣记录在其pit中,并基于其fib中的信息将兴趣分组转发到朝向期望内容的下一跳或下几跳。

在常规icn中,可以是消费者或客户的请求者可以发出具有前缀的兴趣分组,该前缀指示期望内容的一个或多个名称。因此,转发an中的每一者可检查兴趣分组的前缀,并用与该前缀匹配的对应数据分组来回复。如果没有发现匹配,则转发an可基于其fib表将兴趣分组转发到或将兴趣转发到网络中的一个或多个其他an。兴趣分组可由与期望内容相关联的源(例如,制作者或服务器)接收。然后,可以从源采集期望内容。在实施方案中,如果存在不止一个可充当源的an或存在不止一个请求相同内容的消费者,则可实现多归属和/或多播。与端到端会话相比,icn请求/响应机制可以是无会话且无锚点的,这利用了任意可用的高速缓存并且结合内容相关的路由。icn可启用无会话协议,利用该协议,用户可向网络请求特定内容(例如,数据块),并且可从内容可被存储或高速缓存在网络中的任何地方检索数据。此外,在应用层中实现的功能,诸如边缘计算和/或高速缓存可由网络层(l3)中的icn支持。

然而,5g架构中的常规icn仍可基于隧道协议,并且对应的路由可遵循到会话锚点的预定义路由。这可能限制对高速缓存和重新使用高速缓存内容的利用。此外,这可能无法在pdu会话中利用icn高速缓存的内容。

本文的各种实施方案公开了用于pdu会话的从icn栈的高速缓存数据检索以利用icn的益处,以便减少pdu会话的延迟。对应接口和消息交换将描述如下。

在实施方案中,icn附接点(icn-poa)405可用作ue105的第一icn感知用户平面实体,同时运行一个或多个支持icn的应用程序。icn网关(icn-gw)410可以是与icn-poa405耦接并与数据网络(dn)415接合的用户平面实体。需注意,dn415可支持基于icn的方案。在一些实施方案中,icn-gw410和用户平面功能(upf)pdu会话锚点(psa)可具有同一实体或在同一实体中。因此,icn-upf实体可被实例化,并且icn-gw410的功能可为upfpsa的一部分。icn控制功能(icn-cf)420可处理icn相关信息和/或策略,并且在其他icn相关功能中生成icn事务历史。这些实体可以是功能实体,并且可以结合到现有控制网络(cn)实体中,这可以实现灵活的具体实施。在5g网络架构中启用icn的新引入的功能以灰色和粗体突出显示。

图5示出了根据各种实施方案的支持pdu会话的高速缓存icn数据检索的ulcl的增强示例性架构500。在基于架构500的网络中,5gpdu会话可以请求已经经由网络中的icn高速缓存的数据。高速缓存的数据可基于具有icn400的架构被检索并重新用于pdu会话。图5中示出了增强的分支点,也称为ulcl505。ulcl505可用作合并来自pdu会话和icn-poa405的流量的功能。icn-cf420、amf和smf之间的接口分别与图4所示的对应接口相同或基本上类似。需注意,术语“分支点”和“ulcl”在整个本公开中可互换使用。

在实施方案中,icn-poa405和ulcl505之间的新参考点可被标识为i9’。i9’上或周围的协议可基于icn、ip和/或隧道协议。如果icn-poa与upf并置,则i9’可通过n9实现。如果i9’基于icn,则可能需要新的功能来解析icn分组、确保安全性和/或合并pdu会话流量。icn-poa405与icn路由器510,icn路由器510与数据515之间的通信可相对于数据平面。

在实施方案中,在ue105的pdu会话的建立或ue与对应一个或多个应用服务器交换数据的阶段期间,可以做出经由icn检索所请求内容中的一些或全部的决定。相应地,可以分配对应的icn-cf420和icn-poa405来服务于ue105。

图6示出了根据各种实施方案的pdu会话的icn数据检索的示例性过程。需注意,icn数据检索可存在两种方法。如果存在现有的pdu会话,则应用程序可确定经由与应用服务器的应用级流量从icn检索数据,并获取对应的命名信息。在该方法中,应用服务器可具有关于特定的所请求的内容是否已根据相关联的流量历史被高速缓存在蜂窝网络中的特定知识。在第二种方法中,在建立新pdu会话时,从icn检索数据可以被确定为默认选择。当经由icn检索一些静态信息,例如应用服务器的播放列表时,该方法可能是有用的。需注意,与相应功能连接的竖直线是单线或双线。单线指示对应的通信和/或流量经由控制平面,并且双线指示对应的通信和/或流量经由数据平面。

在操作1处,ue105可以请求建立pdu会话并与相关联的应用服务器交换对应的信息,这在图6中未示出。在该过程期间,应用服务器可指示ue的应用程序通过应用级流量经由icn检索数据。或者ue105可指示经由icn检索高速缓存的数据。应用服务器可位于dn中。这些方面的更多细节可在3gpp技术规范(ts)23.502,第4.3.2.2节(ts23.502v15.3.0,2018-9)中讨论。

在操作2处,如果应用服务器指示ue105经由icn检索内容/数据,则ue105可发送非接入层(nas)消息以指示检索icn高速缓存数据。这样的nas消息可以是附接请求或服务请求。该选项以应用程序是否指示ue105检索icn数据为条件。nas消息还可包括icn的指示符、所请求的内容名称等。

在实施方案中,如果ue105不知道icn数据检索,则ue105可在没有关于icn数据检索的附加信息的情况下发送正常nas。然后,amf520可基于ue105相对于服务提供方的订阅和/或协议来确定关于icn数据检索的信息。与策略控制功能(pcf)(未示出)和/或smf525的对应通信可用于由amf520进行的此类确定。

在操作3处,amf520可根据操作2接收nas消息。amf520可检查对应的ue的订阅和/或与相关联的服务提供方(sp)的协议。amf520可授权请求以利用icn来检索数据。

在操作4处,amf520可请求icn-cf420服务于ue105。icn-cf420可分配icn-poa405以服务于ue105。在该操作期间,icn-poa405可获得与所请求的内容相关联的一个或多个名称。此类信息可来自nas消息,并且经由icn-cf420传送到icn-poa405。

在操作5a处,icn-cf420可向smf525发送用于添加icn的ulcl505的请求。该请求可包括所请求的ulcl能力和偏好的信息,诸如位置、流量类型等。该操作可类似于ts23.502的第4.3.5.4节中描述的添加附加ulcl的过程。

在操作5b处,在接收到由icn-cf420发送的请求时,smf525可生成并传输对该请求的回复。回复可包括分配的ulcl身份。否则,smf525可拒绝由icn-cf420发送的请求。

在操作6a处,icn-cf420可向icn-poa405通知用于合并流量的分配的ulcl信息。分配的ulcl505可用于合并来自不同pdu会话锚点的流量。

在操作6b处,smf525可向ulcl505通知icn-poa405的用于合并流量的信息。

在操作7a处,ulcl505可以为该特别请求的流量合并生成一个或多个流量合并规则。ulcl505可基于多个流量合并规则来选择规则。ulcl505可将包括由ulcl505所选择或确定的规则的流量合并规则请求传输到icn-poa405。

在操作7b处,在接收到流量合并规则请求时,icn-poa405可基于流量合并规则请求选择流量合并的一个或多个选项,icn-poa405可响应于流量合并规则请求生成流量合并规则检查并将其传输到ulcl505。

在操作7c处,在接收到流量合并规则检查时,ulcl505可确认所选择的一个或多个流量合并规则。ulcl505可经由规则确认消息将这样的确认传输到icn-poa405。

在操作8a处,icn-poa405可向一个或多个icn路由器510发送icn兴趣请求。兴趣请求可基于在操作1和/或2处获得的命名信息。

在操作8b处,icn-poa405可从icn路由器510接收对应的数据分组。在接收到icn兴趣分组时,一个或多个icn路由器510可检索和传输高速缓存的icn数据。

在操作9处,icn-poa405可从icn路由器510接收数据分组。icn-poa405可将所接收的数据分组传输到ulcl505以用于流量合并。

在操作10处,ulcl505可通过将从icn路由器510接收的分组插入对应pdu会话来合并流量。ulcl505可在将分组插入pdu会话中之前将所接收的icn数据分组转换成ip分组。

在操作11处,ulcl505可将合并的流量或数据传输到ue105。

图7示出了根据一些实施方案的操作流程/算法结构700。相对于图6,操作流程/算法结构700可以是由icn-cf420启用的icn高速缓存数据检索的一部分。

在705处,操作流程/算法结构700可包括在从amf接收到第一请求时,分配icn-poa以服务于ue进行icn流量路由。amf和icn-poa可以与图4至图6中描述的amf520和icn-poa405相同或基本上类似。

在一些实施方案中,amf可不向icn-cf发送直接请求。相反,amf可将对应的icn数据信息发送到icn-cf,并且允许icn-cf处理icn相关的活动。在一些其他实施方案中,icn-poa分配可由nas消息触发,这在操作2中相对于图6进一步讨论。amf可将对应的信息转发到icn-cf。在710处,操作流程/算法结构700可包括向smf传输第二请求以添加用于icn数据交易的ulcl。ulcl可与图5至图6中描述的ulcl505相同或基本上类似。

在715处,操作流程/算法结构700可包括在接收到来自smf的对第二请求的响应时,解码该响应以获得由smf分配的uldl的信息。

在720处,操作流程/算法结构700可包括基于解码的响应向icn-poa传输通知消息,以在响应是授权分配的ulcl的情况下,向icn-poa通知所分配的ulcl的用于合并pdu会话锚点和icn-poa之间的流量的信息。

在实施方案中,icn数据可被高速缓存在多接入边缘计算(mec)网络中的一个或多个边缘节点中。

图8示出了根据一些实施方案的操作流程/算法结构800。相对于图6,操作流程/算法结构800可以是由icn-poa405启用的icn高速缓存数据检索的一部分。

在805处,操作流程/算法结构800可以包括在从icn-cf接收时解码通知消息以指示分配的ulcl的标识,该标识被分配以服务于ue以用于pdu会话锚点和icn-poa之间的流量合并。icn-cf可与图4至图6中描述的icn-cf420相同或基本上类似。

在810处,操作流程/算法结构800可包括在从所分配的ulcl接收时解码指示由所分配的ulcl支持的多个流量合并规则的规则请求消息。

在815处,操作流程/算法结构800可包括基于所解码的规则请求消息传输规则检查消息,该规则检查消息指示多个流量合并规则中的一个或多个规则,其中一个或多个规则要用于与所分配的ulcl相关联的icn数据交易。

在一些实施方案中,操作流程/算法结构800还可包括从icn-cf接收分配以服务于ue进行icn流量路由。操作流程/算法结构800还可包括基于解码规则请求消息确定多个流量合并规则中的一个或多个规则。

在一些实施方案中,操作流程/算法结构800还可包括在从所分配的ulcl接收时解码确认多个流量合并规则中的一个或多个规则的合并规则确认消息。操作流程/算法结构800还可包括基于与高速缓存的icn数据相关联的命名信息将icn兴趣请求传输到一个或多个icn路由器以检索高速缓存的icn数据。

图9示出了根据一些实施方案的操作流程/算法结构900。操作流程/算法结构900可以是由所分配的ulcl启用的icn高速缓存的数据检索的一部分。相对于图6,所分配的ulcl与ulcl505相同或基本上类似。

在905处,操作流程/算法结构900可包括在从smf接收到通知消息时,对指示icn-poa的信息的通知消息进行解码,以用于检索与由ue请求的附接请求或服务请求相对应的高速缓存icn数据。

在910处,操作流程/算法结构900可以包括向icn-poa传输指示由所分配的ulcl支持的多个流量合并规则的规则请求消息。

在一些实施方案中,操作流程/算法结构900还可包括在从icn-poa接收时解码规则检查消息,该规则检查消息指示多个流量合并规则中的一个或多个规则,其中一个或多个规则要用于与所分配的ulcl相关联的icn数据交易并且由icn-poa选择。操作流程/算法结构900还可以包括向icn-poa传输确认多个流量合并规则中的一个或多个规则的合并规则确认消息。

图10示出了根据一些实施方案的网络的系统1000的架构。系统1000被示出包括用户装备(ue)1001和ue1002。如本文所用,术语“用户装备”或“ue”可指具有无线电通信能力并且可描述通信网络中的网络资源的远程用户的设备。此外,术语“用户装备”或“ue”可被认为是同义的,并且可被称为客户端、移动电话、移动设备、移动终端、用户终端、移动单元、移动站、移动用户、订户、用户、远程站、接入代理、用户代理、接收器、无线电装备、可重新配置的无线电装备、可重新配置的移动设备等。此外,术语“用户装备”或“ue”可包括任何类型的无线/有线设备或包括无线通信接口的任何计算设备。在该示例中,ue1001和1002被示为智能电话(例如,可连接到一个或多个蜂窝网络的手持式触摸屏移动计算设备),但也可包括任何移动或非移动计算设备,诸如消费电子设备、移动电话、智能电话、功能手机、平板电脑、可穿戴计算机设备、个人数字助理(pda)、寻呼机、无线手持设备、台式计算机、膝上型计算机、车载信息娱乐(ivi)、车载娱乐(ice)设备、仪表板(ic)、平视显示器(hud)设备、板载诊断(obd)设备、仪表板面移动装备(dme)、移动数据终端(mdt)、电子发动机管理系统(eems)、电子/发动机电子控制单元(ecu)、电子/发动机电子控制模块(ecm)、嵌入式系统、微控制器、控制模块、发动机管理系统(ems)、联网或“智能”设备、机器类型通信(mtc)设备、机器对机器(m2m)设备、物联网(iot)设备等。

在一些实施方案中,ue1001和1002中的任一者可包括物联网(iot)ue,该物联网ue可包括被设计用于利用短期ue连接的低功率iot应用程序的网络接入层。iotue可以利用技术诸如机器对机器(m2m)或机器类型通信(mtc),以经由公共陆地移动网络(plmn)、基于邻近的服务(prose)或设备对设备(d2d)通信、传感器网络或iot网络与mtc服务器或设备交换数据。m2m或mtc数据交换可以是机器启动的数据交换。iot网络描述了互连的iotue,这些ue可包括具有短暂连接的唯一可识别的嵌入式计算设备(在互联网基础结构内)。iotue可执行后台应用程序(例如,保持活动消息、状态更新等)以促进iot网络的连接。

ue1001和1002可被配置为与无线电接入网络(ran)1010连接(例如,通信地耦接)。ran1010可以是例如演进通用移动通信系统(umts)陆地无线电接入网(e-utran)、下一代ran(ngran)或一些其他类型的ran。ue1001和1002分别利用连接(或信道)1003和1004,其中每个连接包括物理通信接口或层(在下文中进一步详细讨论)。如本文所用,术语“信道”可指用于传送数据或数据流的任何有形的或无形的传输介质。术语“信道”可与“通信信道”、“数据通信信道”、“传输信道”、“数据传输信道”、“接入信道”、“数据访问信道”、“链路”、“数据链路”“载波”、“射频载波”和/或表示通过其传送数据的途径或介质的任何其他类似的术语同义和/或等同。另外,术语“链路”可指通过无线电接入技术(rat)在两个设备之间进行的用于传输和接收信息的连接。在该示例中,连接1003和连接1004被示为空中接口以实现通信耦接,并且可与蜂窝通信协议保持一致,诸如全球移动通信系统(gsm)协议、码分多址(cdma)网络协议、一键通(ptt)协议、蜂窝ptt协议(poc)、通用移动电信系统(umts)协议、3gpp长期演进(lte)协议、第五代(5g)协议、新无线电(nr)协议等。

在该实施方案中,ue1001和ue1002还可以经由prose接口1005直接交换通信数据。prose接口1005可另选地被称为包括一个或多个逻辑信道的侧链路(sl)接口,该一个或多个逻辑信道包括但不限于物理侧链路控制信道(pscch)、物理侧链路共享信道(pssch)、物理侧链路发现信道(psdch)和物理侧链路广播信道(psbch)。在各种具体实施中,sl接口1005可用于车辆应用和通信技术,其通常被称为v2x系统。v2x是其中ue(例如,ue1001、1002)直接通过pc5/sl接口1005彼此通信的通信模式,并且可在ue1001、1002由ran节点1011、1012提供服务时或在一个或多个ue在ran1010的覆盖区域之外时发生。v2x可分为四种不同类型:车辆对车辆(v2v)、车辆对基础设施(v2i)、车辆对网络(v2n)以及车辆对行人(v2p)。这些v2x应用可使用“协作意识”来为最终用户提供更智能的服务。例如,vue1001、1002,ran节点1011、1012,应用服务器1030和行人ue1001、1002可收集它们的本地环境的知识(例如,从其他车辆或接近的传感器装备接收的信息)以处理和共享该知识,以便提供更智能的服务,诸如协作碰撞警告、自主驾驶等。在这些具体实施中,ue1001、1002可被实现为/用作车辆嵌入式通信系统(vecs)或vue。

ue1002被示出为被配置为经由连接1007访问接入点(ap)1006(也称为“wlan节点1006”、“wlan1006”、“wlan终端1006”或“wt1006”等)。连接1007可包括本地无线连接,诸如与任何ieee802.11协议一致的连接,其中ap1006将包括无线保真路由器。在该示例中,ap1006被示出为连接到互联网而没有连接到无线系统的核心网(下文进一步详细描述)。在各种实施方案中,ue1002、ran1010和ap1006可被配置为利用lte-wlan聚合(lwa)操作和/或使用ipsec隧道进行wlanlte/wlan无线电级别集成(lwip)操作。lwa操作可涉及由ran节点1011、1012配置为利用lte和wlan的无线电资源的rrc_connected中的ue1002。lwip操作可涉及ue1002经由互联网协议安全(ipsec)协议隧道使用wlan无线电资源(例如,连接1007)来认证和加密通过连接1007发送的数据分组(例如,互联网协议(ip)分组)。ipsec隧道传送可包括封装整个原始ip数据包并添加新的数据包头,从而保护ip数据包的原始头。

ran1010可包括启用连接1003和1004的一个或多个接入节点。如本文所用,术语“接入节点”、“接入点”等可描述为网络与一个或多个用户之间的数据和/或语音连接提供无线电基带功能的装备。这些接入节点可被称为基站(bs)、节点b、演进节点b(enb)、下一代节点b(gnb)、ran节点、路侧单元(rsu)等,并且可包括地面站(例如,陆地接入点)或卫星站,其在地理区域(例如,小区)内提供覆盖。术语“路侧单元”或“rsu”可指在gnb/enb/ran节点或静止(或相对静止)ue中或由其实现的任何运输基础结构实体,其中在ue中或由其实现的rsu可被称为“ue型rsu”,并且在enb中或由其实现的rsu可被称为“enb型rsu”。ran1010可包括用于提供宏小区的一个或多个ran节点,例如宏ran节点1011,以及用于提供毫微微小区或微微小区(例如,与宏小区相比,具有较小覆盖范围、较小用户容量或较高带宽的小区)的一个或多个ran节点,例如低功率(lp)ran节点1012。

ran节点1011和ran节点1012中的任一者可终止空中接口协议并且可以是ue1001和ue1002的第一接触点。在一些实施方案中,ran节点1011和1012中的任何一者都可以满足ran1010的各种逻辑功能,包括但不限于,无线电网络控制器(rnc)的功能,诸如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理、数据分组调度以及移动性管理。

根据一些实施方案,ue1001和1002可被配置为根据各种通信技术,诸如但不限于正交频分多址(ofdma)通信技术(例如,用于下行链路通信)或单载波频分多址(sc-fdma)通信技术(例如,用于上行链路和prose或侧链路通信),使用正交频分复用(ofdm)通信信号在多载波通信信道上彼此通信或与ran节点1011和1012中的任一者通信,但是实施方案的范围在这方面不受限制。ofdm信号可包括多个正交子载波。

在一些实施方案中,下行链路资源网格可以用于从ran节点1011和ran节点1012中的任一者到ue1001和ue1002的下行链路传输,而上行链路传输可以利用类似的技术。网格可以是时频网格,称为资源网格或时频资源网格,其是每个时隙中下行链路中的物理资源。对于ofdm系统,此类时频平面表示是常见的做法,这使得无线资源分配变得直观。资源网格的每一列和每一行分别对应一个ofdm符号和一个ofdm子载波。时域中资源网格的持续时间与无线电帧中的一个时隙对应。资源网格中最小的时频单位表示为资源元素。每个资源网格包括多个资源块,这些资源块描述了某些物理信道到资源元素的映射。每个资源块包括资源元素的集合;在频域中,这可以表示当前可以分配的最少量资源。使用此类资源块来传送几个不同的物理下行链路信道。

物理下行链路共享信道(pdsch)可将用户数据和较高层信令输送至ue1001和ue1002。物理下行链路控制信道(pdcch)可以承载关于与pdsch信道有关的传输格式和资源分配的信息等等。它还可将与上行链路共享信道相关的传输格式、资源分配和h-arq(混合自动重传请求)信息通知ue1001和ue1002。通常,可基于从ue1001和ue1002中的任一者反馈的信道质量信息,在ran节点1011和ran节点1012中的任一者处执行下行链路调度(将控制和共享信道资源块分配给小区内的ue1002)。可在用于(例如,分配给)ue1001和ue1002中的每一者的pdcch上发送下行链路资源分配信息。

pdcch可以使用控制信道元素(cce)来传送控制信息。在被映射到资源元素之前,可以首先将pdcch复数值符号组织为四元组,然后可以使用子块交织器对其进行排列以进行速率匹配。可以使用这些cce中的一个或多个来传输每个pdcch,其中每个cce可以对应于九个的四个物理资源元素集,称为资源元素组(reg)。四个正交相移键控(qpsk)符号可以映射到每个reg。根据下行链路控制信息(dci)的大小和信道条件,可以使用一个或多个cce来传输pdcch。可存在四个或更多个被定义在lte中具有不同数量的cce(例如,聚合级,l=1、2、4或8)的不同的pdcch格式。

一些实施方案可以使用用于控制信道信息的资源分配的概念,其是上述概念的扩展。例如,一些实施方案可以利用将pdsch资源用于控制信息传输的增强的物理下行链路控制信道(epdcch)。可使用一个或多个增强的控制信道元素(ecce)来传输epdcch。与以上类似,每个ecce可以对应于九个的四个物理资源元素集,称为增强的资源元素组(ereg)。在一些情况下,ecce可以具有其他数量的ereg。

ran1010被示为经由s1接口1013通信地耦接到核心网(cn)1020。在多个实施方案中,cn1020可以是演进分组核心(epc)网络、下一代分组核心(npc)网络或某种其他类型的cn。在该实施方案中,s1接口1013分为两部分:s1-u接口1014,它在ran节点1011和1012与服务网关(s-gw)1022之间承载流量数据;以及s1-移动性管理实体(mme)接口1015,它是ran节点1011和1012与mme1021之间的信令接口。

在该实施方案中,cn1020包括mme1021、s-gw1022、分组数据网络(pdn)网关(p-gw)1023和归属订户服务器(hss)1024。mme1021在功能上可类似于传统服务通用分组无线电服务(gprs)支持节点(sgsn)的控制平面。mme1021可以管理访问中的移动性方面,诸如网关选择和跟踪区域列表管理。hss1024可包括用于网络用户的数据库,该数据库包括用于支持网络实体处理通信会话的订阅相关信息。根据移动订户的数量、装备的容量、网络的组织等,cn1020可包含一个或几个hss1024。例如,hss1024可以提供对路由/漫游、认证、授权、命名/寻址解析、位置依赖性等的支持。

s-gw1022可以终止朝向ran1010的s1接口1013,并且在ran1010与cn1020之间路由数据分组。另外,s-gw1022可以是用于ran间节点切换的本地移动锚点,并且还可提供用于3gpp间移动的锚。其他职责可包括合法拦截、计费和执行某些策略。

p-gw1023可终止朝向pdn的sgi接口。p-gw1023可经由互联网协议(ip)接口1025在s-gw1022与外部网络诸如包括应用服务器1030(或者被称为应用功能(af))的网络之间路由数据分组。一般地,应用程序服务器1030可以是提供与核心网一起使用ip承载资源的应用程序的元素(例如,umts分组服务(ps)域、lteps数据服务等)。在该实施方案中,示出p-gw1023经由ip通信接口1025通信耦接到应用服务器1030。应用服务器1030还可被配置为经由cn1020支持针对ue1001和1002的一种或多种通信服务(例如,互联网协议语音(voip)会话、ptt会话、群组通信会话、社交网络服务等)。

p-gw1023还可以是用于策略实施和计费数据收集的节点。策略和计费执行功能(pcrf)1026是cn1020的策略和计费控制元素。在非漫游场景中,与ue的互联网协议连接访问网络(ip-can)会话相关联的国内公共陆地移动网络(hplmn)中可能存在单个pcrf。在具有本地流量突破的漫游场景中,可能存在与ue的ip-can会话相关联的两个pcrf:hplmn内的国内pcrf(h-pcrf)和受访公共陆地移动网络(vplmn)内的受访pcrf(v-pcrf)。pcrf1026可以经由p-gw1023通信耦接到应用服务器1030。应用程序服务器1030可发信号通知pcrf1026以指示新服务流,并且选择适当的服务质量(qos)和计费参数。pcrf1026可使用适当的通信流模板(tft)和标识符的qos类(qci)将该规则提供给策略和计费执行功能(pcef)(未示出),如应用程序服务器1030所指定的,其开始qos和计费。

图11示出了根据一些实施方案的网络的系统1100的架构。系统1100被示出为包括ue1101,其可与先前讨论的ue1001和1202相同或类似;ran节点1111,其可与先前讨论的ran节点1011和1212相同或类似;数据网络(dn)1103,其可以是例如运营商服务、互联网访问或第3方服务;以及5g核心网络(5gc或cn)1120。

cn1120可包括认证服务器功能(ausf)1122;接入和移动性管理功能(amf)1121;会话管理功能(smf)1124;网络曝光功能(nef)1123;策略控制功能(pcf)1126;网络功能(nf)储存库功能(nrf)1125;统一数据管理(udm)1127;应用功能(af)1128;用户平面功能(upf)1102;和网络切片选择功能(nssf)1129。

upf1102可充当rat内和rat间移动性的锚定点,与dn1103互连的外部pdu会话点,以及支持多宿主pdu会话的分支点。upf1102还可以执行分组路由和转发,执行分组检查,执行策略规则的用户平面部分,合法地拦截分组(up收集);执行流量使用情况报告、对用户平面执行qos处理(例如,分组滤波、门控、ul/dl速率执行)、执行上行链路流量验证(例如,sdf到qos流映射)、上行链路和下行链路中的传送级别分组标记以及下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发。upf1102可包括用于支持将流量路由到数据网络的上行链路分类器。dn1103可表示各种网络运营商服务、互联网访问或第三方服务。dn1103可包括或类似于先前讨论的应用服务器630。upf1102可经由smf1124和upf1102之间的n4参考点与smf1124进行交互。

ausf1122可存储用于认证ue1101的数据并处理与认证相关的功能。ausf1122可有利于针对各种访问类型的公共认证框架。ausf1122可经由amf1121和ausf1122之间的n12参考点与amf1121通信;并且可经由udm1127和ausf1122之间的n13参考点与udm1127通信。另外,ausf1122可呈现出基于nausf服务的接口。

amf1121可负责注册管理(例如,负责注册ue1101等)、连接管理、可达性管理、移动性管理和对amf相关事件的合法拦截,并且访问认证和授权。amf1121可以是amf1121和smf1124之间的n11参考点的终止点。amf1121可为ue1101和smf1124之间的会话管理(sm)消息提供传输,并且充当用于路由sm消息的透明代理。amf1121还可为ue1101和sms功能(smsf)(图7未示出)之间的短消息服务(sms)消息提供传送。amf1121可以充当安全锚功能(sea),其可以包括与ausf1122和ue1101的交互,接收因ue1101身份验证过程而建立的中间密钥。在使用基于usim的身份验证的情况下,amf1121可以从ausf1122检索安全材料。amf1121还可包括安全内容管理(scm)功能,该功能从sea接收用于导出接入网络特定密钥的密钥。此外,amf1121可以是rancp接口的终止点,其可包括或为(r)an1111与amf1121之间的n2参考点;并且amf1121可以是nas(n1)信令的终止点,并且执行nas加密和完整性保护。

amf1121还可通过n3互通功能(iwf)接口支持与ue1101的nas信令。n3iwf可用于提供对不可信实体的访问。n3iwf可以是控制平面的(r)an1111和amf1121之间的n2接口的终止点,并且可以是用户平面的(r)an1111和upf1102之间的n3参考点的终止点。因此,amf1121可处理来自smf1124和amf1121的用于pdu会话和qos的n2信令,封装/解封分组以用于ipsec和n3隧道,将n3用户平面分组标记在上行链路中,并且执行对应于n3分组标记的qos,这考虑到与通过n2接收的此类标记相关联的qos需求。n3iwf还可经由ue1101和amf1121之间的n1参考点在ue1101和amf1121之间中继上行链路和下行链路控制平面nas信令,并且在ue1101和upf1102之间中继上行链路和下行链路用户平面分组。n3iwf还提供用于利用ue1101建立ipsec隧道的机制。amf1121可呈现出基于namf服务的接口,并且可以是两个amf1121之间的n14参考点和amf1121与5g装备身份寄存器(5g-eir)(图11未示出)之间的n17参考点的终止点。

smf1124可负责会话管理(例如,会话建立、修改和发布,包括upf与an节点之间的隧道维护);ueip地址分配和管理(包括任选授权);up功能的选择和控制;配置upf的交通转向以将流量路由至正确的目的地;终止朝向策略控制功能的接口;策略执行和qos的控制部分;合法拦截(对于sm事件和与li系统的接口);终止nas消息的sm部分;下行链路数据通知;发起经由amf1121通过n2发送到(r)an1111的an特定sm信息;以及确定会话的ssc模式。smf1124可包括以下漫游功能:处理本地执行以应用qossla(vplmn);计费数据采集和计费接口(vplmn);合法拦截(对于sm事件和与li系统的接口,在vplmn中);支持与外部dn的交互,以传送用于通过外部dn进行pdu会话授权/认证的信令。在漫游场景中,两个smf1124之间的n16参考点可包括在系统1100中,该系统可位于受访网络中的smf1124与家庭网络中的另一个smf1124之间。另外,smf1124可呈现出基于nsmf服务的接口。

nef1123可提供用于安全地暴露由3gpp网络功能为第三方、内部暴露/再暴露、应用程序功能(例如,af1128)、边缘计算或雾计算系统等提供服务和能力的装置。在此类实施方案中,nef1123可对af进行认证、授权和/或限制。nef1123还可转换与af1128交换的信息以及与内部网络功能交换的信息。例如,nef1123可在af服务标识符和内部5gc信息之间转换。nef1123还可基于其他网络功能的暴露能力从其他网络功能(nf)接收信息。该信息可作为结构化数据存储在nef1123处,或使用标准化接口存储在数据存储nf处。然后,存储的信息可由nef1123重新暴露于其他nf和af,并且/或者用于其他目的诸如分析。另外,nef1123可呈现出基于nnef服务的接口。

nrf1125可支持服务发现功能,从nf实例接收nf发现请求,并且向nf实例提供发现的nf实例的信息。nrf1125还维护可用的nf实例及其支持的服务的信息。如本文所用,术语“实例化”等可指实例的创建,并且“实例”可指对象的具体出现,其可例如在程序代码的执行期间发生。另外,nrf1125可呈现出基于nnrf服务的接口。

pcf1126可提供用于控制平面功能以执行它们的策略规则,并且还可支持用于管理网络行为的统一策略框架。pcf1126还可以实现前端(fe),以访问与udm1127的udr中的策略决策相关的订阅信息。pcf1126可经由pcf1126和amf1121之间的n15参考点与amf1121通信,这可包括受访网络中的pcf1126和在漫游场景情况下的amf1121。pcf1126可经由pcf1126和af1128之间的n5参考点与af1128通信;并且经由pcf1126和smf1124之间的n7参考点与smf1124通信。系统1100和/或cn1120还可包括(家庭网络中的)pcf1126和受访网络中的pcf1126之间的n24参考点。另外,pcf1126可呈现出基于npcf服务的接口。

udm1127可处理与订阅相关的信息以支持网络实体对通信会话的处理,并且可存储ue1101的订阅数据。例如,可经由udm1127和amf1121之间的n8参考点在udm1127和amf1121之间传送订阅数据。udm1127可包括两部分:应用程序fe和用户数据存储库(udr)(图11未示出fe和udr)。udr可存储udm1127和pcf1126的订阅数据和策略数据,和/或nef1123的用于暴露的结构化数据以及应用数据(包括用于应用检测的分组流描述(pfd)、多个ue1101的应用请求信息)。基于nudr服务的接口可由udr呈现出以允许udm1127、pcf1126和nef1123访问存储的数据的特定集,以及读取、更新(例如,添加、修改)、删除和订阅udr中的相关数据更改的通知。udm可包括udmfe,该udmfe负责处理凭据、位置管理、订阅管理等。在不同的事务中,若干不同的前端可为同一用户服务。udm-fe访问存储在udr中的订阅信息并执行认证凭据处理;用户标识符处理;访问授权;注册/移动性管理;和订阅管理。udr可经由udm1127和smf1124之间的n10参考点与smf1124进行交互。udm1127还可支持sms管理,其中sms-fe实现如上所述的类似应用逻辑。另外,udm1127可呈现出基于nudm服务的接口。

af1128可提供应用程序对流量路由的影响,提供对网络能力暴露(nce)的访问,并且与策略框架进行交互以进行策略控制。nce可以是允许5gc和af1128经由nef1123彼此提供信息的机构,其可用于边缘计算具体实施。在此类具体实施中,网络运营商和第三方服务可被托管在附件的ue1101接入点附近,以通过减小的端到端延迟和传输网络上的负载来实现有效的服务递送。对于边缘计算具体实施,5gc可选择ue1101附近的upf1102并且经由n6接口执行从upf1102到dn1103的流量转向。这可基于ue订阅数据、ue位置和af1128所提供的信息。这样,af1128可影响upf(重新)选择和流量路由。基于运营商部署,当af1128被认为是可信实体时,网络运营商可允许af1128与相关nf直接进行交互。另外,af1128可呈现出基于naf服务的接口。

nssf1129可选择为ue1101服务的一组网络切片实例。如果需要,nssf1129还可确定允许的网络切片选择辅助信息(nssai)以及到订阅的单个nssai(s-nssai)的映射。nssf1129还可基于合适的配置并且可能通过查询nrf1125来确定用于为ue1101服务的amf集,或候选amf1121的列表。ue1101的一组网络切片实例的选择可由amf1121触发,其中ue1101通过与nssf1129进行交互而注册,这可导致amf1121发生改变。nssf1129可经由amf1121和nssf1129之间的n22参考点与amf1121交互;并且可经由n31参考点(图11未示出)与受访网络中的另一nssf1129通信。另外,nssf1129可呈现出基于nnssf服务的接口。

如前所述,cn1120可包括smsf,其可负责sms订阅检查和验证,并向/从ue1101向/从其他实体中继sm消息,诸如sms-gmsc/iwmsc/sms-路由器。sms还可与amf1121和udm1127进行交互,以用于通知过程,使得ue1101可用于sms传输(例如,设置ue不可达标志,并且当ue1101可用于sms时通知udm1127)。

cn1120还可包括图11未示出的其他元素,诸如数据存储系统/架构、5g装备身份寄存器(5g-eir)、安全边缘保护代理(sepp)等。数据存储系统可包括结构化数据存储网络功能(sdsf)、非结构化数据存储网络功能(udsf)等。任何nf均可经由任何nf和udsf(图11未示出)之间的n18参考点将未结构化数据存储到udsf(例如,ue上下文)中或从中检索。单个nf可共享用于存储其相应非结构化数据的udsf,或者各个nf可各自具有位于单个nf处或附近的它们自己的udsf。另外,udsf可呈现出基于nudsf服务的接口(图11未示出)。5g-eir可以是nf,其检查永久设备标识符(pei)的状态,以确定是否将特定设备/实体从网络中列入黑名单;并且sepp可以是在plmn间控制平面接口上执行拓扑隐藏、消息过滤和警管的非透明代理。

另外,nf中的nf服务之间可存在更多参考点和/或基于服务的接口;然而,为了清楚起见,图11省略了这些接口和参考点。在一个示例中,cn1120可包括nx接口,该nx接口是mme(例如,mme1021)和amf1121之间的cn间接口,以便实现cn1120和cn1220之间的互通。其他示例性接口/参考点可包括由5g-eir呈现出的基于n5g-eir服务的接口、受访网络中的nrf与家庭网络中的nrf之间的n27参考点,以及受访网络中的nssf与家庭网络中的nssf之间的n31参考点。

在又一个示例中,系统1100可包括多个ran节点1111,其中xn接口被限定在连接到5gc的两个或更多个ran节点1111(例如,gnb等)之间,连接到5gc1120的ran节点1111(例如,gnb)与enb(例如,图10的ran节点1011)之间,和/或连接到5gc1120的两个enb之间。在一些具体实施中,xn接口可包括xn用户平面(xn-u)接口和xn控制平面(xn-c)接口。xn-u可提供用户平面pdu的非保证递送并支持/提供数据转发和流量控制功能。xn-c可提供管理和错误处理功能,用于管理xn-c接口的功能;在连接模式(例如,cm连接)下对ue1101的移动性支持包括用于管理一个或多个ran节点1111之间的连接模式的ue移动性的功能。移动性支持可包括从旧(源)服务ran节点1111到新(目标)服务ran节点1111的上下文传输;以及对旧(源)服务ran节点1111到新(目标)服务ran节点1111之间的用户平面隧道的控制。xn-u的协议栈可包括建立在因特网协议(ip)传输层上的传输网络层,以及udp和/或ip层的顶部上的用于承载用户平面pdu的gtp-u层。xn-c协议栈可包括应用层信令协议(称为xn应用协议(xn-ap))和构建在sctp层上的传输网络层。sctp层可位于ip层的顶部。sctp层提供应用层消息的保证递送。在传输ip层中,使用点对点传输来递送信令pdu。在其他具体实施中,xn-u协议栈和/或xn-c协议栈可与本文所示和所述的用户平面和/或控制平面协议栈相同或类似。

图12是示出了根据一些示例性实施方案的能够从机器可读介质或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取指令并执行本文所讨论的方法中的任何一种或多种的部件的框图。具体地,图12示出了硬件资源1200的示意图,包括一个或多个处理器(或处理器核心)1210、一个或多个存储器/存储设备1220以及一个或多个通信资源1230,它们中的每一者都可以经由总线1240通信地耦接。如本文所用,术语“计算资源”、“硬件资源”等可指物理或虚拟设备、计算环境内的物理或虚拟部件和/或特定设备内的物理或虚拟部件,诸如计算机设备、机械设备、存储器空间、处理器/cpu时间和/或处理器/cpu使用率、处理器和加速器负载、硬件时间或使用率、电源、输入/输出操作、端口或网络套接字、信道/链路分配、吞吐量、存储器使用率、存储、网络、数据库和应用程序等。对于其中利用节点虚拟化(例如,nfv)的实施方案,可执行管理程序1202以提供用于一个或多个网络切片/子切片以利用硬件资源1200的执行环境。“虚拟化资源”可指虚拟化基础结构提供给应用程序、设备、系统等的计算、存储和/或网络资源。

处理器1210(例如,中央处理器(cpu)、精简指令集计算(risc)处理器、复杂指令集计算(cisc)处理器、图形处理单元(gpu)、数字信号处理器(dsp)(诸如基带处理器)、专用集成电路(asic)、射频集成电路(rfic)、另一个处理器或其任意合适的组合)可包括例如处理器1212和处理器1214。

存储器/存储设备1220可包括主存储器、磁盘存储器或其任何合适的组合。存储器/存储设备1220可包括但不限于任何类型的易失性或非易失性存储器,诸如动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、可电擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存存储器、固态存储装置等。

通信资源1230可包括互连或网络接口部件或其他合适的设备,以经由网络1208与一个或多个外围设备1204或一个或多个数据库1206通信。例如,通信资源1230可包括有线通信部件(例如,用于经由通用串行总线(usb)进行耦接)、蜂窝通信部件、nfc部件、部件(例如,低功耗)、部件和其他通信部件。如本文所用,术语“网络资源”或“通信资源”可指能够由计算机设备经由通信网络访问的计算资源。术语“系统资源”可指提供服务的任何种类的共享实体,并且可包括计算资源和/或网络资源。系统资源可被视为可通过服务器访问的一组连贯功能、网络数据对象或服务,其中此类系统资源驻留在单个主机或多个主机上并且可清楚识别。

指令1250可包括用于使处理器1210中的至少任一个执行本文所讨论的方法集中的任一者或多者的软件、程序、应用程序、小应用程序、应用或其他可执行代码。指令1250可全部或部分地驻留在处理器1210(例如,处理器的高速缓存存储器内)、存储器/存储设备1220或其任何合适的组合中的至少一者内。此外,指令1250的任何部分可以从外围设备1204或数据库1206的任何组合处被传送到硬件资源1200。因此,处理器1210的存储器、存储器/存储设备1220、外围设备1204和数据库1206是计算机可读和机器可读介质的示例。

在一些实施方案中,本文的附图的电子设备、网络、系统、芯片或部件或其部分或具体实施可以被配置为执行本文所述的一个或多个过程、技术或方法或其部分。

下文提供了各种实施方案的一些非限制性示例。

实施例1可包括一种方法,该方法包括:在从接入和移动性管理功能(amf)接收到第一消息时,分配icn附接点(icn-poa)以服务于用户装备(ue)进行icn流量路由;向会话管理功能(smf)传输请求以分配用于icn数据交易的上行链路分类器(ulcl);在接收到来自smf的对请求的响应时,解码该响应以获得由smf分配的uldl的信息;以及基于解码的响应向icn-poa传输通知消息,以在响应是授权分配的ulcl的情况下,向icn-poa通知所分配的ulcl的用于合并icn-poa和与所分配的ulcl相关联的协议数据单元(pdu)会话之间的流量的信息。

实施例2可包括实施例1和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中对smf的请求是第二请求,并且第一消息包括来自amf的第一请求,并且其中第一请求是请求icn-cf服务于ue进行icn流量路由。

实施例3可包括实施例2和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中第一消息包括icn数据交易相关信息。

实施例4可包括实施例2和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中第一消息包括指示icn数据相关交易的nas消息。

实施例5可包括实施例2和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中第二请求将包括关于所分配的ulcl的能力和偏好的信息,并且能力和偏好包括icn流量类型和位置。

实施例6可包括实施例1和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中所分配的ulcl与pdu会话相关联并且要处理在基于icn的数据网络(dn)中高速缓存的icn数据。

实施例7可包括实施例6和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中icn数据要被高速缓存在移动边缘计算(mec)网络中的一个或多个边缘节点中。

实施例8可包括实施例1-7中的任一项和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中所分配的uldl的信息包括所分配的uldl的标识。

实施例9可包括实施例1-8中的任一项和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中该方法由icn-cf或其部分执行。

实施例10可包括一种方法,该方法包括:在从icn控制功能(icn-cf)接收时,解码通知消息以指示所分配的上行链路分类器(ulcl)的标识,该标识被分配以服务于用户装备(ue)进行协议数据单元(pdu)会话和icn-poa之间的流量合并;在从所分配的ulcl接收时解码指示由所分配的ulcl支持的多个流量合并规则的规则请求消息;以及基于所解码的规则请求消息传输规则检查消息,该规则检查消息指示多个流量合并规则中的一个或多个规则,其中一个或多个规则要用于与所分配的ulcl相关联的icn数据交易。

实施例11可包括实施例10和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括从icn控制功能(icn-cf)接收分配以服务用户装备(ue)进行icn流量路由。

实施例12可包括实施例10和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括基于解码规则请求消息确定多个流量合并规则中的一个或多个规则。

实施例13可包括实施例10和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括在从所分配的ulcl接收时解码确认多个流量合并规则中的一个或多个规则的合并规则确认消息。

实施例14可包括实施例13和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括基于与高速缓存的icn数据相关联的命名信息将icn兴趣请求传输到一个或多个icn路由器以检索高速缓存的icn数据。

实施例15可包括实施例14和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括在从接入和移动性管理功能(amf)接收到响应消息时,接收指示与高速缓存icn数据相关联的命名信息的响应消息。

实施例16可包括实施例15和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括从高速缓存高速缓存的icn数据的核心网(cn)接收高速缓存的icn数据;以及在接收到高速缓存的icn数据时,将高速缓存的icn数据传输到所分配的ulcl。

实施例17可包括实施例10-15和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中该方法由icn-poa或其部分执行。

实施例18可包括一种方法,包括:在从会话管理功能(smf)接收到通知消息时,对指示信息中心网络附接点(icn-poa)的信息的通知消息进行解码,以用于检索与由用户装备(ue)请求的附接请求或服务请求相对应的高速缓存icn数据;以及向icn-poa传输指示由所分配的ulcl支持的多个流量合并规则的规则请求消息。

实施例19可包括实施例18和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括在从icn-poa接收时解码规则检查消息,该规则检查消息指示多个流量合并规则中的一个或多个规则,其中一个或多个规则要用于与所分配的ulcl相关联的icn数据流量并且由icn-poa选择;以及向icn-poa传输确认多个流量合并规则中的一个或多个规则的合并规则确认消息。

实施例20可包括实施例19和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括确定由icn-poa选择的一个或多个规则要用于与所分配的ulcl相关联的icn数据交易。

实施例21可包括实施例19和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括从icn-poa接收高速缓存的icn数据,并且其中高速缓存的icn数据包括多个icn数据分组。

实施例22可包括实施例21和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括将多个icn数据分组转换为多个互联网协议(ip)数据分组。

实施例23可包括实施例22和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括将多个ip数据分组合并到协议数据单元(pdu)会话中。

实施例24可包括实施例22或23和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括将多个ip数据分组或pdu会话传输到ue。

实施例25可包括实施例18-24和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中该方法由所分配的ulcl或其部分执行。

实施例26可包括一种方法,该方法包括:请求包括用于基于信息中心网络(icn)的数据交易的指示的协议数据单元(pdu)会话建立;以及从分配的上行链路分类器(ulcl)接收多个ip数据分组或pdu会话。

实施例27可包括实施例26和/或本文的某个其他实施例所述的方法,还包括传输附接请求或服务请求以更新pdu会话,并且其中附接请求或服务请求包括对应于检索高速缓存的icn数据的信息。

实施例28可包括实施例26-27和/或本文的某个其他实施例所述的方法,其中该方法由ue或其部分执行。

实施例29可包括一种装置,该装置包括用以执行实施例1-28中任一项所述或与之相关的方法或本文所述的任何其他方法或过程的一个或多个元素的装置。

实施例30可包括一个或多个非暂态计算机可读介质,该一个或多个非暂态计算机可读介质包括指令,这些指令在由电子设备的一个或多个处理器执行指令时使得该电子设备执行根据实施例1-28中任一项所述或与之相关的方法或本文所述的任何其他方法或过程的一个或多个元素。

实施例31可包括一种装置,该装置包括用于执行实施例1-28中任一项所述或与之相关的方法或本文所述的任何其他方法或过程的一个或多个元素的逻辑部件、模块和/或电路。

实施例32可包括实施例1-28中任一项所述或与之相关的方法、技术或过程,或其部分或部件。

实施例33可包括一种装置,该装置包括:一个或多个处理器以及一个或多个计算机可读介质,该一个或多个计算机可读介质包括指令,这些指令在由一个或多个处理器执行时,使得该一个或多个处理器执行实施例1-28中任一项所述或与之相关的方法、技术或过程或其部分。

参考根据本公开的实施方案的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图或框图描述了本公开。应当理解,流程图图示或框图的每个块,以及流程图图示或框图中的块的组合,均可通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器,使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图或框图的一个块或多个块中指定的功能/动作的装置。

这些计算机程序指令也可存储在计算机可读介质中,该计算机可读介质可引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式起作用,使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括指令装置的制造制品,这些指令装置实现流程图或框图的一个块或多个块中指定的功能/动作。

计算机程序指令也可加载到计算机或其他可编程数据处理装置上,以使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程,使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图或框图的一个块或多个块中指定的功能/动作的过程。

本文中示出的具体实施的描述,包括说明书摘要中所述的具体实施,并不旨在是详尽的或将本公开限制为所公开的精确形式。尽管本文出于示意性的说明的目的描述了特定的具体实施和示例,但是如相关领域的技术人员将认识到的,可以在不脱离本公开的范围的情况下,根据以上详细描述,进行各种计算来实现相同目的的另选或等效实施方案或具体实施。

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