CN110771242A - 在没有映射数据无线电承载的情况下处理qos流 - Google Patents

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Abstract

当PDU会话的QoS流在切换或服务请求过程之后没有映射DRB时，提出PDU会话和QoS流处理机制。如果QoS流与默认QoS规则相关联，则UE可以本地释放PDU会话、发起PDU会话释放过程、发送具有适当原因的5GSM状态消息，或者假设PDU会话未被重新激活。另一方面，如果QoS流不与默认QoS规则相关联，则UE可以本地删除QoS流、通过使用PDU会话修改过程来删除QoS流，或者发送具有适当原因的5GSM状态消息。

Description

在没有映射数据无线电承载的情况下处理QOS流
相关申请的交叉引用
本发明根据35U.S.C.§119要求2018年4月9日提交的申请号为62/655,137、名称为“5GSM Enhancement on Interworking”的美国临时申请的优先权，其主题内容通过引用并入本发明。
技术领域
所公开的实施例总体上涉及无线通信，并且更具体地，涉及在5G新无线电(newradio，NR)系统中没有映射数据无线电承载(data radio bearer，DRB)的情况下处理服务质量(Quality of Service，QoS)流的方法。
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)系统通过简化的网络架构提供高峰值数据速率、低延迟、改进的系统容量和低运营成本。LTE系统，也称为4G系统，还提供与较旧的无线网络的无缝集成，例如GSM、CDMA和通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)。在LTE系统中，演进通用陆地无线电接入网络(evolved universal terrestrial radio access network，E-UTRAN)包括与多个称为用户设备(user equipment，UE)的移动站通信的多个演进节点B(eNodeB或eNB)。第三代合作伙伴项目(The 3rd generation partner project，3GPP)网络通常包括2G/3G/4G系统的混合。下一代移动网络(Next Generation Mobile Network，NGMN)委员会已决定聚焦未来的NGMN活动于定义5G NR系统的端到端需求上。
在5G中，协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)会话建立是4G中的分组数据网络(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管理的最细粒度，以实现更灵活的QoS控制。5G中QoS流的概念就像4G中的EPS承载。每个QoS流由QoS流ID(QoS flow ID，QFI)标识，其在PDU会话内是唯一的。每个QoS规则由QoS规则ID(QoS rule ID，QRI)标识。可以存在与同一QoS流相关联的多个QoS规则。对于每个PDU会话建立，需要将默认QoS规则发送到UE，并且该默认QoS规则与QoS流相关联。
每个QoS流需要由接入层(Access Stratum，AS)层中的映射数据无线电承载(DataRadio Bearer，DRB)支持。多个QoS流可以映射到同一个DRB。如果PDU会话存在默认DRB，则通过该默认DRB发送没有映射DRB的所有QoS流的流量。在系统内或系统间切换过程之后，或者在UE发起的或网络发起的服务请求过程之后，无线电资源控制(radio resourcecontrol，RRC)/AS层可以指示不支持QoS流，例如，QoS流的映射DRB未建立，或者QoS流到DRB的映射缺失，并且不具有可用的默认DRB。
当UE在切换过程或服务请求过程之后无法找到PDU会话的QoS流的映射DRB时，寻求适当地处理PDU会话和QoS流管理的解决方案。
发明内容
当PDU会话的QoS流在切换或服务请求过程之后没有映射DRB时，提出PDU会话和QoS流处理机制。如果QoS流与默认QoS规则相关联，则PDU会话的所有QoS流都受到影响，因此PDU会话需要相应的动作。具体地，UE可以本地释放PDU会话、发起PDU会话释放过程、发送具有适当原因的5GSM状态消息，或者假设PDU会话未被重新激活。另一方面，如果QoS流不与默认QoS规则相关联，则仅影响该特定QoS流，因此QoS流需要相应的动作。具体地，UE可以本地删除QoS流、通过使用PDU会话修改过程删除QoS流，或者发送具有适当原因的5GSM状态消息。
在一个实施例中，UE在移动通信网络中接收RRC重新配置。UE配置有一个或多个PDU会话，并且激活的PDU会话配置有一个或多个QoS流。UE基于RRC重新配置检测到激活的PDU会话的QoS流不具有可用的映射DRB。当QoS流与默认QoS规则相关联时，UE执行第一PDU会话和QoS流处理。当QoS流不与默认QoS规则相关联时，UE执行第二PDU会话和QoS流处理。在一个实施例中，当QoS流与默认QoS规则相关联时，UE本地释放PDU会话、发起PDU会话释放过程、发送具有适当原因的5GSM状态消息，或者假设PDU会话未被重新激活。在另一实施例中，当QoS流不与默认QoS规则相关联时，UE本地删除QoS流、通过使用PDU会话修改过程来删除QoS流，或者发送具有适当原因的5GSM状态消息。
在下面的详细说明中描述了其他实施例和优点。该发明内容并非旨在定义本发明。本发明由权利要求限定。
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在接收RRC重新配置之后支持QoS规则管理的示例性5G网络。
图2示出了根据本发明实施例的UE的简化框图。
图3示出了根据一个新颖方面的切换过程之后的PDU会话和QoS流处理的第一实施例。
图4示出了在重新激活PDU会话之后QoS流没有映射DRB时的新PDU会话和QoS流处理的流程图。
图5示出了根据一个新颖方面的UE发起的服务请求过程之后的PDU会话和QoS流处理的第二实施例。
图6示出了根据一个新颖方面的在网络发起的服务请求过程之后的PDU会话和QoS流处理的第三实施例。
图7是根据本发明的一个新颖方面的PDU会话和QoS流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方面在接收RRC重新配置之后支持QoS规则管理的示例性5G网络100。5G NR网络100包括用户设备UE 101、基站gNB102、接入和移动性管理功能(access and mobility management function，AMF)103以及5G核心网络5GC 104。在图1的示例中，UE 101及其服务基站gNB 102属于无线电接入网络(radio access network，RAN)120的一部分。在AS层中，RAN 120经由无线电接入技术(radio access technology，RAT)为UE 101提供无线电接入。在非接入层(Non-Access Stratum，NAS)层中，AMF 103与gNB 102和5GC 104通信以用于5G网络100中的无线接入设备的接入和移动性管理。UE 101可以配备有一个或多个射频(radio frequency，RF)收发器用于通过不同的RAT/CN提供不同的应用服务。UE114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分组的形式提供所有数据流量，并为用户提供永远在线IP连接。当UE加入5GS网络时，PDN地址(即，可以在PDN上使用的地址)被分配给UE以用于其与PDN的连接。在4G中，EPS定义了默认EPS承载以提供永远在线的IP连接。在5G中，PDU会话建立过程是4G中的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管理的最细粒度，以实现更灵活的QoS控制。5G中QoS流的概念就像4G中的EPS承载。每个QoS流由QFI标识，其在PDU会话内是唯一的。每个QoS规则由QRI标识。可以存在与同一QoS流相关联的多个QoS规则。对于每个PDU会话建立，需要将默认QoS规则发送到UE，并且该默认规则与QoS流相关联。
在图1的示例中，UE 101建立PDU会话110，其包括NAS中的多个QoS流和QoS规则。每个QoS流需要由AS层中的映射DRB支持。多个QoS流可以映射到同一个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会话存在默认DRB，则通过默认DRB发送不具有映射DRB的QoS流的所有流量。但是，PDU会话可能并不总是具有默认DRB。另外，在系统内或系统间切换过程之后，或者在UE发起的或网络发起的服务请求过程之后，两者触发被重新激活的PDU会话，RRC/AS层可以指示QoS流不被映射DRB支持，例如，未建立QoS流的映射DRB，或者QoS流到DRB的映射缺失，并且不具有可用的默认DRB。
根据一个新颖方面，当在切换或服务请求过程之后PDU会话的QoS流不具有映射DRB时，提出PDU会话和QoS流处理机制。如果QoS流与默认QoS规则相关联，则会话的所有QoS流都受到影响，因此PDU会话需要相应的动作。具体地，UE可以本地释放PDU会话、发起PDU会话释放过程、发送具有适当原因的5GSM状态消息，或者假设PDU会话未被重新激活。另一方面，如果QoS流不与默认QoS规则相关联，则仅影响此特定QoS流，因此该QoS流需要相应的动作。具体地，UE可以本地删除QoS流，通过使用PDU会话修改过程删除QoS流，或者发送具有适当原因的5GSM状态消息。
图2示出了根据本发明实施例的无线设备(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组合的基站。网络实体211具有天线215，其发送和接收无线电信号。与天线耦接的射频RF收发器模块214从天线215接收RF信号，将它们转换为基带信号并将它们发送到处理器213。RF收发器214还转换来自处理器213的接收的基带信号，将它们转换成RF信号，并发送到天线215。处理器213处理接收的基带信号并调用不同的功能模块以执行基站211中的特征。存储器212存储程序指令和数据220以控制基站211的操作。在图2的示例中，网络实体211还包括协议栈280和一组控制功能模块及电路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包括移动性管理和会话管理的UE的相关功能。
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，将它们转换为基带信号，并发送它们至处理器203。RF收发器204还转换来自处理器203的接收的基带信号，将它们转换为RF信号，并发送到天线205。处理器203处理接收的基带信号并调用不同的功能模块和电路以执行UE 201中的特征。存储器202存储将由处理器执行以控制UE201的操作的数据和程序指令210。作为示例，合适的处理器包括专用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、多个微处理器、与DSP内核相关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)、文件可编程门阵列(fileprogrammable gate array，FPGA)电路，以及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AMF实体通信的NAS层，用于高层配置和控制的无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)层，分组数据汇聚协议/无线电链路控制(Packet DataConvergence Protocol/Radio Link Control，PDCP/RLC)层，媒体访问控制(Media AccessControl，MAC)层和物理(Physical，PHY)层。系统模块和电路270可以由软件、固件、硬件和/或其组合来实现和配置。当处理器通过包含在存储器中的程序指令执行功能模块和电路时，该功能模块和电路彼此互通以允许UE 201执行网络中的实施例和功能任务及特征。在一个示例中，系统模块和电路270包括PDU会话处理电路221，其执行与网络的PDU会话建立和修改过程，QoS规则管理电路222，其管理、创建、修改和删除QoS流和QoS规则，配置和控制电路223，其处理用于移动性管理和会话管理的配置和控制参数。
图3示出了根据一个新颖方面的切换过程之后的PDU会话和QoS流处理的第一实施例。在图3的示例中，UE 301最初由LTE eNB 304服务。在步骤311中，eNB 304向UE 301的AS层发送切换命令，触发系统间切换过程。目标基站是NR gNB 305。切换命令嵌入有RRC重新配置消息，RRC重新配置消息提供用于UE切换到目标NR小区的配置信息。从AS层的角度来看，RRC重新配置信息元素(information element，IE)包括无线电承载配置，其添加DRB和相关联的PDU会话/QoS流。例如，“radioBearerConfig”包括“drb-ToAddModList”，“drb-ToAddModList”包括“sdap-Config”，“sdap-Config”还包括pdu-Sessoin：指示PDU会话ID；defaultDRB：表示默认DRB是否为真；mappedQoS-FlowsToAdd：表示要映射的QoS流的序列；以及mappedQoS-FlowsToRelease：表示要释放的QoS流的序列。因此，基于RRC重配置IE，UE301能够确定要重新激活哪个PDU会话，以及哪些QoS流不具有映射DRB。
在步骤321中，UE 301驻留在目标NR小区上。在步骤331中，UE 301向目标基站NRgNB305发送切换完成。切换完成包括RRC重新配置完成消息。在步骤341中，UE 301的AS层将DRB信息转发到UE301的NAS层。这是内部信令，并且该信息主要基于RRC重配置消息的内容。在步骤351中，UE 301在切换完成之后执行PDU会话和QoS流处理。根据一个新颖方面，UE301确定在切换时要重新激活哪个PDU会话，以及映射DRB是否支持重新激活的PDU会话的每个QoS流。如果存在不支持的QoS流，则UE 301将进一步确定QoS流是否与默认QoS规则相关联，并执行相应的动作。
图4示出了在重新激活PDU会话之后QoS流不具有映射DRB时的新颖的PDU会话和QoS流处理的流程图。UE可以与网络建立一个或多个PDU会话，并且每个PDU会话配置有一个或多个QoS流和一个或多个QoS规则。其中一个QoS流与默认QoS规则相关联，这是每个PDU会话所必需的。对于PDU会话和QoS处理，UE以一个PDU会话开始(步骤411)。在步骤412中，UE确定是否重新激活PDU会话，例如，由于RRC重新配置。如果是，则UE前进到步骤413并确定映射DRB是否支持所选择的QoS流。如果是，则UE前进到步骤414并检查PDU会话是否具有更多QoS流。如果存在更多QoS流，则UE返回步骤413并选择另一个QoS流以进行检查。如果步骤413的答案为否，则UE进入步骤415并检查QoS流是否与默认QoS规则相关联。
如果QoS流与默认QoS规则相关联，则整个PDU会话受到影响。结果，UE需要相应地处理PDU会话。在第一选项中(步骤421)，UE隐式或显式地释放PDU会话。如果隐式地，UE本地释放PDU会话，并且可选地发起用于与网络同步的注册过程。如果显式地，则UE发起PDU会话释放过程以释放PDU会话。在第二选项(422)中，UE发送具有适当原因的5GSM状态消息以通知网络。在第三选项(423)中，UE假设PDU会话未被重新激活，并且可选地启动与网络的注册过程以用于同步。
如果QoS流不与默认QoS规则相关联，则仅影响QoS流。结果，UE需要相应地处理QoS流。在第一选项(431)中，UE隐式或显式地删除QoS流。如果隐式地，UE本地删除QoS流，并且可选地向网络发送PDU会话修改。如果显式地，则UE通过使用PDU会话修改过程来删除QoS流。在第二选项(432)中，UE发送具有适当原因的5GSM状态消息以通知网络。在第三选项(433)中，UE假设未重新激活QoS流，并且可选地启动与网络的注册过程以用于同步。
图5示出了根据一个新颖方面的UE发起的服务请求过程之后的PDU会话和QoS流处理的第二实施例。在图5的示例中，UE 501最初处于RRC空闲模式或处于RRC连接模式。在步骤311中，UE 501具有在PDU会话上待决的(pending)上行链路数据，该PDU会话是不激活的。如果UE处于空闲模式，则UE需要进入连接模式并通过服务请求重新激活PDU会话；如果UE处于连接模式，则UE还需要通过服务请求重新激活PDU会话。在步骤521中，UE 501向网络发送来自NAS层的服务请求以重新激活PDU会话。
在步骤531中，目标RAN 505响应于服务请求向UE 501的AS层发送RRC重新配置消息。从AS层的角度来看，RRC重新配置消息包括无线电承载配置，其添加DRB和相关联的PDU会话/QoS流。注意，RAN可以随后发送多个RRC重新配置消息，例如，在步骤532中的另一个RRC重新配置消息。每个RRC重新配置消息可以为UE 501提供附加的无线电承载配置。结果，UE 501可能需要等待一段时间，以便接收所有RRC重新配置消息。在步骤541中，UE 501的AS层将DRB信息转发发送至UE 501的NAS层。这是内部信令，并且该信息主要基于RRC重新配置消息的内容。在步骤551中，UE 501在切换完成之后执行PDU会话和QoS流处理。根据一个新颖方面，UE 501确定在切换时要重新激活哪个PDU会话，以及映射DRB是否支持重新激活的PDU会话的每个QoS流。如果存在不支持的QoS流，则UE 501将进一步确定QoS流是否与默认QoS规则相关联，并执行相应的动作。
图6示出了根据一个新颖方面的网络发起的服务请求过程之后的PDU会话和QoS流处理的第三实施例。在图6的示例中，UE 601处于RRC空闲模式(步骤611)。在步骤621中，网络610具有针对UE 601待决的下行链路数据。在步骤631中，网络610经由RAN 605向UE 601的AS层发送寻呼消息。在步骤641中，AS层将寻呼参数转发发送到UE 601的NAS层。在接收到寻呼时，UE 601知道它需要经由服务请求进入RRC连接模式。在步骤651中，UE 601从NAS层向网络发送服务请求以重新激活PDU会话。在步骤661中，响应于服务请求目标RAN 505向UE501的AS层发送RRC重新配置消息。从AS层的角度来看，RRC重新配置消息包括无线电承载配置，其添加DRB和相关联的PDU会话/QoS流。注意，RAN可以随后发送多个RRC重新配置消息，例如，在步骤662中的另一个RRC重新配置消息。每个RRC重新配置消息可以为UE 601提供附加的无线电承载配置。在步骤671，UE 601的AS层将DRB信息转发发送至UE 601的NAS层。这是内部信令，并且该信息主要基于RRC重配置消息的内容。在步骤681中，UE 601在切换完成之后执行PDU会话和QoS流处理。根据一个新颖方面，UE 601确定在切换时要重新激活哪个PDU会话，以及映射DRB是否支持重新激活的PDU会话的每个QoS流。如果存在不支持的QoS流，则UE 601将进一步确定QoS流是否与默认QoS规则相关联，并执行相应的动作。
图7是根据本发明的一个新颖方面的PDU会话和QoS流处理的方法的流程图。在步骤701中，UE在移动通信网络中接收RRC重新配置。UE配置有一个或多个PDU会话，并且激活的PDU会话配置有一个或多个QoS流。在步骤702中，UE基于RRC重新配置检测到激活的PDU会话的QoS流不具有可用的映射DRB。在步骤703中，当QoS流与默认QoS规则相关联时，UE执行第一PDU会话和QoS流处理。在步骤704中，当QoS流不与默认QoS规则相关联时，UE执行第二PDU会话和QoS流处理。
尽管已经结合用于指导目的的某些特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。因此，在不脱离权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可以实践所描述的实施例的各种特征的各种修改、改编和组合。

Claims (15)

1.一种方法，包括：
在移动通信网络中由用户设备接收无线电资源控制重新配置，其中所述用户设备配置有一个或多个协议数据单元会话，并且其中，激活的协议数据单元会话配置有一个或多个服务质量流；
基于所述无线电资源控制重配置检测到所述激活的协议数据单元会话的服务质量流不具有可用的映射数据无线电承载；
当所述服务质量流与默认服务质量规则相关联时，执行第一协议数据单元会话和服务质量流处理；以及
当所述服务质量流不与所述默认服务质量规则相关联时，执行第二协议数据单元会话和服务质量流处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线电资源控制重新配置是由系统内或系统间切换过程引起。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线电资源控制重新配置是由用户设备发起的或网络发起的服务请求过程引起。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一协议数据单元会话和服务质量处理涉及由所述用户设备本地释放所述激活的协议数据单元会话。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一协议数据单元会话和服务质量流处理涉及发起与所述移动通信网络的协议数据单元会话释放过程。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一协议数据单元会话和服务质量流处理涉及所述用户设备将所述激活的协议数据单元会话视为未重新激活。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二协议数据单元会话和服务质量流处理涉及由所述用户设备本地删除所述服务质量流或者通过使用协议数据单元会话修改过程显式地删除所述服务质量流。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二协议数据单元会话和服务质量流处理涉及所述用户设备将所述服务质量流视为未重新激活。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备检测到所述服务质量流被映射到数据无线电承载，但是在所述无线电资源控制重新配置之后没有建立所述数据无线电承载。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备检测到所述服务质量流与任何建立的数据无线电承载之间的映射缺失，并且在所述无线电资源控制重新配置之后不具有可用的默认数据无线电承载。
11.一种用户设备，包括：
接收器，在移动通信网络中接收无线电资源控制重新配置，其中，所述用户设备配置有一个或多个协议数据单元会话，并且其中，激活的协议数据单元会话配置有一个或多个服务质量流；
配置和控制电路，基于所述无线电资源控制重新配置检测到所激活的协议数据单元会话的服务质量流不具有可用的映射数据无线电承载；以及
服务质量流处理电路，当所述服务质量流与默认服务质量规则相关联时执行第一协议数据单元会话和服务质量流处理，否则当所述服务质量流不与默认服务质量规则相关联时执行第二协议数据单元会话和服务质量流处理。
12.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述无线电资源控制重新配置是由系统内或系统间切换过程引起。
13.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述无线电资源控制重新配置是由用户设备发起的或网络发起的服务请求过程引起。
14.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述第一协议数据单元会话和服务质量处理涉及由所述用户设备本地释放所述激活的协议数据单元会话。
15.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述第一协议数据单元会话和服务质量流处理涉及发起与所述移动通信网络的协议数据单元会话释放过程。
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