在移动通信网络中执行服务质量操作的方法及用户设备

本申请是申请号为201980003943.0、国际申请日为2019年08月09日、国际申请号为PCT/CN2019/099905、发明名称为“对服务质量流描述的增强处理”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求2018年8月10日提交的题为“5G系统性能增强”的美国临时申请62/717,352和2019年8月2日提交的美国申请16/530,152的优先权，其主题通过引用合并于此。

技术领域

所公开的实施例通常涉及无线通信，并且更具体地，涉及在5G新无线电(newradio，NR)系统中对服务质量(Quality of Service，QoS)流描述进行增强处理的方法。

背景技术

多年来，无线通信网络呈指数增长。长期演进(Long-Term Evolution，LTE)系统由于简化的网络架构而具有较高的峰值数据速率、较低的延迟、改进的系统容量以及较低的运营成本。LTE系统(也称为4G系统)还提供了对较旧的无线网络(如GSM，CDMA和通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS))的无缝集成。在LTE系统中，演进的通用陆地无线接入网(evolved universal terrestrial radio accessnetwork，E-UTRAN)包括与称为用户设备(user equipment，UE)的多个移动台通信的多个演进的节点B(evolved Node-B，eNodeB/eNB)。第三代合作伙伴项目(The 3rd generationpartner project，3GPP)网络通常包括2G/3G/4G系统的混合体。下一代移动网络(NextGeneration Mobile Network，NGMN)委员会已决定将未来的NGMN活动重点放在定义5G NR系统的端到端要求上。

在5G中，协议数据单元(protocol data unit，PDU)会话建立是4G中分组数据网络(Packet Data Network，PDN)连接过程的并行过程。PDU会话定义UE与提供PDU连接服务的数据网络之间的关联。每个PDU会话由PDU会话ID标识，并且可以包括多个QoS流和QoS规则。在5G网络中，QoS流是QoS管理的最佳粒度，以实现更灵活的QoS控制。5G中QoS流的概念类似于4G中的EPS承载。每个QoS流由PDU会话中唯一的QoS流ID(QoS flow ID，QFI)标识。每个QoS规则由QoS规则ID(QoS rule ID，QRI)标识。与同一QoS流相关联的QoS规则可能不止一个。对于每个PDU会话建立，都需要将默认QoS规则发送到UE，并将其该默认QoS规则与QoS流相关联。在PDU会话中，应该有且只有一个默认QoS规则。

QoS从网络用户的角度指示性能。映射到相同LTE EPS承载或相同5G QoS流的所有类型的业务都将接收相同级别的分组转发处理(例如，调度策略，队列管理策略，速率整形策略，RLC配置等)。提供不同的QoS转发处理需要单独的5G QoS流。每个QoS流可以包括由QoS配置文件、分组过滤器和优先级顺序组成的多个QoS规则。QoS配置文件包括QoS参数和QoS标记。分组过滤器用于将QoS流绑定到特定的QoS标记。优先级顺序表示使QoS规则适应QoS流的优先级。UE执行上行链路(uplink，UL)用户平面业务的分类和标记，即，基于QoS规则将UL业务与QoS流的关联。

由网络通过QoS流描述信息元素(information element，IE)提供的QoS流参数与QoS规则IE分开。当网络配置QFI的QoS规则时，网络可能不会提供相应的QoS流描述。寻找一种解决方案，以使UE处理这种不提供相应的QoS流描述的QoS规则配置。

发明内容

提出了一种对QoS流描述进行增强处理的QoS规则管理方法。UE检查从网络接收的QoS配置是否存在QoS操作错误。当UE接收到与特定QFI相关联的QoS规则但没有针对该QFI的QoS流描述时，UE进一步确定该QoS规则是否属于保证比特率(guaranteed bit rate，GBR)QoS流。如果是，则UE检测到QoS操作错误。如果QoS规则是默认QoS规则，则UE释放PDU会话。如果QoS规则不是默认QoS规则，则UE拒绝承载QoS规则的PDU会话修改命令消息，或删除具有指示QoS操作错误的5GSM原因值的PDU会话建立接受消息承载的PDU规则。

在一个实施例中，在移动通信网络中，UE接收PDU会话修改命令消息，用于至少基于QoS规则IE和QoS流描述IE之一执行与PDU会话相关联的QoS操作。UE确定与具有特定QFI的QoS流相关联的QoS规则没有对应的QoS流描述，其中，特定QFI指示GBR QoS流。如果QoS规则IE包含另一个有效的QoS规则，则UE在完成QoS操作后删除与具有特定QFI的QoS流相关联的QoS规则，或者如果QoS规则IE不包含另一个有效的QoS规则，则拒绝PDU会话修改命令消息，其中与具有特定QFI的QoS流相关联的QoS规则不是默认QoS规则。

在另一实施例中，在移动通信网络中，UE接收PDU会话建立接受消息，用于至少基于QoS规则IE和QoS流描述IE之一执行与PDU会话相关联的QoS操作。UE在QoS操作之后确定与具有特定QFI的QoS流相关联的QoS规则没有对应的QoS流描述。UE确定具有特定QFI的QoS流具有GBR QoS流资源类型。如果该QoS规则不是默认QoS规则，则UE删除该QoS规则；如果该QoS规则是默认QoS规则，则UE释放PDU会话。

根据本发明所提供的在移动通信网络中执行服务质量操作的方法及用户设备，可以处理与特定QFI相关联但没有针对该特定QFI的QoS流描述的QoS规则，并执行相关操作。

在下面的详细描述中描述了其他实施例和优点。该概述并非旨在定义本发明。本发明由权利要求书限定。

附图说明

附图中，相同的数字表示相同的组件，示出了本发明的实施例。

图1示出了根据一个新颖方面的支持QoS规则管理的示例性5G网络；

图2示出了根据本发明的实施例的UE的简化框图；

图3图示了包括QRI和QFI的QoS规则的一个实施例；

图4示出了由QFI标识的QoS流描述的一个实施例；

图5示出了根据一个新颖方面的具有增强的QoS流描述处理的PDU会话修改过程的一个实施例；

图6示出了根据一个新颖方面的具有增强的QoS流描述处理的PDU会话建立过程的一个实施例；

图7是根据本发明的一个新颖方面的用于PDU会话修改过程的QoS流描述处理的方法的流程图；

图8是根据本发明的一个新颖方面的用于PDU会话建立过程的QoS流描述处理的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的一些实施例，其示例在附图中示出。

图1示出了根据一个新颖性方面的支持QoS规则管理的示例性5G网络100。5GNR网络100包括用户设备UE 101、基站gNB 102、接入和移动管理功能(mobility managementfunction，AMF)103和5G核心网络5GC 104。在图1的示例中，UE 101及其服务基站gNB 102属于无线接入网络RAN 120的一部分。在接入层(Access Stratum，AS)层RAN 120通过无线接入技术(radio access technology，RAT)为UE 101提供无线接入。在非接入层(Non-AccessStratum，NAS)层中，AMF 103与gNB 102和5GC 104通信，以对5G网络100中的无线接入设备进行接入和移动性管理。UE 101可以配备一个射频(radio frequency，RF)收发器或多个RF收发器，用于通过不同的RAT/CN提供不同的应用服务。UE 101可以是智能电话、可穿戴设备、物联网(Internet of Thing，IoT)设备和平板电脑等。

5GS网络是分组交换(packet-switched，PS)因特网协议(Internet Protocol，IP)网络。这意味着网络以IP数据包的形式传送所有数据业务，并为用户提供始终在线的IP连接。当UE加入5GS网络时，会将PDN地址(即可以在PDN上使用的地址)分配给UE以用于其与PDN的连接。在4G中，EPS定义了默认EPS承载以提供始终在线的IP连接。在5G中，PDU会话建立过程是4G中PDN连接过程的并行过程。PDU会话定义UE与提供PDU连接服务的数据网络之间的关联。每个PDU会话由PDU会话ID标识，并且可以包括多个QoS流和QoS规则。在5G网络中，QoS流是QoS管理的最佳粒度，以实现更灵活的QoS控制。5G中的QoS流的概念就像4G中的EPS承载。每个QoS流由PDU会话中唯一的QFI标识。每个QoS规则由QRI标识。与同一QoS流相关联的QoS规则可能不止一个。对于每个PDU会话建立，都需要将默认QoS规则发送到UE，并将其与QoS流相关联。

在图1的示例中，UE 101建立PDU会话110，该PDU会话110在NAS层中包括多个QoS流和QoS规则。每个QoS流都需要由AS层中的映射数据无线电承载(Data Radio Bearer，DRB)支持。多个QoS流可以映射到同一DRB。例如，QoS流#1和#2被映射到DRB#1，并且QoS流#3被映射到DRB#2。如果PDU会话具有默认DRB，则将通过默认DRB发送所有不具有映射DRB的QoS流的业务。在当前的5GNAS规范中，基于QoS规则IE和QoS流描述IE中定义的QoS操作代码，允许的不同QoS操作包括通过PDU会话建立和修改过程创建、修改和删除QoS规则和QoS流描述。然而，由网络通过QoS流描述IE提供的QoS流参数与QoS规则IE分离。结果，当网络配置具有QFI的QoS规则时，网络可能不会为QFI提供相应的QoS流描述。另外，QoS规则可以属于GBRQoS流，这需要用于数据发送和接收的QoS流参数。尚不清楚UE应如何处理这种情况。

根据一个新颖的方面，通过PDU会话建立和修改过程，为QoS规则操作定义了UE行为和错误处理。不应更改基于信令交换建立的QoS规则的默认QoS规则指示(default QoSrule indication，DQR)和QFI。UE应该检查在PDU会话修改命令消息和在PDU会话建立接受消息中提供的QoS配置(130)，以检查QoS操作错误。在一个示例中，当UE 101接收到与特定QFI相关联的QoS规则但没有针对该QFI的QoS流描述时，UE 101还确定该QoS规则属于GBRQoS流，则UE 101检测到QoS操作错误。如果QoS规则是默认QoS规则，则UE 101释放PDU会话。如果QoS规则不是默认的QoS规则，则UE 101或者拒绝承载QoS规则的PDU会话修改命令，或者删除具有指示QoS操作错误的5GSM原因值的PDU会话修改请求承载的QoS规则。

图2示出了根据本发明的实施例的无线设备(例如，UE 201和网络实体211)的简化框图。网络实体211可以是与MME或AMF结合的基站。网络实体211具有发送和接收无线电信号的天线215。与天线耦接的RF收发器模块214从天线215接收RF信号，将其转换为基带信号，然后将基带信号发送到处理器213。RF收发器214还转换从处理器213接收的基带信号，将其转换为RF信号，并发送至天线215。处理器213处理接收到的基带信号并调用不同的功能模块以执行网络实体211中的功能。存储器212包括非易失性计算机可读存储介质及易失性可读存储介质，并存储程序指令和数据220以控制网络实体211的操作。在图2的示例中，网络实体211还包括协议栈280以及一组控制功能模块和电路290。PDU会话处理电路231处理PDU会话建立和修改过程。QoS流和规则管理电路232为UE创建、修改和删除QoS流和QoS规则。配置和控制电路233提供不同的参数以配置和控制UE的相关功能，包括移动性管理和会话管理。

类似地，UE 201具有存储器202、处理器203和RF收发器模块204。RF收发器204与天线205耦接，从天线205接收RF信号，将其转换为基带信号，然后将基带信号发送至处理器203。RF收发器204还将从处理器203接收到的基带信号转换，将其转换成RF信号，并发送到天线205。处理器203处理接收到的基带信号，并调用不同的功能模块和电路来执行UE 201中的功能。存储器202存储将由处理器执行以控制UE 201的操作的数据和程序指令210。合适的处理器例如包括专用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、多个微处理器、与DSP内核关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器，专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)电路和其他类型的集成电路(integrated circuit，IC)和/或状态机。与软件相关联的处理器可以用于实现和配置UE 201的特征。

UE 201还包括一组功能模块和控制电路，以执行UE 201的功能任务。协议栈260包括用于与连接到核心网络的MME或AMF实体进行通信的NAS层、用于高层配置和控制的无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)层、分组数据融合协议/无线电链路控制(Packet Data Convergence Protocol/Radio Link Control，PDCP/RLC)层，媒体访问控制(Media Access Control，MAC)层和物理(Physical，PHY)层。系统模块和电路270可以通过软件、固件，硬件和/或其组合来实现和配置。当由处理器通过存储器中包含的程序指令来执行功能模块和电路时，功能模块和电路彼此相互作用以允许UE 201执行网络中的实施例以及功能任务和特征。在一示例中，系统模块和电路270包括：执行与网络的PDU会话建立和修改过程的PDU会话处理电路221，管理、创建、修改和删除QoS流和QoS规则的QoS流和规则管理电路222，处理用于移动性管理和会话管理的配置和控制参数的配置和控制电路223。

图3示出了包括QRI和QFI的QoS规则的一个实施例。网络可以向UE提供QoS规则IE，其包括QoS规则的列表。如图3所示，每个QoS规则包括QRI、QoS规则的长度、规则操作代码、DQR位、多个分组过滤器、分组过滤器列表、QoS规则优先级和QFI。由于QFI标识了相应的QoS流，因此具有特定QFI的QoS规则通过相同的特定QFI与QoS流相关联。

图4示出了由QFI标识的QoS流描述的一个实施例。网络可以向UE提供QoS流描述IE，其包括QoS流描述的列表。如图4所示，每个QoS流描述包括QFI、QoS流操作代码、多个QoS流参数和QoS流参数列表。如3GPP规范所定义，参数标识符字段用于标识参数列表中包括的每个参数，并且参数标识符字段包含参数标识符的十六进制编码。例如，指定以下参数标识符：01H(5QI)、02H(GFBR上行链路)、03H(GFBR下行链路)、04H(MFBR上行链路)、05H(MFBR下行链路)、06H(平均窗口)、07H(EPS承载标识)。3GPP规范还定义了标准化的5QI到QoS特性的映射，例如，哪个5QI被映射到GBR资源类型，以及哪个5QI被映射到非GBR资源类型。

图5示出了根据一个新颖方面的具有增强的QoS流描述处理的PDU会话修改过程的一个实施例。在步骤511中，UE 501和网络502通过PDU会话建立过程建立PDU会话。可以建立PDU会话以包括一个或多个QoS规则，该一个或多个QoS规则包括一个默认QoS规则。每个QoS规则与QFI标识的QoS流相关联。在步骤521中，网络502向UE 501发送PDU会话修改命令消息。该会话修改命令消息用于UE对PDU会话执行某些QoS操作，例如，创建新的QoS规则或新的QoS流描述，和/或修改现有QoS规则或现有QoS流描述。该命令消息携带用于这种QoS操作的QoS规则IE和/或QoS流描述IE。在步骤531中，UE 501确定该QoS操作是否将导致现有的、要创建的或要修改的QoS规则具有空的QoS流描述。

具有空QoS流描述的QoS规则可以在不同的QoS操作下发生。首先，如果QoS操作是创建具有特定QFI的新QoS规则，但是网络没有为特定QFI提供相应的QoS流描述，则UE 501将不会接收到为新QoS规则的特定QFI提供的任何QoS流描述，要创建的QoS规则将具有空的QoS流描述。第二，如果QoS操作是删除QFI的现有QoS流描述，则这种删除可能导致与QFI相关的QoS规则具有空的QoS流描述。第三，如果QoS操作是通过更改为新的QFI来修改现有QoS规则，则与新的QFI相关联的QoS规则将没有QoS流描述。

在步骤532中，UE 501检查现有的、要创建或要修改的QoS规则是否属于GBR QoS流。如果是，则会发生QoS操作错误，因为对于GBR QoS流，该QoS规则不应具有空的QoS流描述。为了使UE在GBR QoS流下适当地控制业务流，UE需要知道用于上行链路和下行链路的详细的QoS流参数，例如GFBR和MFBR。结果，对于GBR QoS流未配置QoS流描述是错误的。UE可以在不同场景下进行确定。在第一示例中，GBR QoS流或非GBR QoS流可以在QoS流的描述部分中将5QI用作QFI。由于5QI值被映射到包括GBR或非GBR资源类型的QoS特性，因此UE可以确定QoS规则属于GBR QoS流还是非GBR QoS流，并且当相应QoS操作用于创建新的QoS规则时，UE 501不会接收针对新的QoS规则的特定QFI的任何QoS流描述；或者，当相应QoS操作用于删除现有的QoS流描述时，在QoS操作之后，与现有的QoS规则的特定QFI相关联的QoS流描述被删除；或者，当相应QoS操作用于修改现有QoS操作时，在QoS操作之后，修改后的QoS规则与不具有QoS流描述的特定QFI相关联。在另一个示例中，将QoS规则与指示其为GBR QoS流的QoS流描述一起提供。然而，QoS流描述将被删除，并且UE因此能够无需QoS流描述而确定QoS规则属于GBR QoS流。

在步骤533中，UE 501还检测现有的、要创建或要修改的QoS规则是否为默认QoS规则。如果步骤533的检测结果为肯定，则表示该QoS规则为默认的QoS规则，则此种语法错误导致PDU会话的默认QoS规则出现问题。结果，应该释放PDU会话。在步骤541中，UE 501通过向网络502发送PDU会话释放请求消息来发起PDU会话释放过程。该请求消息携带指示“QoS操作中的语法错误”的5GSM原因值#84。如果在步骤533中检测结果为否定，则意味着QoS规则不是默认的QoS规则。然后，在步骤551中，如果QoS规则IE不包含其他QoS规则，则UE 501拒绝具有指示“QoS操作中的语法错误”的5GSM原因值#84的PDU会话修改命令消息。另一方面，如果QoS规则IE包含其他QoS，则在步骤552，UE 501应在当前PDU会话修改过程完成后，通过发起PDU会话修改过程，删除不具有相应QoS流描述的相应QoS规则。

图6示出了根据一个新颖方面的具有增强的QoS流描述处理的PDU会话建立过程的一个实施例。在步骤611，UE 601向网络602发送PDU会话建立请求消息。在步骤621，网络602向UE 601发送PDU会话建立接受消息。该接受消息携带用于UE创建新的QoS规则和QoS流描述的QoS规则IE和/或QoS流描述IE。在步骤631中，UE 601确定QoS操作是否将导致要创建的QoS规则具有空的QoS流描述。在步骤632中，UE 601检查要创建的QoS规则是否属于GBR QoS流资源类型。如果是，则发生QoS操作错误，因为QoS规则不应为GBR QoS流提供空的QoS流描述。

在步骤633中，UE 601还检测要创建的QoS规则是否为默认QoS规则。如果步骤633中的检测结果为肯定，则意味着QoS规则是默认的QoS规则，则这种语法错误会导致PDU会话的默认QoS规则出现问题。结果，应该释放PDU会话。在步骤641中，UE 601通过向网络602发送PDU会话释放请求消息来发起PDU会话释放过程。该请求消息携带指示“QoS操作中的语法错误”的5GSM原因值#84。如果在步骤633中检测结果为否定，则意味着QoS规则不是默认的QoS规则。然后在步骤651中，UE 601通过向网络602发送PDU会话修改请求消息来删除QoS规则，该PDU会话修改请求消息具有指示“QoS操作中的语法错误”的5GSM原因值#84。

图7是根据本发明的一个新颖方面的用于PDU会话修改过程的QoS流描述处理的方法的流程图。在步骤701中，在移动通信网络中，UE接收PDU会话修改命令消息，用于至少基于QoS规则IE和QoS流描述IE之一执行与PDU会话相关联的QoS操作。在步骤702中，UE确定与具有特定QFI的QoS流相关联的QoS规则没有对应的QoS流描述，其中，特定QFI指示GBR QoS流。在步骤703中，如果QoS规则IE包含另一个有效的QoS规则，则UE在完成QoS操作后删除与具有特定QFI的QoS流相关联的QoS规则，或者如果QoS规则IE不包含另一个有效的QoS规则，则拒绝PDU会话修改命令消息，其中与具有特定QFI的QoS流相关联的QoS规则不是默认QoS规则。

图8是根据本发明的一个新颖方面的用于PDU会话建立过程的QoS流描述处理的方法的流程图。在步骤801中，在移动通信网络中，UE接收PDU会话建立接受消息，用于至少基于QoS规则IE和QoS流描述IE之一执行与PDU会话相关联的QoS操作的。在步骤802中，UE在QoS操作之后确定与具有特定QFI的QoS流相关联的QoS规则没有对应的QoS流描述。在步骤803中，UE确定具有特定QFI的QoS流具有GBR QoS流资源类型。在步骤804中，如果QoS规则不是默认QoS规则，则UE删除该QoS规则，或者如果QoS规则是默认QoS规则，则释放PDU会话。

尽管出于指导目的已经结合某些特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。因此，在不脱离权利要求书所阐述的本发明的范围的情况下，可以对所描述的实施例的各种特征进行各种修改、改编以及组合。