掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种处理服务质量QoS参数的方法、网元、系统及存储介质

文献发布时间:2024-01-17 01:13:28


一种处理服务质量QoS参数的方法、网元、系统及存储介质

本申请是分案申请,原申请的申请号是201810892877.4,原申请日是2018年08月07日,原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种处理服务质量QoS参数的方法、网元、系统及存储介质。

背景技术

在传统的第三代合作伙伴项目(the 3rd Generation Partnership Project,3GPP)网络中,接入网设备和用户面功能(user plane function,UPF)网元按照数据包的优先级对数据包进行调度和转发,这可能导致数据包的端到端时延和抖动(即,时延的变化值)都很大。由此可见,按照优先级对数据包进行转发的机制无法满足确定性业务的需求,现有技术无法对数据包进行精准的调度,降低了用户体验。

发明内容

本申请提供了一种处理服务质量QoS参数的方法、网元、系统及存储介质,能够提高数据包调度的准确性,提高用户体验。

第一方面,本申请提供一种处理服务质量QoS参数的方法,该方法包括:控制面网元获取终端设备与用户面功能网元之间的第一QoS参数;控制面网元获取第一网络域的能力信息,根据第一网络域的能力信息和第一QoS参数确定第一网络域的第二QoS参数,向第一网络域发送第二QoS参数的第一信息。其中,第一网络域包括无线接入网、回传网络、用户面功能网元中的至少一项。回传网络也可以称为传输网络。例如,第二QoS参数至少包括时延参数、抖动参数和可靠性参数中的一项。

根据该方法,控制面网元根据第一网络域的能力信息和第一QoS参数确定出第一网络域的第二QoS参数(即确定出至少一个网络域的QoS参数),即分别为各网络域分配合适的QoS参数,然后分别将QoS参数下发至各网络域,进而保障各网络域得到的QoS参数为本网络域的QoS参数。与现有机制中各网络域只能依据端到端指标对数据包进行调度相比,本申请实施例中,各网络域中的通信装置能够基于本网络域的QoS参数进行精准的调度,保障确定性业传输,从而提高用户体验。此外,由于各网络域的QoS参数可动态分配,能够提高移动网络的资源利用率。

例如,控制面网元确定第一网络域的第二QoS参数和下发第一信息的流程可以是发生在会话创建阶段的流程中,或者,也可以是发生在切换阶段的流程中。此外,第二QoS参数的确定可以是指QoS参数的首次分解,或者,也可以是之后的QoS参数的重分解。

基于第一方面,在第一种实施方式中,当第一网络域包括无线接入网或用户面功能网元时,控制面网元获取第一网络域的能力信息,包括:控制面网元向第一网络域发送数据包的发送频率和大小,从第一网络域接收第一网络域的能力信息。其中,第一网络域的能力信息与数据包的发送频率和大小关联。

基于第一方面或上述第一方面的第一种实施方式,在第二种实施方式中,当第一网络域包括无线接入网或用户面功能网元时,第一信息包括流标识与第二QoS参数的对应关系,流标识用于标识终端设备与用户面功能网元之间的QoS流。

基于第一方面,在第三种实施方式中,当第一网络域包括回传网络时,控制面网元获取第一网络域的能力信息,包括:控制面网元从网络管理网元接收回传网络的能力信息;或者,控制面网元从数据管理网元获取回传网络的能力信息。

其中,回传网络的能力信息包括回传网络中的业务流的路径标识、业务流的可用数目和业务流的QoS参数。例如,业务流的QoS参数可包括业务流的带宽参数和可靠性。

基于第一方面或上述第三种实施方式,在第四种实施方式中,当第一网络域包括回传网络时,第一信息可包括流标识与路径标识的对应关系,流标识用于标识终端与用户面功能网元之间的QoS流,路径标识用于标识回传网络中满足第二QoS参数的路径。

其中,该流标识与路径标识的对应关系能够用于用户面功能网元在向接入网设备发送下行数据包时对下行数据包的转发和资源调度,或者,还能够用于接入网设备在向用户面功能网元发送上行数据包时对上行数据包的转发和资源调度。

基于第一方面、或第一方面的第一种至第四种实施方式中的任一种实施方式,在第五种实施方式中,方法还包括:控制面网元还可获取终端设备的签约数据,例如,该终端设备的签约数据是指该终端设备订阅的业务所对应的数据,其可包括其订阅的业务所对应的QoS参数、账户信息、业务类型、业务等级等。上述根据第一网络域的能力信息和第一QoS参数确定第一网络域的第二QoS参数,包括:当签约数据中包括用于指示终端设备的业务包括确定性业务的第二信息时,即,控制面网元可确定该终端设备的业务包括确定性业务,需要为该终端设备所在的第一网络域分配对应的QoS参数,因此,控制面网元可根据第一网络域的能力信息和第一QoS参数确定第一网络域的第二QoS参数。

可见,通过在签约数据中显式的指示,能够明确控制面网元是否需要分解某个业务对应的第一QoS参数,这样能够有针对性对第一QoS参数分解,减少非必要的QoS参数分解流程。

基于第一方面的第五种实施方式,在第六种实施方式中,第二信息包括抖动参数。若签约数据中包括抖动参数,则表示该终端设备的确定性业务对传输中的稳定性要求较高,控制面网元需要专门为该终端设备所在的第一网络域分配对应的第二QoS参数。这样能够保证后期该终端设备的确定性业务的稳定性。

基于第一方面、或第一方面的第一种至第六种实施方式中的任一种实施方式,在第七种实施方式中,根据第一网络域的能力信息和第一QoS参数确定第一网络域的第二QoS参数,包括:控制面网元根据第一网络域的能力信息、第一QoS参数和第一网络域的优先级为第一网络域确定第二QoS参数。例如,可优先满足无线接入网的能力,让无线接入网预留最少的资源。可见,通过这种分解原则,能够更合理的使用第一网络域的资源,减少后期因资源分配不合理、终端设备发生切换等原因所引起的QoS参数重分配,进而减少控制面网元不必要流程。

第二方面,本申请提供一种处理服务质量QoS参数的方法,该方法可用于第一网络域的通信装置。该方法可包括:第一网络域的通信装置向控制面网元发送第一网络域的能力信息,并从控制面网元接收第一网络域的QoS参数的第一信息。其中,第一网络域的能力信息用于第一网络域的QoS参数的确定,第一网络域包括无线接入网或用户面功能网元。

根据该方法,第一网络域的通信装置向控制面网元提供第一网络域的能力信息,这样使得控制面网元能够准确的确定出第一网络域的QoS参数,第一网络域的通信装置从控制面网元获取第一网络域的QoS参数,这样网络域中的通信装置能够基于本网络域的QoS参数进行精准的调度,保障确定性传输,从而提高用户体验。此外能够提高移动网络资源利用率。

基于第二方面,在第一种实施方式中,通信装置还可以向控制面网元上报第一网络域的能力信息,具体可包括以下方式之一:通信装置周期性的向控制面网元上报第一网络域的能力信息。或者,通信装置从控制面网元接收到请求消息后向控制面网元反馈第一网络域的能力信息。例如通信装置从控制面网元接收数据包的发送频率和大小后,根据数据包的发送频率和大小获取第一网络域的能力信息,然后反馈给控制面网元。

可见,通过动态向控制面网元反馈第一网络域的能力信息,使得控制面网元能够更精准、更合理的分解终端设备与用户面功能网元之间的QoS参数,进而保障该终端设备的确定性业务的稳定性。

基于第二方面或第二方面的第一种实施方式,在第二种实施方式中,第一信息可包括流标识与QoS参数的对应关系,流标识用于标识终端设备与用户面功能网元之间的QoS流。例如,当第一网络域包括无线接入网时,第一信息包括流标识与无线接入网的QoS参数之间的对应关系。当第一网络域包括用户面功能网元时,第一信息包括流标识与用户面功能网元的QoS参数之间的对应关系。

这样,无线接入网中的接入网设备和用户面功能网元接收到各自域的QoS参数后,无线接入网中的接入设备能够根据该流标识与无线接入网的QoS参数之间的对应关系找到数据包对应的QoS参数,根据QoS参数进行上/下行数据包的转发,用户面功能网元能够根据该流标识与用户面功能网元的QoS参数之间的对应关系找到数据包对应的QoS参数,根据QoS参数进行上/下行数据包的转发。

下面按照第一网络域的类型分别介绍接入网设备和用户面功能网元转发上/下行数据包的流程。

基于第二方面的第二种实施方式,在第三种实施方式中,当第一网络域包括无线接入网时,通信装置为无线接入网中的第一接入网设备。方法还包括以下中的至少一项:

第一接入网设备从用户面功能网元接收下行数据包,下行数据包包括第一流标识;第一接入网设备根据第一信息中与第一流标识对应的QoS参数,向终端设备发送下行数据包。

或者,第一接入网设备从终端设备接收上行数据包,上行数据包包括第二流标识;第一接入网设备根据第一信息中与第二流标识对应的QoS参数,通过回传网络向用户面功能网元发送上行数据包。

基于第二方面的第三种实施方式,在第四种实施方式中,第一接入网设备还可从控制面网元接收第二流标识与第一路径的路径标识的对应关系。相应的,第一接入网设备在转发上行数据包时,可根据第二流标识与第一路径的路径标识的对应关系,通过回传网络中的第一路径向用户面功能网元发送上行数据包。

可见,第一接入网设备通过流标识与路径标识的对应关系,能够实现精准的资源调度和数据包的转发操作,进而保障终端设备的确定性业务的进行。

基于第二方面、第二方面的第一至第二种实施方式中的任一种实施方式,在第五种实施方式中,当第一网络域包括用户面功能网元时,通信装置为用户面功能网元,用户面功能网元还可以基于分配的QoS参数转发上/下行数据包,方法还包括以下中的至少一项;

用户面功能网元从应用服务器接收下行数据包,获取下行数据包中的第一流标识,并根据第一信息中与第一流标识对应的QoS参数,通过回传网络向第一接入网设备发送下行数据包。

或者,用户面功能网元从第一接入网设备接收上行数据包,获取上行数据包中的第二流标识,并根据第一信息中与第二流标识对应的QoS参数,向应用服务器发送上行数据包。

基于第二方面的第五种实施方式中的任一种实施方式,在第六种实施方式中,用户面功能网元还可从控制面网元接收第一流标识与第二路径的路径标识的对应关系,其在转发下行数据包时,可根据第一流标识与第二路径的路径标识的对应关系,将第二路径的路径标识封装在输数据包中,通过回传网络中的第二路径向接入网设备发送下行数据包。

可见,用户面功能网元通过流标识与路径标识的对应关系,能够实现精准的资源调度和数据包的转发操作,进而保障终端设备的确定性业务的进行。

第三方面,本申请提供一种处理服务质量QoS参数的方法,方法包括:会话管理功能网元从数据管理网元获取终端设备的签约数据;当签约数据中包括用于指示终端设备的业务包括确定性业务的信息时,会话管理功能网元向控制面网元发送请求消息,请求消息用于请求第一网络域的QoS参数的确定,第一网络域包括无线接入网、回传网络、用户面功能网元中的至少一项。根据该方法,由会话管理功能网元从数据管理网元获取该签约数据,进而根据该签约数据判断该终端设备是否有确定性业务,然后决策是否向控制面网元发送确定第一网络域的QoS参数的请求消息,这样能够减少控制面网元的工作负荷,也能够优化分工机制。

基于第三方面,在第三方面的第一种实施方式中,方法还包括:会话管理功能网元从数据管理网元获取回传网络的能力信息;或者,会话管理功能网元从网络管理网元接收回传网络的能力信息。

第四方面,本申请提供一种网络管理的方法,方法包括:网络管理网元向回传网络配置网元发送配置请求,配置请求用于请求回传网络的能力信息的配置;网络管理网元从回传网络配置网元接收回传网络的能力信息,向数据管理网元发送回传网络的能力信息。根据该方法,通过网络管理网元、回传网络配置网元与数据管理网元之间的交互,使得回传网络的能力信息能够传至数据管理网元,进而为后续控制面网元将回传网络的能力信息作为确定各网络域的QoS参数的依据。

第五方面,本申请提供一种网络管理的方法,方法包括:回传网络配置网元从网络管理网元接收配置请求,根据配置请求配置回传网络的能力信息,向网络管理网元发送回传网络的能力信息。根据该方法,回传网络配置网元从网络管理网元接收配置请求后,回传网络配置网元通过与网络管理网元之间的交互,使得回传网络的能力信息能够传至网络管理网元,为后续控制面网元将从数据管理网元获取的回传网络的能力信息作为确定各网络域的QoS参数的依据。

基于第五方面,在第五方面的第一种实施方式中,该配置请求可包括第一网络域的QoS参数期望值、接入网设备的网际协议IP地址以及用户面功能网元的IP地址。

第六方面,本申请提供一种用于处理服务质量QoS参数的控制面网元,具有实现对应于上述第一方面提供的处理服务质量QoS参数的方法的功能。所述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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。

第七方面,本申请提供一种处理服务质量QoS参数的通信装置,具有实现对应于上述第二方面提供的处理服务质量QoS参数的方法的功能。所述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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。

第八方面,本申请提供一种会话管理功能网元,具有实现对应于上述第三方面提供的处理服务质量QoS参数的方法的功能。所述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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。

第九方面,本申请提供一种网络管理网元,具有实现对应于上述第四方面提供的网络管理的方法的功能。所述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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。

第十方面,本申请提供一种用于管理网络的网络配置网元,具有实现对应于上述第五方面提供的网络管理的方法的功能。所述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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。该网络配置网元可以是回传网络管理网元。

第十一方面,本申请提供一种处理服务质量QoS参数的方法,该方法包括:

控制面网元获取第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数;

控制面网元根据第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数,向第一接入网设备发送第三QoS参数;或者,控制面网元向第一接入网设备发送第一QoS参数,第一QoS参数用于终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数的确定。

由此,相对于现有技术中第一接入网设备根据UE和UPF之间端到端的QoS参数进行空口资源调度,根据本申请实施例的方法,第一接入网设备可根据更精准的QoS参数,即,UE和AN之间的QoS参数,进行空口资源调度,从而优化了空口资源的利用。

在一种可能的设计中,控制面网元获取第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数,包括:控制面网元从第一用户面功能网元获取第一QoS参数;控制面网元从网元发现功能设备获取第一QoS参数;控制面网元从网络管理系统获取第一QoS参数;或,所述控制面网元从网络数据分析功能设备获取所述第一QoS参数。

在一种可能的设计中,控制面网元从第一用户面功能网元获取第一QoS参数,包括:控制面网元向第一用户面功能网元发送第一接入网设备的标识信息,从第一用户面功能网元接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数。进一步的,在一种可能的设计中,该步骤还包括:控制面网元向第一用户面功能网元发送标识第一流的流信息,第一QoS参数用于指示第一接入网设备与第一用户面功能网元之间与第一流对应的QoS参数。

在一种可能的设计中,控制面网元从网元发现功能设备获取第一QoS参数,包括:控制面网元向网元发现功能设备发送第一接入网设备的标识信息和第一用户面功能网元的标识信息,从网元发现功能设备接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数。

在另一种可能的设计中,控制面网元从网元发现功能设备获取第一QoS参数,包括:

控制面网元向网元发现功能设备发送第一接入网设备的标识信息和控制面网元的服务区域信息,从网元发现功能设备接收位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个用户面功能网元的标识信息,以及至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与第一接入网设备之间的QoS参数,控制面网元从QoS参数中确定第一QoS参数;或

控制面网元向网元发现功能设备发送控制面网元的服务区域信息,从网元发现功能设备接收位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个用户面功能网元的标识信息、与至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元通信的接入网设备的标识信息,以及至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与接入网设备之间的QoS参数,控制面网元根据第一接入网设备的标识信息从QoS参数中确定第一QoS参数。

结合上述可能的设计,进一步的,该方法可以还包括:控制面网元根据从网元发现功能设备收到的至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与接入网设备之间的QoS参数,确定第一用户面功能网元。

第十二方面,本申请提供一种处理服务质量QoS参数的方法,该方法包括:

控制面网元获取第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数;

控制面网元根据第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数,向第二接入网设备发送第三QoS参数;或者,控制面网元向第二接入网设备发送第一QoS参数,第一QoS参数用于终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数的确定;

其中,第一接入网设备为切换后服务终端设备的目标接入网设备,第二接入网设备为切换前服务终端设备的源接入网设备。

由此,相对于现有技术中第一接入网设备根据UE和UPF之间端到端的QoS参数进行空口资源调度,根据本申请实施例的方法,在切换场景中,第二接入网设备能够从控制面网元接收第一QoS参数或第三QoS参数,进而向第一接入网设备设备发送,使得第一接入网设备可根据更精准的QoS参数,即,UE和AN之间的QoS参数,进行空口资源调度,从而优化了空口资源的利用。

在一种可能的设计中,控制面网元获取第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数,包括:控制面网元从第一用户面功能网元获取第一QoS参数;控制面网元从网元发现功能设备获取第一QoS参数;控制面网元从网络管理系统获取第一QoS参数;或,控制面网元从网络数据分析功能设备获取所述第一QoS参数。

在一种可能的设计中,控制面网元从第一用户面功能网元获取第一QoS参数,包括:控制面网元向第一用户面功能网元发送第一接入网设备的标识信息,从第一用户面功能网元接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数。进一步的,在一种可能的设计中,该步骤还包括:控制面网元向第一用户面功能网元发送标识第一流的流信息,第一QoS参数用于指示第一接入网设备与第一用户面功能网元之间与第一流对应的QoS参数。

在一种可能的设计中,控制面网元从网元发现功能设备获取第一QoS参数,包括:控制面网元向网元发现功能设备发送第一接入网设备的标识信息和第一用户面功能网元的标识信息,从网元发现功能设备接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数。

在另一种可能的设计中,控制面网元从网元发现功能设备获取第一QoS参数,包括:

控制面网元向网元发现功能设备发送第一接入网设备的标识信息和控制面网元的服务区域信息,从网元发现功能设备接收位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个用户面功能网元的标识信息,以及至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与第一接入网设备之间的QoS参数,控制面网元从QoS参数中确定第一QoS参数;或

控制面网元向网元发现功能设备发送控制面网元的服务区域信息,从网元发现功能设备接收位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个用户面功能网元的标识信息、与至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元通信的接入网设备的标识信息,以及至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与接入网设备之间的QoS参数,控制面网元根据第一接入网设备的标识信息从QoS参数中确定第一QoS参数。

结合上述可能的设计,进一步的,该方法可以还包括:控制面网元根据从网元发现功能设备收到的至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与接入网设备之间的QoS参数,确定第一用户面功能网元。

第十三方面,本申请提供一种处理服务质量QoS参数的方法,该方法包括:第一接入网设备获取终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数;第一接入网设备根据QoS参数,调度终端设备与第一接入网设备之间的空口资源。

由此,相对于现有技术中第一接入网设备根据UE和UPF之间端到端的QoS参数进行空口资源调度,根据本申请实施例的方法,第一接入网设备可根据更精准的QoS参数,即,UE和AN之间的QoS参数,进行空口资源调度,从而优化了空口资源的利用。

在一种可能的设计中,第一接入网设备获取终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数,包括:第一接入网设备从控制面网元接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数,根据第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数。

在另一种可能的设计中,第一接入网设备获取终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数,包括:第一接入网设备从控制面网元接收QoS参数。

在又一种可能的设计中,第一接入网设备获取终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数,包括:第一接入网设备从第二接入网设备接收QoS参数。此时,该方法还包括:第一接入网设备根据QoS参数对终端设备执行切换准入控制。其中,第一接入网设备为切换后服务终端设备的目标接入网设备,第二接入网设备为切换前服务终端设备的源接入网设备。

第十四方面,本申请提供一种处理服务质量QoS参数的方法,该方法包括:

第二接入网设备从控制面网元接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数,根据第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数;或,第二接入网设备从控制面网元接收终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数;

第二接入网设备向第一接入网设备发送第三QoS参数;

其中,第一接入网设备为切换后服务终端设备的目标接入网设备,第二接入网设备为切换前服务终端设备的源接入网设备。

由此,相对于现有技术中第一接入网设备根据UE和UPF之间端到端的QoS参数进行空口资源调度,根据本申请实施例的方法,在切换场景中,第二接入网设备能够从控制面网元接收第一QoS参数或第三QoS参数,进而向第一接入网设备设备发送,使得第一接入网设备可根据更精准的QoS参数,即,UE和AN之间的QoS参数,进行空口资源调度,从而优化了空口资源的利用。

第十五方面,本申请提供一种处理服务质量QoS参数的控制面网元,具有实现对应于上述第十一或十二方面提供的处理服务质量QoS参数的方法的功能。所述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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。

第十六方面,本申请提供一种接入网设备,具有实现对应于上述第十三方面提供的处理服务质量QoS参数的方法中第一接入网设备的功能。所述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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。

第十七方面,本申请提供一种接入网设备,具有实现对应于上述第十四方面提供的处理服务质量QoS参数的方法中第二接入网设备的功能。所述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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。

第十八方面,本申请提供一种计算机存储介质,其包含指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一至第五方面中的任一方面或第十一至第十四方面中任一方面中所述的方法。

第十九方面,本申请提供一种计算机装置,其包括至少一个连接的处理器、存储器和收发器,其中,所述存储器用于存储程序代码,所述处理器用于调用所述存储器中的程序代码来执行上述第一至第五方面中的任一方面或第十一至第十四方面中任一方面中所述的方法。

第二十方面,本申请提供一种通信系统,其可包括:终端设备、如第六方面所述的控制面网元、如第七方面所述的通信装置。

基于第二十方面,第二十方面的第一种实施方式中,所述通信系统还可包括如第九方面所述的网络管理网元、如第十方面所述的网络配置网元、以及数据管理网元。数据管理网元用于存储来自如第十方面所述的网络配置网元的回传网络的能力信息。

基于第二十方面或第二十方面的第一种实施方式,第二十方面的第二种实施方式中,所述通信系统还可包括如第九方面所述的会话管理功能网元。

附图说明

图1a为尽力而为业务数据包的特性示意图;

图1b为确定性业务数据包的特性示意图;

图1c为本申请实施例中通信系统结构示意图;

图2为本申请实施例中配置回传网络的一种流程示意图;

图3a为本申请实施例中处理服务质量QoS参数的方法的一种流程示意图;

图3b为本申请实施例中处理服务质量QoS参数的方法的另一种流程示意图;

图4为本申请实施例中转发面网元基于QoS参数对上行数据包的转发处理流程示意图;

图5为本申请实施例中转发面网元基于QoS参数对下行数据包的转发处理流程示意图;

图6为本申请实施例中处理服务质量QoS参数的方法的另一种流程示意图;

图7为本申请实施例中切换场景下的重分解第一QoS参数的流程示意图;

图8为本申请实施例中切换场景下的重分解第一QoS参数的流程示意图;

图9为本申请实施例中控制面网元的一种结构示意图;

图10为本申请实施例中通信装置的一种结构示意图;

图11为本申请实施例中会话管理功能网元的一种结构示意图;

图12为本申请实施例中网络管理网元的一种结构示意图;

图13为本申请实施例中网络配置网元的另一种结构示意图;

图14为本申请实施例中通信系统的一种结构示意图;

图15为本申请实施例中执行处理服务质量QoS参数的方法或者网络管理的方法的实体设备一种结构示意图。

图16A所示为根据本申请实施例的一种处理QoS参数的方法的流程示意图;

图16B所示为根据本申请实施例的另一种处理QoS参数的方法的流程示意图;

图17所示为根据本申请实施例提供一种处理QoS参数的信令交互图;

图18所示为根据本申请实施例提供一种处理QoS参数的另一信令交互图;

图19所示为根据本申请实施例提供一种处理QoS参数的又一信令交互图;

图20示出了根据本申请实施例提供的基于Xn切换在切换准备阶段进行的处理QoS参数的方法的信令交互图;

图21示出了根据本申请实施例提供的基于N2切换在切换准备阶段进行的处理QoS参数的方法的信令交互图;

图22示出了根据本申请实施例提供的基于Xn切换在切换完成阶段进行的处理QoS参数的方法的信令交互图;

图23所示为根据本申请实施例提供一种在切换阶段处理QoS参数的方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

在第五代(the fifth generation,5G)通信网络中,提出了超高可靠性低延时通信(ultra-reliable and low latency communications,URLLC)的应用场景。图1a为传统的尽力而为业务(best effort service)数据包的特性示意图。相比于传统的尽力而为业务,在该URLLC的应用场景下,可要求业务端到端的时延以及抖动有严苛的边界。符合这样要求的业务称为确定性业务(deterministic service)。图1b为确定性业务数据包的一种特性示意图。图1b中呈现了确定性业务数据包的三种特性:缓冲分配、端到端的时延和时延变化值都具有有界的边界。

例如,确定性业务可应用于工业控制网络、车联网、远程医疗或智能电网等领域。其中,工业控制网络是指具备实时数字通信能力的计算机网络,其可以是多现场总线集成的网络或异构网络,能够实现互联的设备间或系统间的信息交互。例如,工业控制网络的业务需要端到端的时延不超过1ms,抖动不超过1us,可靠性至少为99.9999%。对于工业控制网络的业务,仅仅几个报文未按照要求送达也可能造成严重的后果。

由此可见,确定性业务需要5G通信网络在任何情况下都能满足有界的端到端时延和抖动以及高可靠性的要求,可将能够满足这样要求的网络称为确定性网络(deterministic networking,DetNet)。确定性网络具有受控的时延、抖动、带宽和可靠性等约束特性。确定性网络是一种时间敏感网络(time sensitive network,TSN)。

本申请供了一种处理服务质量(quality of service,QoS)参数的方案,可用于处理上述确定性业务的QoS参数。该方案可用于如图1c所示的通信系统。

例如,该通信系统包括接入网设备1、用户面功能(user plane function,UPF)网元2、确定性协调装置(deterministic coordinator,DC)3、数据管理网元4、回传网络配置网元5、网络管理(network management)网元6、会话管理功能(session managementfunction,SMF)网元7、应用服务器8。

其中,接入网设备1可以为无线接入网(radio access network,RAN)中的通信设备,是提供无线通信服务的通信设施。接入网设备用于将终端设备通过无线接入网接入核心网,对终端设备进行调度。例如,接入网设备1(例如基站)给终端设备提供信号,负责向终端设备发送下行数据或者将终端设备的上行数据发送给用户面功能网元。接入网设备1可以包括各种形式的基站,例如:宏基站,微基站(也称为小站),中继站,接入点等。在采用不同的无线接入技术的系统中,具备基站功能的设备的名称可能会有所不同,例如,在第三代(3rd generation,3G)系统中,称为节点B(Node B);在长期演进(long term evolution,LTE)系统中,称为演进的节点B(evolved NodeB,eNB或者eNodeB);在第五代系统中,称为gNB(gNodeB)。

用户面功能网元2负责向接入网设备发送下行数据或者将接入网设备的上行数据发送至应用服务器。

数据管理网元4用于存储终端设备的签约数据。例如,数据管理网元可包括统一数据管理(unified data management,UDM)网元。

回传网络配置网元5用于配置在无线接入网与用户面功能网元之间的回传网络(backhaul network)。回传网络是指接入网设备与用户面功能网元之间的传输网络。回传网络也可以称为传输网络。回传网络中可包括由交换机和路由器等转发设备组成的交换网络。例如,回传网络配置网元可以是中央网络配置(centralized network configuration,CNC)单元。

网络管理网元6用于管理移动网络和回传网络,例如网络管理网元可用于管理回传网络中的交换机和路由器等转发设备。网络管理网元能够与回传网路配置网元交互。

会话管理功能网元7可负责创建、删除或修改会话。

应用服务器8负责向用户面功能网元发送下行数据或者接收用户面功能网元发送的上行数据。

在上述通信系统中,数据包转发经过多个网络域。例如,数据包经过的网络域可包括:无线接入网、回传网络和用户面功能网元2。数据包转发经过多个网络域过程中,由各网络域的通信装置进行数据包的转发。例如,在无线接入网的网络域中,通信装置为该无线接入网内的接入网设备(如上述接入网设备1);在回传网络的网络域中,通信装置为该回传网络中的转发设备;在用户面功能网元2的网络域中,通信装置为该用户面功能网元。

本申请实施例中,在图1c所示的通信系统中引入确定性协调装置3,该确定性协调装置3可以是独立部署的网元,或者,也可以是集成在会话管理功能网元7中的逻辑网元(也可认为会话管理功能网元7集成了确定性协调功能)。当确定性协调装置3集成在会话管理功能网元7中时,会话管理功能网元7能够实现确定性协调装置3的相同或相似的全部功能。确定性协调装置3可负责无线接入网、用户面功能网元以及回传网络这三个网络域的QoS参数的分配。以下描述中,将用于实现为各网络域分配QoS参数的确定性协调装置3或集成了确定性协调功能的会话管理功能网元7称为控制面网元。

基于上述图1c所示的通信系统,本申请提供以下技术方案:

在会话创建阶段或切换阶段,控制面网元可根据回传网络的能力信息、无线接入网的能力信息以及用户面功能网元的能力信息,对终端设备与用户面功能网元之间的QoS参数(即端到端的QoS参数)进行分解,得到各网络域的QoS参数,并向各网络域下发与各网络域的QoS参数相关的第一信息。例如,对于无线接入网和用户面功能网元这两个网络域,控制面网元可下发分解后的各QoS参数与流标识(flow identify)间的对应关系,使得接入网设备和用户面功能网元能够基于与流标识对应的QoS参数完成数据包的转发。对于回传网络的网络域,控制面网元可下发流标识与路径标识的对应关系,使得回传网络中的转发设备根据该流标识与路径标识的对应关系完成数据包的转发。这样,可精准对各网络域进行资源调度,从而保证确定性业务的传输满足要求。

在介绍处理服务质量QoS参数的方法流程之前,下面先介绍一种配置回传网络的方法。通过图2的方法,可获得回传网络这个网络域的能力信息。如图2所示,该方法可包括如下步骤:

201、网络管理网元向回传网络配置网元发送配置请求。

例如,网络管理网元可以是图1c中的网络管理网元6。回传网络配置网元可以是图1c中的回传网络配置网元5。

其中,配置请求用于请求回传网络的能力信息的配置。例如,该配置请求可包括回传网络的QoS参数期望值、接入网设备的网际协议(internet protocol,IP)地址以及用户面功能网元的IP地址。回传网络的QoS参数期望值可包括回传网络的时延(latency)参数期望值、抖动(jitter)参数期望值和可靠性期望值中的至少一项。接入网设备的IP地址和用户面功能网元的IP地址可用于标识该回传网络。

202、回传网络配置网元根据配置请求创建回传网络,配置回传网络的能力信息。

例如,回传网络配置网元根据回传网络中的空闲网络资源以及回传网络的QoS参数期望值配置回传网络的能力信息。在一种可能的实现方式中,若回传网络配置网元根据当前的空闲网络资源能够配置符合该QoS参数期望值的回传网络,那么,回传网络配置网元可根据配置请求中的QoS参数期望值来配置回传网络的能力信息。在另一种可能的实现方式中,若当前的空闲网络资源无法符合该QoS参数期望值,那么,回传网络配置网元可基于尽量满足QoS参数期望值的方式来配置回传网络的能力信息。

其中,所述回传网络的能力信息包括所述回传网络中的业务流的路径标识、业务流的可用数目和业务流的QoS参数。例如,业务流的QoS参数可包括业务流的时延参数和抖动参数。进一步的,业务流的QoS参数还可包括带宽参数和可靠性。例如,回传网络的能力信息可参考如下表1的内容:

表1

在表1中,路径(stream)1、路径2、路径3为回传网络中传输业务数据的路径,路径标识用于标识传输业务数据的路径。时延参数是指在这条路径上传输业务数据时时延参数的最大值,抖动参数是指在这条路径上传输业务数据时抖动参数的最大值。每条路径都可以承载多条用于传输业务数据的业务流。可用数目表示这条路径剩余的、可用传输业务数据的可用业务流(flow)的条数。当某条路径的一条业务流被用于传输业务数据后,该路径的可用业务流的条数就被减一,并同步更新表1所示的回传网络的能力信息;当可用数目为0时,则表示该条路径没有可用于传输业务数据的业务流。

在表1的例子,回传网络中包括3条路径:路径1、路径2和路径3。其中,路径1对应路径标识001,时延参数为1ms,抖动参数为10us,可用业务流为50条。路径2对应路径标识002,时延参数为5ms,抖动参数为100us,可用业务流为100条。路径3对应路径标识003,时延参数为10ms,抖动参数为1ms,可用业务流为200条。

203、回传网络配置网元向网络管理网元发送回传网络的能力信息。

204、网络管理网元从回传网络配置网元接收回传网络的能力信息,向数据管理网元发送回传网络的能力信息。

例如,数据管理网元可以是图1c中的数据管理网元4。数据管理网元收到回传网络的能力信息后,可将回传网络的能力信息保存在数据管理网元内。

在另一个可能的实现方式中,步骤204可以替换为步骤205:网络管理网元从回传网络配置网元接收回传网络的能力信息,向确定性协调装置发送回传网络的能力信息。例如,确定性协调装置可以是图1c中的确定性协调装置3。相应的,确定性协调装置收到回传网络的能力信息后,可将回传网络的能力信息保存在确定性协调装置内。

可见,当回传网络配置网元与3GPP的控制面(例如,上述数据管理网元或确定性协调装置)之间没有接口而无法交互时,本申请实施例中的网络管理网元可担任回传网络与3GPP的控制面的中继,即回传网络配置网元通过网络管理网元的中转,使得回传网络的能力信息能够被传至数据管理网元或确定性协调装置,进而后续控制面网元(也可以是确定性协调装置)可基于回传网络的能力信息确定各网络域的QoS参数。

在配置完回传网络后,本申请还提供一种处理服务质量QoS参数的方法,可参照图3a。

该方法包括:

301、控制面网元获取终端设备与用户面功能网元之间的第一QoS参数和第一网络域的能力信息。

其中,该第一QoS参数是终端设备与用户面功能网元之间的QoS参数。例如,第一QoS参数至少包括时延参数、抖动参数和可靠性参数中的一项。该第一QoS参数定义了终端设备与用户面功能网元之间的QoS参数。需要说明的是,第一QoS参数并不限定与终端设备建立会话的用户面功能网元是哪个,该第一QoS参数不会因为与终端设备建立会话连接的用户面功能网元变化而变化。

例如,控制面网元可获取所述终端设备的签约数据。例如,该终端设备的签约数据是指该终端设备订阅的业务所对应的数据,也就是说,终端设备的签约数据可包括终端设备订阅的业务所对应的QoS参数、账户信息、业务类型、业务等级、数据包的发送频率和大小等。控制面网元可从该签约数据中获取所述第一QoS参数。

上述第一网络域包括无线接入网、回传网络、所述用户面功能网元中的至少一项。下面按照第一网络域的类型分别介绍控制面网元获取第一网络域的能力信息的实现方式:

1、当所述第一网络域包括所述无线接入网或所述用户面功能网元时,所述控制面网元获取第一网络域的能力信息的实现方式包括以下两种中的任一种:

(a)所述控制面网元向第一网络域发送请求消息,第一网络域的通信装置从控制面网元接收到请求消息后向控制面网元反馈第一网络域的能力信息。例如,该请求消息包括数据包的发送频率和大小,所述第一网络域的能力信息与所述数据包的发送频率和大小关联。例如,控制面网元可从终端设备的签约数据中获取数据包的发送频率和大小。第一网络域的通信装置从控制面网元接收到数据包的发送频率和大小后,可根据数据包的发送频率和大小确定该第一网络域的能力信息,向控制面网元反馈确定的第一网络域的能力信息。

例如,通信装置根据数据包的发送频率和大小可以确定需要为此业务流服务的信道,根据数据包的大小确定发送时隙(发送一个数据包需要的时间),根据数据包的发送频率确定发送时隙的时间间隔,根据发送时隙的时间间隔确定数据包到达本通信装置后最早和最迟的发送时间,从而确定能力信息中的时延参数和抖动参数。此外,通信装置还可以根据信道的质量确定可靠性参数。

例如,数据包的发送频率为10个/ms(即每1ms发送10个数据包),数据包的大小40字节(byte),那么发送时隙大小为1ms(即发送一个数据包需要花费1ms)。由于需要考虑重传的时延,那么最大的时延为1+1+1=3ms,因此,时延参数的取值区间为1ms~3ms。通信装置本身的发送时隙的最小时间间隔为0.025ms,由于业务流的发送频率是10个/ms,那么为此业务流预留的发送时隙的最大时间间隔为0.1ms,因此,抖动参数的取值区间为25us~100us。信道本身的可靠性参数为99.9%~99.9999%。

(b)第一网络域的通信装置可周期性的向控制面网元上报第一网络域的能力信息,控制面网元可以从第一网络域接收其周期性上报的能力信息。

此外,当所述第一网络域包括所述无线接入网时,除了上述周期性的上报方式,无线接入网中的接入网设备还可以在接收到其他接入网设备的切换请求后,向控制面网元上报第一网络域的能力信息。

对于方式(a)和方式(b),无线接入网网络域的通信装置可以是指接入网设备;用户面功能网元网络域的通信装置可以是指该用户面功能网元。

可见,通过上述方式(a)或(b),控制面网元可获取无线接入网网络域的能力信息(简称为无线接入网的能力信息)或用户面功能网元网络域的能力信息(简称为用户面功能网元的能力信息)。此外,由于方式(a)或(b)考虑了无线接入网接入的业务流可能变动的情况,控制面网元基于通过上述方式获得的网络域能力信息能够更精准、更合理地为各网络域分配对应的QoS参数,进而进一步保障确定性业务的传输。

例如,表2和表3分别为用户面功能网元和接入网设备上报的能力信息的一种表现形式:

表2

表3

表2表示用户面功能网元网络域能够实现的时延为0.5ms-5ms,抖动为10-50us,可靠性为99.9999%-99.9%。

表3表示接入网设备网络域能够实现的时延为1ms-5ms,抖动为10-50us,可靠性为99.9999%-99.9%。

本申请不对第一网络域的能力信息的获取方式和获取时机进行限定。

2、当第一网络域包括所述回传网络时,控制面网元获取回传网络的能力信息的方式可以包括以下两种中的任意一种:

控制面网元可在回传网络的配置阶段(例如,通过图2中的步骤205)从所述网络管理网元接收所述回传网络的能力信息。

数据管理网元可在回传网络的配置阶段(例如,通过图2中的步骤204)从所述网络管理网元接收所述回传网络的能力信息。之后,所述控制面网元可从数据管理网元获取所述回传网络的能力信息。

回传网络的能力信息可参考上述图2中步骤202的描述,此处不再赘述。

302、所述控制面网元根据第一网络域的能力信息和第一QoS参数确定第一网络域的第二QoS参数。

例如,第二QoS参数至少包括时延参数、抖动参数和可靠性参数中的一项。

通过步骤302,控制面网元可以将终端设备与用户面功能网元之间的第一QoS参数进行分解。例如,控制面网元可以分别为无线接入网的网络域、回传网络的网络域以及用户面功能网元的网络域,将第一QoS参数分解为三个QoS参数。这三个QoS参数分别对应无线接入网网络域、回传网络网络域以及用户面功能网元网络域。也就是说,分解后的QoS参数是对应这个网络域的。或者,控制面网元也可以将第一QoS参数分解为两个QoS参数。例如,第一QoS参数被分解后,上述三个网络域中的任两个网络域对应一个QoS参数,剩下的网络域对应另一个QoS参数。

也就是说,上述第一网络域可以是指无线接入网、回传网络或用户面功能网元,或者,也可以指无线接入网、回传网络或用户面功能网元中的任两项。

此外,第二QoS参数的类型对应于第一QoS参数中的参数类型。举例来说,当第一QoS参数包括时延参数时,分解后的QoS参数也包括时延参数。当第一QoS参数包括时延参数、抖动参数和可靠性参数时,分解后的QoS参数也包括时延参数、抖动参数和可靠性参数。

分解之后,各网络域的时延参数之和不超过第一QoS参数中端到端的时延参数。各网络域的抖动参数之和不超过第一QoS参数中端到端的抖动参数。各网络域的可靠性参数之积不超过第一QoS参数中端到端的可靠性参数。

例如,分解前第一QoS参数包括时延、抖动和可靠性,如表4所示。该QoS参数对应的QoS流的流标识为005。例如,流标识可以是服务质量流标识(quality of service flowidentify,QFI)。控制面网元可根据第一QoS参数以及上述表1、表2和表3所示各网络域的能力信息,分解第一QoS参数。分解后的QoS参数包括时延、抖动和可靠性。分解后无线接入网、回传网络和用户面功能网元的QoS参数如表5所示。

表4

表5

表4中,端到端的第一QoS参数中包括:时延10ms,抖动100us,可靠性99.999%。分解之后,如表5所示,无线接入网的QoS参数中包括:时延5ms,抖动50us,可靠性99.9999%;回传网络的QoS参数中包括:时延3ms,抖动10us,可靠性99.999%;用户面功能网元的QoS参数中包括:时延2ms,抖动40us,可靠性99.9999%。其中,分解后回传网络的QoS参数对应上述表1中回传网络中路径标识为001的路径1的QoS参数。也就是说,根据分解后的结果,通过回传网络中路径标识为001的路径1来传输数据包,即可满足回传网络的QoS参数。

根据表4和表5的对比可知,在现有技术中,用户面功能网元原先只能根据表4中的QoS参数进行数据包的转发和资源调度。采用本申请中的方案分解表4中的QoS参数后,用户面功能网元能够基于时延2ms,抖动40us,可靠性99.9999%来进行数据包的转发和资源调度,无线接入网和回传网络这两个网络域同理。可见,本申请中的表5所示的分解后的各网络域的QoS参数与表4中端到端的QoS参数相比,第一网络域的通信装置能够更精准的完成数据包的转发和资源调度。

在一些实施方式中,该控制面网元在确定第二QoS参数时,可以根据第一网络域的能力信息、第一QoS参数和第一网络域的优先级为第一网络域确定第二QoS参数。

例如,控制面网元在分解QoS参数时,可优先为为无线接入网分配QoS参数,可按照无线接入网的能力信息,为无线接入网分配满足确定性业务的QoS参数最少(或尽可能少)需要的资源。举例来说,无线接入网能够提供的时延为1-6ms,在满足该确定性业务的QoS参数要求的前提下,控制面网元可以为无线接入网分配5ms的时延,在时延为5ms时,既能满足该确定性业务的QoS参数要求,并且占用无线接入网中较少的资源。如果分配2ms的时延(对时延的要求更高),则会占用无线接入网中较多的资源。可见,通过这种分解原则,能够更合理地分配第一网络域的QoS参数,减少后期因资源分配不合理、终端设备发生切换等原因所引起的QoS参数重分解,进而减少控制面网元不必要流程。

在一些实施方式中,在确定第二QoS参数之前,控制面网元还可以判断所述第一QoS参数是否满足分解条件。

例如,当控制面网元是集成了确定性协调功能的会话管理功能网元时,控制面网元可通过终端设备的签约数据来判断是否分解第一QoS参数。例如:当签约数据中包含用于指示终端设备的业务包括确定性业务的第二信息时,所述控制面网元可确定该终端设备的业务包括确定性业务,控制面网元需要将第一QoS参数进行分解。从而,该控制面网元可根据所述第一网络域的能力信息和所述第一QoS参数确定所述第一网络域的第二QoS参数。

当控制面网元为独立部署的确定性协调装置时,会话管理功能网元可通过终端设备的签约数据来判断是否分解第一QoS参数。类似的,当该签约数据中包含用于指示终端设备的业务包括确定性业务的第二信息时,会话管理功能网元可确定该终端设备的业务包括确定性业务,进而请求控制面网元分解第一QoS参数。该控制面网元收到请求后,可根据所述第一网络域的能力信息和所述第一QoS参数确定所述第一网络域的第二QoS参数。

可选的,上述第二信息可包括抖动参数,或者,确定性业务的业务流的流标识。也就是说,若签约数据中包括抖动参数或确定性业务的业务流的流标识,则表示该终端设备的业务中包括对传输稳定性要求较高的确定性业务。因此,控制面网元需要为该终端设备的各个网络域分配QoS参数,这样,能够保证该终端设备的确定性业务的传输满足要求。

可见,通过在签约数据中显式的指示,能够明确控制面网元是否需要分解某个业务对应的QoS参数,这样能够有针对性对该QoS参数分解。对于没有确定性业务需求或具有需求较低的确定性业务的终端设备,可减少非必要的QoS参数分解流程。

在一些实施方式中,控制面网元还可更新所述回传网络的能力信息。例如,当分解业务Qos参数后,在保证确定性传输的前提下,控制面网元可更新回传网络的能力信息中业务流的可用数目。例如,可以减少原有的回传网络能够支持的业务流的可用数目。通过动态调整回传网络的能力信息,能够准确控制回传网络中的路径资源,以达到优化回传网络的目标。

303、控制面网元向第一网络域发送第二QoS参数的第一信息。

下面按照第一网络域的类型分别介绍控制面网元控制面网元下发第一信息的实现方式:

当所述第一网络域包括所述无线接入网或所述用户面功能网元时:第二QoS参数的第一信息可包括流标识与所述第二QoS参数的对应关系,所述流标识用于标识所述终端设备与所述用户面功能网元之间的QoS流。

例如,当所述第一网络域包括所述无线接入网时,第一信息可包括流标识与无线接入网的QoS参数之间的对应关系;当第一网络域包括所述用户面功能网元时,第一信息可包括流标识与用户面功能网元的QoS参数之间的对应关系。

结合步骤302中提到的例子,流标识为005,因此,对于无线接入网来说,第一信息可以如表6所示。对于用户面功能网元来说,第一信息可以如表7所示。

表6

表7

如此,第一网络域中的通信装置收到数据包后,可根据数据包中的流标识,以及收到的流标识与所述第二QoS参数的对应关系,确定转发数据包的第二QoS参数。第一网络域中的通信装置如何根据上述流标识与用户面功能网元的QoS参数之间的对应关系转发数据包将结合后面的图4或图5进一步描述。

当第一网络域包括回传网络时,第二QoS参数的第一信息可包括流标识与路径标识的对应关系,所述流标识用于标识所述终端与所述用户面功能网元之间的QoS流,所述路径标识用于标识所述回传网络中满足所述第二QoS参数的路径。

例如,结合步骤302中提到的例子,流标识为005,分解后回传网络的QoS参数对应上述表1中回传网络中路径标识为001的路径1的QoS参数。因此,第一信息即为流标识005和路径标识001之间的对应关系。

如此,接入网设备收到上行数据包后,可根据上行数据包中的流标识,以及收到的流标识与路径标识的对应关系,确定在回传网络中能够满足第二QoS参数的路径,并将该路径标识封装入上行数据包。这样,回传网络中的通信装置(交换机和路由器等转发设备)收到上行数据包后,即可通过该路径传输上述上行数据包。类似的,用户面功能网元可以根据上述流标识与路径标识的对应关系,通过回传网络中的路径转发下行数据包。回传网络中的通信装置如何根据上述流标识与路径标识的对应关系转发数据包将结合后面的图4或图5进一步描述。

本申请实施例中,所述控制面网元根据第一网络域的能力信息和第一QoS参数确定出第一网络域的第二QoS参数(即确定出至少一个网络域的QoS参数),即分别为各网络域分配合适的QoS参数,然后分别将下发至各网络域,进而保障各网络域得到的QoS参数为本网络域的QoS参数。与现有机制中只能依据端到端指标对各网络域进行调度相比,本申请实施例中,各网络域中的通信装置能够基于本网络域的QoS参数进行精准的调度,保证确定性传输,从而提高用户体验。此外,由于各网络域的QoS参数可动态分配,提高了资源利用率。

需要说明的是,图3a所示方法实现的第二QoS参数的确定可以是指QoS参数的首次分解,或者,也可以是之后的QoS参数的重分解。

例如,上述步骤302和步骤303可以是发生在会话创建阶段的流程中的首次分解,或者,也可以是发生在切换阶段的流程中的重分解。其中,发生在会话创建阶段的流程中的首次分解将结合后面的图6进一步描述。发生在切换阶段的流程中的重分解将结合后面的图7或图8进一步描述。

此外,当第一网络域包括无线接入网时,无线接入网的能力信息可能发生变化,控制面网元还可根据无线接入网变化后的能力信息更新第一网络域的QoS参数。

例如,在一种可能的实现方式中,无线接入网中的通信装置(例如,第一接入网设备)可周期性向控制面网元发送无线接入网的能力信息。当控制面网元确定第一网络域中的数据无线承载不满足第一网络域的QoS参数、数据包的发送频率和大小中的任一项时,控制面网元可根据无线接入网变化后的能力信息重分解第一网络域的QoS参数,将重分解的QoS参数发送至第一网络域。

在另一种可能的实现方式中,第一接入网设备判断自身所在的无线接入网的QoS参数不满足第一接入网设备所在的无线接入网的QoS参数、数据包的大小、发送频率中的任一项时,可向控制面网元发送自身所在的无线接入网的能力信息并请求控制面网元重分解第一网络域的QoS参数。控制面网元收到请求后,响应重分解第一网络域QoS参数的请求,根据无线接入网变化后的能力信息重分解第一网络域的QoS参数。

除此此外,当终端设备的签约数据发生改变,会话管理功能网元在根据更新后的签约数据判断仍满足分解QoS参数的条件下,也可请求确定性协调装置重新分解QoS参数。该流程不再赘述。

图3b示出了第一网络域的通信装置侧的方法。该方法包括:

311、第一网络域的通信装置向控制面网元发送所述第一网络域的能力信息。

其中,所述第一网络域的能力信息用于所述第一网络域的QoS参数的确定,所述第一网络域包括无线接入网或用户面功能网元。

无线接入网网络域的通信装置可以是指接入网设备;用户面功能网元网络域的通信装置可以是指该用户面功能网元。

在步骤311之前,该方法还可包括:第一网络域的通信装置从控制面网元接收到请求消息,例如,该请求消息包括数据包的发送频率和大小,所述第一网络域的能力信息与所述数据包的发送频率和大小关联。第一网络域的通信装置从控制面网元接收到数据包的发送频率和大小后,即可根据数据包的发送频率和大小确定该第一网络域的能力信息。

第一网络域的通信装置向控制面网元发送所述第一网络域的能力信息后,控制面网元即可根据各个网络域的能力信息,对终端设备与用户面功能网元之间端到端的QoS参数进行分解。

第一网络域的能力信息可以参照图3a中步骤301的介绍,此处不再赘述。

312、所述通信装置从所述控制面网元接收所述第一网络域的QoS参数的第一信息。

关于第一信息的特征可以参照图3a中步骤303对第一信息的介绍,此处不足赘述。

根据图3b中所述的方法,第一网络域的通信装置向控制面网元提供第一网络域的能力信息,这样使得控制面网元能够准确的确定出第一网络域的QoS参数,第一网络域的通信装置从控制面网元获取第一网络域的QoS参数,这样网络域中的通信装置能够基于本网络域的QoS参数进行精准的调度,保障确定性传输,从而提高用户体验,也能够提高移动网络资源利用率。

图4示出了各个网络域的通信装置收到分解后的QoS参数后如何实现下行数据包转发。图5示出了各个网络域的通信装置收到分解后的QoS参数后如何实现上行数据包转发。在图4和图5中,无线接入网网络域的通信装置为无线接入网内的第一接入网设备;用户面功能网元网络域的通信装置为该用户面功能网元。例如,在图4或图5中,第一接入网设备可以为图1c中的无线接入网内部署的接入网设备1,用户面功能网元可以为图1c中的用户面功能网元2,应用服务器可以为图1c中的应用服务器8。如图4所示,下行数据包的转发流程包括如下步骤:

401、所述用户面功能网元从应用服务器接收下行数据包。

该下行数据包中包括第一流标识。例如,流标识可以是服务质量流标识(qualityof service flow identify,QFI)。举例来说,若下行数据包中包括第一流标识,则表示在终端设备和用户面功能网元之间,可通过第一流标识所标识的QoS流传输该下行数据包。用户面网元可获取下行数据包对应的第一流标识。

402、所述用户面功能网元根据所述第一信息中与所述第一流标识对应的QoS参数,通过回传网络向所述第一接入网设备发送所述下行数据包。

如前所述,用户面功能网元已通过上述方法获得了该域的QoS参数的第一信息,并且该域QoS参数的第一信息包括第一流标识和用户面功能网元网络域的QoS参数的对应关系,例如上述表7所示。所以,用户面功能网元可根据下行数据包中的第一流标识以及该第一流标识和用户面功能网元网络域的QoS参数的对应关系,确定用户面功能网元网络域的QoS参数,进而根据用户面功能网元网络域的QoS参数发送下行数据包。

例如,接收该下行数据包的时间点为T1,第一信息中与第一流标识对应的QoS参数包括时延参数T2和抖动参数T3,那么用户面功能网元可在T=T1+T2(±)T3的时间范围内发送该下行数据包。或者,第一信息中与第一流标识对应的QoS参数包括时延参数T4,那么用户面功能网元可根据时延参数T4并结合带宽参数BW计算一个新的带宽值,然后基于该新的带宽值发送该下行数据包。例如,新的带宽值为BW’。

其中,BW’=max(BW,(2*BW*T4)/(2*BW+T4))

此外,用户面功能网元已通过上述方法获得了回传网络网络域的QoS参数的第一信息。该回传网络网络域的QoS参数的第一信息可包括所述第一流标识与第二路径的路径标识的对应关系。其中,第二路径为回传网络中满足回传网络网络域的QoS参数的路径。用户面功能网元通过回传网络转发下行数据包时,可根据所述第一流标识与第二路径的路径标识的对应关系,将第一流标识和第二路径的路径标识添加至该下行数据包。这样,回传网络中的通信装置收到添加了第一流标识与第二路径的路径标识的下行数据包后,根据第一流标识与第二路径的路径标识,通过所述回传网络中的所述第二路径向所述接入网设备发送所述下行数据包。

相应的,回传网络中的通信装置从用户面功能网元接收到下行数据包后,可根据第二路径的路径标识找到对应的QoS参数,基于该QoS参数转发下行数据包。

403、所述第一接入网设备从回传网络接收下行数据包,根据与所述第一流标识对应的无线接入网网络域的QoS参数,向所述终端设备发送所述下行数据包。

如前所述,第一接入网设备已通过上述方法获得了该第一接入网设备所在的无线接入网(后续将第一接入网设备所在的无线接入网均简称为第一无线接入网)的QoS参数的第一信息,并为该终端设备建立相应的数据无线承载(英文全称:data radio bearer,英文简称:DRB)。该条数据无线承载可按照时隙(time-slot)对物理资源进行调度。该第一无线接入网的QoS参数的第一信息包括第一流标识和第一无线接入网的QoS参数的对应关系,例如上述表6所示。第一接入网设备接收到下行数据包后,可根据下行数据包中的第一流标识以及上述第一流标识和第一无线接入网的QoS参数的对应关系,确定第一无线接入网的QoS参数,进而根据第一无线接入网的QoS参数向终端设备发送下行数据包。

因此,对于用户面功能网元和无线接入网这两个网络域,通过流标识与对应网络域的QoS参数之间的对应关系,可在对应的网络域内实现精准的资源调度;对于回传网络这个网络域,通过流标识与满足该域的QoS参数的路径标识之间的对应关系,也可在回传网络内实现精准的资源调度。因而,可保障终端设备确定性业务的数据包传输。

如图5所示,上行数据包的转发流程包括如下步骤:

501、终端设备向第一接入网设备发送上行数据包。

其中,所述上行数据包中包括第二流标识。

502、所述第一接入网设备从所述终端设备接收上行数据包,根据所述第一信息中与所述第二流标识对应的QoS参数,通过回传网络向所述用户面功能网元发送所述上行数据包。

如前所述,所述第一接入网设备已通过上述方法获得了该第一无线接入网的QoS参数的第一信息,并且该域的QoS参数的第一信息包括第二流标识和第一无线接入网的QoS参数的对应关系。所以,所述第一接入网设备可根据上行数据包中的第二流标识以及该第二流标识和第一无线接入网的QoS参数的对应关系,确定第一无线接入网的QoS参数,进而根据第一无线接入网的QoS参数发送上行数据包。

此外,第一接入网设备已通过上述方法获得了回传网络的QoS参数的第一信息。该回传网络的QoS参数的第一信息可包括第二流标识与第一路径的路径标识的对应关系。其中,第一路径为回传网络中满足回传网络网络域的QoS参数的路径。所以,所述第一接入网设备在通过回传网络转发上行数据包时,可根据所述第二流标识与第一路径的路径标识的对应关系,确定所述第一路径,然后将所述第一路径的路径标识添加至该上行数据包。这样,回传网络中的通信装置收到该上行数据包后,可根据第二流标识与第一路径的路径标识,通过所述回传网络中的所述第一路径向所述用户面功能网元发送所述上行数据包。

可见,用户面功能网元通过流标识与路径标识的对应关系,能够实现精准的资源调度和数据包的转发操作。

503、所述用户面功能网元从第一接入网设备接收上行数据包,从所述上行数据包中获取第二流标识。

504、所述用户面功能网元根据所述第一信息中与所述第二流标识对应的QoS参数,向应用服务器发送所述上行数据包。

如前所述,用户面功能网元已通过上述方法获得了该用户面功能网元网络域的QoS参数的第一信息,并且该域QoS参数的第一信息包括第二流标识和用户面功能网元网络域的QoS参数的对应关系。所以,用户面功能网元可根据上行数据包中的第二流标识以及该第二流标识和用户面功能网元网络域的QoS参数的对应关系,确定用户面功能网元网络域的QoS参数,进而根据用户面功能网元网络域的QoS参数发送上行数据包。

由上述图4和图5所对应的实施例可知,基于控制面网元下发的QoS参数,第一接入网设备和用户面功能网元都能够根据精准的QoS参数进行上/下行数据包的转发,保障确定性传输。

下面以控制面网元为单独部署的确定性协调装置,以及回传网络的能力信息保存在数据管理网元(例如,UDM)中为例,介绍如何在会话创建过程中为各网络域分配QoS参数。

如图6所示,该流程可包括如下步骤:

601、会话管理功能网元接收来自终端设备的会话创建请求。

602、会话管理功能网元向数据管理网元发送签约请求,以请求获取终端设备的签约数据。

603、数据管理网元根据所述签约请求向会话管理功能网元发送终端设备的签约数据。

相应的,会话管理功能网元从数据管理网元获取终端设备的签约数据。例如,关于签约数据的特征可参考前述图3a中对签约数据的介绍,此处不作赘述。

604、执行会话授权流程。

例如,会话管理功能网元可与3GPP控制面的其他网元之间进行交互,以进行会话授权流程。

605、会话管理功能网元判断是否需要分解QoS参数。

例如,当会话管理功能网元确定所述签约数据中包括抖动信息或者确定性业务的业务流的流标识时,判断需要分解QoS参数。步骤605可参考图3a中步骤302的描述,此处不再赘述。

606、会话管理功能网元向确定性协调装置发送分解请求。

其中,所述分解请求携带第一QoS参数、接入网设备的IP地址和用户面功能网元的IP地址。

相应的,所述确定性协调装置从会话管理功能网元接收分解请求。

607a、确定性协调装置向数据管理网元发送回传网络能力请求,以请求获取回传网络的能力信息。

608a、确定性协调装置从数据管理网元接收回传网络的能力信息。

在另一个实施例中,若在回传网络的配置阶段,网络管理网元将回传网络的能力信息发送给该确定性协调装置,则步骤607a和步骤608a可省略。

607b、确定性协调装置分别向第一接入网设备和用户面功能网元发送请求消息,所述请求消息中携带数据包的发送频率和大小。

608b、确定性协调装置从第一接入网设备接收无线网络域的能力信息。

608c、确定性协调装置从用户面功能网元接收用户面功能网元的能力信息。

其中,通过上述步骤获取的回传网络的能力信息、所述无线接入网的能力信息和所述用户面功能网元的能力信息均可参考图3a中的描述,类似之处不作赘述。

609、所述确定性协调装置根据无线接入网的能力信息、用户面功能网元的能力信息和所述回传网络的能力信息对第一QoS参数进行分解,得到各网络域对应的QoS参数,分解后的QoS参数对应一个网络域(或两个网络域)。

610、所述确定性协调装置发送分解后QoS参数的第一信息。

步骤610可参考图3a中步骤303的描述,此处不再赘述。

例如,对于无线接入网,确定性协调装置可通过会话创建响应来发送分解后QoS参数的第一信息。然而,本申请并不限于此,确定性协调装置也可通过其他消息来传递分解后QoS参数的第一信息。此外,对于用户面功能网元,确定性协调装置也可通过新增的或任一已有的消息来传递分解后QoS参数的第一信息。

需要说明的是,若控制面网元为集成了确定性协调功能的SMF时,控制面网元可实现图6中会话管理功能网元和确定性协调装置的相同或相似的全部步骤,且会话管理功能网元和确定性协调装置之间的交互(例如,步骤606)可省略。

结合图6的例子,执行图3b中的方法的第一网络域的通信装置可以是第一无线接入网或用户面功能网元。因此,在会话创建阶段,确定性协调装置可根据各网络域的能力信息对终端设备与用户面功能网元之间端到端的QoS参数进行分解。

例如,在终端设备的确定性业务进行一段时间后,可能会出现某个网络域的QoS参数已经无法满足当前的确定性业务,例如接入网设备或用户功能网元的能力信息会发生波动(例如接入的终端设备数量变化,或者终端设备的位置变化)时,接入网设备无法为终端设备提供满足该业务对应的QoS参数的数据无线承载。对于该接入网设备来说,其需要将该终端设备的确定性业务切换到新的接入网设备。由于切换前终端设备与用户面功能网元间的回传网络发生变化,确定性协调装置还需要动态调整QoS参数。例如,确定性协调装置为各个网络域重分解QoS参数。例如,该新的接入网设备可以从确定性协调装置获得更新后的更为宽松的QoS参数(例如时延指标、抖动指标等),保证了切换后的确定性业务的稳定性。下面按照接入网设备间的切换场景介绍确定性协调装置动态调整第一网络域的QoS参数的过程。

图7和图8将介绍在终端设备从第一接入网设备切换到第二接入网设备的切换场景中,确定性协调装置确定各网络域的QoS参数的过程。切换前,终端设备通过该第一接入网设备接入核心网;切换后,该终端设备通过该第二接入网设备接入核心网。在终端设备从第一接入网设备切换到第二接入网设备之前,确定性协调装置对终端设备与用户面功能网元间的QoS参数的分解考虑了第一接入网设备所在的第一无线接入网的能力信息。例如,通过上述图6所示的方法,确定性协调装置根据第一无线接入网的能力信息,以及其他网络域的能力信息,将终端设备与用户面功能网元间的QoS参数进行分解。若该终端设备需要切换到第二接入网设备,则第二接入网设备向控制面网元发送第二无线接入网的能力信息,从而触发确定性协调装置根据第二接入网设备反馈的能力信息重分解终端设备与用户面功能网元之间的QoS参数。

在图7的例子中,该方法包括如下步骤:

701、第一接入网设备向终端设备发送测量控制消息。

终端设备收到测量控制消息后,进行测量,生成测量报告。

702、所述第一接入网设备接收所述终端设备发送的测量报告,所述测量报告包括相邻小区的信号质量。

703、所述第一接入网设备根据所述测量报告确定所述终端设备满足切换条件时,向所述第二接入网设备发送切换请求。

其中,所述切换请求中携带所述第一无线接入网的QoS参数和数据包的发送频率和大小。

704、所述第二接入网设备根据所述第一无线接入网的QoS参数和所述数据包的发送频率和大小,确定所述第二接入网设备当前具备创建满足所述第一无线接入网的QoS参数和所述数据包的发送频率和大小的数据无线承载时,创建满足所述第一无线接入网的QoS参数和所述数据包的发送频率和大小的数据无线承载。

例如,所述第二接入网设备根据数据包的发送频率和大小获知第二接入网设备所在的第二无线接入网的能力信息,并根据第二无线接入网的能力信息以及第一无线接入网的QoS参数判断:切换后的第二无线接入网的能力是否能够满足切换前的第一无线接入网的QoS参数。若满足,则创建满足所述第一无线接入网的QoS参数和所述数据包的发送频率和大小的数据无线承载。

切换后的第二无线接入网的能力能够满足切换前的第一无线接入网的QoS参数表示:切换后的第二无线接入网可使用与切换前的第一无线接入网相同的QoS参数,即,第一无线接入网的QoS参数即为第二无线接入网的QoS参数。

705、所述第二接入网设备向确定性协调装置发送第二无线接入网的QoS参数、第二接入网设备的IP地址和用户面功能网元的IP地址。

第二接入网设备的IP地址和用户面功能网元的IP地址用于标识第二接入网设备与用户面功能网元之间的回传网络。确定性协调装置收到第二接入网设备的IP地址和用户面功能网元的IP地址后,即可确定第二接入网设备与用户面功能网元之间的回传网络,从而从本地或数据管理网元获取该回传网络的能力信息。

可选的,步骤705中,第二接入网设备还可以向确定性协调装置发送数据包的发送频率和大小。确定性协调装置收到数据包的发送频率和大小后,可基于用户面功能网元的IP地址向用户面功能网元发送数据包的发送频率和大小,以请求获取用户面功能网元的能力信息。在另一个实施例中,第二接入网设备也可在本地获取之前存储的用户面功能网元的能力信息。那么,步骤705中就可以不发送数据包的发送频率和大小。

此外,由于第二接入网设备能够创建上述数据无线承载,第二接入网设备所在的第二无线接入网能够满足该终端设备的需求,所以第二接入网设备可以请求控制面网元仅针对回传网络和用户面功能网元的QoS参数进行重分配。

706、确定性协调装置根据第二无线接入网的QoS参数、第二接入网设备与用户面功能网元间的回传网络的能力信息、以及用户面功能网元的能力信息,重新为回传网络和用户面功能网元分配QoS参数。

重新分解QoS参数的也可采用图3a中步骤302中的方式,此处不再赘述。

707、确定性协调装置下发重分解的QoS参数的信息。

重分解的QoS参数的信息可采用与图3a中第二QoS参数的第一信息类似的方式实现,此处不再赘述。

此外,由于终端设备从第一接入网设备切换到第二接入网设备后,终端设备到用户面功能网元之间的传输路径发生变化,为保证该终端设备的确定性业务的正常进行,控制面网元还可以更新流标识与QoS参数之间的对应关系,并向第二接入网设备和用户面功能网元分别下发更新后的对应关系。

之后,所述终端设备从第一接入网设备切换到所述第二接入网设备。

可见,考虑到终端设备从第一接入网设备切换到第二接入网设备后,终端设备到用户面功能网元之间的传输路径发生变化,所以确定性协调装置能够为第二接入网设备所在的第二无线加入网、用户面功能网元、第二接入网设备与用户面功能网元间的回传网络重新分解对应的QoS参数。所以,终端设备切换到第二接入网设备后,各个网络域仍能够有针对性的、精准的判断和调度。

图8所示示出了另一种方法。图8和图7的差别在于,在图8的例子中,第二接入网设备无需判断第二接入网设备所在的第二无线接入网是否满足第一无线接入网的QoS参数。例如,该方法包括如下步骤:

801、第一接入网设备向所述终端设备发送测量控制消息。

终端设备收到测量控制消息后,进行测量,生成测量报告。

802、第一接入网设备接收所述终端设备发送的测量报告。其中,所述测量报告包括相邻小区的信号质量。

803、第一接入网设备根据所述测量报告确定所述终端设备满足切换条件时,向第二接入网设备发送切换请求。

其中,切换请求包括数据包的发送频率和大小。

804、第二接入网设备收到切换请求后,可根据数据包的发送频率和大小确定第二接入网设备所在的第二无线接入网的能力信息。

805、第二接入网设备向确定性协调装置发送第二无线接入网的能力信息、第二接入网设备的IP地址和用户面功能网元的IP地址。

其中,第二接入网设备的IP地址和用户面功能网元的IP地址用于标识第二接入网设备与用户面功能网元之间的回传网络。确定性协调装置收到第二接入网设备的IP地址和用户面功能网元的IP地址后,即可确定第二接入网设备与用户面功能网元之间的回传网络,从而从本地或数据管理网元获取该回传网络的能力信息。

可选的,步骤805中,第二接入网设备还可以向确定性协调装置发送数据包的发送频率和大小。确定性协调装置收到数据包的发送频率和大小后,可基于用户面功能网元的IP地址向用户面功能网元发送数据包的发送频率和大小,以请求获取用户面功能网元的能力信息。在另一个实施例中,第二接入网设备也可在本地获取之前存储的用户面功能网元的能力信息。那么,步骤805中就可以不发送数据包的发送频率和大小。

806、确定性协调装置根据第二无线接入网的能力信息、第二接入网设备与用户面功能网元间的回传网络的能力信息、以及用户面功能网元的能力信息,重新为各网络域分解QoS参数。

重新分解QoS参数的也可采用图3a中步骤302中的方式,此处不再赘述。

807、确定性协调装置下发重分解的QoS参数的信息。

重分解的QoS参数的信息可采用与图3a中第二QoS参数的第一信息类似的方式实现,此处不再赘述。

类似的,由于终端设备从第一接入网设备切换到第二接入网设备后,终端设备到用户面功能网元之间的传输路径发生变化,为保证该终端设备的确定性业务的正常进行,控制面网元还可以更新流标识与QoS参数之间的对应关系,并向第二接入网设备和用户面功能网元分别下发更新后的对应关系。

之后,所述终端设备从第一接入网设备切换到所述第二接入网设备。

结合图8的例子,执行图3b中的方法的第一网络域的通信装置可以是切换后的无线接入网(即上述第二无线接入网)中的接入网设备(即上述第二接入网设备)。在切换阶段,第二接入网设备从切换前的第一接入网设备收到切换请求后,向确定性协调装置发送第二无线接入网的能力信息,使得确定性协调装置根据第二无线接入网的能力信息对终端设备与用户面功能网元之间端到端的QoS参数进行重分解。

本申请实施例中,终端设备从第一接入网设备切换到第二接入网设备后,终端设备到用户面功能网元之间的传输路径发生变化。确定性协调装置能够为第二接入网设备所在的第二无线加入网、用户面功能网元、第二接入网设备与用户面功能网元间的回传网络重新分解对应的QoS参数。与现有机制中只能依据端到端的QoS参数对各网络域进行调度相比,本申请实施例中的第二接入网设备和用户面功能网元能够获取动态调整的QoS参数,并基于各自域的QoS参数进行精准的调度,进而保证确定性传输和资源利用率。

需要说明的是,在图7的步骤703后,若所述第二接入网设备确定所述第二接入网设备当前不具备创建满足所述第一无线接入网的QoS参数和所述数据包的发送频率和大小的数据无线承载,也可采用与图8中的步骤805-807类似的方式,完成QoS参数重分解流程。

上述各实施例中所介绍的各网络域的能力信息、为各网络域分配的QoS参数、指示为各网络域分配的QoS参数的对应关系等技术特征也同样适用于本申请中的图9至图15任一所对应的实施例,后续类似之处不再赘述。

以下分别介绍执行上述用于处理服务质量QoS参数的控制面网元、通信装置和会话管理功能网元,以及执行网络管理的方法的网络管理网元和网络配置网元。

参照图9所示的一种控制面网元90,该控制面网元90可用于处理服务质量QoS参数,该控制面网元90能够实现对应于上述图3a-图8中任一所对应的实施例中由控制面网元所执行的处理服务质量QoS参数的步骤。该控制面网元90实现的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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。该控制面网元90可以是独立部署的网元,也可以是集成在会话管理网元或其他3GPP网元中的逻辑网元,具体不作限定。所述控制面网元90可包括收发模块和处理模块,所述处理模块的功能实现可参考图3a-图8中任一所对应的实施例中由控制面网元确定第一网络域的QoS参数、判断第二接入网设备是否满足终端设备的确定性业务需求、动态调整第一网络域的QoS参数的操作,此处不作赘述。所述收发模块的功能实现可参考图3a-图8中任一所所对应的实施例中由控制面网元获取第一网络域的能力信息、下发第一网络域的QoS参数的第一信息的操作,处理模块902可用于控制所述收发模块的收发操作。

一些实施方式中,所述收发模块901可用于获取终端设备与用户面功能网元之间的第一QoS参数,以及获取第一网络域的能力信息;

所述处理模块902可用于根据所述收发模块获取的所述第一网络域的能力信息和所述第一QoS参数确定所述第一网络域的第二QoS参数,所述第一网络域包括无线接入网、回传网络、所述用户面功能网元中的至少一项;

所述收发模块901还用于向所述第一网络域发送所述第二QoS参数的第一信息。

本申请实施例中,控制面网元90中的处理模块902能够根据第一网络域的能力信息和第一QoS参数确定出第一网络域的第二QoS参数(即确定出至少一个网络域的QoS参数),即分别为各网络域分配合适的QoS参数,然后分别将下发至各网络域,进而保障各网络域得到的QoS参数为本网络域的QoS参数。与现有机制中只能依据端到端指标对各网络域进行调度相比,本申请实施例中,各网络域中的通信装置能够基于本网络域的QoS参数进行精准的调度,从而提高用户体验。此外,还能够保证确定性传输,并提高资源利用率。

在一些实施方式中,当所述第一网络域包括所述无线接入网或所述用户面功能网元时,所述收发模块901用于:

向所述第一网络域发送数据包的发送频率和大小;

从所述第一网络域接收所述第一网络域的能力信息,所述第一网络域的能力信息与所述数据包的发送频率和大小关联。

在一些实施方式中,当所述第一网络域包括所述无线接入网或所述用户面功能网元时,所述第一信息包括流标识与所述第二QoS参数的对应关系,所述流标识用于标识所述终端设备与所述用户面功能网元之间的QoS流。

在一些实施方式中,当所述第一网络域包括所述回传网络时,所述收发模块901用于:

从所述网络管理网元接收所述回传网络的能力信息;

或者,从数据管理网元获取所述回传网络的能力信息。

在一些实施方式中,所述回传网络的能力信息包括所述回传网络中的业务流的路径标识、所述业务流的可用数目和所述业务流的QoS参数。

在一些实施方式中,所述第一信息包括流标识与路径标识的对应关系,所述流标识用于标识所述终端与所述用户面功能网元之间的QoS流,所述路径标识用于标识所述回传网络中满足所述第二QoS参数的路径。

在一些实施方式中,所述处理模块902还用于:

通过所述收发模块901获取所述终端设备的签约数据;

当所述签约数据中包括用于指示所述终端设备的业务包括确定性业务的第二信息时,根据所述第一网络域的能力信息和所述第一QoS参数确定所述第一网络域的第二QoS参数。

在一些实施方式中,所述处理模块902用于:

根据所述第一网络域的能力信息、所述第一QoS参数和所述第一网络域的优先级为所述第一网络域确定所述第二QoS参数。

此外,控制面网元90中的收发模块901和处理模块902还可执行上述图3a到图8中任一实施例中由确定性协调装置或控制面网元所执行的其他步骤,此处不再赘述。

如图10所示的一种通信装置,该通信装置能够处理服务质量QoS参数,该通信装置100能够实现对应于上述图4-图8中任一所对应的实施例中由第一网络域的通信装置所执行的处理服务质量QoS参数的步骤。该通信装置100实现的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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。该通信装置100可以是用户面功能网元,也可以是无线接入网络域中的接入网设备,具体不作限定。所述通信装置100可包括收发模块1001和处理模块1002,处理模块1002可用于控制所述收发模块1001的收发操作。所述收发模块1001的功能实现可参考图4-图8中任一所对应的实施例中由通信装置向控制面网元或会话管理功能网元发送第一网络域的QoS参数、第一网络域的能力信息、数据包的发送频率和大小的操作,此处不作赘述。

一些实施方式中,所述收发模块1001用于向控制面网元发送所述第一网络域的能力信息,所述第一网络域的能力信息用于所述第一网络域的QoS参数的确定,所述第一网络域包括无线接入网或用户面功能网元;以及用于从所述控制面网元接收所述第一网络域的QoS参数的第一信息。

本申请实施例中,第一网络域的通信装置100中的处理模块1002向控制面网元提供第一网络域的能力信息,这样使得控制面网元能够准确的确定出第一网络域的QoS参数,第一网络域的通信装置从控制面网元获取第一网络域的QoS参数,这样网络域中的通信装置能够基于本网络域的QoS参数进行精准的调度,从而提高用户体验。此外,还能够保证确定性传输和提高资源利用率。

在一些实施方式中,所述第一信息包括流标识与所述QoS参数的对应关系,所述流标识用于标识所述终端设备与所述用户面功能网元之间的QoS流。

在一些实施方式中,当所述第一网络域包括所述无线接入网时,所述通信装置为所述无线接入网中的第一接入网设备,所述收发模块1001还用于执行以下操作中的至少一项:

从所述用户面功能网元接收下行数据包,所述下行数据包包括第一流标识;根据所述第一信息中与所述第一流标识对应的QoS参数,向所述终端设备发送所述下行数据包;

或者,从所述终端设备接收上行数据包,所述上行数据包包括第二流标识;根据所述第一信息中与所述第二流标识对应的QoS参数,通过回传网络向所述用户面功能网元发送所述上行数据包。

在一些实施方式中,所述收发模块1001用于:

从所述控制面网元接收所述第二流标识与第一路径的路径标识的对应关系;

根据所述第二流标识与第一路径的路径标识的对应关系,通过所述回传网络中的所述第一路径向所述用户面功能网元发送所述上行数据包。

在一些实施方式中,当所述第一网络域包括所述用户面功能网元时,所述通信装置为所述用户面功能网元,所述收发模块1001还用于执行以操作中的至少一项:

从应用服务器接收下行数据包,所述下行数据包包括第一流标识;根据所述第一信息中与所述第一流标识对应的QoS参数,通过回传网络向第一接入网设备发送所述下行数据包;

或者,从接入网设备接收上行数据包,所述上行数据包包括第二流标识;根据所述第一信息中与所述第二流标识对应的QoS参数,向应用服务器发送所述上行数据包。

在一些实施方式中,所述收发模块1001用于:

从所述控制面网元接收所述第一流标识与第二路径的路径标识的对应关系;

根据所述第一流标识与第二路径的路径标识的对应关系,通过所述回传网络中的所述第二路径向所述第一接入网设备发送所述下行数据包。

此外,通信装置10中的收发模块1001和处理模块1002还可执行上述图3a到图8中任一实施例中由第一网络域的通信装置(例如用户面功能网元或第一接入网设备或第二接入网设备或回传网络中的通信装置)所执行的其他步骤,此处不再赘述。

如图11所示的一种会话管理功能网元110,其可用于处理服务质量QoS参数。该会话管理功能网元110能够实现对应于上述图4-图8中任一所对应的实施例中由会话管理功能网元所执行的处理服务质量QoS参数的步骤。该会话管理功能网元110实现的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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。该会话管理功能网元110中可以部署控制面网元,以实现上述控制面网元90相同或相似的全部功能,具体不作限定。所述会话管理功能网元110可包括收发模块1101和处理模块1102,所述处理模块1102的功能实现可参考图4-图8中任一所对应的实施例中由会话管理功能网元110判断签约数据中是否包含指示确定性业务的第二信息、判断第二接入网设备是否满足终端设备的确定性业务需求、动态调整第一网络域的QoS参数的操作,此处不作赘述。所述收发模块1101的功能实现可参考图4-图8中任一所对应的实施例中的获取终端设备的签约数据、获取第一网络域的能力信息、下发第一网络域的QoS参数的第一信息的操作。

一些实施方式中,所述收发模块1101可用于从数据管理网元获取终端设备的签约数据;

所述处理模块1102可用于当签约数据中包括用于指示终端设备的业务包括确定性业务的信息时,通过所述收发模块1101向控制面网元发送请求消息,请求消息用于请求第一网络域的QoS参数的确定,第一网络域包括无线接入网、回传网络、用户面功能网元中的至少一项。

在一些实施方式中,所述收发模块1101还用于从数据管理网元获取回传网络的能力信息;或者,从网络管理网元接收回传网络的能力信息。

本申请实施例中,由会话管理功能网元110中的处理模块1102通过从数据管理网元获取该签约数据,以及根据该签约数据判断该终端设备是否有确定性业务,然后决策是否向控制面网元发送确定第一网络域的QoS参数的请求消息,这样能够减少控制面网元的工作负荷,也能够优化分工机制。

此外,会话管理功能网元110中的收发模块1101和处理模块1102还可执行上述图3a到图8中任一实施例中由控制面网元所执行的其他步骤,此处不再赘述。

如图12所示的一种网络管理网元120,该网络管理网元120能够实现对应于上述图2所对应的实施例中由网络管理网元所执行的网络管理的步骤。该网络管理网元120实现的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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。该网络管理网元120可以是图1c中的网络管理网元5,其用于管理回传网络。所述网络管理网元120可包括收发模块1201和处理模块1202,处理模块1202可用于控制所述收发模块1201的收发操作。所述收发模块1201的功能实现可参考图2所对应的实施例中由网络管理网元向回传网络配置网元发送配置请求、向数据管理网元发送回传网络的能力信息的操作,此处不作赘述。

所述收发模块1201用于向回传网络配置网元发送配置请求,配置请求用于请求回传网络的能力信息的配置;以及用于从回传网络配置网元接收回传网络的能力信息,向数据管理网元发送回传网络的能力信息。

本申请实施例中,通过与图13中的网络配置网元130与数据管理网元之间的交互,使得回传网络的能力信息能够传至数据管理网元,进而为后续控制面网元将回传网络的能力信息作为确定各网络域的QoS参数的依据。

此外,网络管理网元120中的收发模块1201和处理模块1202还可执行上述图2对应的实施例中由网络管理网元所执行的其他步骤,此处不再赘述。

如图13所示的一种网络配置网元,该网络配置网元130能够实现对应于上述图2所对应的实施例中由回传网络配置网元所执行的网络管理的步骤。该网络配置网元130实现的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。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。该网络配置网元130可以是图1c中的回传网络配置网元6,其用于配置回传网络。所述网络管理网元130可包括收发模块1301和处理模块1302,处理模块1302可用于控制所述收发模块1301的收发操作。所述收发模块的功能实现可参考图2所对应的实施例中由回传网络配置网元配置回传网络和回传网络的能力信息、向网络管理网元发送回传网络的能力信息的操作,此处不作赘述。

一些实施方式中,所述收发模块1301可用于从网络管理网元接收配置请求;

所述处理模块1302可用于根据配置请求配置回传网络的能力信息,通过所述收发模块1301向网络管理网元发送回传网络的能力信息。

在一些实施方式中,该配置请求可包括第一网络域的QoS参数期望值、接入网设备的网际协议IP地址以及用户面功能网元的IP地址。

本申请实施例中,网络配置网元130的处理模块在收发模块1301从网络管理网元接收配置请求后,通过与网络管理网元之间的交互,使得回传网络的能力信息能够传至网络管理网元,为后续控制面网元将从数据管理网元获取的回传网络的能力信息作为确定各网络域的QoS参数的依据。

此外,网络配置网元130中的收发模块1301和处理模块1302还可执行上述图2对应的实施例中由回传网络配置网元所执行的其他步骤,此处不再赘述。

如图15所示的一种通信系统,该通信系统可包括:

终端设备、如图9所述的控制面网元90、各个网络域中如图10所述的通信装置100。

例如,通信装置100可用于向控制面网元90提供第一网络域的能力信息。

控制面网元90用于获取终端设备与用户面功能网元之间的第一QoS参数,以及获取各个网络域的能力信息,根据各个网络域的能力信息和所述第一QoS参数确定所述各个网络域的第二QoS参数,通过所述收发模块向各个网络域发送所述第二QoS参数的第一信息。上述各个网络域可包括无线接入网、回传网络和所述用户面功能网元。

在一些实施方式中,所述通信系统还可包括如图12所述的网络管理网元120、如图13所述的网络配置网元130、以及数据管理网元。数据管理网元用于存储来自如图13所述的网络配置网元130的回传网络的能力信息。

在一些实施方式中,所述通信系统还可包括如图11所述的会话管理功能网元110。

本申请各实施例(包括图9至图13所示的各实施例)中的收发模块(例如,收发模块901、收发模块1001、收发模块1101、收发模块1201和收发模块1301)对应的实体设备可以为收发器1501,处理模块(例如,处理模块902、处理模块1002、处理模块1102、处理模块1202和处理模块1302)对应的实体设备可以为处理器1502。图9至图13所示的各装置均可以具有如图15所示的结构,当其中一种装置具有如图15所示的结构时,图15中的处理器1501和收发器1502实现前述对应该装置的装置实施例提供的处理模块(例如,处理模块902、处理模块1002、处理模块1102、处理模块1202和处理模块1302)和收发模块(例如,收发模块901、收发模块1001、收发模块1101、收发模块1201和收发模块1301)相同或相似的功能。

例如当控制面网元具有如图15所示的结构时,图15中的存储器1503存储处理器1502执行上述由控制面网元执行服务质量QoS参数的方法时需要调用的程序代码。或者,计算机可读存储介质中1504存储了上述由控制面网元执行服务质量QoS参数的方法时需要调用的程序代码。图15中的处理器1502能够调用存储器1503或计算机可读存储介质1504中的程序代码执行以下操作:

通过所述收发器1501获取终端设备与用户面功能网元之间的第一QoS参数,以及获取第一网络域的能力信息;

根据所述收发器1501获取的所述第一网络域的能力信息和所述第一QoS参数确定所述第一网络域的第二QoS参数,所述第一网络域包括无线接入网、回传网络、所述用户面功能网元中的至少一项;

通过所述收发器1501向所述第一网络域发送所述第二QoS参数的第一信息。

又例如当第一网络域的通信装置具有如图15所示的结构时,图15中的存储器存储处理器执行上述图4-8中任一所对应的实施例中的第一网络域的通信装置执行服务质量QoS参数的方法时需要调用的程序代码。具体来说,图15中的处理器1502能够调用存储器1503或计算机可读存储介质1504中的程序代码执行以下操作:

通过所述收发器1501向控制面网元发送所述第一网络域的能力信息,所述第一网络域的能力信息用于所述第一网络域的QoS参数的确定,所述第一网络域包括无线接入网或用户面功能网元;

通过所述收发器1501从所述控制面网元接收所述第一网络域的QoS参数的第一信息。

又例如当第一网络域的通信装置具有如图15所示的结构时,图15中的存储器存储处理器执行上述图4-8中任一所对应的实施例中的会话管理功能网元执行服务质量QoS参数的方法时需要调用的程序代码。具体来说,图15中的处理器1502能够调用存储器1503或计算机可读存储介质1504中的程序代码执行以下操作:

通过所述收发器1501从数据管理网元获取终端设备的签约数据;

当签约数据中包括用于指示终端设备的业务包括确定性业务的信息时,通过所述收发器1501向控制面网元发送请求消息,请求消息用于请求第一网络域的QoS参数的确定,第一网络域包括无线接入网、回传网络、用户面功能网元中的至少一项。

其他同理,不作赘述。

此外,本申请实施例还公开了另一种控制面网元将终端设备与用户面功能网元之间的QoS参数(即端到端的QoS参数)进行分解的方法。终端设备与用户面功能网元之间的QoS参数被分解为终端设备与接入网设备之间的QoS参数,以及,接入网设备与用户面功能网元之间的QoS参数。以QoS参数为包时延预算(packet delay budget,PDB)为例。在目前的QoS模型中,PDB是指数据包在终端设备与用户面功能网元(终结N6接口上的UPF)之间传输的时延上限。例如,对于某个QoS流来说,UE与UPF之间的PDB的值是5ms。根据本申请实施例的方法,对该PDB值进行分解后,AN和UPF之间的PDB是2ms,UE和AN之间的PDB是3ms,AN就能够根据3ms的PDB需求调度空口资源,在保证URLLC业务时延需求的同时,可优化空口资源的利用。以下将进行详细的描述。

图16A所示为根据本申请实施例的一种处理QoS参数的方法的流程示意图。如图16A所示,该方法包括如下步骤:

步骤1601,控制面网元获取第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数。

例如,控制面网元可以是图1c中的上述会话管理功能SMF网元7。第一接入网设备可以是图1c中的上述接入网设备1。第一用户面功能网元可以是图1c中的上述UPF网元2。

第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数也可称为核心网络(core network,CN)的QoS参数。例如,第一QoS参数包括第一接入网设备与用户面功能网元之间的PDB,例如,CN PDB。

控制面网元可通过以下方式任一获取第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数:

方式一:控制面网元从第一用户面功能网元获取第一QoS参数。

例如,控制面网元向第一用户面功能网元发送该第一接入网设备的标识信息,从第一用户面功能网元接收上述第一QoS参数。可选的,控制面网元还向第一用户面功能网元发送标识第一流的流信息,从而,获取到的第一QoS参数用于指示第一接入网设备与第一用户面功能网元之间与第一流对应的QoS参数。控制面网元如何从第一用户面功能网元获取第一QoS参数将结合后面的图17进行进一步描述。

方式二:控制面网元从网元发现功能设备获取第一QoS参数。

网元发现功能设备可以是为网络存储功能(network repository function,NRF)网元。其中,NRF网元可以提供网络功能实例注册、发现等功能。

例如,在一种可能的实现方式中,控制面网元向NRF网元发送第一接入网设备的标识信息和第一用户面功能网元的标识信息,从NRF网元接收第一QoS参数。

在另一种可能的实现方式中,控制面网元向NRF网元发送第一接入网设备的标识信息和控制面网元的服务区域信息,从NRF网元接收位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个用户面功能网元的标识信息,以及所述至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与第一接入网设备之间的QoS参数,控制面网元从所述QoS参数中确定第一QoS参数。

在又一种可能的实现方式中,控制面网元向NRF网元发送控制面网元的服务区域信息,从NRF网元接收位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个用户面功能网元的标识信息、与所述至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元通信的接入网设备的标识信息,以及所述至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与接入网设备之间的QoS参数,控制面网元根据第一接入网设备的标识信息从所述QoS参数中确定第一QoS参数。

控制面网元如何从网元发现功能设备获取第一QoS参数将结合后面的图18进行进一步描述。

方式三:控制面网元从网络管理系统获取第一QoS参数。

例如,在控制面网元上电时,控制面网元从网络管理系统获取第一QoS参数。举例来说,在控制面网元网元上电时,网络管理系统向控制面网元配置该第一QoS参数;或者,也可以是控制面网元上电后,主动向网络管理系统发送请求,请求获取该控制面网元服务区域内的至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与接入网设备之间的QoS参数。控制面网元根据第一接入网设备的标识信息从所述QoS参数中确定第一QoS参数。

控制面网元如何从网络管理系统获取第一QoS参数将结合后面的图19进行进一步描述。

方式四:控制面网元从网络数据分析功能设备获取第一QoS参数。

网络数据分析功能设备(Network Data Analytics Function,NWDAF)网元可以提供网络以及用户相关的数据分析结果。

例如,NWDAF网元可以从收集的QoS监测结果中获取第一接入网设备和用户面网元之间的传输时延信息,统计分析后生成该第一QoS参数,并提供给控制面网元。步骤1602,控制面网元根据第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数。

其中,第二QoS参数也可称为终端设备与用户面功能网元之间端到端的QoS参数。第二QoS参数可包括终端设备与用户面功能网元之间端到端的PDB。第三QoS参数也可称为接入网络(access network,AN)的QoS参数。第三QoS参数可包括终端设备与第一接入网设备之间的PDB,例如,AN PDB。

例如,控制面网元将第二QoS参数减去第一QoS参数,以此得到第三QoS参数。

步骤1603,控制面网元向第一接入网设备发送第三QoS参数。相应的,第一接入网设备从控制面网元接收第三QoS参数。

例如,控制面网元可通过N2会话管理信息(N2 session managementinformation,N2 SM info)向第一接入网设备发送第三QoS参数。

步骤1604,第一接入网设备根据第三QoS参数,调度终端设备与第一接入网设备之间的空口资源。

由此,相对于现有技术中第一接入网设备根据UE和UPF之间端到端的QoS参数进行空口资源调度,根据本申请实施例的方法,第一接入网设备可根据更精准的QoS参数,即,UE和AN之间的QoS参数,进行空口资源调度,从而优化了空口资源的利用。

图16B所示为根据本申请实施例的一种处理QoS参数的方法的流程示意图。图16B和图16A的差别在于,在图16A所示的方法中,由控制面网元来确定UE和AN之间的QoS参数。而在图16A所示的方法中,由第一接入网设备来确定UE和AN之间的QoS参数。如图16B所示,该方法包括如下步骤:

步骤1611,控制面网元获取第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数。

步骤1611可参考步骤1601的描述,此处不再赘述。

步骤1612,控制面网元向第一接入网设备发送第一QoS参数,第一QoS参数用于终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数的确定。相应的,第一接入网设备从控制面网元接收第一QoS参数。

类似的,控制面网元可通过N2 SM info向第一接入网设备发送第一QoS参数。

步骤1613,第一接入网设备根据第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数。

例如,第一接入网设备将第二QoS参数减去第一QoS参数,以此得到第三QoS参数。

步骤1604,第一接入网设备根据第三QoS参数,调度终端设备与第一接入网设备之间的空口资源。

类似的,相对于现有技术中第一接入网设备根据UE和UPF之间端到端的QoS参数进行空口资源调度,根据本申请实施例的方法,第一接入网设备可根据更精准的QoS参数,即,UE和AN之间的QoS参数,进行空口资源调度,从而优化了空口资源的利用。

在图17至图23的例子中,以QoS参数为PDB为例进行描述。也就是说,上述第一QoS参数为CN PDB,第二QoS参数为端到端的PDB,第三QoS参数为AN PDB。

图17所示为根据本申请实施例提供一种处理QoS参数的信令交互图。如图17所示,该方法包括如下步骤:

步骤1701,UE发起PDU会话建立流程。UE向AMF网元发送PDU会话建立请求消息。

该PDU会话建立请求消息中至少包括PDU会话标识(identifier,ID)。

步骤1702,AMF网元选择SMF网元,SMF网元选择PCF网元和UPF网元。

可选的,SMF网元从UDM网元获取UE的签约数据。

步骤1703,SMF网元通过与PCF网元进行交互,从PCF网元获得策略与计费控制(policy an charging control,PCC)策略。其中,PCC策略包括5G QoS指示(5G QoSindicator,5QI)或SMF可以根据PCC策略生成5G QoS指示。

步骤1704,SMF网元发起N4会话建立过程。

例如,SMF网元向UPF网元发送N4会话建立请求消息。其中,该N4会话建立请求消息中包括RAN设备的标识信息,以请求UPF网元返回该RAN设备与UPF网元之间的CN PDB。例如,RAN设备的标识信息包括RAN设备的网络协议(internet protocol,IP)地址。可选的,该N4会话建立请求消息中还包括指示信息,该指示信息用于指示UPF网元返回该RAN设备与UPF网元之间的CN PDB。

可选的,该N4会话建立请求消息中还包括标识第一流的流信息。例如,第一流为QoS流(QoS flow),标识第一流的流信息为5QI或QFI。这样,通过该N4会话建立请求消息,SMF网元请求UPF网元返回用于指示RAN设备与UPF网元之间与第一流对应的CN PDB。

可选的,在SMF网元向UPF网元发送N4会话建立请求消息前,SMF网元先查找该SMF网元中是否存有该RAN设备与UPF网元之间的CN PDB或是否存有该RAN设备与UPF网元之间与第一流对应的CN PDB。如果SMF网元中没有该CCN PDB,SMF网元才向UPF网元发送包括RAN网元标识信息的上述N4会话建立请求消息。如果SMF网元中存有该CN PDB,SMF可直接确定该RAN设备与UPF网元之间的CN PDB或该RAN设备与UPF网元之间与第一流对应的CN PDB,上述N4会话建立请求消息可以不携带RAN设备的标识信息,或者,也可跳过步骤1704和1705。

步骤1705,UPF网元收到N4会话建立请求消息后,通过N4会话建立应答消息向SMF网元返回CN PDB。可选的,若该N4会话建立请求消息中还包括标识第一流的流信息,返回的CN PDB为RAN设备与UPF网元之间与第一流对应的CN PDB。

例如,UPF中预配置有该UPF与各个RAN设备之间的CN PDB。例如,网络管理系统可以获取RAN和UPF之间的拓扑信息(例如,传输距离),据此生成RAN设备和UPF网元之间的CNPDN,并在上电阶段配置给各UPF网元。或者,UPF网元可通过QoS监测(monitoring),获取QoS监测结果中的CN PDB。

UPF网元收到N4会话建立请求消息后,根据RAN设备的标识信息确定该UPF网元与该RAN设备之间的CN PDB,向SMF网元发送该CN PDB。

可选的,SMF网元收到CN PDB后,可存储收到的CN PDB。这样,若后续来自同一个RAN设备的不同QoS流,如果SMF网元选择了同一个UPF网元,SMF网元可以无需向UPF网元请求,直接重用存储的CN PDB。

SMF网元收到CN PDB之后,可执行如下任一实现方式中的步骤:第一种实现方式对应步骤1706和1707,第二种实现方式对应步骤1708和1709。

在第一种实现方式中:

步骤1706,SMF网元根据CN PDB以及UE和UPF网元之间端到端的PDB确定AN PDB。

例如,SMF网元根据5QI获得UE和UPF网元之间端到端的PDB。如果5QI是标准值,SMF网元可以根据5QI获取UE和UPF网元之间的PDB;如果5QI不是标准值,SMF网元可以从QFI对应的QoS信息中获取UE和UPF网元之间的PDB。之后,SMF网元将UE和UPF网元之间端到端的PDB减去CN PDB,以得到AN PDB。

需要说明的是,CN PDB是RAN和UPF网元之间的PDB,通常情况下与5QI可以无关。也就是说,即对于不同的5QI,CN PDB没有区别。但是由于协议中也有预留位,UPF网元也可以根据5QI在数据报文外层IP头设置差分服务码点(differentiated services code point,DSCP)来进行区分传输,这样会导致CN PDB的差别。因此本发明也支持基于不同5QI或QFI,CN PDB不同,也就是步骤1704中SMF网元请求UPF网元返回用于指示RAN设备与UPF网元之间与第一流对应的CN PDB。

然而,不管CN PDB是否与流信息相关,确定的AN PDB和5QI(或QFI)相关联(或称为有绑定关系),不同的5QI(或QFI)对应不同的AN PDB。步骤1707,SMF网元向RAN设备发送ANPDB。

例如,SMF网元通过调用AMF网元的通信服务Namf_Communication_N1N2MessageTransfer或通过调用SMF网元的更新会话管理上下文的服务Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext,向AMF网元发送PDU会话ID和N2 SM信息。其中,N2 SM信息包括PDU会话ID、QFI和上述AN PDB。例如,上述AN PDB包括在QFI对应的QoS信息(QoSProfile)中。AMF网元将收到的N2 SM信息向RAN设备发送。相应的,RAN设备接收包含在N2SM信息中的AN PDB。

在第二种实现方式中:

步骤1708,SMF网元向RAN设备发送CN PDB。

类似的,SMF网元通过调用AMF网元的通信服务Namf_Communication_N1N2MessageTransfer或通过调用SMF网元的更新会话管理上下文的服务Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext,向AMF网元发送PDU会话ID和N2 SM信息。其中,N2 SM信息包括PDU会话ID和上述CN PDB。例如,上述CN PDB包括在各QFI对应的QoS信息(QoS Profile)中。AMF网元将收到的N2 SM信息向RAN设备发送。相应的,RAN设备接收包含在N2 SM信息中的CN PDB。

需要说明的是,QoS profile中本来就包括5QI。这里,如果CN PDB是设备粒度的,即CN PDB与5QI无关,则发送CN PDB时就可以不需要关联5QI。如果CN PDB是流粒度的,即,CN PDB与5QI相关,则不同5QI有不同的CN PDB,提供CN PDB的时候要同时提供5QI。在本申请中,如果CN PDB包括在QoS Profile中,那么因为QoS Profile本身包括5QI,就不需要额外绑定CN PDB和5QI的关系。如果CN PDB包括在N2 SM信息中非QoS profile的部分中,就要提供与CN PDB关联的5QI。

步骤1709,RAN设备根据CN PDB以及UE和UPF网元之间端到端的PDB确定AN PDB。

例如,RAN设备根据5QI获得UE和UPF网元之间端到端的PDB。如果5QI是标准值,RAN设备可以根据5QI获取UE和UPF网元之间的PDB;如果5QI不是标准值,RAN设备可以从核心网下发的QFI对应的QoS信息中获取UE和UPF网元之间的PDB。之后,RAN设备将UE和UPF网元之间端到端的PDB减去CN PDB,以得到AN PDB。

对于上述任一种实现方式,AN获取到AN PDB后执行步骤1710。

步骤1710,RAN设备根据AN PDB调度UE和RAN设备的空口资源。

如上所述,由于AN PDB和5QI(或QFI)相关联,RAN设备根据与5QI(或QFI)相关联的AN PDB,对5QI(或QFI)对应的QoS流调度空口资源。

步骤1710后可继续建立PDU会话的流程的剩余步骤,包括但不限于:RAN设备和UE交互完成空口配置,RAN设备和AMF网元交互,AMF网元和SMF网元交互完成PDU会话管理上下文的更新,完成会话建立流程。

图18所示为根据本申请实施例提供一种处理QoS参数的另一信令交互图。图18将结合图17进行描述。如图18所示,该方法包括如下步骤:

步骤1801,UE发起PDU会话建立流程。UE向AMF网元发送PDU会话建立请求消息。

例如,UE向AMF网元发送非接入层(non-access stratum,NAS)消息。NAS消息中包括单网络切片选择辅助信息(single-network slice selection assistanceinformation,S-NSSAI)和PDU会话建立请求消息。该PDU会话建立请求消息中至少包括PDU会话ID。

步骤1802,AMF网元选择SMF网元,SMF网元选择PCF网元。

之后,可执行如下任一实现方式中的步骤:第一种实现方式对应步骤1803至1805,第二种实现方式对应步骤1806至1808,第三种实现方式对应1809。

在第一种实现方式中:

步骤1803,SMF网元选择UPF网元。

步骤1804,SMF网元向NRF网元发送UPF网元的标识信息和RAN设备的标识信息,以请求NRF网元返回该RAN设备与UPF网元之间的CN PDB。

例如,SMF网元可以通过调用NRF网元的网络功能发现(Nnrf_NFDiscovery)的服务,向NRF网元发送包括UPF网元的标识信息和RAN设备的标识信息的网络功能发现请求(Nnrf_NFDiscovery_Request)消息。

可选的,SMF网元可以先根据步骤1801中携带的S-NSSAI判断该会话对应URLLC业务,再向NRF网元请求该RAN设备与UPF网元之间的CN PDB。

步骤1805,NRF网元向SMF网元发送该UPF网元与RAN设备之间的CN PDB。

在第二种实现方式中:

步骤1806,SMF网元向NRF网元发送RAN设备的标识信息和SMF网元的服务区域信息,以请求NRF网元返回位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个UPF网元的标识信息,以及所述至少一个UPF网元中各UPF网元与该RAN设备之间的CN PDB。

类似的,例如,SMF网元可以通过调用NRF网元的网络功能发现的服务,向NRF网元发送包括RAN设备的标识信息和SMF网元的服务区域信息网络功能发现请求消息。

类似的,可选的,SMF网元可以先根据步骤1801中携带的S-NSSAI判断该会话对应URLLC业务,再向NRF网元发送RAN设备的标识信息和SMF的服务区域信息。

步骤1807,SMF网元从NRF网元接收位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个UPF网元的标识信息,以及所述至少一个UPF网元中各UPF网元与该RAN设备之间的CN PDB集合。

步骤1808,SMF网元从收到的CN PDB集合中确定CN PDB,并选择UPF网元。

可选的,SMF网元从收到的CN PDB集合中选择值最小的CN PDB作为CN PDB,并选择相应的UPF网元。因此,可将尽可能多的资源留给RAN侧,减轻空口资源的压力。

举例来说,SMF网元都服务区域内包括了UPF1和UPF2。在步骤1807中,SMF网元收到的CN PDB集合包括(UPF1,RAN1)的CN PDB 1和(UPF2,RAN1)的CN PDB 2。其中,CN PDB1的值小于CN PDB 2的值。那么,SMF从CN PDB集合中选择CN PDB 1作为确定的CN PDB,相应的,选择UPF1网元。

在第三种实现方式中:

SMF网元上存有SMF服务区域内各个UPF网元与各个RAN设备之间的CN PDB集合。

例如,在SMF网元上电时,SMF网元向NRF网元发送SMF网元的服务区域信息。NRF网元收到SMF网元的服务区域信息后,向SMF网元返回位于SMF服务区域内各个UPF网元的标识信息、位于SMF服务区域内各个RAN设备的标识信息,以及UPF网元与RAN设备之间各自的CNPDB。由此,SMF网元上存有了SMF服务区域内各个UPF网元与各个RAN设备之间的CN PDB集合。

步骤1809,SMF网元根据RAN设备的标识信息,从存储的CN PDB集合中确定CN PDB,并选择UPF网元。

可选的,SMF网元根据RAN设备的标识信息,从存储的CN PDB集合中选择值最小的CN PDB作为CN PDB,并选择相应的UPF网元。因此,可将尽可能多的资源留给RAN侧,减轻空口资源的压力。

举例来说,在步骤1807中,SMF网元存储的CN PDB集合包括(UPF1,RAN1)的CNPDB1,(UPF1,RAN2)的CN PDB 2,(UPF2,RAN1)的CN PDB 3,(UPF2,RAN3)的CN PDB 4。其中,CN PDB 1的值小于CN PDB 3的值。在会话建立的过程中,假设RAN设备的标识信息对应RAN1,SMF网元根据CN PDB 1和CN PDB 3的大小,选择CN PDB值小的CN PDB 1,并选择相应的UPF1。

在上述任一实现方式中,UPF网元的标识信息可以包括UPF网元的IP地址。RAN设备的标识信息可以包括RAN设备的IP地址。

对于上述任一种实现方式,SMF网元获取到CN PDB后执行步骤1810。

步骤1810,SMF网元通过与PCF网元进行交互,从PCF网元获得PCC策略。其中,PCC策略包括5QI。

可选的,SMF网元还向UPF网元发起N4会话建立过程(图中未示出)。

之后,可执行步骤1811和1812,或步骤1813和1814。之后,可执行步骤1815。

步骤1811至1815可参考图17中步骤1706至1710的描述,此处不再赘述。

图19所示为根据本申请实施例提供一种处理QoS参数的又一信令交互图。图19将结合图17和图18进行描述。

在图19的例子中,网络管理系统在SMF网元上预配置SMF服务区域内各个UPF网元与各个RAN设备之间的CN PDB集合。

例如,在SMF网元上电时,网络管理系统向SMF网元配置位于SMF服务区域内各个UPF网元的标识信息、位于SMF服务区域内各个RAN设备的标识信息,以及UPF网元与RAN设备之间各自的CN PDB。或者,在SMF网元上电后,主动向网络管理系统发送请求,请求获取位于SMF服务区域内各个UPF网元的标识信息、位于SMF服务区域内各个RAN设备的标识信息,以及UPF网元与RAN设备之间各自的CN PDB。

如图19所示,该方法包括如下步骤:

步骤1901和1902可参考图18中步骤1801和步骤1802的描述,此处不再赘述。

步骤1903可参考图18中步骤1809的描述。区别在于:在图18的例子中,CN PDB集合是由NRF网元配置给SMF网元的。在图19的例子中,CN PDB集合是由网络管理系统配置给SMF网元的。

步骤1904可参考图18中步骤1810的描述,此处不再赘述。

可选的,SMF网元还向UPF网元发起N4会话建立过程(图中未示出)。

之后,可执行步骤1905和1906,或步骤1907和1908。之后,可执行步骤1909。

步骤1905至1909可参考图17中步骤1706至1710的描述,此处不再赘述。

除了可以在会话建立的过程中进行QoS参数的分解,也可以在会话修改的过程中进行QoS参数的分解,也可以在业务请求(Service Request)过程中进行QoS参数的分解,在此不详细描述。

除了此之外,也可以在切换的过程中进行QoS参数的分解。以下将以SMF网元从UPF网元获取CN PDB为例进行描述,然而,也可基于图18从NRF网元获取CN PDB或图19中网络管理系统将CN PDB配置在SMF网元的方式,在切换过程中进行QoS参数的分解。

例如,可以在切换的准备阶段进行QoS参数的分解和下发。图20示出了基于Xn切换进行的处理QoS参数的方法的信令交互图。图21示出了基于N2切换进行的处理QoS参数的方法的信令交互图。Xn切换是指UE的切换是基于源RAN设备和目标RAN设备之间的Xn接口进行的,N2切换是指UE的切换是基于AMF网元和RAN设备之间的N2接口进行的(例如,当源RAN设备和目标RAN设备之间不存在Xn接口)。

如图20所示,该方法包括如下步骤:

步骤2001,源RAN设备做出切换决定后,向目标RAN设备发送切换请求(handoverrequest)消息。该切换请求消息中包括待切换的PDU会话ID。

步骤2002,目标RAN设备向SMF网元发送请求消息。例如,该切换请求消息为切换要求(handover required)消息。其中,该请求消息中包括待切换的PDU会话ID。

步骤2003,SMF网元选择中间UPF网元。

该步骤为可选步骤。

步骤2004,SMF网元发起N4会话修改过程。

例如,SMF网元向锚点UPF网元发送N4会话修改请求消息。其中,该N4会话修改请求消息中包括目标RAN设备的标识信息,以请求UPF网元返回该目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB。可选的,该N4会话修改请求消息中还包括指示信息,该指示信息用于指示UPF网元返回目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB。

可选的,该N4会话修改请求消息中还包括标识第一流的流信息。例如,第一流为QoS流(QoS flow),流信息为5QI或QFI。这样,通过该N4会话修改请求消息,SMF网元请求UPF网元返回用于指示目标RAN设备与锚点UPF网元之间与第一流对应的CN PDB。

可选的,在SMF网元向UPF网元发送N4会话修改请求消息前,SMF网元先查找该SMF网元中是否存有该目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB。如果SMF网元中没有目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB,SMF网元才向UPF网元发送包括目标RAN设备标识信息的上述N4会话修改请求消息。如果SMF网元中存有该目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CNPDB,SMF可直接确定目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB,上述N4会话修改请求消息可以不携带目标RAN设备的标识信息,或者,也可跳过步骤2004和2005。

步骤2005,UPF网元收到N4会话修改请求消息后,通过N4会话修改应答消息向SMF网元返回CN PDB。可选的,若该N4会话建立请求消息中还包括标识第一流的流信息,返回的CN PDB为目标RAN设备与锚点UPF网元之间与第一流对应的CN PDB。

步骤2006,SMF网元向目标RAN设备发送切换响应消息。在一种实现方式中,SMF网元根据CN PDB以及5QI确定AN PDB,并通过AMF网元向目标RAN设备发送包含AN PDB的切换响应消息。SMF网元如何根据CN PDB以及5QI确定AN PDB可参考步骤1706的描述,此处不再赘述。此外,切换响应消息中还包括待切换的PDU会话ID和与AN PDB对应的流信息(QFI或5QI)。

在另一种实现方式中,SMF网元通过AMF网元向目标RAN设备发送包括CN PDB的切换响应消息。此外,切换响应消息中还包括待切换的PDU会话ID。可选的,切换响应消息中还包括与AN PDB对应的流信息(QFI或5QI)。目标RAN设备收到切换响应消息后,根据CN PDB以及5QI确定AN PDB。目标RAN设备如何根据CN PDB以及5QI确定AN PDB可参考步骤1709的描述,此处不再赘述。

步骤2007,目标RAN设备进行准入控制。

例如,目标RAN设备根据AN PDB和5QI,判断是否允许QFI对应的QoS流进行切换,从而确定接受的QoS流列表(Accepted QoS Flow list)。例如,目标RAN设备根据5QI获取对应的QoS需求(丢包率需求),根据AN PDB获取对应的时延需求,还可以根据QoS Profile中的保证流比特率(guaranteed flow bit rate,GFBR)、最大流比特率(maximum flow bitrate,MFBR)以及优先级等参数,确定能够满足上述时延、带宽和丢包率需求的允许切换的PDU会话以及允许切换的PDU会话中允许切换的QoS流。

步骤2008,目标RAN设备向源RAN设备发送切换请求确认(ACK)消息。

之后,可执行剩余的切换流程,例如,切换执行阶段和切换完成阶段的各个步骤。

切换完成后,目标RAN设备根据AN PDB调度空口资源。

也就是说,目标RAN设备根据QFI对应的AN PDB,为对应的QoS流分配无线资源。

本实施例中步骤2004和步骤2005以步骤1601/1611中的方式一“控制面网元从第一用户面功能网元获取第一QoS参数”为例,也可支持步骤1601/1611中的方式二、方式三和方式四描述的SMF获取第一QoS参数的方法。在此不再赘述。

图21所示的方法包括如下步骤:

步骤2101,源RAN设备确定触发切换后,向AMF网元发送切换请求(handoverrequired)消息,该切换请求消息中包括目标RAN设备的标识信息和待切换的PDU会话标识。

步骤2102,AMF网元向待切换PDU会话对应的SMF网元请求更新UE的上下文。

例如,AMF网元可以通过调用SMF网元的更新SM上下文(Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext)的服务,向SMF网元发送UE上下文更新请求消息。该UE上下文更新请求消息中包括目标RAN设备的标识信息。

步骤2103,SMF网元发起N4会话修改流程,向锚点UPF网元发送包括目标RAN设备标识信息的N4会话修改请求消息,以请求UPF网元返回该目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB。

步骤2104,UPF网元收到N4会话修改请求消息后,通过N4会话修改应答消息向SMF网元返回CN PDB。

步骤2103和步骤2104可参考步骤2004和2005的描述,此处不再赘述。

步骤2105,SMF网元向AMF网元返回UE上下文更新响应消息。

在一种实现方式中,SMF网元根据CN PDB以及5QI确定AN PDB,并向AMF网元发送包含AN PDB的上下文更新响应消息。SMF网元如何根据CN PDB以及5QI确定AN PDB可参考步骤1706的描述,此处不再赘述。此外,上下文更新响应消息中还包括待切换的PDU会话ID和与AN PDB对应的流信息(QFI或5QI)。

在另一种实现方式中,SMF网元向AMF网元发送包括CN PDB的上下文更新响应消息。此外,上下文更新响应消息中还包括待切换的PDU会话ID。可选的,上下文更新响应消息中还包括与AN PDB对应的流信息(QFI或5QI)。

步骤2106,AMF网元管理来自与待切换PDU会话对应的各个SMF网元的UE上下文更新响应消息。

步骤2107,AMF网元将收到的AN PDB或CN PDB通过切换请求(handover request)消息发送至目标RAN设备。

若目标RAN设备收到CN PDB,则根据CN PDB以及5QI确定AN PDB。目标RAN设备如何根据CN PDB以及5QI确定AN PDB可参考步骤1709的描述,此处不再赘述。

步骤2108,目标RAN设备进行准入控制。

步骤2108可参考步骤2007的描述,此处不再赘述。

步骤2109,目标RAN设备向AMF网元发送切换请求确认(ACK)消息。

之后,可执行剩余的切换流程,例如,切换执行阶段和切换完成阶段的各个步骤。

切换完成后,目标RAN设备根据AN PDB调度空口资源。

类似的,本实施例中步骤2103和步骤2104以步骤1601/1611中的方式一“控制面网元从第一用户面功能网元获取第一QoS参数”为例,也可支持步骤1601/1611中的方式二、方式三或方式四描述的SMF获取第一QoS参数的方法。在此不再赘述。

QoS参数的分解和下发除了可以在切换的准备阶段进行,也可以在切换的完成阶段进行。在切换的完成阶段进行的处理对Xn切换和N2切换都适用。图22将以基于Xn切换为例进行描述。

图22所示的方法包括如下步骤:

空口切换完成后,即完成切换执行后,进入切换完成阶段。在切换完成阶段,源RAN设备将收到的下行数据转发至目标RAN设备,最终发送至UE。

步骤2201,目标RAN设备向AMF网元发送N2路径切换请求(N2 path switchrequest)消息。

需要说明的是,在N2切换的场景下,在步骤2201中,目标RAN设备向AMF网元发送切换通知(handover notify)消息。

步骤2202,AMF网元向待切换PDU会话对应的SMF网元请求更新UE的上下文。

例如,AMF网元可以通过调用SMF网元的更新SM上下文(Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext)的服务,向SMF网元发送UE上下文更新请求消息。该UE上下文更新请求消息中包括目标RAN设备的标识信息。

步骤2203,SMF网元发起N4会话修改流程,向锚点UPF网元发送包括目标RAN设备标识信息的N4会话修改请求消息,以请求UPF网元返回该目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB。

步骤2204,UPF网元收到N4会话修改请求消息后,通过N4会话修改应答消息向SMF网元返回CN PDB。

步骤2203和步骤2204可参考步骤2004和2005的描述,此处不再赘述。

步骤2205,SMF网元向AMF网元返回UE上下文更新响应消息。

在一种实现方式中,SMF网元根据CN PDB以及5QI确定AN PDB,并向AMF网元发送包含AN PDB的上下文更新响应消息。SMF网元如何根据CN PDB以及5QI确定AN PDB可参考步骤1706的描述,此处不再赘述。此外,上下文更新响应消息中还包括待切换的PDU会话ID和与AN PDB对应的流信息(QFI或5QI)。

在另一种实现方式中,SMF网元向AMF网元发送包括CN PDB的上下文更新响应消息。此外,上下文更新响应消息中还包括待切换的PDU会话ID。可选的,上下文更新响应消息中还包括与AN PDB对应的流信息(QFI或5QI)。

步骤2206,AMF网元将收到的AN PDB或CN PDB通过N2路径切换请求确认(N2 pathswitch request ACK)消息发送至目标RAN设备。

若目标RAN设备收到CN PDB,则根据CN PDB以及5QI确定AN PDB。目标RAN设备如何根据CN PDB以及5QI确定AN PDB可参考步骤1709的描述,此处不再赘述。

步骤2207,目标RAN设备根据AN PDB和5QI,判断是否允许QFI对应的QoS流进行切换,从而确定接受的QoS流列表(Accepted QoS Flow list)。例如,目标RAN设备根据5QI获取对应的QoS需求(丢包率需求),根据AN PDB获取对应的时延需求,还可以根据QoSProfile中的保证GFBR、MFBR以及优先级等参数,确定能够满足上述时延、带宽和丢包率需求的允许切换的PDU会话以及允许切换的PDU会话中允许切换的QoS流。

步骤2208,目标RAN设备向源RAN设备发送释放资源消息,以确认切换成功。

切换完成后,目标RAN设备根据AN PDB调度空口资源。

也就是说,目标RAN设备根据QFI对应的AN PDB,为对应的QoS流分配无线资源。

类似的,本实施例中步骤2203和步骤2204以步骤1601/1611中的方式一“控制面网元从第一用户面功能网元获取第一QoS参数”为例,也可支持步骤1601/1611中的方式二、方式三和方式四描述的SMF获取第一QoS参数的方法。在此不再赘述。

因此,结合图20至图22的上述描述,图16所示的方法也可在切换流程中执行。在此场景下,第一接入网设备为切换后服务UE的目标RAN设备。因此,通过在切换流程中执行上述方法,可以确定待切换的PDU会话中QoS流的AN PDB,使得目标RAN设备能够根据AN PDB执行QoS流的准入控制,并根据AN PDB执行切换后的空口资源调度,优化了空口资源的利用。

图23还提供了一种在切换阶段处理QoS参数的方法的流程示意图。该方法适用于Xn切换且在切换的准备阶段执行。图23将结合图20进行描述。图23所示的方法与图20所示的方法的区别在于:在图20中,由目标RAN设备向SMF网元请求目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB,在图23中,由源RAN设备向SMF网元请求目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB。

图23所示的方法包括如下步骤:

步骤2301,源RAN设备做出切换决定后,通过AMF网元向SMF网元发送目标RAN设备的标识信息和待切换的PDU会话ID。

步骤2302,SMF网元发起N4会话修改过程,向锚点UPF网元发送包括目标RAN设备标识信息的N4会话修改请求消息,以请求UPF网元返回该目标RAN设备与锚点UPF网元之间的CN PDB。

步骤2303,UPF网元收到N4会话修改请求消息后,通过N4会话修改应答消息向SMF网元返回CN PDB。

步骤2302和2303可参考步骤2004和2005的描述,此处不再赘述。

步骤2304,SMF网元通过AMF网元向源RAN设备发送AN PDB或AN PDB。

例如,在一种实现方式中,SMF网元根据CN PDB以及5QI确定AN PDB,并通过AMF网元向源RAN设备发送包含AN PDB的消息。SMF网元如何根据CN PDB以及5QI确定AN PDB可参考步骤1706的描述,此处不再赘述。此外,该消息中还包括待切换的PDU会话ID和与AN PDB对应的流信息(QFI或5QI)。

在另一种实现方式中,SMF网元通过AMF网元向源RAN设备发送包括CN PDB的消息。此外,该消息中还包括待切换的PDU会话ID。可选的,该消息中还包括与AN PDB对应的流信息(QFI或5QI)。

步骤2305,源RAN设备向目标RAN设备发送切换请求(handover request)消息。基于源RAN设备从SMF网元收到的消息,该切换请求消息中包括AN PDB或CN PDB。

例如,源RAN设备将与待切换PDU会话相关的QoS流的QoS信息(QoS profile)进行更新,更新后的QoS信息中包括AN PDB或CN PDB。源RAN设备向目标RAN设备发送更新后的QoS信息。

当QoS信息中包括AN PDB时,目标RAN设备收到QoS信息后即可从QoS信息中获取ANPDB。当QoS信息中包括CN PDB时,目标RAN设备根据CN PDB以及5QI确定AN PDB。目标RAN设备如何根据CN PDB以及5QI确定AN PDB可参考步骤1709的描述,此处不再赘述。

步骤2306,目标RAN设备进行准入控制。

步骤2306可参考步骤2007的描述,此处不再赘述。

步骤2307,目标RAN设备向源RAN设备发送切换请求确认(ACK)消息。

之后,可执行剩余的切换流程,例如,切换执行阶段和切换完成阶段的各个步骤。

切换完成后,目标RAN设备根据AN PDB调度空口资源。

类似的,本实施例中步骤2302和步骤2303以步骤1601/1611中的方式一“控制面网元从第一用户面功能网元获取第一QoS参数”为例,也可支持步骤1601/1611中的方式二、方式三和方式四描述的SMF获取第一QoS参数的方法。在此不再赘述。

因此,基于图23的描述,在Xn切换的场景下,第一接入网设备为切换后服务UE的目标RAN设备,第二接入网设备为切换前服务UE的源RAN设备。图16A中的步骤1603和1604可以替换为:控制面网元向第二接入网设备发送第三QoS参数,第二接入网设备向第一接入网设备发送第三QoS参数,第一接入网设备根据从第二接入网设备接收到的第三QoS参数调度终端设备与第一接入网设备之间的空口资源。类似的,图16B中的步骤1612至1614可以替换为:控制面网元向第二接入网设备发送第一QoS参数,第二接入网设备向第一接入网设备发送第一QoS参数,第一接入网设备根据从第二接入网设备接收到的第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数,根据第三QoS参数调度终端设备与第一接入网设备之间的空口资源。

以下分别介绍执行上述用于处理服务质量QoS参数的控制面网元和接入网设备。

在一个实施例中,图9所示的控制面网元90还可以用于实现对应于上述图16A或图16B中由控制面网元所执行的步骤,或对应于上述图17至图23中任一由SMF网元网元所执行的步骤。

例如,在一个实施例中,处理模块902用于获取第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数,根据第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数,收发模块901用于向第一接入网设备(或切换场景下的第二接入网设备)发送第三QoS参数。

在另一个实施例中,处理模块902用于获取第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数,收发模块901用于向第一接入网设备(或切换场景下的第二接入网设备)发送第一QoS参数,第一QoS参数用于终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数的确定。

由此,相对于现有技术中第一接入网设备根据UE和UPF之间端到端的QoS参数进行空口资源调度,根据本申请实施例的方法,第一接入网设备可根据更精准的QoS参数,即,UE和AN之间的QoS参数,进行空口资源调度,从而优化了空口资源的利用。可选的,处理模块902用于从第一用户面功能网元获取第一QoS参数;从网元发现功能设备获取第一QoS参数;从网络管理系统获取第一QoS参数;或,从网络数据分析功能设备获取第一QoS参数。

可选的,处理模块902控制收发模块901向第一用户面功能网元发送第一接入网设备的标识信息,从第一用户面功能网元接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数。进一步的,在一种可能的设计中,处理模块902控制收发模块901向第一用户面功能网元发送标识第一流的流信息,第一QoS参数用于指示第一接入网设备与第一用户面功能网元之间与第一流对应的QoS参数。

在一种可能的设计中,处理模块902控制收发模块901向网元发现功能设备发送第一接入网设备的标识信息和第一用户面功能网元的标识信息,从网元发现功能设备接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数。

在另一种可能的设计中,处理模块902控制收发模块901:

向网元发现功能设备发送第一接入网设备的标识信息和控制面网元的服务区域信息,从网元发现功能设备接收位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个用户面功能网元的标识信息,以及至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与第一接入网设备之间的QoS参数,处理模块902用于从QoS参数中确定第一QoS参数;或

向网元发现功能设备发送控制面网元的服务区域信息,从网元发现功能设备接收位于服务区域信息所指示的区域内的至少一个用户面功能网元的标识信息、与至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元通信的接入网设备的标识信息,以及至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与接入网设备之间的QoS参数,处理模块902用于根据第一接入网设备的标识信息从QoS参数中确定第一QoS参数。

结合上述可能的设计,进一步的,处理模块902控制收发模块901从网元发现功能设备收到的至少一个用户面功能网元中各用户面功能网元与接入网设备之间的QoS参数,确定第一用户面功能网元。

此外,图10所示的通信装置还可以用于实现对应于上述图16A或图16B中由第一接入网设备所执行的步骤、或图17至图19中任一中由RAN设备所执行的步骤,或图20

至图23中任一中由目标RAN设备所执行的步骤。

例如,处理模块1002用于获取终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数,根据QoS参数调度终端设备与第一接入网设备之间的空口资源。

由此,相对于现有技术中第一接入网设备根据UE和UPF之间端到端的QoS参数进行空口资源调度,根据本申请实施例的方法,第一接入网设备可根据更精准的QoS参数,即,UE和AN之间的QoS参数,进行空口资源调度,从而优化了空口资源的利用。

在一种可能的设计中,处理模块1002用于控制收发模块1001从控制面网元接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数,处理模块1002用于根据第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的QoS参数。

在另一种可能的设计中,处理模块1002用于控制收发模块1001从控制面网元接收QoS参数。

在又一种可能的设计中,处理模块1002用于控制收发模块1001从第二接入网设备接收QoS参数。其中,第一接入网设备为切换后服务终端设备的目标接入网设备,第二接入网设备为切换前服务终端设备的源接入网设备。此时,处理模块1002还用于根据QoS参数对终端设备执行切换准入控制。

此外,图10所示的通信装置还可以用于实现对应于上述图20至图23中任一中由源RAN设备所执行的步骤。

例如,在一个实施例中,处理模块1002用于控制收发模块1001从控制面网元接收第一接入网设备与第一用户面功能网元之间的第一QoS参数,处理模块1002用于根据第一QoS参数和终端设备与第一用户面功能网元之间的第二QoS参数,确定终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数。处理模块1002用于控制收发模块1001向第一接入网设备发送第三QoS参数。

在另一个实施例中,处理模块1002用于控制收发模块1001从控制面网元接收终端设备与第一接入网设备之间的第三QoS参数。处理模块1002用于控制收发模块1001向第一接入网设备发送第三QoS参数。

其中,第一接入网设备为切换后服务终端设备的目标接入网设备,第二接入网设备为切换前服务终端设备的源接入网设备。

由此,相对于现有技术中第一接入网设备根据UE和UPF之间端到端的QoS参数进行空口资源调度,根据本申请实施例的方法,在切换场景中,第二接入网设备能够从控制面网元接收第一QoS参数或第三QoS参数,进而向第一接入网设备设备发送,使得第一接入网设备可根据更精准的QoS参数,即,UE和AN之间的QoS参数,进行空口资源调度,从而优化了空口资源的利用。

此外,图15中的存储器1503存储处理器1502执行上述由控制面网元执行服务质量QoS参数的方法时需要调用的程序代码。或者,计算机可读存储介质中1504存储了上述由控制面网元执行服务质量QoS参数的方法时需要调用的程序代码。图15中的处理器1502能够调用存储器1503或计算机可读存储介质1504中的程序代码,执行上述控制面网元、第一接入网设备或第二接入网设备执行的操作。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

所属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,装置和模块的具体工作过程,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,所述模块的划分,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,例如多个模块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,装置或模块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模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块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模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。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。所述集成的模块如果以软件功能模块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。

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程序指令时,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(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储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,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍,本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

相关技术
  • 一种网元耗电量确定方法、装置、存储介质及计算设备
  • 光纤位置确定方法及装置、网元、存储介质和处理器
  • 服务网元的扩缩方法、系统及计算机可读存储介质
  • 用于增强存储设备的服务质量的存储系统、方法和非暂态计算机可读介质
  • 一种事务处理方法、管理服务器、事务处理系统和存储介质
  • 一种处理服务质量QoS参数的方法、网元、系统及存储介质
  • 一种异常行为无人机的处理方法、网元、系统及存储介质
技术分类

06120116068632