用于处理无线通信网络中的服务质量的策略节点、用户平面节点、控制平面节点及其中的方法与流程

文档序号:25543640发布日期:2021-06-18 20:40
用于处理无线通信网络中的服务质量的策略节点、用户平面节点、控制平面节点及其中的方法与流程

本发明总体上涉及服务质量(qos)处理,并且更具体地,本发明涉及过顶(ott)或第三方对运营商网络的qos请求。



背景技术:

在典型的无线通信网络中,无线设备(也称作无线通信设备、移动站、站点(sta)和/或用户设备(ue))经由局域网(例如,wifi网络)或无线电接入网(ran)与一个或多个核心网络(cn)进行通信。ran覆盖被划分为服务区域或小区区域(其也可以被称为波束或波束组)的地理区域,每个服务区域或小区区域由无线电网络节点来提供服务,该无线电网络节点例如是无线电接入节点(例如,wi-fi接入点或无线电基站(rbs)),在一些网络中,该无线电网络节点还可以表示为例如nodeb、enodeb(enb)或如第五代(5g)中所表示的gnb。服务区域或小区区域是其中无线电覆盖由无线电网络节点提供的地理区域。无线电网络节点通过在无线电频率上操作的空中接口与无线电网络节点范围内的无线设备进行通信。无线电网络节点在下行链路(dl)中向无线设备进行通信,并在上行链路(ul)中从无线设备进行通信。

演进分组系统(eps)(也称为第四代(4g)网络)的规范已经在第三代合作伙伴计划(3gpp)内完成,并且这项工作在即将到来的3gpp版本中继续进行,例如以将第五代(5g)网络(也称为5g新无线电(nr))规范化。eps包括演进通用陆地无线电接入网(e-utran)(也称为长期演进(lte)无线电接入网)和演进分组核心(epc)(也称为系统架构演进(sae)核心网络)。e-utran/lte是3gpp无线电接入网的变型,其中,无线电网络节点与epc核心网络(而不是第三代(3g)网络中使用的无线电网络控制器(rnc))直接连接。一般地,在e-utran/lte中,3grnc的功能分布在无线电网络节点(例如,lte中的enodeb)和核心网络之间。因此,eps的ran具有基本“扁平”的架构,其包括直接连接到一个或多个核心网络的无线电网络节点,即它们不连接到rnc。为了补偿这一点,e-utran规范定义了无线电网络节点之间的直接接口,该接口被表示为x2接口。

多天线技术可以显著地增加无线通信系统的数据速率和可靠性。如果发射机和接收机均配备有多个天线(这产生多输入多输出(mimo)通信信道),则性能尤其被改善。这种系统和/或相关技术通常被称为mimo。

除了更快的峰值互联网连接速度之外,5g规划的目标还在于比当前4g更高的容量,从而允许每区域单元的更多数量的移动宽带用户,并允许每月和每用户的以千兆字节为单位的更高数据量或无限量数据量的消耗。这将使得大部分人都可以在wi-fi热点无法企及时通过其移动设备在每天流式传输高清媒体数小时。5g研究和开发的目标还在于对机器到机器通信(也称为物联网)的改进的支持,从而在于比4g设备更低的成本、更低的电池消耗和更低的时延。

3gpp核心网络中的功能元件

scef

服务能力暴露功能(scef)是提供用于安全地暴露由3gpp网络接口提供的服务和能力的途径(means)的功能元件。scef通过同类(homogenous)应用编程接口(例如,网络restfulapi)提供对网络能力的访问。restfulapi是使用超文本传输协议(http)请求来get、put、post和delete数据的应用程序接口(api)。

当需要时,scef支持与服务能力服务器(scs)/应用服务器(as)交换的信息(例如,地理标识符)和与内部公共陆地移动网络(plmn)功能交换的信息(例如,小区id、enb标识、跟踪区域标识(tai)、多媒体广播多播服务(mbms)服务区域id(sai)等)之间的映射。假设该映射是由scef基于本地配置数据来提供的。

scs/as

服务能力服务器/应用服务器(scs/as)是如下实体:将应用服务器连接到3gpp网络,以使它们能够通过特定3gpp定义的服务与用于该应用的ue通信,并且与归属公共陆地移动网络(hplmn)中的scef通信。hplmn标识其中保持订户简档的plmn。scs/as提供供一个或多个应用服务器使用的能力。外部网络中的应用被托管在一个或多个as上。例如,这些应用可以是机器类型通信(mtc)应用。

scs/as可以例如属于过顶(ott)或第三方。

ott指的是内容提供商,其通过互联网将流媒体作为独立产品直接分发给观众,从而绕过电信、多频道电视和广播电视平台。ott通常涉及提供对电影和电视内容的访问的基于订阅的视频点播服务,该基于订阅的视频点播服务包括提供对公共互联网而不是封闭的专用网络上的实时流的访问的服务。ott服务通常经由个人计算机上的网站来访问,以及经由ue(例如,智能手机和平板计算机、数字媒体播放器或智能电视)上的应用来访问。

pgw-u

分组数据网络(pdn)网关(pgw)用户平面功能(pgw-u)提供pgw的用户平面(up)功能。pgw-u的功能在3gppts23.214中被定义。

pgw-c

pgw控制平面功能(pgw-c)提供如由3gppts23.401和ts23.402定义的pgw的功能,以及如由ts23.203定义的除了由pgw-u执行的功能之外的策略和计费实施功能(pcef)。

t8接口

t8是scs/as10和scef20之间的参考点,参见图1。除其他外,t8支持用于建立具有所需qos的as会话(从scs/as向scef)的过程。它指定了允许scs/as访问由3gpp网络实体提供并由scef安全地暴露的服务和能力的restfulapi。

服务质量(qos)是指对服务(例如,电话或计算机网络或云计算服务)的整体性能(特别是网络用户看到的性能)的描述或测量。为了测量qos,通常考虑网络服务的若干相关方面,例如分组丢失、比特率、吞吐量、传输延迟、可用性。

用于建立具有所需qos的as会话的过程。

具有qos的as会话(assessionwithqos)api是允许scs/as基于应用和服务要求与scef建立具有所需qos的会话的restfulapi。assessionwithqosapi定义了用于具有所需qos的as会话的创建和管理的一组数据模型、资源和相关过程。

cups

控制和用户平面分离(cups)实现分离的控制平面和用户平面功能的灵活放置,以用于支持不同的部署场景,例如集中式或分布式用户平面功能。

在5g中,cups指的是会话管理功能(smf)和用户平面功能(upf)网络功能,以及它们之间的n4参考点,n4参考点基于分组转发控制协议(pfcp)。

smf通过建立、修改或删除pfcp会话上下文以及预配置(即,添加、修改或删除)每pfcp会话上下文的分组检测规则(pdr)、转发动作规则(far)、qos增强规则(qer)、使用报告规则(urr)和/或缓冲动作规则(bar)来控制upf中的分组处理,由此pfcp会话上下文可以对应于单独的协议数据单元(pdu)会话或未绑定到任何pdu会话的独立pfcp会话。

每个pdr包括分组检测信息(pdi),即,输入分组针对其匹配的一个或多个匹配字段,并且可以与用于应用于匹配pdi的分组的、提供指令集的规则相关联。

4g和5gqos模型

4g和5gqos模型基于应用业务和qos之间的静态映射。ue从ran接收在4g中称为业务流模板(tft)而在5g中称为qos规则的某些规则和/或分组过滤器。规则和/或分组过滤器将用于将ul业务映射到在4g中称为承载而在5g中称为qos流的不同qos机制。然后,ue在4g中使用隧道端点标识符(teid)并且在5g中使用qos流标识来隧道化(tunnel)或标记ulpdu。对于dl业务,4g中的up、pgw-u和5g中的upf将up业务映射到4g中的对应承载或5g中的qos流,并相应地隧道化或标记业务。

现有的业务标记解决方案

标记是由于dl中的反射性qos以及由于ul中的新qos框架而在分组的协议报头中设置标签或足迹(footprint)的过程。至少存在标记的两种可能性。

标记的一种可能性是在最终用户直接发送的分组中引入该信息。根据在其中引入该标签的层,存在若干种技术。

一个示例是在互联网协议(ip)层中。过去,在ip报头中定义了称为服务类型(tos)的字段。这是在https://tools.ietf.org/html/rfc791中定义的。如今,tos已被区分服务代码点(dscp)取代。dscp在3gpprfc2474和2475中被定义。dscp是一种在ip分组在路由器中等待被转发时对ip分组排队的方式进行分类的方法。

另一个示例是在传输控制协议(tcp)层中。这里,tcp报头字段可用于携带足迹。

标记的另一种可能性是在最终用户发送的分组中引入新层。以下是一些常用技术。

一种技术是网络服务报头(nsh),其可用于添加包括标记的报头。nsh可以被添加到封装的网络分组或帧中,以创建网络服务路径。除了路径信息之外,该报头还可以携带网络设备和/或网络服务使用的元数据。参见https://tools.ietf.org/html/draft-quinn-nsh-01。

使用的另一种技术是虚拟局域网(vlan)和虚拟可扩展局域网(vxlan)。这些技术在层2(数据链路层)中提供标签。vxlan是用于在层3网络上铺设(overlaying)虚拟化层2网络的框架。参见https://tools.ietf.org/html/rfc7348。

使用的又一种技术是多协议层切换(mpls),其在层2中提供特定标签。mpls基于短路径标签而不是长网络地址将数据从一个网络节点引导到下一个网络节点,从而避免了路由表中的复杂查找。标签标识远离的节点之间而不是端点之间的虚拟链路,例如路径。mpls封装各种网络协议的分组,因此其称为多协议,并且支持洗系列接入技术。参见https://tools.ietf.org/html/rfc3031。

使属于ott或第三方的scs/as向运营商的网络(例如,4g或5g)请求特定qos的当前解决方案是在scs/as和scef之间的t8接口中描述的解决方案,其中scs/as可以针对特定的用户设备和应用请求某种qos。

该解决方案的问题之一是缓慢且缺乏灵活性。这将在下文中进行更多讨论。



技术实现要素:

如上所述,当前解决方案的问题是缓慢且缺乏灵活性。这是因为始终需要scs/as向scef请求改变qos。从请求持续直到运营商的网络应用新qos需要一定量的时间。一些4g和5g用例需要快速改变qos,例如:

-4g中的视频流用例,其中视频的初始业务要以比剩余业务更高的qos发送,以避免再现开始延迟。这需要实时的qos变化。

-5g中的汽车用例,其需要这里由汽车表示的ue针对某一up业务流快速改变qos。例如,当存在拥塞或缺乏覆盖时,汽车可能希望请求或确保用于关键业务的资源。以相同的方式,汽车可能希望实时动态地改变某种业务类型的qos,例如,当存在汽车问题时,汽车可能希望实时监视受损的系统并以最高qos发送相关的遥测业务,而常规遥测业务则以常规qos且以非实时方式发送。

当前解决方案的另一个问题是,总是按照ue和应用来进行qos请求。这对于针对用户组请求qos来说并不是最佳的。例如,与车队相关的汽车用例,其中某个汽车制造商希望针对其所有汽车的遥测业务请求某一qos。

本文的实施例的目的是改进用于在无线通信网络中建立具有所需qos的as会话的过程。

根据本文实施例的方面,通过一种由策略节点执行的方法来实现该目的。该方法用于处理无线通信网络中用户设备ue和与该ue相关联的应用服务器as节点之间的数据业务的服务质量qos。策略节点从ue提供服务的控制平面节点接收第一消息。第一消息包括指示用户平面节点能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。策略节点从as节点接收第二消息。第二消息包括信息。该信息指示ue和as节点二者所支持的多个标记类型、标识ue的ue标识符、以及与ue相关联的qos简档的列表。然后,策略节点基于第一消息和第二消息的信息,决定针对qos简档中的每个qos简档的标记类型和标记值。策略节点在第三消息中向as节点发送针对qos简档中的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值。

策略节点还从控制平面节点接收第四消息。第四消息包括具有标识ue的ue标识符的会话建立请求,该会话建立请求与ue和as节点之间的数据业务有关。策略节点确定针对qos简档中与ue标识符相关联的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值。然后,策略节点向控制平面节点发送第五消息。第五消息包括针对ue标识符的会话建立响应,其包括针对与ue标识符相关联的每个qos简档所决定的标记类型和标记值。

根据本文实施例的另一方面,该目的通过一种由用户平面节点执行的用于处理无线通信网络中用户设备ue和与该ue相关联的应用服务器as节点之间的数据业务的服务质量qos的方法来实现。用户平面节点向控制平面节点发送第一消息。第一消息包括指示用户平面节点150能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。用户平面节点还从控制平面节点接收第六消息。第六消息包括部分基于第一消息并且指示一个或多个分组检测规则pdr以及每个pdr的qos实施规则qer的信息,该一个或多个pdr具有相应的标记类型和标记值,该qer具有针对对应qos简档的qos参数。然后,用户平面节点基于第六消息中的信息,将每个标记类型和标记值与对应qos简档相关联。用户平面节点从ue和as节点中的至少一个接收数据业务。数据业务指示标记类型,并且用标记值标记以指示要应用的qos。用户平面节点在数据业务中针对标记类型检测标记值,并确定与检测到的标记类型和标记值相关联的对应qos简档。然后,用户平面节点针对ue和as节点之间的数据业务实施所确定的对应qos简档。

根据本文实施例的另一方面,该目的通过一种由控制平面节点执行的用于处理无线通信网络中用户设备ue和与该ue相关联的应用服务器as节点之间的数据业务的服务质量qos的方法来实现。控制平面节点从用户平面节点接收第一消息。第一消息包括指示用户平面节点能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。控制平面节点向策略节点发送第一消息,该第一消息包括指示一个或多个可用标记类型的信息。控制平面节点还向策略节点发送第四消息。第四消息包括具有标识ue的ue标识符的会话建立请求。会话建立请求与ue和as节点之间的数据业务有关。控制平面节点从策略节点接收第五消息。第五消息包括针对ue标识符的会话建立响应,该会话建立响应包括部分基于所述第一消息中的信息的、针对与ue标识符相关联的每个qos简档所决定的标记类型和标记值。

控制平面节点向用户平面节点发送第六消息。第六消息包括基于第五消息的信息的、指示一个或多个分组检测规则pdr以及每个pdr的qos实施规则qer的信息,该一个或多个pdr具有相应的标记类型和标记值,该qer具有针对对应qos简档的qos参数。

根据本文实施例的另一方面,该目的通过策略节点来实现。策略节点被配置为处理无线通信网络中用户设备ue和与该ue相关联的应用服务器as节点之间的数据业务的服务质量qos。该策略节点还被配置为:

-从为ue提供服务的控制平面节点接收第一消息,该第一消息适于包括指示用户平面节点能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息,

-从as节点接收第二消息,该第二消息适于包括指示以下项的信息:ue和as节点两者所支持的多个标记类型、标识ue的ue标识符、以及与ue相关联的qos简档的列表,

-基于第一消息和第二消息的信息,决定针对qos简档中的每个qos简档的标记类型和标记值,

-在第三消息中向as节点发送针对qos简档中的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值,

-从控制平面节点接收第四消息,该第四消息适于包括具有标识ue的ue标识符的会话建立请求,该会话建立请求适于与ue和as节点之间的数据业务有关,

-确定针对qos简档中与ue标识符相关联的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值,以及

-向控制平面节点发送第五消息,该第五消息适于包括针对ue标识符的会话建立响应,该会话建立响应包括针对与ue标识符相关联的每个qos简档所决定的标记类型和标记值。

根据本文实施例的另一方面,该目的通过用户平面节点来实现。用户平面节点被配置为处理无线通信网络中用户设备ue和与该ue相关联的应用服务器as节点之间的数据业务的服务质量qos。用户平面节点还被配置为:

-向控制平面节点发送第一消息,该第一消息适于包括指示用户平面节点能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息;

-从控制平面节点接收第六消息,该第六消息适于包括部分基于第一消息并且指示一个或多个分组检测规则pdr以及每个pdr的qos实施规则qer的信息,该一个或多个pdr具有相应的标记类型和标记值,该qer具有针对对应qos简档的qos参数;

-基于第六消息,将每个标记类型和标记值与对应qos简档相关联,

-从ue和as节点中的至少一个接收指示标记类型并用标记值标记以指示要应用的qos的数据业务,

-在数据业务中针对标记类型检测标记值,

-确定与检测到的标记类型和标记值相关联的对应的qos简档,以及

-针对ue120和as节点之间的数据业务实施所确定的对应qos简档。

根据本文实施例的另一方面,该目的通过控制平面节点来实现。控制平面节点被配置为处理无线通信网络中用户设备ue和与该ue相关联的应用服务器as节点之间的数据业务的服务质量qos。控制平面节点还被配置为:

-从用户平面节点接收第一消息,该第一消息适于包括指示用户平面节点能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息,

-向策略节点发送适于包括指示一个或多个可用标记类型的信息的第一消息,

-向策略节点发送第四消息,该第四消息适于包括具有标识ue的ue标识符的会话建立请求,该会话建立请求适于与ue与as节点之间的数据业务有关,

-从策略节点接收第五消息,该第五消息适于包括针对ue标识符的会话建立响应,该会话建立响应包括部分基于第一消息中的信息的、针对与ue标识符相关联的每个qos简档所决定的标记类型和标记值,以及

-向用户平面节点发送第六消息,该第六消息适于包括基于第五消息的信息的、指示一个或多个分组检测规则pdr以及每个pdr的qos实施规则qer的信息,该一个或多个pdr具有相应标记类型和标记值,该qer具有针对对应qos简档的qos参数。

本文实施例的优点在于它们允许ue和as节点以动态、快速和独立的方式选择某一qos并将该qos应用于数据业务流,而无需在他们想要改变针对特定应用的qos时与运营商的网络进行交互。

附图说明

参考附图更详细地描述本文实施例的示例,在附图中:

图1是示出了现有技术的示意性框图。

图2是示出了无线通信网络的实施例的示意性框图。

图3是示出了方法的实施例的时序图。

图4是描绘了策略节点中的方法的实施例的流程图。

图5是描绘了用户平面节点中的方法的实施例的流程图。

图6是描绘了控制平面节点中的方法的实施例的流程图。

图7a、图7b和图7c是描绘了方法的实施例的时序图。

图8a、图8b和图8c是描绘了方法的实施例的时序图。

图9a和图9b是示出了策略节点的实施例的示意性框图。

图10a和图10b是示出了用户平面节点的实施例的示意性框图。

图11a和图11b是示出了控制平面节点的实施例的示意性框图。

图12示意性地示出了经由中间网络连接到主机计算机的电信网络。

图13是通过部分无线连接经由基站与用户设备通信的主机计算机的概括性框图。

图14至图17是示出了在包括主机计算机、基站和用户设备的通信系统中实现的方法的流程图。

具体实施方式

本文的一些实施例旨在克服上述缺点,并提供例如用于使ue或as能够选择要针对某一应用而应用的qos的方法。在该方法的示例中,scs/as和scef关于与某一用户组的某一qos相关联的标记类型和标记值达成一致。然后,ue或as根据它们想要针对某一应用所应用的qos来标记业务。

图2是描绘了可以在其中实现本文实施例的无线通信网络100的示意性概览图。无线通信网络100包括一个或多个ran和一个或多个cn。无线通信网络100可以使用5gnr,但是还可以使用多种其他不同的技术,例如,wi-fi、长期演进(lte)、高级lte、宽带码分多址(wcdma)、全球移动通信系统/gsm演进的增强型数据速率(gsm/edge)、全球微波接入互操作性(wimax)或超移动宽带(umb),以上仅提及一些可能的实现。

无线设备(例如ue120)在无线通信网络100中操作。ue120可以例如是nr设备、移动站、无线终端、nb-iot设备、emtc设备、cat-m设备、wifi设备、lte设备和非接入点(非ap)sta、sta,其经由诸如网络节点110、一个或多个接入网(an)(例如,ran)之类的基站与一个或多个核心网络(cn)通信。本领域技术人员应当理解的是,“ue”是非限制性术语,其表示任意终端、无线通信终端、用户设备、设备到设备(d2d)终端、或节点(例如,智能电话、膝上型计算机、移动电话、传感器、中继、移动平板电脑或者甚至在由网络节点110提供的小区115内通信的汽车或任何小型基站)。

网络节点110是无线电节点并且可以是发送和接收点,例如,无线电接入网节点,例如,基站(例如,无线电基站,如nodeb、演进节点b(enb、enodeb)、nr节点b(gnb))、基站收发机站、无线电远程单元、接入点基站、基站路由器、无线电基站的发送装置、独立接入点、无线局域网(wlan)接入点或接入点站(apsta)、接入控制器、或者能够根据例如所使用的无线电接入技术和术语与由网络节点110服务的小区115内的ue进行通信的任何其他网络单元。网络节点110可以被称为服务无线电网络节点,并且通过到ue120的下行链路(dl)传输和来自ue120的上行链路(ul)传输与ue120通信。

其中,以下网络节点中的一个或多个在无线通信网络100的cn中操作。

策略节点130,例如4g中的pcrf节点或5g中的pcf节点。

控制平面节点140,例如4g中的pgw-c节点或5g中的smf节点。

用户平面节点150,例如4g中的pgw-u节点,5g中的upf节点。

as节点160,例如服务能力服务器和/或应用服务器,也称为scs/as。诸如scs/as的as节点160可以例如属于过顶(ott)或第三方。

订户数据库节点170,例如订户简档存储库(spr)、统一数据存储库(udr)和/或归属订户服务器(hss)。

服务能力暴露节点180,例如4g中的网络暴露功能(nef)或5g中的scef。

根据本文实施例的方法由策略节点130、控制平面节点140和用户平面节点150执行。这些节点可以是例如包括在图2中所示的云190中的分布式节点和功能,可以用于执行或部分执行该方法。

如本文中使用,术语“节点”或“网络节点”可以指代一个或多个物理实体,例如设备、装置、计算机、服务器等。这可以意味着本文实施例可以实现在一个物理实体中。备选地,本文实施例可以实现在多个物理实体中,例如包括所述一个或多个物理实体在内的装置,即,实施例可以以分布式方式来实现。

用于本文实施例的一些相关过程是例如用于建立具有所需qos的as会话的过程。

本文实施例的一些相关字段例如包括零个、一个或多个qer,其包括与数据业务的qos实施相关的指令。

在4g中,sxb是pgw-c和pgw-u之间的参考点。在本文档中,该参考点简称为sx。它在3gppts29.244中指定。

本文的一些示例实施例包括基于ott运营商协作和业务标记的方法,以允许ue120和as节点160以动态、快速和独立的方式选择某一qos并将其应用于应用。

本文的实施例提供了允许克服以上问题的方法,从而使ue120或as节点160能够以动态且独立的方式来选择其想要应用于某一应用的qos,即,当ue或as节点想要改变qos时,ue或as节点可以实时改变某一应用的qos,而无需与运营商进行交互来设置qos协议。

在一些实施例中,scs/as和scef关于与针对某一用户组的某一qos相关联的标记类型和标记值达成一致。一旦达成一致,ue和as节点就可以根据它们想要应用于应用的qos在每个时刻以独立方式来标记业务。

为了更容易地保持对不同消息的跟踪,在图3的时序图中描绘了与本文实施例有关的消息在处理qos的过程中发送的所有消息中被命名为第一消息到第六消息。这些消息包括:

第一消息,其包括指示用户平面节点150能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。第一消息从用户平面(up)节点150被发送给控制平面(cp)节点140,然后被进一步发送给策略节点130。

第二消息,其包括指示ue120和as节点160二者所支持的多个标记类型、标识ue120的ue标识符、以及与ue120相关联的qos简档的列表的信息。第二消息从as节点160被发送给策略节点130。

第三消息,其指示针对qos简档中的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值。第三消息从策略节点130被发送给as节点160。

第四消息,其包括具有标识ue120的ue标识符的会话建立请求。会话建立请求与ue120和as节点160之间的数据业务有关。第四消息从cp节点140被发送给策略节点130。

第五消息,其包括针对ue标识符的会话建立响应,该会话建立响应包括针对与ue标识符相关联的每个qos简档所决定的标记类型和标记值。第五消息从策略节点130被发送给cp节点140。

第六消息,其包括部分基于第一消息并且指示一个或多个pdr以及每个pdr的qer的信息,该一个或多个pdr具有相应的标记类型和标记值,该qer具有针对对应qos简档的qos参数。第六消息从cp节点140被发送给up节点150。

对于4g和5g(4g/5g)二者,所提供的方法的示例基于以下步骤:

用户平面节点150(pgw-u/upf)与控制平面节点150(pgw-c/smf)相关联,从而指示其支持的qos标记,即它们可以检测以实施qos的qos标记。进而,控制平面节点150(pgw-c/smf)向策略节点130(pcrf/pcf)通知所支持的标记类型。这是在第一消息中发送的。

as节点160(scs/as)请求qos标记,并向服务能力暴露节点180(scef/nef)且进一步向策略节点130提供目标用户组、ue120和as节点160(scs/as)二者所支持的标记类型(例如,dscp、nsh、qfi、......)的列表、以及所请求的qos简档的列表。这是在第二消息中发送的。例如,位于运营商的网络中的策略节点130(pcrf/pcf)然后决定针对qos简档中的每个qos简档的标记类型和标记值,并将该信息发回给as节点160(scs/as)。这是在第三消息中发送的。

ue120被配置有与每个qos相关联的标记类型和标记值。

当ue120附接到移动网络时(在4g中)或当ue触发pdu会话建立时(在5g中),控制平面节点150(pgw-c/smf)在向策略节点130的会话建立请求(在第四消息中发送)中从策略节点130(pcrf/pcf)获得不同的标记类型、标记值和应用于用户的qos简档。这是在第五消息中接收的。

然后,控制平面节点150(pgw-c/smf)例如通过在pdr中包括标记类型和标记值来在第六消息中配置用户平面节点150(pgw-u/upf),以检测标记类型和标记值,并且例如通过在qer中包括qos参数来实施相关联的qos。

最后,ue120和as节点160二者根据它们想要应用于不同应用的qos来标记业务。然后,用户平面节点150(pgw-u/upf)检测业务标记并实施对应的qos。

本文实施例包括例如如下所列的优点:

它们允许ue120和as节点160以动态、快速和独立的方式选择某一qos并将其应用于up业务流,而无需在他们想要改变针对某一应用的qos时与运营商的网络进行交互。

as节点160请求所需的qos,而策略节点130决定要应用的标记类型和标记值。这允许运营商的网络以专有方式来控制标记并管理标记。

它们允许将qos简档与用户组相关联,同时允许用户组内的不同用户同时具有不同的qos。

根据实施例的方法现在将首先从策略节点130的角度与图4一起来描述,然后从用户平面节点150的角度与图5一起来描述,然后从控制平面节点140的角度和图6一起来描述。

现在将参考图4中描绘的流程图来描述由策略节点130执行的用于处理无线通信网络100中ue120和与ue120相关联的as节点160之间的数据业务的qos的方法的示例实施例。

该方法包括以下动作,这些动作可以以任何合适的顺序进行。可选的动作在图4中以虚线框表示。

动作401

根据本文的实施例,为ue120提供服务的用户平面节点150需要能够在数据业务中检测标记类型。用户平面节点150仅能够检测一些标记类型。因此,策略节点130需要知道用户平面节点150能够在数据业务中检测哪些标记类型。这将用作以后决定ue120和as节点160二者所支持的标记类型的基础。因此,策略节点130从为ue120提供服务的控制平面节点140接收第一消息。第一消息包括指示用户平面节点150能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。用户平面节点150已在第一消息中向控制平面节点140发送了该信息,然后控制平面节点140将该信息转发给策略节点130。

动作402

为了稍后能够决定针对qos简档中的每个qos简档的标记类型和标记值,策略节点130还从as节点160接收第二消息。第二消息包括指示ue120和as节点160二者所支持的多个标记类型、标识ue120的ue标识符、以及与ue120相关联的qos简档的列表的信息。

动作403

策略节点130基于第一消息和第二消息的信息来决定针对qos简档中的每个qos简档的标记类型和标记值。

动作404

在一些实施例中,策略节点130可以在订户数据库中与针对每个qos简档的标记类型和标记值相关联地存储ue标识符。这可用于稍后在该过程中被获取。

动作405

然后,策略节点130将向as节点160通知该决定,以便其知道as节点160可以将针对每个qos简档的哪一标记类型和标记值用于向ue120的数据业务。策略节点130因此在第三消息中向as节点160发送针对qos简档中的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值。

动作406

ue120开始进行针对ue120和as节点160之间的数据业务的pdu会话建立。

策略节点130从控制平面节点140接收第四消息,该第四消息包括具有标识ue120的ue标识符的会话建立请求,该会话建立请求与ue120和as节点160之间的数据业务有关。ue标识符将用于获取针对特定ue标识符的每个qos简档的对应标记类型和标记值。

动作407

如果针对不同ue标识符的每个qos简档的标记类型和标记值被保存在订户数据库中,则策略节点130可以针对特定ue标识符从订户数据库中获取针对每个qos简档的标记类型和标记值。因此,在一些实施例中,策略节点130针对ue标识符从订户数据库中获取针对每个qos简档的标记类型和标记值。

动作408

策略节点130确定针对qos简档中与ue标识符相关联的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值。在这方面,如果执行可选动作404和407,则该确定是针对ue标识符基于对针对每个qos简档的标记类型和标记值的获取而进行的。

在一些实施例中,在第二消息中接收的标识ue120的ue标识符由组标识符表示,该组标识符标识包括其他ue和ue120的用户组。在这些实施例中,针对qos简档中与ue标识符相关联的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值可以是由策略节点130针对qos简档中与组标识符相关联的每个qos简档,对用户组内的所有ue确定的。

动作409

然后通知控制平面节点140。因此,策略节点130向控制平面节点140发送第五消息,该第五消息包括针对ue标识符的会话建立响应,该会话建立响应包括针对与ue标识符相关联的每个qos简档所决定的标记类型和标记值。

现在将从用户平面节点150的角度与图5一起描述根据实施例的方法。

现在将参考图5中描绘的流程图来描述由用户平面节点150执行的用于处理无线通信网络100中ue120和与ue120相关联的as节点160之间的数据业务的qos的方法的示例实施例。

该方法包括以下动作,这些动作可以以任何合适的顺序进行。

动作501

用户平面节点150向控制平面节点140发送第一消息,该第一消息包括指示用户平面节点150能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。如上所述,控制平面节点140然后将第一消息中的信息转发给策略节点130。

动作502

ue120已经开始用于ue120和as节点160之间的数据业务的pdu会话建立,并且用户平面节点150从控制平面节点140接收第六消息。第六消息包括部分基于第一消息并且指示一个或多个pdr以及每个pdr的qer的信息,该一个或多个pdr具有相应的标记类型和标记值,该qer具有针对对应qos简档的qos参数。该信息将用于检测哪些分组携带标记类型和标记值,并对它们应用对应的qos实施。

动作503

用户平面节点150基于第六消息中的信息,将每个标记类型和标记值与对应qos简档相关联。执行该动作是为了对携带标记类型和标记值的分组实施对应qos参数。

动作504

用户平面节点150从ue120和as节点160中的至少一个接收指示标记类型并用标记值标记以指示要应用的qos的数据业务。这意味着用户平面节点150在一些情况下可以从ue120接收数据业务,并且在其他情况下可以从as节点160接收数据业务,这取决于数据业务源自何处。

动作505

然后,用户平面节点150在数据业务中针对标记类型检测标记值。

动作506

现在,将确定qos简档以在数据业务中实施。用户平面节点150在与不同标记类型和标记值相关联的不同qos简档中找到与检测到的标记类型和标记值相对应的qos简档。用户平面节点150确定与检测到的标记类型和标记值相关联的对应qos简档。这可以通过获取在qos简档中定义的qos参数并在用户平面节点中执行对应的过程以实施它们来执行。

动作507

然后,用户平面节点150针对ue120和as节点160之间的数据业务实施所确定的对应qos简档。

现在将从控制平面节点140的角度与图6一起描述根据实施例的方法。

现在将参考图6中描绘的流程图来描述由控制平面节点140执行的用于处理无线通信网络100中ue120和与ue120相关联的as节点160之间的数据业务的qos的方法的示例实施例。

该方法包括以下动作,这些动作可以以任何合适的顺序进行。

动作601

如上所述,控制平面节点140从用户平面节点150接收第一消息的信息,并将该信息转发给策略节点130。

控制平面节点140从用户平面节点150接收第一消息,该第一消息包括指示用户平面节点150能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。

动作602

控制平面节点140向策略节点130发送第一消息,该第一消息包括指示一个或多个可用标记类型的信息。

动作603

ue120已经开始用于ue120和as节点160之间的数据业务的pdu会话建立,并且控制平面节点140向策略节点130发送第四消息,该第四消息包括具有标识ue120的ue标识符的会话建立请求。会话建立请求与ue120和as节点160之间的数据业务有关。

动作604

控制平面节点140从策略节点130接收第五消息,该第五消息包括针对ue标识符的会话建立响应,该会话建立响应包括部分基于第一消息中的信息的、针对与ue标识符相关联的每个qos简档所决定的标记类型和标记值。

动作605

控制平面节点140向用户平面节点150发送第六消息,该第六消息包括基于第五消息中的信息的、指示一个或多个pdr以及每个pdr的qer的信息,该一个或多个pdr具有相应的标记类型和标记值,该qer具有针对对应qos简档的qos参数。

现在将进一步描述和举例说明如上所述的本文实施例。下面的文本适用于任意合适的上述实施例并且可以与其组合。

总结以上方法的示例方法可以包括以下动作中的一个或多个动作:

在控制平面节点140(pgw-c,smf)处从用户平面节点150(pgw-u,upf)接收所支持的标记类型的第一集合;

从控制平面节点140向策略节点130(pcrf,pcf)通知所支持的标记类型的第一集合;

经由scef节点180从scs/as(例如,as节点160)向策略节点130发送qos标记请求,该qos标记请求具有组标识符、所支持的标记类型的第二集合、以及与该组标识符相关联的qos简档的列表;

在策略节点130处,基于所支持的标记类型的第一集合和所支持的标记类型的第二集合,确定针对每个qos简档的标记类型和标记值;

经由scef节点180从策略节点130向scs/as(例如,as节点160)发送qos标记响应,该qos标记响应具有针对每个qos简档所确定的标记类型和标记值;

从scs/as(例如,as节点160)向ue120配置针对每个qos简档所确定的标记类型和标记值;

在ue120触发附接过程时,在控制平面节点140处接收承载建立请求;

从控制平面节点140向策略节点130发送具有ue标识的会话建立请求;

在策略节点130处,确定与ue标识符相对应的组标识符;

在控制平面节点140处,从策略节点130接收针对ue标识符的会话建立响应,该会话建立响应包括针对与组标识符相关联的每个qos简档所确定的标记类型和标记值;

从控制平面节点140向支持从策略节点130接收到的标记类型的用户平面节点150发送具有标记类型和标记值的一个或多个pdr以及具有针对对应qos简档的qos参数的一个或多个qer;

在用户平面节点150处,从ue120或scs/as(例如,as节点160)接收用标记类型标记以指示要应用的qos的业务;以及

在用户平面节点150处,检测标记类型并实施相关联的qos简档。

有利地,该方法还可以包括:与针对每个qos简档的标记类型和标记值相关联地从策略节点向订户数据库(spr、udr、hss)存储组标识符;并且在策略节点处,针对ue标识符从订户数据库获取针对每个qos简档的标记类型和标记值。

图7a的步骤1至14、图7b的步骤15至25和图7c的步骤26至31描绘了根据本文实施例的针对4g实现的详细步骤的示例。在该图中,策略节点130称为pcrf130,控制平面节点140称为pgw-c140,用户平面节点150称为pgw-u150,as节点160称为scs/as160,订户数据库节点170称为udr170,并且服务能力暴露节点180称为scef180。

这些步骤可以以任意合适的顺序进行。根据本文的实施例,一些步骤是新的并且因此被标记,而一些步骤是根据现有技术执行的。

图7a描绘了步骤1至14。

步骤1.pgw-u150向pgw-c140发送包括能力qos标记支持的pfcp关联请求消息。这也包括pgw-u150支持的标记类型作为参数。该步骤是根据本文的实施例的动作。这与上面提及的第一消息有关。

步骤2.pgw-c140向pcrf130发送通知,该通知包括由不同的pgw-u通知的可用标记类型。该步骤是根据本文的实施例的动作。这也与上面提及的第一消息有关。

步骤3.ott域中的scs/as160向scef180发送qos标记请求消息,该qos标记请求消息包括外部组标识符、所支持的标记类型、列表和qos简档。该步骤是根据本文的实施例的动作。这与上面提及的第二消息有关。

注意:假设运营商和ott预先知道外部组标识符和属于该外部组标识符的一组ue。

步骤4.scef180将外部用户组转换为由运营商处理的内部国际移动订户标识(imsi)组。

步骤5.scef180向pcrf130发送包括imsi组、所支持的标记类型、诸如qos简档之类的列表的qos标记请求。该步骤是根据本文的实施例的动作。这也与上面提及的第二消息有关。

步骤6.pcrf130基于由pgw-c140和scs/as160发送的可用标记类型来决定针对每个qos简档的标记类型。该步骤是根据本文的实施例的动作。

pcrf130可以选择pgw-u150和ue120和/或as160二者所支持的标记类型。在存在pgw-u150和ue120和/或as160二者所支持的若干标记类型的情况下,pcrf130可以基于预配置的偏好来选择标记类型。

步骤7.如果需要,则pcrf130可以向udr170请求pcrf130可以用来选择标记值的可用标记值。该步骤是根据本文的实施例的动作。

udr170可以基于(每个标记类型的)可能值的预配置范围来确定可用标记值。可用标记值是尚未分配给任何qos简档的标记值。

步骤8.如果前一步骤发生,则udr170用可用标记值来进行响应。该步骤是根据本文的实施例的动作。

步骤9.pcrf130基于从udr170接收的可用标记值来决定针对每个qos简档的标记值。该步骤是根据本文的实施例的动作。

可选地,如果步骤7和步骤8没有发生,则pcrf130可以自身例如从每个标记类型的可能值的预配置范围中选择一个标记值,并向udr170检查是否已经分配了该标记值。如果已经分配了该标记值,则pcrf130可以选择另一标记值,并再次向udr170检查。

步骤10.pcrf130向udr170发送imsi组和元组(tuple)(例如,标记类型、标记值和qos简档)的列表。udr170存储该信息。该步骤是根据本文的实施例的动作。

另一种可能性是pcrf130向udr170发送标记类型和qos简档,并且udr170例如从每个标记类型的可能值的预配置范围中分配标记值。在这种情况下,步骤7和步骤8不发生。

步骤11.udr170用应答(ack)来响应。

步骤12.pcrf130向scef180发送qos标记响应消息,该qos标记响应消息包括元组(例如,标记类型、标记值和qos简档)的列表。该步骤是根据本文的实施例的动作。这与上面提及的第三消息有关。

步骤13.scef180向scs/as160发送qos标记响应消息,该qos标记响应消息包括元组(例如,标记类型、标记值和qos简档)的列表。该步骤是根据本文的实施例的动作。这也与上面提及的第三消息有关。

步骤14.诸如as160之类的ott配置ue120中的qos标记。该步骤是根据本文的实施例的动作。它可以遵循两种主要方法:

a.诸如as160之类的ott为ue120配置元组(例如,业务类型、标记类型和标记值)的列表。

b.诸如as160之类的ott为ue120配置元组(例如,qos简档、标记类型和标记值)的列表。

图7b描述了步骤15至25。

步骤15.ue120触发与移动网络的附接过程。

步骤16.pgw-c140接收建立互联网协议连接接入网(ip-can)承载请求。

步骤17.pgw-c140向pcrf130发送包括imsi的ip-can会话建立请求消息。这与上面提及的第四消息有关。

步骤18.pcrf130向udr170发送消息,以获取包括imsi的用户简档。

步骤19.udr170检查imsi是否与具有qos标记的imsi组相关联。该步骤是根据本文的实施例的动作。

步骤20.udr170向pcrf130发送针对用户(例如ue120)的元组(例如,标记类型、标记值和qos简档)的列表。该步骤是根据本文的实施例的动作。

步骤21.pcrf130向pgw-c140发送具有策略和计费控制(pcc)规则的ip-can会话建立响应消息,其包括诸如标记类型、标记值和qos简档之类的元组的列表。该步骤是根据本文的实施例的动作。这与上面提及的第五消息有关。

步骤22.pgw-c140选择支持由pcrf130发送的标记类型的pgw-u,例如,pgw-u150。该步骤是根据本文的实施例的动作。

步骤23.pgw-c140向pgw-u150发送pfcp会话建立请求,该pfcp会话建立请求具有包括标记类型和标记值的pdr以及包括qos参数的qer。该步骤是根据本文的实施例的动作。这与上面提及的第六消息有关。

注意:pfcp会话修改过程将包括相同的参数。

步骤24.pgw-u150用pfcp会话建立响应来进行响应。

步骤25.附接过程完成。

图7c描述了步骤26至31。

步骤26.当ue120想要发送ul数据业务时,它决定将什么qos应用于该业务并将对应的标记应用于ulpdu。该步骤是根据本文的实施例的动作。

步骤27.所标记的业务到达pgw-u150。

步骤28.pgw-u150检查业务,检测标记并实施与标记相关联的所配置的qos。该步骤是根据本文的实施例的动作。

步骤29.以相同的方式,当as160想要发送dl业务时,它决定将什么qos应用于该业务并将对应的标记应用于dlpdu。该步骤是根据本文的实施例的动作。

步骤30.所标记的业务到达pgw-u150。

步骤31.pgw-u150检查业务,检测标记并实施与标记相关联的所配置的qos。该步骤是根据本文的实施例的动作。

图8a步骤1-14、图8b步骤15-25和图8c步骤26-31描绘了根据本文实施例的针对5g实现的详细步骤。

5g实现等同于4g实现,但具有以下差异:

-它使用5g节点而不是4g节点,其中,策略节点130称为pcf130,控制平面节点140称为smf140,用户平面节点150称为upf150,as节点160称为scs/as160,订户数据库节点170称为spr/udr/hss170,并且服务能力暴露节点180称为nef180。

-在pdu会话建立而不是在ue附接时,在upf中配置标记。

-使用用户id和用户组参数,而不是4gimsi和imsi组。

为了执行方法动作,策略节点130可以包括图9a和图9b中描绘的装置。策略节点130被配置为处理无线通信网络100中ue120和与ue120相关联的as节点160之间的数据业务的qos。

策略节点130可以包括输入和输出接口900,该输入和输出接口900被配置为例如与无线通信网络100中的网络节点进行通信。

策略节点130被配置为:例如借助于策略节点130中的接收单元910,从为ue120提供服务的控制平面节点140接收第一消息,该第一消息适于包括指示用户平面节点150能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。

策略节点130被配置为:例如借助于策略节点130中的接收单元910,从as节点160接收第二消息,该第二消息适于包括指示ue120和as节点160二者所支持的多个标记类型、标识该ue120的ue标识符、以及与该ue120相关联的qos简档的列表。

策略节点130被配置为:例如借助于策略节点130中的决定单元920,基于第一消息和第二消息的信息,决定针对qos简档中的每个qos简档的标记类型和标记值。

策略节点130被配置为:例如借助于策略节点130中的发送单元930,在第三消息中向as节点160发送针对qos简档中的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值。

策略节点130被配置为:例如借助于策略节点130中的接收单元910,从控制平面节点140接收第四消息,该第四消息适于包括具有标识ue120的ue标识符的会话建立请求,该会话建立请求适于与ue120和as节点160之间的数据业务有关。

策略节点130被配置为:例如借助于策略节点130中的确定单元940,确定针对qos简档中与ue标识符相关联的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值。

策略节点130被配置为:例如借助于策略节点130中的发送单元930,向控制平面节点140发送第五消息,该第五消息适于包括针对ue标识符的会话建立响应,该会话建立响应包括针对与ue标识符相关联的每个qos简档所决定的标记类型和标记值。

在一些实施例中,要在第二消息中接收的标识ue120的ue标识符由组标识符表示,该组标识符标识包括其他ue和ue120的用户组。

在这些实施例中,策略节点130还可以被配置为:例如借助于策略节点130中的确定单元940,通过以下操作来确定针对qos简档中与ue标识符相关联的每个qos简档的所决定的标记类型和标记值:针对qos简档中与组标识符相关联的每个qos简档,对用户组内的所有ue执行上述确定。

在一些实施例中,策略节点130还可以被配置为:例如借助于策略节点130中的存储单元950,在订户数据库中与针对每个qos简档的标记类型和标记值相关联地存储ue标识符。

在一些实施例中,策略节点130还可以被配置为:例如借助于策略节点130中的获取单元960,针对ue标识符从订户数据库中获取针对每个qos简档的标记类型和标记值。

本领域技术人员还将理解的是:上述策略节点130中的单元可以指模拟和数字电路的组合,和/或可以指配置有例如存储在策略节点130中的软件和/或固件的一个或多个处理器,该软件和/或固件当由相应的一个或多个处理器(例如,所述处理器)执行时,如上所述地执行。这些处理器中的一个或多个处理器以及其它数字硬件可以被包括在单个专用集成电路(asic)中,或者若干个处理器和各种数字硬件可以分布在若干个分离的组件上,不论是单独封装的还是组装为片上系统(soc)。

可以通过相应处理器或一个或多个处理器(例如,图9a中示出的策略节点130中的处理电路的处理器970)以及用于执行本文的实施例的功能和动作的相应计算机程序代码来实现本文的实施例。上述程序代码还可以被提供为例如数据载体形式的计算机程序产品,所述数据载体承载当被加载至策略节点130时执行本文的实施例的计算机程序代码。这样的一种载体可以是cdrom盘的形式。然而还可以是诸如存储棒之类的其它数据载体。计算机程序代码还可以被提供为服务器上的纯程序代码并可被下载到策略节点130。

策略节点130还可以包括存储器980,存储器980包括一个或多个存储器单元。存储器包括可由策略节点130中的处理器执行的指令。

存储器被布置为用于存储例如用户平面节点150能够在数据业务中检测的可用标记类型、ue120和as节点160二者所支持的标记类型、与ue相关联的qos简档的列表、针对qos简档中的每个qos简档的标记类型和标记值、ue标识符、组标识符、与针对每个qos简档的标记类型和标记值相关联的ue标识符、以及在策略节点130中执行时执行本文的方法的应用。

在一些实施例中,相应的计算机程序990包括指令,该指令当由相应的至少一个处理器执行时,使得策略节点130的至少一个处理器执行上述动作。

在一些实施例中,相应载体995包括相应计算机程序,其中,所述载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号、或计算机可读存储介质之一。

为了执行方法动作,用户平面节点150可以包括图10a和图10b中描绘的装置。用户平面节点150被配置为处理无线通信网络100中ue120和与ue120相关联的as节点160之间的数据业务的qos。

用户平面节点150可以包括被配置为例如与无线通信网络100中的网络节点通信的输入和输出接口1000。

用户平面节点150被配置为:例如借助于用户平面节点150中包括的发送单元1010,向控制平面节点140发送第一消息,该第一消息适于包括指示用户平面节点150能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。

用户平面节点150还被配置为:例如借助于用户平面节点150中包括的接收单元1020,从控制平面节点140接收第六消息,该第六消息适于包括部分基于第一消息并指示一个或多个pdr以及每个pdr的qer的信息,该一个或多个pdr具有相应的标记类型和标记值,该qer具有针对对应qos简档的qos参数。

用户平面节点150还被配置为:例如借助于用户平面节点150中包括的关联单元1030,基于第六消息来将每个标记类型和标记值与对应qos简档相关联。

用户平面节点150还被配置为:例如借助于用户平面节点150中包括的接收单元1020,从ue120和as节点160中的至少一个接收指示标记类型并用标记值标记以指示要应用的qos的数据业务。

用户平面节点150还被配置为:例如借助于用户平面节点150中包括的检测单元1040,在数据业务中针对标记类型检测标记值。

用户平面节点150还被配置为:例如借助于用户平面节点150中包括的确定单元1050,确定与检测到的标记类型和标记值相关联的对应qos简档。

用户平面节点150还被配置为:例如借助于用户面节点150中包括的实施单元1060,针对ue120和as节点160之间的数据业务实施所确定的对应qos简档。

本领域技术人员还将理解的是:上述用户平面节点150中的单元可以指模拟和数字电路的组合,和/或配置有(例如,存储在用户平面节点150中的)软件和/或固件的一个或多个处理器,该软件和/或固件当由相应的一个或多个处理器(例如,处理器)执行时,如上所述地执行。这些处理器中的一个或多个处理器以及其它数字硬件可以被包括在单个专用集成电路(asic)中,或者若干个处理器和各种数字硬件可以分布在若干个分离的组件上,不论是单独封装的还是组装为片上系统(soc)。

可以通过相应处理器或一个或多个处理器(例如,图10a中示出的用户平面节点150中的处理电路的处理器1070)以及用于执行本文的实施例的功能和动作的相应计算机程序代码来实现本文的实施例。上述程序代码还可以被提供为例如数据载体形式的计算机程序产品,所述数据载体承载当被加载至用户平面节点150时执行本文的实施例的计算机程序代码。这样的一种载体可以是cdrom盘的形式。然而还可以是诸如存储棒之类的其它数据载体。计算机程序代码还可以作为纯程序代码在服务器上提供并下载到用户平面节点150。

用户平面节点150还可以包括存储器1080,存储器1080包括一个或多个存储器单元。存储器1080包括可由用户平面节点150中的处理器执行的指令。

存储器被布置为用于存储例如用户平面节点150能够在数据业务中检测到的可用标记类型、ue120和as节点160二者支持的标记类型、与ue相关联的qos简档的列表、针对每个qos简档的标记类型和标记值、ue标识符、组标识符、与针对每个qos简档的标记类型和标记值相关联的ue标识符、数据、以及在用户平面节点150中执行时执行本文的方法的应用。

在一些实施例中,相应的计算机程序1090包括指令,该指令当由相应的至少一个处理器1070执行时,使得用户平面节点150的至少一个处理器1070执行上述动作。

在一些实施例中,相应载体1095包括相应计算机程序,其中,所述载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号或计算机可读存储介质之一。

为了执行方法动作,控制平面节点140可以包括图11a和图11b中描绘的装置。控制平面节点140被配置为处理无线通信网络100中ue120和与ue120相关联的as160之间的数据业务的qos。

控制平面节点140可以包括被配置为例如与无线通信网络100中的网络节点通信的输入和输出接口1100。

控制平面节点140被配置为:例如借助于控制平面节点140中包括的接收单元1110,从用户平面节点150接收第一消息,该第一消息适于包括指示用户平面节点150能够在数据业务中检测到的一个或多个可用标记类型的信息。

控制平面节点140被配置为:例如借助于控制平面节点140中包括的发送单元1120,向策略节点130发送第一消息,该第一消息适于包括指示一个或多个可用标记类型的信息。

控制平面节点140被配置为:例如借助于控制平面节点140包括的发送单元1120,向策略节点130发送第四消息,该第四消息适于包括具有标识ue120的ue标识符的会话建立请求,该会话建立请求适于与ue120和as节点160之间的数据业务有关。

控制平面节点140被配置为:例如借助于控制平面节点140中包括的接收单元1110,从策略节点130接收第五消息,该第五消息适于包括针对ue标识符的会话建立响应,该会话建立响应包括部分基于第一消息中的信息的、针对与ue标识符相关联的每个qos简档所决定的标记类型和标记值。

控制平面节点140被配置为:例如借助于控制平面节点140中包括的发送单元1120,向用户平面节点150发送第六消息,该第六消息适于包括基于第五消息中的信息的、指示一个或多个pdr以及每个pdr的qer的信息,该一个或多个pdr具有相应的标记类型和标记值,该qer具有针对对应qos简档的qos参数。

本领域技术人员还将理解的是:上述控制平面节点140中的单元可以指模拟和数字电路的组合,和/或配置有(例如,存储在控制平面节点140中的)软件和/或固件的一个或多个处理器,该软件和/或固件当由相应的一个或多个处理器(例如,处理器)执行时,如上所述地执行。这些处理器中的一个或多个处理器以及其它数字硬件可以被包括在单个专用集成电路(asic)中,或者若干个处理器和各种数字硬件可以分布在若干个分离的组件上,不论是单独封装的还是组装为片上系统(soc)。

可以通过相应处理器或一个或多个处理器(例如,图11a中示出的控制平面节点140中的处理电路的处理器1130)以及用于执行本文的实施例的功能和动作的相应计算机程序代码来实现本文的实施例。上述程序代码还可以被提供为例如数据载体形式的计算机程序产品,所述数据载体承载当被加载至控制平面节点140时执行本文的实施例的计算机程序代码。这样的一种载体可以是cdrom盘的形式。然而还可以是诸如存储棒之类的其它数据载体。计算机程序代码还可以作为纯程序代码在服务器上提供并下载到控制平面节点140。

控制平面节点140还可以包括存储器1140,存储器1140包括一个或多个存储器单元。存储器1140包括可由控制平面节点140中的处理器执行的指令。

存储器1140被布置为用于存储例如用户平面节点150能够在数据业务中检测到的可用标记类型、ue120和as节点160二者支持的标记类型、与ue相关联的qos简档的列表、针对每个qos简档的标记类型和标记值、ue标识符、组标识符、与针对每个qos简档的标记类型和标记值相关联的ue标识符、以及在控制平面节点140中执行时执行本文的方法的应用。

在一些实施例中,相应的计算机程序1150包括指令,该指令当由相应的至少一个处理器1130执行时,使得控制平面节点140的至少一个处理器执行上述动作。

在一些实施例中,相应载体1160包括相应计算机程序,其中,所述载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号、或计算机可读存储介质之一。

其他扩展和变型

参照图12,根据实施例,通信系统包括诸如无线通信网络100的电信网络3210(例如,诸如3gpp类型的蜂窝网络的nr网络),电信网络3210包括接入网3211(例如,无线电接入网)和核心网络3214。接入网3211包括多个基站3212a、3212b、3212c(例如,网络节点110、接入节点、apsta、nb、enb、gnb或其他类型的无线接入点),每个基站定义对应覆盖区域3213a、3213b、3213c。每个基站3212a、3212b、3212c可通过有线或无线连接3215连接到核心网络3214。位于覆盖区域3213c中的第一用户设备(ue)(例如,诸如非apsta3291的ue120)被配置为以无线方式连接到对应基站3212c或被对应基站3212c寻呼。覆盖区域3213a中的第二ue3292(例如,诸如非apsta的无线设备122)以无线方式连接到对应基站3212a。虽然在该示例中示出了多个ue3291、3292,但所公开的实施例同等地适用于唯一的ue处于覆盖区域中或者唯一的ue正连接到对应基站3212的情形。

电信网络3210自身连接到主机计算机3230,主机计算机3230可以以独立服务器、云实现的服务器、分布式服务器的硬件和/或软件来实现,或者被实现为服务器集群中的处理资源。主机计算机3230可以处于服务提供商的所有或控制之下,或者可以由服务提供商或代表服务提供商来操作。电信网络3210与主机计算机3230之间的连接3221、3222可以直接从核心网络3214延伸到主机计算机3230,或者可以经由可选的中间网络3220进行。中间网络3220可以是公共、私有或承载网络中的一个或多于一个的组合;中间网络3220(若存在)可以是骨干网或互联网;具体地,中间网络3220可以包括两个或更多个子网络(未示出)。

图12的通信系统作为整体实现了所连接的ue3291、3292之一与主机计算机3230之间的连接。该连接可被描述为过顶(over-the-top,ott)连接3250。主机计算机3230和所连接的ue3291、3292被配置为使用接入网3211、核心网络3214、任何中间网络3220和可能的其他基础设施(未示出)作为中介,经由ott连接3250来传送数据和/或信令。在ott连接3250所经过的参与通信设备未意识到上行链路和下行链路通信的路由的意义上,ott连接3250可以是透明的。例如,可以不向基站3212通知或者可以无需向基站3212通知具有源自主机计算机3230的要向所连接的ue3291转发(例如,移交)的数据的输入下行链路通信的过去的路由。类似地,基站3212无需意识到源自ue3291向主机计算机3230的输出上行链路通信的未来的路由。

现将参照图13来描述根据实施例的在先前段落中所讨论的ue、基站和主机计算机的示例实现方式。在通信系统3300中,主机计算机3310包括硬件3315,硬件3315包括通信接口3316,通信接口3316被配置为建立和维护与通信系统3300的不同通信设备的接口的有线或无线连接。主机计算机3310还包括处理电路3318,其可以具有存储和/或处理能力。具体地,处理电路3318可以包括适用于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。主机计算机3310还包括软件3311,其被存储在主机计算机3310中或可由主机计算机3310访问并且可由处理电路3318来执行。软件3311包括主机应用3312。主机应用3312可操作为向远程用户(例如,ue3330)提供服务,ue3330经由在ue3330和主机计算机3310处端接的ott连接3350来连接。在向远程用户提供服务时,主机应用3312可以提供使用ott连接3350来发送的用户数据。

通信系统3300还包括在电信系统中提供的基站3320,基站3320包括使其能够与主机计算机3310和与ue3330进行通信的硬件3325。硬件3325可以包括:通信接口3326,其用于建立和维护与通信系统3300的不同通信设备的接口的有线或无线连接;以及无线电接口3327,其用于至少建立和维护与位于基站3320所服务的覆盖区域(图13中未示出)中的ue3330的无线连接3370。通信接口3326可以被配置为促进到主机计算机3310的连接3360。连接3360可以是直接的,或者它可以经过电信系统的核心网络(图13中未示出)和/或经过电信系统外部的一个或多个中间网络。在所示实施例中,基站3320的硬件3325还包括处理电路3328,处理电路3328可以包括适用于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。基站3320还具有内部存储的或经由外部连接可访问的软件3321。

通信系统3300还包括已经提及的ue3330。其硬件3335可以包括无线电接口3337,其被配置为建立和维护与服务于ue3330当前所在的覆盖区域的基站的无线连接3370。ue3330的硬件3335还包括处理电路3338,其可以包括适用于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。ue3330还包括软件3331,其被存储在ue3330中或可由ue3330访问并可由处理电路3338执行。软件3331包括客户端应用3332。客户端应用3332可操作为在主机计算机3310的支持下经由ue3330向人类或非人类用户提供服务。在主机计算机3310中,执行的主机应用3312可以经由端接在ue3330和主机计算机3310处的ott连接3350与执行的客户端应用3332进行通信。在向用户提供服务时,客户端应用3332可以从主机应用3312接收请求数据,并响应于请求数据来提供用户数据。ott连接3350可以传送请求数据和用户数据二者。客户端应用3332可以与用户进行交互,以生成其提供的用户数据。

注意,图13所示的主机计算机3310、基站3320和ue3330可以分别与图12的主机计算机3230、基站3212a、3212b、3212c之一和ue3291、3292之一相同。也就是说,这些实体的内部工作可以如图13所示,并且独立地,周围网络拓扑可以是图12的网络拓扑。

在图13中,已经抽象地绘制ott连接3350,以示出经由基站3320在主机计算机3310与用户设备3330之间的通信,而没有明确地提到任何中间设备以及经由这些设备的消息的精确路由。网络基础设施可以确定该路由,该路由可以被配置为向ue3330隐藏或向操作主机计算机3310的服务提供商隐藏或向这二者隐藏。在ott连接3350活动时,网络基础设施还可以(例如,基于负载均衡考虑或网络的重新配置)做出其动态地改变路由的决策。

ue3330与基站3320之间的无线连接3370根据贯穿本公开所描述的实施例的教导。各种实施例中的一个或多个实施例改进了使用ott连接3350向ue3330提供的ott服务的性能,其中无线连接3370形成ott连接3350中的最后一段。更准确地,这些实施例的教导可以改进数据速率、时延和功耗,从而提供诸如用户等待时间、对文件大小的放松的限制、更好的响应性、延长的电池寿命之类的益处。

出于监视一个或多个实施例改进的数据速率、时延和其他因素的目的,可以提供测量过程。还可以存在用于响应于测量结果的变化而重新配置主机计算机3310与ue3330之间的ott连接3350的可选网络功能。用于重新配置ott连接3350的测量过程和/或网络功能可以以主机计算机3310的软件3311或以ue3330的软件3331或以这二者来实现。在实施例中,传感器(未示出)可被部署在ott连接3350经过的通信设备中或与ott连接3350经过的通信设备相关联地来部署;传感器可以通过提供以上例示的监视量的值或提供软件3311、3331可以用来计算或估计监视量的其他物理量的值来参与测量过程。对ott连接3350的重新配置可以包括消息格式、重传设置、优选路由等;该重新配置不需要影响基站3320,并且其对于基站3320来说可以是未知的或不可感知的。这种过程和功能在本领域中可以是已知的和已被实践的。在特定实施例中,测量可以涉及促进主机计算机3310对吞吐量、传播时间、时延等的测量的专有ue信令。该测量可以如下实现:软件3311、3331在其监视传播时间、差错等的同时使得能够使用ott连接3350来发送消息(具体地,空消息或“假”消息)。

图14是示出了根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如apsta的基站和诸如非apsta的ue,其可以是参照图12和图13描述的主机计算机、基站和ue。为了本公开的简明,在本部分中将仅包括对图14的图引用。在方法的第一动作3410中,主机计算机提供用户数据。在第一动作3410的可选子动作3411中,主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二动作3420中,主机计算机发起向ue的携带用户数据的传输。在可选第三动作3430中,根据贯穿本公开所描述的实施例的教导,基站向ue发送在主机计算机发起的传输中所携带的用户数据。在可选第四动作3440中,ue执行与主机计算机所执行的主机应用相关联的客户端应用。

图15是示出了根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如apsta的基站和诸如非apsta的ue,其可以是参照图12和图13描述的主机计算机、基站和ue。为了本公开的简明,在本部分中将仅包括对图15的图引用。在方法的第一动作3510中,主机计算机提供用户数据。在可选子动作(未示出)中,主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二动作3520中,主机计算机发起向ue的携带用户数据的传输。根据贯穿本公开描述的实施例的教导,该传输可以经由基站。在可选第三动作3530中,ue接收传输中所携带的用户数据。

图16是示出了根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如apsta的基站和诸如非apsta的ue,其可以是参照图12和图13描述的主机计算机、基站和ue。为了本公开的简明,在本部分中将仅包括对图16的图引用。在该方法的可选第一动作3610中,ue接收主机计算机所提供的输入数据。附加地或备选地,在可选第二动作3620中,ue提供用户数据。在第二动作3620的可选子动作3621中,ue通过执行客户端应用来提供用户数据。在第一动作3610的另一可选子动作3611中,ue执行客户端应用,该客户端应用回应于接收到的主机计算机提供的输入数据来提供用户数据。在提供用户数据时,所执行的客户端应用还可以考虑从用户接收的用户输入。无论提供用户数据的具体方式如何,ue在可选第三子动作3630中都发起用户数据向主机计算机的传输。在方法的第四动作3640中,根据贯穿本公开描述的实施例的教导,主机计算机接收从ue发送的用户数据。

图17是示出了根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如apsta的基站和诸如非apsta的ue,其可以是参照图12和图13描述的主机计算机、基站和ue。为了本公开的简明,在本部分中将仅包括对图17的图引用。在方法的可选第一动作3710中,根据贯穿本公开描述的实施例的教导,基站从ue接收用户数据。在可选第二动作3720中,基站发起接收到的用户数据向主机计算机的传输。在第三动作3730中,主机计算机接收由基站所发起的传输中所携带的用户数据。

当使用词语“包括”或“包含”时,其应当被解释为非限制性的,即意味着“至少由……组成”。

本文实施例不限于上述优选实施例。可使用各种备选、修改和等同物。

缩略语

缩略语解释

as应用服务器

ie信元

jsonjavascript对象表示法

ott过顶

mtc机器类型通信

pgw分组网关

pgw-cpdn网关控制平面功能

pgw-updn网关用户平面功能

pfdf分组流描述功能

pfd分组流描述

ttrit8事务参考id

scef服务能力暴露功能

scs/as服务能力服务器/应用服务器

sgw服务网关

sgw-c服务网关控制平面功能

sgw-u服务网关用户平面功能。

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