CN110235463B - 在无线通信系统中执行反映服务质量(QoS)的方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信系统。更具体地，本发明涉及用于在无线通信系统中执行反映QoS的方法和设备，该方法包括：经由具有第一DRB ID的DL DRB从网络接收DL SDAP PDU，其中DL SDAP PDU包括指示是否执行针对UL的AS映射规则的第一指示符和指示是否执行针对UL的NAS反映QoS规则的第二指示符；以及根据第一指示符和第二指示符执行针对UL的AS映射规则的更新或者针对UL的NAS反映QoS规则的更新。

Description

在无线通信系统中执行反映服务质量(QoS)的方法及其设备
技术领域
本发明涉及无线通信系统，并且更加具体地，涉及用于在无线通信系统中执行反映(reflective)服务质量(QoS)的方法及其设备。
背景技术
作为可应用本发明的移动通信系统的示例，将简单地描述第三代合作伙伴计划长期演进(以下，被称为“LTE”)通信系统。
图1是示意性地图示作为示例性的无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的视图。演进型通用移动通信系统(E-UMTS)是传统的通用移动通信系统(UMTS)的高级版本，并且其基本的标准化当前正在 3GPP进行。E-UMTS通常可以被称为长期演进(LTE)系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，可以参考“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network(第三代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、e节点B(eNB)，和接入网关(AG)，该接入网关(AG)位于网络(E-UTRAN)的末端，并且被连接到外部网络。eNB可以同时发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每个eNB可以存在一个或多个小区。小区被设置成在诸如1.25、 2.5、5、10、15和20MHz的带宽的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路(DL)或者上行链路(UL)传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置成提供不同的带宽。eNB控制到多个UE的数据发送或者来自多个UE的数据接收。eNB将DL数据的DL调度信息发送给相应的UE以便通知UE应当发送DL数据的时间/频率域、编码、数据大小和混合自动重传请求(HARQ)相关信息。此外，eNB将UL数据的 UL调度信息发送给相应的UE，以便通知UE可以由UE使用的时间/ 频率域、编码、数据大小和HARQ相关信息。可以在eNB之间使用用于发送用户业务或者控制业务的接口。核心网(CN)可以包括AG和用于UE的用户注册的网络节点等。AG在跟踪区(TA)的基础上管理 UE的移动性。一个TA包括多个小区。
虽然无线通信技术基于宽带码分多址(WCDMA)已经发展到 LTE，但是用户和服务提供商的需求和期望正在上升。此外，考虑到正在开发的其他无线电接入技术，需要新的技术演进以确保未来的高的竞争力。需要降低每比特成本、提高服务可用性、灵活使用频带、简化结构、开放接口、UE的适当功耗等。
发明内容
技术问题
被设计以解决问题的本发明的目的在于一种在无线通信系统中执行反映服务质量(QoS)的方法和设备。
本发明所解决的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域的技术人员可以从以下描述中理解其他技术问题。
技术方案
本发明的目的能够通过提供如所附权利要求中阐述的用于在无线通信系统中操作的用户设备(UE)的方法来实现。
在本发明的另一方面，在此提供如所附权利要求中所阐述的通信装置。
要理解的是，本发明的前述一般描述和下面的详细描述是示例性的和说明性的，并且旨在提供对要保护的本发明的进一步解释。
有益效果
在本发明中，提出通过接收用于NAS级反映QoS激活和AS级反映QoS激活的每个指示来执行UL AS映射规则和/或UL NAS映射规则的更新。
本领域的技术人员将会理解，利用本发明实现的效果不限于已在上文特别描述的效果，并且从结合附图的下面的详细描述将会更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被合并且组成本申请的一部分的附图图示本发明的(一个或多个)实施例，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是示出作为无线通信系统的示例的演进型通用移动通信系统 (E-UMTS)的网络结构的图；
图2A是图示演进型通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的框图；并且图2B是描述典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图；
图3是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图；
图4A是图示NG无线电接入网络(NG-RAN)架构的网络结构的框图，并且图4B是描绘NG-RAN和5G核心网(5GC)之间的功能划分的架构的框图；
图5是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的UE与NG-RAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图；
图6是UE与NG-RAN之间的L2数据流的示例；
图7是用于QoS流的分类和用户平面标记以及映射到NG-RAN资源的图；
图8是用于5G QoS模型的概念图；
图9是根据本发明实施例的用于在无线通信系统中执行反映服务质量(QoS)的概念图；
图10是DL SDAP PDU的格式的示例；
图11是DL SDAP报头的格式的示例；
图12和图13是根据本发明实施例的NAS级反映QoS和AS级反映QoS被激活的示例；
图14和15是根据本发明实施例的NAS级反映QoS和AS级反映 QoS未被激活的示例；
图16和17是根据本发明实施例的仅NAS级反映QoS被激活的示例；以及
图18和19是根据本发明实施例的仅AS级反映QoS被激活的示例；以及
图20是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
具体实施方式
通用移动通信系统(UMTS)是第三代(3G)异步移动通信系统，其在基于欧洲系统、全球移动通信系统(GSM)以及通用分组无线电服务(GPRS)的宽带码分多址(WCDMA)中操作。UMTS的长期演进(LTE)正在由标准化UMTS的第三代合作伙伴计划(3GPP)进行讨论。
3GPP LTE是用于实现高速分组通信的技术。为了包括旨在减少用户和提供商成本、改进服务质量、以及扩大和提升覆盖和系统容量的 LTE目标，已经提出了许多的方案。3G LTE要求降低的每比特成本、增加的服务可用性、频带的灵活使用、简单结构、开放接口、以及终端的适当的功耗作为更高级的要求。
在下文中，从本发明的实施例中将容易地理解本发明的结构、操作和其他的特征，在附图中图示其示例。随后描述的实施例是本发明的技术特征被应用于3GPP系统的示例。
虽然在本说明书中将使用长期演进(LTE)系统和LTE高级 (LTE-A)系统描述本发明的实施例，但是它们仅仅是示例性的。因此，本发明的实施例可应用于与上述定义相对应的任何其他的通信系统。另外，虽然在本说明书中基于频分双工(FDD)方案描述本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被容易地修改并且被应用于半双工 FDD(H-FDD)方案或者时分双工(TDD)方案。
图2A是图示演进型通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的框图。E-UMTS也可以被称为LTE系统。通信网络可以被广泛地部署以提供诸如通过IMS的语音(VoIP)和分组数据的各种通信服务。
如在图2A中所图示，E-UMTS网络包括演进型UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、演进型分组核心网(EPC)、以及一个或者多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或者多个演进型节点B(e 节点B)20，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或者多个E-UTRAN移动性管理实体(MME)/系统架构演进(SAE) 网关30可以被定位在网络的末端并且被连接到外部网络。
如在此所使用的，“下行链路”指的是从e节点B 20到UE 10的通信，并且“上行链路”指的是从UE到e节点B的通信。UE 10指的是由用户携带的通信设备并且也可以被称为移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)或者无线设备。
图2B是描述典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图。
如在图2B中所图示，e节点B 20将用户平面和控制平面的端点提供给UE 10。MME/SAE网关30为UE 10提供会话的端点和移动性管理功能。e节点B和MME/SAE网关可以经由S1接口连接。
e节点B 20通常是与UE 10通信的固定站，并且也可以被称为基站(BS)或者接入点。每个小区可以部署一个e节点B 20。可以在e 节点B 20之间使用用于发送用户业务或者控制业务的接口。
MME提供各种功能，包括到eNB 20的NAS信令、NAS信令安全、AS安全性控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的CN节点间信令、空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(用于在空闲和激活模式下的UE)、PDN GW和服务GW选择、对于具有MME变化的切换的MME选择、用于切换到2G或者3G 3GPP接入网络的SGSN选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、对PWS(包括ETWS和CMAS)消息传输的支持。SAE网关主机提供各种功能，包括基于每个用户的分组过滤(通过例如深度分组检测)、合法侦听、UEIP地址分配、在下行链路中的传送级别分组标记、UL和DL服务级别计费、门控和速率增强、基于APN-AMBR 的DL速率增强。为了清楚，在此MME/SAE网关30将会被简单地称为“网关”，但是应理解此实体包括MME和SAE网关两者。
可以在e节点B 20和网关30之间经由S1接口连接多个节点。e 节点B 20可以经由X2接口彼此连接，并且相邻的e节点B可以具有含X2接口的网状的网络结构。
如所图示的，e节点B 20可以执行对于网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关的路由、寻呼消息的调度和发送、广播信道(BCCH)信息的调度和发送、在上行链路和下行链路两者中对UE 10的资源的动态分配、e节点B测量的配置和准备、无线电承载控制，无线电准入控制(RAC)以及在LTE_ACTIVE(LTE_激活)状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中，以及如上所述，网关30 可以执行寻呼发起、LTE-IDLE(LTE-空闲)状态管理、用户平面的加密、系统架构演进(SAE)承载控制以及非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护的功能。
EPC包括移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)以及分组数据网络网关(PDN-GW)。MME具有关于UE的连接和能力的信息，主要在管理UE的移动性中使用。S-GW是具有E-UTRAN作为端点的网关，并且PDN-GW是具有分组数据网络(PDN)作为端点的网关。
图3是示出基于3GPP无线电接入网络标准的在UE和E-UTRAN 之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图。控制平面指的是用于发送被用于管理UE和E-UTRAN之间的呼叫的控制消息的通路。用户平面指的是用于发送在应用层中生成的数据——例如，语音数据或者互联网分组数据——的通路。
第一层的物理(PHY)层使用物理信道向更高层提供信息传送服务。PHY层经由传输信道被连接到位于更高层上的媒体接入控制 (MAC)层。数据在MAC层和物理层之间经由传输信道传输。数据经由物理信道在发送侧的物理层和接收侧的物理层之间传输。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。详细地，在下行链路中，使用正交频分多址(OFDMA)方案调制物理信道，并且在上行链路中，使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案调制物理信道。
第二层的MAC层经由逻辑信道向更高层的无线电链路控制 (RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。RLC层的功能可以通过MAC层的功能块实现。第二层的分组数据汇聚协议 (PDCP)层执行报头压缩功能，以在具有相对窄的带宽的无线电接口中减少不必要的控制信息以有效地传输诸如IP版本4(IPv4)分组或者IP版本6(IPv6)分组的互联网协议(IP)分组。
位于第三层的底部的无线电资源控制(RRC)层仅在控制平面中被定义。RRC层控制与无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放相关的逻辑信道、传输信道和物理信道。RB指的是第二层为UE和 E-UTRAN之间的数据传输提供的服务。为此，UE的RRC层和 E-UTRAN的RRC层彼此交换RRC消息。
eNB的一个小区被设置成在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz 带宽的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路或者上行链路传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置成提供不同的带宽。
用于从E-UTRAN到UE的数据传输的下行链路传输信道包括用于系统信息的传输的广播信道(BCH)、用于寻呼消息的传输的寻呼信道(PCH)和用于用户业务或者控制消息的传输的下行链路共享信道 (SCH)。下行链路多播和广播服务的业务或者控制消息可以经由下行链路SCH发送，并且也可以经由单独的下行链路多播信道(MCH)发送。
用于从UE到E-UTRAN的数据传输的上行链路传输信道包括用于初始控制消息的传输的随机接入信道(RACH)和用于用户业务或者控制消息的传输的上行链路SCH。被定义在传输信道上方并且被映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)。
图4A是图示NG无线电接入网络(NG-RAN)架构的网络结构的框图，并且图4B是描绘NG-RAN和5G核心网(5GC)之间的功能划分的架构的框图。
NG-RAN节点是gNB，其向UE提供NR用户平面和控制平面协议终端，或者是ng-eNB，其向UE提供E-UTRA用户平面和控制平面协议终端。
gNB和ng-eNB借助于Xn接口彼此互连。gNB和ng-eNB也借助于NG接口连接到5GC，更具体地借助于NG-C接口连接到AMF(接入和移动性管理功能)，并借助于NG-U接口连接到UPF(用户平面功能)。
Xn接口包括Xn用户平面(Xn-U)和Xn控制平面(Xn-C)。Xn 用户平面(Xn-U)接口被定义在两个NG-RAN节点之间。传输网络层被构建在IP传输上，并且GTP-U在UDP/IP的顶部上使用以承载用户平面PDU。Xn-U提供用户平面PDU的无保证的递送，并支持以下功能：i)数据转发和ii)流控制。Xn控制平面接口(Xn-C)被定义在两个NG-RAN节点之间。传输网络层被构建在IP的顶部上的SCTP之上。应用层信令协议被称为XnAP(Xn应用协议)。SCTP层提供应用层消息的有保证的递送。在传输IP层中，点对点传输被用于递送信令PDU。 Xn-C接口支持以下功能：i)Xn接口管理、ii)UE移动性管理，包括上下文传输和RAN寻呼、以及iii)双连接。
NG接口包括NG用户平面(NG-U)和NG控制平面(NG-C)。 NG用户平面接口(NG-U)被定义在NG-RAN节点和UPF之间。传输网络层被构建在IP传输上，并且GTP-U在UDP/IP的顶部上使用以承载NG-RAN节点和UPF之间的用户平面PDU。NG-U提供NG-RAN 节点和UPF之间的用户平面PDU的无保证的递送。
NG控制平面接口(NG-C)被定义在NG-RAN节点和AMF之间。传输网络层被构建在IP传输上。为了可靠地传输信令消息，在IP的顶部添加SCTP。应用层信令协议被称为NGAP(NG应用协议)。SCTP 层提供应用层消息的有保证的递送。在传输中，IP层点对点传输用于递送信令PDU。
NG-C提供以下功能：i)NG接口管理、ii)UE上下文管理、iii) UE移动性管理、iv)配置传送以及v)警告消息传输。
gNB和ng-eNB主持以下功能：i)用于无线电资源管理的功能：无线电承载控制、无线电准入控制、连接移动性控制、在上行链路和下行链路两者中对UE的资源的动态分配(调度)、ii)IP报头压缩、数据的加密和完整性保护、iii)当不能从UE提供的信息确定到AMF 的路由时，在UE附着处选择AMF、iv)用户平面数据向UPF的路由、 v)控制平面信息向AMF的路由、vi)连接设置和释放、vii)寻呼消息的调度和传输(源自AMF)、viii)系统广播信息的调度和传输(源自AMF或O&M)、ix)用于移动性和调度的测量和测量报告配置、x) 上行链路中的传输级别分组标记、xi)会话管理、xii)支持网络切片以及xiii)QoS流管理和映射到数据无线电承载。接入和移动性管理功能 (AMF)主持以下主要功能：i)NAS信令终止、ii)NAS信令安全、 iii)AS安全控制、iv)用于3GPP接入网络之间的移动性的CN节点间信令、v)空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、vi) 注册区域管理、vii)支持系统内和系统间移动性、viii)接入认证、ix) 移动性管理控制(订阅和策略)、x)支持网络切片以及xi)SMF选择。
用户平面功能(UPF)主持以下主要功能：i)用于RAT内/间移动性的锚点(当适用时)、ii)对数据网络的互连的外部PDU会话点、 iii)分组检查和策略规则实施的用户平面部分、iv)业务使用报告、v) 支持将业务流路由到数据网络的上行链路分类器、vi)用户平面的QoS 处理，例如，分组过滤、门控、UL/DL速率实施，以及vii)上行链路业务验证(SDF到QoS流映射)。
会话管理功能(SMF)主持以下主要功能：i)会话管理、ii)UE IP 地址分配和管理、iii)UP功能的选择和控制、iv)配置UPF处的业务导向以将业务路由到适当的目的地、v)控制政策执行的一部分和QoS、vi)下行链路数据通知。
图5是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的UE与NG-RAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图。
用户平面协议栈包含Phy、MAC、RLC、PDCP和新引入以支持 5G QoS模型的SDAP(服务数据自适应协议)。
SDAP实体的主要服务和功能包括：i)QoS流和数据无线电承载之间的映射，以及ii)在DL和UL分组两者中标记QoS流ID(QFI)。为每个单独的PDU会话配置SDAP的单个协议实体。
在从上层接收用于QoS流的SDAP SDU时，如果未存储有用于 QoS流的QoS流到DRB映射规则，则发送SDAP实体可以将SDAP SDU 映射到默认DRB。如果存储有用于QoS流的QoS流到DRB映射规则，则SDAP实体可以根据存储的QoS流到DRB映射规则将SDAP SDU 映射到DRB。并且SDAP实体可以构造SDAP PDU并将构建的SDAP PDU递送到较低层。
图6是UE和NG-RAN之间的L2数据流的示例。
在图6上描绘第2层数据流的示例，其中通过将来自RBx的两个 RLC PDU和来自RBy的一个RLC PDU级联，由MAC生成传输块。来自RBx的两个RLC PDU均对应于一个IP分组(n和n+1)，而来自 RBy的RLC PDU是IP分组(m)的分段。
图7是用于QoS流的分类和用户平面标记以及映射到NG-RAN资源的图。
5G QoS模型基于QoS流。5G QoS模型支持需要保证流比特率 (GBR QoS流)的QoS流和不需要保证流比特率(非GBR QoS流) 的QoS流。5G QoS模型还支持反映QoS。
QoS流是PDU会话中最精细的QoS区分粒度。QoS流ID(QFI) 用于识别5G系统中的QoS流。PDU会话内具有相同QFI的用户平面业务接收相同的业务转发处理(例如，调度、准入阈值)。QFI在N3 (和N9)上在封装报头中承载，即，对e2e分组报头没有任何改变。 QFI将会被用于所有PDU会话类型。QFI在PDU会话中将会是唯一的。 QFI可以被动态地指配或者可以等于5QI。
在5G系统内，QoS流由SMF控制，并且可以经由PDU会话建立过程或PDU会话修改过程预先配置或建立。
任何QoS流的特征在于：i)由SMF经由通过N2参考点的AMF 提供给NG-RAN或者在NG-RAN中预先配置的QoS简档，ii)一个或多个QoS规则，其能够由SMF经由通过N1参考点的AMF提供给UE 和/或通过应用反映QoS控制由UE导出，以及iii)由SMF提供给UPF 的一个或多个SDF模板。
UE基于QoS规则执行UL用户平面业务的分类和标记，即，UL 业务与QoS流的关联。这些QoS规则可以明确地提供给UE(使用PDU 会话建立/修改过程)，在UE中预先配置或者通过应用反映QoS由UE 隐式地导出。
反映QoS使UE能够通过基于所接收的DL业务在UE中创建UE 导出的QoS规则来将UL用户平面业务映射到QoS流。
QoS规则包含在PDU会话内是唯一的QoS规则标识符、相关联的QoS流的QFI和用于UL和可选地用于DL的分组过滤器设置以及优先级值。另外，对于动态指配的QFI，QoS规则包含与UE相关的 QoS参数(例如，5QI、GBR和MBR以及平均窗口)。能够存在与相同的QoS流(即，具有相同的QFI)相关联的多个QoS规则。
每个PDU会话都需要默认QoS规则，并且与默认QoS规则的QoS 流相关联。用户平面业务的分类和标记以及QoS流到NG-RAN资源的映射的原理在图7中被图示。
在DL中，UPF根据SDF模板的SDF优先级基于SDF模板对引入的数据分组进行分类，(在没有启动附加的N4信令的情况下)。UPF 使用QFI通过N3(和N9)用户平面标记来传达属于QoS流的用户平面业务的分类。NG-RAN将QoS流绑定到NG-RAN资源(即，数据无线电承载)。QoS流和NG-RAN资源之间没有严格的1:1关系。NG-RAN 需要建立QoS流能够映射到的必要NG-RAN资源。
在UL中，UE基于QoS规则的优先级值以递增的顺序针对QoS 规则中设置的分组过滤器评估UL分组，直到找到匹配的QoS规则(即，其分组过滤器与UL分组匹配)。UE在相应的匹配QoS规则中使用 QFI来将UL分组绑定到QoS流。
图8是用于5G QoS模型的概念图。
如图8中所示，多个用户平面业务(例如，IP流)能够被复用到相同的QoS流上，并且多个QoS流能够被复用到相同的DRB(数据无线电承载)上。在DL中，5GC负责IP流到QoS流映射，并且NG-RAN 负责QoS流到DRB映射。在UL中，UE执行IP流的两步映射，其中 NAS负责IP流到QoS流映射，并且AS负责QoS流到DRB映射。换句话说，UE根据诸如默认QoS规则、预授权QoS规则和/或5GC向 UE提供的反映QoS规则的QoS规则将IP流映射到QoS流。然后， UE根据NG-RAN提供给UE的AS映射规则将QoS流映射到DRB。
如果IP流不与UE中的任何QoS规则匹配，则UE不能将IP流映射到QoS流，并且因此不能将IP流的UL分组发送到网络，因为IP 流不属于任何QoS流。为了处理这种情况，UE能够触发NAS过程以请求获得适当的QoS规则。然而，这会引入额外的延迟，因为UE不得不等待对应于该请求的响应。对于需要立即发送的紧急UL分组，问题变得严重。
本发明涉及一种用于执行与UE中的任何QoS规则不匹配的IP流的UL分组传输的方法和装置。
图9是根据本发明的实施例的用于在无线通信系统中执行反映服务质量(QoS)的概念图。
本发明的一些术语定义如下：
-PDU会话指的是UE与提供PDU连接服务的数据网络之间的关联。
-PDU连接服务指的是在UE和数据网络之间提供PDU(分组数据单元)的交换的服务。
-QoS规则指的是能够检测服务数据流(例如，IP流)并定义其关联的QoS参数的信息的集合。它由NAS级QoS简档(例如，QoS 特性、QoS标记)和分组过滤器组成。三种QoS规则是默认QoS规则、预授权QoS规则和反映QoS规则。
-默认QoS规则指的是每个PDU会话的强制QoS规则。其在PDU 会话建立时提供给UE。
-预授权QoS规则指的是在PDU会话建立时提供的任何QoS规则(不同于默认QoS规则)。
-反映QoS规则指的是由UE基于在DL业务上应用的QoS规则创建的QoS规则。
-QoS标记指的是用作对特定分组转发行为的参考的标量
-分组过滤器指的是用于匹配服务数据流的信息。数据分组过滤器的格式是用于匹配IP 5元组的图样(源IP地址或IPv6网络前缀、目标IP地址或IPv6网络前缀、源端口号、目标端口号、IP上方的协议的协议ID)。根据DL/UL分组过滤器将服务数据流映射到QoS流。
-QoS流指的是用于QoS处理的最精细的粒度。
-NG(下一代)系统由AMF(接入和移动性管理功能)、SMF(会话管理功能)和UPF(用户平面功能)组成。
-AS映射规则指的是与QoS流和传输该QoS流的数据无线电承载 (DRB)之间的关联有关的信息的集合。
-AS级反映QoS指的是基于在DRB内接收到的具有QoS流ID 的DL分组来更新UE中的UL AS映射规则。
-PDU指的是分组数据单元。
-SDU指的是服务数据单元。
-服务数据自适应协议(SDAP)指的是用于5G QoS模型的用户平面AS协议层。
在PDU会话建立期间(S901)，UE从5GC接收与PDU会话相关的(一个或多个)QoS规则，并从NG-RAN接收用于PDU会话的(一个或多个)AS映射规则和DRB配置信息。
与PDU会话相关的(一个或多个)QoS规则的(一个或多个)UL 分组过滤器是配置给UE的UL IP流(即，用户平面业务)到QoS流映射规则。
(一个或多个)AS映射规则是配置给UE的UL QoS流到DRB 映射规则。
UE保存所接收的(一个或多个)QoS规则和(一个或多个)AS 映射规则，并建立DRB，诸如默认DRB和/或专用DRB(非默认DRB)。
在PDU会话建立时由NG-RAN建立默认DRB。如果流的第一分组是UL分组，如果UE中没有配置映射规则，则通过默认DRB将分组发送到网络。
之后，UE经由具有第一DRB ID的DL DRB从NG-RAN接收DL SDAP数据PDU(S903)。
优选地，DL SDAP PDU是用于SDAP实体的PDU，其是比UE 的PDCP实体更高的层。
优选地，DL SDAP PDU包括AS级反映QoS激活指示，其指示是否在用于上行链路(UL)的UE中执行接入层(AS)映射规则的更新，以及NAS级反映QoS激活指示，其指示是否执行用于UL的非接入层 (NAS)反映QoS规则的更新。
优选地，如果NAS级反映QoS激活指示或AS级反映QoS激活指示中的至少一个被设置为“1”，则DL SDAP PDU还包括QoS流ID。
如果AS级反映QoS激活指示被设置为“1”，则UE更新UL AS映射规则。当UE更新ULAS映射规则时，映射到具有第一QoS流ID 的UL QoS流的UL DRB被设置为具有第一DRB ID的UL DRB(S905)。如果AS级反映QoS激活指示被设置为“0”，则UE不更新UL AS映射规则(S907)。
如果将NAS级反映QoS激活指示被设置为“1”，则将所接收的DL SDAP数据PDU中的QoS流ID与检索到的DL SDAP数据SDU一起从DL SDAP数据PDU递送到UE中的上层。当从较低层接收到具有 DL业务的QoS流ID时，UE更新UL QoS规则。当UE更新UL QoS 规则时，映射到具有DL业务的第一IP流ID的UL IP流的UL QoS流被设置为具有第一QoS流ID的UL QoS流(S909)。
如果NAS级反映QoS激活指示被设置为“0”，则仅将检索到的DL SDAP数据SDU递送到UE中的上层。当仅从较低层接收到DL业务时， UE不更新UL QoS规则(S911)。
如果NAS级反映QoS激活指示和AS级反映QoS激活指示都是“0”，则UE识别出DLSDAP数据PDU由NAS级反映QoS激活指示和AS级反映QoS激活指示组成，排除QoS流ID。
当从上层接收到具有第一IP流的UL分组时，如果通过被设置为 1的NAS级反映QoS激活指示执行用于UL的NAS反映QoS规则的更新，则UE在UL分组中标记被映射到第一IP流的第一QoS流的QFI (S913)，并且如果通过被设置为1的AS级反映QoS激活指示执行用于UL的AS映射规则的更新，则经由被映射到第一QoS流ID的第一DRB将UL分组发送到网络(S915)。
图10是DL SDAP数据PDU的格式的示例，并且图11是DL SDAP 报头的格式的示例。
DL SDAP数据PDU由DL数据字段和DL SDAP报头组成。DL SDAP报头可以附加在DL数据(格式1)之前或DL数据(格式2)的末尾，如图10中所示。
如图11中所示，DL SDAP报头由NAS级反映QoS激活指示、 AS级反映QoS激活指示和QoS流ID(格式1)组成。针对每个DL SDAP 报头存在NAS级反映QoS激活指示和AS级反映QoS激活指示。为了减少协议开销，根据两个反映QoS激活指示的值，可以仅当必要时存在对于DL SDAP报头的QoS流ID。因此，如果NAS级反映QoS激活指示和AS级反映QoS激活指示都是“0”，则DL SDAP报头可以不包括QoS流ID(格式2)。
图12是根据本发明实施例的用于NAS级反映QoS和AS级反映 QoS被激活的示例。
在PDU会话建立期间，5GC将与PDU会话相关的(一个或多个) QoS规则发送到UE，并且将排除分组过滤器的(一个或多个)QoS规则发送到NG-RAN。NG-RAN向UE发送RRC消息，用于相应PDU 会话的默认DRB建立。RRC消息包括一些配置，诸如AS映射规则。 NG-RAN从UE接收RRC消息作为对RRC消息的响应。
在PDU会话建立期间，UE从5GC接收与PDU会话相关的(一个或多个)QoS规则，并且从NG-RAN接收用于PDU会话的(一个或多个)AS映射规则和默认DRB配置信息。并且UE保存所接收的(一个或多个)QoS规则和(一个或多个)AS映射规则，并建立默认DRB。之后，UE可以通过接收包括QoS规则的NAS消息或者通过接收指示反映QoS激活的DL分组来更新QoS规则(S1201)。
当5GC决定激活NAS级反映QoS时，将具有QoS标记和反映 QoS激活指示的DL数据发送到NG-RAN(S1203)。QoS标记和反映 QoS激活指示在NG-U上在封装报头中被承载，即，不对e2e分组报头进行任何改变。
如果所接收的封装报头中的反映QoS激活指示是“1”，则NG-RAN 将DL SDAP报头的NAS级反映QoS激活指示设置为“1”(S1205)。
如果NG-RAN决定激活AS级反映QoS，则NG-RAN将DL SDAP 报头的AS级反映QoS激活指示设置为“1”(S1207)。
NG-RAN将DL分组的QoS流映射到由AS映射规则定义的DRB，并且然后经由DRB将DLSDAP数据PDU发送到UE(S1209)。
在这种情况下，DL SDAP数据PDU包括AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示和QoS流ID。
如果AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示被设置为“1”，则UE更新ULAS映射规则，将接收到的QoS流ID和DL 数据递送到UE中的上层，并且更新UL QoS规则(S1211)。
图13示出用于步骤S1211的示例。
当经由DL DRB 2接收包括QoS流ID＝13的DL SDAP数据PDU 时，UE检查AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示。
如果AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示被设置为“1”，则UE将映射到QoS流ID＝13的UL DRB设置为UL DRB 2 (＝更新AS映射规则)，并将映射到IP流ID＝yyy的UL QoS流设置为UL QoS流ID＝13(＝更新NAS反映QoS规则)。
图14是根据本发明的实施例的NAS级反映QoS和AS级反映QoS 的示例。
在PDU会话建立期间，5GC向UE发送与PDU会话有关的(一个或多个)QoS规则，并且将排除分组过滤器的(一个或多个)QoS 规则发送到NG-RAN。NG-RAN向UE发送RRC消息，用于相应PDU 会话的默认DRB建立。RRC消息包括一些配置，诸如AS映射规则。 NG-RAN从UE接收RRC消息作为对RRC消息的响应。
在PDU会话建立期间，UE从5GC接收与PDU会话相关的(一个或多个)QoS规则，并且从NG-RAN接收用于PDU会话的(一个或多个)AS映射规则和默认DRB配置信息。并且UE保存所接收的(一个或多个)QoS规则和(一个或多个)AS映射规则，并且建立默认 DRB。之后，UE可以通过接收包括QoS规则的NAS消息或者通过接收指示反映QoS激活的DL分组来更新QoS规则(S1401)。
当5GC决定不激活NAS级反映QoS时，将具有QoS标记和反映 QoS激活指示的DL数据发送到NG-RAN(S1403)。QoS标记和反映 QoS激活指示在NG-U上在封装报头中被承载，即，不对e2e分组报头进行任何改变。
如果所接收的封装报头中的反映QoS激活指示是“0”，则NG-RAN 将DL SDAP报头的NAS级反映QoS激活指示设置为“0”(S1405)。
如果NG-RAN决定不激活AS级反映QoS，则NG-RAN将DL SDAP报头的AS级反映QoS激活指示设置为“0”(S1407)。
NG-RAN将DL分组的QoS流映射到由AS映射规则定义的DRB，并且然后经由DRB将DLSDAP数据PDU发送到UE(S1409)。
在这种情况下，DL SDAP数据PDU包括没有QoS流ID的AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示。
如果AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示被设置为“0”，则UE不更新ULAS映射规则，将接收到的DL数据递送到 UE中的上层并且不更新UL QoS规则(S1411)。
图15示出用于步骤S1411的示例。
当经由DL DRB 2接收DL SDAP数据PDU时，UE检查AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示。
如果AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示被设置为“0”，则UL AS映射规则和UL QoS规则根本不改变。
图16是根据本发明的实施例的用于仅激活NAS级反映QoS的示例。
在PDU会话建立期间，5GC向UE发送与PDU会话有关的(一个或多个)QoS规则，并且将排除分组过滤器的(一个或多个)QoS 规则发送到NG-RAN。NG-RAN向UE发送RRC消息，用于相应PDU 会话的默认DRB建立。RRC消息包括一些配置，诸如AS映射规则。 NG-RAN从UE接收RRC消息作为对RRC消息的响应。
在PDU会话建立期间，UE从5GC接收与PDU会话相关的(一个或多个)QoS规则，并且从NG-RAN接收用于PDU会话的(一个或多个)AS映射规则和默认DRB配置信息。并且UE保存所接收的(一个或多个)QoS规则和(一个或多个)AS映射规则，并且建立默认 DRB。之后，UE可以通过接收包括QoS规则的NAS消息或者通过接收指示反映QoS激活的DL分组来更新QoS规则(S1601)。
当5GC决定激活NAS级反映QoS时，将具有QoS标记和反映 QoS激活指示的DL数据发送到NG-RAN(S1603)。QoS标记和反映 QoS激活指示在NG-U上在封装报头中被承载，即，不对e2e分组报头进行任何改变。
如果所接收的封装报头中的反映QoS激活指示是“1”，则NG-RAN 将DL SDAP报头的NAS级反映QoS激活指示设置为“1”(S1605)。
如果NG-RAN决定不激活AS级反映QoS，则NG-RAN将DL SDAP报头的AS级反映QoS激活指示设置为“0”(S1607)。
NG-RAN将DL分组的QoS流映射到由AS映射规则定义的DRB，并且然后经由DRB将DLSDAP数据PDU发送到UE(S1609)。
在这种情况下，DL SDAP数据PDU包括AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示和QoS流ID。
如果AS级反映QoS激活指示被设置为“0”并且NAS级反映QoS 激活指示被设置为“1”，则UE不更新UL AS映射规则，将所接收的 QoS流ID和DL数据递送到UE中的上层并且更新UL QoS规则 (S1611)。
图17示出用于步骤S1611的示例。
当经由DL DRB 3接收包括QoS流ID＝13的DL SDAP数据PDU 时，UE检查AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示。
如果AS级反映QoS激活指示被设置为“0”并且NAS级反映QoS 激活指示被设置为“1”，则UE将映射到IP流ID＝yyy的UL QoS流设置为UL QoS流ID＝13(＝更新NAS反映QoS规则)，并且UL AS 映射规则根本不改变。
图18是根据本发明的实施例的用于仅激活AS级反映QoS的示例。
在PDU会话建立期间，5GC将与PDU会话相关的(一个或多个) QoS规则发送到UE，并将排除分组过滤器的(一个或多个)QoS规则发送到NG-RAN。NG-RAN向UE发送RRC消息，用于相应PDU会话的默认DRB建立。RRC消息包括一些配置，诸如AS映射规则。 NG-RAN从UE接收RRC消息作为对RRC消息的响应。
在PDU会话建立期间，UE从5GC接收与PDU会话相关的(一个或多个)QoS规则，并从NG-RAN接收用于PDU会话的(一个或多个)AS映射规则和默认DRB配置信息。并且UE保存所接收的(一个或多个)QoS规则和(一个或多个)AS映射规则，并且建立默认DRB。之后，UE可以通过接收包括QoS规则的NAS消息或者通过接收指示反映QoS激活的DL分组来更新QoS规则(S1801)。
当5GC决定不激活NAS级反映QoS时，将具有QoS标记和反映 QoS激活指示的DL数据发送到NG-RAN(S1803)。QoS标记和反映 QoS激活指示在NG-U上在封装报头中被承载，即，不对e2e分组报头进行任何改变。
如果所接收的封装报头中的反映QoS激活指示是“0”，则NG-RAN 将DL SDAP报头的NAS级反映QoS激活指示设置为“0”(S1805)。
如果NG-RAN决定激活AS级反映QoS，则NG-RAN将DL SDAP 报头的AS级反映QoS激活指示设置为“1”(S1807)。
NG-RAN将DL分组的QoS流映射到由AS映射规则定义的DRB，并且然后经由DRB将DLSDAP数据PDU发送到UE(S1809)。
在这种情况下，DL SDAP数据PDU包括AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示和QoS流ID。
如果AS级反映QoS激活指示被设置为“1”并且NAS级反映QoS 激活指示被设置为“0”，则UE更新UL AS映射规则，将DL数据递送到UE中的上层并且不更新UL QoS规则(S1811)。
图19示出用于步骤S1811的示例。
当经由DL DRB 2接收包括QoS流ID＝13的DL SDAP数据PDU 时，UE检查AS级反映QoS激活指示和NAS级反映QoS激活指示。
如果AS级反映QoS激活指示被设置为“1”并且NAS级反映QoS 激活指示被设置为“0”，则UE将映射到QoS流ID＝13的UL DRB设置为UL DRB 2(＝更新AS映射规则)，并且QoS规则根本不会改变。
图20是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
图20中所示的装置能够是适于执行上述机制的用户设备(UE) 和/或eNB，但是它能够是用于执行相同操作的任何装置。
如图20中所示，该装置可以包括DSP/微处理器(110)和RF模块(传输器；135)。DSP/微处理器(110)与收发器(135)电连接并对其进行控制。基于其实现和设计师的选择，该装置还可以包括电源管理模块(105)、电池(155)、显示器(115)、键盘(120)、SIM 卡(125)、存储器设备(130)、扬声器(145)和输入设备(150)。
具体地，图20可以表示UE，其包括接收器(135)，被配置成从网络接收请求消息；和发送器(135)，被配置成向网络发送传输或接收定时信息。这些接收器和发送器能够构成收发器(135)。UE还包括连接到收发器(135：接收器和发送器)的处理器(110)。
此外，图20可以表示网络装置，该网络装置包括：发送器(135)，被配置成向UE发送请求消息；和接收器(135)，被配置成从UE接收传输或接收定时信息。这些发送器和接收器可以构成收发器(135)。该网络还包括连接到发送器和接收器的处理器(110)。该处理器(110) 可以被配置成基于传输或接收定时信息来计算延迟。
在下文中所描述的本发明的实施例是本发明的要素和特征的组合。除非另外提到，否则要素或特征可以被认为是选择性的。可以在不与其他要素或特征组合的情况下实践每个要素或特征。此外，可以通过组合要素和/或特征的一部分来构造本发明的实施例。可以重新排列在本发明的实施例中所描述的操作顺序。任何一个实施例的一些构造都可以被包括在另一实施例中，并且可以用另一实施例的对应构造来替换。对本领域的技术人员而言显而易见的是，在所附权利要求中未被明确彼此引用的权利要求可以以组合方式呈现为本发明的实施例，或者通过在本申请被提交之后的后续修改被包括作为新的权利要求。
在本发明的实施例中，被描述为通过BS执行的特定操作可以是通过BS的上节点执行。即，显而易见的是，在由包括BS的多个网络节点组成的网络中，为了与MS通信而执行的各种操作可以由BS或除了该BS之外的网络节点来执行。术语“eNB”可以用术语“固定站”、“节点 B”、“基站(BS)”、“接入点”等替换。
可以通过例如硬件、固件、软件或其组合的各种手段来实现上述实施例。
在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现根据本发明实施例的方法。
在固件或软件配置中，可以以执行上述功能或操作的模块、过程、函数等的形式来实现根据本发明的实施例的方法。例如，软件代码可以被存储在存储器单元中并且由处理器来执行。存储器单元可以位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知的装置将数据发送到处理器和从处理器接收数据。
本领域的技术人员将了解的是，在不脱离本发明的精神和本质特性的情况下，可以以除了在此阐述的特定方式以外的其他特定方式来执行本发明。上述实施例因此在所有方面都被解释成说明性的而不是限制性的。本发明的范围应该由所附权利要求和它们的合法等同物来确定，而不是由上述描述来确定，并且旨在将落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有改变包括在其中。
工业实用性
虽然已经围绕被应用于3GPP LTE系统或NR(5G)的示例描述上述方法，但是本发明还可适用于除3GPP LTE系统或NR(5G)之外的各种无线通信系统。

Claims (14)

1.一种通过在无线通信系统中操作的用户设备UE执行的方法，所述方法包括：
经由下行链路DL数据无线电承载DRB接收DL服务数据自适应协议SDAP协议数据单元PDU，所述DRB具有DRB标识符，其中所述DL SDAP PDU包括被前缀到DL数据的DL SDAP报头，并且所述DL SDAP报头包括(i)服务质量流标识QFI、(ii)与接入层AS级的服务质量QoS流相关的第一指示、以及(iii)与非接入层NAS级的QoS流相关的第二指示；
如果所述第一指示为“1”：由所述UE的SDAP实体更新在所述QFI的所述QoS流与具有所述DRB标识符的DRB之间的用于上行链路UL传输的UL映射规则；以及
如果所述第二指示为“1”：由所述SDAP实体向所述UE的上层传递所述DL SDAP PDU的所述QFI以及从所述DL SDAP PDU检索的DL SDAP服务数据单元SDU。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一指示或所述第二指示中的至少一个被设置为“1”的状态下，所述DL SDAP PDU包括所述QFI。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一指示和所述第二指示都被设置为“0”的状态下，所述DL SDAP PDU不包括所述QFI。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
如果所述第一指示为“0”，不更新所述UL映射规则。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
如果所述第二指示为“0”，不向所述上层传递所述QFI。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UE的所述SDAP实体是比所述UE的分组数据会聚协议PDCP实体更高的层。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UE的所述SDAP实体被配置成管理QoS流和DRB之间的路由。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述DL SDAP PDU的所述QFI识别所述DL SDAPPDU被关联到的QoS流。
9.一种被配置成在无线通信系统中操作的用户设备UE，所述UE包括：
射频RF模块；
至少一个处理器；以及
至少一个计算机存储器，所述至少一个计算机存储器可操作地连接到所述至少一个处理器并且存储指令，当由所述至少一个处理器执行所述指令时，执行包括下述的操作：
经由下行链路DL数据无线电承载DRB通过所述RF模块接收DL服务数据自适应协议SDAP协议数据单元PDU，所述DRB具有DRB标识符，其中所述DL SDAP PDU包括被前缀到DL数据的DL SDAP报头，并且所述DL SDAP报头包括(i)服务质量流标识QFI、(ii)与接入层AS级的服务质量QoS流相关的第一指示、以及(iii)与非接入层NAS级的QoS流相关的第二指示；
如果所述第一指示为“1”：由所述UE的SDAP实体更新在所述QFI的所述QoS流与具有所述DRB标识符的DRB之间的用于上行链路UL传输的UL映射规则；以及
如果所述第二指示为“1”：由所述SDAP实体向所述UE的上层传递所述DL SDAP PDU的所述QFI以及从所述DL SDAP PDU检索的DL SDAP服务数据单元SDU。
10.根据权利要求9所述的UE，其中，在所述第一指示或所述第二指示中的至少一个设置为“1”的状态下，所述DL SDAP PDU包括所述QFI。
11.根据权利要求9所述的UE，其中，在所述第一指示和所述第二指示都被设置为“0”的状态下，所述DL SDAP PDU不包括所述QFI。
12.根据权利要求9所述的UE，其中所述操作还包括：
如果所述第一指示为“0”，不更新所述UL映射规则。
13.根据权利要求9所述的UE，其中所述操作还包括：
如果所述第二指示为“0”，不向所述上层传递所述QFI。
14.根据权利要求9所述的UE，其中，所述UE的所述SDAP实体是比所述UE的分组数据会聚协议PDCP实体更高的层。
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