支持TSN-3GPP网络集成中的E2E QoS要求的实现

技术领域

本发明涉及一种装置、方法和计算机程序产品，其涉及无线网络 (例如3GPP网络)到具有时间确定性业务的有线网络(例如TSN网络)中的透明集成。

背景技术

IEEE(电气和电子工程师协会)802.1正在对时间敏感网络(TSN) [1]进行标准化，以提供具有确定性延迟的工业网络，来处理时间敏感业务。当前，假定有线链路用于连接传感器和控制器。从有线传感器移至无线传感器和致动器提供了诸如移动性、可扩展性、低成本维护等优点。为了将无线设备连接到TSN网络，诸如3GPP(第三代合作伙伴计划)中所定义的无线传输机制是必要的。

图1示出了TSN中涉及的实体。针对TSN标准化的关键考虑因素之一是具有名为CNC(集中式网络控制器)的集中式实体，其收集讲话者(talker)端站与监听者(listener)端站之间的端到端通信的要求，并执行集中调度。桥接器使用链路层发现协议(LLDP)来学习每个物理端口中针对其直接网络对等方(immediate network peer)的连接信息。每个TSN网络具有单个CNC。另外，可以存在多个集中式用户配置器(CUC)，它们变换端到端通信的要求并将其传达给 CNC。此外，CUC负责在调度过程期间利用由CNC计算出的传输参数来配置相应的讲话者和监听者端站。图1中的实线箭头描述了在讲话者与监听者端站[2]之间建立通信中所涉及的主要步骤1-6。

即，根据1)，CUC从端站获取流服务质量(QoS)要求。然后，根据2)CUC将流QoS要求提供给CNC。在3a)中，CNC计算调度、路径等(以下总称为“调度”)以便满足流QoS要求，这些在3b)中被报告给CUC。在4a)和4b)中，CUC经由CNC配置桥接器的管理对象。CNC在4c)中向CUC通知桥接器的成功配置。即，流Trans。信息包含讲话者端站需要使用的配置参数，例如目的MAC地址、 VLAN ID和PCP字段。它还具有讲话者应在其中进行传输的传输时间窗口和监听者应在其中预期接收分组的接收时间窗口。然后，在5) 中，CUC相应地配置端站。并行地，如图1中的虚线所示，网络发现过程在相关实体之间(即，在相邻的桥接器之间，在每个桥接器与 CNC之间，以及在每个站与它所连接的相应桥接器之间)运行。在那之后，在6)中，可以执行讲话者端站和监听者端站之间的传输。

注意，在TSN网络中，桥接器是时间感知的。在讲话者端站和相应的监听者端站之间可以存在一个或多个桥接器。在图1中，示出了两个桥接器为例。每个讲话者端站可以与一个或多个监听者端站讲话，并且每个监听者端站可以监听一个或多个讲话者端站。一个通信的监听者端站可以是另一个通信的讲话者端站。

当前，在工业中，TSN被用作一种提供具有确定性容量和延迟的端到端连接性的机制。讲话者(例如，传感器、控制器)和监听者(例如，控制器、致动器)使用电缆通过桥接器连接。

当前，时间敏感网络(TSN)[1]被标准化为用于工业网络内的通信的机制。一组IEEE 802.1协议[3](IEEE 802.1AS-Rev、802.1CB、 802.1Qcc、802.1Qch、802.1Qci、802.1Qcj、802.1CM、802.1Qcp、 802.1Qcr、802.1AB)被应用来在确保时间感知的设备(其需要被正确地配置)低延时的情况下实现确定性数据传输。

3GPP于2017年开始了一项针对垂直域中的自动化通信的研究，以标识针对无线通信的相应要求[4]，[5]。到目前为止，3GPP版本15 或版本16都不包括关于将3GPP网络与TSN集成的解决方案。

引用：

[1]R.Hummen，S.Kehrer，O.Kleineberg，“TSN–Time Sensitive Networking”(TSN-时间敏感网络)，白皮书，赫希曼

[2]IEEE 802.1Qcc，Stream Reservation Protocol(SRP) Enhancements andPerformance Improvements(流预留协议(SRP)增强和性能改进)，http：//www.ieee802.org/1/pages/802.1cc.html

[3]http://www.ieee802.org/1/

[4]3GPP，TS 23.501V15.0.0“System Architecture for the 5G System；Stage2(Release 15)”(5G系统的系统架构；第二阶段(版本15))，2017年12月

[5]3GPP TR 22.804V1.0.0“Study on Communication for Automation inVertical Domains(Release 16)”(垂直域中的自动化通信的研究(版本16))，2017年12月

[6]PCT/EP2018/054916

[7]E.Gardiner等人，“Theory of Operation for TSN-enabled Systemsapplied to Industrial Markets”(应用于工业市场的支持TSN的系统的操作理论)，Avnu联盟，2017年

[8]PCT/EP2018/061892

[9]3GPP TS 36.881v14.0.0“Study on latency reduction techniques forLTE”(对LTE的延迟减少技术的研究)，2016年7月

发明内容

本发明的一个目的是改进现有技术。

根据本发明的第一方面，提供了一种装置，包括

用于获取的部件，被配置为获取针对流以下参数，该流来自第一网络并通过第二网络：

·第一网络中的流的最大协议数据单元量PDUV

·第二网络中的流的最大流比特率MFBR；

·第二网络中的流的保证流比特率GFBR；和

·第二网络中的流的最大协议数据单元延迟预算PDB

·第二网络中的流的最小协议数据单元延迟预算PDB

用于得出的部件，被配置为从所获取的参数得出以下中的至少一项：

·流的分组在第二网络中经历的最大延迟τ

·流的分组在第二网络中经历的最小延迟τ

用于提供的部件，被配置为提供对以下中的至少一项的指示：最大依赖于PDUVmax的贡献、最小依赖于PDUVmax的贡献、到第一网络的最大独立于PDUVmax的贡献以及到第一网络的最小独立于 PDUVmax的贡献。

用于获取的部件还可以被配置为获取：

·第二网络中的流的源地址；

·第二网络中的数据流的目的地地址；

用于得出的部件还可以被配置为得出：

·第一网络中的流的入口端口，其中该入口端口根据所存储的关系而与源地址相对应；

·第一网络中的流的出口端口，其中该出口端口根据所存储的关系而与目的地地址相对应；

用于提供的部件可以被配置为向第一网络提供对入口端口和出口端口中的至少一个的指示，以及对以下中至少一项的指示：最大依赖于PDUVmax的贡献、最小依赖于PDUVmax的贡献、最大独立于 PDUVmax的贡献和最小独立于PDUVmax的贡献。

该装置还可以包括用于分类的部件，被配置为将得出的最大依赖于PDUVmax的贡献、最小依赖于PDUVmax的贡献、最大独立于 PDUVmax的贡献和最小独立于PDUVmax的贡献中的至少一个分类到第二网络的多个预定义服务质量类别中的一个中；其中对以下中的至少一项的指示包括多个预定义服务质量类别中的一项：最大依赖于 PDUVmax的贡献、最小依赖于PDUVmax的贡献、对第一网络的最大独立于PDUVmax的贡献和最小独立于PDUVmax的贡献。

用于得出的部件可以被配置为根据相应的公式来得出最大延迟τ

τ

τ

τ

τ

使得最大依赖于PDUVmax的贡献为1/GFBR*PDUV

可以与流无关地预先定义GFBR、PDUV

该获取部件可以被配置为从相应网络获取针对流的GFBR、 PDUV

以下等式可以被履行：PDB

根据本发明的第二方面，提供了一种装置，包括：用于检查的部件，其被配置为检查流的服务质量简档是否包括对控制延时的指示，该指示包括映射功能的地址；用于监测的部件，被配置为监测针对该流的服务质量简档中设置的延时要求是否没有被满足；用于通知的部件，被配置为：如果服务质量简档包括指示并且要求没有被满足，则向映射功能通知该要求未被满足。

用于通知的部件还可以被配置为：向映射功能通知与该要求的偏离的量和偏离的原因中的至少一个。

根据本发明的第三方面，提供了一种装置，包括：用于监测的部件，被配置为在无线网络中监测针对流的指示是否被接收到。用于选择的部件，被配置为：如果指示被接收，则根据指示选择针对该流的策略，其中该指示指示以下中的至少一项：

·该流承载时间敏感业务；

·该流的可容许延时的依赖于最大协议数据单元量的贡献；

·该流的可容许延时的依赖于最小协议数据单元量的贡献；

·该流的可容许延时的独立于最大协议数据单元量的贡献；和

·该流的可容许延时的独立于最小协议数据单元量的贡献。

针对该流的服务质量简档可以包括该指示。

根据本发明的第四方面，提供了一种方法，包括

获取针对流的以下参数，该流来自第一网络并通过第二网络：

·第一网络中的的最大协议数据单元量PDUV

·第二网络中的流的最大流比特率MFBR；

·第二网络中的流的保证流比特率GFBR；和

·第二网络中的流的最大协议数据单元延迟预算PDB

·第二网络中的流的最小协议数据单元延迟预算PDB

从所获取的参数中得出以下中的至少一项：

·流的分组在第二网络中经历的最大延迟τ

·流的分组在第二网络中经历的最小延迟τ

提供对以下至少一项的指示：最大依赖于PDUVmax的贡献、最小依赖于PDUVmax的贡献、对第一网络的最大独立于PDUVmax的贡献以及对第一网络的最小独立于PDUVmax的贡献。

根据本发明的第五方面，提供了一种方法，包括：检查流的服务质量简档是否包括对控制延时的指示，该指示包括映射功能的地址；以及监测针对该流的服务质量简档中设置的延时要求是否没有被满足；如果服务质量简档包括指示并且要求没有被满足，则向映射功能通知该要求未被满足。

根据本发明的第六方面，提供了一种方法，包括：在无线网络中监测针对流的指示是否被接收。如果指示被接收，则根据指示选择针对该流的策略，其中该指示指示以下中的至少一项：

·该流承载时间敏感业务；

·该流的可容许延时的依赖于最大协议数据单元量的贡献；

·该流的可容许延时的依赖于最小协议数据单元量的贡献；

·该流的可容许延时的独立于最大协议数据单元量的贡献；和

·该流的可容许延时的独立于最小协议数据单元量的贡献。

第四至第六方面的方法中的每一个可以是将无线网络集成到有线网络中的方法。

根据本发明的第七方面，提供了一种计算机程序产品，包括指令集，该指令集在装置上被执行时，被配置为使该装置执行根据第四至第六方面中任一项的方法。该计算机程序产品可以被体现为计算机可读介质，或者可直接加载到计算机中。

根据本发明的一些实施例，可以实现以下优点中的至少一个：

·3GPP QoS参数和TSN延迟参数被适当地相互映射；

·可以根据3GPP网络中的实际负载来更新TSN延迟参数；

·不需要修改TSN网络和3GPP网络。

应该理解，任何上述修改可以被单独地或组合地应用于它们所涉及的相应方面，除非它们被明确地陈述为所排除的备选方案。

附图说明

从通过结合附图对本发明的优选实施例的以下详细描述中，其他的细节、特征、目的和优点将变得明显，其中：

图1示出了包括命令流的TSN网络的功能简化图；

图2示出了使用基于3GPP的无线通信服务的TSN网络的功能简化图；

图3示出了被集成到TSN网络中的3GPP网络的示例实现；

图4示出了根据本发明一些实施例的被集成到TSN网络中的 3GPP网络的示例实现；

图5示出了根据本发明一些实施例的用于将3GPP QoS参数映射到TSN延迟参数的说明图；

图6示出了根据本发明实施例的装置；

图7示出了根据本发明实施例的方法；

图8示出了根据本发明实施例的装置；

图9示出了根据本发明实施例的方法；

图10示出了根据本发明实施例的装置；

图11示出了根据本发明实施例的方法；和

图12示出了根据本发明实施例的装置。

具体实施方式

在下文中，参考附图详细描述本发明的某些实施例，其中除非另外描述，否则这些实施例的特征可以彼此自由地组合。然而，应明确理解的是，某些实施例的描述仅以举例的方式给出，并且绝不旨在将其理解为将本发明限制于所公开的细节。

而且，要理解的是，装置被配置为执行对应的方法，但是在一些情况下仅描述了装置或者仅描述了方法。

以下描述的第一部分基本上取自PCT/EP2018/054916和 PCT/EP2018/061892，通过引用将其整体并入本文。在3GPP QoS参数到TSN延迟参数的适当映射方面，本申请对该先前的申请以及对 PCT/EP2018/061892提供了改进。

在主要目标场景中，触觉工业网络(tactile industrial network)，也被称为工业IoT(IIoT)或工业4.0网络，在工业环境中，除了有线时间敏感网络(TSN)之外，3GPP技术还被应用以提供灵活性(以移动性而言)和可缩放性(以传感器或致动器数目而言)。

无线设备的引入在系统中提供了更大的灵活性、成本效益和可缩放性，但是需要例如有个由3GPP定义的无线网络来为通信提供可预测的QoS。TSN和3GPP网络被开发和标准化为两个独立管理的互不相干的域(disjoint domain)。为了支持基于3GPP技术的无线连接，在网络中只支持这两个标准中的一个。没有开发用于处理这两个域之间交互作用的总体实体或概念。

TSN端站“A”经由TSN网络的时间敏感通信链路来与TSN端站“B”进行通信，以使用基于3GPP技术的无线通信服务。TSN变换器和代表TSN变换器行动的TSN变换器客户端以透明的方式将3GPP 网络集成到TSN网络域中。即，对于TSN网络，3GPP网络的无线通信服务类似于TSN桥接器，而TSN网络充当对3GPP网络的数据服务。

图2示出了TSN变换器及其TSN变换器客户端的一般概念，以及TSN端站A如何经由3GPP网络提供的无线连接服务而被连接到 TSN网络。图2对应于图1，但是桥接器之一被嵌入在TSN变换器和 TSN变换器客户端之间的3GPP网络所替换。另外，图2示出了3GPP 网络的管理与编排(M&O)实体，该实体被插入在TSN CUC和TSN CNC之间。M&O可以拦截TSN CNC和TSN CUC之间的消息。M &O的角色将在后面解释。在本发明的上下文中，TSN CNC和TSN CUC之间的M&O的存在及其拦截消息的角色是有用的，但不是强制性的。

在图2中，TSN网络的实体用圆边框示出，而3GPP网络的实体用尖边框示出。UE、RAN和CN一起构成了3GPP网络，该3GPP网络被虚线框包围。连接实体的实线表示数据平面，虚线表示控制平面。用粗体圆框表示的TSN变换器和TSN变换器客户端支持TSN网络和 3GPP网络的透明集成。由TSN变换器、TSN变换器客户端和3GPP 网络组成的圆边框构成了在3GPP网络之上形成的逻辑TSN桥接器。注意：为简便起见，图2中未示出TSN CUC与TSN端站A和B的通信路径。

TSN端站A经由TSN变换器客户端被连接到UE。UE负责建立和处理用于TSN端站A的无线连接服务。无线连接服务除了包含UE 和无线接入网(RAN)之间的无线链路外，还包括提供核心网络(CN) 的基本服务，例如认证、移动性、QoS等。

为了无线连接服务的透明使用以及为了向TSN网络隐藏3GPP网络的特定行为，反之亦然，提供了TSN变换器功能，该功能起到了两个域之间的中间件(intermediator)的作用，即，它能理解TSN协议并将TSN CUC和TSN CNC消息以及TSN网络的消息映射到3GPP 网络的控制和用户平面消息，以触发3GPP网络中的对应动作，例如，触发建立具有保证QoS的无线连接，反之亦然。此外，它还负责服务，像用于业务、帧变换、时间闸控等的优先分类的强制实施，这些服务通常由有线网络中的桥接器提供，以保证确定性通信。关于该视图， TSN变换器和TSN变换器客户端被放置在3GPP网络的两侧，即UE 侧和CN侧。

TSN变换器和TSN变换器客户端在逻辑上是3GPP与TSN网络之间相同变换的一部分，因此，它们不独立起作用是有益的。将它们视为一个实体，允许将UE侧的TSN变换器隐藏到TSN网络中，并使用CN侧的TSN变换器将完整的3GPP网络表示为到TSN网络的 TSN桥接器。这尤其简化了在TSN CNC和相应的TSN CUC的配置和处理。TSN变换器执行将TSN协议变换为3GPP命令和过程的主要部分，反之亦然。在UE侧上的TSN变换器客户端充当CN侧的 TSN变换器，因此被称为TSN变换器客户端。

TSN变换器与TSN网络的集成通过实现用于TSN桥接器的协议而被完成，该协议是用于在TSN桥接器与另一个TSN以太桥接器或 TSN端站B之间交换消息(用户平面业务，也被称为数据业务)的 TSN以太网协议和用于与TSN CNC(控制平面)交换信息的协议。另外，TSN端站A与TSN CUC的相应通信也经由TSN变换器及其 TSN变换器客户端而被处理。在3GPP网络中，TSN网络的PDU作为3GPP网络的服务数据单元(SDU)而被传送。

图3示出了用于将TSN网络与3GPP网络集成的示例实现。在被标记为3GPP的虚线框内，所示出的3GPP网络中的实体，是3GPP 版本15标准化产生的可能的功能实体。这个示例可以被映射到其他 3GPP版本或非3GPP无线网络。同样，稍后将解释3GPP M&O实体的角色。TSN端站A和B可以是传感器、控制器、致动器或任何其他工业设备。在这幅图中，UE被示出为单独的实体，但是，它可以被集成在端站A中，或者可以被插入到TSN端站中。类似地，TSN 变换器客户端也可以是TSN端站A、UE或两者的集成部分。

在图3中，TSN变换器及其TSN变换器客户端起到两个域之间的中间件的作用，即，它理解TSN协议和3GPP协议并将TSN命令和消息映射到提供5G的3GPP网络中的相应动作和消息，反之亦然。TSN变换器区分了两种关键类型的信息消息：

1)为了与移动网络术语的命名传统一致，我们在下面通过术语控制平面(CP)来表示与TSN网络的网络配置相关消息(也参见图3)。CP消息，例如链路层发现协议消息，被变换成3GPP 网络中对应的控制平面消息和过程。控制平面消息和过程被用来建立例如分组数据单元(PDU)会话或服务流，并提供例如PDU 会话内的服务流所需的QoS参数。TSN变换器具有到核心网络 (CN)的相应3GPP功能实体的接口，例如，在图3中，5G网络的策略控制功能(PCF)直接或间接地与另外的3GPP CN功能实体进行交互，例如会话管理功能(SMF)和接入与移动性管理功能(AMF)。TSN变换器从3GPP网络的角度充当应用功能(AF) 并使用N5接口。另外，TSN变换器得出由其TSN变换器客户端和AF提供的信息，以充当TSN网络中的TSN桥接器。典型的示例是在TSN桥接器处需要与TSN网络互操作的链路层发现协议。

备选地，未在图3中示出的其他选项可以被用来在3GPP CN和TSN变换器之间进行交互。当需要认证和授权特征时，TSN 变换器可以提供到网络暴露功能(NEF)的接口，或者可以在3GPP 域中创建新功能实体，新功能实体以标准化的方式提供TSN变换器的功能性。SBI(基于服务的接口)也可以被用来实现到TSN 变换器功能的接口。

2)针对端站A和端站B之间的数据传输，TSN变换器具到用户平面功能(UPF)的接口，以及到连接到TSN端站B的TSN 桥接器的对应接口，在下文中，我们用术语用户平面(UP)表示该接口，同样与3GPP网络中应用的术语保持一致。在图3中， TSN变换器的UP充当到3GPP网络的数据网络。另一方面，针对相邻的TSN桥接器和CNC来说，它看起来像TSN桥接器。关于用户平面功能，TSN变换器应提供以下功能中的一个或多个：

a.从在UPF接收的IP分组中移除报头信息，并创建相应的TSN分组

b.将在特定PDU会话中接收到的分组映射到要从对应的出口端口被传输的分组

c.依赖于给定PDU会话的QoS流，将分组放置在特定端口的对应的优先队列中

d.基于由CNC指定的门控制列表，它将来自不同队列之一的分组通过出口端口进行传输。门控制列表指定来自特定优先队列的分组可以在哪个时间间隔在特定出口端口处被传输。

当TSN分组到达TSN变换器入口端口时，应执行类似的变换。优先队列应在变换器或变换器客户端或两者处被实现。

与TSN变换器类似，CP和UP变换由TSN变换器客户端执行。 TSN变换器客户端代表TSN变换器起作用，使得TSN变换器客户端、 3GPP网络和TSN变换器一起像是用于TSN网络和TSN端站A的 TSN桥接器。

PCT/EP2018/061892中描述的解决方案是建立在 PCT/EP2018/054916中描述的解决方案上。就装置而言，它们在 PCT/EP2018/054916中描述的TSN变换器与3GPP网络管理和编排(M &O)实体之间提供了一个附加的通信接口，如图2和图3中所描绘的。这种接口使得能够在M&O和TSN变换器之间交换信息，以优化3GPP网络中的资源预留和分配。M&O实体在逻辑上被放置在TSN CUC和TSN CNC之间，并且可以“拦截”TSN CUC和TSN CNC之间的消息。具有有关TSN网络的更广泛的信息，即可用设备、它们的能力、可用资源及其利用率、实际流请求等，M&O通过提供信息和指令来对PCT/EP2018/054916的TSN变换器功能进行了补充，从而实现TSN“网络发现”和“流设置”(stream setup)过程期间在3GPP网络中的更高效的资源分配。M&O与TSN变换器之间的通信属于管理平面。管理平面主要是指从故障、配置、计费、性能、安全性(FCAPS) 管理的意义上操作和监测网络的功能和过程。

更具体地，M&O可以与TSN变换器交互以指示在TSN网络发现阶段期间(即，在发出实际流请求之前)3GPP网络要预留/保证的期望资源量。因此，PCT/EP2018/061892为M&O和TSN变换器之间的这种交互提出了两个选项，分别是：

a.M&O提供了用于3GPP桥接器的至少一个(但可能是一组)估计的QoS值(例如，从先前的设置中获悉，或基于网络规划，或基于端站类型等)，而不必请求PDU会话的实际建立和资源的预留；或者

b.M&O拦截由TSN CUC向TSN CNC发出的流请求，基于此，它可以得出针对3GPP网络的要求，并然后请求建立对应的PDU会话。

为了执行TSN和3GPP网络之间的变换，TSN变换器可以依靠由 M&O提供的信息和指令。M&O实体在设备、其要求和能力、可用资源及其利用率、业务模式、用户和资源的地理位置等方面具有有关 3GPP网络的更广泛的信息。在网络发现过程中[6]，CNC搜集有关桥接器和链路延迟的信息。根据PCT/EP2018/054916，将来可能需要的所有PDU会话(每个UE至少一个PDU会话)被建立，并且相应的 QoS信息被报告给CNC。对照而言，根据PCT/EP2018/061892，M& O提供了上面提及的三个选项中的至少一个以用于处理网络发现的过程，从而使其效率更高。

遵循两个交互选项中的任何一个，M&O向TSN变换器指令在 3GPP网络中建立的PDU会话的数目和/或要被变换为3GPP桥接器的 TSN参数(例如桥接器延迟)的3GPP QoS值。

在网络中可能影响3GPP桥接器已用信号发送的参数的任何改变 (例如许可其他UE和新的端站)之后，M&O可以向TSN变换器提供对应的更新。例如，它为3GPP桥接器更新估计的QoS值，或者请求具有经更新的QoS值的PDU会话建立。

TSN变换器(及其TSN变换器客户端)可以提供以下功能：

1.TSN变换器及其TSN变换器客户端被使能利用3GPP网络中的一组预定义QoS参数(例如5G QoS指示符(5QI))来发起PDU会话和QoS流，其被用来在TSN变换器客户端和TSN变换器之间交换信息。PDU会话和相应的QoS流被用来在以下之间传送信息：

[1]TSN端站A和TSN CUC(例如，认证和授权)

[2]TSN变换器及其TSN变换器客户端(例如，链路层发现协议)

[3]TSN端站A和TSN端站B(例如，从传感器到控制器的测量数据)

2.被连接到TSN变换器客户端的UE基于标准化的3GPP 认证和授权过程来建立到3GPP核心网络域的无线连接。连接到 UE的TSN变换器客户端可以提供附加的凭证，允许检查UE和 TSN变换器客户端是否一起被授权建立无线连接。可选地，TSN 变换器客户端提供被添加到凭证中的、连接的TSN端站A的另外凭证。

3.3GPP网络允许利用由策略控制功能PCF所控制的一组预定义QoS参数(例如5QI)来针对现有的和/或新的PDU会话建立附加的PDU会话和QoS流(在一些实施例中根据M&O实体的指令)。M&O实体基于关于例如可用的端站、它们到UE的映射、拓扑约束、端站的通信要求(例如关于所需的最小或平均吞吐量)、业务模式(例如循环数据)、允许的最大或平均分组丢失、最大或平均延时和/或抖动的信息来得出这样的指令。典型的PDU会话可以定义最大延迟(例如10ms)和其他信息，这需要以高概率(例如99.999％)和最小保证比特率(例如至少1Mbps) 来进行保证。

4.TSN变换器及其TSN变换器客户端支持链路层发现协议 (LLDP)，并参与由TSNCNC执行的网络发现过程。PDU会话和QoS流表示UE和UPF之间的连接。该信息被映射到TSN桥接器管理对象的参数，然后由TSN变换器报告给TSN CNC。同样在没有建立PDU会话的情况下，即，M&O实体仅提供针对 3GPP网络的估计的QoS值，则此类值也被映射到TSN桥接器管理对象的参数。

5.TSN变换器及其TSN变换器客户端具有以下功能中的至少一项：

[1]将来自TSN网络和TSN端站的控制平面信息映射到 3GPP控制平面信息

[2]将来自TSN网络和TSN端站的控制平面信息映射到 TSN变换器与其TSN变换器客户端之间交换的信息

[3]将来自3GPP网络的控制平面信息映射到TSN变换器与TSN变换器客户端之间、以及TSN网络和TSN端站之间交换的信息

[4]TSN用户平面的处理，包括在出口端口和入口端口的时间门控(gating)

[5]TSN网络中的时间同步的处理

[6]针对TSN端站的接入控制

[7]将M&O实体提供的信息映射到3GPP控制平面信息 (特别是将TSN QoS值映射到所需PDU会话以及对应的QoS 流)

[8]从[i]，得出针对3GPP桥接器的桥接器延迟对象

[9]PDU会话从[7]映射到TSN端口信息(例如桥接器发送端口的MAC地址，参见[6])

[10]TSN变换器将信息从[9]提供给TSN变换器客户端

6.3GPP网络可以为被连接到TSN变换器客户端的UE提供多个PDU会话，以实现3GPP网络中的至少一个无线连接。每个PDU会话可以包含多个QoS流，并针对每个QoS流具有所定义的QoS参数集。TSN变换器及其TSN变换器客户端将每个QoS 会话及其QoS参数映射到TSN桥接器管理对象的参数，并将其报告给TSN CNC，以允许针对计算出的调度的更灵活的选择。

在下文中，描述了交互的示例方式，即当向TSN网络及其TSN 实体提供无线通信服务时，TSN变换器及其TSN变换器客户端如何与3GPP网络及其实体(尤其是M&O)进行交互。为了简化和更好地理解，假设TSN CP业务在具有(一个或多个)相应QoS流的默认 3GPP PDU会话中被处理，而具有相应QoS流的其他PDU会话处理 TSN UP业务。

3GPP-TSN网络的初始设置

为了TSN端站认证的目的，3GPP-TSN网络的初始设置的过程遵循PCT/EP2018/054916中描述的步骤。此外，根据 PCT/EP2018/061892：

1)有关设备(UE和TSN端站)的所有可用信息(或其合理子集，诸如TSN端站ID、UEIMSI、UE类别、允许的PDU会话类型和默认PDU会话类型、默认5QI值、SSC(会话和服务连续性)模式、静态IP地址/前缀、地理位置、站点托管/使用的应用、业务简档(诸如业务量的概率分布)、移动性简档等)已在网络规划阶段期间被提供给M&O实体并收集在数据库中。即，在工程师准备TSN网络(例如，将端站ID插入到CUC中)和3GPP 网络(例如，向UDM规定用于默认PDU会话的IMSI、5QI)的步骤期间，此信息被提供给M&O。

2)在通过CUC对TSN端站进行成功认证之后，确认消息将从CUC被发回端站。M&O拦截有关新认证的TSN端站的信息。这可以用作用于更新由M&O实体提供的3GPP桥接器的QoS值的触发。

网络发现过程

LLDP协议由TSN桥接器以及TSN端站A和B执行，它们通过该协议获悉它们的直接邻居。LLDP协议以固定的时间间隔被执行，因此有关相邻端站和桥接器的实际信息是可用的，并且(大多数)是最新的。在TSN网络侧的TSN变换器和TSN端站A侧的TSN变换器客户端也支持LLDP协议，并与它们在TSN网络中的邻居交换 LLDP参数(例如，源和目标MAC地址)。此外，TSN变换器向TSN 变换器客户端TSN提供端口信息，包括端口到PDU会话和QoS流的映射。

通常，CNC通过从TSN桥接器读取LLDP参数和桥接器延迟对象来了解网络拓扑。除非CUC明确请求，否则CUC不知道此信息。图9示出了TSN网络发现的这种一般情况。

TSN桥接器和端设备执行LLDP过程，学习其网络对等方的连接信息。这种信息被存储在桥接器上的管理对象中，并且由CNC进行读取。在发现过程期间，TSN CNC将爬过所有TSN桥接器，以从桥接器管理对象收集有关它们连接到的链路、它们的容量、链路传播延迟、桥接器延迟以及附加到其可用端口的设备的信息。结果，CNC 构建了有关网络的物理拓扑以及桥接器和链路的性能指标和能力的视图(view)。由于3GPP网络显得像是通向TSN CNC的虚拟TSN 桥接器，因此TSN变换器及其TSN变换器客户端管理对应的桥接器对象，使得TSNCNC可以读取此信息。提供给TSN端站A的虚拟 TSN桥接器的入口端口由TSN变换器客户端处理，而对应的出口端口由TSN变换器处理。3GPP网络中的至少一个PDU会话表示虚拟 TSN桥接器的一个入口端口和一个出口端口之间的连接。具有不同 QoS参数的QoS流类似于TSN网络的QoS处理。在网络发现过程期间，表示3GPP网络的能力的QoS值由M&O实体提供。由TSN变换器将此类QoS值变换为桥接器延迟管理对象。M&O有多种选项来建立和提供所需的QoS参数。在下文中，提供了根据 PCT/EP2018/061892的M&O涉及的选项的概述。

根据PCT/EP2018/061892的一些选项，M&O向TSN变换器提供 QoS值的一组估计/预定值。这样的估计值可以例如从先前的流设置中、或者从(例如，收集在数据库中并且使用机器学习算法处理的) 网络规划信息中、或者从一群TSN端站中得出。

根据PCT/EP2018/061892中的一个选项，M&O拦截由CUC所发布的流请求。读取要设置的流的要求，它可以得出3GPP系统的(一个或多个)所需PDU会话和QoS流。相应的会话建立请求被发送到TSN变换器，TSN变换器转而向3GPP网络发出PDU会话建立请求。在接收到(多个)PDU会话已经被建立的确认之后，TSN变换器将 PDU会话的5QI值映射到相应的桥接器延迟对象参数。在接收到成功 PDU会话建立的ACK后，M&O将流请求转发到TSN CNC，TSNCNC 计算针对所请求的(一个或多个)流的调度和路径。CNC将其返回给 CUC，但它首先被M&O拦截，以便检查之前建立的PDU会话的必要更新。例如，在无法计算出可行调度的情况下，M&O可以使用与 PDU会话建立相同的过程来请求此类更新，包括桥接器延迟参数的更新。之后，M&O通过将原始流请求重新提交给CNC来触发对可行调度的重新计算。一旦成功地计算出调度，就将其转发给原始接收者， TSN CUC。

在假设CNC执行网络发现的频率很高的情况下，CNC始终具有有关网络的“最新”信息，因此，在建立新的PDU会话之后，无需显式触发网络发现。备选地，每当M&O接收到针对新建立的PDU会话的确认时，M&O可以触发CNC执行此类显式网络发现。

端到端通信的建立

为了在一个(或多个)讲话者和一个(或多个)监听者之间建立通信，TSN CUC读取来自TSN端站A和B的QoS参数和流要求。在通常的TSN过程中，此信息和有关要连接的TSN端站A和B的信息(例如MAC地址)然后被提供给TSN CNC。根据 PCT/EP2018/061892，M&O实体可以拦截流请求消息，以便检查现有的(即已经建立的)PDU会话是否可以履行要求，或者是否需要建立新的/修改后的PDU会话。在后一种情况下，M&O指示TSN变换器触发3GPP网络以分别建立(一个或多个)PDU会话、(一个或多个)QoS流和/或更新QoS流参数。仅在此之后，流请求才被转发到 TSN CNC。

本发明的一些实施例解决[6]和[8]的以下问题中的至少一个：

·问题#1：如何将3GPP桥接器信息暴露给TSN框架(即CNC)，以及

·问题#2：如何在3GPP网络内强制实施TSN延迟QoS要求。

这两个问题是相关的，而不是互斥的。

对于问题#1，为了显得像去往TSN实体(例如CNC或TSN终端设备)的“普通”TSN桥接器，3GPP桥接器需要暴露与“普通”TSN桥接器相同的参数集。CNC使用一组管理的对象，以便获得有关桥接器的信息，构建有关网络能力的知识以及配置每个桥接器。这种管理的对象例如是桥接器延迟、传播延迟、静态树和MRP扩展控制[2]。桥接器延迟对于集成TSN-3GPP网络的功能性特别重要。桥接器延迟管理对象的属性确定通过TSN桥接器的帧的延迟。为了捕获有关3GPP 桥接器在延迟方面的能力的正确信息并正确建立跨TSN和3GPP网络的E2E通信，至关重要的是正确得出3GPP桥接器的延迟属性并以预期的形式将它们暴露给TSN以计算调度和路径。例如，在集中式架构中，TSN CNC期望通过依赖于帧长度以及与独立于帧长度的值来表达桥接器延迟，而在3GPP网络中，则不应用这种表示。因此，将 3GPP网络的延迟属性显式映射到TSN桥接器的延迟属性是不可能的。换句话说，无法将3GPP网络中可用的延迟属性暴露为“3GPP桥接器”的延迟属性。据我们所知，还没有方法可以得出3GPP桥接器的桥接器延迟参数，并以TSN预期的形式暴露此类参数。

对于问题#2，在集成的TSN-3GPP网络中，需要清楚地标识针对 TSN业务的QoS要求，以便在3GPP网络中实现相应的处理。例如， TSN业务需要由UPF适当地处理，并且为了被引导到专用于TSN业务的这种处理的UPF，TSN业务需要由SMF识别出。据我们所知，这种标识在3GPP网络中尚不可用。

根据TSN标准，TSN桥接器的延迟由具有以下四个属性的桥接器延迟管理的对象表示：

a.IndependentDelayMin(最小独立延迟)，

b.independentDelayMax(最大独立延迟)，

c.dependentDelayMin(最小依赖延迟)，

d.dependentDelayMax(最大依赖延迟)

这些值表示帧在通过桥接器时经历的延迟(独立于帧长度，以及依赖于帧长度)。每个(入口、出口)端口对和业务分类存在一个桥接器延迟管理的对象。

IndependentDelayMin/Max表示用于在入口端口和出口端口之间对帧进行转发的帧长度独立延迟以及给定业务分类。另一方面， dependentDelayMin/Max依赖于要被传输的帧的八位字节数目。该延迟包括与入口端口的链路速度相关的对帧进行接收和存储的时间。 3GPP网络原本不支持这种延迟概念，其中对于5G网络，分组所经历的延迟由针对PDU会话的每个QoS流所定义的分组延迟预算PDB属性及其关联的5QI值来表达[4]。通过[4]中的定义，分组延迟预算 (PDB)表示分组在UE和UPF之间被传输时经历的延时的上限。对于每个延迟关键保证比特率(GBR)业务QoS流，最大数据突发量 (MDBV)属性被定义并且它标示在PDB的5G-AN部分期间需要 5G-AN(接入网络)服务的最大数据量。应该注意的是，MBDV没有被直接映射到分组或PDU大小，这意味着数据突发可以包含接续(连续)发射的若干分组。但是，对于TSN，预期每个数据突发发射一个以太网帧。对于每个延迟关键GBR业务分类及其对应的5QI值，PDB 和默认最大数据突发量被定义。

对于4G网络，有关延迟的研究[9]评估了LTE中上行链路和下行链路传输延时的重要分量(component)，给出了分量中的每个分量的数值。但是，尚不知道分组/帧长度依赖延迟和独立延迟之间的区别，这些区别可以被轻松映射到TSN网络中的桥接器延迟属性。

据我们所知，尚未公开如何将3GPP网络的延时值映射到TSN CNC所预期的桥接器延迟属性，以及如何标识3GPP网络中的TSN 业务。

本发明的一些实施例提供了针对以下问题中的至少一个的解决方案：

(1)将3GPP网络延迟的QoS描述和要求映射到TSN桥接器延迟管理对象，以支持TSN和3GPP网络的无缝集成，以及

(2)在3GPP网络中强制实施TSN QoS要求。

所假设的架构基于的是充当通向TSN的TSN桥接器(以下被称为“3GPP桥接器”)的3GPP网络[6]。但是，3GPP网络不一定是单片功能实体，而是由不同的、可能分开的功能(诸如RAN(基站和移动终端)和核心网络(CN))组成，包括在5G系统中被表示为用户平面功能(UPF)的一个或多个路由和网关功能。

以下系统和方法中的至少一个可以被提供：

-映射功能(MF)，其将3GPP网络中的E2E QoS参数映射到TSN特定的管理属性。该功能可以位于不同的逻辑实体中，包括图4中所图示的TSN变换器[1]或M&O实体[8]中。图4对应于图3，其中附加地示出了映射功能(MF)。

-3GPP系统中的每个节点实现了本地QoS映射和强制实施功能，该功能确保在下行链路或上行链路方向上遍历的PDU(对应于以太网帧)没有违反被暴露给TSN的E2E QoS要求。

解决方案组件#1。“3GPP桥接器”延迟与TSN桥接器延迟之间的映射。

根据本发明的一些实施例，在考虑以下项的情况下，MF将建立的PDU会话的分组延迟预算值映射到3GPP桥接器的桥接器延迟属性：

·一个承载TSN业务的QoS流被映射到3GPP桥接器的(入口、出口)端口；

·一个UE维护多个QoS流，其中通常至少一个服务尽力型业务(best efforttraffic)；

·每个建立的PDU会话可以具有多于一个的QoS流以及相关联的5QI(QoS分类)。

根据TSN桥接器延迟管理的对象的定义，它具有三个索引：入口端口、出口端口和业务(QoS)分类。同样，QoS流由三个索引确定：源地址和目的地地址以及5QI分类。但是，并非建立的PDU会话中的每个QoS流都承载TSN业务。因此，MF仅需要针对TSN业务传输相关的一组QoS流暴露3GPP桥接器的桥接器延迟属性。假设以下项：

·每个TSN时间周期和业务分类仅存在一个被传输的TSN 以太网帧；

·TSN以太网帧在3GPP桥接器中的单个PDU(分组数据单元)中被传输；

·因此，每个数据突发仅考虑一个PDU，即MDBV对应于最大PDU大小。MDBV和最大分组大小/PDU大小可以被用作同义词。

针对这种QoS流，MF基于QoS简档中指示的MDBV和QoS流分组延迟预算(PDB)(分组对应于帧/PDU)值，执行针对3GPP桥接器的TSN桥接器延迟管理对象属性的得出。遵循TSN桥接器延迟的概念，与3GPP系统内的E2E PDB相对应的3GPP桥接器的延迟τ由两部分组成：依赖于分组大小的和独立于分组大小的，这可以由以下线性公式来表达：

其中α表示针对数据流的3GPP保证比特率，对于每个数据突发来说，它应该是恒定的，P是分组/帧大小(

被定义为分组延迟的上限的PDB值表示

在TSN网络中，TSN帧在时间周期中被传输，其中这种周期的一部分(具有特定长度)被指派给特定的业务分类。以这种方式，根据业务分类优先级，业务在定义的时间内接收使用传输介质的排他权 (exclusive right)。因此，在TSN网络中使用具有高粒度的TDMA(时分多址)方法，以便在时域中将时间紧迫的通信与尽力型业务分开(best-efforttraffic)。

与TSN网络相比而言，3GPP LTE和5G应用OFDM(正交频分复用)，其中数据被编码在频域中，并且因此，TSN和3GPP网络之间的延迟参数的映射并不是直接的。

帧在通过TSN桥接器被转发时经历的延迟由桥接器延迟管理对象来表达。桥接器延迟管理对象包含四个属性，这些属性是指依赖于帧长度的(最小和最大)和独立于帧长度的(最小和最大)延迟。在下文中，我们描述了本发明的一些实施例的示例性实现。

如[6]和上文中所述，TSN变换器请求建立具有特定QoS要求(即 5QI值)的PDU会话和QoS流，以便实现跨TSN和3GPP网络的E2E 通信。如[8]中所述，可以由M&O实体指示关于将要建立的PDU会话以及QoS流的数量和特性(例如5QI值)的信息。此外，M&O了解与TSN集成将需要的PDU会话和QoS流的特性，可以得出针对每个QoS流的最大预期分组/帧大小。然后将该信息用信号发送给映射功能MF，作为估计3GPP桥接器延迟属性的输入，即将向TSN暴露的“independentDelay”和“dependentDelay”值。

为了估计QoS流的所需延迟值，MF可以使用从SMF/PCF取得的QoS简档/PCC规则中可用的信息。对于每个5QI值，存在用于分组延迟的标准化上限值(PDB-分组延迟预算，而分组被用作PDU的同义词)，或者通过NG2接口动态地用信号发送这些值[4]。MF使用如此定义的分组延迟值来得出“3GPP桥接器”的dependentDelayMin/Max值。与每个5QI值相关联的PDB表示UE和 UPF之间的分组的最大延迟，因此它可以用最大延迟的公式

·关于分组/帧大小值P

·MFBR(最大流比特率)

·GFBR(保证流比特率)

此外，知道延迟的依赖于分组大小的部分，可以基于线性延迟表达式针对给定的QoS流得出分组长度独立延迟β。

计算的结果如下：

独立于分组长度的延迟β：

最大：

最小：

对于分组延迟预算(PDB)的典型值，请参见3GPP TS 23.501，表5.7.4-1。如果仅给出一个PDB值(而不是PDB

依赖于分组长度的延迟：

最大值：

最小值：

作为备选方案，可以通过测量来确定独立于分组长度的延迟β：

·β

·β

根据TSN桥接器延迟定义，独立的和依赖的延迟表示桥接器的每个设计/配置的最坏情况范围。但是，为了获取桥接器的准确延迟，其包括桥接器操作引起的延迟(例如，由于业务调度、业务整形、帧抢占、抖动缓冲器等引起的延迟)，TSN CNC需要通过读取将流引进/流出的端口的延迟来执行测量。

在“3GPP桥接器”的情况下，将在被放置在“3GPP桥接器”的入口端口/出口端口处的TSN变换器和TSN变换器客户端的帮助下执行此类测量。CNC将读取由TSN变换器和TSN变换器客户端暴露的端口的帧延迟。

图5示出了TSN桥接器延迟对象、3GPP TSN桥接器实现和所报告的延迟值的示例性关系。首先，虚线示出了[6]中提到的TSN桥接器的示例性(但是是任意的)3GPP实现的预期延迟。显然，该功能将是不连续的。不连续性是由缓冲时间、PDU打包/拆包 (packing/unpacking)、OFDM成帧、混合ARQ和其他影响引起的。曲线τ

对于最大分组大小P

-独立最小延迟β

-依赖最小延迟1/α

-独立最大延迟β

-依赖最大延迟1/α

解决方案组件2：通过在3GPP E2E QoS简档中包括特定于TSN 的属性来强制实施暴露的3GPP桥接器延迟属性

3GPP网络需要保证由MF估计并由TSN变换器向TSN暴露的桥接器延迟属性的值(independentDelayMin/Max和 dependentDelayMin/Max)。

这需要[4]中描述的QoS简档的标准化格式的其他条目。QoS流的QoS简档包含强制QoS参数(诸如5G QoS标识符(5QI)和分配和保留优先级(ARP))以及可选QoS参数(诸如反射QoS属性 (RQA))。TSN特定的参数应作为可选的QoS参数而被包括，其指示QoS流承载TSN业务以及在给定最大预期分组大小的情况下有关最大预期分组大小以及依赖于分组长度的和独立于分组长度的延迟属性的信息。

此外，为了对网络中可以影响对所报告的桥接器延迟值的满足的潜在改变做出反应，QoS简档可以包括用于激活关于此类事件的通知的条目。因此，如果网络条件改变——例如由于增加的负载、随时间变化的无线电条件或QoS强制实施功能无法缓解的其他影响，则MF 可以被3GPP节点通知，可选地包括原因的指示、延时过长以及新延迟上限的估计。

对标准QoS简档格式的公开的扩展如下。

-对于每个QoS流，QoS简档可以包括以下QoS参数中的至少一个：

·时间敏感网络属性(TSNA)–指示此特定QoS流正携带 TSN业务，给出在3GPP网络内对TSN流的特殊处理的概率

·最大预期TSN分组/帧大小

·预期的IndependentDelayMin/Max(预期最大/最小独立延迟)–在给定最大预期分组大小的情况下，指示由组件(诸如处理时间等)引发的延迟。

·预期的DependentDelayMin/Max(预期最大/最小依赖延迟)–在给定最大预期分组大小的情况下，指示预期的延时依赖于例如无线传输、调度、重传、排队。

·延时通知控制–延时通知控制指示：是否从3GPP网络请求通知在QoS流的生存期内，针对给定的最大分组大小，针对QoS 流何时不再(或再次)满足预期最大延迟。

为了强制实施和维护由MF估计并向TSN用信号发送的3GPP桥接器延迟属性，需要在将承载TSN业务的QoS流的QoS简档中引入新条目。

对当前标准化的QoS简档格式的建议的添加在下面以粗体标出。

-对于每个QoS流，QoS简档应包括QoS参数：

·5G QoS标识符(5QI)；以及。

·分配和保留优先级(ARP)。

-对于每个非GBR QoS流，QoS简档还可以包括QoS参数：

·反射QoS属性(RQA)。

-对于每个GBR QoS流，QoS简档还应包括QoS参数：

·保证流比特率(GFBR)-UL和DL；以及

·最大流比特率(MFBR)-UL和DL；以及

-仅在GBR QoS流的情况下，QoS参数还可以包括：

·通知控制。

·最大分组丢失率-UL和DL。

-对于每个QoS流，QoS简档还可以包括以下QoS参数中的一项或多项：

·时间敏感网络属性(TSNA)

·最大预期分组/帧大小或MDBV

·独立延迟–最小和最大

·依赖延迟–最小和最大

·延时通知控制

TSN属性(TSNA)是可选参数，该可选参数指示在该QoS流上承载的业务(不一定是所有业务)是TSN业务。该参数在通过3GPP 网络被传输时启用(如果需要)对TSN业务的特殊处理。

最大预期分组大小是3GPP网络中的网络功能可以使用的参数，以估计针对最大分组大小和给定网络条件(例如，给定负载或当前无线电条件)的“最坏情况”而满足延迟要求(独立延迟和依赖延迟)的概率。基于这种概率，网络功能可以向SMF发送延时通知，指示所需的延迟要求无法被满足。SMF基于策略可以执行相应的操作，例如修改或删除QoS流。

可选：TSN业务标识。SMF负责将QFI(QoS流ID)指派给QoS 流，并基于PCF规则得出针对QoS流的QoS简档，以及对应UPF指令和(一个或多个)QoS规则。如[6]中所述，从3GPP的角度来看， TSN变换器充当AF。如[4]中所述，AF可以向3GPP网络发送影响 3GPP网络操作的请求。AF请求经由N5或经由NEF(网络暴露功能) 而被发送到PCF。来自AF的请求需要包含业务标识，例如以AF服务标识符(AF-Service-Identifier)的形式。PCF将接收到的AF请求变换为适用于PDU会话的策略。

为了标识3GPP网络内的TSN业务，使得对应的QoS简档可以由SMF得出，TSN变换器可以将专用的AF服务标识符用于TSN业务，并将其用信号发送给PCF。例如，不仅TSN业务可以将特定的 (例如，新定义的)QoS简档(新的5QI)用于TSN业务，而且来自具有类似QoS要求的其他网络(或应用)的业务也可以。TSN业务标识可以被用来将TSN与此类业务分开。此外，TSN还具有关于时间同步(例如与UPF和UE配置相关)和确定性分组/帧递送的进一步要求，这些要求未被反映在QoS简档中。如果相应的流被标识为 TSN流，则这些要求可以被履行。

图6示出了根据本发明的实施例的装置。该装置可以是映射功能 MF或其元件。图7示出了根据本发明的实施例的方法。根据图6的装置可以执行图7的方法，但是不限于该方法。图7的方法可以由图 6的装置执行，但是不限于由该装置执行。

该装置包括用于获取的部件10、用于得出的部件20和用于提供的部件30。用于获取的部件10、用于得出的部件20和用于提供的部件30分别可以是获取部件、获取部件和提供部件。用于获取的部件 10，用于得出的部件20和用于提供30的部件分别可以是获取器、得出器和提供器。用于获取的部件10、用于得出的部件20和用于提供的部件30可以分别是获取处理器、得出处理器和提供处理器。

用于获取的部件10获取与流相关的以下参数(S10)，该流来自第一网络并通过第二网络：

·第一网络中的流的最大协议数据单元量PDUV

·第二网络中的流的最大流比特率MFBR；

·第二网络中的流的保证流比特率GFBR；和

·第二网络中的流的最大协议数据单元延迟预算PDB

·第二网络中的流的最小协议数据单元延迟预算PDB

第一网络可以是诸如TSN网络之类的固定网络。特别地，它可以是时间确定性网络。第二网络可以是诸如3GPP网络的无线网络。

用于得出的部件20从所获取的参数中得出以下中的至少一项 (S20)：

·流的分组在第二网络中经历的最大延迟τ

·流的分组在第二网络中经历的最小延迟τ

用于提供的部件30向第一网络提供对以下中至少一项的指示 (S30)最大依赖于PDUV

在一些实施例中，仅最大延迟被获取。也就是说，公开了一种装置，包括

用于获取的部件，被配置为获取针对流的以下参数，该流来自第一网络并通过第二网络：

·第一网络中的流的最大协议数据单元量PDUV

·第二网络中的流的保证流比特率GFBR；和

·流在第二网络中的最大协议数据单元延迟预算PDB

用于得出的部件，被配置为从所获取的参数中得出流的分组在第二网络中经历的最大延迟τ

用于提供的部件，被配置为向第一网络提供最大依赖于 PDUVmax的贡献和最大独立于PDUVmax的贡献β

在一些实施例中，仅获取最小延迟。也就是说，公开了一种装置，包括

用于获取的部件，被配置为获取针对流的以下参数，该流来自第一网络并通过第二网络：

·第一网络中的流的最大协议数据单元量PDUV

·第二网络中的流的最大流比特率MFBR；

·第二网络中的流的最小协议数据单元延迟预算PDB

用于得出的部件，被配置为从所获取的参数中得出流的分组在第二网络中经历的最小延迟τ

用于提供的部件，被配置为向第一网络提供最小依赖于PDUVmax的贡献和最小独立于PDUVmax的贡献β

图8示出了根据本发明的实施例的装置。该装置可以是诸如UPF 的网络功能或其元件。图9示出了根据本发明实施例的方法。根据图 8的装置可以执行图9的方法，但是不限于该方法。图9的方法可以由图8的装置执行，但是不限于由该装置执行。

该装置包括用于检查的部件110、用于监测的部件120和用于通知的部件130。用于检查的部件110、用于监测的部件120和用于通知的部件130可以分别是检查部件、监测部件和通知部件。用于检查的部件110、用于监测的部件1120和用于通知的部件30可以分别是检查器、监测器和通知器。用于检查的部件110、用于监测的部件120 和用于通知的部件130可以分别是检查处理器、监测处理器和通知处理器。

用于检查的部件110检查流的服务质量简档是否包括对控制延时的指示(S110)。该指示包括映射功能的地址。

用于监测的部件120监测针对该流的服务质量简档中设置的延时要求是否被满足(S120)。

可以以任意顺序执行S110和S120。它们可以完全或部分并行执行。

如果服务质量简档包括该指示(S110＝“是”)并且要求没有被满足(S120＝“是”)，则用于通知的部件130向映射功能通知要求没有被履行(S130)。

图10示出了根据本发明实施例的装置。该部件可以是评估QoS 简档的网络功能(诸如PCF、网络暴露功能(NEF)、会话管理功能 (SMF)、接入和移动性管理功能(AMF)或用户平面功能(UPF)) 或它们在其他网络世代中的等效物)或其元件。图11示出了根据本发明实施例的方法。根据图10的装置可以执行图11的方法，但是不限于该方法。图11的方法可以由图10的装置执行，但是不限于由该装置执行。

该装置包括用于监测的部件210和用于选择的部件220。用于监测的部件210和用于选择的部件220可以分别是监测部件和选择部件。用于监测的部件210和用于选择的部件220可以分别是监测器和选择器。用于监测的部件210和用于选择的部件220可以分别是监测处理器和选择处理器。

监测部件210在无线网络(诸如3GPP网络)中监测针对流的指示是否被接收(S210)。该指示指示以下中的至少一项：

·该流承载时间敏感业务(诸如TSN业务)；

·该流的可容许延时的依赖于最大协议数据单元量的贡献；

·该流的可容许延时的依赖于最小协议数据单元量的贡献；

·该流的可容许延时的独立于最大协议数据单元量的贡献；和

·该流的可容许延时的独立于最小协议数据单元量的贡献。

如果指示被接收(S210＝“是”)，则用于选择的部件220根据指示选择针对该流的策略(S220)。

图12示出了根据本发明的实施例的装置。该装置包括至少一个处理器810、至少一个包括计算机程序代码的存储器820，并且该至少一个处理器810与至少一个存储器820和计算机程序代码一起被布置成使该装置至少执行根据图7、图9和图11之一的方法。

关于3GPP网络描述了本发明的一些实施例。然而，本发明不限于3GPP网络。它也可以被应用于其他无线网络，诸如WiFi网络。

关于工业TSN网络描述了本发明的一些实施例。然而，本发明不限于工业TSN网络。它也可以被应用于其他(非工业)TSN网络(诸如Profinet)和其他固定线路网络。

图2示出了一个示例，其中TSN桥接器之一被嵌入在TSN变换器和TSN变换器客户端之间的3GPP网络所替换。在本发明的一些实施例中，TSN网络的一个或多个或者甚至所有桥接器可以被嵌入在相应的TSN变换器和TSN客户端之间的相应的3GPP网络所替换。在多个被替换的桥接器的情况下，相应的3GPP网络中的一些或全部可以是相同的(即一个3GPP网络)，其中不同的被替换的TSN桥接器对应于3GPP网络中的不同组PDU会话(即，单个TSN桥接器对应一组PDU会话，其中每一组可以包括一个或多个PDU会话)。另外，对于不同的被替换的TSN桥接器，相应的UE可以相同或不同。

通常，桥接器可以包括一个或多个TSN变换器(对应于多组SMF、 PCF和UPF)，核心网络和无线电接入网络以及无线网络(3GPP网络)中的一个或多个UE(终端)，以及一个或多个TSN变换器客户端。每个TSN变换器客户端与UE之一相关。一个UE可以与一个或多个TSN变换器客户端相关。TSN变换器客户端对应于常规桥接器的端口。

基于TSN网络中的完全集中式配置模型来描述本发明的实施例，其假设存在CUC和CNC[2]。采用这种方法的原因是，集中式配置模型被认为是用于实现工业网络的严格时序要求的最有效模型。

然而，本发明报告的实施例可以适用于TSN网络的其他配置模型。即：

·在完全分布式模型中：端站通过TSN用户/网络协议将流要求直接传达给相邻桥接器。根据本发明的此类实施例，在UE侧的TSN变换器客户端可以识别出这样的要求并将其转发给TSN变换器。具有到M&O的接口的TSN变换器可以将端站的要求传达给M&O。通过根据PDU会话进行设置，M&O如上所述地配置3GPP桥接器。这样配置的3GPP桥接器还充当由TSN完全分布式模型所定义的“常规” TSN桥接器(例如，使用TSN变换器和TSN变换器客户端来支持在讲话者/监听者与桥接器之间的调度配置信息的传播)。

·在集中式网络/分布式用户模型中：M&O以类似的方式了解最终用户流要求，即在UE侧的TSN变换器客户端将已发布的流要求传达给TSN变换器，TSN变换器将它们用信号发送给M&O。M&O根据集中式模型中定义的过程，建立3GPP桥接器所需的PDU会话，该会话还充当“常规”TSN桥接器。例如，3GPP桥接器接收并执行由 CNC使用TSN变换器计算出的调度配置信息。TSN变换器和TSN变换器客户端被用于在UE侧的讲话者/监听者与3GPP桥接器之间交换配置信息。

可以在每个TSN变换器处提供映射功能MF。然而，在一些实施例中，若干TSN变换器可以共享一个MF。例如，可以在M&O处部署(共享或非共享的)MF。

以上描述了各实施例，其中M&O将关于(估计/请求的)QoS 的信息直接提供给TSN变换器。然而，在一些实施例中，M&O可以将该信息提供给CNC，CNC将其转发给TSN变换器。因此，可以不需要M&O和TSN变换器之间的接口，但需要附加的消息交换。

可以在一个或多个消息中将一条信息从一个实体发射到另一实体。这些消息中的每一个可以包括其他条(不同条)的信息。

网络元素、协议和方法的名称均基于当前标准。在其他版本或其他技术中，这些网络元素和/或协议和/或方法的名称可以不同，只要它们提供对应的功能性即可。

如果没有另外说明或者另外从上下文中而明显，则两个实体不同的声明意味着它们执行不同的功能。这并不一定意味着它们基于不同的硬件。也就是说，本说明书中描述的每个实体可以基于不同的硬件，或者一些或所有实体可以基于相同的硬件。这并不一定意味着它们基于不同的软件。也就是说，本说明书中描述的每个实体可以基于不同的软件，或者一些或全部实体可以基于相同的软件。本说明书中描述的每个实体可以被体现在云中。

根据以上描述，因此应当显而易见的是，本发明的示例实施例提供了例如变换器或其组件，体现该变换器的装置、用于控制和/或操作该变换器的方法以及控制和/或操作该变换器的(一个或多个)计算机程序，以及携带(一个或多个)此类计算机程序并形成(一个或多个) 计算机程序产品的介质。根据上面的描述，因此应该显而易见的是，本发明的示例实施例例如提供了M&O或其组件，体现该M&O或其组件的装置，用于控制和/或操作该M&O或其组件的方法以及控制和/或操作该M&O或其组件的(一个或多个)计算机程序，以及携带(一个或多个)此类计算机程序并形成(一个或多个)计算机程序产品的介质。

作为非限制性示例，任何上述块、装置、系统、技术或方法的实现包括作为硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某种组合的实现。

要理解的是，上面描述的是目前被认为是本发明的优选实施例的内容。然而，应当注意的是，优选实施例的描述仅通过示例给出，并且可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改。