CN110995773A - QoS控制方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及QoS控制方法和设备，该方法包括：第一设备的分组数据汇聚协议PDCP实体根据所述第一设备的QoS信息对待发送的数据进行排队处理，得到排队的队列，其中，每个队列包括至少一个流；所述第一设备的PDCP实体获取预调度窗口信息；所述第一设备的PDCP实体确定排队的队列中每个队列的预调度信息；所述第一设备的PDCP实体根据每个队列的预调度信息和所述预调度窗口信息，进行预调度处理，从排队的队列中选择所述预调度窗口信息标识的预调度窗口大小的数据包。由上可见，本发明实施例中，能够实现基于flow的QoS控制。

Description

QoS控制方法及设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及服务质量(Quality of Service，QoS)控制方法及设备。
背景技术
在现在的长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统中，实现端到端的QoS机制，如图1所示，从分组数据网网关(Packet Data Network Gateway，PGW)到UE可以由几段承载(bearer)来实现QoS保证，分别包含S5/S8承载，S1承载，无线承载(radio bearer) 三段，其中承载的属性由PGW给出。在下行，PGW通过业务流模板(Traffic Flow Template， TFT)将用户数据流(Service Data Flow，SDF)过滤映射到一个演进型分组系统(Evolved PacketSystem，EPS)承载，在S5/S8,S1,空中接口，都是以EPS bearer的属性来保证 QoS的需求。其中在S1和空中接口，由核心网的移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)给出演进的无线接入承载(Evolved Radio Access Bearer，E-RAB)QoS 参数，E-RAB QoS参数包含服务质量分类标识(QoS Classification Identifier，QCI)、分配保留优先级(Allocationand Retention Priority，ARP)，可选地，还包含保证速率(Guaranteed Bit Rate，GBR)、UE聚合最大比特速率(Aggregate Maximum Bit Rate， AMBR)。其中,不同的QCI对应不同的QoS质量要求。
在LTE的空口实现中，一个SDF对应着一个专有bearer或者多个SDF对应着一个默认(default)bearer，一个bearer对应着一个无线承载(radio bearer，RB)，而一个RB包含分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)实体、无线链路控制层协议(Radio Link Control Protocol，RLC)实体和介质接入控制协议(Media AccessControl Protocol，MAC)功能组成。PDCP实体具备加密、完整性保护、头压缩、分配序列号(sequence number，SN)等功能，RLC实体具备分段、级联、重传、排序等功能，MAC层具备按照优先级调度和逻辑信道复用与解复用功能。
在第五代移动通信技术(5-Generation，5G)中存在新的QoS需求，需要体现应用层信息，基于流(flow based)的QoS架构是一种可能方案，可以实现更细粒度的QoS特性。若核心网(Core Network，CN)侧是流(flow)的粒度，则存在地面侧和空口的映射。在无线接入网(Radio Access Network，RAN)侧，目前采用RB的形式来进行调度，由于 UE的Flow数量比较多，为减少MAC协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)子头 (subhearders)的开销，需要将多个flow映射到同一RB中，现在MAC层调度是基于逻辑信道(Logic channel，LCH)的信道优先级来进行调度，即将多个flow是放在一起调度的，因此，无法体现flow间的不同优先级，无法体现出应用层粒度的QoS。
如图2所示，在现有技术的一种方案中，在非接入层(Non-Access Stratum，NAS)，将flow映射到bearer，每个bearer对应着一个PDCP实体和RLC实体，多个RB统一在MAC层进行调度和复用。MAC层的调度和复用无法实现基于flow基本的QoS控制。
发明内容
本发明实施例提供了QoS控制方法及设备，能够实现基于flow基本的QoS控制。
一方面，提供了一种QoS控制方法，该方法包括：第一设备的分组数据汇聚协议PDCP 实体根据所述第一设备的QoS信息对待发送的数据进行排队处理，得到排队的队列，其中，每个队列包括至少一个流；所述第一设备的PDCP实体获取预调度窗口信息；所述第一设备的PDCP实体确定排队的队列中每个队列的预调度信息；所述第一设备的PDCP实体根据每个队列的预调度信息和所述预调度窗口信息，进行预调度处理，从排队的队列中选择所述预调度窗口信息标识的预调度窗口大小的数据包。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：所述第一设备的PDCP实体对PDCP业务数据单元PDCP SDU进行所述排队处理、所述预调度处理之后，分配PDCP序列号PDCP SN号、加密、加PDCP头，得到PDCP协议数据单元PDCP PDU；或者，所述第一设备的PDCP实体对PDCPSDU进行分配PDCP SN号后，进行所述排队处理、所述预调度处理，再进行加密、加PDCP头，得到PDCP PDU；或者，所述第一设备的PDCP实体对PDCP SDU进行分配PDCP SN号、加密、加PDCP头后，进行所述排队处理、所述预调度处理，得到PDCP PDU。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：所述第一设备的PDCP实体将PDCP PDU投递到无线链路控制RLC实体处理，由所述RLC实体将PDCP PDU进行分段或级联操作后，放入介质访问控制MAC层，MAC层对多个逻辑信道LCH的数据进行调度和复用操作，得到 MAC协议数据单元MAC PDU，将MAC PDU投递给物理层处理并发送出去。
在一种可能的设计中，所述第一设备的PDCP实体根据所述第一设备的QoS信息对待发送的数据进行排队处理之前，所述方法还包括：所述第一设备从核心网CN或无线接入网RAN获取所述第一设备的QoS信息，所述第一设备的QoS信息包含服务质量分类标识QCI、保证速率GBR、最大比特速率MBR、接入点聚合最大比特速率APN-AMBR、用户设备聚合最大比特速率UE-AMBR、分配保留优先级ARP中的一项或多项；所述第一设备将获取的所述第一设备的QoS信息传递给所述第一设备的PDCP实体。
在一种可能的设计中，QCI表示包含了优先级、时延、丢包率等指标中的一项或多项； QoS信息属于承载级别或流级别或包级别或用户设备UE级别。
在一种可能的设计中，所述第一设备的PDCP实体根据所述第一设备的QoS信息对待发送的数据进行排队处理之前，所述方法还包括：所述第一设备的PDCP实体获取根据业务所属的切片的相对QoS信息调整后的所述第一设备的QoS信息。
在一种可能的设计中，所述第一设备的PDCP实体获取根据业务所属的切片的相对QoS 信息调整后的所述第一设备的QoS信息之前，所述方法还包括：所述第一设备根据业务所属的切片的标识，获取业务所属的切片的QoS信息，所述切片的QoS信息包括切片的特有QoS信息和/或切片的相对QoS信息；所述第一设备根据所述切片的特有QoS信息为所述切片准备资源；和/或，根据所述切片的相对QoS信息调整所述第一设备的QoS信息。
在一种可能的设计中，所述切片的QoS信息还包括所述切片的相对QoS信息是否生效的指示信息；所述根据所述切片的相对QoS信息调整所述第一设备的QoS信息，包括：当所述切片的QoS信息中包括所述切片的相对QoS信息生效的指示信息时，根据所述切片的相对QoS信息调整所述第一设备的QoS信息。
在一种可能的设计中，所述第一设备的PDCP实体根据所述第一设备的QoS信息对待发送的数据进行排队处理，包括：所述第一设备的PDCP实体根据流级别的所述第一设备的QoS信息对来自上层的数据进行过滤，得到流级别的数据流；或者，所述第一设备的PDCP实体根据承载级别的所述第一设备的QoS信息对来自上层的数据进行细分，得到流级别的数据流；或者，所述第一设备的PDCP实体根据包级别的所述第一设备的QoS信息对来自上层的数据进行分类，得到流级别的数据流。
在一种可能的设计中，所述第一设备的PDCP实体获取预调度窗口信息，包括：所述第一设备的PDCP实体获取无线接入网RAN发送的配置信息，根据所述配置信息设置预调度窗口信息；或者，所述第一设备的PDCP实体接收RLC实体周期性上报的预调度窗口信息；或者，所述第一设备的PDCP实体接收RLC实体事件性的上报的预调度窗口信息；或者，所述第一设备的PDCP实体根据排队队列的长度、等待时间、RLC缓存区状态中的一项或多项，来选择自主预调度窗口信息。
在一种可能的设计中，所述第一设备的PDCP实体获取预调度窗口信息，包括：所述第一设备的PDCP实体根据排队队列的长度、等待时间、RLC缓存区状态中的一项或多项，选择自主预调度窗口信息；直到所述第一设备的PDCP实体接收到RLC实体上报的预调度窗口信息或者RLC实体上报的RLC缓存高负荷指示信息，根据RLC缓存区的状态选择预调度窗口信息。
在一种可能的设计中，所述第一设备的PDCP实体将PDCP PDU投递到RLC实体处理，包括：若一个PDCP实体对应多个RLC实体，则PDCP实体按照RLC实体的不同类型，对PDCP 实体的排队队列进行分组，将每一分组队列中的数据投递到对应类型的RLC实体；或者，若一个PDCP实体对应多个RLC实体，则PDCP实体按照RLC实体上报预调度窗口信息的时间顺序来选择RLC实体进行PDCP PDU的投递；若多个PDCP协议实体对应一个RLC协议实体，则RLC实体产生多个预调度窗口信息通知到对应的多个PDCP实体，各PDCP实体独立进行预调度处理，并将PDCP PDU发送到该RLC实体；或者，RLC实体根据每个PDCP实体的状态信息来分配预调度窗口信息；或者，RLC实体根据每个PDCP实体的调度信息来分配预调度窗口信息；或者，不同调度优先级的PDCP实体采用不同的预调度方式。
在一种可能的设计中，所述第一设备的PDCP实体确定排队的队列中每个队列的预调度信息，包括：所述第一设备的PDCP实体获取无线接入网RAN发送的所述数据流中每个流的预调度信息；和/或，所述第一设备的PDCP实体获取核心网CN发送的流级别的所述第一设备的QoS信息；根据流级别的所述第一设备的QoS信息确定所述数据流中每个流的预调度信息；和/或，所述第一设备的PDCP实体获取上层的信息来计算预调度信息。
在一种可能的设计中，所述RLC实体将PDCP PDU进行分段或级联操作后，放入介质访问控制MAC层，包括：所述RLC实体进行数据包的分段级联操作，生成固定大小的介质访问控制协议数据单元MAC PDU,在MAC层进行缓存。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：所述第一设备确定MAC PDU的固定大小；所述第一设备将所述固定大小发送给第二设备，以使所述第二设备为所述第一设备分配资源的时候，分配能传输固定大小数据或整数倍该固定大小数据的资源。
在一种可能的设计中，所述RLC实体进行数据包的分段级联操作，生成固定大小的MAC PDU，包括：所述第一设备接收第二设备发送的所述第二设备确定的MAC PDU的固定大小；所述第一设备的所述RLC实体根据接收到的固定大小，进行数据包的分段级联操作，生成固定大小的MAC PDU。
在一种可能的设计中，所述RLC实体进行数据包的分段级联操作，生成固定大小的MAC PDU，包括：所述RLC实体进行数据包的分段级联操作，生成多个固定大小的MAC PDU；MAC层生成多个缓存区队列，每个队列对应不同的固定大小；MAC层根据收到的资源大小情况，从对应的队列中获取数据包。
在一种可能的设计中，所述第一设备的一个PDCP实体对应多个RLC实体；所述第一设备的PDCP实体将PDCP PDU投递到RLC实体处理，包括：所述第一设备的PDCP实体将 PDCPPDU分别投递到每个RLC实体处理。
在一种可能的设计中，所述第一设备的多个PDCP实体对应一个RLC实体；所述第一设备的PDCP实体将PDCP PDU投递到RLC实体处理，包括：所述第一设备的每个PDCP实体分别将PDCP PDU投递到RLC实体处理。
在一种可能的设计中，所述MAC层对多个逻辑信道LCH的数据进行调度和复用操作，包括：所述MAC层实体获取RAN网元配置的每个无线承载RB的调度信息；或者，根据预调度信息按照预设计算规则得到每个RB的调度信息；所述MAC层根据每个RB的调度信息对多个逻辑信道LCH的数据进行调度和复用操作。
在一种可能的设计中，所述第一设备从CN或RAN获取所述第一设备的QoS信息，包括：所述第一设备获取所述第一设备所在的第一路段的QoS参数；或者，所述第一设备获取所述第一设备的端到端E2E的QoS参数和动态分配E2E的QoS参数的规则。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：所述第一设备接收控制面的能力或负荷通知消息；当根据所述能力或负荷通知消息确定除了所述第一路段外的其他路段的QoS能力未满足该路段的QoS需求时，调整所述第一设备的第一路段的QoS参数以提升所述第一路段的服务质量，从而达到E2E的QoS满足。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：所述第一设备接收用户面的带内通知消息，所述带内通知消息携带QoS满足信息，所述QoS满足信息用于指示E2E QoS指标的已占比例或数量，或者E2E QoS指标剩余的比例或数量；当根据所述QoS满足信息确定QoS在除了所述第一路段外的其他路段未能得到满足时，调整所述第一设备的所述第一路段的QoS 参数以提升所述第一路段的服务质量，从而达到E2E的QoS满足。
另一方面，提供了一种服务质量QoS控制方法，该方法包括：核心网的控制面网元CN-CP接收无线接入网RAN发送的空口侧的服务质量QoS能力信息和/或地面侧的QoS能力信息；根据所述空口侧的QoS能力信息和/或地面侧的QoS能力信息，确定空口侧路段或地面侧路段的选择或重选。
又一方面，提供了一种服务质量QoS控制方法，该方法包括：第一无线接入网RAN网元接收相邻RAN网元发送的地面侧路由信息，所述地面侧路由信息包含所述相邻RAN网元所连接的服务网关SGW信息、分组数据网网关PGW信息、PGW连接的分组数据网PDN信息、本地网络LHN信息、超低时延能力信息、超可靠传输能力信息中的一项或多项；所述第一RAN网元根据所述地面侧路由信息和QoS参数对所述相邻RAN网元进行切换目标小区选择，来为终端选择合适的目标RAN网元的目标小区，以执行切换程序。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：第一RAN网元向目标RAN网元发送第一消息，所述第一消息中携带QoS参数、切换原因信息和目标PDN的信息，以使所述目标RAN 网元根据所述第一消息中携带的QoS参数、切换原因信息和目标PDN的信息，进行业务的接纳判决。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：
所述第一RAN网元接收所述目标RAN网元发送的第二消息，所述第二消息用于指示接纳成功，所述第二消息中携带QoS参数的满足水平；或者，
所述第一RAN网元接收所述目标RAN网元发送的第三消息，所述第三消息用于指示接纳失败，所述第三消息中携带具体原因。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：当第一RAN网元收到多个目标RAN网元返回的第二消息时，根据所述第二消息中携带的QoS参数的满足水平来选择一个目标小区；向所述目标小区发起切换。
又一方面，提供了一种设备，所述设备作为第一设备，所述设备包括：排队单元，用于根据所述第一设备的服务质量QoS信息对分组数据汇聚协议PDCP实体待发送的数据进行排队处理，得到排队的队列，其中，每个队列包括至少一个流；获取单元，用于获取所述PDCP实体的预调度窗口信息；确定单元，用于确定所述排队单元排队的队列中每个队列的预调度信息；预调度单元，用于根据所述确定单元确定的每个队列的预调度信息和所述获取单元获取的预调度窗口信息，进行预调度处理，从排队的队列中选择所述预调度窗口信息标识的预调度窗口大小的数据包。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：生成单元，用于在所述排队单元对PDCP业务数据单元PDCP SDU进行所述排队处理、所述预调度单元进行所述预调度处理之后，分配PDCP序列号PDCP SN号、加密、加PDCP头，得到PDCP协议数据单元PDCP PDU；或者，用于对PDCP SDU进行分配PDCP SN号后，由所述排队单元进行所述排队处理、所述预调度单元进行所述预调度处理，再进行加密、加PDCP头，得到PDCP PDU；或者，用于对PDCP SDU进行分配PDCP SN号、加密、加PDCP头后，由所述排队单元进行所述排队处理、所述预调度单元进行所述预调度处理，得到PDCP PDU。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：投递单元，用于将所述生成单元生成的PDCP PDU投递到无线链路控制RLC实体处理，由所述RLC实体将PDCP PDU进行分段或级联操作后，放入介质访问控制MAC层，MAC层对多个逻辑信道LCH的数据进行调度和复用操作，得到MAC协议数据单元MAC PDU，将MAC PDU投递给物理层处理并发送出去。
在一种可能的设计中，所述获取单元，还用于在所述排队单元根据所述第一设备的 QoS信息对待发送的数据进行排队处理之前，从核心网CN或无线接入网RAN获取所述第一设备的QoS信息，所述第一设备的QoS信息包含服务质量分类标识QCI、保证速率GBR、最大比特速率MBR、接入点聚合最大比特速率APN-AMBR、用户设备聚合最大比特速率 UE-AMBR、分配保留优先级ARP中的一项或多项；所述投递单元，还用于将所述获取单元获取的所述第一设备的QoS信息传递给所述第一设备的PDCP实体。
在一种可能的设计中，QCI表示包含了优先级、时延、丢包率等指标中的一项或多项； QoS信息属于承载级别或流级别或包级别或用户设备UE级别。
在一种可能的设计中，所述获取单元，还用于在所述排队单元根据所述第一设备的QoS信息对待发送的数据进行排队处理之前，获取根据业务所属的切片的相对QoS信息调整后的所述第一设备的QoS信息。
在一种可能的设计中，所述获取单元，还用于在获取根据业务所属的切片的相对QoS 信息调整后的所述第一设备的QoS信息之前，根据业务所属的切片的标识，获取业务所属的切片的QoS信息，所述切片的QoS信息包括切片的特有QoS信息和/或切片的相对QoS 信息；所述设备还包括：处理单元，用于根据所述获取单元获取的所述切片的特有QoS信息为所述切片准备资源；和/或，根据所述切片的相对QoS信息调整所述第一设备的QoS 信息。
在一种可能的设计中，所述获取单元获取的所述切片的QoS信息还包括所述切片的相对QoS信息是否生效的指示信息；所述处理单元，具体用于在所述获取单元获取的所述切片的QoS信息中包括所述切片的相对QoS信息生效的指示信息时，根据所述切片的相对QoS信息调整所述第一设备的QoS信息。
在一种可能的设计中，所述排队单元，具体用于根据流级别的所述第一设备的QoS信息对来自PDCP实体上层的数据进行过滤，得到流级别的数据流；或者，根据承载级别的所述第一设备的QoS信息对来自PDCP实体上层的数据进行细分，得到流级别的数据流；或者，根据包级别的所述第一设备的QoS信息对来自PDCP实体上层的数据进行分类，得到流级别的数据流。
在一种可能的设计中，所述获取单元，具体用于获取无线接入网RAN发送的配置信息，根据所述配置信息设置PDCP实体预调度窗口信息；或者，接收RLC实体周期性上报的PDCP实体预调度窗口信息；或者，接收RLC实体事件性的上报的PDCP实体预调度窗口信息；或者，根据排队队列的长度、等待时间、RLC缓存区状态中的一项或多项，来选择 PDCP实体自主预调度窗口信息。
在一种可能的设计中，所述获取单元，具体用于根据排队队列的长度、等待时间、RLC缓存区状态中的一项或多项，选择自主预调度窗口信息；直到所述第一设备的PDCP实体接收到RLC实体上报的预调度窗口信息或者RLC实体上报的RLC缓存高负荷指示信息，根据RLC缓存区的状态选择预调度窗口信息。
在一种可能的设计中，所述投递单元，具体用于若一个PDCP实体对应多个RLC实体，则PDCP实体按照RLC实体的不同类型，对PDCP实体的排队队列进行分组，将每一分组队列中的数据投递到对应类型的RLC实体；或者，若一个PDCP实体对应多个RLC实体，则 PDCP实体按照RLC实体上报预调度窗口信息的时间顺序来选择RLC实体进行PDCP PDU的投递；若多个PDCP协议实体对应一个RLC协议实体，则RLC实体产生多个预调度窗口信息通知到对应的多个PDCP实体，各PDCP实体独立进行预调度处理，并将PDCP PDU发送到该RLC实体；或者，RLC实体根据每个PDCP实体的状态信息来分配预调度窗口信息；或者，RLC实体根据每个PDCP实体的调度信息来分配预调度窗口信息；或者，不同调度优先级的PDCP实体采用不同的预调度方式。
在一种可能的设计中，所述确定单元，具体用于获取无线接入网RAN发送的所述数据流中每个流的PDCP实体预调度信息；和/或，获取核心网CN发送的流级别的所述第一设备的QoS信息；根据流级别的所述第一设备的QoS信息确定所述数据流中每个流的PDCP 实体预调度信息；和/或，获取PDCP实体上层的信息来计算PDCP实体预调度信息。
在一种可能的设计中，所述投递单元，具体用于所述RLC实体进行数据包的分段级联操作，生成固定大小的介质访问控制协议数据单元MAC PDU,在MAC层进行缓存。
在一种可能的设计中，所述确定单元，还用于确定MAC PDU的固定大小；所述设备还包括：发送单元，用于将所述固定大小发送给第二设备，以使所述第二设备为所述第一设备分配资源的时候，分配能传输固定大小数据或整数倍该固定大小数据的资源。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：接收单元，用于接收第二设备发送的所述第二设备确定的MAC PDU的固定大小；所述投递单元，具体用于指示所述RLC实体根据接收到的固定大小，进行数据包的分段级联操作，生成固定大小的MAC PDU。
在一种可能的设计中，所述投递单元，具体用于指示所述RLC实体进行数据包的分段级联操作，生成多个固定大小的MAC PDU；MAC层生成多个缓存区队列，每个队列对应不同的固定大小；MAC层根据收到的资源大小情况，从对应的队列中获取数据包。
在一种可能的设计中，所述第一设备的一个PDCP实体对应多个RLC实体；所述投递单元，具体用于所述第一设备的PDCP实体将PDCP PDU分别投递到每个RLC实体处理。
在一种可能的设计中，所述第一设备的多个PDCP实体对应一个RLC实体；所述投递单元，具体用于所述第一设备的每个PDCP实体分别将PDCP PDU投递到RLC实体处理。
在一种可能的设计中，所述投递单元，具体用于指示所述MAC层实体获取RAN网元配置的每个无线承载RB的调度信息；或者，根据预调度信息按照预设计算规则得到每个 RB的调度信息；所述MAC层根据每个RB的调度信息对多个逻辑信道LCH的数据进行调度和复用操作。
在一种可能的设计中，所述获取单元，具体用于获取所述第一设备所在的第一路段的QoS参数；或者，获取所述第一设备的端到端E2E的QoS参数和动态分配E2E的QoS参数的规则。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：接收单元，用于接收控制面的能力或负荷通知消息；调整单元，用于当根据所述接收单元接收的所述能力或负荷通知消息确定除了所述第一路段外的其他路段的QoS能力未满足该路段的QoS需求时，调整所述第一设备的第一路段的QoS参数以提升所述第一路段的服务质量，从而达到E2E的QoS满足。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：接收单元，用于接收用户面的带内通知消息，所述带内通知消息携带QoS满足信息，所述QoS满足信息用于指示E2E QoS指标的已占比例或数量，或者E2E QoS指标剩余的比例或数量；调整单元，用于当根据所述QoS满足信息确定QoS在除了所述第一路段外的其他路段未能得到满足时，调整所述第一设备的所述第一路段的QoS参数以提升所述第一路段的服务质量，从而达到E2E的QoS满足。
又一方面，提供了一种核心网设备，所述核心网设备包括：接收单元，用于接收无线接入网RAN发送的空口侧的服务质量QoS能力信息和/或地面侧的QoS能力信息；确定单元，用于根据所述接收单元接收的所述空口侧的QoS能力信息和/或地面侧的QoS能力信息，确定空口侧路段或地面侧路段的选择或重选。
又一方面，提供了一种接入网设备，所述接入网设备包括：接收单元，用于接收相邻无线接入网RAN网元发送的地面侧路由信息，所述地面侧路由信息包含所述相邻RAN网元所连接的服务网关SGW信息、分组数据网网关PGW信息、PGW连接的分组数据网PDN信息、本地网络LHN信息、超低时延能力信息、超可靠传输能力信息中的一项或多项；切换单元，用于根据所述接收单元接收的地面侧路由信息和服务质量QoS参数对所述相邻RAN 网元进行切换目标小区选择，来为终端选择合适的目标RAN网元的目标小区，以执行切换程序。
在一种可能的设计中，所述接入网设备还包括：发送单元，用于向目标RAN网元发送第一消息，所述第一消息中携带QoS参数、切换原因信息和目标PDN的信息，以使所述目标RAN网元根据所述第一消息中携带的QoS参数、切换原因信息和目标PDN的信息，进行业务的接纳判决。
在一种可能的设计中，所述接收单元，还可用于接收所述目标RAN网元发送的第二消息，所述第二消息用于指示接纳成功，所述第二消息中携带QoS参数的满足水平；或者，接收所述目标RAN网元发送的第三消息，所述第三消息用于指示接纳失败，所述第三消息中携带具体原因。
在一种可能的设计中，所述切换单元，还用于当所述接收单元收到多个目标RAN网元返回的第二消息时，根据所述第二消息中携带的QoS参数的满足水平来选择一个目标小区；向所述目标小区发起切换。
又一方面，本发明实施例提供了一种设备，该设备可以为用户设备或接入网设备或核心网设备，该设备可以实现上述方法示例中设备所执行的功能，所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个上述功能相应的模块。
在一种可能的设计中，该设备的结构中包括存储器、处理器和收发器，该处理器被配置为支持该设备执行上述方法中相应的功能。该收发器用于支持该设备发送或接收数据或指令。该存储器用于与处理器耦合，其保存该设备必要的程序指令和数据。
又一方面，本发明实施例提供了一种系统，该系统包括前述用户设备、接入网设备及核心网设备。
再一方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
相较于现有技术，本发明实施例中，设备需要发送数据时，不是仅经过MAC层的一次调度，而是先经过PDCP实体的预调度，再经过MAC层的调度，通过这两次调度相结合实现了基于flow的QoS控制。
附图说明
图1为现有的LTE系统的系统架构示意图；
图2为现有技术中的QoS控制方法示意图；
图3为本发明实施例提供的QoS控制方法基于的系统架构示意图；
图3a为本发明实施例提供的一种可能的RAN网络架构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种UE侧的协议栈的组成结构示意图；
图4a为PDCP实体和RLC实体的对应关系示意图；
图5为本发明实施例提供的UE侧的数据流走向示意图；
图6为本发明实施例提供的QoS控制方法流程图；
图6a为本发明实施例提供的一种PDCP实体处理过程示意图；
图6b为本发明实施例提供的另一种PDCP实体处理过程示意图；
图6c为本发明实施例提供的又一种PDCP实体处理过程示意图；
图6d为本发明一个实施例提供的预调度处理示意图；
图6e为本发明一个实施例提供的基于流的QoS控制方法整体网络架构示意图；
图7为本发明一个实施例提供的slice QoS的配置方法信号流图；
图8为通常地一级缓存处理示意图；
图9为本发明实施例提供的两级缓存处理示意图；
图10为本发明另一个实施例提供的QoS控制方法流程图；
图11为本发明另一个实施例提供的路径迁移示意图；
图12为本发明又一个实施例提供的QoS控制方法流程图；
图13为本发明的E2E QoS的切换过程示意图；
图14为本发明实施例提供的一种切换方法信号流图；
图15为本发明实施例提供的一种设备结构图；
图16为本发明实施例提供的另一种设备结构图；
图17为本发明实施例提供的又一种设备结构图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述。
图3为本发明实施例提供的QoS控制方法基于的系统架构示意图，本发明可应用于5G通信及后续演进通信系统，以及LTE、3G、2G、WIFI、WIMAX等移动通信系统。该方法具体的应用场景可以为单链接场景，双连接场景，中继(Relay)和设备到设备 (Device-to-Device，D2D)场景。该系统中主要涉及UE301、RAN302、CN-控制面(Control Plane，CP)303、CN-用户面(User Plane，UP)304和公用数据网(Public Data Network， PDN)305。本发明涉及的网元包括RAN侧网元、核心网网元、终端设备和应用服务器。其中，RAN侧网元主要涉及：RAN控制器，负责RAN的控制，包含资源分配、移动性管理等功能；基站，具备控制面和用户面，具备业务建立和移动性，用户数据调度等功能。核心网网元主要涉及：控制面网元：用于终端的会话管理，移动性管理，QoS控制，签约信息管理等功能；用户面网元：具有数据转发等功能，可包含SGW(serving gateway)和PGW (PDN gateway)。终端设备：具有数据的发送接收，测量等功能。应用服务器：提供应用级的业务需求。
图3a为本发明实施例提供的一种可能的RAN网络架构示意图，在下一代网络中，RAN 侧的网元可能分成集中式单元(central unit，CU)和分布式单元(distribute Unit，DU)两部分，由CU和DU两者共同完成RAN的功能，下一代基站(next radio，NR)包括 CU和DU两部分。
RAN的协议栈也在CU和DU中分别部署，可能存在的分布方式为：
其中，选项(Option)A中无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)、PDCP 协议功能实体部署在CU中，RLC、MAC、物理层(Physical Layer protocol，PHY)、射频单元(Radio Frequency，RF)协议功能实体部署在DU中。
Option B中，RRC、PDCP协议功能实体部署在CU中，RLC的部分功能(重传、可能分段功能)在CU；RLC其余部分功能(分段与重组等功能)、MAC、PHY、RF协议功能实体部署在DU中。
Option C中，RRC、PDCP、RLC协议功能实体部署在CU中，MAC、PHY、RF协议功能实体部署在DU中。
Option D中，RRC、PDCP协议功能实体部署在CU中，MAC、PHY、RF协议功能实体部署在DU中。其中ARQ重传功能放在PDCP层协议实体实现，分段和级联功能放在DU的 MAC层中实现。
本发明实施例提供的QoS控制方法可以应用于上行数据处理流程也可以应用于下行数据处理流程，其中，上行数据处理流程中，数据发送处理在UE执行，数据的接收处理在RAN侧执行，下行数据处理流程中，下行的数据发送处理在RAN侧执行，数据接收处理在UE执行。
本发明实施例中，以上行数据处理流程为例来具体说明QoS控制方法。
图4为本发明实施例提供的一种UE侧的协议栈的组成结构示意图，该UE包括PDCP实体、RLC实体、MAC层和PHY层。预调度的处理流程在PDCP层实现，或者在PDCP层之上协议层处理实现。例如，可以在PDCP层之上新定义一个预调度处理协议层，完成本发明中描述的预调度处理流程的功能。
下面对每个协议层的功能进行简要说明。
PDCP层实体，主要用于对来自控制面的RRC消息和来自数据面的网络协议(Internet Protocol，IP)包或非IP包进行处理，其功能包括以下功能的任意一项或多项：加密/解密(Ciphering and deciphering)：用于用户面和控制面数据；完整性保护(Integrity Protection)：只用于控制面数据；传输用户数据和控制面数据；切换(handover)时的重排序和重传处理；由于超时而丢弃用户面数据。
RLC层实体的功能包括以下功能的任意一项或多项：
分段(segmentation)/串联(concatenation)和重组(reassembly)RLC业务数据单元(Service Data Unit，SDU)：该功能只适用于非确认模式(unAcknowledged Mode， UM)和确认模式(Acknowledged Mode，AM)模式，由于RLC PDU的大小是由MAC层指定的，其大小通常并不等于RLC SDU的大小，所以在发送端需要分段/串联RLC SDU以便其适合MAC层指定的大小。相应地，在接收端需要对之前分段的RLC SDU进行重组，以便恢复出原来的RLC SDU并发往上层。
通过自动重传请求(Automatic Repeat Request，ARQ)来进行纠错：该功能只适用于AM模式，MAC层的混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest，HARQ)机制的目标在于实现非常快速的重传，其反馈出错率大概在1％左右。对于某些业务，如传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)传输(要求丢包率小于10-5)，HARQ 反馈的出错率就显得过高了。对于这类业务，RLC层的重传处理能够进一步降低反馈出错率。
对RLC数据PDU进行重排序(reordering)：该功能只适用于UM和AM模式，MAC层的HARQ可能导致到达RLC层的报文是乱序的，所以需要RLC层对数据进行重排序。
重复包检测(duplicate detection)：该功能只适用于UM和AM模式，出现重复包的最大可能性为发送端反馈了肯定回答(HARQ ACK)，但接收端错误地将其解释为否定回答(NACK)，从而导致了不必要的MAC PDU重传。
对RLC数据PDU进行重分段(resegmentation)：该功能只适用于AM模式，当RLC 数据PDU(注意：这里不是SDU)需要重传时，也可能需要进行重分段。例如：MAC层指定的大小比原始的RLC数据PDU还要小时，就需要进行重分段。
MAC层协议实体的功能包括以下功能的任意一项或多项：匹配逻辑信道和传输信道；将属于一个或不同的逻辑信道(无线承载)的多个MAC SDU复用到同一个MAC PDU(Transport Block)上，并发往物理层。反之为解复用；通过HARQ来进行纠错；调度处理；逻辑信道优先级处理；调度信息上报(只存在于UE侧和上行)，例如BSR(buffer statusreport) 的上报；随机接入过程处理。
本实施例中，以在PDCP层进行上述预调度处理流程为例进行描述。协议栈的构成如图4所示，PDCP实体和RLC实体一一对应，参考图4a的PDCP实体和RLC实体的对应关系示意图，例如，在分流场景下，一个PDCP实体对应多个RLC实体，每个RLC实体对应一个逻辑信道；MAC层对多个逻辑信道的数据进行优先级调度和复用，并将复用后的数据包 MAC PDU交由物理层来处理发送。在每个PDCP实体中的多个flow之间进行排队和预调度。
其中，flow和RB的对应关系可以是AN固定配置的，也可以是UE自行选择的。选择的规则可以是AN配置的。
在一个示例中，RB的概念可以只包含固定的RLC层协议实体。多个RLC实体共享一个PDCP实体。进一步的，可以将PDCP实体分成三类，分别对应三种不同的RLC协议实体，即透明模式(Transparent Mode，TM)模式、UM模式、AM模式。
在一个示例中，PDCP实体和RLC实体的功能可以放在一个协议层中处理。
在一个示例中，RLC实体的功能可以分别由MAC层和PDCP层协议实体来实现。
在一个示例中，PDCP实体和RLC实体的对应关系是一对多的映射关系。
在一个示例中，PDCP实体和RLC实体的对应关系是多对一的映射关系。
在一个示例中，PDCP实体和RLC实体的对应关系是动态的映射关系。
在一个示例中，RLC实体和MAC实体的功能可以放在一个协议层中处理。
本发明内容对应的是L2协议栈的功能，L2层协议栈包含PDCP、RLC、MAC协议层，本发明不限定L2的功能在不同协议栈的不同分布形式，即，不限定L2功能在PDCP、RLC、 MAC层的不同分布方式。
图5为本发明实施例提供的UE侧的数据流走向示意图，本发明实施例中，在UE侧，应用层的数据流先经过缓冲器(buffer)，然后进入PDCP实体，由PDCP实体对数据流进行预调度后，当满足一定的传输条件(transmission opportunity)时，通过PDCP实体中设置的发送单元(send unit)发送给RLC实体，由RLC实体进行相应处理后，发送给 MAC层，最后由PHY层通过空口发送出去。
实施例一
图6为本发明实施例提供的QoS控制方法流程图，该方法由UE执行，UE为数据发送端，该方法包括：
步骤601，当UE的应用层有数据需要发送时，所述UE的PDCP实体获取所述UE的 QoS信息；
其中，所述UE可以从CN或AN获取所述UE的QoS信息，所述QoS信息包含QCI、GBR、MBR、接入点聚合最大比特速率APN-AMBR、用户设备聚合最大比特速率UE-AMBR、ARP中的一项或多项；所述UE将获取的所述UE的QoS信息传递给所述UE的PDCP实体。
CN可以通过控制面或用户面或两者结合来通知到AN或UE。
本发明实施例中，QCI表示包含了优先级、时延、丢包率等指标中的一项或多项；QoS 信息属于承载级别或流级别或包级别或UE级别。
Network Slice是一种网络资源的切片，不同的slice可能属于不同的租户，不同的租户要求网络提供的服务等级可能不同，属于不同slice的用户的QoS可能不同。因此，需要结合QoS信息和slice信息。
本发明实施例中，所述UE还可以获取业务所属的切片的相对QoS信息；根据所述切片的相对QoS信息调整所述UE的QoS信息。
步骤602，所述UE的PDCP实体根据所述UE的QoS信息对待发送的应用层的数据进行处理，得到流级别的数据流；
本发明实施例中，所述UE的PDCP实体可以根据流级别的所述UE的QoS信息对来自应用层的数据进行过滤，得到流级别的数据流；或者，所述UE的PDCP实体根据承载级别的所述UE的QoS信息对来自应用层的数据进行细分，得到流级别的数据流；或者，所述 UE的PDCP实体根据包级别的所述UE的QoS信息对来自应用层的数据进行分类，得到流级别的数据流。
其中核心网网元或RAN配置数据流的标识flow id。例如核心网通知的Qos信息是流级别的，则在Qos信息中携带flow id。
上述步骤602可称为预调度队列的产生过程或排队过程。即每一流级别的数据流对应着一个排队队列。进一步的，多个数据流可对应着同一个排队队列，多个数据流对应一个队列的信息可以是RAN网元配置的，RAN网元还可以配置数据流id和队列id的对应关系。例如，可以根据Qos信息相同，或者Qos信息中优先级相同，则将多个数据流对应着同一个队列。进一步的，若RAN未配置数据流与队列的对应关系，则可认为数据流和队列是一一对应的。
在一个示例中，预调度的数据队列来自应用层的数据，所述应用层数据的形式可以是flow的形式，即flow基础的QoS机制。CN可通知UE flow的QoS信息，或者RAN通知 UEflow的QoS信息。例如，CN可通知UE每flow的TFT模板,UE通过TFT模板对来自应用层的数据进行过滤得到多个flow级别的数据流。Flow QoS信息包含：flow的QCI、GBR、 Maximumrate、APN-AMBR、TFT模板、ARP、flow id等信息中的一项或多项。其中，QCI 表示包含了优先级、时延、丢包率等指标中的一项或多项。所述TFT模板是指基于IP五元组和IP头的QoS相关字段实现报文的过滤。过滤模板可能包含：IPv4 remote address (IPV4远端地址)、IPv6remote address(IPV6远端地址)，Protocol identifier/Next header(协议标识)，Singlelocal port(单一本地端口号)，Local port range(本地端口号范围)，Single remoteport(单一远端端口号)，Remote port range(远端端口号范围)，Security parameterindex(安全参数索引)，Type of service/Traffic class(服务类型)，Flow label type(流标签类型)等其中一项或多项。进一步的，flow Qos信息中还包含的多个flow的聚合Qos信息,所述聚合Qos信息包含QCI、GBR、Maximum rate、APN-AMBR、ARP、flow id等信息中的一项或多项，表示多个flow的聚合特性，例如速率的限制。一般的，同一应用Application的多个flow配置聚合Qos信息。RAN侧的 Qos实现时，满足每flow的Qos信息，又要满足多个flow的聚合Qos信息，例如多个flow 的总速率的限制或约束。
进一步，UE可主动或网网要求向网络上报支持是否flow-based Qos的能力信息，表示是否可以支持基于flow的Qos机制，UE可通过AS(Access Stratum)层或NAS(NonAccess Stratum)层消息上报到核心网网元或RAN网元。
在另一个示例中，CN或RAN通知UE bearer的QoS信息，UE通过对bearer的数据进行细分，得到flow级别的数据流，对bearer的数据进行细分的规则可以是TFT模板的增强或者数据包头的映射规则等，例如对TCP、IP、APP层的http协议中的一项或多项的数据包头字节的映射来对bearer的数据进行分类，得到多个flow，CN或RAN还可以通知细分规则对应的flow id或类似标识。
bearer的QoS信息包含：Bearer的QCI、GBR、Maximum rate、APN-AMBR、ARP、TFT 模板等信息中的一项或多项。QCI表示包含了优先级、时延、丢包率等指标中的一项或多项。
在又一个示例中，CN或AN还可以通知UE packets的QoS信息，UE对packets进行分类，得到flow级别的数据流。分类的规则，可以是数据包头的某些字节的特征，或者数据包头的标识信息。例如，TCP协议中某些特殊端口加特征字、HTTP的报文特征字“GET”、“POST”、“HTTP/1.1”、“HOST”等关键字。关联特征是指多个特征字的联合识别，行为识别，是指对数据流的行为进行识别，例如报文中端口的范围、报文长度统计(报文长度序列、报文长度集合、报文长度范围、报文长度平均值、轮次报文长度求和)、报文发送频度、报文收发比例以及目的地址的分散程度等行为模式中的一项或多项。CN或AN还可以通知分类的规则对应的flow id或类似标识。例如通过HTTP的报文特征字“GET”分类得到数据流的flow id为1。
在一个示例中，对于上下行数据，可采用在数据包头中打标签的方式，来表示不同的QoS信息。发送端可以根据标签来生成不同的排队队列。例如在数据包头中携带标签，标签可以是flow id，或者是指示QoS信息的标识，标签的位置可以是数据包的头部或者扩展头。例如，可采用TCP头保留6位空间、GTPU头扩展空间、IP中的DSCP域等来打标签。可选地，DSCP域的不同值对应不同的QoS参数，例如00000001标识一套QoS参数、 00000011标识另一套QoS参数，在此不作限制。对非IP数据包，可增加一个额外的头部，在头部区域中打标签。
本发明实施例中，可以结合上述一种或多种方式，来获取flow级别的数据流。
步骤603，所述UE的PDCP实体根据配置信息或RLC实体上报的信息，设置预调度窗口大小和发送周期；
本发明实施例中，所述UE的PDCP实体可以获取RAN发送的配置信息，根据所述配置信息设置预调度窗口和发送周期中的一项或多项；或者，所述UE的PDCP实体接收RLC 实体周期性上报的预调度窗口和发送周期中的一项或多项；或者，所述UE的PDCP实体接收RLC实体事件性的上报的预调度窗口和发送周期中的一项或多项。
图6a为本发明实施例提供的一种PDCP实体处理过程示意图，其中，在发送端，PDCP实体接收来自上层的数据，进行排队、预调度、分配PDCP SN号、加密、加PDCP头等操作后，将PDCP PDU投递到RLC层实体。可选的，若PDCP实体对应着多个RLC实体，则需要进行路由处理，选择合适的RLC实体进行投递。相应地，在接收端，PDCP实体接收来自下层的数据，进行去PDCP头、解密、解头压缩、顺序递交等操作后，将数据投递到上层。
图6b为本发明实施例提供的另一种PDCP实体处理过程示意图，其中，在发送端，PDCP实体接收来自上层的数据，还可以进行分配PDCP SN号、排队、预调度、加密、加 PDCP头等操作后，将PDCP PDU投递到RLC层实体。可选的，若PDCP实体对应着多个RLC 实体，则需要进行路由处理，选择合适的RLC实体进行投递。相应地，在接收端，PDCP实体接收来自下层的数据，进行去PDCP头、解密、解头压缩、顺序递交等操作后，将数据投递到上层。
图6c为本发明实施例提供的又一种PDCP实体处理过程示意图，其中，在发送端，PDCP实体接收来自上层的数据，还可以进行分配PDCP SN号、加密、加PDCP头、排队、预调度等操作后，将PDCP PDU投递到RLC层实体。可选的，PDCP层实体还可以在发送端进行头压缩功能。相应地，在接收端，PDCP实体接收来自下层的数据，进行去PDCP头、解密、解头压缩、顺序递交等操作后，将数据投递到上层。
PDCP实体中不同的队列的数据发送需要设置一个预调度窗口大小，还可设置一个发送周期。预调度窗口用于进行一次预调度时，指示从排队的队列中取出的数据包总大小。PDCP实体将此预调度窗口中的所有数据包投递到RLC实体中。PDCP实体可以周期性的进行投递。
在一个示例中，RAN配置PDCP的预调度窗口和发送周期中的一项或多项。RAN对每一RB配置一套预调度窗口信息。预调度窗口信息包含预调度窗口和发送周期中的一项或多项。上行数据传输方向，RAN将RB的预调度窗口信息通过空口消息方式通知到UE，例如通过RRC消息或PDCP控制信元(PDCP control PDU)。
在另一个示例中，RLC实体周期性上报PDCP的预调度窗口和发送周期中的一项或多项。RAN可以配置RLC上报预调度窗口信息的周期。RLC实体可通过RLC缓冲区状态、MAC 层的调度机会、RLC实体的吞吐率中的一项或多项计算预调度窗口信息。
在又一个示例中，RLC可以事件性的上报PDCP的预调度窗口信息，包含预调度窗口和发送周期中的一项或多项。RLC根据RLC层buffer的统计，例如是低于某一门限，则指示PDCP加大预调度窗口和或缩短发送周期；若RLC层buffer高于某一门限，则指示PDCP 缩小预调度窗口和或加长发送周期。
可选地，RLC上报PDCP的消息中可携带建议的PDCP预调度窗口和发送周期；
RLC上报预调度信息的事件可以是RAN配置的，并通过控制面消息或用户面消息通知到UE。例如，可将RLC buffer在设定时间内低于某设定门限，定义为A事件，触发RLC 上报信息到PDCP，指示加大预调度窗口和或缩短发送周期。可将RLC buffer在设定时间内高于某设定门限，定义为B事件，触发RLC上报信息到PDCP，指示加大预调度窗口和或缩短发送周期。
进一步的，PDCP可向RLC层报告排队信息，例如，排队长度、排队时间等信息中的一项或多项。
进一步的，RLC计算预调度窗口信息时可以参考PDCP报告的排队信息。
进一步的，RLC可以只上报预调度窗口信息的索引信息。RAN或RLC实体可以预先配置多套预调度窗口信息，预调度窗口信息包含预调度窗口和发送周期中的一项或多项，索引信息用来指示具体对应的预调度窗口信息，以减少交互信令的开销。
PDCP实体收到RLC实体上报的预调度窗口信息，更新旧的预调度窗口信息为新接收到的预调度窗口信息。
其中，RLC实体的最大缓存可以是RAN配置的。
此外，PDCP还可以自主的选择和调整预调度窗口信息，PDCP可根据排队队列的长度、等待时间、RLC缓存区状态等信息中的一项或多项，来自适应的选择自主预调度窗口信息。进一步的，预调度窗口信息可分为几个等级，PDCP可选择某一等级的自主预调度窗口信息。多等级的预调度窗口信息可以是RAN配置的。多等级的自主预调度窗口信息还可以是RLC 实体配置的。
进一步的，RLC实体可以周期性或事件方式上报RLC缓存区的状态到PDCP层。RLC缓存区的状态可以是缓存的负荷状态信息，例如是高、中、低的负荷状态。RLC缓存区的状态上报的事件可以是RAN网元配置的，例如RLC实体在缓存区的状态发生变化时触发事件方式上报RLC缓存区的状态，其中RLC缓存区的负荷状态高、中、低的门限值可以是RAN 配置的。
RLC实体周期性上报缓存区状态的周期值也可以是RAN配置的。
进一步的，PDCP可根据RLC缓存区的状态来选择某一等级的自主预调度窗口信息。例如RLC缓存区为高负荷状态，则选择较小预调度窗口对应的某等级自主预调度窗口信息。
进一步的，PDCP可向RLC层报告排队信息，例如排队长度、排队时间等信息中的一项或多项。
进一步的，上述的RLC上报预调度窗口信息方式和PDCP采用自主预调度窗口信息方式可以结合使用，例如,在RLC缓存负荷较轻时，可采用PDCP采用自主预调度窗口信息方式，以加快数据发送。而当RLC缓存负荷较重时，RLC实体可上报预调度窗口信息，则PDCP 实体采用接收到的RLC实体上报的预调度窗口信息。
进一步的，一种方案是在业务初始发起时，可以采用PDCP的自主预调度窗口信息的方式，直到RLC实体上报预调度窗口信息或者RLC实体上报RLC缓存高负荷指示信息，再根据RLC缓存区的状态来选择某一等级的预调度窗口信息。
进一步的，可以按照flow的预调度信息来分类处理，即某些flow对应的队列可采用PDCP自主预调度窗口信息的方式，所述flow的预调度信息可以是RAN配置的，或者是 RLC实体通知的。例如RAN可配置优先级为1和优先级为2的flow对应的队列可以采用 PDCP自主预调度窗口信息的方式进行预调度。可选的，PDCP实体将自主预调度窗口信息通知到RLC实体。RLC实体可参考自主预调度窗口信息来决定RLC实体生成的预调度窗口信息。
进一步的，RAN或RLC实体可以配置某些flow的队列不进行预调度，即所述flow的数据从应用层直接进入PDCP层后(即PDCP SDU)进行分配PDCP SN号、加密、加头等PDCP 层的处理得到PDCP PDU并被直接投递到RLC实体。
进一步的，一种PDCP采用自主预调度窗口信息和RLC上报预调度窗口信息结合方式是，图6a的流程所示，PDCP实体按照自主预调度窗口信息进行预调度处理，得到待发送的PDCP PDU进行缓存，PDCP实体接收到RLC实体上报的预调度窗口信息，从缓存中待发送的PDCP PDU中按照PDCP SN号的顺序递增的方式选取一定数量的PDCP PDU投递到RLC 实体。所述的一定数量的PDCP PDU是根据RLC实体上报预调度窗口信息来决定的，例如，若待发送的PDCP PDU的数量大于RLC实体上报的预调度窗口，则所述的一定数量可以是预调度窗口大小；若待发送的PDCP PDU的数量小于或等于RLC实体上报的预调度窗口，则所述的一定数量可以是缓存中待发送的PDCP PDU的数量。
若PDCP协议实体和RLC协议实体在同一层实现，则层间窗口为协议层的内部实现。
若RLC实体和MAC实体的功能放在一个协议层中实现，则所述RLC实体上报预调度窗口信息的相关功能在此协议层中实现。
若RLC实体的功能可以分别由MAC层和PDCP层协议实体来实现，例如，RLC重传功能在PDCP实体中实现，RLC实体的分段和重组功能在MAC层实现，则所述RLC实体上报预调度窗口信息的相关功能可以在MAC层中实现。
若一个PDCP协议实体对应着多个RLC协议实体，则PDCP协议实体根据多个RLC实体的预调度窗口信息，进行预调度处理，并将PDCP PDU发送到对应的RLC实体。进一步的，PDCP实体可以按照RLC实体的不同类型，对PDCP的排队队列进行分组，例如对应RLC 实体的类型将队列分成两组，将每一组队列中的数据投递到对应类型的RLC实体，即进行发送端的路由处理。预调度过程可采用上述的RLC上报预调度窗口信息方式和或PDCP自主预调度窗口信息方式。进一步地，PDCP实体可以不进行排队队列的分组，选择RLC实体进行数据的投递。PDCP实体可以根据多个RLC实体上报的预调度窗口信息来决定投递到不同RLC实体的PDCPPDU的数量，例如按照RLC实体上报预调度窗口信息的时间顺序来选择RLC实体进行PDCPPDU的投递。可选的，还可以依据不同RLC实体对应的无线链路信道状态信息、RLC实体的缓存状态信息、RLC实体的重传状态信息等其中一项或多项决定投递到不同RLC实体的PDCPPDU的数量。其中，RLC实体需将RLC实体的重传状态信息通知到PDCP实体，所述RLC实体的重传状态信息可以是RLC实体在预设时间段内的RLC PDU 发生重传数量或发生重传的概率或重传的总次数等信息中的一项或多项。
若多个PDCP协议实体对应着一个RLC协议实体，则RLC实体产生多个的预调度窗口信息通知到对应的多个PDCP实体，各PDCP实体独立进行预调度处理，并将PDCP PDU发送到该RLC实体，可在PDCP PDU中携带PDCP实体的标识信息，或者PDCP实体和RLC实体建立其它方式对应关系。接收端的RLC实体根据得到的PDCP实体的标识，将PDCP PDU 投递到对应的PDCP实体。
进一步的，RLC实体可根据PDCP实体的状态信息来分配预调度窗口信息。所述PDCP实体的状态信息，是指PDCP中队列的排队长度、排队时间、各flow数据的预调度信息等其中的一项或多项，进一步的，RAN可以为PDCP实体配置一个调度信息(包含PBR、 priority、Maxrate、GBR、Bucket Size Duration信息等中的一项或多项)，并通知到 RLC实体。进一步的，PDCP实体可以根据各flow数据的预调度信息合并生成PDCP实体的调度信息，例如将多个flow的优先级平均得到PDCP实体的优先级、累加多个flow的PBR 得到PDCP实体的PBR，所述flow数据的预调度信息合并生成PDCP实体的调度信息的合并规则可以是RAN通知的。PDCP实体将PDCP实体的调度信息通知到RLC实体。进一步的， RLC实体可以根据PDCP实体的状态信息和或PDCP实体的调度信息来为多个PDCP实体分配预调度窗口信息，例如将RLC的可接受的PDCP PDU的总数在多个PDCP实体之间分配得到多个PDCP实体的预调度窗口信息。
进一步的，在PDCP实体之间区分优先级，来确定不同的预调度方式，即不同调度优先级的PDCP实体采用不同的预调度方式。高优先级的PDCP实体可以采用自主预调度窗口信息的方式，低优先级的PDCP实体可以采用RLC实体上报预调度窗口信息的方式。具体的，可采用自主预调度窗口信息的PDCP实体的优先级，可以是RAN配置的，例如在某优先级之上的PDCP实体可采用自主预调度的方式向RLC实体投递PDCP PDU。进一步的，采用自主预调度窗口信息的PDCP的优先级，可以是UE的RLC实体配置的。进一步的，RAN 网元或RLC实体可以直接通知哪些PDCP实体进行自主预调度,其中可携带PDCP实体的标识，例如指示PDCP实体1可以进行自主预调度，即采用自主选择调度窗口信息进行预调度。
特殊的，若PDCP实体中只有一个队列，则PDCP实体根据预调度窗口信息从该队列中获取一定数量的PDCP SDU进行PDCP SN号分配、加密、加头等处理后，得到的PDCP PDU 直接投递到RLC实体，或者该队列已经进行PDCP SN号分配、加密、加头等处理，则PDCP 实体根据预调度窗口信息获取对列中的一定数量的PDCP PDU投递到RLC实体。若PDCP实体和RLC实体的对应关系是动态的映射关系，则PDCP实体按照RLC实体的标识，将PDCP PDU 发送到对应的RLC实体。
步骤604，所述UE的PDCP实体确定所述数据流中每个流的预调度信息；
本发明实施例中，所述UE的PDCP实体可以获取RAN发送的所述数据流中每个流的预调度信息；和/或，所述UE的PDCP实体获取CN发送的流级别的所述UE的QoS信息；根据流级别的所述UE的QoS信息确定所述数据流中每个流的预调度信息；和/或，所述UE 的PDCP实体获取应用层的信息来计算预调度信息。
在一个示例中，所述UE的PDCP实体可以获取RAN配置的预调度信息：R AN通过空口的消息对UE的数据进行预调度信息的配置。预调度信息包含：每个flow的PBR、priority、Max rate、GBR、flow所属的RB的AMBR、APN-AMBR、Bucket Size Duration 信息等中的一项或多项。其中，PBR是名义速率，表示调度时对每flow的速率保证，防止某些低优先级的队列一直得不到调度，从而长时间无法发送数据。flow所属的RB的AMBR 可由RAN产生，表示该RB的所有non GBR业务的最大发送速率。RAN可以根据UE的AMBR 来得出RB的AMBR。RAN发送到UE的预调度信息的空口消息中包含有flow标识。所述空口消息可以是RRC(radio resourceconnection)消息，或者PDCP控制信元(PDCP control PDU)。可选地，预调度信息还包含：对不同队列进行调度时采用的调度算法和/或算法类型。
若数据流和队列是一一对应的，则数据流的预调度信息就是队列的预调度信息。可选地，还可以包含多个flow的可合并处理的信息，例如若多个flow的优先级相同，则可以放入同一队列中处理，即可配置统一的flow的预调度信息。即多个数据流对应着同一排队队列。所述多个流的预调度信息对应该队列的预调度信息。
在另一个示例中，所述UE的PDCP实体可以获取CN通知的预调度信息：CN通知UEQoS 信息，通知UE的QoS信息包含:flow的QCI、GBR、Maximum rate、APN-AMBR等信息中的一项或多项，QCI表示包含了优先级、时延、丢包率等指标中的一项或多项。UE根据flow 级的QoS信息通过一定算法得到预调度信息，例如，可以通过QCI信息映射到调度flow 的priority。进一步的，RAN可通知UE计算预调度信息的规则，UE按照该规则进行预调度信息的计算和获取。进一步的，RAN也可通知UE所述预调度信息的一部分，UE可接受 AN发送的部分预调度信息，作为UE的预调度信息的一部分。
在又一个示例中，所述UE的PDCP实体可以获取从APP层获取的预调度信息：UE可以通过获取app层的信息来计算预调度信息，UE读取app层的信息，从而获取预调度相关信息。例如对某些应用层数据的特殊处理，例如TCP重传包和TCP ack包的特殊处理。UE 读取APP信息计算预调度信息的规则可以是CN或AN通知到UE的。UE根据预调度信息的规则来根据获取的app层信息计算预调度信息。例如，可将TCP重传包和TCP ack包放入高优先级的队列中。
以上三种获取预调度信息的方式是可以独立使用，或者相互结合使用。
步骤605，在每个发送周期内，所述UE的PDCP实体根据所述队列的预调度信息，从所述多个对列中选择预调度窗口大小的数据包。。
其中，PDCP实体还需要保证每个队列的优先比特速率(prioritised Bit Rate，PBR)，防止某个队列长时间得不到调度。对于属于某一APN的所有队列，调度数据的最大速率受到APN-AMBR的约束。进一步的，调度时还可以考虑业务数据的各队列长度、各队列的排队时间，以及业务的QoS属性中的时延指标等信息中的一项或多项，例如,可以加快调度排队时间较长且时延指标比较小的数据包。
其中，上述步骤602、步骤603和步骤604之间没有时间先后顺序
此外，与前述UE侧的数据发送处理过程相对应，在RAN侧的数据接收处理过程中，接收单元的PDCP协议实体从RLC实体得到PDCP PDU，PDCP实体执行去头、解密等操作，得到不同flow的数据包，将这些数据包按序投递上层,并通过路由处理发送到核心网。
本发明实施例中，在PDCP层进行队列和预调度处理，RLC层上报预调度信息(预调度窗口和或发送周期)，PDCP根据预调度信息进行调度和数据投递。通过预调度方案，可以在MAC层之上实现细粒度的QoS特性，从而可以体现精细的QoS需求，并且可以降低由逻辑信道数目增加带来的Mac子头开销。
本发明实施例中，通过PDCP层的预调度和MAC层的调度共同实现基于流的QoS控制，下面对预调度和调度之间的相互作用进行具体说明。
MAC层调度的每个RB的调度信息包含RB的逻辑信息优先级、优先比特率(prioritized Bit Rate，PBR)、令牌大小持续时间(Bucket Size Duration，BSD)等信息中的一项或多项。
对于UE的MAC层实体，每个RB的调度信息可以是RAN网元配置的，也可以是由预调度信息按照预设计算规则得到的。预设计算规则：例如，根据RB中的每个flow的优先级得到RB的逻辑信息优先级，具体可以采用取平均值的方式。类似的，RB调度信息中的其它部分也可以由flow的调度信息计算得到，例如，PBR的值就可以是所有flow的PBR 之和。其中所述的预设计算规则可以是RAN网元通知UE的。在flow和RB灵活映射的场景下，可以快速得到RB的调度信息，而不需要RAN侧的动态配置和更新。
对于RAN网元，预调度信息可以由CU自行配置，调度信息则需要通知到DU。
本发明实施例中，在所述UE的PDCP实体执行完上述步骤601至步骤605的预调度流程后，还可以执行以下过程：所述UE的PDCP实体对PDCP SDU进行处理，得到分组数据汇聚协议协议数据单元PDCP PDU；所述UE的PDCP实体的发送单元将PDCP PDU投递到 RLC实体处理，由所述RLC实体将PDCP PDU进行分段或级联操作后，放入介质访问控制 MAC层，MAC层对多个逻辑信道LCH的数据进行调度和复用操作，得到介质访问控制协议数据单元MAC PDU，将MAC PDU投递给物理层处理发送。
下面对本发明实施例中上行数据和下行数据的路由处理分别进行说明：
对于上行数据：
发送端flow的区分：采用TFT的方式区分不同的flow，其中TFT模板与flow id对应，或者通过标签的方式来标识不同flow，其中标签信息可以是核心网网元通知到UE的，标签信息与flow id对应。
接收端路由处理：若数据包中有标签，则RAN网元根据标签得到隧道标识或目的地址发送到对应核心网网元；否则，若具备TFT功能，则进行TFT操作得到多个flow，将每个flow的数据包发送到该TFT模板对应的隧道标识或者目的地址。其中，CN配置TFT模板和flow的隧道标识或者目的地址的对应关系，通知RAN网元。CN配置数据包中标签和 flow的隧道标识或目的地址的对应关系，通知到RAN网元。否则，RAN网元通过数据包的目的IP地址进行路由，发送数据包到核心网网元。
对于下行数据：
发送端flow的区分：1)若核心网和RAN之间是隧道方式，例如GTPU隧道的形式，则发送端RAN网元，可以根据隧道的标识得到不同的flow。2)若RAN配置了TFT，则RAN 对核心网发送的数据进行TFT操作，根据TFT模板(与flow id对应)得到对应flow的数据。3)从核心网的数据包中携带标签(与flow id对应)，则RAN网元根据标签进行区分，得到flow的数据。或者上述三种方式的任意结合，来获取flow的数据。
接收端路由处理：UE将PDCP的SDU直接发送到上层，即UE的应用层协议实体。
此外，在步骤605中，采取了先排队再生成PDCP SDU的方式。
可选的，PDCP实体还可以先对PDCP SDU进行PDCP SN号分配，再进行排队，对队列进行预调度放入发送单元后，进行加密和添加PDCP header，得到PDCP PDU。
可选的，PDCP实体还可以先对PDCP SDU进行PDCP SN号分配，加密和添加PDCPheader 后得到PDCP PDU，再进行排队，对队列进行预调度并将得到的PDCP PDU放入发送单元。
在一个示例中，所述RLC实体进行数据包的分段级联操作，生成固定大小的介质访问控制协议数据单元MAC PDU,在MAC层进行缓存。
在一个示例中，所述UE的QoS参数包括所述UE的空口侧的QoS参数和所述UE的地面侧的QoS参数；步骤601中，所述UE的PDCP实体获取所述UE的QoS信息具体包括：所述UE的PDCP实体获取所述UE的空口侧的QoS参数；或者，所述UE的PDCP实体获取所述UE的端到端E2E的QoS参数和动态分配E2E的QoS参数的规则。
本发明实施例中，可以根据分段QoS进行联合优化。
在一个示例中，所述UE接收控制面的能力或负荷通知消息；当根据所述能力或负荷通知消息确定地面侧的QoS能力未满足地面侧的QoS需求时，调整所述UE的空口侧的QoS参数以提升空口侧的服务质量，从而达到E2E的QoS满足。
在另一个示例中，所述UE接收用户面的带内通知消息，所述带内通知消息携带QoS满足信息，所述QoS满足信息用于指示E2E QoS指标的已占比例或数量，或者E2E QoS指标剩余的比例或数量；当根据所述QoS满足信息确定QoS在地面侧未能得到满足时，调整所述UE的空口侧的QoS参数以提升空口侧的服务质量，从而达到E2E的QoS满足。
图6d为本发明一个实施例提供的预调度处理示意图，该预调度处理发生在上行数据传输过程，由UE执行，具体处理过程如下。
UE发起上行业务，核心网通知RAN或UE的2个flow的QoS信息，flow1的QoS信息包含QCI1＝6、ARP1＝3等信息；flow 2的QoS信息包含QCI2＝7、ARP2＝4等信息，还包含 UE级别的AMBR信息，还可以包含APN-AMBR信息，这里假设flow1和flow2属于同一APN。
RAN收到UE的2个flow的QoS信息，计算生成预调度信息，预调度信息包含flow1 的PBR、priority、APN-AMBR、Bucket Size Duration等信息中的一项或多项，flow2的 PBR、priority、APN-AMBR、Bucket Size Duration等信息中的一项或多项。RAN网元将预调度信息通过空口消息的方式通知到UE的PDCP实体。
UE的PDCP实体将flow1和flow2的数据进行分成2个队列进行排队。
这里的场景是PDCP实体与RLC实体是一对一的对应关系。
RLC实体周期性或事件触发上报预调度窗口信息到PDCP实体，RLC实体可以通过RLC 缓冲区状态和Mac层的调度机会等信息计算预调度窗口信息。MAC层调度机会信息是UE上报缓冲区状态报告(buffer status report，BSR)信息到RAN，RAN分配UL grant到UE。 UE的RLC实体根据该MAC层信息和RLC的缓存信息来计算出预调度窗口信息。
UE的PDCP实体根据预调度窗口信息对排队的队列进行预调度。例如，考虑优先级，最大速率限制(例如RB-AMBR、APN-AMBR的限制)等因素，从flow1的队列中选择6个数据包，从flow2的队列中选择4个数据包，PDCP实体对预调度选择出的10个数据包进行 PDCP SN号分配、加密、加PDCP header等操作得到PDCP PDU，将PDCP PDU投递到RLC 实体。若是周期性发送，则在下一发送周期到来时，重复上述操作。
RLC实体将PDCP PDU进行可能的分段或级联处理后，投递到MAC层进行复用，再通过PHY发送出去；
接收端的RAN网元RLC实体接收到MAC层的数据包，RLC实体(AM模式)排序后投递PDCP实体，PDCP实体去头、解密后，投递到上层。并通过路由处理将数据发送到核心网。若RAN网元的PDCP实体功能分布在CU，RLC实体功能分布在DU，则DU将上行PDCP PDU 通过DU和CU间的接口发送到CU。
参照图6d，在下行数据传输过程中，由RAN网元执行类似的预调度处理，具体过程如下：
下行业务，核心网触发业务建立流程，通过控制面或用户面通知RAN下行业务的QoS 信息，核心网通知RAN 2个flow的QoS信息，flow1的QoS信息包含QCI1＝3、GBR1＝10kbps， ARP1＝3等信息；flow 2的QoS信息包含QCI2＝5、GBR2＝20kbps，ARP2＝4等信息，
进一步的，QoS包含了slice的QoS信息。
RAN收到UE的2个flow的QoS信息，计算生成预调度信息，预调度信息包含flow1 的GBR1、priority1、Bucket Size Duration1等信息中的一项或多项，flow2的GBR2、priority2、Bucket Size Duration2等信息中的一项或多项。
RAN网元的PDCP实体将flow1和flow2的数据进行分成2个队列进行排队。
这里的场景是PDCP实体与RLC实体是一对一的对应关系，且PDCP实体分布在CU中，RLC的实体分布在DU中。
DU中的RLC实体周期性或事件触发上报预调度窗口信息到PDCP实体，RLC实体可以通过RLC缓冲区状态和Mac层的调度机会等信息计算预调度窗口信息。DU通过DU和CU之间的接口将预调度窗口信息通知到CU。
RAN的PDCP实体根据预调度窗口信息对排队的队列进行预调度。例如，考虑优先级，保证速率等因素，从flow1的队列中选择4个数据包，从flow2的队列中选择8个数据包，PDCP实体对预调度选择出的12个数据包进行PDCP SN号分配、加密、加PDCP header等操作得到PDCP PDU，将PDCP PDU投递到RLC实体，即通过CU和DU间接口的用户面传递 PDCP PDU。若是周期性发送，则在下一发送周期到来时，重复上述操作。
RLC实体将PDCP PDU进行可能的分段或级联处理后，投递到MAC层进行复用，再通过PHY发送出去；
接收端的UE的RLC实体接收到MAC层的数据包，RLC(AM模式)实体进行排序后将PDCP PDU投递PDCP实体，PDCP实体执行去除PDCP header、解密后，将PDCP SDU投递到上层，即投递到UE的应用层协议实体。
图6e为本发明一个实施例提供的基于流的QoS控制方法整体网络架构示意图，图中展示了UE、RAN和CN的处理过程。
实施例二
在上述步骤601中，当需要结合UE的QoS信息和slice的QoS信息来确定所述UE 的QoS信息时，CN可以通过控制面消息或用户面数据或两者结合或预配置的方式将slice 的QoS信息通知RAN，通知到GW，还可以通过NAS消息通知到UE，进一步的，RAN可以将 sliceQoS信息通知到UE。
Slice的QoS信息包含slice的特有QoS信息和slice的相对QoS信息中的一项或多项。
slice的特有QoS信息，表示该slice自身的资源和/或用户体验质量(Quality ofExperience，QoE)的需求，可包含QCI、MBR和/或AMBR、GBR(可表示slice的最低业务需求，可以是固定分配的)，优先级(priority level)、ARP等信息中一项或多项。QCI 表示包含了优先级、时延、丢包率等指标中的一项或多项。
其中，一个slice可以配置多套特有QoS信息，分别适用于不同的网络状态，例如，对应着高、中、低不同的负荷状态，可以有不同的QoS信息。
此外，slice的特有QoS信息中可以采用指示信息来指示每套特有QoS信息适用的网络状态，该指示信息可以是和特有QoS信息随路下发的。
slice的相对QoS信息，表示slice所辖用户的QoS信息(包含用户级的QoS信息和 /或业务级的QoS信息)的改变。可以包含业务priority的提升或下降、业务的最低保证速率的提升或下降、对non GBR业务的提升或下降(例如，增加一个PBR参数)、业务的 AMBR的调整(APN-AMBR)、slice所辖用户的APN-AMBR的提升或下降、用户的UE-AMBR 的改变、对业务的ARP信息的改变、对业务的丢包率指标的改变、对业务的时延指标的改变、增加一个slice-级的增量QoS参数等其中的一项或多项。所述slice级的增量QoS参数可包含slice-AMBR(表示该slice管辖的所有non GBR业务的最大聚合速率)、延迟上报的时间门限，上行数据可上报的次数，数据包大小(Data size)，发生数据上报的绝对时间(report absolutetime)信息等业务级QoS增量的一项或多项。进一步的，还包含用户级QoS的增量参数，例如用户的级别等。
其中，所述用户级的QoS信息，是用户相关的QoS信息，例如UE-AMBR、用户的级别等其中一项或多项。所述业务级的QoS信息是指单个业务的QoS信息，例如可以包含QCI、 GBR、Maximum rate、ARP等其中一项或多项。
其中，一个slice可以配置多套相对QoS信息，分别适用于不同的网络状态，例如对应着高、中、低不同的负荷状态，可以有不同的相对QoS信息。
此外，slice的相对QoS信息还可以包含业务信息和/或用户信息的标识或类型，指示slice的相对QoS信息的生效范围。
进一步的，slice的相对QoS信息可以包含指示slice相对QoS信息生效的网络状态的信息，例如，小区的低负荷、中负荷、高负荷状态。
进一步的，另一种方式是CN通知的QoS信息中已经包含了slice的QoS信息，即核心网网元生成用户或业务的QoS信息时包含了该用户或业务所属的slice的QoS信息。 RAN和UE接收QoS信息即可。
可以通过slice id来索引到slice的QoS信息。
进一步的，可以用切片类型(slice type)来表示所辖的QoS信息的不同改变，可以通过预定义的方式，例如，slice type1对应着priority提升2个级别。
图7为本发明一个实施例提供的slice QoS的配置方法信号流图，其中，涉及UE、RAN和CN-CP的信令交互，该方法包括：
步骤701，CN-CP向RAN发送消息1(例如slice建立请求消息)，该消息1中携带slice的QoS信息。
可选地，当消息1为slice建立请求消息时，RAN还可以在接收到该slice建立请求消息后，向CN-CP发送slice建立响应消息。
步骤702，CN-CP向RAN发送消息2(例如slice修改请求消息)，该消息2中携带slice的QoS信息。
slice的QoS信息包含slice的特有QoS信息和slice的相对QoS信息中的一项或多项，消息1和/或消息2中还可以携带slice id或slice type作标识。
RAN接收slice的QoS信息。
CN或RAN可将slice的QoS信息和/或QoS信息的标识通知到UE。
RAN可根据slice的特有QoS信息为slice准备资源，包含基站的硬件资源、带宽资源、储存资源、无线资源等其中的一项或多项。
RAN可以根据slice的特有QoS信息在不同的网络状态为slice配置不同的资源。
RAN可以根据slice的相对QoS信息，对slice所辖的用户的QoS信息进行修改。
本发明实施例中，上述步骤701和步骤702为slice的过程，在一个示例中，还包括下述用户的slice相关QoS信息获取过程：
步骤703，CN-CP向RAN发送消息3(例如，演进的无线接入承载(evolved EvolvedRadio Access Bearer，eE-RAB)建立请求消息或eE-RAB修改请求等类似发送QoS信息的消息)，该消息3中携带QoSUE的QoS信息、slice的相对QoS信息、slice id、slice type、QoS改变的指示信息等其中的一项或多项。
步骤704，CN-CP通过NAS层的消息4向UE发送QoS信息，该QoS信息包括UE的QoS 信息、slice的相对QoS信息、slice id、slice type、QoS改变的指示信息等其中的一项或多项。
其中，CN可以通过控制面或用户面或两者结合来通知到RAN或UE用户的QoS信息，即UE的QoS信息，包含QCI、GBR、Maximum rate、APN-AMBR、UE-AMBR、ARP等信息中的一项或多项，QoS信息可以是bearer级别或flow级别或packet级别或UE级别的。
进一步的，还通知业务所属的slice的相对QoS信息。进一步的，可以通过sliceid，或者slice type来标识slice的相对QoS信息。
进一步的，CN还可以通知一个QoS改变的指示信息，指示用户的QoS信息是否需要依据slice的相对QoS信息而改变。进一步的，该指示信息还可以指示在何种网络状态下用户的QoS信息需要改变。
RAN或UE接收到业务或UE级的QoS信息，获取slice的相对QoS信息，根据网络状态信息和所述的指示信息，得到slice的相对QoS信息对用户的QoS的改变，从而得到该 slice的用户的QoS信息。RAN或UE根据所述用户的QoS信息进行资源分配和调度来满足用户需求，还可以提高网络资源的利用率。
实施例三
图8为通常地一级缓存处理示意图，在当前的LTE系统中，上行调度需要提前4ms，主要是考虑UE的处理时延，包括RLC层的分段级联等处理；数据包在RLC层进行缓存， UE的物理层收到调度资源后，通知上层，RLC层进行分段级联等操作以适配资源大小后，发送数据包给MAC层。
本发明的技术方案：提前进行数据包的分段级联等操作，生成固定大小的MACPDU,在 MAC层进行缓存；基站分配资源的时候，分配能传输固定大小数据或整数倍该固定大小数据的资源；UE在收到UL grant(上行授权)后，直接从MAC缓存队列中取出发送，从而减少时延，更快发送上行数据。
图9为本发明实施例提供的两级缓存处理示意图，设置两级缓存队列(RLC/MAC)。是否开启“提前分段级联并在MAC层缓存”的方法，可以是per bearer/stream/slicing 的，即不同的per bearer/stream/slicing可以独自配置是否开启该功能。UE上报每个bearer/stream/slicing是否要启用该功能，并指示或建议基站每次分配的资源能传输的数据量大小；或基站决定的，指示给UE；
可以是一个固定的大小，或者是多个固定的大小；
当为多个固定的大小时，UE生成多个缓存区队列，每个队列对应不同的固定大小，可以是：每个队列是不同的RLC数据包分段级联生成的；或者用存储换性能，每个队列是相同的RLC数据包按照不同的固定大小分段级联生成的；根据收到的资源大小情况，从对应的队列中获取数据包。
例如，UE通过用户面或控制面的消息请求RLC分段的固定大小值，其中可携带建议的数值，基站决策出RLC分段的固定大小值，并通知到UE。
例如，UE得到RLC分段的固定大小为10byte、20byte、40byte。UE的RLC实体将缓存中RLC PDU按照RLC分段的固定大小10byte、20byte、40byte，进行分段和级联操作，得到3个队列，编号分别为1,2,3。RLC实体将这三个队列投递到MAC层，MAC层收到RLC PDU的队列后进行缓存，MAC层收到物理层的资源指示后，根据资源的信息选择合适的队列进行发送，例如，选择固定分段大小为20byte的队列2中的RLC PDU放入MAC PDU中进行发送。其中，放入MAC PDU的队列2中RLC PDU的数量是由MAC层的调度算法决定的。
本发明实施例中，RLC层提前分段级联到一个或多个固定大小的数据包，在MAC层缓存；可以实现更快的上行调度。
实施例四
此外，本发明实施例中可以对QoS业务进行分段实现和联合优化，提供了E2E的QoS保障，从而满足业务的指标需求。
其中，E2E的QoS参数的分段操作可以采用如下两种方案中的任意一种：
方案一：QoS固定分段，各路段独立实现QoS
按照E2E的QoS参数，在各路段进行QoS指标的分配，例如，在地面传输段和空口传输段，分别将E2E的QoS参数指标进行分配，可以包含延时(delay)指标和丢包率(packetloss rate)、ARP、GBR、MBR、AMBR、priority等其中的一项或多项。所述E2E的QoS参数指示的范围是从UE到PDN GW之间这一段的QoS需求。PDN GW是指从3GPP核心网内到外部网络的边界节点。地面传输段是指从PDN GW到RAN网元(例如基站)的传输段，空口传输段是指从RAN网元(例如基站)到终端UE的传输段。
核心网网元(例如，策略和计费规则功能模块(Policy and Charging RulesFunction， PCRF))按照固定的比例，进行QoS参数的分段，例如，根据地面侧的传输统计给出平均性能；或者，QoS参数表配置时就区分开RAN和CN，从而RAN和CN可以独立的得到QoS参数的内容，例如可根据QCI的索引得到独立的QoS参数。
在CN通知RAN或UE QoS参数信息时，分开通知空口侧的QoS参数和地面侧传输的QoS参数。
进一步的，在CN通知RAN或UE QoS参数信息时，还可以通知E2E的QoS参数。
对于上行数据，空口段的QoS参数用于UE到RAN网元(例如基站)间的传输，地面传输段的QoS参数用于RAN网元(例如基站)到PDN之间的数据传输。
对于下行数据，地面传输段的QoS参数用于PDN GW到RAN网元(例如基站)间的数据传输，空口段的QoS参数用于RAN网元(例如基站)到UE间的传输。
方案二：动态E2E QoS参数分段
动态分配E2E的QoS参数，可以按照各路段的负荷、拥塞、历史QoS参数信息统计等信息中的一项或多项，动态的对E2E的QoS参数进行分段，各路段按照分配的QoS参数指标进行实现。例如，相比空口传输，地面侧的性能指标更稳定，可以根据地面侧的动态变化来计算空口的QoS参数。QoS参数，可以包含延时(delay)指标和丢包率(packet loss rate)、ARP、GBR、MBR、AMBR、priority等其中的一项或多项。
CN可以通知RAN和/或UE E2E的QoS参数，还可以包含动态分配E2E的QoS参数的规则。所述动态分配E2E的QoS参数的规则，可以包含需分段操作的QoS参数、QoS参数在不同的网络传输状态下的QoS参数指标的分配比例等其中的一项或多项。例如包含延迟指标、以及该指标在不同网络状态下的分配比例等内容。可选的，E2E的QoS参数中的某些参数是不用进行分段的，例如优先级参数，可以是E2E中的各传输段都是通用的。
进一步的，QoS参数可以携带容忍的QoS指标的打折程度，例如，时延指标必须满足，或者速率指标可接收8折等。
进一步的，QoS参数还可以携带一个指示信息，指示该QoS参数的特性，例如业务是超低时延业务或超可靠传输业务或紧急业务等。若是超低时延业务，则其时延指标是必须满足的。
此外，分段的分类，可以是只分为两段，即空口传输段和地面侧传输段。空口传输段是指从RAN网元(例如基站)到终端设备间的传输，地面侧传输段是指从RAN网元(例如基站)到PGW之间的传输路段。
RAN收到CN发送的E2E的QoS参数，根据不同的网络状态等信息可得到分段的QoS参数，例如，空口传输段和地面侧传输段的QoS参数。
进一步的，地面侧传输段可以分为S1口段和S5/S8口段。S1口段是指基站和SGW之间的传输路段，S5/S8口段是指SGW和PGW之间的传输路段。
本发明实施例还提供了一种分段QoS联合实现的优化方案：
在一个示例中，QoS实现的联合优化，假设整个传输路段分为A段和B段(例如空口传输段和地面侧传输段)，根据CP面的通知(能力或负荷通知)，A段网元得知某业务B 段的QoS满足信息未满足B的QoS需求，QoS满足信息是指实际数据传输的性能，则A段网元可主动提升自己的对该业务的服务质量(若A段的资源或能力足够)，从而达到E2E 的QoS需求，反之，A段网元可下调服务质量。例如，对于某业务QoS参数中的时延指标是100ms，A段和B段的传输时延指标均为50ms。若B段的最终QoS满足信息(60ms)没有满足该段的时延指标(50ms)，A段网元可提升服务质量降低该业务在A段传输的时延 (40ms)，从而使得该业务的E2E的时延(60ms+40ms＝100ms)满足QoS参数中的时延指标(100ms)。
进一步的，A段网元可以跟据策略只选择部分业务来提升服务质量，以达到E2E的QoS需求，策略选择的方式可以是根据业务的优先级，QCI等信息中的一项或多项来选择具体的部分业务。例如，只对时延比较敏感的业务提升传输时延，或者只对高优先级的业务提升服务质量等。
在另一个示例中，通过UP的in band通知，即通过用户面携带的QoS满足信息来优化。用户面传递QoS满足信息的方式可以是在用户面数据包头中携带QoS满足信息。QoS 满足信息是指实际数据传输的性能，形式可以是E2E QoS指标的已占比例或数量，或者E2EQoS指标剩余的比例或数量，或者是该分段的QoS指标的完成比例或超出或缺少部分。例如，E2E的延迟指标在B段已占40％，则在A段的延迟指标就是总体延迟指标的60％，A段需要满足该指标。在分段场景下，例如A段的时延指标是40ms，而实际的时延指标是50ms，则超出10ms。若B段的时延指标是70ms，那么为了满足E2E的时延指标，B段网元可以采取优化措施，例如实现时延为60ms，比B段的时延指标缩短10ms。从而可以满足E2E的时延指标要求(40ms+70ms＝110ms)。
若A段网元得知该业务的QoS参数在B段未能得到满足，则上调A段服务质量；反之，可下调A段服务质量。
上述的A段和B段是指空口传输段或地面侧传输段。空口传输段的QoS是在RAN网元和UE之间实现。地面侧传输段的QoS是在PDN GW和RAN网元间实现。
对于下行数据传输，RAN网元可以根据地面侧传输段的QoS满足信息，来调整空口传输段的传输，例如通过空口传输的调度等策略实现空口的QoS，使得E2E的QoS需求得到满足。
对于上行传输，RAN网元可以根据空口传输段的QoS满足信息，来调整地面侧传输的 QoS，进一步的，还包含地面侧的SGW来调整地面侧传输的QoS。使得E2E的QoS需求得到满足。
所述业务的QoS参数，可以是bearer、flow、packet级的QoS参数。
图10为本发明另一个实施例提供的QoS控制方法流程图，该方法包括：
步骤1001，核心网的控制面网元CN-CP接收无线接入网RAN发送的空口侧的服务质量QoS能力信息和/或地面侧的QoS能力信息；
步骤1002，根据所述空口侧的QoS能力信息和/或地面侧的QoS能力信息，确定空口侧路段或地面侧路段的选择或重选。
所述QoS能力信息，是指该传输段的对某类业务的QoS的满足信息。
参见图11所示的路径迁移示意图，QoS触发的路径优化：可以根据A段或B段的QoS能力，触发另一段的选择或重选。例如，RAN可触发SGW或PGW的选择或重选，RAN将A 段的QoS能力信息和/或B段的QoS能力信息，上报到CN-CP。可由CN来决定不同传输段的选择或重选。
此外，通常的RAN只是基于GBR、用户数量等资源的限制，但是对于业务来讲，对于不同的QCI需要满足E2E的指标(时延和丢包率)，因此，判决和QoS指标不对等。针对上述问题，本发明实施例还提供了一种QoS控制方法，该方法可实现切换或接纳时的E2E QoS考虑。
图12为本发明又一个实施例提供的QoS控制方法流程图，该方法包括：
步骤1201，第一RAN网元(例如基站)接收相邻RAN网元(例如基站)发送的地面侧路由信息。
所述地面侧路由信息包含所述相邻RAN网元(例如基站)所连接的服务网关SGW信息、分组数据网网关PGW信息、PGW连接的分组数据网PDN信息、LHN信息、超低时延能力信息、超可靠传输能力信息中的一项或多项。
其中，在RAN网元(例如基站)间需要将地面侧路由信息进行交互，为可能的切换行为提供决策。所述地面侧路由信息可以包含：RAN网元(例如基站)所连接的SGW信息、 PGW信息、PGW连接的公用数据网(Public Data Network，PDN)信息、本地网络(local HomeNetwork，LHN)信息、超低时延能力、超可靠能力等信息中的一项或多项。SGW信息：地址、标识、是否是本地的指示等其中的一项或多项；PGW信息：地址、标识，是否是本地的指示、是否是和基站共址等其中的一项或多项；PGW连接的PDN信息：APN标识、是否本地的指示等其中的一项或多项；LHN信息：标识信息；超低时延能力信息：是指RAN 网元(例如基站)和某些PDN的地面侧传输时延低于某一门限的能力或者传输时延的指标，或者只携带该RAN网元(例如基站)可以支持超低时延传输的PDN列表，所述支持超低时延传输是指传输时延低于某一门限的传输能力，该门限可以是预先设置的传输时延门限。超可靠传输能力信息：是指RAN网元(例如基站)和某些PDN的地面侧传输丢包率低于某一门限的能力或者传输丢包率的指标，或者只携带该RAN网元(例如基站)可以支持超可靠传输的PDN列表，所述支持超可靠传输是指传输丢包率低于某一门限的传输能力，该门限可以是预先设置的传输丢包率门限。
进一步的，上述的路由信息可以是RAN网元(例如基站)级的，也可以是小区级的。
RAN网元(例如基站)间可以通过直接接口或间接接口来交互所述地面侧路由信息。例如，可以通过类似X2口或S1口的消息过程来通知所述地面侧路由信息。
步骤1202，所述第一RAN网元(例如基站)根据所述地面侧路由信息和QoS参数对所述相邻RAN网元(例如基站)进行切换目标小区选择，来为终端选择合适的目标RAN网元(例如基站)的目标小区，以执行切换程序。
第一RAN网元进行切换的决策，触发切换决策的原因可能是UE上报小区信号质量、小区负荷均衡需求、业务的移动性需求等。
第一RAN网元进行切换的目标小区的选择时，需要考虑目标小区的支持E2E QoS的能力。第一RAN网元可以根据目标RAN网元(例如基站)间交互的地面侧路由信息，来辅助选择合适的目标基站的目标小区。例如，可以根据E2E QoS参数、目标基站/目标小区支持超低时延的能力、目标基站/目标小区支持超可靠传输的能力等信息来选择合适的目标RAN网元(例如基站)的目标小区。
图13为本发明的E2E QoS的切换过程示意图，该切换过程包括：
步骤1301，第一RAN网元(例如基站)向目标RAN网元(例如基站)发送消息1(例如切换请求消息)(通过直接接口，类似X2口，或者间接接口，类似S1口)；消息1中携带QoS参数、切换原因等信息，还携带目标PDN的信息。
其中，所述PDN信息可以是APN信息，还可以是PGW的信息(PGW标识或地址是否是本地的指示)，还可是LHN的信息(LHN标识)。第一RAN网元(例如基站)可以向多个目标RAN网元(例如基站)发送切换请求消息。
QoS参数，可以包含延时(delay)指标和丢包率(packet loss rate)、ARP、GBR、MBR、AMBR、priority等其中的一项或多项。QoS参数的各个指标可以是E2E的，也可以是分段描述的，即地面传输段的QoS参数和空口传输段的QoS参数。
进一步的，QoS参数可携带以容忍的QoS指标的打折程度，例如，时延指标必须满足，或者速率指标可接收8折等。
进一步的，QoS参数还可以携带一个指示信息，指示该QoS参数的特性，例如业务是超低时延业务或超可靠传输业务或紧急业务等。若是超低时延业务，则其时延指标是必须满足的。
步骤1302，目标RAN网元(例如基站)收到消息1，进行业务的接纳判决。
其中，图13中，RAN2可以代表任意一个目标RAN网元。
目标RAN网元(例如基站)除了对QoS参数中速率等资源的需求进行判断外，还考虑对时延和或丢包率的等E2E QoS的支持能力，包含RAN侧和地面侧，地面侧的指标可以是提前通过历史信息获得，或者RAN网元(例如基站)通过包测量得到具体指标(即测量 RAN网元到PDN GW的传输时延、丢包率等指标)，或RAN网元(例如基站)将判决结果通知到CN，由CN来再次确认。
进一步的，目标RAN网元(例如基站)可选择到PDN的SGW和/或PGW，从而测量该地面传输段的指标。
进一步的，核心网网元(例如控制面网元)为目标RAN网元(例如基站)可选择到PDN的SGW和/或PGW。可以在核心网网元发送到目标RAN网元(例如基站)的切换请求消息中携带选择的SGW信息和/或PGW信息，SGW信息：地址、标识、是否是本地的指示等其中的一项或多项；PGW信息：地址、标识，是否是本地的指示、是否是和目标RAN网元(例如基站共址)等其中的一项或多项；
步骤1303，若接纳成功，则目标RAN网元(例如基站)向第一RAN网元(例如基站) 返回消息2(例如切换确认消息)。进一步的，在消息2中携带QoS参数的满足水平，例如某些QoS参数的满足程度，时延100％满足，丢包率90％满足等，可在切换请求消息指示哪些QoS参数的满足程度需要在切换确认消息中指示。
步骤1304，若接纳失败，则目标RAN网元(例如基站)向第一RAN网元(例如基站) 返回消息3(例如切换准备失败消息)，则在消息3中携带具体原因，原因可能是：时延指标不满足、丢包率指标不能满足、速率指标不能保证等其中一项或多项。进一步，原因中还可以指示是空口传输段不满足，还是地面侧传输段不满足。
步骤1305，第一RAN网元(例如基站)收到多个目标RAN网元(例如基站)返回的切换请求确认的消息2，可以选择一个目标小区发起切换。例如，可以根据E2E QoS的指标满足情况等信息来选择一个合适的目标小区。
本发明实施例中，采用E2E的QoS作为接纳和切换的判决条件，可以更好的满足用户需求。
实施例五
另一种实施例中，描述一种通信系统，用户面数据包是flow的形式，在RAN侧flow映射到RB，即flow的数据在RB上承载，可以多个flow映射到同一个RB。其中，flow和 RB的映射是RAN网元配置的，也可以是UE自行选择的。多个flow的数据包对应着RB的一个PDCP实体，RB的PDCP实体对多个flow的数据统一进行PDCP SN号的分配、加密、加PDCP PDU头等处理。例如flow1和flow2承载在RB1，flow3和flow4承载在RB2。RB1 的PDCP实体处理flow1和flow2的数据包。本发明实施例还提供了一种切换方法，该方法涉及一种切换流程中传输基于flow的数据包的方法，该方法具体涉及UE从源RAN网元 (例如基站)切换到目标RAN网元(例如基站)的流程。
如图14所示为本发明实施例提供的一种切换方法信号流图，该方法包括：
步骤1401，基站1向基站2发送切换请求消息。
其中，基站1通过决策决定UE进行切换，并选择目标基站的目标小区。源基站1通过基站间的直接接口或间接接口发送切换请求的消息1到目标基站2请求发起切换，在切换请求的消息1中包含UE的业务Qos信息、UE在源小区Radio bear id信息(例如RB 1 和RB 2)，还可以含有UE的历史信息(UE的历史切换信息)。还可以包含UE的在源小区的flow和RB的映射关系，UE的业务Qos信息可以是基于flow的Qos信息，其中可包含flow的QCI、GBR、Maximumrate、APN-AMBR等信息中的一项或多项。步骤1402，基站 2根据从基站1接收的切换请求，向基站1发送切换确认消息。
其中，目标基站2收到切换请求的消息1，判断是否可以接纳该UE，若能接纳UE，则基站2为UE分配资源，基站2建立RB3和RB4分别对应UE在源基站1中的RB1和RB2，并配置flow和基站2中RB的映射关系。例如，在目标基站中flow1承载在RB3上，flow2 和flow3和flow4承载在RB4上。基站2返回切换确认的消息2到基站1，确认切换准备成功。在切换确认的消息2中包含UE在目标基站2中的RB和源基站1中RB的对应关系，以及在目标基站2中UE的flow和RB的映射关系，还可以包含基站2为UE分配资源的配置信息，用于在目标小区随机接入和数据传输。
步骤1403，基站1向UE发送RRC配置消息。
其中，源基站1给UE发送RRC配置信息，所述配置信息目标基站2为UE的配置信息，包含UE在目标基站2中的RB和源基站1中RB的对应关系，以及在目标基站2中的 flow和RB的映射关系，还可以包含基站2为UE分配资源的配置信息，还可以包含UE在目标小区介入需要的资源以及空口传输数据需要的配置。
步骤1404，基站1进行传输冻结。
其中，源基站1进行数据传输的冻结，并将数据反传到目标基站2，目标基站2收到反传的数据和新传的数据一起传输。具体的，
源基站1和UE之间上下行的数据传输冻结，源基站1发送传输状态信息到基站2，其中，传输状态信息中，包含源基站1和UE之间的数据包传输状态，包含上行数据包和下行数据包的传输状态。其中上行数据包的传输状态包含：第一个丢失的PDCP SDU的序列号，以及第一个丢失的PDCP SDU和接收到的最后的PDCP SDU序号之间的PDCP SDU的接收状态，接收状态是指接收到还是没有接收到。
下行数据包的传输状态包含：目标基站需要分配SN号的下一个PDCP SDU的序列号。序列号包含PDCP-SN和Hyper frame number(超帧号)。
步骤1405，基站1向基站2进行数据反传(Data Forwarding)。
其中，源基站1将接收到上行的乱序的包都反传到目标基站2；源基站1将下行的未被UE确认接收成功的数据包和从核心网来的未分配PDCP SN号的数据包都反传到目标基站2。其中反传的数据包需要标识是属于哪个RB的，例如通过数据包头携带RB id(可以是源基站的RB id或目标基站的RB id)，或者建立RB之间的隧道等方式。在反传的数据包的最后携带一个或几个结束标识，表示反传数据的结束。这个标识是可以是按照flow 设置的，也可以是按照RB设置的。对于下行数据，这个结束标识是核心网用户面通知基站1的。
步骤1406，UE在基站2接入成功。
其中，UE在目标基站的目标小区进行随机接入成功。
对于源基站反传到目标基站的数据包，UE仍然按照源基站中flow和RB的映射关系，以及源基站的RB和目标基站RB的对应关系，得到flow和目标基站RB的暂态映射关系。这种暂态映射关系只是为了接收和发送反传的数据包。
步骤1407，核心网控制面网元通知核心网用户面网元传输路径切换。
其中，目标基站指示核心网UE接入成功，核心网的控制面网元通知核心网的用户面网元进行传输路径的切换。可能包含SGW的下行传输路径的切换，或者SGW的改变。核心网的SGW或PGW会发送结束标记(end marker)，并在原下行用户面传输通道中发送到源基站1。
此外，在目标基站的下行数据的传输过程如下：
目标基站的下行传输分为反传数据的传输和新数据的传输，其中反传数据的传输采用暂态flow和RB映射关系映射的RB，新数据的传输采用目标基站配置的flow和RB映射关系映射的RB。
UE的flow1和flow2在源基站1中是映射在RB1上，而源基站1的RB1和目标基站 2的RB3是对应的，所以UE的flow1和flow2与目标基站的RB3是暂态映射关系。那么目标基站2在RB3上发送从源基站RB1反传过来的下行数据包，UE在目标基站2的RB3上接收反传的flow1和flow2的数据包。
若结束标识end marker是按flow设置的，目标基站2在发送flow1的反传数据的结束标识后，开始发送从核心网接收的flow1的新数据，并在目标基站配置的flow和RB 映射关系映射的RB3上发送。UE接收到flow1的反传数据的结束标识后，UE终止flow1 和RB3的暂态映射关系，开始启用目标基站配置的flow和RB的映射关系，即flow1和RB3 的映射关系，并开始在RB3上接收flow1的下行新数据。
基站2在发送flow2的反传数据的结束标识后，开始发送从核心网接收的flow2的新数据，并在目标基站配置的flow和RB映射关系映射的RB4上发送。UE接收到flow2的反传数据的结束标识后，UE终止flow2和RB3的暂态映射关系，开始启用目标基站配置的 flow和RB的映射关系，即flow2和RB4的映射关系，开始在RB4上接收flow2的下行新数据。
若结束标识end marker是按RB设置的，目标基站2在发送RB反传数据的结束标识后，开始发送从核心网接收的flow的新数据。并将所述flow的数据在flow映射的RB上发送，其中Flow和RB的映射关系是目标基站配置的。UE收到RB的反传数据的结束标识后，UE终止所有flow和该RB的暂态映射关系，开始采用目标基站配置的flow和RB的映射关系，并开始在对应的RB上接收新的数据。例如，UE收到RB3的反传数据的结束标识，UE终止flow1和flow2与RB3的暂态映射关系，并采用目标基站配置的flow和RB的映射关系，即在RB3上接收flow1的下行数据，在RB4上接收flow2的下行新数据。
在目标基站的上行数据的传输：
UE在目标基站的上行传输分为反传数据的传输和新数据的传输，其中反传数据的传输采用暂态flow和RB映射关系映射的RB，新数据的传输采用目标基站配置flow和RB映射关系映射的RB。
UE的flow1和flow2在源基站1中是映射在RB1上，而源基站1的RB1和目标基站 2的RB3是对应的，所以UE的flow1和flow2与目标基站的RB3是暂态映射关系。
UE在成功接入目标小区后，接收到目标基站发送的PDCP status report。其中目标基站发送的PDCP status report，是按照原基站和目标基站的RB的映射关系来发送的，例如原基站RB1的PDCP status report，目标基站在RB3上发送该PDCP status report。
UE收到RB3的PDCP status report，在RB3上发送flow1和flow2的数据，UE在发送完成PDCP status report请求的数据包后，UE发送一个数据结束的标识，该数据结束的标识是按照RB配置的，UE开始在目标基站配置的flow和RB的映射关系的对应RB上传输上行数据，例如将flow1的数据在RB3上发送，flow2的数据在RB4上发送。目标基站根据收到RB3的数据包的结束标识，结束在RB3上接收flow1和flow2的数据包。开始在目标基站的flow和RB映射关系对应的RB上接收所述flow的数据包，即在RB3上接收flow1 的数据，在RB4上接收flow2的数据。
进一步的，UE可在发送每一flow的PDCP status report请求的数据包后，都发送一个数据包结束的标识，即按照flow发送数据包结束标识endmarker。新的数据包的发送在目标基站的flow和RB映射关系对应的RB上发送。例如flow2的数据包发送结束后，发送一个或几个结束标识。之后，UE将flow2的上行新数据包在flow2对应的RB4上发送。
目标基站根据flow2的数据包的结束标识，结束在RB3上接收flow2的数据包。开始在目标基站的flow和RB映射关系对应的RB上接收所述flow的新数据包，即目标基站开始在RB4上接收flow2的上行新数据。
图15为本发明实施例提供的一种设备结构图，所述设备作为第一设备，该设备具体为用户设备或接入网设备，所述设备包括：
排队单元1501，用于根据所述第一设备的服务质量QoS信息对分组数据汇聚协议PDCP实体待发送的数据进行排队处理，得到排队的队列，其中，每个队列包括至少一个流；
获取单元1502，用于获取所述PDCP实体的预调度窗口信息；
确定单元1503，用于确定所述排队单元1501排队的队列中每个队列的预调度信息；
预调度单元1504，用于根据所述确定单元1503确定的每个队列的预调度信息和所述获取单元1502获取的预调度窗口信息，进行预调度处理，从排队的队列中选择所述预调度窗口信息标识的预调度窗口大小的数据包。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：生成单元，用于在所述排队单元对PDCP业务数据单元PDCP SDU进行所述排队处理、所述预调度单元进行所述预调度处理之后，分配PDCP序列号PDCP SN号、加密、加PDCP头，得到PDCP协议数据单元PDCP PDU；或者，用于对PDCP SDU进行分配PDCP SN号后，由所述排队单元进行所述排队处理、所述预调度单元进行所述预调度处理，再进行加密、加PDCP头，得到PDCP PDU；或者，用于对PDCP SDU进行分配PDCP SN号、加密、加PDCP头后，由所述排队单元进行所述排队处理、所述预调度单元进行所述预调度处理，得到PDCP PDU。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：投递单元，用于将所述生成单元生成的PDCP PDU投递到无线链路控制RLC实体处理，由所述RLC实体将PDCP PDU进行分段或级联操作后，放入介质访问控制MAC层，MAC层对多个逻辑信道LCH的数据进行调度和复用操作，得到MAC协议数据单元MAC PDU，将MAC PDU投递给物理层处理并发送出去。
在一种可能的设计中，所述获取单元，还用于在所述排队单元根据所述第一设备的 QoS信息对待发送的数据进行排队处理之前，从核心网CN或无线接入网RAN获取所述第一设备的QoS信息，所述第一设备的QoS信息包含服务质量分类标识QCI、保证速率GBR、最大比特速率MBR、接入点聚合最大比特速率APN-AMBR、用户设备聚合最大比特速率 UE-AMBR、分配保留优先级ARP中的一项或多项；所述投递单元，还用于将所述获取单元获取的所述第一设备的QoS信息传递给所述第一设备的PDCP实体。
在一种可能的设计中，QCI表示包含了优先级、时延、丢包率等指标中的一项或多项； QoS信息属于承载级别或流级别或包级别或用户设备UE级别。
在一种可能的设计中，所述获取单元，还用于在所述排队单元根据所述第一设备的 QoS信息对待发送的数据进行排队处理之前，获取根据业务所属的切片的相对QoS信息调整后的所述第一设备的QoS信息。
在一种可能的设计中，所述获取单元，还用于在获取根据业务所属的切片的相对QoS 信息调整后的所述第一设备的QoS信息之前，根据业务所属的切片的标识，获取业务所属的切片的QoS信息，所述切片的QoS信息包括切片的特有QoS信息和/或切片的相对QoS 信息；所述设备还包括：处理单元，用于根据所述获取单元获取的所述切片的特有QoS信息为所述切片准备资源；和/或，根据所述切片的相对QoS信息调整所述第一设备的QoS 信息。
在一种可能的设计中，所述获取单元获取的所述切片的QoS信息还包括所述切片的相对QoS信息是否生效的指示信息；所述处理单元，具体用于在所述获取单元获取的所述切片的QoS信息中包括所述切片的相对QoS信息生效的指示信息时，根据所述切片的相对QoS信息调整所述第一设备的QoS信息。
在一种可能的设计中，所述排队单元，具体用于根据流级别的所述第一设备的QoS信息对来自PDCP实体上层的数据进行过滤，得到流级别的数据流；或者，根据承载级别的所述第一设备的QoS信息对来自PDCP实体上层的数据进行细分，得到流级别的数据流；或者，根据包级别的所述第一设备的QoS信息对来自PDCP实体上层的数据进行分类，得到流级别的数据流。
在一种可能的设计中，所述获取单元，具体用于获取无线接入网RAN发送的配置信息，根据所述配置信息设置PDCP实体预调度窗口大小；或者，接收RLC实体周期性上报的PDCP实体预调度窗口信息；或者，接收RLC实体事件性的上报的PDCP实体预调度窗口信息；或者，根据排队队列的长度、等待时间、RLC缓存区状态中的一项或多项，来选择 PDCP实体自主预调度窗口信息。
在一种可能的设计中，所述获取单元，具体用于根据排队队列的长度、等待时间、RLC缓存区状态中的一项或多项，选择自主预调度窗口信息；直到所述第一设备的PDCP实体接收到RLC实体上报的预调度窗口信息或者RLC实体上报的RLC缓存高负荷指示信息，根据RLC缓存区的状态选择预调度窗口信息。
在一种可能的设计中，所述投递单元，具体用于若一个PDCP实体对应多个RLC实体，则PDCP实体按照RLC实体的不同类型，对PDCP实体的排队队列进行分组，将每一分组队列中的数据投递到对应类型的RLC实体；或者，若一个PDCP实体对应多个RLC实体，则 PDCP实体按照RLC实体上报预调度窗口信息的时间顺序来选择RLC实体进行PDCP PDU的投递；若多个PDCP协议实体对应一个RLC协议实体，则RLC实体产生多个预调度窗口信息通知到对应的多个PDCP实体，各PDCP实体独立进行预调度处理，并将PDCP PDU发送到该RLC实体；或者，RLC实体根据每个PDCP实体的状态信息来分配预调度窗口信息；或者，RLC实体根据每个PDCP实体的调度信息来分配预调度窗口信息；或者，不同调度优先级的PDCP实体采用不同的预调度方式。
在一种可能的设计中，所述确定单元，具体用于获取无线接入网RAN发送的所述数据流中每个流的PDCP实体预调度信息；和/或，获取核心网CN发送的流级别的所述第一设备的QoS信息；根据流级别的所述第一设备的QoS信息确定所述数据流中每个流的PDCP 实体预调度信息；和/或，获取PDCP实体上层的信息来计算PDCP实体预调度信息。
在一种可能的设计中，所述投递单元，具体用于所述RLC实体进行数据包的分段级联操作，生成固定大小的介质访问控制协议数据单元MAC PDU,在MAC层进行缓存。
在一种可能的设计中，所述确定单元，还用于确定MAC PDU的固定大小；所述设备还包括：发送单元，用于将所述固定大小发送给第二设备，以使所述第二设备为所述第一设备分配资源的时候，分配能传输固定大小数据或整数倍该固定大小数据的资源。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：接收单元，用于接收第二设备发送的所述第二设备确定的MAC PDU的固定大小；所述投递单元，具体用于指示所述RLC实体根据接收到的固定大小，进行数据包的分段级联操作，生成固定大小的MAC PDU。
在一种可能的设计中，所述投递单元，具体用于指示所述RLC实体进行数据包的分段级联操作，生成多个固定大小的MAC PDU；MAC层生成多个缓存区队列，每个队列对应不同的固定大小；MAC层根据收到的资源大小情况，从对应的队列中获取数据包。
在一种可能的设计中，所述第一设备的一个PDCP实体对应多个RLC实体；所述投递单元，具体用于所述第一设备的PDCP实体将PDCP PDU分别投递到每个RLC实体处理。
在一种可能的设计中，所述第一设备的多个PDCP实体对应一个RLC实体；所述投递单元，具体用于所述第一设备的每个PDCP实体分别将PDCP PDU投递到RLC实体处理。
在一种可能的设计中，所述投递单元，具体用于指示所述MAC层实体获取RAN网元配置的每个无线承载RB的调度信息；或者，根据预调度信息按照预设计算规则得到每个 RB的调度信息；所述MAC层根据每个RB的调度信息对多个逻辑信道LCH的数据进行调度和复用操作。
在一种可能的设计中，所述获取单元，具体用于获取所述第一设备所在的第一路段的QoS参数；或者，获取所述第一设备的端到端E2E的QoS参数和动态分配E2E的QoS参数的规则。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：接收单元，用于接收控制面的能力或负荷通知消息；调整单元，用于当根据所述接收单元接收的所述能力或负荷通知消息确定除了所述第一路段外的其他路段的QoS能力未满足该路段的QoS需求时，调整所述第一设备的第一路段的QoS参数以提升所述第一路段的服务质量，从而达到E2E的QoS满足。
在一种可能的设计中，所述设备还包括：接收单元，用于接收用户面的带内通知消息，所述带内通知消息携带QoS满足信息，所述QoS满足信息用于指示E2E QoS指标的已占比例或数量，或者E2E QoS指标剩余的比例或数量；调整单元，用于当根据所述QoS满足信息确定QoS在除了所述第一路段外的其他路段未能得到满足时，调整所述第一设备的所述第一路段的QoS参数以提升所述第一路段的服务质量，从而达到E2E的QoS满足。
图16为本发明实施例提供的另一种设备结构图，该设备为核心网设备，所述核心网设备包括：
接收单元1601，用于接收无线接入网RAN发送的空口侧的服务质量QoS能力信息和/ 或地面侧的QoS能力信息；
确定单元1602，用于根据所述接收单元1601接收的所述空口侧的QoS能力信息和/或地面侧的QoS能力信息，确定空口侧路段或地面侧路段的选择或重选。
图17为本发明实施例提供的又一种设备结构图，该设备为接入网设备，所述接入网设备包括：
接收单元1701，用于接收相邻无线接入网RAN网元发送的地面侧路由信息，所述地面侧路由信息包含所述相邻RAN网元所连接的服务网关SGW信息、分组数据网网关PGW信息、PGW连接的分组数据网PDN信息、本地网络LHN信息、超低时延能力信息、超可靠传输能力信息中的一项或多项；
切换单元1702，用于根据所述接收单元1701接收的地面侧路由信息和服务质量QoS 参数对所述相邻RAN网元进行切换目标小区选择，来为终端选择合适的目标RAN网元的目标小区，以执行切换程序。
在一种可能的设计中，所述接入网设备还包括：发送单元，用于向目标RAN网元发送第一消息，所述第一消息中携带QoS参数、切换原因信息和目标PDN的信息，以使所述目标RAN网元根据所述第一消息中携带的QoS参数、切换原因信息和目标PDN的信息，进行业务的接纳判决。
在一种可能的设计中，所述接收单元，还可用于接收所述目标RAN网元发送的第二消息，所述第二消息用于指示接纳成功，所述第二消息中携带QoS参数的满足水平；或者，接收所述目标RAN网元发送的第三消息，所述第三消息用于指示接纳失败，所述第三消息中携带具体原因。
在一种可能的设计中，所述切换单元，还用于当所述接收单元收到多个目标RAN网元返回的第二消息时，根据所述第二消息中携带的QoS参数的满足水平来选择一个目标小区；向所述目标小区发起切换。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令处理器完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质是非短暂性(non-transitory)介质，例如随机存取存储器，只读存储器，快闪存储器，硬盘，固态硬盘，磁带(magnetic tape)，软盘(floppy disk)，光盘(optical disc) 及其任意组合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种服务质量QoS控制方法，应用于终端设备，其特征在于，包括：
在所述终端设备从源基站向目标基站切换中，所述终端设备从所述目标基站接收数据流的第一数据包，所述第一数据包是由所述源基站发送给所述目标基站的反传(Forwarding)数据；
其中，所述数据流在所述源基站承载在第一无线承载，在所述切换过程中，所述数据流在所述目标基站承载在第二无线承载，所述第一无线承载对应所述第二无线承载。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
所述终端设备从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包，所述第二数据包是由所述目标基站从核心网接收的，所述数据流的所述第二数据包在所述目标基站承载在第三无线承载。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述终端设备从所述目标基站接收到所述数据流的反传数据的结束标识之后，所述终端设备通过所述第三无线承载从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包。
4.如权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，所述反传数据的结束标识用于指示所述第二无线承载的数据发送完毕。
5.一种终端设备，其特征在于，包括：
用于在所述终端设备从源基站向目标基站切换中，从所述目标基站接收数据流的第一数据包的装置，所述第一数据包是由所述源基站发送给所述目标基站的反传(Forwarding)数据；其中，所述数据流在所述源基站承载在第一无线承载，在所述切换过程中，所述数据流在所述目标基站承载在第二无线承载，所述第一无线承载对应所述第二无线承载。
6.如权利要求5所述的终端设备，其特征在于，包括：
用于从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包的装置，所述第二数据包是由所述目标基站从核心网接收的，所述数据流的所述第二数据包在所述目标基站承载在第三无线承载。
7.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于，包括：
用于在所述终端设备从所述目标基站接收到所述数据流的反传数据的结束标识之后，通过第三无线承载从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包的装置，所述第二数据包是由所述目标基站从核心网接收的。
8.如权利要求5-7中任一所述的终端设备，其特征在于，所述反传数据的结束标识用于指示所述第二无线承载的数据发送完毕。
9.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置配置为用于执行所述权利要求1至4中任一所述的方法。
10.一种处理器，其特征在于，当所述处理器执行程序指令时，支持终端设备执行：
在所述终端设备从源基站向目标基站切换中，从所述目标基站接收数据流的第一数据包，所述第一数据包是由所述源基站发送给所述目标基站的反传(Forwarding)数据；
其中，所述数据流在所述源基站承载在第一无线承载，在所述切换过程中，所述数据流在所述目标基站承载在第二无线承载，所述第一无线承载对应所述第二无线承载。
11.如权利要求10所述的处理器，其特征在于，当所述处理器执行程序指令时，支持所述终端设备执行：
从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包，所述第二数据包是由所述目标基站从核心网接收的，所述数据流的所述第二数据包在所述目标基站承载在第三无线承载。
12.如权利要求11所述的处理器，其特征在于，当所述处理器执行程序指令时，支持所述终端设备执行：
从所述目标基站接收到所述数据流的反传数据的结束标识之后，通过所述第三无线承载从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包。
13.如权利要求10-12中任一所述的处理器，其特征在于，所述反传数据的结束标识用于指示所述第二无线承载的数据发送完毕。
14.如权利要求10-13中任一所述的处理器，其特征在于，所述程序指令存储在所述处理器内；或者，所述程序指令存储在所述处理器外的计算机可读存储介质中。
15.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包含程序指令，其特征在于，当所述程序指令被执行时，支持终端设备执行：
在所述终端设备从源基站向目标基站切换中，从所述目标基站接收数据流的第一数据包，所述第一数据包是由所述源基站发送给所述目标基站的反传(Forwarding)数据；
其中，所述数据流在所述源基站承载在第一无线承载，在所述切换过程中，所述数据流在所述目标基站承载在第二无线承载，所述第一无线承载对应所述第二无线承载。
16.如权利要求15所述的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述程序指令被执行时，支持终端设备执行：
从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包，所述第二数据包是由所述目标基站从核心网接收的，所述数据流的所述第二数据包在所述目标基站承载在第三无线承载。
17.如权利要求16所述的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述程序指令被执行时，支持终端设备执行：
从所述目标基站接收到所述数据流的反传数据的结束标识之后，通过所述第三无线承载从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包。
18.如权利要求15-17中任一所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述反传数据的结束标识用于指示所述第二无线承载的数据发送完毕。
19.一种通信系统，其特征在于，包括：终端设备，所述终端设备包括：用于在所述终端设备从源基站向目标基站切换中，从所述目标基站接收数据流的第一数据包的装置，所述第一数据包是由所述源基站发送给所述目标基站的反传(Forwarding)数据；其中，所述数据流在所述源基站承载在第一无线承载，在所述切换过程中，所述数据流在所述目标基站承载在第二无线承载，所述第一无线承载对应所述第二无线承载。
20.如权利要求19所述的通信系统，其特征在于，所述终端设备包括：
用于从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包的装置，所述第二数据包是由所述目标基站从核心网接收的，所述数据流的所述第二数据包在所述目标基站承载在第三无线承载。
21.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于，所述终端设备包括：
用于在所述终端设备从所述目标基站接收到所述数据流的反传数据的结束标识之后，通过第三无线承载从所述目标基站接收所述数据流的第二数据包的装置，所述第二数据包是由所述目标基站从核心网接收的。
22.如权利要求19-21中任一所述的通信系统，其特征在于，所述反传数据的结束标识用于指示所述第二无线承载的数据发送完毕。
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