在5G网络中对分组有效载荷数据进行选择性压缩

背景技术

由于带宽和其他因素的改进，电信行业中的进步已经成为许多按需和网络提供的技术(像人工智能(AI)处理)成功的关键使能者。5G技术(参考用于宽带蜂窝网络的第五代技术标准)被期望经由更高的带宽(例如，每秒1千兆比特)、物联网(IoT)设备接入的融合和其他进步更进一步推动从属技术。

发明内容

通过提供一种计算机实现的方法，克服了现有技术的缺点并且提供了附加的优点。该方法通过无线连接到宽带蜂窝网络的用户设备(UE)无线地接收拥塞信号。拥塞信号是基于宽带蜂窝网络的硬件中的网络流量拥塞接收的并且指示网络流量拥塞。该方法确定UE的当前处理器利用率。然后，该方法基于所接收的拥塞信号、所确定的当前处理器利用率以及用于数据压缩和解压缩的已知时间，确定是否自动启用UE上的选择性分组有效载荷数据压缩。基于确定自动启用选择性分组有效载荷数据压缩，该方法压缩由UE生成的数据分组的有效载荷数据并且转发具有压缩的有效载荷数据的数据分组以供在宽带蜂窝网络上传输。

从一个方面来看，本发明提供一种计算机实现的方法，包括：由无线连接到宽带蜂窝网络的用户设备(UE)无线地接收拥塞信号，所述拥塞信号是基于所述宽带蜂窝网络的硬件中的网络流量拥塞来接收的并且指示所述网络流量拥塞；确定所述UE的当前处理器利用率；基于所接收的拥塞信号、所确定的当前处理器利用率以及用于数据压缩和解压缩的已知时间，确定是否自动启用所述UE上的选择性分组有效载荷数据压缩；以及基于确定自动启用选择性分组有效载荷数据压缩，压缩由所述UE生成的一个或多个数据分组的有效载荷数据并且将所述一个或多个数据分组与经压缩的有效载荷数据一起转发以供在所述宽带蜂窝网络上传输。

从另一方面来看，本发明还提供了一种计算机系统，该计算机系统包括存储器和与该存储器通信的处理器，其中该计算机系统被配置为执行一种方法。该方法通过无线连接到宽带蜂窝网络的用户设备(UE)无线地接收拥塞信号。该拥塞信号是基于宽带蜂窝网络的硬件中的网络流量拥塞来接收的并且指示网络流量拥塞。该方法确定UE的当前处理器利用率。然后，该方法基于所接收的拥塞信号、所确定的当前处理器利用率以及用于数据压缩和解压缩的已知时间，确定是否自动启用UE上的选择性分组有效载荷数据压缩。基于确定自动启用选择性分组有效载荷数据压缩，该方法压缩由UE生成的数据分组的有效载荷数据并且将数据分组与经压缩的有效载荷数据一起转发以供在宽带蜂窝网络上传输。

从又一方面来看，本发明进一步提供一种计算机程序产品，其包括可由处理电路读取并且存储用于由处理电路执行的指令的计算机可读存储介质，该计算机程序产品被提供用于执行方法。该方法通过无线连接到宽带蜂窝网络的用户设备(UE)无线地接收拥塞信号。该拥塞信号是基于宽带蜂窝网络的硬件中的网络流量拥塞来接收的并且指示网络流量拥塞。该方法确定UE的当前处理器利用率。然后，该方法基于所接收的拥塞信号、所确定的当前处理器利用率以及用于数据压缩和解压缩的已知时间，确定是否自动启用UE上的选择性分组有效载荷数据压缩。基于确定自动启用选择性分组有效载荷数据压缩，该方法压缩由UE生成的数据分组的有效载荷数据并且将数据分组与经压缩的有效载荷数据一起转发以供在宽带蜂窝网络上传输。

通过在此描述的概念实现了附加特征和优点。

附图说明

现在将仅通过举例并参考以下附图描述本发明的优选实施例：

图1描述了5G宽带蜂窝网络上的数据传输的示例概念图；

图2描述了5G用户平面协议栈的部件；

图3描述了5G宽带蜂窝网络中的拥塞的示例性概念图；

图4描绘了合并和使用本文描述的方面的物理网络功能的概念表示；

图5描绘了合并和使用本文所描述的方面的移动设备(UE)的概念表示；

图6描绘了根据本文描述的方面的在用户端点处的5G用户平面协议栈与基站设备之间的无线电通信消息；

图7描绘了根据本文描述的各方面的用户端点设备的用户平面协议栈中的通信；

图8A-图8B描绘了根据本文描述的方面的用于选择性分组有效载荷数据压缩的示例过程；

图9描述了结合和/或使用本文描述的方面的计算机系统和关联设备的一个实例；

图10示出了根据本发明的实施方式的云计算环境；以及

图11描述了根据本发明的实施方式的抽象模型层。

具体实施方式

本文描述的是用于电信网络(例如，5G宽带蜂窝网络)中的数据分组有效载荷的选择性压缩的方法。图1描述了5G宽带蜂窝网络上的数据传输和驻留在通信端点(诸如，客户端/用户设备和核心云的目标云端点)之间的部件的示例高级概念图。参照图1，核心云102是用户设备(UE)端点(例如，未描述的诸如智能电话的基于蜂窝的端点)与其交互的云环境。通常，作为示例，该交互是访问由核心云的计算设备提供的服务，例如数据相关服务和/或蜂窝电话呼叫服务。

UE是存在于称为‘最后一英里’(104)的位置中的用户无线设备。“最后一英里”是指UE和电信提供商的核心网络之间的链路的术语。在5G电信技术中，‘最后一英里’通常包括促进UE和各个基站/无线电端点(106)之间的无线电通信的硬件和软件。这些设备经由前/回程网络108与提供与其他网络(例如，用于5G管理和其他服务的边缘云网络112)的连接性的光接入网络110通信。边缘云112的系统提供5G服务和可编程性平面114，该可编程性平面114具有与服务编排118密切协调工作的基础设施管理平面116，以编排被提供给UE的5G连接服务。

在该示例中，光接入网络110经由与光核心网络122通信至核心云102的光城域网120来提供对核心云102的连通性和接入。组件/网络之间的链路/线路表示用于通信数据的有线/无线通信路径，并且可以包括额外的/其他介入的系统/网络。5G相关的数据传输通过链路124、126、128发生在UE与边缘云112之间。此外，控制命令130可以在无线电端点106和连接的UE之间传送。

在本文中也称为5G、“5G NR”、“新无线电”或仅仅“NR”5G电信技术是指由第三代合作伙伴计划(3GPP)监督的第五代无线电接入技术。图2在高级视图(作为栈202)和更详细的视图220处描述了5G用户平面协议栈的方面。NR的媒体接入控制(MAC)层204以逻辑信道224的形式向无线电链路控制(RLC)层206提供服务。这些逻辑信道是用于在无线电接口和5G固定接入网络上传输输入/输出(IO)命令(例如，网络数据分组)和控制指令的虚拟化通信网络接口。逻辑信道由其承载的信息类型定义，并且通常被区分为(i)用于控制和配置信息传输的控制信道或(ii)用于用户数据的传输的业务/传输信道。5G NR技术使得能够使用5G网络切片模型在单个无线电承载网络上创建多个逻辑信道。逻辑信道用于将专用流量从UE设备携带至5G网络。当创建从单个设备到5G网络的多个信道时，这些信道在包传输中递送并行性，这减少了5G网络资源的独占锁定，因此提供了性能益处。

具体地，通过UE设备的用户平面栈202/220的两个UE(UR1、UEn)的下行链路分组流214通过服务质量(QoS)流222进入服务数据适配协议(SDAP)层210中的QoS流处理组件223。分组经由用于鲁棒性报头压缩(ROHC)228和安全处理230(诸如加密)的无线电承载226进入分组数据汇聚协议(PDCP)层208。然后，在RLC层206中，经由RLC信道232转发分组以用于分段自动重复请求(ARQ)234。分组在逻辑信道224上传输到MAC层204中用于调度/优先级处理236。MAC层复用238个去往相应UE的分组以用于混合自动重传请求(HARQ)240差错控制/校正，然后到达传输信道242直至物理层212，这指的是用于在网络上传输的物理设备硬件。

PDCP层传统上执行报头压缩、加密和其他数据汇聚活动，诸如用于物理基础设施上的分组传输的分组对准。典型的PDCP处理压缩5G数据分组的分组报头，但不压缩分组效载荷(即，分组的效载荷数据)。然而，存在5G分组的有效载荷压缩的能力。在这样的实现中，PDCP具有压缩机制，该压缩机制捕获来自上层协议(诸如UE栈中的SDAP)的数据分组并在通过无线电链路接口发送分组之前使用现有压缩技术/算法(诸如霍夫曼编码或LZ77)来压缩整个分组。由于整个有效载荷被压缩(可能除了单独的、可选的ROHC压缩之外)，RLC、MAC和PHY无线电链路层流量的负载被减少，并可在NR技术中提供更好的拥塞控制。进一步，这有助于提高无线电接口的容量并且向NR复用提供益处。

有效载荷压缩机制可以被注入到5G UE的PDCP中以收集进入的分组并且对来自系统上层的每个分组执行数据(分组有效载荷)压缩和汇聚。下一代电信网络和应用软件的进步允许从应用层到用于通过蜂窝网络接口传输数据的E-UTRAN节点B设备(也称为“演进节点B”、“eNodeB”和“eNB”设备)增加专用逻辑信道的数量。E-UTRAN节点B设备被称为“eNodeB”。在5G技术的上下文中，eNodeB有时被称为“5G演进节点B”、“5G eNodeB”、“gNodeB”、“下一代eNodeB”、“NG eNB”或“5GeNB”设备，以通过NR传输数据。有时，将命名简化成使用“eNodeB”来涵盖任何前述设备，即具有传统3G、4G/LTE和/或5G技术的能力的设备，并且在此对eNodeB的引用涵盖5G演进节点B设备。

在这些实施方式中，所有的应用信道将分组传输至PDCP，并且随后处理分组的较低协议通过无线电链路将数据传输至目的地。当数据被提交给PDCP层时，PDCP在将其转发到RLC控制之前处理对齐和数据收敛。在5G中启用软件定义的网络切片模型的情况下，用户平面协议需要优化以采用逻辑信道(专用业务信道-“DTCH”)的软件定义控制，同时考虑NR拥塞的情况。

引入PDCP处理以在NR中结合分组有效载荷数据(和ROHC报头)压缩产生等待时间，并且在某些情况下不适于使用，这是因为压缩算法是时间和空间复杂的。这是为什么许多应用和逻辑信道没有采用基于PDCP的有效载荷压缩作为UE设备的默认的原因之一。当PDCP用于有效载荷/全分组压缩时，该压缩(以及在接收设备处的后续解压缩)所需的时间可有助于显著的无线电和网络等待时间。对于每个移动应用而言，使用全有效载荷数据压缩来降低网络工作负荷是不实际的。因此，应用通常支持在无线电链路(其进一步转换为S1承载)上传输非压缩分组，这有助于增加在无线电上的数据传输。预期5G为速度敏感应用(例如，增强现实和许多其他数据密集应用)提供实时数据传输，其中无线电链路数据传输将是相对大的运输。

在峰值网络接入期间，NR技术的无线电链路可能会由于无线电链路复用中分组数据传输时隙的不可用性而经历网络拥塞。称为专用业务信道(DTCH)的NR个逻辑信道使用多路复用来共享可用的无线电链路资源。在eNodeB和UE上提供必要的虚拟基础设施(VI)以支持终端用户设备通常需要经由软件的直接硬件元件支持或其仿真以用于在共享基础设施上复用业务。所以，在许多用户接入相同资源集的峰值时间期间无线电链路可变得拥塞。常见的场景是当许多另外的用户开始连接到eNodeB并且发起DTCH的创建时。负责eNodeB控制的物理网络功能(PNF)(即，由专用PNF硬件元件上的软件实现的功能)可变成瓶颈的。

图3描述了5G宽带蜂窝网络中的拥塞的示例性概念图。5G网络300包括核心网络部分302(也称为“固定接入网络”(FAN))和包括eNodeB 306和UE 308的无线电接入网络(RAN)部分304。在实际应用中，5G网络将包括多个eNodeB和连接至每个这种eNodeB的相应UE。UE是连接至5G蜂窝网络的移动装置或任何无线装置。UE 308使用所建立的RAN协议通过RAN与eNodeB 306通信。eNodeB306将RAN业务转换成FAN业务(诸如公共交换电话网-PSTN的业务)。RAN与FAN之间的信道被称为S1承载链路/信道。一个这样的信道是S1u到服务网关(S-GW)310，用于通过S5/S8链路通信到分组数据网络网关(P-GW312)和核心云(未示出)。另一这样的信道是到移动性管理实体(MME)314的S1c，该MME 314还通过S11链路连接到S-GW310。

尽管图3仅示出了RAN的单个eNodeB，但通常存在多个eNodeB，每个eNodeB具有至后端组件(即，核心网络302的后端组件)的相应通信路径。

作为示例，PNF瓶颈情况可发生在eNodeB 306、S-GW 310、MME 314和/或P-GW 312处。利用5G连接的应用将开始经历分组传输中的延迟并且作为结果意外地表现，从而妨碍其实时可用性。虽然存在用于标记的DTCH的适当的服务质量类别标识符(QCI)机制并且这可以帮助无线电分割调度，但是在一些情况下拥塞超出了常规QCI处理程序的能力。这将导致分组丢弃/丢失和受影响的应用中的降级的用户体验，以及潜在地甚至应用崩溃。

当前的方法未能提供处理这些情况的方式，包括通过基于‘最后一英里’设备(例如，UE)的可用计算带宽的压缩决策以及与PDCP层的交互以用于分组的选择性有效载荷压缩以用于通过NR DTCH路径的传输。由于有效载荷压缩由于压缩算法的复杂性而对数据传输速度增加了额外的等待时间，因此期望在数据压缩使能中提供选择性。这种选择性地可以基于如本文所述的实际或预测的PNF/无线电链路拥塞和传递统计。在常规方法下，当发生无线电链路和/或PNF的拥塞时，没有办法利用UE资源(如果可用的话)来最小化无线电链路业务(其转化为减少PNF处理)并减少无线电资源拥塞。进一步，没有办法选择PDCP信道例如基于QCI值和应用分组标记来压缩，以便减少附加压缩/解压缩处理的影响并且在5G蜂窝网络拥塞的情况下提供更好的性能。

因此，本文描述的方面提供了在5G用户平面协议栈中工作的方法，用于与DTCH控制器和用户平面协议栈的PDCP层通信，以便通过在PDCP层中提供智能和选择性的数据分组有效载荷压缩来解决5G固定接入网络的eNodeB或PNF级别处的无线电资源拥塞。具体地，在数据收敛之前选择性地触发和执行分组压缩，用于通过物理链路从UE将分组发送至5G网络。这提供了用于选择性分组有效载荷压缩(可选地还与ROHC和PDCP加密结合)的优化方式，用于依赖于5G连接的指定UE应用的通信量。一些方面提供在UE实例处的选择性有效载荷压缩和将压缩分组传送至5G eNodeB/PNF设备以用于分组解压缩，从而提供RAN业务和拥塞减轻(减少)，例如在DTCH过载(‘DTCH风暴’)期间。附加方面提供对现有分组延迟和可允许的分组等待时间的观察，结合基于QCI索引和应用映射器的计算处理延迟，以便于确定何时选择性地激活PDCP处理以执行数据分组有效载荷压缩。这有助于减少5G网络中的RAN拥塞，并且另外节省了用于处理5G网络中的RAN和PNF拥塞的预留基础设施成本。

选择性压缩应用于在UE和eNodeB设备之间流动的分组。在一些实施例中，作为示例，其包括压缩来自UE的分组以用于上行链路至eNodeB/无线电接入网络端点，以及在其他实施例中，压缩来自RAN端点(例如，PNF设备或eNodeB)的分组以用于下行链路至UE。还应注意，分组有效载荷数据的选择性压缩可以指压缩包括数据分组的有效载荷数据的整个数据分组或其部分。

一个方面包括在5G栈的PNF(例如，在提供某个PNF的硬件上)中执行的软件实例。该实例监视eNodeB处的资源利用和业务拥塞以及可选地到核心网络的链路的其他组件(例如，位于S-GW、MME的前面，包括S1承载信道)，这些组件实现PNF。作为示例，一个或多个eNodeB可能拥塞和/或PNF设备本身可能过载。更一般地，可以针对RAN的任何组件评估关于网络流量路由的资源利用和拥塞水平。对此，资源监测工具和通知组件可以被部署到物理组件(例如，eNodeB和PNF设备)以检测资源消耗和潜在业务拥塞。监测工具可以在拥塞达到/超过可配置阈值的情况下通知在物理设备(eNodeB或其他)上执行的PNF实例。如果RAN无线电链路(空中)资源组件过载/拥塞，例如由在eNodeB中或其他地方执行的PNF的软件实例生成拥塞信号，并将其提供给下游组件，例如连接到由PNF控制的eNodeB的UE。这用信号通知UE有可能在其上启用选择性分组压缩。此外，eNodeB可以使用该确定来为自身标识选择性分组压缩可以潜在地被实现来压缩向下流到UE的分组，例如如果UE指示可以容忍来自其上的压缩/解压缩活动的增加的工作负载。

PNF可以制定拥塞信号，并且将其作为广播控制信道(BCCH)帧中的命令提供给eNodeB以用于通过无线电链路接口从eNodeB发送到连接的UE。拥塞信号可被提供为广播帧，例如在那时由与eNodeB通信的所有5G使能设备接收。在客户端/UE设备上执行的软件实例使用这个作为来自5G上层堆栈的网络拥塞提示信号以确定是否自动启用UE上的选择性分组有效载荷数据压缩。

客户端实例监视指示无线电链路/PNF拥塞的BCCH事件。一旦BCCH事件与指示拥塞的拥塞信号一起被接收，各方面可监视在NR上经历的分组等待时间并监视UE的资源利用以决定分组压缩是否值得实现，即附加计算处理(例如，压缩传出分组有效载荷数据)是否将导致检测到的拥塞的净减少。这可以取决于分组延迟预算，该分组延迟预算涉及受影响的端点应用可以容忍什么级别的等待时间。如果应用能够容忍多达20毫秒(ms)的延迟，则PDCP处理需要10ms来对应用数据分组进行压缩和解压缩，并且网络等待时间是5毫秒，则总处理延迟是10ms压缩时间+5ms网络等待时间+10ms解压缩时间＝25ms，这超过20ms分组延迟预算并且因此压缩不是可行的选项。

另外，如果分组传输等待时间(拥塞流量等待时间)是20ms，则PDCP处理需要10ms来进行压缩，并且如果启用压缩(即，由于降低的拥塞)，则网络等待时间是5ms，则在这种情况下总处理延迟将再次是25ms，这大于20ms的拥塞流量等待时间。在这种情况下，对于压缩/解压缩的附加PDCP处理没有益处。然而，如果压缩/解压缩导致拥塞减少，使得压缩/解压缩的总等待时间低于当前拥塞的流量等待时间，那么可能期望在那种情况下压缩分组，直到拥塞充分减少。最终，如果拥塞足够低或不存在，预期压缩/解压缩将开始增加分组传输的总延迟。因此，基于这些预期的等待时间洞察，相应地指示是否进行针对压缩/解压缩的附加PDCP处理的决定。

基于拥塞信号的提高和提供，可以做出关于是否应用分组有效载荷数据压缩的决定。在网络拥塞的情况下是否实际压缩分组有效载荷数据的因素是所涉及的端点/节点的当前CPU利用/消耗。由此，UE的当前CPU消耗能够被确定并且被用于做出关于是否承担PDCP有效载荷数据压缩的决定。在CPU利用率低于某个阈值限制(该阈值限制可以是用户配置的阈值或基于PDCP处理要求的一个阈值)的情况下，则各方面可以使附加PDCP处理能够压缩分组有效载荷数据以尝试降低网络拥塞。在CPU利用率高于阈值的情况下，使得用于压缩分组有效载荷数据的所添加的CPU资源可导致处理资源的过度利用，然后可作出制止有效载荷压缩的决定。

如果启用了选择性压缩，则可以压缩要由UE发送的所有分组或仅一些分组。压缩哪些分组可以根据其上传输分组的逻辑信道(DTCH)。在启用基于每个逻辑信道(DTCH)的压缩的实施例中，过程收集在eNodeB与UE之间建立的DTCH的列表以及那些DTCH的相应的QCI值。这样做是为了理解跨信道的信道特性。QCI值是基于保证比特率(GBR)模式和非GBR模式并且进一步通过DTCH的关联分组延迟预算的类别。识别具有更多分组延迟预算(PDB)和可选地更多分组错误丢失率的DTCH以确定被映射到低预算应用的DTCH。通常，这些DTCH被映射到提供通过网络的数据丢失和延迟的分组递送的应用。例如，66的QCI指示非任务关键用户平面即按即说语音流量的GBR，而75的QCI指示V2X流量的GBR。非GBR业务使用其他专用QCI索引。该信息可以通过协议帧传输被提供给PDCP数据汇聚层，以便由PDCP组件进行分组有效载荷压缩。

因而，当选择性压缩被启用时，则接收的有效载荷数据是否将被压缩可以根据传送分组数据的DTCH。对此，是否压缩给定的分组可以是每个逻辑信道的决策(例如，每个分组的信道ID)。如果对给定信道上的分组执行压缩，则来自SDAP层的该信道上的分组被压缩。

选择性压缩可以保持启用，直到(例如，由/从eNodeB)生成/接收压缩禁用信号以指示选择性压缩将被禁用。在一些示例中，当确定网络拥塞(触发选择性压缩)的阈值水平已经被解决时，这被提高。

当分组从5G用户面协议栈的上级层进入PDCP层时，PDCP有效载荷压缩模块可跟踪额外的PDCP拥塞控制信息。在为属于分组的DTCH/数据流启用了选择性压缩的情况下，则PDCP层的软件执行有效载荷压缩，并且将分组发送到RLC层以在无线电链路上进行传输。例如，这可以在UE端点处进行以用于向eNodeB的传输。

分组的压缩状态(即，借助于指示分组有效载荷是否被压缩的压缩状态指示符)可以在传送期间被钉到(pinned)分组。然后，可以由任何一个或多个组件/设备(例如，由负责解压分组有效载荷数据的设备)检查指示符。该指示符可以由例如负责解压分组有效载荷数据的eNodeB或S-GW处的虚拟网络功能(VNF)检查。

此外，在其中启用并执行选择性压缩但CPU利用率上升超过阈值的情况下，获悉超过阈值利用率的UE的OS或其他组件可以向UE和/或eNodeB的进程/服务提出(_raise)停止信号以停止附加压缩处理，并且由此防止由于压缩/解压缩活动引起的CPU利用率的任何进一步增加。类似地，如果当UE从eNodeB接收到拥塞信号时，CPU利用率已经高于阈值，则UE可自动确定在启用有效载荷数据压缩方面不采取动作，并且可选地响应回UE由于高CPU利用率而不能选择性地压缩分组。作为又一示例，UE的CPU利用可以由UE提供给eNodeB或其他控制实体，并且该实体可以确定压缩传出分组的有效载荷数据或解压缩所接收的分组的有效载荷数据的附加处理是否应当强加在UE设备上。

当引起拥塞信号的拥塞减小到低于某个阈值使得选择性压缩将被禁用时，则PNF实例可以向eNodeB/UE发送BCCH帧以通知无线电线路拥塞状况已经被解决。接收方UE可以解码该帧，看到拥塞解决的指示符，并且恢复到分组有效载荷数据未被压缩的正常操作模式。注意，通常根据本文讨论的选择性压缩的有效载荷数据/整个分组的压缩可以独立于由PDCP层执行的任何分组报头压缩；报头可以可选地按照常规PDCP报头压缩实践被压缩，而不管选择性分组有效载荷数据压缩是启用还是禁用。

可用CPU资源由此可被利用来帮助减少eNodeB处的无线电链路拥塞，例如当在区域中检测到用户接入中的预期或实际尖峰时。进一步，进程可以仅在确定其将导致对UE设备的应用层的等待时间的改善时才选择性地将压缩应用于分组。由于QCI可在作出压缩给定分组的决定之前被验证，因此选择性压缩可被应用于传输延迟可被容忍有可接受应用影响水平的那些分组，并且可避免用于其他分组。在一些示例中，可以激活用于缓解网络拥塞的选择性压缩，以通过5G网络中的eNodeB和PNF设备处理UE连接活动中的突发，从而降低额外基础设施缓冲器的成本。

本文中所讨论的方面利用智能分组数据处理解决NR技术的无线电链路拥塞，并且通过使用‘最后一英里’UE处的可用计算带宽来处理多路复用信道上的无线电链路拥塞，降低了eNodeB处的缓冲器资源池的基础设施和硬件成本。各方面智能地选择要压缩的分组，使得压缩分组有效载荷数据的附加PDCP处理的影响不超过受影响的应用的容限。这改进了用于有效利用移动资源的PDCP压缩方法。各方面还提供更好的应用到网络分组传输等待时间，从而导致5G资源拥塞情形中更好的用户体验。

图4描述了合并和使用本文中描述的方面的物理网络功能的概念表示。5G无线电链路架构包含物理网络功能(PNF)和虚拟网络功能(VNF)，并且PNF包括控制多个基站收发器(多个基站)/eNodeB(多个基站)/eNodeB(多个基站)的硬件基础设施。

在图4中，作为示例，无线电接入网络402包括客户端UE、专用和非专用传感设备以及不同类型的基站，它们彼此通信并且经由朝向控制中心404的数据流(例如包括功率测量)与控制实体(控制中心404)通信。控制中心404包括用于数据收集、存储和更新(406)的组件、用于向组件406提供无线电映射功能412的无线电映射估计408以及频谱管理410，其中数据流通信在它们之间。此外，控制中心400利用控制流(例如，主动无线资源分配、频谱监视和其他控制)向RAN 402设备回传，该控制流可由基站接收，用于将控制流传播到各个设备。

控制中心404经由物理接入网络上的S1承载链路连接到PNF 430。物理接入网络还包括提供与PNF 430通信的多域编排452和服务可编程性框架454的5G编排服务450。PNF430包括：BCCH成帧器432，用于生成和转发帧，例如本文中讨论的用于将拥塞发信号给UE的那些帧；资源监视器434，用于监视网络设备的资源并且接收网络设备的利用/过度利用的指示，诸如eNodeB、PNF和承载链路；用于确定何时存在网络拥塞的拥塞检测逻辑436；用于向eNodeB通信/调用的eNodeB连接器API 438；具有网络资源的库存和配置信息的资源配置映射440，包括对哪些设备接入哪些eNodeB的指示；根据本文描述的各方面的用于压缩/解压缩分组的压缩和解压缩引擎442；用于标识网络拥塞情况和触发拥塞信号的阈值策略444；以及PDCP状态提取器446，用于对基于PDCP的数据和有效载荷压缩设置的当前级别进行解码。

如果仅相对于由给定PNF控制的一个或多个(但不是全部)eNodeB存在拥塞，则可以经由那些拥塞的eNodeB将拥塞信号传播至拥塞的eNodeB的那些UE。那些eNodeB的UE可确定是否启用对从那些UE流到一个或多个eNodeB的分组的选择性压缩。

如果PNF本身存在拥塞问题，则这影响由该PNF处理的所有eNodeB，其中可以将拥塞信号发送至所有那些eNodeB。可以针对流向/来自所有此类eNodeB的所有分组潜在地启用选择性压缩。对此，存在拥塞的地方通知承载可能经受选择性压缩的分组的路径。

历史数据414可以用于标识拥塞的时间线并且潜在地标识可以预测何时可能发生拥塞的模式/特征。被预测为经历拥塞的时间帧可通知时间主动发送拥塞信号以启用UE处的选择性分组压缩/解压缩，即使在拥塞被实现之前。对此，可自动和主动触发选择性压缩以解决基于历史趋势预测的预测拥塞。另外/可替代地，如以上所解释的，可以基于实时观察/检测的实际拥塞来启用选择性压缩。

根据本文所描述的方面的PNF功能处的示例流程如下：首先，用5G栈的物理网络功能(PNF)发起资源监测以针对过载情况监测资源(诸如eNodeB)、PNF和S-GW之前的其他资源。还可以向资源部署通知发生器以提供将拥塞通知给PNF的载体(vehicle)。所述流程轮询eNodeB、S1承载链路和PNF资源利用，并且检查是否有任何资源利用高于可配置阈值。如果是，所述流程从所述资源映射器(图4#440)中识别资源拥塞的类型(例如，PNF或eNodeB)。PNF在BCCH帧上生成拥塞信号命令。BCCH成帧器(图4#432)生成eNodeB和无线电接入网络的消息。BCCH成帧器将STRUCT FRAME发送到PNF，该PNF使用BCCH控制器API来接收帧。广播帧被发送至通过无线电接入网络复用框架与eNodeB通信的5G使能设备。客户端设备(UE)上的软件使用该软件作为来自5G上层堆栈的网络拥塞提示信号。然后，流程返回重新轮询资源利用以确定拥塞是否仍然存在。一旦拥塞下降到低于可应用的阈值，则可以经由类似过程来禁用选择性压缩，但经由压缩禁用信号来指示网络拥塞不再存在。

图5描绘了合并和使用本文所描述的方面的移动设备(例如，UE)的概念表示。UE500执行操作系统(OS)502，在该操作系统502之上执行应用。UE 500包括BCCH解码器504，该BCCH解码器504用于解码接收到的帧，诸如为网络拥塞提供拥塞信号(即，潜在地启用对分组有效载荷数据的选择性压缩)和/或禁用选择性压缩的帧。UE 500还包括用于执行分组有效载荷数据/全分组压缩的压缩演示506、用于监视UE 500的资源的资源监视器508、用于向PDCP层通信/呼叫的PDCP连接器API 510、CPU监视器和实时统计收集器512(资源监视器508的专用形式)、出借阈值策略514、等待时间计算器516、节省监视器518、用于检测到eNodeB524的RAN连接526中的拥塞的拥塞监视器520以及设备OS连接器接口522。出借阈值策略514指示本地CPU的限制，超过该限制，移动设备CPU可用于压缩和解压缩活动。限制可被收集为所定义的、用户可配置的输入。等待时间计算器516是计算分组的分组传输等待时间和往返时间的等待时间管理过程。节省监视器518是基于总往返时间和设备的压缩等待时间要求来计算传输时间节省的过程。拥塞监测器520检测5G网络中的拥塞，并且设备OS连接器接口522是用于查询CPU、存储器和其他系统资源的低级应用编程接口。

根据本文所描述的方面的UE设备处的示例流程如下：客户端/UE软件轮询具有指示无线电链路/PNF拥塞的拥塞信号的BCCH事件。当接收到BCCH事件时，流程提取功能的操作码，并且如果其指示拥塞信号，则流程监视在NR连接上经历的分组等待时间。如果分组传输延迟小于压缩分组和解压缩分组的处理时间线，则不调用选择性压缩。否则，如果该总处理延迟小于现有延迟，则向PDCP发送适当的消息，并且流程获得CPU利用率(例如，通过向平台消息队列发送消息)，从配置文件或STRUCT CONFIG MAP(例如，在启动进程时加载的配置映射中读取CPU利用率阈值；这可以具有所有期望的用户定义的值，如CPU阈值等)，所述值指示阈值，CPU核利用率必须在所述阈值以下以便调用选择性压缩，并且将当前CPU利用率与阈值进行比较。如果当前CPU消耗小于阈值，则启用选择性PDCP有效载荷数据压缩，否则不启用选择性PDCP有效载荷数据压缩。该流程发起建立的逻辑信道(COLLECT_DTCH)和相关联的QCI值的收集，对QCI值的GBR和非GBR模式进行分类，并标识各信道的分组延迟预算。识别具有更多分组延迟预算和可选地更多分组错误损失的逻辑信道以确定映射至低预算应用的DTCH。该信息被发送到PDCP数据汇聚层，使得当在PDCP层接收到数据时，该数据的信道ID被识别，并且如果针对该信道ID启用压缩，则PDCP分组有效载荷数据压缩被应用，并且具有被应用压缩的数据分组被发送到RLC层以供在无线电链路上传输。压缩状态也可被锁定到(pinned)分组以供下游组件提取，以知道何时解压缩分组数据。如果在任何点处CPU利用率超过用于选择性压缩使能的利用率阈值，则UE OS发送信号以禁用选择性压缩以便节省UE的CPU工作负荷。此外，PNF可以发送BCCH帧以通知UE拥塞何时被解决，并且以便禁用选择性压缩并恢复不压缩分组有效载荷数据的UE的正常操作。

图6描绘了根据本文描述的方面的UE 602和gNodeB 650处的5G用户平面协议栈之间的无线电通信消息。基于检测到拥塞，gNodeB650的SDAP层652向UE 602的SDAP层604发送指示拥塞的拥塞信号612。SDAP层604返回接收拥塞消息的确认614。UE 602的PDCP层606将压缩有效载荷数据与压缩状态指示符一起传送616到gNodeB650的PDCP层654。UE 602的RLC层608向gNodeB 650的RLC层656发送分组有效载荷消息618，其通过发回确认消息620来确认接收。MAC层610/658可以交换基于MAC的VNF命令，并且物理层611/660用于在物理链路上发送/接收分组。

图7描绘了根据本文描述的方面的UE设备的用户平面协议栈中的通信。应用层708的应用实例706将STRUCT_TYPE消息710传达至SDAP层704的资源监控器，该结构类型指示正在传输什么类型的分组(例如，压缩有效载荷或非压缩有效载荷)。资源监视器712确定是否启用了选择性压缩，并向PDCP层716发送指示用于压缩的分组/逻辑信道ID的压缩_启用(分组/DTCH_ID)消息714。资源监视器可利用QCI定位器713来确定在其上传递有效载荷数据的特定逻辑信道是否被启用以用于选择性有效载荷数据压缩。同时，压缩类型消息702由SDAP704提供给应用实例以指示应用的压缩类型(如果适用)。PDCP层716向RLC层720提供压缩有效载荷数据(STRUCT COMP)718，用于经由物理硬件在5G网络上发送会聚包。

图8A-8B描绘了根据本文描述的方面的用于选择性分组有效载荷数据压缩的示例过程。所述过程的方面由处理/计算机系统执行，所述处理/计算机系统诸如包括或并入UE、eNodeB、PNF设备和/或一个或多个其他计算机系统的那些。图8A的示例过程包括由PNF设备执行的方面。

参照图8A，所述过程监测(802)宽带蜂窝网络的无线电链路的网络流量拥塞，所述无线电链路的拥塞是所述宽带蜂窝网络的无线电基站(例如，gNodeB/eNodeB设备)和/或PNF设备(执行另一个PNF的图8A的过程的PNF)的拥塞。例如，宽带蜂窝网络是5G新无线电网络。在一些示例中，通过资源监测和在资源过载上改变PNF来执行此监测802。该过程确定(804)是否观察到拥塞，并且如果观察到拥塞，(804，是)则向一个或多个UE设备发送(806)拥塞信号，例如如果尚未发送拥塞信号以通知该拥塞，则将其作为BCCH广播帧发送。每个UE与宽带蜂窝网络的无线电基站(诸如eNodeB)直接无线通信。在806之后，该过程返回到802以进一步监测流量拥塞。

相反，如果在804处未观察到拥塞(804，否)，则过程确定(808)先前是否发送拥塞信号以指示在确定(804，否)其清除之前尚未知道已清除的拥塞状况。如果不是(808，否)，则网络保持不拥塞并且该过程返回到802。否则，(808，是)，先前发送拥塞信号以指示拥塞，但现在网络已经恢复并且不拥塞。该过程因此继续向UE发送(810)压缩禁用信号，然后返回到802以重复。

过程图8B描绘了根据本文描述的方面的由UE执行的方面。作为示例，所述过程开始于来自从PNF设备(根据图8A，806)接收拥塞信号的触发。UE无线连接至宽带蜂窝网络，例如5G网络。

该过程基于宽带蜂窝网络的硬件(诸如eNodeB和/或PNF设备)中的网络流量拥塞无线接收(820)拥塞信号，其指示网络流量拥塞。该过程确定(822)UE的当前处理器利用并监视(824)在UE和宽带蜂窝网络之间的无线无线电链路上的分组传输等待时间。此时，在已经接收到拥塞信号、确定当前处理器利用率以及知道要执行数据压缩(例如，在UE处)和解压缩(例如，在接收方网络设备处)所花费的时间时，该过程确定是否自动启用UE上的选择性分组有效载荷数据压缩。由此，该过程将当前CPU利用率与针对UE设置的利用率阈值进行比较，以确定(826)该利用率是否低于该阈值。如果不是(826，否)，则过程结束。否则，(826，是)该过程通过确定(828)与分组传输等待时间相比，选择性分组有效载荷数据压缩是否将导致在宽带蜂窝网络上传输有效载荷数据的时间的净减少。作为示例，基于(i)压缩有效载荷数据的已知时间、(ii)解压缩有效载荷数据的已知时间和(iii)如果压缩小于分组传输等待时间则传输有效载荷数据的已知时间之和，查询828确定选择性分组有效载荷数据压缩将导致在宽带蜂窝网络上传输有效载荷数据的时间的净减少。

如果回答询问828为否定的(828，否)，则过程结束。否则(828，是)，该过程确定自动启用选择性分组有效载荷数据压缩，并这样做(830)。基于确定自动启用选择性分组有效载荷数据压缩，该过程压缩(832)由UE生成的一个或多个数据分组的有效载荷数据并将该一个或多个数据分组与经压缩的有效载荷数据一起转发以供在宽带蜂窝网络上传输。在实施例中，压缩是在UE的用户平面栈的分组数据汇聚协议(PDCP)层中执行的。PDCP层可被配置成执行对一个或多个分组的报头数据的压缩，而不管选择性分组有效载荷数据压缩是启用还是禁用。此外，作为压缩分组有效载荷数据的一部分，该过程可以将压缩状态指示符钉到一个或多个数据分组中的每一个，其向宽带蜂窝网络的其他设备指示数据分组的有效载荷被压缩。

可选地，当选择性压缩被启用时是否实际压缩有效载荷数据可以是根据所涉及的特定专用逻辑信道。例如，一个或多个分组用于在UE已经与宽带蜂窝网络建立的并且与服务质量等级标识符(QCI)相关联的特定专用逻辑信道上传输。该示例中的过程可以可选地检查是否针对该专用逻辑信道启用了压缩，这可以基于与专用逻辑信道相关联的QCI。可以基于这样的检查来执行压缩(832)，该检查指示针对该专用逻辑信道启用了压缩。如果对该信道未启用，则过程可以结束(或继续处理更多传入的有效载荷数据以用于选择性压缩)。

有效载荷数据的压缩继续，尽管存在关于这是否应该继续的周期性或非周期性检查。例如，该过程确定(834)CPU利用率是否已经增加到超过利用率阈值。如果是(834，是)，则过程禁用(836)UE上的选择性分组有效载荷数据压缩并结束。相反，如果CPU利用率未超过阈值(843，否)，那么所述过程确定(838)是否已经从PNF设备接收到压缩禁用信号。如果否(838，否)，则过程返回至832以如可应用地继续有效载荷数据压缩。否则，已经接收到禁用信号(838，是)，该过程禁用(836)UE上的选择性分组有效载荷数据压缩，然后该过程结束。

虽然提供了各种实例，但是在不脱离要求保护的发明的范围的情况下，变化是可能的。

本文描述的过程可以由一个或多个计算机系统单独地或共同地执行。作为示例，这样的计算机系统可以是或并入到电信网络的一个或多个设备中，诸如一个或多个PNF设备、gNodeB设备和/或UE设备。图9描述了结合和/或使用本文描述的方面的这种计算机系统和相关装置的一个实例。计算机系统在本文中还可被称为数据处理装置/系统、计算装置/系统/节点或简称为计算机。

图9示出了与外部设备912通信的计算机系统900。计算机系统900包括一个或多个处理器902，例如中央处理单元(CPU)。处理器可以包括在指令的执行中使用的功能组件，诸如用于从诸如高速缓存或主存储器的位置提取程序指令、解码程序指令、和执行程序指令、访问用于指令执行的存储器、以及写入执行的指令的结果的功能组件。处理器902还可包括要由功能组件中的一个或多个使用的寄存器。计算机系统900还包括存储器904、输入/输出(I/O)设备908、以及I/O接口910，它们可以经由一个或多个总线和/或其他连接耦合到处理器902并且彼此耦合。总线连接表示若干类型的总线结构中的任何一种中的一个或多个，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口、以及使用各种总线架构中的任一种的处理器或局部总线。作为示例而非限制，这样的体系结构包括工业标准体系结构(ISA)、微通道体系结构(MCA)、增强型ISA(EISA)、视频电子标准协会(VESA)局部总线和外围组件互连(PCI)。

存储器904可以是或者包括用于执行程序指令的主存储器或系统存储器(例如，随机存取存储器)、存储设备例如硬盘驱动器、闪存介质或光学介质和/或高速缓冲存储器。存储器904可包括例如高速缓存，诸如共享高速缓存，其可耦合到处理器902的本地高速缓存(示例包括L1高速缓存、L2高速缓存等)。另外，存储器904可以是或包括具有程序模块、指令、代码等中的集合(例如，至少一个)的至少一个计算机程序产品，该程序模块、指令、代码等被配置成在由一个或多个处理器执行时执行本文描述的实施例的功能。

存储器904可存储操作系统905和其他计算机程序906，诸如执行以执行本文描述的方面的一个或多个计算机程序/应用。具体地，程序/应用可以包括计算机可读程序指令，该计算机可读程序指令可以被配置成执行本文描述的方面的实施例的功能。

I/O装置908的实例包含(但不限于)麦克风、扬声器、全球定位系统(GPS)装置、相机、灯、加速度计、陀螺仪、磁力计、经配置以感测光、接近度、心率、身体和/或环境温度、血压和/或皮肤电阻的传感器装置以及活动监视器。如图所示，I/O设备可以结合到计算机系统中，尽管在一些实施例中，I/O设备可以被认为是通过一个或多个I/O接口910耦合到计算机系统的外部设备(912)。

计算机系统900可经由一个或多个I/O接口910与一个或多个外部设备912通信。示例外部设备包括键盘、定点设备、显示器和/或使得用户能够与计算机系统900交互的任何其他设备。其他示例外部设备包括使计算机系统900能够与一个或多个其他计算系统或诸如打印机的外围设备通信的任何设备。网络接口/适配器是使计算机系统900能够与一个或多个网络(诸如局域网(LAN)、通用广域网(WAN)和/或公共网络(例如，互联网))通信、提供与其他计算设备或系统、存储设备等的通信的示例I/O接口。基于以太网(诸如Wi-Fi)的接口和

I/O接口910与外部设备912之间的通信可以跨有线和/或无线通信链路911发生，例如基于以太网的有线或无线连接。示例无线连接包括蜂窝、Wi-Fi、

特定外部装置912可包括一个或多个数据存储装置，其可存储一个或多个程序、一个或多个计算机可读程序指令和/或数据等。计算机系统900可以包括和/或耦合到和/或通信(例如，作为计算机系统的外部设备)可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机系统存储介质。例如，它可以包括和/或耦合到不可移动、非易失性磁介质(通常被称为“硬盘驱动器”)、用于从可移动、非易失性磁盘(例如，“软盘”)读取或向其写入的磁盘驱动器、和/或用于从可移动、非易失性光盘(如CD-ROM、DVD-ROM或其他光学介质)读取或向其写入的光盘驱动器。

计算机系统900可以与许多其他通用或专用计算系统环境或配置一起操作。计算机系统900可采取不同形式中的任一者，其众所周知的实例包含(但不限于)个人计算机(PC)系统、服务器计算机系统(例如，消息收发服务器)，(多个)瘦客户端、(多个)厚客户端、(多个)工作站、(多个)膝上型计算机、(多个)手持式设备、(多个)移动设备/(多个)计算机(诸如(多个)智能电话、(多个)平板计算机和(多个)可穿戴设备)、(多个)多处理器系统，基于微处理器的系统、电话设备、网络设备(诸如边缘设备)、虚拟化设备、存储控制器、机顶盒、可编程消费电子产品、网络PC，小型计算机系统、大型计算机系统和包括上述系统或设备中的任一个的分布式云计算环境等。

应当理解，虽然本公开包括关于云计算的详细描述，但是本文所引用的教导的实现不限于云计算环境。相反，本发明的实施例能够结合现在已知的或以后开发的任何其他类型的计算环境来实现。

云计算是服务交付的模型，用于使得能够方便地、按需地网络访问可配置计算资源(例如，网络、网络带宽、服务器、处理、存储器、存储、应用、虚拟机和服务)的共享池，所述可配置计算资源可以以最小的管理努力或与所述服务的提供者的交互来快速供应和释放。该云模型可以包括至少五个特性、至少三个服务模型和至少四个部署模型。

特性如下：

按需自助服务：云消费者可以单方面地根据需要自动地提供计算能力，诸如服务器时间和网络存储，而不需要与服务的提供者的人类交互。

广泛的网络接入：能力可通过网络获得并且通过标准机制接入，该标准机制促进异构瘦客户机平台或厚客户机平台(例如，移动电话、膝上型计算机和PDA)的使用。

资源池：提供者的计算资源被池化以使用多租户模型来服务于多个消费者，其中不同的物理和虚拟资源根据需要动态地指派和重新指派。存在位置独立性的感觉，因为消费者通常不具有对所提供的资源的确切位置的控制或了解，但可能能够以较高抽象级别(例如，国家、州或数据中心)指定位置。

快速弹性：能够快速和弹性地提供能力，在一些情况下自动地快速缩小和快速释放以快速放大。对于消费者而言，可用于供应的能力通常显得不受限制并且可以在任何时间以任何数量购买。

测量的服务：云系统通过在适合于服务类型(例如，存储、处理、带宽和活动用户账户)的某个抽象级别处利用计量能力来自动控制和优化资源使用。可以监视、控制和报告资源使用，为所利用的服务的提供者和消费者提供透明度。

服务模型如下：

软件即服务(SaaS)：提供给消费者的能力是使用在云基础设施上运行的提供者的应用。可通过诸如web浏览器(例如，基于web的电子邮件)之类的瘦客户端接口从不同客户端设备访问应用。消费者不管理或控制包括网络、服务器、操作系统、存储或甚至单独的应用能力的底层云基础设施，可能的例外是有限的用户特定应用配置设置。

平台即服务(PaaS)：提供给消费者的能力是将消费者创建的或获取的使用由提供商支持的编程语言和工具创建的应用部署到云基础设施上。消费者不管理或控制包括网络、服务器、操作系统或存储的底层云基础设施，但是对所部署的应用和可能的应用托管环境配置具有控制。

基础设施即服务(IaaS)：提供给消费者的能力是提供处理、存储、网络和消费者能够部署和运行任意软件的其他基本计算资源，所述软件可以包括操作系统和应用。消费者不管理或控制底层云基础设施，而是具有对操作系统、存储、所部署的应用的控制以及对所选联网组件(例如，主机防火墙)的可能受限的控制。

部署模型如下：

私有云：云基础架构仅为组织运作。它可以由组织或第三方管理，并且可以存在于场所内或场所外。

社区云：云基础架构被若干组织共享并支持共享了关注(例如，任务、安全要求、策略、和合规性考虑)的特定社区。它可以由组织或第三方管理，并且可以存在于场所内或场所外。

公共云：使云基础架构对公众或大型行业组可用，并且由出售云服务的组织拥有。

混合云：云基础架构是两个或更多个云(私有、社区或公共)的组合，这些云保持唯一实体但通过使数据和应用能够移植的标准化或专有技术(例如，云突发以用于云之间的负载平衡)绑定在一起。

云计算环境是面向服务的，集中于无状态、低耦合、模块化和语义互操作性。云计算的核心是包括互连节点网络的基础设施。

现在参见图10，描述了说明性云计算环境50。如图所示，云计算环境50包括云消费者使用的本地计算设备可以与其通信的一个或多个云计算节点10，本地计算设备诸如例如个人数字助理(PDA)或蜂窝电话54A、台式计算机54B、膝上型计算机54C和/或汽车计算机系统54N。节点10可彼此通信。它们可以物理地或虚拟地分组(未示出)在一个或多个网络中，诸如如上所述的私有云、社区云、公共云或混合云、或其组合。这允许云计算环境50提供基础设施、平台和/或软件作为云消费者不需要为其维护本地计算设备上的资源的服务。应当理解，图10中所示的计算设备54A-N的类型仅旨在是说明性的，并且计算节点10和云计算环境50可通过任何类型的网络和/或网络可寻址连接(例如，使用网络浏览器)与任何类型的计算机化设备通信。

现在参见图11，示出了由云计算环境50(图10)提供的一组功能抽象层。应提前理解，图11中所示的组件、层和功能旨在仅是说明性的，并且本发明的实施例不限于此。如所描述，提供以下层和对应功能：

硬件和软件层60包括硬件和软件组件。硬件组件的示例包括：大型机61；基于RISC(精简指令集计算机)架构的服务器62；服务器63；刀片服务器64；存储设备65；以及网络和联网组件66。在一些实施例中，软件组件包括网络应用服务器软件67和数据库软件68。

虚拟化层70提供抽象层，从该抽象层可以提供虚拟实体的以下示例：虚拟服务器71；虚拟存储器72；虚拟网络73，包括虚拟专用网络；虚拟应用和操作系统74；以及虚拟客户端75。

在一个示例中，管理层80可以提供以下描述的功能。资源供应81提供用于在云计算环境内执行任务的计算资源和其他资源的动态采购。计量和定价82在云计算环境内利用资源时提供成本跟踪，并为这些资源的消费开账单或发票。在一个示例中，这些资源可以包括应用软件许可证。安全性为云消费者和任务提供身份验证，以及为数据和其他资源提供保护。用户门户83为消费者和系统管理员提供对云计算环境的访问。服务水平管理84提供云计算资源分配和管理，使得满足所需的服务水平。服务水平协议(SLA)规划和履行85提供根据SLA预期未来需求的云计算资源的预安排和采购。

工作负载层90提供可以利用云计算环境的功能的示例。可以从该层提供的工作负荷和功能的示例包括：地图和导航91；软件开发和生命周期管理92；虚拟课堂教育交付93；数据分析处理94；事务处理95；以及5G网络96中分组的选择性压缩。

本发明可以是任何可能的技术细节集成度的系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可包括其上具有用于使处理器执行本发明的各方面的计算机可读程序指令的计算机可读存储介质(或多个介质)。

计算机可读存储媒体可为可保留和存储供指令执行装置使用的指令的有形装置。计算机可读存储介质可以是，例如但不限于，电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷尽列表包括以下各项：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)、记忆棒、软盘、诸如穿孔卡之类的机械编码设备或具有记录在其上的指令的槽中的凸出结构、以及上述各项的任何合适的组合。如本文所使用的计算机可读存储媒体不应被解释为暂时性信号本身，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒体传播的电磁波(例如，穿过光纤电缆的光脉冲)或通过电线发射的电信号。

本文中所描述的计算机可读程序指令可以经由网络(例如，互联网、局域网、广域网和/或无线网络)从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口接收来自网络的计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路的配置数据、或以一种或多种程序设计语言的任何组合编写的源代码或目标代码，这些程序设计语言包括面向对象的程序设计语言(诸如Smalltalk、C++等)和过程程序设计语言(诸如“C”程序设计语言或类似程序设计语言)。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接至用户计算机，或者可连接至外部计算机(例如，使用互联网服务提供商通过互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来使电子电路个性化来执行计算机可读程序指令，以便执行本发明的各方面。

下面将参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可被提供给计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的或多个框中指定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置、和/或其他设备以特定方式工作，从而，其中存储有指令的计算机可读存储介质包括包含实现流程图和/或框图中的或多个方框中规定的功能/动作的方面的指令的制造品。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的处理，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图示出了根据本发明的不同实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。对此，流程图或框图中的每个框可表示指令的模块、段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些备选实现中，框中标注的功能可以不按照图中标注的顺序发生。例如，连续示出的两个方框实际上可以作为一个步骤完成，同时、基本上同时、以部分或完全时间上重叠的方式执行，或者方框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作或执行专用硬件与计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。

除了上述之外，一个或多个方面可由提供客户环境的管理的服务提供商提供、提供、部署、管理、服务等。例如，服务提供商可为一个或多个客户创建、维护、支持等执行一个或多个方面的计算机代码和/或计算机基础设施。作为回报，作为示例，服务提供商可以根据订阅和/或费用协议从客户接收支付。另外或可替代地，服务提供商可以从广告内容向一个或多个第三方的销售接收支付。

在一个方面，可以部署用于执行一个或多个实施例的应用。作为一个示例，应用的部署包括提供可操作以执行一个或多个实施例的计算机基础设施。

作为又一方面，可以部署计算基础设施，包括将计算机可读代码集成到计算系统中，其中代码与计算系统组合能够执行一个或多个实施例。

作为又一方面，可提供一种用于集成计算基础设施的过程，所述过程包括将计算机可读代码集成到计算机系统中。计算机系统包括计算机可读介质，其中计算机介质包括一个或多个实施例。代码与计算机系统组合能够执行一个或多个实施例。

尽管以上描述了各种实施例，但这些实施例仅是实例。

本文中使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。如本文中使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”时，其指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。

以下权利要求中的所有装置或步骤加上功能元件的对应结构、材料、动作和等效物(如果有的话)旨在包括用于结合如具体要求保护的其他要求保护的元件来执行所述功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明和描述的目的呈现了对一个或多个实施例的描述，但并不旨在是详尽的或限于所公开的形式。对于本领域普通技术人员而言，许多修改和变化将是显而易见的。选择和描述实施例以便最好地解释各个方面和实际应用，并且使本领域的其他普通技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的不同修改的不同实施例。