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一种通信方法和装置

文献发布时间:2023-06-19 18:29:06


一种通信方法和装置

技术领域

本申请涉及通信领域,具体地,涉及一种通信方法和装置。

背景技术

目前,5G系统(5G system,5GS)控制面时延敏感网络(time sensitive network,TSN)应用功能网元(application function,AF)或时间敏感通信和时间同步功能网元(time sensitive communication and time synchronization function,TSCTSF)通过策略控制网元(policy control function,PCF)向会话管理功能网元(session management,SMF)发送时间敏感通信辅助容器(TSC assistance container)。其中,TSC assistancecontainer中包含了数据流方向、报文的周期、周期内的数据量、报文到达5GS的时间等信息。之后,SMF根据报文到达5GS的时间以及5GS的时延信息计算报文到达无线接入网(radioaccess network,RAN)的时间,并且结合TSC assistance container中的其他信息生成时间敏感通信辅助信息(time sensitive communication assistance information,TSCAI),从而将TSCAI配置到RAN上。其中,TSN AF可以根据外部网络控制网元提供的信息计算报文到达5GS的时间,TSCTSF可以从AF接收报文到达5GS的时间。

由上可知,5GS控制面创建RAN辅助信息时,依赖于报文准确到达5GS的时间,然而,报文到达5GS的时间是从外部网络控制面网元或者AF获得的。如果外部网络控制面网元或者AF无法确定报文到达5GS的时间,或者提供的时间信息不准确时,5GS计算出的RAN辅助信息将是不准确的,此时,5G系统不能按照该信息进行确定性传输。

发明内容

本申请提供一种通信方法和装置,在5GS控制面无法从外部网络控制设备或者AF获得数据流特征时,通过第一网元检测获得数据流的特征,并且上报给5GS,辅助5GS确定调度信息,实现确定性传输,从而保障业务的可靠性。

第一方面,提供了一种通信方法,该方法包括:第一网元从控制面网元接收指示信息,指示信息用于指示第一网元进行数据流特征的检测;第一网元根据指示信息检测数据流的特征,并确定数据流的特征信息,数据流的特征信息至少包括以下一项:数据流到达的时间信息、数据流周期的信息、数据流周期内数据量的信息;第一网元向控制面网元发送数据流的特征信息,所述数据流的特征信息用于所述控制面网元确定数据流的调度信息。

本申请中,第一网元可以包括以下内容中的一项:UE/DS-TT、RAN或者UPF/NW-TT,以下不再赘述。

本申请中,控制面网元可以包括以下内容中的一项:会话管理网元SMF、策略控制网元PCF、应用功能网元AF、网络开放功能网元NEF、时间敏感通信和时间同步功能网元TSCTSF。

本申请中,数据流周期的信息可以指发送端的发送周期,也可以指接收端配置的检测周期。例如,如果UPF接收到数据流时,该数据流的周期也可以是指:UPF自己配置成周期性检测,即,UPF自己的检测周期。

本申请中,时间戳信息可能是UPF接收到报文的时间,也可能是UPF解析用户报文后,将用户报文中的时间戳插入在用户层面的GPRS隧道协议(GPRS tunnel protocol forthe user plane,GTP-U)包头中的时间,之后再将其发送给RAN。

本申请中,数据流的特征信息用于控制面网元确定数据流的调度信息,具体地,数据流的特征信息可以用于控制面网元创建数据流的调度信息,或者,数据流的特征信息也可以用于控制面网元更新(也可以理解为“修改”)数据流的调度信息。

根据本申请提供的方法,第一网元(UE或者UPF或者RAN)能够对数据流的特征进行检测和上报,在5GS控制面无法从外部网络控制设备或者AF获得数据流特征时,通过第一网元检测获得数据的流特征,并且辅助5GS创建或更新调度信息,保障用户端到端的确定性传输,从而保障用户的业务体验。

结合第一方面,在第一方面的某些实施方式中,所述指示信息具体用于指示以下内容的一项或者多项:待检测的数据流的特征、待检测的数据流的标识信息、待检测的数据流特征更新的阈值。

基于上述技术方案,本申请中指示信息也可以明确指示待检测的数据流的特征、待检测的数据流的标识信息、待检测的数据流特征更新的阈值,使得第一网元的数据流的特征检测更加灵活、准确,从而保障业务的可靠性。

结合第一方面,在第一方面的某些实施方式中,所述指示信息用于指示待检测的数据流特征更新的阈值时,所述第一网元向所述控制面网元发送所述数据流的特征信息,包括:如果所述第一网元确定所述数据流特征发生变化并超过所述阈值时,所述第一网元向所述控制面网元发送更新后的数据流的特征信息。

基于上述技术方案,如果指示信息中指示了待检测的数据流特征更新的阈值,第一网元确定所述数据流特征发生变化并超过所述阈值时,可以向控制面网元发送更新后的数据流的特征信息,从而避免信息的频繁上报,减少信令交互,提高信息处理效率。

结合第一方面,在第一方面的某些实施方式中,所述第一网元为无线接入网RAN,所述方法还包括:所述RAN从用户面功能网元UPF接收下行报文,所述下行报文中包含所述UPF指示的时间戳信息;所述第一网元根据所述指示信息检测所述数据流的特征,包括:所述RAN根据接收的所述下行报文中的时间戳信息检测所述数据流的特征。

结合第一方面,在第一方面的某些实施方式中,所述第一网元为无线接入网RAN,所述方法还包括:所述RAN从用户设备UE接收上行报文;所述第一网元根据所述指示信息检测所述数据流的特征,包括:所述RAN根据调度所述UE的上行报文的时间检测所述数据流的特征。

基于上述技术方案,本申请中针对上行报文或者下行报文,RAN可以分别进行数据流特征的检测,并且后续上报给5GS,辅助5GS确定调度信息,实现确定性传输,从而保障业务的可靠性。

结合第一方面,在第一方面的某些实施方式中,所述第一网元向所述控制面网元发送所述数据流的特征信息,包括:所述第一网元通过非接入层NAS信令向所述控制面网元发送所述数据流的特征信息,或者;所述第一网元通过控制面网元提供的服务发送所述数据流的特征信息,或者;所述第一网元向已订阅数据流流特征信息的控制面网元发送所述数据流的特征信息,或者;所述第一网元向第一设备发送所述数据流的特征信息,所述数据流的特征信息是所述第一设备通过控制面网元提供的服务发送的,或者;所述数据流的特征信息是所述第一设备向已订阅数据流流特征信息的控制面网元发送的。

本申请中,第一设备例如可以是:用户面功能网元UPF。

基于上述技术方案,本申请中,对于数据流的特征信息第一网元可以采用多种信息上报方式,在实现确定性传输的同时,还提高了信息上报的灵活性。

结合第一方面,在第一方面的某些实施方式中,所述第一网元为用户设备UE和用户面功能网元UPF,所述UE通过以太会话进行通信,所述第一网元向所述控制面网元发送所述数据流的特征信息,包括:所述UE通过以太管理协议向所述UPF发送所述数据流的特征信息;所述UPF通过控制面网元提供的服务发送所述数据流的特征信息,或者;所述第一网元向已订阅数据流流特征信息的控制面网元发送所述数据流的特征信息。

基于上述技术方案,本申请中,还考虑了以太会话的场景,此时,可以由UE使用以太报文发送数据流的特征,避免另外创建用于发送数据流特征的IP会话。

结合第一方面,在第一方面的某些实施方式中,所述数据流的调度信息包括以下一项或者多项:时间敏感通信辅助信息TSCAI、第一网元发送报文的时间信息、服务质量QoS参数信息。

基于上述技术方案,本申请中,5GS所创建或更新的调度信息可以包括时间敏感通信辅助信息TSCAI、第一网元发送报文的时间信息、服务质量QoS参数信息。本申请,5GS通过数据流的特征信息创建或更新调度信息,可以保障用户端到端的确定性传输,从而实现用户业务的可靠性。

结合第一方面,在第一方面的某些实施方式中,所述第一网元包括以下内容中的一项:用户设备UE、无线接入网元RAN、用户面功能网元UPF;所述控制面网元包括以下内容中的一项:会话管理网元SMF、策略控制网元PCF、应用功能网元AF、网络开放功能网元NEF、时间敏感通信和时间同步功能网元TSCTSF。

第二方面,提供了一种通信方法,该方法包括:控制面网元向第一网元发送指示信息,所述指示信息用于指示所述第一网元进行数据流特征的检测;所述控制面网元从所述第一网元接收数据流的特征信息,所述数据流的特征信息至少包括以下一项:所述数据流到达的时间信息、所述数据流发送周期的信息、所述数据流发送周期内数据量的信息;所述控制面网元根据所述数据流的特征信息确定所述数据流的调度信息。

本申请中,在一种可能的实现方式中,控制面网元可以根据数据流的特征信息创建数据流的调度信息;在另一种可能的实现方式中,控制面网元卡可以根据数据流的特征信息更新(也可以理解为“修改”)数据流的调度信息。

根据本申请所提供的方法,第一网元(UE或者UPF或者RAN)能够对数据流的特征进行检测和上报,在5GS控制面无法从外部网络控制设备或者AF获得数据流特征时,第一网元可以检测获得数据的流特征,发送给5GS(例如,控制面网元),从而使得5GS可以创建或更新调度信息,保障用户端到端的确定性传输,从而保障用户的业务体验。

结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述指示信息具体用于指示以下内容的一项或者多项:待检测的数据流的特征、待检测的数据流的标识信息、待检测的数据流特征更新的阈值。

基于上述技术方案,本申请中指示信息也可以明确指示待检测的数据流的特征、待检测的数据流的标识信息、待检测的数据流特征更新的阈值,使得第一网元的数据流的特征检测更加灵活、准确,从而保障业务的可靠性。

结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述数据流的调度信息包括以下一项或者多项:时间敏感通信辅助信息TSCAI、第一网元发送报文的时间信息、服务质量QoS参数信息。

基于上述技术方案,本申请中,5GS所创建或更新的调度信息可以包括时间敏感通信辅助信息TSCAI、第一网元发送报文的时间信息、服务质量QoS参数信息。本申请,5GS通过数据流的特征信息创建或更新调度信息,可以保障用户端到端的确定性传输,从而实现用户业务的可靠性。

结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述控制面网元从所述第一网元接收数据流的特征信息,包括:所述控制面网元通过非接入层NAS信令从所述第一网元接收所述数据流的特征信息,或者;所述控制面网元通过提供接收所述数据流的特征信息的服务,或者所述控制面网元向第一网元或第一设备订阅所述数据流的特征信息。

本申请中,第一设备例如可以是:用户面功能网元UPF。

结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,其特征在于,所述第一网元为用户面功能网元UPF,所述控制面网元从所述第一网元接收数据流的特征信息,包括:所述控制面网元通过提供接收所述数据流的特征信息的服务,或者所述控制面网元向第一网元订阅所述数据流的特征信息。

基于上述技术方案,对于数据流的特征信息第一网元可以采用多种信息上报方式,对应的控制面网元可以采用多种信息接收方式,在实现确定性传输的同时,还提高了信息上报的灵活性。

结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述第一网元包括以下内容中的一项:用户设备UE、无线接入网元RAN、用户面功能网元UPF;所述控制面网元包括以下内容中的一项:会话管理网元SMF、策略控制网元PCF、应用功能网元AF、网络开放功能网元NEF、时间敏感通信和时间同步功能网元TSCTSF。

第三方面,提供了一种通信装置,该装置可以是第一网元,例如,用户设备UE、无线接入网设备RAN或者用户面功能网元UPF。该装置也可以是芯片。该装置具有实现上述第一方面中任意可能的实现方式中第一网元的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。

第四方面,提供了一种通信装置,该装置可以是控制面网元,例如,会话管理网元SMF、策略控制网元PCF、应用功能网元AF、网络开放功能网元NEF、时间敏感通信和时间同步功能网元TSCTSF。该装置也可以是芯片。该装置具有实现上述第一方面中任意可能的实现方式中控制面网元的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。

第五方面,提供了一种通信装置,包括处理器。该处理器与存储器耦合,可用于执行存储器中的指令,以实现上述第一方面中任意可能的实现方式中第一网元的功能,第一网元例如可以是用户设备UE。可选地,该装置还包括存储器。可选地,该装置还包括通信接口,处理器与通信接口耦合。

在一种实现方式中,该装置为第一网元。当该装置为第一网元时,该通信接口可以是收发器,或,输入/输出接口。

在另一种实现方式中,该装置为配置于第一网元中的芯片。当该装置为配置于终端设备中的芯片时,该通信接口可以是输入/输出接口。

可选地,所述收发器可以为收发电路。可选地,所述输入/输出接口可以为输入/输出电路。

第六方面,提供了一种通信装置,包括处理器。该处理器与存储器耦合,可用于执行存储器中的指令,以实现上述第二方面中任意可能的实现方式中控制面网元的功能,控制面网元例如可以是SMF。可选地,该装置还包括存储器。可选地,该装置还包括通信接口,处理器与通信接口耦合。

在一种实现方式中,该装置为控制面网元。当该装置为控制面网元时,该通信接口可以是收发器,或,输入/输出接口。

在另一种实现方式中,该装置为配置于控制面网元中的芯片。当该装置为配置于终端设备中的芯片时,该通信接口可以是输入/输出接口。

可选地,所述收发器可以为收发电路。可选地,所述输入/输出接口可以为输入/输出电路。

第七方面,提供了一种处理器,包括:输入电路、输出电路和处理电路。所述处理电路用于通过所述输入电路接收信号,并通过所述输出电路发射信号,使得所述处理器执行上述第一方面至第二方面中任一方面或任一方面中任一种可能实现方式中的方法。

在具体实现过程中,上述处理器可以为芯片,输入电路可以为输入管脚,输出电路可以为输出管脚,处理电路可以为晶体管、门电路、触发器和各种逻辑电路等。输入电路所接收的输入的信号可以是由例如但不限于接收器接收并输入的,输出电路所输出的信号可以是例如但不限于输出给发射器并由发射器发射的,且输入电路和输出电路可以是同一电路,该电路在不同的时刻分别用作输入电路和输出电路。本申请实施例对处理器及各种电路的具体实现方式不做限定。

第八方面,提供了一种装置,包括处理器和存储器。该处理器用于读取存储器中存储的指令,并可通过接收器接收信号,通过发射器发射信号,以执行第一方面至第二方面中任一方面或者任一方面中任一种可能实现方式中的方法。

可选地,所述处理器为一个或多个,所述存储器为一个或多个。

可选地,所述存储器可以与所述处理器集成在一起,或者所述存储器与处理器分离设置。

在具体实现过程中,存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器,例如只读存储器(read only memory,ROM),其可以与处理器集成在同一块芯片上,也可以分别设置在不同的芯片上,本申请实施例对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不做限定。

应理解,相关的数据交互过程例如发送指示信息可以为从处理器输出指示信息的过程,接收能力信息可以为处理器接收输入能力信息的过程。具体地,处理输出的数据可以输出给发射器,处理器接收的输入数据可以来自接收器。其中,发射器和接收器可以统称为收发器。

上述第八方面中的装置可以是芯片,该处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现,当通过硬件实现时,该处理器可以是逻辑电路、集成电路等;当通过软件来实现时,该处理器可以是一个通用处理器,通过读取存储器中存储的软件代码来实现,该存储器可以集成在处理器中,可以位于该处理器之外,独立存在。

第九方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序(也可以称为代码,或指令),当所述计算机程序被运行时,使得计算机执行上述第一方面至第二方面中任一方面或任一方面中任一种可能实现方式中的方法。

第十方面,提供了一种计算机可读介质,所述计算机可读介质存储有计算机程序(也可以称为代码,或指令),当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面至第二方面中任一方面或任一方面中任一种可能实现方式中的方法。

第十一方面,提供了一种芯片系统,包括处理器,用于从存储器中调用并运行计算机程序,使得安装有该芯片系统的设备执行上述第一方面至第二方面任一方面或任一方面中任一种可能实现方式中的方法。

第十二方面,提供了一种系统,所述系统包括第三方面涉及的装置、第四方面涉及的装置。

附图说明

图1是本申请适用的网络框架示意图。

图2是5G系统实现确定性传输用户面架构示意图。

图3是5G系统确定性传输调度信息配置的示意图。

图4是本申请提供的通信方法400的示意性流程图。

图5是本申请提供的通信方法500的示意性流程图。

图6是本申请提供的检测数据流的特征的示意图。

图7是本申请提供的数据流特征上报方式的示意图。

图8是本申请提供的通信方法800的示意性流程图。

图9是本申请提供的通信方法900的示意性流程图。

图10是本申请提供的通信方法1000的示意性流程图。

图11是本申请提供的通信装置100的示意性流程图。

图12是本申请提供的通信装置200的示意性流程图。

具体实施方式

下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。

本申请实施例提及的无线通信系统包括但不限于:全球移动通信(global systemof mobile communication,GSM)系统、长期演进(long term evolution,LTE)频分双工(frequency division duplex,FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex,TDD)、LTE系统、先进的长期演进(LTE-Advanced,LTE-A)系统、下一代通信系统(例如,6G通信系统)、多种接入系统的融合系统,或演进系统。

本申请提供的技术方案还可以应用于机器类通信(machine typecommunication,MTC)、机器间通信长期演进技术(Long Term Evolution-machine,LTE-M)、设备到设备(device to device,D2D)网络、机器到机器(machine to machine,M2M)网络、物联网(internet of things,IoT)网络或者其他网络。其中,IoT网络例如可以包括车联网。其中,车联网系统中的通信方式统称为车到其他设备(vehicle to X,V2X,X可以代表任何事物),例如,该V2X可以包括:车辆到车辆(vehicle to vehicle,V2V)通信,车辆与基础设施(vehicle to infrastructure,V2I)通信、车辆与行人之间的通信(vehicle topedestrian,V2P)或车辆与网络(vehicle to network,V2N)通信等。

本申请实施例中所涉及到的终端设备可以包括各种具有无线通信功能的接入终端、移动设备、用户终端或用户装置。例如,终端设备可以为用户设备(user equipment,UE),例如,手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality,VR)终端设备、增强现实(augmented reality,AR)终端设备等。终端设备也可是工业控制(industrial control)中的无线终端、机器类型通信(machine typecommunication,MTC)终端、客户终端设备(customer premise equipment,CPE)、无人驾驶(self-driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network,PLMN)中的终端设备等。

下面结合图1介绍本申请实施例涉及网络系统架构。

图1是本申请实施例适用的系统架构图,如图所示,该网络架构包含用户设备UE,接入网设备(R)AN以及核心网网元。核心网包含用户面网元和控制面网元。用户面网元主要负责分组数据包的转发、服务质量(quality of service,QoS)控制、计费信息统计等。控制面网元主要负责业务流程交互、向用户面网元下发数据包转发策略、QoS控制策略等。该网络架构具体可以包括下列网元:

1、无线接入网(radio access network,RAN):基于无线通信技术实现接入网络功能的接入网可以称为无线接入网。无线接入网能够管理无线资源,为终端提供接入服务,进而完成控制信号和用户数据在终端和核心网之间的转发。

本申请所涉及的无线接入网设备可以是具有无线收发功能的设备。该无线接入网设备可以是提供无线通信功能服务的设备,通常位于网络侧,包括但不限于:第五代(5thgeneration,5G)通信系统中的下一代基站(gNodeB,gNB)、第六代(6th generation,6G)移动通信系统中的下一代基站、未来移动通信系统中的基站或WiFi系统中的接入节点等,LTE系统中的演进型节点B(evolved node B,eNB)、无线网络控制器(radio networkcontroller,RNC)、节点B(node B,NB)、基站控制器(base station controller,BSC)、家庭基站(例如,home evolved NodeB,或home Node B,HNB)、基带单元(base band unit,BBU),传输接收点(transmission reception point,TRP)、发射点(transmitting point,TP)、基站收发台(base transceiver station,BTS)等。在一种网络结构中,该接入网设备可以包括集中单元(centralized unit,CU)节点、或分布单元(distributed unit,DU)节点、或包括CU节点和DU节点的RAN设备、或者控制面CU节点和用户面CU节点,以及DU节点的RAN设备。接入网设备为小区提供服务,用户设备通过该小区使用的传输资源(例如,频域资源,或者说,频谱资源)与基站进行通信,该小区可以是基站(例如基站)对应的小区,小区可以属于宏基站,也可以属于小小区(small cell)对应的基站,这里的小小区可以包括:城市小区(metro cell)、微小区(micro cell)、微微小区(pico cell)、毫微微小区(femto cell)等,这些小小区具有覆盖范围小、发射功率低的特点,适用于提供高速率的数据传输服务。无线接入网设备可以是宏基站,也可以是微基站或室内站,还可以是中继节点或施主节点,V2X通信系统中的为用户设备提供无线通信服务的设备、云无线接入网络(cloud radioaccess network,CRAN)场景下的无线控制器、中继站、车载设备、可穿戴设备以及未来演进网络中的网络设备等。本申请的实施例对无线接入网设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。

2、认证服务功能(authentication server function,AUSF)网元:主要用于用户鉴权等。

3、接入和移动性管理功能网元(access and mobility management function,AMF):主要用于移动性管理和接入管理等,可以用于实现移动性管理实体(mobilitymanagement entity,MME)功能中除会话管理之外的其它功能,例如,合法监听、或接入授权(或鉴权)等功能。在本申请实施例中,可用于实现接入和移动管理网元的功能。

4、会话管理功能网元(session management function,SMF):主要用于会话管理、终端设备的IP地址分配和管理、选择和管理用户平面功能、策略控制、或收费功能接口的终结点以及下行数据通知等。在本申请实施例中,可用于实现会话管理网元的功能。

5、策略控制网元(policy control function,PCF):用于指导网络行为的统一策略框架,为控制平面功能网元(例如AMF,SMF网元等)提供策略规则信息等。

6、应用功能网元(application function,AF):用于进行应用影响的数据路由,接入网络开放功能网元,或,与策略框架交互进行策略控制等。

7、统一数据管理网元(unified data management,UDM):用于统一数据管理、5G用户数据管理、处理用户标识、接入鉴权、注册、或移动性管理等。

8、用户面功能网元(user plane function,UPF):可用于分组路由和转发、或用户面数据的服务质量(quality of service,QoS)处理等。用户数据可通过该网元接入到数据网络(data network,DN)。在本申请实施例中,可用于实现用户面网元的功能。

9、网络切片选择功能网元(network slice selection function,NSSF):用于管理网络切片相关的信息。

10、数据网络(datanetwork,DN):用于提供传输数据的网络。例如,运营商业务的网络、因特(Internet)网、第三方的业务网络等。

另外,上述网络架构还包括网络存储功能网元(network repository function,NRF):用于保存网络功能实体以及其提供服务的描述信息,以及支持服务发现,网元实体发现等功能;网络开放功能网元(network exposure function,NEF):用于安全地向外部开放由第三代合作伙伴计划(3GPP)网络功能提供的业务和能力等。统一数据存储功能网元(unified data repository,UDR),用于UDM存储订阅数据或读取订阅数据以及PCF存储策略数据或者读取策略数据。

需要说明的是,该网络架构中的控制面网元还可以包括时间敏感通信和时间同步功能网元(time sensitive communication and time synchronization function,TSCTSF),该网元可以用于对5G系统(5G system,5GS)进行确定性传输相关的配置。

在该网络架构中,N1接口为终端设备和核心网控制面之间的接口,用于传递非接入层(non access stratum,NAS)信令。N2接口为RAN和AMF网元的接口,用于NAS消息的发送等;N3接口为RAN和UPF网元之间的接口,用于传输用户面的数据等;N4接口为SMF网元和UPF网元之间的接口,用于传输例如N3连接的隧道标识信息,数据缓存指示信息,以及下行数据通知消息等信息,还可以用于对UPF进行策略配置等。

应理解,上述应用于本申请实施例的网络架构仅是举例说明的从传统点到点的架构和服务化架构的角度描述的网络架构,适用本申请实施例的网络架构并不局限于此,任何能够实现上述各个网元的功能的网络架构都适用于本申请实施例。

需要说明的是,本申请中,各个网元的名称只是一个示例,本申请不排除以后各个网元为其它名称,以及各个网元之间的功能合并的情况。随着技术的演进,任何能够实现上述各个网元的功能的设备或者网元,都在本申请的保护范围之内。

应理解,图1中的各个网元之间的接口名称只是一个示例,具体实现中接口的名称可能为其他的名称,本申请对此不作具体限定。此外,上述各个网元之间的所传输的消息(或信令)的名称也仅仅是一个示例,对消息本身的功能不构成任何限定。

为了便于理解本申请的技术方案,下面结合图2和图3对本申请涉及的用户端到端的确定性传输进行简单的介绍。

时间敏感网络(time-sensitive network,TSN)是由IEEE工作组基于标准以太网制定的支持时间敏感业务转发的系列增强技术标准,可应用于各种支持低延时及基于时间同步数据传输的以太网协议,例如:音视频传输、工业控制、车联网和智能电网等诸多行业。

为满足无线接入网络支持应用TSN技术的确定性工业网络互联的需求,第三代合作伙伴计划(the 3rd generation partnership project,3GPP)借鉴了IEEE定义的TSN标准,定义了5G TSN逻辑网桥的架构,将整个5G网络作为TSN网络中的网桥,完成与TSN网络的组网以及互联互通。为了实现5G TSN逻辑网桥和TSN网络的对接,5G系统扩展了如下3个功能模块:

(1)终端侧TSN转换器(device-side TSN translator,DS-TT):用于连接终端侧的TSN系统,DS-TT可以是和UE合一部署,也可以是独立部署。

(2)网络侧TSN转换器(network-side TSN translator,NW-TT):用于连接网络侧的TSN系统,通常为UPF中的一个功能模块。NW-TT可以是和UPF合一部署,也可以是独立部署。

(3)时延敏感网络应用功能网元(TSN application function,TSN AF):用于连接TSN网络的集中网络配置(centralized network configuration,CNC)控制器,通常可以为一个独立的网元。

应理解,5GS用户面也可以独立提供确定性传输能力(即5GS不在TSN网络中),这时用户面可以没有DS-TT和/或NW-TT,本申请不做限定。

图2是5G系统实现确定性传输用户面架构示意图,图2所示的架构中包括DSTT/UE、RAN和UPF/NW-TT。5GS用户面提供DS-TT和NW-TT之间(即数据流在5GS入口和出口的时延)的确定时延5GS时延(5GS delay)。5GS时延可以包括DS-TT和UE之间的时延、UE和RAN之间的时延(例如,无线接入网分组时延预算(RAN packet delay budget,RAN PDB))、RAN和UPF/NW-TT之间的时延(例如,核心网分组时延预算(core network PDB,CN PDB))。5GS时延也可以是两个DS-TT之间的时延,例如,5GS时延是两个终端设备之间的时延。此时,5GS时延可以是两个DS-TT各自和UPF/NW-TT之间的时延。本申请不限定5GS时延的具体定义。

下面结合图3简单描述一下,目前5G系统确定性传输调度信息的过程。

如图3所示,现有技术中,5GS控制面(例如,SMF、PCF)可以获得数据流到达5GS的时间,之后根据数据流到达5GS的时间以及前面介绍的5GS时延确定RAN确定性传输辅助信息,即,时间敏感通信辅助信息(time sensitive communication assistance information,TSCAI),并将TSCAI发送到RAN。之后,RAN可以基于TSCAI信息转发报文。TSCAI中包含数据流方向(例如,上行报文,或下行报文)、报文的周期、周期内的数据量、报文到达RAN的时间。对于上行报文,报文到达RAN的时间是指报文从UE向RAN发出时的时间。上行报文到达RAN的时间的计算方式可以是:报文到达5GS的时间(即到达DS-TT/UE的时间)+UE-DS-TT驻留时延;对于下行报文,报文到达时间是指RAN接收到来自UPF的报文的时间。下行报文到达RAN的时间的计算方式可以是:报文到达5GS的时间(即到达UPF/UE的时间)+CN PDB时延。

如图3所示,5GS控制面TSN AF或TSCTSF可以通过PCF向SMF发送时间敏感的通信辅助容器(TSC assistance container),其中包含了数据流的方向(例如,上行报文或下行报文)、报文的周期、周期内的数据量、报文到达5GS的时间等信息。之后,SMF根据报文到达5GS的时间以及5GS的时延信息计算报文到达RAN的时间,并结合TSC assistance container中的其他信息生成TSCAI配置到RAN。其中,TSN AF可以根据外部网络控制网元提供的信息计算报文到达5GS的时间,TSCTSF可以从AF接收报文到达5GS的时间,例如,AF可以直接发送给TSCTSF,或者AF通过NEF发送给TSCTSF。

另外,5GS控制面也可以将报文到达5GS的时间发送给对应的用户面网元(例如,DS-TT/UE或者NW-TT/UPF),5GS控制面还可以根据报文到达5GS的时间及5GS用户面时延,计算报文从5GS发出的时间并配置到对应的用户面网元(例如,NW-TT/UPF或者DS-TT/UE)。进而用户面网元可以根据相应的配置进行报文的转发,实现端到端的确定性传输。

由上可知,5GS控制面创建RAN辅助信息以及可能的确定报文从5GS发出的时间时,依赖于报文准确到达5GS的时间,而报文到达5GS的时间是从外部网络控制面网元或者AF获得的。如果外部网络控制面网元或者AF无法确定报文到达5GS的时间,或者提供的时间信息不准确时,5GS计算出的RAN辅助信息以及可能的计算的报文从5GS发出的时间将是不准确的,进而5GS不能按照该信息进行确定性传输。外部网络控制面网元或者AF无法确定报文到达5GS的时间,或者提供的时间信息不准确的原因,可以是例如:报文发送设备不能够按照确定的时间发送报文;或者报文经过了时延不确定的传输后到达5GS。

有鉴于此,本申请提供了一种通信方法,在5GS控制面无法从外部网络控制设备或者AF获得数据流特征时,通过第一网元检测获得数据流的特征,并且上报给5GS,辅助5GS确定调度信息,实现确定性传输,从而保障业务的可靠性。

本申请中,为了便于描述,以DS-TT和UE合一部署以及NW-TT和UPF合一部署为例进行介绍。

本申请中,所提及的第一网元可以包括以下内容中的一项:UE/DS-TT、RAN或者UPF/NW-TT,以下不再赘述。

本申请中,所提及的控制面网元可以包括以下内容中的一项:SMF、PCF、AF、NEF、TSCTSF。

本申请中,SMF在向RAN、UE/DS-TT发送消息时,发送的消息可以先发送到AMF,再由AMF发送给RAN或者UE/DS-TT,以下不再赘述。

本申请的技术方案也适用于下面这些应用场景,作为一个场景示例:如果报文发送端,(例如,连接到DS-TT/UE的外部设备)虽然不能精确的按照指定的时间发送报文(例如,外部设备不能以指定以整点为周期的起始时间发送本周期内的所有报文,或者外部设备不能以周期为10ms发送本周期内的所有报文,或者外部设备不能以每个周期内的第1ms发送本周期内的所有报文等),但业务本身有周期性特征,并且发送端不同周期内发送报文的偏差并不大的场景;作为另一个场景的示例:如果报文从发送端发送后到达5GS(例如,DS-TT/UE)经过的时延虽然不固定,但不会超过某个最大时延。

在类似的这些场景下,5GS(例如,第一网元)可以自己确定一个报文到达时间,将报文视为在确定时间到达5GS,进而根据确定后的报文到达5GS的时间进行确定性传输。

图4是本申请提供的一种通信方法400的示意性流程图,图4的方法包括:

步骤401,第一网元从控制面网元接收指示信息,指示信息用于指示第一网元进行数据流特征的检测。

在一种可能的实现方式中,指示信息可以指示以下内容的一项或者多项:例如,待检测的数据流的特征、待检测的数据流的标识信息、待检测的数据流特征更新的阈值。

步骤402,第一网元根据指示信息检测数据流的特征,并确定所述数据流的特征信息。

本申请中,数据流的特征信息至少包括以下一项:例如,数据流到达的时间信息、数据流周期的信息、数据流周期内数据量的信息。

其中,本申请中,数据流周期的信息可以指发送端的发送周期,也可以指接收端配置的检测周期。例如,如果UPF接收到数据流时,该数据流的周期也可以是指:UPF自己配置成周期性检测,即,UPF自己的检测周期。

在一种可能的实现方式中,对于下行报文,第一网元为RAN时,RAN可以UPF接收下行报文,该下行报文中包含UPF指示的时间戳信息,RAN可以根据接收的下行报文中的时间戳信息检测数据流的特征。

其中,本申请中,时间戳信息可能是UPF接收到报文的时间,也可能是UPF解析用户报文后,将用户报文中的时间戳插入在用户层面的GPRS隧道协议(GPRS tunnel protocolfor the user plane,GTP-U)包头中的时间,之后再将其发送给RAN。

在另一种可能的实现方式中,对于上行报文,第一网元为RAN,RAN可以UE接收上行报文,RAN根据调度UE的上行报文的时间检测数据流的特征。

步骤403,第一网元向控制面网元发送数据流的特征信息,所述数据流的特征信息用于所述控制面网元确定数据流的调度信息。

本申请中,数据流的特征信息用于控制面网元确定数据流的调度信息,具体地可以是:数据流的特征信息用于控制面网元创建数据流的调度信息,或者,数据流的特征信息用于控制面网元更新数据流的调度信息。

本申请中,数据流的调度信息可以包括以下一项或者多项:例如,时间敏感通信辅助信息TSCAI、第一网元发送报文的时间信息、服务质量QoS参数信息。

在一些实施例中,指示信息用于指示待检测的数据流特征更新的阈值时,如果第一网元确定数据流特征发生变化并超过所述阈值时,第一网元可以向控制面网元发送更新后的数据流的特征信息。

在一种可能的实现方式中,第一网元可以通过非接入层NAS信令向所述控制面网元发送所述数据流的特征信息。

在另一种可能的实现方式中,第一网元可以通过控制面网元提供的服务发送数据流的特征信息,或者;第一网元可以向已订阅数据流流特征信息的控制面网元发送数据流的特征信息。

在另一种可能的实现方式中,第一网元可以向第一设备发送数据流的特征信息,第一设备再通过控制面网元提供的服务发送所述数据流的特征信息,或者;第一设备可以向已订阅数据流流特征信息的控制面网元发送数据流的特征信息。

本申请中,该第一设备,例如可以是UPF网元。

在另一种可能的实现方式中,对与以太会话的场景,第一网元可以为UE和UPF,UE可以通过以太会话进行通信,UE可以通过以太管理协议向UPF发送数据流的特征信息,UPF再通过控制面网元提供的服务(也可以是扩展现有的SMF和UPF之间的接口进行上报)发送数据流的特征信息,或者;第一网元可以向已订阅数据流流特征信息的控制面网元发送数据流的特征信息

根据本实施例提供的方法,第一网元(UE或者UPF或者RAN)能够对数据流的特征进行检测和上报,在5GS控制面无法从外部网络控制设备或者AF获得数据流特征时,通过第一网元检测获得数据的流特征,并且辅助5GS创建或更新调度信息,保障用户端到端的确定性传输,从而保障用户的业务体验。

图5是本申请提供的一种通信方法500的示意性流程图,本实施例以上行数据传输为例(例如,数据从UE侧发往UPF侧),以SMF为控制网元为例,说明确定的数据流在UPF/NW-TT出口的调度策略。图5的方法包括:

步骤501,SMF确定数据流需要进行流特征检测,并确定数据流的标识信息。

在一种可能的实现方式中,SMF确定数据流需要进行流特征检测的方法例如可以是:SMF可以从PCF接收数据流规则,根据数据流规则确定对数据流进行确定性传输或需要创建TSCAI信息(例如,数据流规则中包含了周期信息,但未包含报文流到达5GS的时间,或者数据流规则中包含抖动需求),进而SMF确定需要进行流特征检测。

本申请中,流特征检测的目的是通过第一网元检测获得数据流的特征信息。例如,数据流的特征信息可以包括以下信息的一项或者多项:数据流到达时间、数据流的周期、数据流周期内的数据量等。控制面可以根据流特征信息创建TSCAI或5GS出口调度信息,可以辅助用户面进行转发、调度,有助于实现确定性传输。

本申请中,数据流的标识信息可以用于标识需要进行流特征检测的数据流。可选的,数据流的标识信息还可以包括辅助进行流特征检测的信息的标识信息。本申请中的数据流的标识信息例如可以是:流标识(QoS flow identity,QFI)、数据流的地址信息、报文特征、虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)信息、数据流的周期信息、数据的流抖动需求、数据流的时延需求等。

步骤502,SMF向第一网元发送指示信息#1,用于指示第一网元进行数据流特征检测。对应的,第一网元接收该指示信息。

在一些实施方式中,该指示信息#1中没有指示需要检测的数据流特征,那么第一网元也可以根据业务需要,或者默认值(例如,默认检测流到达时间),或者已知参数等,确定需要检测的数据流的特征。

在一些实施方式中,该指示信息#1中还可以指示需要检测的数据流的特征。也就是说,该指示信息#1可以直接向第一网元指示需要检测的数据流的特征。数据流的特征(也可以理解为,数据流特征的类型)例如可以是以下内容的至少一项:数据流到达时间、数据流的周期、周期内的数据量。

在一些实施方式中,可选的,该指示信息#1中还可以指示数据流的标识信息。也就是说,该指示信息#1可以直接向第一网元指示需要进行数据流特征检测的数据流。

在一些实施方式中,可选的,该指示信息#1中还可以指示数据流特征更新的门限值。本申请中,第一网元在检查数据流特征时,如果数据流特征的变化超过门限值,可以进行上报,从而避免频繁的数据流特征上报。该门限值(也可以理解为,门限值的类型)例如可以是:数据流到达时间的门限值、数据流周期的门限值、周期内数据量的门限值等。

如果该指示信息#1指示了需要检测的数据流的特征,实际检测的数据流的特征也可以多于指示的数据流的特征。因此,如果该指示信息#1同时指示需要检测的数据流特征和数据流特征更新的门限值时,也不需要限定流特征检测的类型和门限值的类型完全一致。例如,指示检测流到达时间,而指示的门限值为周期的门限值,那么在检测的周期变动大于门限值时,上报检测的流到达时间,还可以上报更新的周期值。

需要说明的是,本申请中上述所述检测的数据流的特征仅仅是示例性的,不限定于列举的类型。

步骤503,第一网元检测数据流的特征。

在一种可能的实现方式中,第一网元可以根据指示信息#1的指示检测数据流的特征。

作为一个示例,针对上行数流或者下行数据流,可以是UE/DS-TT或者UPF/NW-TT检测数据流的特征。例如,可以是UE/DS-TT或者UPF/NW-TT根据接收报文的时间,或者解析报文中的时间戳来检测数据流的特征。

作为另一个示例,可以是RAN检测数据流的特征。例如,对于上行流,如果UE的和DS-TT的转发时延比较固定,RAN可以根据从UE接收报文的时间来检测数据流的特征;又例如,对于下行流,如果RAN和UPF网元之间的N3接口(用于传输用户面的数据)的时延比较固定,RAN可以根据从UPF接收报文的时间来检测数据流的特征。

在另一种可能的实现方式中,可以不执行上述步骤501和步骤502,此时,第一网元可以根据本地信息检测数据流的特征。

作为一个示例,UE/DS-TT可以根据应用需求,确定某个应用对应的数据流需要进行数据流特征检测,然后,进行数据流的特征检测和上报过程。

本申请中,第一网元检测数据流的特征的方法例如可以是,UE/DS-TT监测接收到上行报文的时间,假设累计接收n个报文,累计时长为T,那么使用T/(n-1)作为报文的周期长度,并将某个任意时刻(例如,t

如果由RAN检测数据流的特征,对于下行报文,为了避免RAN感知用户报文的内容,UPF可以将接收到报文的时间或者解析出的报文中的时间戳信息以时间戳的形式添加到用户层面的GPRS隧道协议(GPRS tunnel protocol for the user plane,GTP-U)包头中(UPF和RAN之间转发报文时使用的是GTP-U协议,即将用户报文外部添加GTP-U包头,之后进行发送),之后RAN接收到报文后,根据GTP-U包头中的时间戳检测数据流的特征;对于上行报文,RAN可以根据其调度UE的报文的时间检测数据流的特征。

需要说明的是,本申请不限定第一网元检测数据流的特征的具体方法,上述数据流的特征的检测方法仅仅是一个示例。

步骤504,第一网元上报数据流的特征信息。

例如,第一网元可以在确定数据流的特征后,上报数据流的特征信息。又例如,第一网元可以在后续数据流的特征发生变化并超过门限值时,上报数据流的特征等等。

如图7所示,本申请中,第一网元可以通过下述三种方式上报检测到的数据流的特征信息。

方式一:第一网元可以通过信元上报数据流的特征信息。

例如,UE可以通过NAS信令上报,或者UPF通过N4接口上报,或者RAN通过N2接口上报。即,UE或者UPF或者RAN将数据流的特征信息发送到SMF,之后可选由SMF发送到PCF,或者发送到NEF,或者发送到TSCTSF,或者发送到AF。

方式二:第一网元通过服务化接口上报数据流的特征信息。

例如,UE可以使用与SMF(也可以是:PCF/NEF/AF/TSCTSF)之间接收信息的服务化接口上报数据流的特征信息。也可以是SMF(也可以是:PCF/NEF/AF/TSCTSF)向UE订阅数据流的特征信息,UE在检测到数据流的特征时向订阅的网元发送数据流的特征信息。

方式三:第一网元通过服务化接口代理上报数据流的特征信息。

例如,UPF代理UE创建和SMF(也可以是PCF/NEF/AF/TSCTSF)之间的服务化接口,上报数据流的特征信息。也可以是SMF(也可以是:PCF/NEF/AF/TSCTSF)向UPF订阅数据流的特征信息,UE在检测到数据流的特征并发送给UPF后,UPF向订阅的网元发送数据流的特征信息。

步骤505,SMF根据上报数据流的特征信息,创建或更新数据流的调度信息。

本申请中,数据流的调度信息可以包括以下一项或多项,例如,时间敏感通信辅助信息TSCAI、第一网元发送报文的时间信息、服务质量QoS参数信息等。

例如,SMF可以根据第一网元上报的数据流的特征信息,创建/修改数据流转发规则,例如,TSCAI、发送时间、QoS参数信息等,从而进行确定性传输。

根据本实施例提供的方法,第一网元(UE或者UPF或者RAN)能够对数据流的特征进行检测和上报,在5GS控制面无法从外部网络控制设备或者AF获得数据流特征时,通过第一网元检测获得数据的流特征,并且辅助5GS创建或更新调度信息,保障用户端到端的确定性传输,从而保障用户的业务体验。

下面各个实施例就上述三种数据流特征的上报方式进行详细说明。

图8是本申请实施例提供的通信方法800的示意性流程图,本实施例中基于方法500中的步骤在第一网元检测到数据流的特征后,可以通过信令向SMF发送数据流的特征,进而触发TSCAI更新或者5GS调度信息的更新,方法800包括:

步骤801~步骤803中第一网元确定数据流的特征,可以参照方法500中的步骤501~步骤503,此处不再赘述。

步骤804,第一网元通过NAS信令向SMF发送信息#1,信息#1中包括数据流的特征信息。

例如,第一网元通过NAS信令向SMF上报检测到的数据流的特征信息。对应的,SMF接收该包含数据流的特征的信息。

例如,如果是UE/DS-TT检测数据流的特征,则UE/DS-TT可以通过N1接口将NAS信令发送给AMF,该NAS信令中包含数据流的特征信息,之后由AMF发送给SMF;或者如果是RAN检测数据流的特征,则RAN通过N2接口将NAS信令发送给AMF,该NAS信令中包含数据流的特征信息,之后由AMF发送给SMF;或者如果是UPF检测数据流的特征,则UPF通过N4接口通过信令将数据流的特征信息发送给SMF。

在一些实施例中,可选的,还可以执行步骤805,SMF根据接收到的包含数据流的特征信息创建或者修改TSCAI。步骤806,SMF将创建的TSCAI发送给RAN。也可以理解为,SMF向RAN配置创建或修改的TSCAI。

在一些实施例中,也可以不执行步骤805和步骤806。此时,SMF接收到上报的数据流的特征信息后,执行步骤807,SMF将数据流的特征信息发送给PCF/NEF/AF/TSCTSF,触发采用现有流程创建或者修改TSCAI。具体地,SMF可以将数据流的特征信息发送给PCF,由PCF发送给NEF/AF/TSCTSF。步骤808,NEF/AF/TSCTSF向SMF发送包含数据流的特征信息,SMF更新TSCAI。即,一旦,NEF/AF/TSCTS收到数据流的特征信息便可触发现有流程创建或者修改TSCAI,例如,SMF更新TSCAI。作为一个示例,可以由TSCTSF将数据流的特征信息发送给PCF,之后通过PCF向SMF发送TSC assistance Container,其中包含了数据流方向(上行/下行)、报文的周期、周期内的数据量、报文到达5GS(例如,报文到达RAN的时间)的时间等信息。之后SMF根据报文到达5GS的时间以及5GS的时延信息计算报文到达RAN的时间,结合TSCassistance container中的其他信息生成TSCAI,并配置到RAN。

在一些实施例中,在执行步骤805和步骤806的情况下仍然可以继续执行步骤807,SMF仍然可以将数据流的特征信息发送给PCF/NEF/AF/TSCTSF。但是,鉴于步骤805和步骤806中SMF已经将更新的TSCAI发送给RAN,因此,步骤807中,SMF可以无须触发现有流程更新TSCAI,即,无须执行步骤808。

根据本实施例提供的方法,第一网元可以检测数据流的特征,通过信元上报的方式发送数据流的特征,可以辅助5GS创建或更新数据流的调度信息,保障用户端到端的确定性传输,从而保障用户的业务体验。并且,第一网元通过信元上报的方式发送数据流的特征,SMF可以在接收数据流的特征信息的同时,创建或者更新TSCAI,减少了信令交互过程;SMF也可以将数据流的特征信息发送给PCF/NEF/AF/TSCTSF,通过现有流程创建或更新TSCAI,从而减少流程修改。

图9是本申请实施例提供的通信方法900的示意性流程图,本实施例中基于方法500中的步骤在第一网元检测到数据流的特征后,可以通过PCF/NEF/TSCTSF/AF提供的服务化接口发送数据流的特征信息,使用IP进行通信。本实施例中第一网元上报时,提供了两种方式,一种是UE/DS-TT、RAN、UPF直接上报,另一种是UE/DS-TT或RAN向UPF发送数据流的特征(可以理解为间接上报),由UPF作为接口代理,向PCF/NEF/TSCTSF/AF上报数据流的特征,进而触发TSCAI更新或者5GS调度信息的更新,方法800包括:

在一些实施例中,可选的包括步骤901,第一网元获取5GS的地址信息。

在一种可能的实现方式中,例如,对于上述直接上报的方式,在会话创建过程中向第一网元提供NEF/PCF/TSCTSF/AF的地址信息;或者对于间接上报的方式,如果第一网元是UE/DS-TT或RAN,可以向UE/DS-TT或RAN提供UPF的地址信息,而向UPF提供NEF/PCF/TSCTSF/AF的地址信息。在另一种可能的实现方式中,在第一网元上可以直接配置上述地址信息。

步骤902,第一网元确定数据流的特征信息。

具体地,本步骤中第一网元确定数据流的特征的方式,可以参见方法500中的步骤501~步骤503的,此处不再赘述。

1)对于直接上报的方式,执行步骤903a。

步骤903a,第一网元向NEF/PCF/TSCTSF/AF发送数据流的特征信息,该信息中包含数据流的特征信息。

例如,第一网元可以使用步骤901中获得的PCF/NEF/TSCTSF/AF的地址信息,通过服务化接口,上报数据流的特征信息。

2)对于间接上报的方式,执行步骤903b~903c。

步骤903b,第一网元向UPF发送数据流的特征信息。对应的,UPF接收数据流的特征信息。

例如,如果第一网元是UE/DS-TT或RAN,可以向步骤901中获得的UPF的地址发送数据流的特征。其中,数据流的特征信息可以是自定义消息格式,也可以是PCF/NEF/TSCTSF/AF提供的服务的消息格式。

步骤903c,UPF向PCF/NEF/TSCTSF/AF转发数据流的特征信息。

例如,UPF作为代理,可以创建与PCF/NEF/TSCTSF/AF之间的连接,通过PCF/NEF/TSCTSF/AF提供的服务转发数据流的特征信息。

步骤904,NEF/AF/TSCTSF获得数据流的特征信息后,可以触发创建或者修改TSCAI的流程。

例如,可以采用现有流程创建或者修改TSCAI,由TSCTSF将数据流的特征信息发送给PCF,之后通过PCF向SMF发送TSC assistance Container,其中包含了数据流方向(上行/下行)、报文的周期、周期内的数据量、报文到达5GS的时间等信息。之后SMF根据报文到达5GS的时间以及5GS的时延信息计算报文到达RAN的时间,结合TSC assistance container中的其他信息生成TSCAI,并配置到RAN。

根据本实施例提供的方法,第一网元可以检测数据流的特征,通过服务化接口上报数据流的特征信息,可以辅助5GS创建或更新数据流的调度信息,保障用户端到端的确定性传输,从而保障用户的业务体验。并且,第一网元可以直接使用PCF/NEF/TSCTSF/AF提供的服务,上报数据流的特征,减少了对信令的修改和定义。

在图9的方法900中,第一网元可以直接使用PCF/NEF/AF/TSCTSF提供的服务,这要求第一网元使用IP进行通信。然而,现有技术中,UE/DS-TT有可能使用以太会话进行通信,如果采用方法900,将要求UE/DS-TT另外使用一个IP会话进行通信。图10是本申请实施例提供的通信方法1000的示意性流程图,本实施例中基于方法500中的步骤在第一网元检测到数据流的特征后,可以通过以太会话,使用PCF/NEF/AF/TSCTSF提供的服务上报数据流的特征信息。该方法包括:

步骤1010,为UE创建以太会话,并创建一条管理数据流。

例如,可以基于现有流程为UE创建以太会话,创建管理流的方法例如可以是:

在一种实现方式中,SMF向UE和/或UPF指示管理流的标识,或者SMF向UE和/或UPF指示管理流的特征(例如,数据流的目的地址、数据流的VLAN、以太会话的类型等);在另一种实现方式中,UE和/或UPF可以使用默认信息(例如,采用802.3ah协议作为管理流)或本地配置来确定发送的以太报文的信息。

步骤1020,第一网元确定数据流的特征。

具体地,本步骤中第一网元确定数据流的特征的方式,可以参见方法500中的步骤501~步骤503的,此处不再赘述。

在一些实施例中,可选的,还包括步骤1030,如果用于发送流特征信息的以太管理流需要进行协商,则完成UE和UPF交互过程。

步骤1040,UE可以通过以太报文向UPF发送数据流的特征信息。对应的,UPF接收该报文。

例如,UE可以通过以太管理协议802.3ah的报文的自定义字段发送数据流的特征。

步骤1050,UPF向PCF/NEF/TSCTSF/AF转发数据流的特征信息。

本实施例中,UPF预配置有PCF/NEF/AF/TSCTSF的地址信息,或者UPF通过查询获得PCF/NEF/AF/TSCTSF地址信息。UPF作为代理,使用获得的地址信息对应的PCF/NEF/TSCTSF/AF提供的服务,发送数据流的特征信息。

步骤1060,NEF/AF/TSCTSF获得数据流的特征信息后,可以触发创建或者修改TSCAI的流程。

例如,可以采用现有流程创建或者修改TSCAI。可以由TSCTSF将数据流的特征信息发送给PCF,之后通过PCF向SMF发送TSC assistance Container,其中包含了数据流方向(上行/下行)、报文的周期、周期内的数据量、报文到达5GS的时间等信息。之后SMF根据报文到达5GS的时间以及5GS的时延信息计算报文到达RAN的时间,结合TSC assistancecontainer中的其他信息生成TSCAI,并配置到RAN。

根据本实施例提供的方法,第一网元可以检测数据流的特征,通过服务化代理接口上报数据流的特征信息,辅助5GS创建或更新数据流的调度信息,保障用户端到端的确定性传输,从而保障用户的业务体验。并且,对于使用以太会话的UE,可以由UE使用以太报文发送数据流的特征,避免另外创建用于发送数据流特征的IP会话。

需要说明的是,本申请中的为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一信息和第二信息仅仅是为了区分不同的信息,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

本申请实施例中,“以下一项或多项”“至少一项”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项或复数项的任意组合。例如,a,b,或c中的一项或多项,可以表示:a,b,c;a和b;a和c;b和c;或a和b和c。其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。

可以理解,在本申请中,“如果…时”、“如果”均指在某种客观情况下装置会做出相应的处理,并非是限定时间,且也不要求装置实现时一定要有判断的动作,也不意味着存在其它限定。

以上,结合图4至图10详细说明了本申请实施例提供的通信的方法。下面结合图11和图12介绍本申请实施例提供装置。应理解,装置实施例的描述与方法实施例的描述相互对应,因此,未详细描述的内容可以参见上文方法实施例,为了简洁,这里不再赘述。

上述主要从各个节点之间交互的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是,各个节点,例如终端设备或者网络设备,为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例可以根据上述方法示例对终端设备或者终端设备进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。下面以采用对应各个功能划分各个功能模块为例进行说明。

图11是本申请实施例提供装置100的示意性框图。如图所示,该装置100可以包括:收发单元110和处理单元120。

在一种可能的设计中,该装置100可以是上文方法实施例中的第一网元,例如,UE、RAN、UPF,也可以是用于实现上文方法实施例中第一网元的功能的芯片。应理解,该装置100可对应于根据本申请实施例的方法400、方法500、方法800、方法900、方法1000中的第一网元,该装置100可以执行本申请实施例的方法400、方法500、方法800、方法900、方法1000中的第一网元所对应的步骤。应理解,各单元执行上述相应步骤的具体过程在上述方法实施例中已经详细说明,为了简洁,在此不再赘述。

具体地,该装置包括收发单元和处理单元,所述收发单元用于接收指示信息,所述指示信息用于指示所述第一网元进行数据流特征的检测;所述处理单元用于根据所述指示信息检测所述数据流的特征,并确定所述数据流的特征信息,所述数据流的特征信息至少包括以下一项:所述数据流到达的时间信息、所述数据流周期的信息、所述数据流周期内数据量的信息;所述收发单元还用于发送所述数据流的特征信息,所述数据流的特征信息用于所述控制面网元确定数据流的调度信息。

在一些实施例中,所述装置为无线接入网RAN,所述收发单元还用于接收下行报文,所述下行报文中包含所述UPF指示的时间戳信息;所述处理单元用于根据所述指示信息检测所述数据流的特征,包括:所述处理单元用于根据接收的所述下行报文中的时间戳信息检测所述数据流的特征。

在一些实施例中,所述装置为无线接入网RAN,所述收发单元还用于接收上行报文;所述处理单元用于根据所述指示信息检测所述数据流的特征,包括:所述处理单元用于根据调度所述上行报文的时间检测所述数据流的特征。

在一些实施例中,所述收发单元用于通过非接入层NAS信令向所述控制面网元发送所述数据流的特征信息,或者;所述收发单元用于通过控制面网元提供的服务发送所述数据流的特征信息,或者;所述收发单元用于向已订阅数据流流特征信息的控制面网元发送所述数据流的特征信息,或者;所述收发单元用于向第一设备发送所述数据流的特征信息,所述数据流的特征信息是所述第一设备通过控制面网元提供的服务发送的,或者;所述数据流的特征信息是所述第一设备向已订阅数据流流特征信息的控制面网元发送的。

在一些实施例中,所装置通过以太会话进行通信,所述收发单元用于发送所述数据流的特征信息,包括:所述装置用于通过以太管理协议发送所述数据流的特征信息;所述装置用于通过控制面网元提供的服务发送所述数据流的特征信息,或者;所述装置向已订阅数据流流特征信息的控制面网元发送所述数据流的特征信息。

在一种可能的设计中,该装置100可以是上文方法实施例中的控制面网元,例如,SMF、PCF、AF、NEF、TSCTSF,也可以是用于实现上文方法实施例中控制面网元的功能的芯片。应理解,该装置100可对应于根据本申请实施例的方法400、方法500、方法800、方法900、方法1000中的控制面网元,该装置100可以执行本申请实施例的方法400、方法500、方法800、方法900、方法1000中的控制面网元所对应的步骤。应理解,各单元执行上述相应步骤的具体过程在上述方法实施例中已经详细说明,为了简洁,在此不再赘述。

具体地,所述收发单元用于发送指示信息,所述指示信息用于指示所述第一网元进行数据流特征的检测;所述收发单元用于接收数据流的特征信息,所述数据流的特征信息至少包括以下一项:所述数据流到达的时间信息、所述数据流发送周期的信息、所述数据流发送周期内数据量的信息;所述处理单元用于根据所述数据流的特征信息确定所述数据流的调度信息。

在一些实施例中,所述数据流的调度信息包括以下一项或者多项:时间敏感通信辅助信息TSCAI、第一网元发送报文的时间信息、服务质量QoS参数信息。

在一些实施例中,所述收发单元用于接收数据流的特征信息,包括:所述收发单元用于通过非接入层NAS信令从第一网元接收所述数据流的特征信息,或者;所述收发单元用于通过提供接收所述数据流的特征信息的服务,或者所述控制面网元向第一网元或第一设备订阅所述数据流的特征信息。

在一些实施例中,所述收发单元用于接收数据流的特征信息,包括:所述装置通过提供接收所述数据流的特征信息的服务,接收数据流的特征信息,或者,所述装置订阅所述数据流的特征信息,接收数据流的特征信息。

图7是本申请实施例提供的装置200的示意性框图。如图所示,该装置200包括:至少一个处理器220。该处理器220与存储器耦合,用于执行存储器中存储的指令,以发送信号和/或接收信号。可选地,该装置200还包括存储器230,用于存储指令。可选的,该装置200还包括收发器210,处理器220控制收发器210发送信号和/或接收信号。

应理解,上述处理器220和存储器230可以合成一个处理装置,处理器220用于执行存储器230中存储的程序代码来实现上述功能。具体实现时,该存储器230也可以集成在处理器220中,或者独立于处理器220。

还应理解,收发器210可以包括收发器(或者称,接收机)和发射器(或者称,发射机)。收发器还可以进一步包括天线,天线的数量可以为一个或多个。收发器210有可以是通信接口或者接口电路。

具体的,该装置200中的收发器210可以对应于装置100中的收发单元110,该装置200中的处理器220可对应于装置200中的处理单元120。

应理解,各收发器处理器执行上述相应步骤的具体过程在上述方法实施例中已经详细说明,为了简洁,在此不再赘述。

在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。

应注意,本申请实施例中的处理器可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。

可以理解,本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch-link DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directram-bus RAM,DR RAM)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

根据本申请实施例提供的方法,本申请还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品上存储有计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行方法400、方法500、方法800、方法900、方法1000实施例中任意一个实施例的方法。

根据本申请实施例提供的方法,本申请还提供一种计算机可读介质,该计算机可读介质存储有程序代码,当该程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行方法400、方法500、方法800、方法900、方法1000实施例中任意一个实施例的方法。

根据本申请实施例提供的方法,本申请还提供一种系统,其包括前述的装置或设备。

在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,高密度数字视频光盘(digital video disc,DVD))、或者半导体介质(例如,固态硬盘(solid state disc,SSD))等。

上述各个装置实施例中网络侧设备与终端设备和方法实施例中的网络侧设备或终端设备对应,由相应的模块或单元执行相应的步骤,例如通信单元(收发器)执行方法实施例中接收或发送的步骤,除发送、接收外的其它步骤可以由处理单元(处理器)执行。具体单元的功能可以参考相应的方法实施例。其中,处理器可以为一个或多个。

在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如,部件可以是但不限于,在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示,在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中,部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外,这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据,例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所述领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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