CN112470432A - 监视数据连接的qos参数 - Google Patents

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CN112470432A CN201880095832.2A CN201880095832A CN112470432A CN 112470432 A CN112470432 A CN 112470432A CN 201880095832 A CN201880095832 A CN 201880095832A CN 112470432 A CN112470432 A CN 112470432A
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普拉泰克·巴苏马利克
约阿希姆·勒尔
阿波斯陶里斯·索尔金茨
拉维·库奇波特拉
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Abstract

公开了用于监视QoS参数的装置、方法和系统。一种装置(400)包括处理器(405)和收发器(425)，该收发器(425)接收(1105)监视用于远程单元的数据连接的QoS参数的指令。处理器(405)修改(1110)下行链路分组以包括用于分组递送报告的指示。收发器响应于下行链路分组到远程单元的递送，接收(1115)分组递送报告，并且处理器(405)基于下行链路分组的递送信息确定(1120)QoS参数。

Description

监视数据连接的QOS参数
技术领域
本文公开的主题通常涉及无线通信，并且更具体地涉及监视QoS参数。
背景技术
在此定义以下缩写和首字母缩略词，其中至少一些在以下描述中被引用。
第三代合作伙伴计划(“3GPP”)、接入和移动性管理功能(“AMF”)、接入网络性能(“ANP”)、接入点名称(“APN”)、接入层(“AS”)、载波聚合(“CA”)、空闲信道评估(“CCA”)、控制信道元素(“CCE”)、信道状态信息(“CSI”)、公共搜索空间(“CSS”)、数据网络名称(“DNN”)、数据无线电承载(“DRB”)、下行链路控制信息(“DCI”)、下行链路(“DL”)、增强型空闲信道评估(“eCCA”)、增强型移动宽带(“eMBB”)、演进型节点B(“eNB”)、演进型分组核心(“EPC”)、演进型UMTS地面无线电接入网络(“E-UTRAN”)、欧洲电信标准协会(“ETSI”)、基于帧的设备(“FBE”)、频分双工(“FDD”)、频分多址(“FDMA”)、全球唯一临时UE标识(“GUTI”)、混合自动重传请求(“HARQ”)、归属用户服务器(“HSS”)、物联网(“IoT”)、关键性能指示符(“KPI”)、授权辅助接入(“LAA”)、基于负载的设备(“LBE”)、先听后说(“LBT”)、长期演进(“LTE”)、高级LTE(“LTE-A”)、媒体接入控制(“MAC”)、多址(“MA”)、调制编码方案(“MCS”)、机器类型通信(“MTC”)、大规模MTC(“mMTC”)、移动性管理(“MM”)、移动性管理实体(“MME”)、多输入多输出(“MIMO”)、多路径TCP(“MPTCP”)、多用户共享接入(“MUSA”)、非接入层(“NAS”)、窄带(“NB”)、网络功能(“NF”)、下一代(例如，5G)节点B(“gNB”)、下一代无线电接入网络(“NG-RAN”)、新无线电(“NR”)、策略控制和计费(“PCC”)、策略控制功能(“PCF”)、策略控制和计费规则功能(“PCRF”)、分组数据网络(“PDN”)、分组数据单元(“PDU”)、PDN网关(“PGW”)、公用陆地移动网络(“PLMN”)、服务质量(“QoS”)、正交相移键控(“QPSK”)、注册区域(“RA”)、无线电接入网络(“RAN”)、无线电接入技术(“RAT”)、无线电资源控制(“RRC”)、接收(“RX”)、切换/分割功能(“SSF”)、调度请求(“SR”)、服务网关(“SGW”)、会话管理功能(“SMF”)、系统信息块(“SIB”)、跟踪区域(“TA”)、传输块(“TB”)、传输块大小(“TBS”)、时分双工(“TDD”)、时分复用(“TDM”)、传输和接收点(“TRP”)、发送(“TX”)、上行链路控制信息(“UCI”)、统一数据管理(“UDM”)、用户实体/设备(移动终端)(“UE”)、上行链路(“UL”)、用户平面(“UP”)、通用移动电信系统(“UMTS”)、超可靠性和低延迟通信(“URLLC”)以及全球微波接入互操作性(“WiMAX”)。
在第五代(“5G”)无线通信系统中，URLLC服务的QoS要求包括非常低的时延和非常高的可靠性。这给5G系统带来了一些挑战，因为几个因素可能会影响QoS性能，诸如无线覆盖范围、3GPP网络节点(UPF/RAN/UE)资源和传输网络。虽然在5G-AN中支持5GS QoS通知控制来监视5G-AN中的GBR QoS流状态，但是此机制仅支持保证的流比特率(“GFBR”)监视。
发明内容
公开了用于监视QoS参数的方法。装置和系统也执行该方法的功能。用于监视QoS参数的一种方法(例如，用户平面网络功能的方法)包括：接收指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数；以及修改下行链路分组以包括用于分组递送报告的指示。该方法包括响应于下行链路分组到远程单元的递送，接收分组递送报告，以及基于下行链路分组的递送信息，确定QoS参数。
用于监视QoS参数的另一种方法(例如，用户平面网络功能的方法)包括：接收监视用于远程单元的数据连接的QoS参数的指令，以及接收在远程单元的无线电接口上的用于分组的第一延迟量的指示。该方法包括确定用于数据连接的第二延迟量，以及基于第一延迟量和第二延迟量确定QoS参数。
附图说明
通过参考在附图中示出的特定实施例，将呈现以上简要描述的实施例的更具体的描述。应理解，这些附图仅描绘一些实施例，并且不因此被认为是对范围的限制，通过使用附图，将以附加的特征和细节来描述和解释实施例，其中：
图1是图示用于监视QoS参数的无线通信系统的一个实施例的示意框图；
图2是图示用于监视QoS参数的网络架构的一个实施例的框图；
图3是图示用于监视QoS参数的用户设备装置的一个实施例的示意框图；
图4是图示用于监视QoS参数的接入网络装置的一个实施例的示意框图；
图5是图示用于监视QoS参数的网络设备装置的一个实施例的示意性框图；
图6是图示用于监视QoS参数的第一过程的一个实施例的框图；
图7A是图示用于监视QoS参数的第二过程的一个实施例的框图；
图7B是图7A的过程的延续的框图；
图8是图示用于监视QoS参数的第三过程的一个实施例的框图；
图9是图示用于监视QoS参数的第四过程的一个实施例的框图；
图10是图示用于监视QoS参数的过程的一个实施例的框图；
图11是图示用于监视QoS参数的第一方法的一个实施例的流程图；
图12是图示用于监视QoS参数的第二方法的一个实施例的流程图；
图13是图示用于监视QoS参数的第三方法的一个实施例的流程图；
图14是图示用于监视QoS参数的第四方法的一个实施例的流程图；
图15是图示用于监视QoS参数的第五方法的一个实施例的流程图；以及
图16是图示用于监视QoS参数的第六方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
如本领域的技术人员将理解的，实施例的各方面可以体现为系统、装置、方法或程序产品。因此，实施例可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或者组合软件和硬件方面的实施例的形式。
例如，所公开的实施例可以实现为包括定制超大规模集成(“VLSI”)电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立组件的现成半导体的硬件电路。所公开的实施例还可以在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备中实现。作为另一示例，所公开的实施例可以包括可执行代码的一个或多个物理块或逻辑块，该可执行代码可以例如被组织为对象、过程或函数。
此外，实施例可以采用体现在存储在下文中被称为代码的机器可读代码、计算机可读代码和/或程序代码的一个或多个计算机可读存储设备中的程序产品的形式。存储设备可以是有形的、非暂时性的和/或非传输的。存储设备可能不体现信号。在某个实施例中，存储设备仅采用用于访问代码的信号。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是存储代码的存储设备。存储设备可以是，例如，但不限于电子、磁、光、电磁、红外、全息、微机械或半导体系统、装置或设备、或前述的任何适当的组合。
存储设备的更具体示例(非详尽列表)将包括下述：具有一个或多个电线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)、可擦除可编程只读存储器(“EPROM”或闪存)、便携式紧凑光盘只读存储器(“CD-ROM”)、光学存储设备、磁存储设备、或前述任何适当的组合。在本文献的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何有形介质，其能够包含或存储程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用。
整个说明书中对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的引用意指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，除非另有明确说明，否则在整个说明书中，短语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言的出现可以但不一定全部指代相同的实施例，而是意指“一个或多个但不是所有实施例”。除非另有明确说明，否则术语“包括(including)”、“包含(comprising)”、“具有(having)”及其变体意指“包括但不限于”。除非另有明确说明，否则列举的项的列表并不暗示任何或所有项是互斥的。除非另有明确说明，否则术语“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也指“一个或多个”。
此外，所描述的实施例的特征、结构或特性可以以任何适当的方式组合。在以下描述中，提供了诸如编程、软件模块、用户选择、网络事务、数据库查询、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等的示例的许多具体细节，以提供对实施例的彻底理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下，或者利用其他方法、组件、材料等来实践实施例。在其他情况下，未详细示出或描述公知的结构、材料或操作以避免使实施例的一些方面模糊。
以下参考根据实施例的方法、装置、系统和程序产品的示意性流程图和/或示意性框图来描述实施例的各方面。将理解的是，示意性流程图和/或示意性框图中的每个框以及示意性流程图和/或示意性框图中的框的组合能够通过代码实现。该代码能够被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令，创建用于实现在示意性流程图和/或示意性框图中指定的功能/操作的手段。
代码还可以存储在存储设备中，该存储设备能够指示计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式运行，使得存储在存储设备中的指令产生包括指令的制品，该指令实现在示意性流程图和/或示意性框图中指定的功能/操作。
代码还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的代码提供用于实现在示意性流程图和/或示意性框图中指定的功能/操作的过程。
附图中的示意性流程图和/或示意性框图示出根据不同的实施例的装置、系统、方法和程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，示意性流程图和/或示意性框图中的每个框可以表示代码的模块、片段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的代码的一个或多个可执行指令。
还应注意，在一些可替选的实施方式中，框中标注的功能可以不按附图中标注的次序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的次序执行，这取决于所涉及的功能。可以设想其他步骤和方法在功能、逻辑或效果上等同于所图示的附图的一个或多个框或其部分。
每个附图中的元件的描述可以参考前述附图的元件。相同的数字指代所有附图中的相同元件，包括相同元件的可替选的实施例。
公开了用于监视UE和UPF之间的用户平面路径上的上行链路和下行链路中的QoS参数的方法、装置和系统。标记用户平面上的数据分组(例如，包含用户数据)，并且UPF使用标记的数据分组监视一个或多个QoS参数。
请注意，解决方案的描述使用5GS术语；但是，此处描述的概念也适用于EPS(例如，其中AMF由MME组成，并且UPF由SGW/PGW组成)或UMTS(例如，其中AMF由SGSN组成，并且UPF由SGSN/GGSN组成)等。
图1描绘了根据本公开的实施例的用于监视QoS参数的无线通信系统100。在一个实施例中，无线通信系统100包括至少一个远程单元105、包含至少一个基站单元110的接入网络120、无线通信链路115以及移动核心网络140。尽管图1中描绘了特定数量的远程单元105、接入网络120、基站单元110、无线通信链路115和移动核心网络140，但是本领域的技术人员将认识到，可以在无线通信系统100中包括任意数量的远程单元105、接入网络120、基站单元110、无线通信链路115和移动核心网络140。在另一实施例中，接入网络120包含一个或多个WLAN(例如，Wi-FiTM)接入点。
在一个实施方式中，无线通信系统100符合3GPP规范中指定的5G系统。然而，更一般地，无线通信系统100可以实现其他网络之中的一些其他开放或专有通信网络，例如，LTE或者WiMAX。本公开不旨在限于任何特定的无线通信系统架构或协议的实现。
在一个实施例中，远程单元105可以包括计算设备，诸如台式计算机、膝上型计算机、个人数字助理(“PDA”)、平板计算机、智能电话、智能电视(例如，连接到互联网的电视)、智能家电(例如，连接到互联网的家电)、机顶盒、游戏控制台、安全系统(包括安全摄像机)、车载计算机、网络设备(例如，路由器、交换机、调制解调器)等。在一些实施例中，远程单元105包括可穿戴设备，诸如智能手表、健身带、光学头戴式显示器等。此外，远程单元105可以被称为订户单元、移动设备、移动站、用户、终端、移动终端、固定终端、订户站、UE、用户终端、设备或本领域中使用的其他术语。远程单元105可以经由上行链路(“UL”)和下行链路(“DL”)通信信号与一个或多个基站单元110直接通信。此外，可以在无线通信链路115上承载UL和DL通信信号。
在一些实施例中，远程单元105可以经由穿过移动核心网络140和数据网络150的数据路径125与诸如应用功能(“AF”)151的远程服务器通信。例如，远程单元105可以经由移动核心网络140和接入网络120建立到数据网络150的PDU连接(或数据连接)。然后，移动核心网络140使用到数据网络150的PDU连接在远程单元105和AF 151之间中继业务。注意，应用107可以使用PDU会话或类似的数据连接与AF 151通信。
基站单元110可以分布在地理区域上。在某些实施例中，基站单元110也可以被称为接入终端、接入点、基地、基站、节点B、eNB、gNB、家庭节点B、中继节点、设备或本领域使用的任何其他术语。基站单元110通常是诸如接入网络120的无线电接入网络(“RAN”)的一部分，其可以包括可通信地耦接到一个或多个相应的基站单元110的一个或多个控制器。无线电接入网络中的这些和其他元件未被图示，但是通常是本领域的普通技术人员众所周知的。基站单元110经由接入网络120连接到移动核心网络140。
基站单元110可以经由无线通信链路115服务于服务区域(例如小区或小区扇区)内的多个远程单元105。基站单元110可经由通信信号与一个或多个远程单元105直接通信。通常，基站单元110在时域、频域和/或空间域中发送下行链路(“DL”)通信信号以服务于远程单元105。此外，可以在无线通信链路115上承载DL通信信号。无线通信链路115可以是授权的或非授权的无线电频谱中的任何适当的载波。无线通信链路115促进远程单元105中的一个或多个远程单元105和/或基站单元110中的一个或多个基站单元110之间的通信。
在一个实施例中，移动核心网络140是5G核心(“5GC”)或演进分组核心(“EPC”)，其可以耦合到数据网络150，如互联网和专用数据网络以及其他数据网络。每个移动核心网络140属于单个公共陆地移动网络(“PLMN”)。本公开不旨在限于任何特定的无线通信系统架构或协议的实现。
移动核心网络140包括数个网络功能(“NF”)。如所描绘的，移动核心网络140包括多个控制平面功能，其包括但不限于接入和移动性管理功能(“AMF”)145、会话管理功能(“SMF”)143和策略控制功能(“PCF”)147。此外，移动核心网络140包括用户平面功能(“UPF”)141和统一数据管理(“UDM”)149。尽管在图1中描绘了特定数量和类型的网络功能，本领域技术人员将认识到，移动核心网络140中可以包括任何数量和类型的网络功能。在一些实施例中，移动核心网络140可以包括多个网络切片。在这样的实施例中，每个切片可以包括一个或多个网络功能(“NF”)，诸如用户平面功能(“UPF”)和/或控制平面功能，诸如SMF等。
为了支持具有低时延GBR(例如，每QoS流或URLLC要求)的数据连接(例如，PDU会话)，在远程单元105(例如，UE)和UPF 141之间的用户平面路径上执行QoS监视。尽管在一些情况下，用于下行链路和用于上行链路的QoS参数可能相同，但在下行链路中测量QoS参数并不自动意味着实际的上行链路QoS参数相同。为了支持低时延GBR，在用户平面路径上执行上行链路QoS参数和下行链路QoS参数的独立测量。然而，在以在一个传输方向(例如，下行链路)中实现QoS参数将保证在另一个传输方向(例如，上行链路)中实现QoS参数的这样的方式实现系统100的情况下，移动核心网络140(例如，SMF143)可以仅在单个方向上(例如，仅在下行链路中)设置QoS监视。
如下面进一步详细讨论的，UPF 141监视远程单元105和UPF 141之间的上行链路和下行链路中的QoS参数，其中QoS参数应用于IP数据报，即，包括远程单元中的SDAP/PDCP层和用于UPF 141的N6接口的堆栈之间的整个传输路径。通常，在终止核心网络中N6接口的用户平面实体(例如，锚UPF)中维护QoS参数监视。此外，标记承载用户数据(例如，IP数据报)的用户平面分组以执行QoS测量。在一个实施例中，所有用户平面分组被标记用于QoS测量。在另一个实施例中，仅某些分组(例如，每第二个或每第十个分组)可以被标记用于QoS测量。在仅标记某些分组的情况下，要标记的分组由“标记图样”表示，在此也仅称为“图样”。
有益地，通过标记用户数据分组，测量用户数据的实际传输延迟(例如，1000个八位字节长)。在某些实施例中，不承载用户数据的特定分组(例如，在远程单元105和UPF 141之间的信令回应分组)可以用于QoS测量；然而，此类数据分组的传输延迟(尤其是通过无线链路Uu接口的传输延迟)可能不同于用户数据分组所经历的传输延迟，例如，由于回应数据分组的大小较小而具有较短的延迟，并且因此QoS测量将不准确。
在各种实施例中，SMF 143在用户平面路径上发起QoS测量。在此，SMF 143可以配置UPF 141、基站单元110和/或远程单元105以在远程单元105和UPF锚(例如，UPF 141)之间的整个路径上收集实际的QoS参数测量。在某些实施例中，移动核心网络140可以向客户(例如，AF 151的第三方应用提供商)通知实际的QoS状况。这可能是网络向客户揭露的新特征。
此外，移动核心网络140(例如，SMF 143)还可以检测与用于QoS流的QoS参数相比，实际QoS参数是否被改善。如果是这样，则移动核心网络140可以向客户(例如，AF 151的第三方应用提供商)提供改善的连接质量。
图2描绘根据本公开实施例的用于监视QoS参数的网络架构200。网络架构200可以是无线通信系统100的简化实施例。如所描绘的，网络架构200包括UE 205、(R)AN节点210、AMF 215、SMF 220、UPF 225和AF 230。UE 205可以是上述远程单元105的一个实施例。(R)AN节点210可以是上述基站单元110的一个实施例。(R)AN节点210的一个示例是gNB。另一个示例是终止N2/N3接口(如N3IWF)的WLAN接入点或节点。AMF 215、SMF 220、UPF 225和AF 230可以分别是AMF 145、SMF 143、UPF 141和AF 151的实施例。
图2中所描绘的用户平面路径由Uu接口(例如，UE 205和(R)AN节点210之间的路径)和N3接口(例如，(R)AN节点210和UPF 225之间的路径)组成。UPF 225和(R)AN节点210通过N3接口交换GTP-U PDU。注意，在图2中，不存在引入附加的N9接口的中间的UPF(上行链路分类器、UL-CL或分支点)。但是，如果存在N9接口，则适用相同的原则。在这种情况下，除了通过无线电接口的延迟之外，锚UPF(终止N6接口)还考虑通过N3接口和N9接口的延迟。
SMF 220至少配置UPF 225和(R)AN节点210以监视上行链路和/或下行链路235上的一个或多个QoS参数。要在用户平面路径上监视的QoS参数的示例包括分组延迟预算(“PDB”)、延迟抖动、分组错误率(“PER”)等。在各种实施例中，UPF 225生成QoS报告并将其发送到SMF 220。在本公开的又一方面，图10示出如何在SMF处使用QoS监视报告。在从UPF接收到QoS报告后，SMF可以自行采取行动，但也可以向其他实体或网络功能报告有关已改变的QoS状况。
图3描绘根据本公开的实施例的可以用于监视QoS参数的用户设备装置300的一个实施例。用户设备装置300可以是远程单元105的一个实施例。此外，用户设备装置300可以包括处理器305、存储器310、输入设备315、输出设备320和收发器325。在一些实施例中，输入设备315和输出设备320组合成单个设备，诸如触摸屏。在某些实施例中，用户设备装置300不包括任何输入设备315和/或输出设备320。
如所描绘的，收发器325包括至少一个发射器330和至少一个接收器335。另外，收发器325可以支持至少一个网络接口340。这里，至少一个网络接口340促进与eNB或gNB(例如，使用“Uu”接口)的通信。另外，至少一个网络接口340可以包括用于与UPF、SMF和/或P-CSCF通信的接口。
在一个实施例中，处理器305可以包括能够执行计算机可读指令和/或能够执行逻辑操作的任何已知控制器。例如，处理器305可以是微控制器、微处理器、中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)、辅助处理单元、现场可编程门阵列(“FPGA”)、或类似的可编程控制器。在一些实施例中，处理器305执行存储在存储器310中的指令以执行本文描述的方法和例程。处理器305通信地耦合到存储器310、输入设备315、输出设备320和收发器325。
在各种实施例中，处理器305接收(例如，经由收发器325)指令以监视用于用户设备装置300的数据连接的QoS参数，并且根据QoS测量规则来识别上行链路分组。处理器305用时间戳标记上行链路分组，并且传送(例如，经由收发器325)标记的上行链路分组。
在某些实施例中，处理器305在接收监视QoS参数的指令之前请求数据连接。例如，处理器305可以控制收发器325向移动通信网络发送PDU会话建立请求消息。在这样的实施例中，可以在建立数据连接的响应消息中接收到监视QoS参数的指令。在一个示例中，监视QoS参数的指令可以被包括在PDU会话建立接受消息中。在进一步的实施例中，响应消息(例如，PDU会话建立接受消息)可以包括一个或多个QoS测量规则。
在各种实施例中，时间戳可以是以下之一：全局时间戳、无线电帧序列号和子帧号。在一些实施例中，处理器305接收(例如，经由收发器325)带时间戳的下行链路分组，并且基于带时间戳的下行链路分组来计算下行链路延迟。此外，处理器305可以在QoS监视报告中(例如，经由收发器325)传送下行链路延迟。在一个实施例中，根据配置的周期性发生在QoS监视报告中传送下行链路延迟。在一些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样，其中根据标记图样所指示的频率发生修改上行链路分组。在一个示例中，标记图样可以被包括在PDU会话建立接受消息中。
在一个实施例中，存储器310是计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器310包括易失性计算机存储介质。例如，存储器310可以包括RAM，该RAM包括动态RAM(“DRAM”)、同步动态RAM(“SDRAM”)和/或静态RAM(“SRAM”)。在一些实施例中，存储器310包括非易失性计算机存储介质。例如，存储器310可以包括硬盘驱动器、闪存或任何其他合适的非易失性计算机存储设备。在一些实施例中，存储器310包括易失性和非易失性计算机存储介质。在一些实施例中，存储器310存储与监视QoS参数有关的数据，例如，存储QoS规则、监视配置、时间戳等等。在某些实施例中，存储器310还存储程序代码和相关数据，诸如在用户设备装置300上操作的操作系统(“OS”)或其他控制器算法和一个或多个软件应用。
在一个实施例中，输入设备315可以包括任何已知的计算机输入设备，其包括触摸面板、按钮、键盘、触控笔、麦克风等。在一些实施例中，输入设备315可以与输出设备320集成在一起，例如，作为触摸屏或类似的触敏显示器。在一些实施例中，输入设备315包括触摸屏，使得可以使用在触摸屏上显示的虚拟键盘和/或通过在触摸屏上的手写来输入文本。在一些实施例中，输入设备315包括两个或更多个不同的设备，诸如键盘和触摸面板。
在一个实施例中，输出设备320可以包括任何已知的电子可控显示器或显示设备。输出设备320可以被设计为输出视觉、听觉和/或触觉信号。在一些实施例中，输出设备320包括能够向用户输出视觉数据的电子显示器。例如，输出设备320可以包括但不限于LCD显示器、LED显示器、OLED显示器、投影仪或能够向用户输出图像、文本等的类似显示设备。作为另一个非限制性示例，输出设备320可以包括可穿戴显示器，诸如智能手表、智能眼镜、平视显示器等。此外，输出设备320可以是智能电话、个人数字助理、电视、台式计算机、笔记本(膝上型)计算机、个人计算机、车辆仪表板等的组件。
在某些实施例中，输出设备320包括用于产生声音的一个或多个扬声器。例如，输出设备320可以产生听觉警报或通知(例如，蜂鸣声或提示音)。在一些实施例中，输出设备320包括用于产生振动、运动或其他触觉反馈的一个或多个触觉设备。在一些实施例中，输出设备320的全部或部分可以与输入设备315集成。例如，输入设备315和输出设备320可以形成触摸屏或类似的触敏显示器。在其他实施例中，输出设备320的全部或部分可以位于输入设备315附近。
收发器325与移动通信网络的一个或多个网络功能进行通信。收发器325在处理器305的控制下操作以发送消息、数据和其他信号，并且还接收消息、数据和其他信号。例如，处理器305可以在特定时间选择性地激活收发器(或其部分)，以便发送和接收消息。收发器325可以包括一个或多个发射器330和一个或多个接收器335。
图4描绘了根据本公开的实施例的可用于监视QoS参数的网络设备装置400的一个实施例。在一些实施例中，网络设备装置400可以是UPF 141和/或UPF 225的一个实施例。在其他实施例中，网络设备装置400可以是SMF 143和/或SMF 220的一个实施例。
此外，网络设备装置400可以包括处理器405、存储器410、输入设备415、输出设备420和收发器425。在一些实施例中，输入设备415和输出设备420被组合成到单个设备(诸如，触摸屏)中。在某些实施例中，网络设备装置400可以不包括任何输入设备415和/或输出设备420。
如所描绘的，收发器425包括至少一个发射器430和至少一个接收器435。另外，收发器425可以支持至少一个网络接口440，诸如用于用户平面功能(例如，UPF 147和/或UPF225)和接入网络节点(例如，基站单元110和/或(R)AN节点210)之间的通信的“N3”接口、用于会话管理功能(例如，SMF 146)和UPF之间的通信的的“N4”接口、以及用于UPF和应用功能之间的通信的“N6”接口等。
在一个实施例中，处理器405可以包括能够执行计算机可读指令和/或能够执行逻辑操作的任何已知控制器。例如，处理器405可以是微控制器、微处理器、中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)、辅助处理单元、现场可编程门阵列(“FPGA”)或类似的可编程控制器。在一些实施例中，处理器405执行存储在存储器410中的指令以执行本文描述的方法和例程。处理器405通信地耦合到存储器410、输入设备415、输出设备420和收发器425。
在各种实施例中，网络设备装置400在移动通信网络中充当用户平面功能。在网络设备装置400作为UPF操作的情况下，处理器405接收指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数，并且修改下行链路分组以包括用于分组递送报告的指示。处理器405还响应于下行链路分组到远程单元的递送，接收分组递送报告(例如，经由收发器425)。
处理器405基于下行链路分组的递送信息确定QoS参数。在一个实施例中，递送信息是用于标记的DL分组的递送报告的接收以及用于递送的分组的延迟信息。在另一个实施例中，在阈值时间内可能没有接收到递送报告，因此，递送信息可以是DL分组的不成功递送的确定。在各种实施例中，QoS参数可以是下行链路QoS参数，诸如下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和/或下行链路分组错误率。
在一些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样。在这样的实施例中，根据标记图样来修改下行链路分组。在一些实施例中，修改下行链路分组以包括对分组递送报告的指示包括：将指示添加到下行链路分组的封装报头。
在一些实施例中，监视QoS参数的指令指示至少特定的数据连接以及要被监视的一个或多个QoS参数。在某些实施例中，指示特定数据连接包括指示与该数据连接相关联的特定数据流的指令。在一个实施例中，特定数据流是(例如，特定PDU会话的)QoS流。在另一个实施例中，特定数据流是承载，诸如EPS承载。
在一些实施例中，接收分组递送报告包括收发器425从数据连接的用户平面路径中的接入网络节点接收分组递送报告。在一个实施例中，接入网络节点在成功传输下行链路分组之后立即发送分组递送报告。
在某些实施例中，收发器425将下行链路分组发送到接入网络节点，其中处理器405响应于将下行链路分组发送到接入网络节点而启动计时器，并且响应于分组递送报告的接收而停止计时器。在一个这样的实施例中，处理器405可以基于由计时器测量的时间量来确定QoS参数。
在其他实施例中，收发器425将下行链路分组发送到接入网络节点，其中处理器405记录发送下行链路分组时的第一本地时间，并且记录接收到递送报告时的第二本地时间。在一个这样的实施例中，处理器405可以基于所记录的第一本地时间和第二本地时间的比较来确定QoS参数。
在某些实施例中，处理器405可以例如响应于在接收到下行链路分组的分组递送报告之前计时器期满，确定下行链路分组的未递送。在这样的实施例中，确定QoS参数可以基于下行链路分组的未递送。
在某些实施例中，从会话管理功能接收监视QoS参数的指令。在此，处理器405可以将QoS参数报告给会话管理功能。在这样的实施例中，监视QoS参数的指令可以从多个QoS报告格式中指示特定类型的QoS报告格式。在一个实施例中，QoS报告可以指示例如在数据连接中的通信错误的类型和位置。
在一些实施例中，修改下行链路分组包括：处理器405在下行链路分组中添加全局时间戳，其中分组递送报告包括基于全局时间戳的下行链路延迟。
在各种实施例中，网络设备装置400在用作用户平面功能的同时，例如经由收发器425接收监视用于远程单元的数据连接的QoS参数的指令，并接收在远程单元的无线电接口上的用于分组的第一延迟量的指示。处理器405确定用于数据连接的第二延迟量，并基于第一延迟量和第二延迟量确定QoS参数。这里，QoS参数可以是下述中的一个或者多个：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动和上行链路分组错误率。
在某些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括：接收QoS参数的目标值。在这样的实施例中，确定QoS参数可以包括：处理器405将QoS参数的测量值与目标值进行比较。在此，处理器405可以确定QoS参数的分组错误率，例如，未能满足目标QoS参数的分组的比率(或百分比)。在各种实施例中，基于第一延迟量和第二延迟量确定QoS参数包括：基于带时间戳的上行链路分组确定延迟量。
在一些实施例中，监视QoS参数的指令至少指示特定的数据连接以及要被监视的一个或多个QoS参数。在某些实施例中，指示特定数据连接包括：指示与该数据连接相关联的特定数据流的指令。在一个实施例中，特定数据流是QoS流。在另一个实施例中，特定数据流是承载，诸如EPS承载。
在一些实施例中，确定第二延迟量包括：收发器425向数据连接的用户平面路径中的接入网络节点发送GTP-U回应请求消息。在某些实施例中，以第一周期性接收第一延迟量的指示，并且根据大于第一周期性的第二周期性来发送GTP-U回应请求。在一个实施例中，第一周期性可以由与测量QoS参数的指令一起接收的标记图样指示。在某些实施例中，响应于测量的分组延迟预算超过目标分组延迟预算，发生确定第二延迟量。
在一些实施例中，接收第一延迟量的指示包括：在上行链路分组报头中接收上行链路无线电传输延迟时间。在某些实施例中，第二延迟量包括接入网络到核心网络路径的延迟量。在一个实施例中，接入网络到核心网络的路径包括N3用户平面接口。在某些实施例中，第二延迟量包括内核心网络路径的延迟量。在一个实施例中，内核心网络包括N9接口。
在某些实施例中，处理器405响应于触发事件来测量第二延迟。触发事件的一个示例是所测量的UL PDB超过目标PDB(例如，超出了预定百分比或裕量)。在一些实施例中，处理器405还独立于第一延迟量和第二延迟量来测量下行链路QoS参数。
在各种实施例中，网络设备装置400在移动通信网络中起会话管理功能的作用。在网络设备装置400作为SMF操作的情况下，收发器425从远程单元接收建立数据连接的请求，并且处理器405确定监视所请求的数据连接的QoS参数。处理器405配置网络功能和接入网络节点以执行对用于远程单元的数据连接的QoS参数的监视，并且收发器425从配置的网络功能接收QoS报告。
在一些实施例中，处理器405基于QoS报告来检测改变的QoS状况，并且执行以下之一：QoS流修改、识别新的QoS策略规则、以及向应用服务器通知改变的QoS状况。此外，QoS参数可以是以下中的一个或多个：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动、上行链路分组错误率、下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和下行链路分组错误率。
在一些实施例中，配置网络功能和接入网络节点以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数包括指示是否测量以下之一：上行链路QoS参数和下行链路QoS参数。在某些实施例中，收发器425可以从远程单元接收关于远程单元是否能够监视上行链路QoS参数的指示。在其他实施例中，处理器405可以配置远程单元以执行对所请求的数据连接的QoS参数的监视。
在一些实施例中，确定监视用于所请求的数据连接的QoS参数可以包括以下中的一个或多个：下载远程单元的订阅数据、请求用于所请求的数据连接的策略规则以及确定应用级别要求。在某些实施例中，配置网络功能和接入网络节点以监视QoS参数包括配置用于标记数据分组的频率，其中使用标记的数据分组来测量QoS参数。
在一个实施例中，存储器410是计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器410包括易失性计算机存储介质。例如，存储器410可以包括RAM，该RAM包括动态RAM(“DRAM”)、同步动态RAM(“SDRAM”)和/或静态RAM(“SRAM”)。在一些实施例中，存储器410包括非易失性计算机存储介质。例如，存储器410可以包括硬盘驱动器、闪存或任何其他合适的非易失性计算机存储设备。在一些实施例中，存储器410包括易失性和非易失性计算机存储介质两者。在一些实施例中，存储器410存储与监视QoS参数有关的数据，例如，存储QoS规则、监视配置、时间戳等。在某些实施例中，存储器410还存储程序代码和相关数据，诸如在网络设备装置400上运行的操作系统(“OS”)或其他控制器算法和一个或多个软件应用。
在一个实施例中，输入设备415可以包括任何已知的计算机输入设备，包括触摸面板、按钮、键盘、手写笔、麦克风等。在一些实施例中，输入设备415可以与输出设备420集成在一起，例如，作为触摸屏或类似的触敏显示器。在一些实施例中，输入设备415包括触摸屏，使得可以使用在触摸屏上显示的虚拟键盘和/或通过在触摸屏上的手写来输入文本。在一些实施例中，输入设备415包括两个或更多个不同的设备，诸如键盘和触摸面板。
在一个实施例中，输出设备420可以包括任何已知的电子可控显示器或显示设备。输出设备420可以被设计为输出视觉、听觉和/或触觉信号。在一些实施例中，输出设备420包括能够将视觉数据输出给用户的电子显示器。例如，输出设备420可以包括但不限于LCD显示器、LED显示器、OLED显示器、投影仪或能够向用户输出图像、文本等的类似显示设备。作为另一个非限制性示例，输出设备420可以包括可穿戴显示器，诸如智能手表、智能眼镜、平视显示器等。此外，输出设备420可以是智能电话、个人数字助理、电视、台式计算机、笔记本(膝上型)计算机、个人计算机、车辆仪表板等的组件。
在某些实施例中，输出设备420包括用于产生声音的一个或多个扬声器。例如，输出设备420可以产生听觉警报或通知(例如，蜂鸣声或提示音)。在一些实施例中，输出设备420包括用于产生振动、运动或其他触觉反馈的一个或多个触觉设备。在一些实施例中，输出设备420的全部或部分可以与输入设备415集成。例如，输入设备415和输出设备420可以形成触摸屏或类似的触敏显示器。在其他实施例中，输出设备420的全部或部分可以位于输入设备415附近。
收发器425与一个或多个接入网络节点和/或与移动通信网络的一个或多个网络功能通信。收发器425在处理器405的控制下操作以传送消息、数据和其他信号，并且还接收消息、数据和其他信号。例如，处理器405可以在特定时间处选择性地激活收发器(或其部分)，以便发送和接收消息。收发器425可以包括一个或多个发射器430和一个或多个接收器435。如在上面所讨论的，收发器425可以支持一个或多个网络接口440，用于与移动核心网络中的网络功能进行通信。
图5描绘根据本公开的实施例的可以用于监视QoS参数的接入网络装置500的一个实施例。在一些实施例中，接入网络装置500可以是基站单元110和/或(R)AN节点210的一个实施例。此外，接入网络装置500可以包括处理器505、存储器510、输入设备515、输出设备520、第一收发器525和第二收发器530。在一些实施例中，输入设备515和输出设备520被组合成单个设备，诸如触摸屏。在某些实施例中，网络设备装置500可以不包括任何输入设备515和/或输出设备520。
第一收发器525与一个或多个远程单元通信(例如，使用无线电)，而第二收发器530与核心网络(例如，移动核心网络140)中的一个或多个网络功能通信。每个收发器525、530可以包括至少一个发射器和至少一个接收器。另外，收发器525、530可以支持至少一个网络接口，诸如用于在远程单元105和接入网络装置500之间进行通信的“Uu”接口。
在一个实施例中，处理器505可以包括能够执行计算机可读指令和/或能够执行逻辑操作的任何已知控制器。例如，处理器505可以是微控制器、微处理器、中央处理单元(“CPU”)、图形处理单元(“GPU”)、辅助处理单元、现场可编程门阵列(“FPGA”)、或类似的可编程控制器。在一些实施例中，处理器505执行存储在存储器510中的指令以执行本文描述的方法和例程。处理器505通信地耦合到存储器510、输入设备515、输出设备520、第一收发器525和第二收发器530。
在各种实施例中，处理器505接收(例如，经由第二收发器530)指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数，并且(例如，经由第一收发器525)向远程单元指示QoS测量规则。处理器505(例如，经由第一收发器525)从远程单元接收标记的上行链路分组，并从标记的上行链路分组中确定用于远程单元的无线电接口的第一延迟量。
在一些实施例中，标记的上行链路分组包括时间戳。在这样的实施例中，处理器505基于时间戳确定无线电接口的第一延迟量。在某些实施例中，时间戳是全局时间戳。在这样的实施例中，处理器505(例如，经由第二收发器530)将全局时间戳转发到数据连接的用户平面路径中的用户平面功能。在其他实施例中，时间戳是接入网络节点的系统时间。在这样的实施例中，系统时间可以是无线电帧序列号和子帧号之一。
在一些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样。在这样的实施例中，根据标记图样来接收标记的上行链路分组。在各种实施例中，QoS参数包括以下之一：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动和上行链路分组错误率。
在各种实施例中，处理器505(例如，经由第一收发器525)接收指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数，并且(例如，经由第一收发器525)从用户平面功能接收用于远程单元的标记的下行链路分组。处理器505测量该下行链路分组的下行链路传输延迟，并且向用户平面功能传送(例如，经由第一收发器525)分组递送报告，该分组递送报告指示所测量的下行链路传输延迟。
在一些实施例中，标记的上行链路分组包括时间戳，该方法进一步包括在以下各项之一中传送时间戳：PDCP报头和SDAP报头。在某些实施例中，时间戳是全局时间戳。在各种实施例中，QoS参数包括以下之一：下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和下行链路分组错误率。
在一个实施例中，将分组递送报告传送到用户平面功能包括将分组递送报告附加到从远程单元接收的上行链路数据分组。在另一个实施例中，将分组递送报告传送到用户平面功能包括将GTP-U消息发送到用户平面功能。在某些实施例中，分组递送报告被包括在GTP-U封装报头中。
在一个实施例中，存储器510是计算机可读存储介质。在一些实施例中，存储器510包括易失性计算机存储介质。例如，存储器510可以包括RAM，该RAM包括动态RAM(“DRAM”)、同步动态RAM(“SDRAM”)和/或静态RAM(“SRAM”)。在一些实施例中，存储器510包括非易失性计算机存储介质。例如，存储器510可以包括硬盘驱动器、闪存或任何其他合适的非易失性计算机存储设备。在一些实施例中，存储器510包括易失性和非易失性计算机存储介质两者。在一些实施例中，存储器510存储与监视QoS参数有关的数据，例如，存储QoS规则、监视配置、时间戳等。在某些实施例中，存储器510还存储程序代码和相关数据，诸如在网络设备装置500上运行的操作系统(“OS”)或其他控制器算法和一个或多个软件应用。
在一个实施例中，输入设备515可以包括任何已知的计算机输入设备，包括触摸面板、按钮、键盘、手写笔、麦克风等。在一些实施例中，输入设备515可以与输出设备520集成在一起，例如，作为触摸屏或类似的触敏显示器。在一些实施例中，输入设备515包括触摸屏，使得可以使用在触摸屏上显示的虚拟键盘和/或通过在触摸屏上的手写来输入文本。在一些实施例中，输入设备515包括两个或更多个不同的设备，诸如键盘和触摸面板。
在一个实施例中，输出设备520可以包括任何已知的电子可控显示器或显示设备。输出设备520可以被设计为输出视觉、听觉和/或触觉信号。在一些实施例中，输出设备520包括能够将视觉数据输出给用户的电子显示器。例如，输出设备520可以包括但不限于LCD显示器、LED显示器、OLED显示器、投影仪或能够向用户输出图像、文本等的类似显示设备。作为另一个非限制性示例，输出设备520可以包括可穿戴显示器，诸如智能手表、智能眼镜、平视显示器等。此外，输出设备520可以是智能电话、个人数字助理、电视、台式计算机、笔记本(膝上型)计算机、个人计算机、车辆仪表板等的组件。
在某些实施例中，输出设备520包括用于产生声音的一个或多个扬声器。例如，输出设备520可以产生听觉警报或通知(例如，蜂鸣声或提示音)。在一些实施例中，输出设备520包括用于产生振动、运动或其他触觉反馈的一个或多个触觉设备。在一些实施例中，输出设备520的全部或部分可以与输入设备515集成。例如，输入设备515和输出设备520可以形成触摸屏或类似的触敏显示器。在其他实施例中，输出设备520的全部或部分可以位于输入设备515附近。
如在上面所讨论的，第一收发器525与一个或多个远程单元通信，而第二收发器530与移动核心网通信。收发器525和530在处理器505的控制下操作以传送消息、数据和其他信号，并且还接收消息、数据和其他信号。例如，处理器505可以在特定时间选择性地激活收发器525、530中的一个或两个(或其一部分)，以便发送和接收消息。第一收发器525可以包括一个或多个发射器和一个或多个接收器，用于通过接入网络与远程单元进行通信。类似地，第二收发器530可以包括一个或多个发射器和一个或多个接收器用于与核心网络通信。如在上面所讨论的，第一收发器525和第二收发器530可以支持网络接口一个或多个用于与移动通信网络进行通信的。
图6描绘根据本公开的实施例的用于监视QoS参数的第一网络过程600。第一网络过程600涉及UE 205、(R)AN节点210、SMF 220、UPF 225和AF 230。第一网络过程600可以用于测量QoS流的实际DL QoS特性，以执行逐跳测量。注意，UE 205不直接涉及QoS测量；而是(R)AN节点210计算所需的测量数据并将其返回报告给UPF 225。例如，UPF 225可以请求(例如，使用下行链路N3隧道数据PDU中的特定参数、指示或标志)(R)AN节点210在DL分组传输之后立即报告用于由UPF 225为其设置了标志的每个分组的“DL递送状态”。
第一网络过程600以UE 205请求PDU会话开始，例如，(通过AMF)向SMF 220发送PDU会话建立请求消息(参见信令605)。在此，PDU会话建立请求包括PDU会话ID、DNN、S-NSSAI、SSC模式和PDU类型。在某些实施例中，PDU会话建立请求可以包括5GSM核心网络能力。注意，PDU会话建立请求消息可以被封装在NAS N1 SM消息中。
在接收到PDU会话建立请求消息后，SMF 220可以(例如，从UDM 149)下载用于所请求的DNN和/或S-NSSAI的UE 205的订阅数据。另外，SMF 220可以(例如，向PCF 147)发送对用于该PDU会话的策略规则的请求。因此，SMF 220确定QoS监视(例如，QoS测量)需要被应用于用于此PDU会话的一个或多个数据流(例如，QoS流)。该确定可以基于SMF 220中用于DNN和/或S-NSSAI的预配置(网络配置)；或基于从PCF接收到的指示或策略规则；或基于从UDM/UDR接收到的指示来完成；或者SMF 220可以直接与AF 230(例如，应用服务器(“AS”))交换信令以确定应用级别要求。此外，如果SMF确定用于此PDU会话的一个或多个QoS流的QoS参数需要QoS参数监视(例如，如果QoS流用于URLLC服务)，则SMF 220可以在UPF选择过程期间考虑UPF是否能够进行QoS监视(图6假设SMF 220选择能够进行QoS监视的UPF 225)。
为了实现QoS监视，SMF 220(例如，经由N4接口)向UPF 225发送具有对所选择的UPF 225的分组检测规则的请求消息(例如，每QFI)，并且另外向UPF 225指示以设置用于QoS测量的相应机制(参见信令610)。SMF 220可以另外指示QoS监视是a)仅应用于下行链路，b)仅应用于上行链路，还是c)应用于下行链路和上行链路两者。在各种实施例中，可以以各种方式来实现设置UL和/或DL监视的对应的QoS监视机制的指示：例如，1)对于要被监视的每个QoS流(例如，为要被监视的QFI发送“要求QoS监视”指示)，或2)始终包括QoS监视所需的指示，并且其可以具有两个值，例如“开”(或“激活”)或“关(或“停用”)值。在各种实施例中，“QoS流”可以指代特定承载(例如，EPS承载)。
在某些实施例中，SMF 220可以例如通过发送标记图样来配置用于在用户平面中执行QoS测量的频率。在一个示例中，标记图样可以指示针对每第五个分组、第十个分组等执行测量。另外，SMF 220可以配置特定的QoS参数以进行测量。作为非限制性示例，要测量的QoS参数可以至少是(1)用于下行链路数据的延迟或PDB，(2)延迟抖动和/或(3)分组错误率(“PER”)。
在一些实施例中，UPF 225向SMF 220应答是否接受QoS监视和/或UPF 225是否能够应用QoS监视(QoS测量)。注意，如果UPF指示它不能应用QoS监视，则SMF 220可以选择另一个UPF或执行其他动作(例如，向PCF或AF报告不能激活QoS监视以及可选地针对此业务流是仅暂时不能激活还是一般不能激活)。
另外，SMF 220通过发送“设置QoS测量”(或例如要求的QoS监视或其他合适的指示名称)指示来配置(R)AN节点210以监视QoS参数(参见信令615)。在所描绘的实施例中，SMF220发送N2 SM请求，该N2 SM请求包括PDU会话ID、QFI、QoS简档、CN隧道信息、来自允许的NSSAI的S-NSSAI、会话AMBR、PDU会话类型、用户平面策略实施、设置QoS测量指示和N1 SM容器(PDU会话建立接受消息)。注意，设置QoS测量指示的编码可以类似于从SMF到UPF的信令中的要求的QoS监视指示的编码。因此，可以在(R)AN节点210中使用设置QoS测量指示来准备接收标记的下行链路GTP-U分组以进行报告。另外，在一个实施例中，在RRC(重新)配置过程中，也可以设置DL数据递送报告。该配置可以包括适用的规则，该规则指示哪些分组包含时间戳。
另外，(R)AN节点210和UE 205执行接入网络(“AN”)资源的建立(或修改)(参见信令620)。在所描绘的实施例中，(R)AN节点210发送包括用于N2 SM请求中指示的PDU会话(或QoS流)的DRB建立的AN修改消息。注意，AN修改消息包括用于PDU会话的QoS规则。
在各种实施例中，(R)AN节点210回复SMF 220所请求的QoS简档是可接受的(参见信令625)。注意，如果(R)AN节点不能够进行QoS测量，则(R)AN节点将其指示给SMF 220。在这种情况下(例如，(R)AN节点不支持QoS测量)，为了停用UPF中的QoS测量机制，SMF 220可能需要应用N4会话修改过程。
在建立数据连接(此处为PDU会话)之后的某个时刻，UPF 225处理通过N6接口从AF230接收到的DL数据分组(参见信令630)，并且UPF 225(例如，基于分组检测规则)确定QoS流以及要被用于将分组传送到(R)AN节点的相应N3隧道。此外，因为已经设置QoS监视(参考信令610)，所以UPF确定(例如，根据标记图样/频率)是否标记DL数据分组。在所描绘的实施例中，UPF 225通过在N3封装报头(例如，GTP-U头)中包括通常的隧道端点标识符(“TEID”)、QoS标记、附加地(1)N3 PDU序列号(“SN”)和(2)用于分组递送报告的指示(或者可替选地，指示可以用于要求的QoS监视或要求的QoS测量)来标记DL数据分组。UPF 225将标记的(例如，修改的)DL数据分组(例如，GTP PDU)发送到(R)AN节点210(参见信令635)。
在一些实施例中，当UPF 225发送具有用于分组递送报告的指示的DL数据分组时，UPF 225启动计时器。然后，当针对给定的下行链路GTP PDU的SN接收到DL数据递送报告时，UPF 225停止计时器。可替选地，UPF 225可以在发送DL数据分组时记录本地UPF时间，并且可以在接收到递送报告时将其与本地UPF时间进行比较。在两种情况下，流逝的时间(例如，从UPF 225到UE的往返时间，也称为“TMEAS”)可以用于确定DL QoS参数。
已经接收到标记的(修改的)DL数据分组后，(R)AN节点210例如通过无线电接口将DL用户数据传送到UE 205(参见信令640)。基于下行链路用户分组的N3报头(例如，GTP-U报头)中的标记(或指示)，(R)AN节点210意识到需要对该分组的QoS监视。此外，(R)AN节点210确定下行链路传输延迟，例如，从用户分组到达(R)AN节点210到成功传输到UE 205的延迟。在各种实施例中，(R)AN节点210可以在接收到到对应的传输块(“TB”)的HARQ反馈之后，确定已经成功在UE 205接收到DL数据分组，该传输块包含旨在用于DL数据递送报告的分组(例如，如由UPF 225所标记)。
这里，在成功传输DL分组之后，(R)AN节点210立即向UPF 225发送DL数据递送报告(或另一类似消息)(参见信令645)。在某些实施例中，可以在类似于如在TS 36.425条款5.4.2中指定的“下行链路数据递送状态”消息的消息中承载递送信息。在一个替代方案中，递送信息可以被承载新的GTP消息(例如，GTP-U信令消息)。在又一替代方案中，可以在上行链路数据分组中承载(例如，捎带)DL数据递送报告。在各种实施例中，DL数据递送报告包括下行链路分组的SN以及指示成功递送的应答(Ack)。UPF 225使用例如来自DL数据递送报告的递送信息来确定QoS测量(例如，用于被监视的参数)(参见框650)。
当(R)AN节点210递送DL分组时，(R)AN节点210立即将DL数据递送报告发送到UPF225，包括SN(参见信令645)。换句话说，当成功递送DL分组时，发送DL数据递送报告。在某些实施例中，不需要为不成功的递送发送DL数据递送报告，因为UPF 225为每个标记的DL分组运行计时器，并且可以基于超过特定计时器值来确定分组丢失。
UPF 225处理DL数据递送报告消息(或者可替选地，来自承载用于数据递送的应答的GTP-U封装报头的指示)。在某些实施例中，UPF 225停止用于该SN的相应定时器，并使用由计时器指示的流逝时间量来确定下行链路中的PDB或PDB抖动或PER或其他参数。
在各种实施例中，用于通过N3接口的传输的延迟或RTT(表示为“RTT_N3”)在UPF225中是已知的，并被用于确定DL QoS参数。例如，UPF 225可以周期性地发送GTP-U回应请求消息，并且通过接收相应的回应答复消息，UPF 225可以测量通过N3接口的RTT。
注意，在部署中间UPF的情况下(图6中未示出)，中间UPF和锚UPF都可以测量(R)AN到锚UPF路径。在此，锚UPF可以测量通过锚UPF和中间UPF之间的N9接口的传输的RTT(例如“RTT_N9”)。而且，中间UPF可以测量在中间UPF和RAN节点之间的N3接口的传输的RTT(例如，RTT_N3)。在这种场景下，中间UPF将测量到的N3 RTT包括在N9接口GTP-U报头以及镜像的“下行链路数据递送状态”消息中。
在一些实施例中，如果所测量的PDB高于目标PDB，则UPF 225可以决定测量N3接口延迟，并且如果需要还测量N9接口延迟(即，UPF 225决定发送GTP回应消息)。换句话说，RTT_N3和RTT_N9(它们的总和被称为“第二延迟量”)可以不是周期性地测量的，而是由事件触发，例如，事件是，用于分组的实际/测量的DL PDB(如图6中所解释的)或实际/测量的ULPDB(如图7A和7B中所解释的)超过目标PDB。
在UPF处用于相同分组(相同的SN)的DL数据的传输与DL数据递送报告消息的接收之间的流逝的时间被表示为“TMEAS”。可以使用以下等式之一计算从UPF到UE的路径上的实际的下行链路PDB(“TPDB-DL”)：
TPDB-DL＝TMEAS–(RTT_N3/2) 等式1
TPDB-DL＝TMEAS–(RTT_N3/2+RTT_N9/2) 等式2
注意，等式1适用于在没有中间UPF的情况下(例如，如图2中所示)计算实际的下行链路PDB，而等式2可以在用户平面路径中存在中间UPF的情况下使用。
在一些实施例中，UPF 225可以通过测量几个连续的DL分组的PDB来测量PDB抖动。可替选地，UPF 225可以针对例如每个第十个DL分组来测量PDB。在两种情况下，UPF 225都会比较PDB测量并确定PDB抖动。
注意，如果等到用于特定DL分组(例如，特定SN)的计时器超过预定义值(例如，根据5QI或QCI的PDB，例如，10ms)的时候在UPF 225中未接收到DL数据递送报告消息，则UPF225认为DL分组丢失。在各种实施例中，UPF 225考虑此DL分组丢失来计算PER。
另外，UPF 225将QoS监视报告发送到SMF(参见信令655)。来自UPF 225的QoS报告可以包含各种信息。例如，特定示例可以是“10％的分组的测量PDB＝目标PDB+2ms；其他10％的分组的测量PDB＝目标PDB+3ms。”在此，UPF 225可以周期性地，或者可替选地，仅在QoS测量值已经超过所使用的QoS简档的某个阈值时发送QoS报告。
注意，QoS监视报告可以仅用于下行链路QoS监视。UPF 225还可以将平均算法应用于QoS测量，以避免向SMF 220过于频繁或不准确的QoS报告。例如，如果UPF 225确定例如90％的DL分组超过某一设置QoS参数(例如，下行链路PDB或下行链路PDB抖动、分组错误率)，这可以触发UPF 225向SMF 220发送报告。可替选地，如果瞬时QoS报告是可取的(例如，根据从SMF 200到UPF 225的信令中的来自SMF的配置)，UPF可以在检测到给定数量的分组(例如，5个连续分组)超过某一设置QoS参数时向SMF发送报告。此外，从UPF 225到SMF 220的QoS报告还可以包含识别通信错误的类型和位置的信息。(例如，小区id或RAN节点id或N3接口id等)。基于来自UPF 225的该“通信错误位置”信息，SMF 220可以采取一些动作，例如，知道该小区中或由该RAN节点服务的其他UE也可能经历QoS退化。第一网络过程600结束。
图7A至图7B描绘根据本公开的实施例的用于监视QoS参数的第二网络过程700。第二网络过程700可以用于测量UE 205和UPF 225之间的QoS流的实际QoS特性(在IP层上，例如，IP分组递送延迟或对于非结构化数据分组)。在第二网络过程700中，由标记UL分组的UE205来监视UL QoS参数。第二网络过程700涉及UE 205、(R)AN节点210、SMF 220、UPF 225和AF 230。
尤其是对于上行链路(UL)中的测量，UE 205可被配置成在UL PDCP PDU(或SDAPPDU)中添加时间戳。基于时间戳，(R)AN节点210测量通过Uu接口的UL传输延迟。从(R)AN节点210到UPF 225的消息可以是GTP-U信令消息(例如，在网络节点之间发送以用于路径管理和隧道管理)。用于GTP-U路径管理的已知机制是GTP-U“回应请求”的交换，并且已经指定了“回应答复”信令交换，但是回应请求在每个路径上的发送频率不得超过每60秒一次，并且因此不适合监视URLLC承载/QoS流要求。
第二网络过程700始于UE 205请求PDU会话，例如，向SMF 220(通过AMF)发送PDU会话建立请求消息(参见信令705)。在此，PDU会话建立请求包括PDU会话ID、DNN、S-NSSAI、SSC模式和PDU类型。在一些实施例中，PDU会话建立请求还可以包括增强型5GSM核心网络能力或UE 205的QoS监视能力的其他指示符。注意，PDU会话建立请求消息可以封装在NAS N1 SM消息中。
注意，5GSM核心网络能力通常包括UE 205完整性保护最大数据速率参数。在各种实施例中，增强5GSM核心网络能力，以附加地包括有关对上行链路QoS监视机制的支持的新参数(或指示)。可替选地，关于上行链路QoS监视机制的支持的新参数(或指示)可以作为独立参数被包括在PDU会话建立请求消息中(即，在5GSM核心网络能力之外)。
在接收到PDU会话建立请求消息后，SMF 220确定是否需要将QoS监视(例如，QoS测量)应用于该PDU会话的一个或多个数据流(例如，QoS流)。该确定可以如以上参考图6的信令步骤605所述。此外，SMF 220可以考虑UE能力，即，UE 205是否支持用于上行链路QoS监视的机制。如果SMF 220确定用于该PDU会话的一个或多个QoS流的QoS参数需要QoS参数监视(例如，如果QoS流用于URLLC服务)，则SMF 220可以在UPF选择过程期间考虑UPF 225是否能够进行QoS监视(图7假设SMF 220选择能够进行QoS监视的UPF 225)。
为了实施QoS监视，SMF 220与所选择的UPF 225一起发起N4会话建立过程。例如，SMF 220(例如，经由N4接口)向UPF 225发送具有对所选的UPF 225的分组检测规则的请求消息(例如，每个QFI)，并且另外向UPF 225指示以设置用于QoS测量的对应机制(参见信令710)。该指示是按QoS流(即，按QFI)发送的。请注意，该指示可以以与信令610中所示类似的方式被编码。在某些实施例中，可能存在用于下行链路方向和上行链路方向上的QoS监视的不同指示符(或设置)。
在某些实施例中，SMF 220可以例如通过发送标记图样来配置用于在用户平面中执行QoS测量的频率。在一个示例中，标记图样可以指示针对每第五个分组、第十个分组等执行测量。另外，SMF 220可以配置特定的QoS参数以进行测量。作为非限制性示例，要测量的QoS参数可以至少是(1)用于上行链路数据的延迟或PDB，(2)延迟抖动和/或(3)分组错误率(“PER”)。
在一些实施例中，UPF 225向SMF 220应答是否接受QoS监视和/或UPF 225是否能够应用QoS监视(QoS测量)。注意，如果UPF指示它不能应用QoS监视，则SMF 220可以选择另一个UPF。
另外，SMF 220通过发送“设置QoS测量”指示来配置(R)AN节点210用于监视QoS参数(参见信令715)。在所描绘的实施例中，SMF 220发送N2 SM请求，该N2 SM请求包括PDU会话ID、QFI、QoS简档、CN隧道信息、来自允许的NSSAI的S-NSSAI、会话AMBR、PDU会话类型、用户平面策略实施、设置QoS测量指示、用于UL分组的标记图样以及N1 SM容器(PDU会话建立接受)。
另外，UE 205接收“设置QoS测量”指示(参见信令720)。在各种实施例中，UE 205接收包括包含新指示的PDU会话建立接受消息或PDU会话修改请求消息(例如，具有PDU会话ID、QoS规则、UL QoS测量设置和图样参数)的NAS S1 SM容器以配置(或激活)UE 205用于ULQoS监视(例如，QoS监视是用于UL数据传输的)。在此，SMF 220使用在NAS传输消息内发送给UE 205的N1 SM容器，以用特定于PDU会话的参数来配置UE 205，例如，用于不同QoS流的上行链路分组滤波器。另外，UE 205可以接收应当对哪个上行链路分组应用测量的图样或频率。例如，图样(或频率)可以是来自QoS流的每个第10个分组。在某些实施例中，(R)AN节点210可以使用RRC信令来用标记图样配置UE 205。
此外，(R)AN节点210和UE 205执行接入网络(“AN”)资源的建立(或修改)(参见信令620)。在所描绘的实施例中，(R)AN节点210发送包括用于N2 SM请求中指示的PDU会话(或QoS流)的DRB建立的AN修改消息。注意，AN修改消息包括包含PDU会话建立接受消息(或PDU会话修改请求消息)的N1 SM容器。
请注意，可能可选地需要从UE 205到SMF 220的显式信令，以确认QoS监视是否已在UE 205中被成功配置(或接受)(参见信令425)。可能需要该步骤以便具有确定性的行为，并且这是SMF 220知道是否将在UE 205上实施QoS监视的一种手段。可替选地，配置(或激活)UE 205用于UL QoS监视的指示可以被包括在AS信令中。在各种实施例中，(R)AN节点210回复SMF 220QoS监视被成功配置和/或所请求的QoS简档是可接受的(参见信令730)。
在建立数据连接(这里是PDU会话)之后的某个时刻，UE 205生成上行链路数据分组。如果将UL数据分组从IP层向下传递到对其激活QoS监视的DRB或QoS流的无线电数据层(例如，SDAP或PDCP层)并且图样匹配(例如，每第十个分组)，则UE 205的接入层(或无线电数据层)在无线电数据层报头中包括时间戳(参见框735)。在某些实施例中，时间戳是相对时间单位，例如，基于由UE在其下被连接(或驻留)的相应(R)AN节点210广播的系统时间。例如，时间戳可以是无线电帧序列号、子帧号以及另外的定时信息等。在其他实施例中，时间戳可以是绝对时间信息，例如GPS时间信息。
UE 205将标记的(例如，修改的)UL数据分组(例如，具有前置报头)传送给(R)AN节点210(参见信令740)。在一个实施例中，在PDCP数据PDU或SDAP数据PDU的报头信息中传达时间戳信息。例如，SDAP或PDCP数据PDU报头中的一比特标志可以指示时间戳字段的存在。根据某些实施例，当前SDAP或PDCP数据PDU格式中的保留比特可以用作一比特标志，以指示时间戳字段的存在。可替选地，并且根据另一实施例，时间戳信息可以被承载在新的SDAP或PDCP控制PDU中。
根据当前标准，PDCP控制PDU被用于传达PDCP状态报告或散布的ROHC反馈。在某些实施例中，引入新的PDU类型，其指示包括在对应的PDCP控制PDU中的新的控制信息类型，例如，时间戳信息。这里，例如，通过较高层信令，利用何时将时间戳信息分别包括在SDAP/PDCP数据PDU中和/或何时生成SDAP/PDCP控制PDU的规则来配置PDCP层和/或SDAP层。
注意，UE 205需要确保时间戳仅用于旨在/被配置用于这种递送报告的QoS流(具有对应的QFI)。例如，如果两个QoS流被映射到同一个承载，则承载时间戳的控制PDU(例如，每第十个分组)由UPF 225仅与旨在/被配置用于这种递送报告的QoS流相对应地被发送。
继续图7B，(R)AN节点210处理无线电数据层的报头并确定时间戳包括在分组中，例如，基于SDAP或PDCP报头信息。然后，(R)AN节点210计算该数据报的上行链路无线电传输延迟时间(表示为TUL-Tx-Uu)(参见框745)。在各种实施例中，(R)AN节点210通过从UL无线电数据层报头中减去具有时间戳的(R)AN节点处的当前时间来计算TUL-Tx-Uu。
除了确定用于标记的上行链路分组的上行链路无线电传输延迟时间之外，(R)AN节点210还可以确定上行链路传输的分组错误率(PER)(参见框745)。在此，(R)AN节点210可以基于来自较低无线电层的机制来确定这种PER。PER是来自于给定次数的传输中不成功的分组传输量。例如，给定的上行链路传输数量可以是100，因此在(R)AN节点处计算的PER将是100个分组中有多少个分组是错误的(例如，98％PER将意指在上行链路中100个发送的分组当中2个分组是错误的)。
接下来，(R)AN节点210在N3接口上的上行链路分组报头中包括上行链路无线电传输延迟时间(TUL-Tx-Uu)(以及可选地，PER)(参见信令750)。尽管所描绘的实施例不使用中间UPF，但是注意，可以在中间UPF(例如，上行链路分类器或分支节点功能)和UPF锚(PDU会话锚，“PSA”)之间具有N9接口。在这种情况下，将来自N3接口分组报头的上行链路无线传输延迟时间(TUL-Tx-Uu)复制到N9接口分组报头中。在所描绘的实施例中，假设UPF 225是PSA。
UPF 225接收UL数据分组并将其转发到AF 230(参见信令755)。另外，UPF 225可以执行对N3接口上的传输延迟的测量。在一个示例中，UPF 225发送GTP-U回应请求消息，并且对应的GTP-U实体(在此，(R)AN节点210)发送GTP-U回应响应消息(参见信令760)。通过该消息交换，UPF 225测量N3接口上的往返时间(RTT)。注意，如果针对此QoS流的用户平面路径中包括N9接口，则也测量N9延迟。
此外，UPF 225(具有PSA的作用)确定诸如延迟、抖动和/或PER的上行链路QoS测量(参见框765)。可以使用以下等式之一来计算从UE到UPF的路径上实际测量的上行链路PDB：
TPDB-UL＝TUL-Tx-Uu+(RTT_N3/2) 等式3
TPDB-UL＝TUL-Tx-Uu+(RTT_N3/2)+(RTT_N9/2) 等式4
注意，等式3适合于在没有中间UPF的情况下计算实际的下行链路PDB，而等式4可以在用户平面路径中存在中间UPF的情况下使用。在等式3和等式4中，TUL-Tx-Uu是来自N3分组报头的值(例如，如在GTP-U隧道报头中的从(R)AN节点210所报告的)。如果在UE 205和PSA之间的用户平面路径上包括N9接口，则中间UPF可以测量RTT_N3，并且PSA可以测量RTT_N9。在这样的实施例中，中间UPF将所测量的RTT_N3与TUL-Tx-Uu一起包括在N9接口报头中。
在一些实施例中，UPF 225通过比较每个标记的上行链路分组的实际上行链路传输延迟来计算上行链路延迟抖动。假设每第10个分组都被标记，则分组#10的延迟为5.0ms，分组#20的延迟为5.5ms并且分组#30的延迟为4.5ms，则延迟抖动为1ms。
如果UPF 225正在检查(例如，上行链路中的深度分组检查)传输协议(例如，TCP或SCTP)的序列号，则还可以在UPF 225中计算上行链路PER。注意，仅当传输层包含序列号时，此机制才适用。
另外，UPF 225向SMF 220发送QoS监视报告(参见信令770)。注意，QoS监视报告可能仅用于上行链路QoS监视。在此，UPF 225可以周期性地或者可替选地仅在QoS测量值已经超过所使用的QoS简档的某个阈值时发送QoS报告。UPF 225还可以将平均算法应用于QoS测量，以避免对SMF 220的过于频繁或不准确的QoS报告。例如，如果UPF 225确定例如90％的UL分组超过某些设置QoS参数(例如，上行链路PDB或上行链路PDB抖动)，则这可以触发UPF225向SMF 220发送报告。信令770中的QoS监视报告可以具有格式，并且可以包括与参考图6(例如，第一过程600的信令655)在上面所描述的DL参数QoS监视报告相似的指示，但是其中所报告的参数用于上行链路QoS监视。第一网络过程700结束。
请注意，UPF 225可以针对下行链路和上行链路发送单独的QoS监视报告，并且可以在单独的时间(例如，响应于不同的触发)发送单独的报告。在另一个实施例中，UPF 225可以发送单个报告，该报告包括所有收集的QoS监视信息(针对下行链路和上行链路两者)。
图8描绘了第三网络过程800。第三网络过程800涉及UE 205、(R)AN节点210、SMF220、UPF 225和AF 230。在第三网络过程800中，描述了用于监视下行链路QoS参数的替选机制。第一网络过程600和第三网络过程800之间的关键区别在于，UE 205和UPF 225(例如，锚UPF或PSA)例如使用来自卫星定位系统(例如，GPS)的时间信号，在第三网络过程800中是时间同步的。注意，在第一网络过程600中，在UE 205与(R)AN节点210之间存在时间同步，但是在UE 205与UPF 225之间(或在(R)AN节点210与UPF 225之间)不存在时间同步。
第三网络过程800始于UE 205、(R)AN节点210、SMF 220和UPF 225建立PDU会话并设立QoS监视(参见框805)，如以上参考图6所述。在此，框805对应于信令步骤605-625。除了信令步骤605-625之外(或与其不同)，在框805中，UE 205可以向SMF 220指示是否支持基于绝对时间(例如，GPS)的以下描述的QoS监视机制。此外，SMF 220还可以考虑UPF 225和/或RAN节点210中是否还支持基于GPS时间的QoS监视。例如，如果UE 205、SMF 220、RAN节点210和UPF 225均支持基于GPS时间戳的QoS监视，则SMF 220可以配置UE 205、RAN节点210和UPF225以应用如在过程800中所描述的QoS监视。
在建立数据连接(此处为PDU会话)之后的某个时刻，UPF 225处理通过N6接口从AF230接收到的DL数据分组(参见信令810)，并且UPF 225(例如，基于分组检测规则)确定QoS流以及要被用于将分组传送到(R)AN节点的相应N3隧道。此外，因为已经设置QoS监视(参考框805)，所以UPF 225确定(例如，根据标记图样/频率)是否标记DL数据分组。在所描绘的实施例中，UPF 225通过包括诸如GPS时间戳的全局时间戳来标记DL数据分组。在某些实施例中，UPF225可以包括用于分组递送报告的指示(或者可替选地，该指示可以用于要求的QoS监视或QoS测量)。UPF 225将标记的(例如，修改的)DL数据分组发送到(R)AN节点210(参见信令815)。
已经接收到标记的(修改的)DL数据分组后，(R)AN节点210例如通过无线电接口将DL用户数据传送到UE 205(参见信令820)。注意，当DL分组到达(R)AN节点210时，(R)AN节点210可以在Uu接口协议的报头中，例如，在PDCP或SDAP中包括GPS时间戳。在某些实施例中，例如，在UPF 225处正在监视分组错误率(PER)的情况下，(R)AN节点210可以在成功传输DL分组之后立即向UPF 225发送DL数据递送报告(或类似消息)(参见信令835)。注意，可以在UE 205处在高于3GPP传输的层(即，TCP UDP/RTSP)上确定DL分组错误率(PER)。因此，可以在网络中测量DL PER，而以下描述了两种替代方案。在一个替代方案中，可以在(R)AN节点210处测量PER，例如，如在第一网络过程600中所描述的，其中(R)AN节点210确定DL分组是否被成功地传送到UE 205(参见框825)。在该替代方案中，(R)AN节点210可以使用通知过程将测量到的PER直接用信号发送给SMF 220(参见信令830)。
在另一替代方案中，在UPF 225处监视PER。这里，当UPF 225发送具有用于分组递送报告的指示的DL数据分组时，UPF 225启动计时器。然后，当针对给定的SN接收到DL数据递送报告时，UPF 225停止计时器(参见信令835)。可替选地，UPF 225可以记录发送DL数据分组时的GPS时间，并且将其与接收到递送报告时的GPS时间进行比较。在两种情况下，UPF225使用流逝的时间(例如，往返时间)来确定DL QoS参数(例如，DL PER)。因此，UPF 225可以使用DL数据递送报告来测量某些DL QoS参数，诸如PER(参见框840)。在这样的实施例中，UPF 225生成并向SMF 220发送QoS报告(参见信令845)。然而，注意，如果(R)AN节点210监视并报告PER，则不存在对信令步骤835和在UPF 225处的计时器处理的需求。
另外，注意，(R)AN节点210能够测量UL和DL中的PER，使得(R)AN节点210可以执行UL和DL两者中的PER参数的QoS报告。可以在QoS监视设置期间从SMF 220确定和配置是否在(R)AN节点210或UPF 225中对PER参数应用QoS监视(参见框805)。在此，确定可以基于(R)AN节点210和UPF 225的各种能力和/或基于SMF 220的内部配置或策略。RAN节点210中对PER参数的QoS监视也可以适用于本公开的其他实施例，例如，适用于过程600和700。
当UE 205接收到DL数据时，UE 205然后可以基于来自DL分组的全局(例如，GPS)时间戳和UE 205中的当前(例如，GPS)时钟时间来计算下行链路延迟(DL PDB)。在一些时间段或基于一些事件收集信息之后，UE 205确定一个或多个DL QoS参数(参见框830)，并创建DLQoS监视报告。由UE 205监视的DL QoS参数可以包括以下中的一个或多个：DL延迟、DL PDB、DL PDB抖动等。在一些实施例中，UE 205可以通过测量数个连续的DL分组的PDB来测量PDB抖动。可替选地，UPF 225可以针对非连续的DL分组(例如，第十个DL分组)测量PDB。在两种情况下，UE 205比较DL PDB测量并确定PDB抖动。
另外，UE 205例如使用NAS N1 SM信令消息向SMF发送例如用于DL数据递送的一个或多个QoS监视报告(参见信令855)。注意，UE 205可以周期性地或者可替选地仅在QoS测量已经超过所使用的QoS简档的某个阈值时发送QoS报告。UE 205还可以将平均算法应用于QoS测量以避免对SMF 220的过于频繁或不准确的QoS报告。
注意，UE 205、(R)AN节点210和UPF 225可以周期性地或者可替选地，仅当QoS测量已经超过所使用的QoS简档的某个阈值时，发送QoS报告。UPF 225还可以将平均算法应用于QoS测量，以避免对SMF 220的过于频繁或不准确的QoS报告。第三网络过程600结束。
图9描绘了第四网络过程900。第四网络过程900涉及UE 205、(R)AN节点210、SMF220、UPF 225和AF 230。在第四网络过程900中，描述了用于监视上行链路QoS参数的替选机制。第二网络过程700和第四网络过程900之间的关键区别在于，UE 205和UPF 225(例如，锚UPF或PSA)例如使用来自卫星定位系统的时间信号(例如，使用在UE 205和UPF 225中实现的GPS接收器)，在第四网络过程900中是时间同步的。注意，在第二网络过程700中，在UE205与(R)AN节点210之间存在时间同步，但是在UE 205与UPF 225之间(或在(R)AN节点210与UPF 225之间)不存在时间同步。
第四网络过程900始于UE 205、(R)AN节点210、SMF 220和UPF 225建立PDU会话并设立QoS监视(请参见框905)，如上面参考图7所述。在此，框905对应于信令步骤705-730。除了信令步骤705-730之外(或与其不同)，在框905中，UE 205可以向SMF 220指示是否支持基于绝对时间(例如，GPS，即，如网络过程900所要求的)的以下描述的QoS监视机制。此外，SMF220还可以考虑UPF 225和/或RAN节点210中是否还支持基于GPS时间的QoS监视。例如，如果UE 205、SMF 220、RAN节点210和UPF 225都支持基于GPS时间的QoS监视，则SMF 220可以配置UE 205、RAN节点210和UPF 225以应用如在过程900中所描述的QoS监视过程900。
在建立数据连接(此处为PDU会话)之后的某个时刻，UE 205生成上行链路数据分组。如果将UL数据分组从IP层向下传递到对其激活QoS监视的DRB或QoS流的无线电数据层(例如，SDAP或PDCP层)并且图样匹配(例如，每第十个分组)，则UE 205的接入层(例如，无线电数据层)在无线电数据层报头中包括全局时间戳(例如，来自GPS接收器)(参见框910)。注意，UE 205需要确保时间戳仅用于旨在/被配置用于这种递送报告的QoS流(具有对应的QFI)。
UE 205将标记的(例如，修改的)UL数据分组(例如，带有前置报头)传送给(R)AN节点210(参见信令915)。在一个实施例中，GPS时间戳信息在PDCP数据PDU或SDAP数据PDU的报头信息中传送。例如，SDAP或PDCP数据PDU报头中的一比特标志可以指示时间戳字段的存在。根据某些实施例，当前SDAP或PDCP数据PDU格式中的保留比特可以用作一比特标志，以指示时间戳字段的存在。可替选地，并且根据另一实施例，时间戳信息可以被承载在新的SDAP控制PDU或PDCP控制PDU中。
(R)AN节点210处理无线电数据层的报头并且例如基于SDAP或PDCP报头信息，确定时间戳被包括在分组中。在某些实施例中，(R)AN节点210可以确定上行链路传输的分组错误率(PER)(参见框745)。在此，(R)AN节点210可以基于来自较低无线电层(例如，MAC层)的机制来确定这种PER。
接下来，(R)AN节点210将UL数据发送到UPF 225，例如被封装在GTP-U PDU中，并且将GPS时间戳(以及可选地，PER)包括在N3接口上的上行链路分组报头中(参见信令920)，例如，在GTP-U PDU报头中。虽然所描绘的实施例不使用中间UPF，但是注意，能够在中间UPF(例如，上行链路分类器或分支节点功能)和UPF锚(PSA)之间具有N9接口。在这种情况下，将来自N3接口分组报头的GPS时间戳(和PER信息，如果适用)复制到N9接口分组报头中。在所描绘的实施例中，假设UPF 225是PSA。
UPF 225接收UL数据分组并将其转发到AF 230(参见信令925)。当UPF 225接收到分组时，UPF 225确定UL传输时延(例如，计算测量的UL PDB)。UPF 225将GTP-U PDU报头中包括的GPS时间(即，UE 205处的传输时间)与UPF处的接收GPS时间进行比较，并且通过该比较，UPF 225确定测量的UL延迟(和/或计算测量的UL PDB)。注意，GPS时间戳可能未包括在每个分组中；而是，UE 205可以根据例如由SMF 220配置的配置的标记图样包括GPS时间戳，例如，每第5或第10个分组。
注意，在过程900中，与过程700相比，UPF 225不需要确定(R)AN节点210到UPF的延迟，因为使用GPS时间测量的时间考虑在用户平面路径的该部分上的延迟。因此，在过程900中，不需要UPF 225发送GTP-U回应请求消息以测量N3接口(N9接口，如果适用)上的RTT。
此外，UPF 225(具有PSA的作用)确定诸如延迟、抖动和/或PER的上行链路QoS测量(参见框935)。在一些实施例中，UPF 225通过比较每个标记的上行链路分组的实际上行链路传输延迟来计算上行链路延迟抖动。如果UPF 225正在检查(例如，上行链路中的深度分组检查)传输协议的序列号(例如，TCP或SCTP)，则还可以在UPF 225中计算上行链路PER。
另外，UPF 225向SMF 220发送QoS监视报告(参见信令940)。注意，QoS监视报告可能仅用于上行链路QoS监视。在此，UPF 225可以周期性地或者可替选地，仅在QoS测量值已经超过所使用的QoS简档的某个阈值时发送QoS报告。UPF 225还可以将平均算法应用于QoS测量，以避免对SMF 220的过于频繁或不准确的QoS报告。例如，如果UPF 225确定例如90％的UL分组超过某些设置QoS参数(例如，上行链路PDB或上行链路PDB抖动)，则这可以触发UPF 225向SMF 220发送报告。第四网络过程900结束。
请注意，UPF 225可以针对下行链路和上行链路发送单独的QoS监视报告，并且可以在单独的时间发送单独的报告(例如，响应于不同的触发)。在另一个实施例中，UPF 225可以发送单个报告，该报告包括所有收集的QoS监视信息(针对下行链路和上行链路两者)。
注意，可以在朝向UE 205的PDU会话建立/修改过程期间或在朝向UPF 225的N4交换期间配置(1)从UE 205到SMF 220或(2)从UPF 225到SMF 220发送QoS监视报告的周期性。
SMF 220从UPF和/或从UE收集测量。SMF可以在QoS参数的退化或改善时通知PCF147或AF 230，使得AF 230可以在应用级别上采取措施以适应数据速率或适应应用行为。
在一些实施例中，QoS监视报告可以是以下类型中的一种(或组合)：1)布尔值：满足QoS的时延方面(真/假)；2)范围报告：将相应范围报告为索引(例如，指示时延小于1ms的值、指示时延大于1ms但小于1.5ms的另一值、指示时延大于1.5ms但小于2ms的第三值等等)；和3)作为报头的一部分被接收的时间戳与接收到分组的时间的绝对差被报告为QoS监视报告。在其他实施例中，QoS监视报告可以具有不同的形式。
在某些实施例中，从UPF 225到SMF 220的QoS报告还可以包含识别通信错误的类型和位置的信息(例如，小区id或RAN节点id或N3接口id)。注意，为了支持该附加信息，(R)AN节点210需要将该附加信息(例如，小区id或RAN节点id或N3 id)发送到UPF 225，例如通过将其包括在“分组递送报告”中。
在本公开的各种实施例中，过程600(例如，在UPF 225处执行DL QoS监视)和过程900(例如，基于来自UE 205的GPS时间戳在UPF 225处执行UL QoS监视)的组合是可能的。在这样的实施例中，可以仅在UPF 225中执行DL中的QoS监视和UL中的QoS监视两者，并且因此仅从UPF 225向SMF 220发送QoS监视报告，例如，UE 205不被包括在QoS监视报告信令中(但是注意，根据过程900，UE 205需要配置成支持UL QoS监视，例如，通过使用GPS时间戳标记UL数据分组)。
图10描绘了第五网络过程1000。第五网络过程1000涉及UE 205、(R)AN节点210、SMF 220、UPF 225、PCF 1005、网络暴露功能(“NEF”)1010和AF 230。在第四网络过程1000中，SMF 220按照从UPF 225(以及可选地从UE 205)接收的QoS报告起作用。
第五网络过程1000开始于PDU会话(或QoS流)建立、QoS监视激活和QoS监视(例如，测量收集)(参见框1015)。注意，该步骤可以由图6的步骤605-650、图7的步骤705-765、图8的步骤805-830或图9的步骤905-935来实现。
根据触发或以规则间隔，UPF 225向SMF 220发送一个或多个QoS报告(参见信令1020)。可选地，UE 205也可以例如响应于触发事件或以规则间隔发送一个或多个QoS报告。这些QoS报告与SMF 220已经指示要测量/监视的QoS参数有关。
接下来，SMF 220基于来自UPF 225(以及可选地来自UE 205)的QoS报告来确定采取什么动作(参见框1025)。如果满足来自监视的QoS流的QoS参数，则SMF 220除了记录数据之外不采取任何动作。然而，如果不满足来自所监视的QoS流的QoS参数，则SMF 220可以采取一个或多个动作来纠正这种情况。
在某些实施例中，SMF 220可以触发新的PCC和/或QoS规则(参见信令1030)。在这里，SMF 220可以将不满足QoS参数的情况通知给PCF 1005。然后，PCF 1005可以确定新的QoS策略规则并将其发送到SMF 220。在一些实施例中，PCF 1005可能需要与AF 230交换信令以确定新的策略规则。可替选地，SMF 220可以直接与AF 230交换信令，以通知AF 230关于不满足QoS参数的情况以及实际监视的QoS参数是什么。在一些实施例中，SMF 220可以经由NEF 1010与AF 230交换信令。
在某些实施例中，例如，在被告知关于不满足QoS参数的情况之后，AF 230可以在应用级别上采取动作(参见信令1035)。在这里，SMF 220可以直接与AF 230交换信令，或者可替选地，SMF 220可以经由PCF 1005或NEF 110通知AF 230。在一个示例中，AF 230可以改变应用编解码器以应对改变的QoS状况，同时尝试维持用户的体验质量。可替选地，假设UE205是自动驾驶汽车，则AF 230可以降低UE 205的速度，或者增加与其他汽车的距离以保持相同的汽车安全等级。如果UE 205是工厂中的机器，则AF 230可以降低机器的速度或实施其他防护措施。
在某些实施例中，SMF 220可以导出要应用于该QoS流的新的QoS简档(参见信令1040)。在此，可以在SMF 220中内部确定新的QoS简档(基于SMF中的网络配置，例如经由OAM)，或者SMF 220可以从PCF 1005或AF 230接收新的QoS策略或新的QoS要求以应用于此业务数据流。SMF 220可以触发PDU会话修改过程或QoS流修改过程以改变用于该QoS流的QoS简档(或QoS规则)。注意，PDU会话修改过程包括SMF 220向UPF 225、(R)AN节点210和UE205通知新的QoS策略或新的QoS要求以应用于该业务数据流。
图11描绘根据本公开的实施例的用于监视QoS参数的方法1100。在一些实施例中，方法1100由诸如UPF 147、UPF 235和/或网络设备装置400的装置执行。在某些实施例中，方法1100可以由执行程序代码的处理器，例如，微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等执行。
方法1100开始于接收1105指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数。在各种实施例中，接收1105监视QoS参数的指令包括接收标记图样。在一些实施例中，监视QoS参数的指令至少指示特定的数据连接(例如，特定的承载或数据流)和要被监视的一个或多个QoS参数。
方法1100包括修改1110下行链路分组以包括用于分组递送报告的指示。在某些实施例中，根据标记图样发生修改1110下行链路分组。在一些实施例中，修改1110下行链路分组以包括用于分组递送报告的指示包括：将指示添加到下行链路分组的封装报头。在某些实施例中，修改1110下行链路分组进一步包括将时间戳添加到下行链路分组。
方法1100包括响应于下行链路分组到远程单元的递送，接收1115分组递送报告。在一些实施例中，接收1115分组递送报告包括从数据连接的用户平面路径中的接入网络节点接收分组递送报告。在一个实施例中，接入网络节点在成功传输下行链路分组之后立即发送分组递送报告。
方法1100包括基于下行链路分组的递送信息确定1120QoS参数。在各种实施例中，QoS参数是下行链路QoS参数，诸如下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和/或下行链路分组错误率。在某些实施例中，确定1120QoS参数基于与发送修改后的递送分组和接收分组递送报告相对应的记录的本地时间的比较。
在某些实施例中，基于下行链路分组的递送信息确定1120QoS参数包括：响应于在接收到下行链路分组的分组递送报告之前计时器期满，确定下行链路分组的未递送，使得QoS参数基于下行链路分组的未递送。方法1100结束。
图12描绘根据本公开的实施例的用于监视QoS参数的方法1200。在一些实施例中，方法1200由诸如UPF 147、UPF 235和/或网络设备装置400的装置执行。在某些实施例中，方法1200可以由执行程序代码的处理器，例如，微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等执行。
方法1200开始于接收1205指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数。在某些实施例中，接收1205监视QoS参数的指令包括接收QoS参数的目标值。在一些实施例中，监视QoS参数的指令至少指示特定的数据连接以及要被监视的一个或多个QoS参数。
方法1200包括接收1210在远程单元的无线电接口上的用于分组的第一延迟量的指示。在某些实施例中，以第一周期性接收第一延迟量的指示。在一些实施例中，接收1210第一延迟量的指示包括在上行链路分组报头中接收上行链路无线电传输延迟时间。
方法1200包括确定1215用于数据连接的第二延迟量。在一些实施例中，确定1215第二延迟量包括向数据连接的用户平面路径中的接入网络节点发送GTP-U回应请求消息。在某些实施例中，根据大于第一周期性的第二周期性发送GTP-U回应请求。在一些实施例中，响应于所测量的分组延迟预算超过目标分组延迟预算，发生确定1215第二延迟量。
方法1200包括基于第一延迟量和第二延迟量确定1220QoS参数。方法1200结束。在某些实施例中，确定1220QoS参数可以包括将QoS参数的测量值与目标值进行比较。在一些实施例中，基于第一延迟量和第二延迟量确定1220QoS参数包括基于带时间戳的上行链路分组来确定延迟量。在各种实施例中，QoS参数包括以下之一：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动和上行链路分组错误率。
图13描绘了根据本公开的实施例的用于监视QoS参数的方法1300。在一些实施例中，方法1300由诸如SMF 143、SMF 220和/或网络设备装置400执行。在某些实施例中，方法1300可以由执行程序代码的处理器来执行，例如，微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等。
方法1300开始于从远程单元接收1305建立数据连接的请求。在某些实施例中，该请求是PDU会话建立请求。
方法1300包括确定1310以监视用于所请求的数据连接的QoS参数。在一些实施例中，QoS参数可以是以下一个或多个：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动、上行链路分组错误率、下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和下行链路分组错误率。在一些实施例中，确定1310以监视用于所请求的数据连接的QoS参数可以包括以下一项或多项：下载远程单元的订阅数据、请求用于所请求的数据连接的策略规则以及确定应用级别要求。
方法1300包括配置1315网络功能和接入网络节点以执行对用于远程单元的数据连接的QoS参数的监视。在一些实施例中，配置1315网络功能和接入网络节点以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数包括指示是否测量以下之一：上行链路QoS参数和下行链路QoS参数。在某些实施例中，配置1315网络功能和接入网络节点以监视QoS参数包括：配置用于标记数据分组的频率(或图样)，其中使用标记的数据分组来测量QoS参数。
方法1300包括从网络功能接收QoS报告。方法1300结束。
图14描绘了根据本公开的实施例的用于监视QoS参数的方法1400。在一些实施例中，方法1400由诸如基站单元110、(R)AN节点210和/或接入网络装置500的装置执行。在某些实施例中，方法1400可以由执行程序代码的处理器，例如，微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等执行。
方法1400开始于在接入网络节点处接收1405指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数。在某些实施例中，QoS参数包括以下之一：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动和上行链路分组错误率。在一些实施例中，接收1405监视QoS参数的指令包括接收标记图样。方法1400包括向远程单元指示1410QoS测量规则。
方法1400包括在接入网络节点处接收1415来自远程单元的标记的上行链路分组。在一些实施例中，根据从会话管理功能接收的标记图样来接收标记的上行链路分组。
方法1400包括从标记的上行链路分组中确定1420用于远程单元的无线电接口的第一延迟量。方法1400结束。在一些实施例中，标记的上行链路分组包括时间戳。在这样的实施例中，基于时间戳确定1420无线电接口的第一延迟量。在一个实施例中，时间戳是全局时间戳。在另一个实施例中，时间戳指示系统时间。
图15描绘根据本公开的实施例的用于监视QoS参数的方法1500。在一些实施例中，方法1500由诸如基站单元110、(R)AN节点210和/或接入网络装置500的装置执行。在某些实施例中，方法1500可以由执行程序代码的处理器，例如，微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等执行。
方法1500开始于在接入网络节点处接收1505指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数。在某些实施例中，QoS参数包括以下之一：下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和下行链路分组错误率。
方法1500包括从用户平面功能接收1510用于远程单元的标记的下行链路分组。在一些实施例中，标记的上行链路分组包括时间戳。在一个实施例中，时间戳被包括在PDCP报头中。在另一个实施例中，时间戳被包括在SDAP报头中。
方法1500包括测量1515用于下行链路分组的下行链路传输延迟。方法1500包括向用户平面功能发送1520分组递送报告，该分组递送报告指示所测量的下行链路传输延迟。方法1500结束。
在一个实施例中，向用户平面功能发送1520分组递送报告包括将分组递送报告附加到从远程单元接收的上行链路数据分组。在另一个实施例中，向用户平面功能传送1520分组递送报告包括向用户平面功能发送GTP-U消息。在某些实施例中，分组递送报告被包括在GTP-U封装报头中。
图16描绘根据本公开的实施例的用于监视QoS参数的方法1600。在一些实施例中，方法1600由诸如远程单元105、UE 205和/或用户设备装置300执行。在某些实施例中，方法1600可以由执行程序代码的处理器，例如，微控制器、微处理器、CPU、GPU、辅助处理单元、FPGA等执行。
方法1600开始于在远程单元处接收1605指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数。在一些实施例中，可以在建立数据连接的响应消息中接收监视QoS参数的指令。在此，响应消息可以响应于远程单元请求建立数据连接。在各种实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样。
方法1600包括根据QoS测量规则识别1610上行链路分组。在一些实施例中，在建立数据连接的响应消息中接收QoS测量规则。
方法1600包括用时间戳标记1615上行链路分组。在各种实施例中，时间戳可以是以下之一：全局时间戳、无线电帧序列号和子帧号。在监视QoS参数的指令指示标记图样的情况下，根据标记图样指示的频率发生修改上行链路分组。
方法1600包括传送1620标记的上行链路分组。方法1600结束。
这里描述的是用于监视QoS参数的第一方法。在一个实施例中，第一方法由移动通信网络中的用户平面网络功能执行。第一方法包括：接收指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数；以及修改下行链路分组以包括用于分组递送报告的指示。第一方法包括响应于下行链路分组到远程单元的递送，接收分组递送报告；和基于下行链路分组的递送信息确定QoS参数。
在各种实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样。在这样的实施例中，根据标记图样发生修改下行链路分组。在一些实施例中，修改下行链路分组以包括对分组递送报告的指示包括：将指示添加到下行链路分组的封装报头。
在第一方法的一些实施例中，监视QoS参数的指令至少指示特定数据连接和要被监视的一个或多个QoS参数。在某些实施例中，指示特定数据连接包括指示与该数据连接相关联的特定数据流的指令。在一个实施例中，特定数据流是QoS流。在另一个实施例中，特定数据流是承载，诸如EPS承载。
在第一方法的一些实施例中，接收分组递送报告包括从数据连接的用户平面路径中的接入网络节点接收分组递送报告。在一个实施例中，接入网络节点在成功传输下行链路分组之后立即发送分组递送报告。
在某些实施例中，第一方法进一步包括：将下行链路分组发送到接入网络节点；响应于将下行链路分组发送到接入网络节点而启动计时器；以及响应于分组递送报告的接收而停止计时器。在一个这样的实施例中，基于由计时器测量的时间量来确定QoS参数。
在其他实施例中，第一方法进一步包括：将下行链路分组发送至接入网络节点、记录下行链路分组发送时的第一本地时间、以及记录接收到递送报告时的第二本地时间。在一个这样的实施例中，基于所记录的第一本地时间和第二本地时间的比较来确定QoS参数。
在某些实施例中，第一方法包括响应于在接收到下行链路分组的分组递送报告之前计时器期满，确定下行链路分组的未递送。在这样的实施例中，确定QoS参数可以基于下行链路分组的未递送。
在第一方法的某些实施例中，从会话管理功能接收监视QoS参数的指令。在此，第一方法可以进一步包括将QoS参数报告给会话管理功能。在这样的实施例中，监视QoS参数的指令可以从多个QoS报告格式中指示特定类型的QoS报告格式。在一个实施例中，QoS报告可以指示例如在数据连接中的通信错误的类型和位置。
在一些实施例中，修改下行链路分组包括：在下行链路分组中添加全局时间戳，其中分组递送报告包括基于全局时间戳的下行链路延迟。在各种实施例中，第一方法用于测量一个或多个下行链路QoS参数，诸如下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和/或下行链路分组错误率。
本文公开了一种用于监视QoS参数的第一装置。在一个实施例中，第一装置是移动通信网络中的用户平面网络功能。该第一装置包括处理器和收发器，该收发器经由接入网络与远程单元进行通信。收发器还可以与移动通信网络中的一个或多个网络功能进行通信。处理器接收指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数，并且修改下行链路分组以包括用于分组递送报告的指示。处理器还响应于下行链路分组到远程单元的递送，接收分组递送报告(例如，经由收发器)，并且基于下行链路分组的递送信息确定QoS参数。
在各种实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样。在这样的实施例中，根据标记图样来修改下行链路分组。在一些实施例中，修改下行链路分组以包括对分组递送报告的指示包括：将指示添加到下行链路分组的封装报头。
在一些实施例中，监视QoS参数的指令至少指示特定的数据连接以及要被监视的一个或多个QoS参数。在某些实施例中，指示特定数据连接包括指示与该数据连接相关联的特定数据流的指令。在一个实施例中，特定数据流是QoS流。在另一个实施例中，特定数据流是承载，诸如EPS承载。
在一些实施例中，接收分组递送报告包括收发器从数据连接的用户平面路径中的接入网络节点接收分组递送报告。在一个实施例中，接入网络节点在成功传输下行链路分组之后立即发送分组递送报告。
在第一装置的某些实施例中，收发器将下行链路分组发送到接入网络节点，其中，处理器响应于将下行链路分组发送到接入网络节点而启动计时器，并响应于分组递送报告的接收而停止计时器。在一个这样的实施例中，处理器可以基于由计时器测量的时间量来确定QoS参数。
在第一装置的其他实施例中，收发器将下行链路分组发送到接入网络节点，其中，处理器记录发送下行链路分组时的第一本地时间，并且记录接收到递送报告时的第二本地时间。在一个这样的实施例中，处理器可以基于所记录的第一本地时间和第二本地时间的比较来确定QoS参数。
在第一装置的某些实施例中，处理器可以例如响应于在接收到下行链路分组的分组递送报告之前计时器期满，确定下行链路分组的未递送。在这样的实施例中，确定QoS参数可以基于下行链路分组的未递送。
在第一装置的某些实施例中，从会话管理功能接收监视QoS参数的指令。在此，处理器可以将QoS参数报告给会话管理功能。在这样的实施例中，监视QoS参数的指令可以从多个QoS报告格式中指示特定类型的QoS报告格式。在一个实施例中，QoS报告可以指示例如在数据连接中的通信错误的类型和位置。
在一些实施例中，修改下行链路分组包括：处理器在下行链路分组中添加全局时间戳，其中分组递送报告包括基于全局时间戳的下行链路延迟。在各种实施例中，第一装置用于测量一个或多个下行链路QoS参数，诸如下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和/或下行链路分组错误率。
本文公开了用于监视QoS参数的第二方法。在各种实施例中，第二方法可以由移动通信网络中的用户平面功能执行。第二方法包括接收指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数；以及接收在远程单元的无线电接口上的用于分组的第一延迟量的指示。第二方法包括确定用于数据连接的第二延迟量以及基于第一延迟量和第二延迟量确定QoS参数。
在第二方法的某些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收QoS参数的目标值。在这样的实施例中，确定QoS参数可以包括将QoS参数的测量值与目标值进行比较。在各种实施例中，基于第一延迟量和第二延迟量确定QoS参数包括：基于带时间戳的上行链路分组确定延迟量。
在第二方法的一些实施例中，监视QoS参数的指令至少指示特定的数据连接以及要被监视的一个或多个QoS参数。在某些实施例中，指示特定数据连接包括：指示与该数据连接相关联的特定数据流的指令。在一个实施例中，特定数据流是QoS流。在另一个实施例中，特定数据流是承载，诸如EPS承载。
在一些实施例中，确定第二延迟量包括向数据连接的用户平面路径中的接入网络节点发送GTP-U回应请求消息。在某些实施例中，以第一周期性接收第一延迟量的指示，并且根据大于第一周期性的第二周期性来发送GTP-U回应请求。在一个实施例中，第一周期性可以由与测量QoS参数的指令一起接收的标记图样指示。在某些实施例中，响应于测量的分组延迟预算超过目标分组延迟预算，发生确定第二延迟量。
在一些实施例中，接收第一延迟量的指示包括：在上行链路分组报头中接收上行链路无线电传输延迟时间。在某些实施例中，第二延迟包括接入网络到核心网络路径的延迟。在一个实施例中，接入网络到核心网络的路径包括N3用户平面接口。在某些实施例中，第二延迟包括内核心网络路径的延迟。在一个实施例中，内核心网络包括N9接口。
在各种实施例中，QoS参数包括以下之一：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动和上行链路分组错误率。在一些实施例中，第二方法进一步包括独立于第一延迟量和第二延迟量来测量下行链路QoS参数。
本文公开了用于监视QoS参数的第二装置。在各种实施例中，第二方法可以是移动通信网络中的用户平面功能。第二方法包括处理器和收发器，其经由接入网络与远程单元进行通信。收发器还可以与移动通信网络中的一个或多个网络功能进行通信。收发器接收指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数，并且接收在远程单元的无线电接口上的用于分组的第一延迟量的指示。处理器确定用于数据连接的第二延迟量，并且基于第一延迟量和第二延迟量确定QoS参数。
在第二装置的某些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括处理器接收QoS参数的目标值。在这样的实施例中，确定QoS参数可以包括处理器将QoS参数的测量值与目标值进行比较。在各种实施例中，基于第一延迟量和第二延迟量确定QoS参数包括：基于时间戳的上行链路分组确定延迟量。
在第二装置的一些实施例中，监视QoS参数的指令至少指示特定的数据连接和要被监视的一个或多个QoS参数。在某些实施例中，指示特定数据连接包括：指示与该数据连接相关联的特定数据流的指令。在一个实施例中，特定数据流是QoS流。在另一个实施例中，特定数据流是承载，诸如EPS承载。
在一些实施例中，确定第二延迟量包括收发器向数据连接的用户平面路径中的接入网络节点发送GTP-U回应请求消息。在某些实施例中，以第一周期性接收第一延迟量的指示，并且根据大于第一周期性的第二周期性来发送GTP-U回应请求。在一个实施例中，第一周期性可以由与测量QoS参数的指令一起接收的标记图样指示。在某些实施例中，响应于测量的分组延迟预算超过目标分组延迟预算，发生确定第二延迟量。
在一些实施例中，接收第一延迟量的指示包括：在上行链路分组报头中接收上行链路无线电传输延迟时间。在某些实施例中，第二延迟量包括接入网络到核心网络路径的延迟量。在一个实施例中，接入网络到核心网络的路径包括N3用户平面接口。在某些实施例中，第二延迟量包括内核心网络路径的延迟量。在一个实施例中，内核心网络包括N9接口。
在各种实施例中，QoS参数包括以下之一：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动和上行链路分组错误率。在第二装置的一些实施例中，处理器还独立于第一延迟量和第二延迟量来测量下行链路QoS参数。
本文公开了用于监视QoS参数的第三方法。在一个实施例中，第三方法由移动通信网络中的会话管理功能执行。第三方法包括从远程单元接收建立数据连接的请求，并确定监视用于所请求的数据连接的QoS参数。第三方法包括配置网络功能和接入网络节点以执行对用于远程单元的数据连接的QoS参数的监视并且从网络功能接收QoS报告。
在各种实施例中，第三方法包括基于QoS报告检测改变的QoS状态，并执行下述之一：QoS流修改、识别新的QoS策略规则以及通知应用服务器改变的QoS状况。此外，QoS参数可以是以下中的一个或多个：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动、上行链路分组错误率、下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和下行链路分组错误率。
在第三方法的一些实施例中，配置网络功能和接入网络节点以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数包括：指示是否测量以下之一：上行链路QoS参数和下行链路QoS参数。在某些实施例中，第三方法可以进一步包括从远程单元接收关于远程单元是否能够监视上行链路QoS参数的指示。在进一步的实施例中，第三方法可以包括配置远程单元以执行对用于所请求的数据连接的QoS参数的监视。
在一些实施例中，确定监视用于所请求的数据连接的QoS参数可以包括以下中的一个或多个：下载远程单元的订阅数据、请求用于所请求的数据连接的策略规则以及确定应用级别要求。在某些实施例中，配置网络功能和接入网络节点以监视QoS参数包括配置用于标记数据分组的频率，其中使用标记的数据分组来测量QoS参数。
本文公开了一种用于监视数据连接的QoS参数的第三装置。第三装置可以是移动通信网络中的会话管理功能。第三装置包括处理器和与移动通信网络中的一个或多个节点通信的收发器。收发器从远程单元接收建立数据连接的请求，并且处理器确定监视用于所请求的数据连接的QoS参数。处理器配置网络功能和接入网络节点以执行对用于远程单元的数据连接的QoS参数的监视，并且收发器从配置的网络功能接收QoS报告。
在第三装置的各种实施例中，处理器基于QoS报告检测改变的QoS状况，并执行下述之一：QoS流修改、识别新的QoS策略规则以及通知应用服务器改变的QoS状况。此外，QoS参数可以是以下中的一个或多个：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动、上行链路分组错误率、下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和下行链路分组错误率。
在第三方法的一些实施例中，配置网络功能和接入网络节点以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数包括：指示是否测量以下之一：上行链路QoS参数和下行链路QoS参数。在某些实施例中，收发器可以从远程单元接收关于该远程单元是否能够监视上行链路QoS参数的指示。在进一步的实施例中，处理器可以配置远程单元以执行对用于所请求的数据连接的QoS参数的监视。
在一些实施例中，确定监视用于所请求的数据连接的QoS参数可以包括以下中的一个或多个：下载远程单元的订阅数据、请求用于所请求的数据连接的策略规则以及确定应用程序级别要求。在某些实施例中，配置网络功能和接入网络节点以监视QoS参数包括配置用于标记数据分组的频率，其中使用标记的数据分组来测量QoS参数。
本文公开用于监视QoS参数的第四方法。在一个实施例中，第四方法由移动通信网络的接入网络节点执行。第四方法包括在接入网络节点处接收指令以监视用于远程单元的数据连接的QoS参数；和向远程单元指示QoS测量规则。第四方法包括在接入网络节点处从远程单元接收标记的上行链路分组；以及从标记的上行链路分组确定用于远程单元的无线电接口的第一延迟量。
在各种实施例中，第四方法包括将第一延迟量报告给数据连接的用户平面路径中的用户平面功能。在一些实施例中，标记的上行链路分组包括时间戳。在这样的实施例中，基于时间戳确定无线电接口的第一延迟量。在某些实施例中，时间戳是全局时间戳。在这样的实施例中，第四方法包括将全局时间戳转发到数据连接的用户平面路径中的用户平面功能。在其他实施例中，时间戳是接入网络节点的系统时间。在这样的实施例中，系统时间可以是下述之一：无线电帧序列号和子帧号。
在一些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样。在这样的实施例中，根据标记图样来接收标记的上行链路分组。在各种实施例中，QoS参数包括以下之一：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动和上行链路分组错误率。
本文公开了一种用于监视数据连接的QoS参数的第四装置。第四装置可以是移动通信网络中的接入网络节点。第四装置包括处理器、与远程单元进行通信的第一收发器以及与移动通信网络中的一个或多个功能进行通信的第二收发器。处理器(例如，经由第二收发器)接收监视用于远程单元的数据连接的QoS参数的指令，并且(例如，经由第一收发器)向远程单元指示QoS测量规则。处理器(例如，经由第一收发器)从远程单元接收标记的上行链路分组，并从标记的上行链路分组确定用于远程单元的无线电接口的第一延迟量。
在一些实施例中，标记的上行链路分组包括时间戳。在这样的实施例中，处理器基于时间戳确定无线电接口的第一延迟量。在某些实施例中，时间戳是全局时间戳。在这样的实施例中，处理器(例如，经由第二收发器)将全局时间戳转发到数据连接的用户平面路径中的用户平面功能。在其他实施例中，时间戳是接入网络节点的系统时间。在这样的实施例中，系统时间可以是下述之一：无线电帧序列号和子帧号。
在一些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样。在这样的实施例中，根据标记图样来接收标记的上行链路分组。在各种实施例中，QoS参数包括以下之一：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动和上行链路分组错误率。
公开了用于监视QoS参数的第五方法。在各种实施例中，第五方法可以由接入网络节点执行。第五方法包括在接入网络节点处接收监视用于远程单元的数据连接的QoS参数的指令，以及从用户平面功能接收用于远程单元的标记的下行链路分组。第五方法包括测量用于下行链路分组的下行链路传输延迟；以及向用户平面功能传送分组递送报告，该分组递送报告指示所测量的下行链路传输延迟。
在一些实施例中，标记的上行链路分组包括时间戳，该方法进一步包括在以下各项之一中传送时间戳：PDCP报头和SDAP报头。在某些实施例中，时间戳是全局时间戳。在各种实施例中，QoS参数包括以下之一：下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和下行链路分组错误率。
在一个实施例中，将分组递送报告传送到用户平面功能包括：将分组递送报告附加到从远程单元接收的上行链路数据分组。在另一个实施例中，将分组递送报告发送到用户平面功能包括将GTP-U消息发送到用户平面功能。在某些实施例中，分组递送报告被包括在GTP-U封装报头中。
公开了一种用于监视QoS参数的第五装置。在各种实施例中，第五装置可以是接入网络节点。第五装置包括处理器、与移动通信网络中的一个或多个功能进行通信的第一收发器以及与远程单元进行通信的第二收发器。处理器(例如，经由第一收发器)接收监视用于远程单元的数据连接的QoS参数的指令，并且(例如，经由第一收发器)从用户平面功能接收用于远程单元的标记的下行链路分组。处理器测量用于下行链路分组的下行链路传输延迟，并且向用户平面功能(例如，经由第一收发器)传送分组递送报告，该分组递送报告指示所测量的下行链路传输延迟。
在一些实施例中，标记的上行链路分组包括时间戳，该方法进一步包括在以下各项之一中传送时间戳：PDCP报头和SDAP报头。在某些实施例中，时间戳是全局时间戳。在各种实施例中，QoS参数包括以下之一：下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和下行链路分组错误率。
在一个实施例中，向用户平面功能传送分组递送报告包括：将分组递送报告附加到从远程单元接收的上行链路数据分组。在另一个实施例中，将分组递送报告传送到用户平面功能包括将GTP-U消息发送到用户平面功能。在某些实施例中，分组递送报告被包括在GTP-U封装报头中。
公开了用于监视QoS参数的第六方法。在各种实施例中，第五方法可以由诸如UE的远程单元执行。第六方法包括在远程单元处接收监视用于远程单元的数据连接的QoS参数的指令以及根据QoS测量规则来识别上行链路分组。第六方法包括用时间戳标记上行链路分组并且传送标记的上行链路分组。
在各种实施例中，时间戳可以是以下之一：全局时间戳、无线电帧序列号和子帧号。在一些实施例中，第六方法包括：接收带时间戳的下行链路分组，以及基于带时间戳的下行链路分组来计算下行链路延迟。此外，第六方法可以包括在QoS监视报告中传送下行链路延迟。在一个实施例中，根据配置的周期性发生在QoS监视报告中传送下行链路延迟。在一些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样，其中根据标记图样所指示的频率发生修改上行链路分组。
在一些实施例中，第六方法包括在接收监视QoS参数的指令之前请求数据连接。在这样的实施例中，可以在建立数据连接的响应消息中接收监视QoS参数的指令。在一个实施例中，请求数据连接包括发送PDU会话建立请求消息，其中，监视QoS参数的指令被包括在PDU会话建立接受消息中。在进一步的实施例中，建立数据连接的响应消息可以包括一个或多个QoS测量规则。
公开了一种用于监视QoS参数的第六装置。在各种实施例中，第六装置可以是诸如UE的远程单元。第六装置包括处理器和收发器，该收发器例如经由接入网络与移动通信网络进行通信。处理器(例如，经由收发器)接收监视用于远程单元的数据连接的QoS参数的指令，并根据QoS测量规则来识别上行链路分组。处理器用时间戳标记上行链路分组，并且(例如，经由收发器)传送标记的上行链路分组。
在各种实施例中，时间戳可以是以下之一：全局时间戳、无线电帧序列号和子帧号。在一些实施例中，处理器(例如，经由收发器)接收带时间戳的下行链路分组，并基于带时间戳的下行链路分组来计算下行链路延迟。此外，处理器可以(例如，经由收发器)在QoS监视报告中传送下行链路延迟。在一个实施例中，根据配置的周期性发生在QoS监视报告中传送下行链路延迟。在一些实施例中，接收监视QoS参数的指令包括接收标记图样，其中根据标记图样所指示的频率发生修改上行链路分组。
在一些实施例中，处理器在接收监视QoS参数的指令之前请求数据连接。在这样的实施例中，可以在建立数据连接的响应消息中接收监视QoS参数的指令。在一个实施例中，请求数据连接包括发送PDU会话建立请求消息，其中，监视QoS参数的指令被包括在PDU会话建立接受消息中。在进一步的实施例中，建立数据连接的响应消息可以包括一个或多个QoS测量规则。
可以以其他特定形式实践实施例。所描述的实施例在所有方面都被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述来指示。在权利要求的含义和等同范围内的所有变化都包含在其范围内。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
接收监视用于远程单元的数据连接的服务质量(“QoS”)参数的指令；
修改下行链路分组以包括用于分组递送报告的指示；
响应于所述下行链路分组到所述远程单元的递送，接收分组递送报告；以及
基于所述下行链路分组的递送信息，确定所述QoS参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，接收监视所述QoS参数的指令包括接收标记图样，其中，根据所述标记图样，发生修改所述下行链路分组。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，监视所述QoS参数的所述指令至少指示特定的数据连接以及要被监视的一个或多个QoS参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，修改所述下行链路分组以包括用于分组递送报告的所述指示包括：将所述指示添加到所述下行链路分组的封装报头。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述分组递送报告包括：从所述数据连接的用户平面路径中的接入网络节点接收所述分组递送报告。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述接入网络节点在成功传输所述下行链路分组之后立即发送所述分组递送报告。
7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
向所述接入网络节点发送所述下行链路分组；
响应于向所述接入网络节点发送所述下行链路分组，启动计时器；以及
响应于所述分组递送报告的接收，停止所述计时器；
其中，基于由所述计时器测量的时间量，确定所述QoS参数。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：响应于在接收到用于所述下行链路分组的分组递送报告之前所述计时器期满，确定所述下行链路分组的未递送，其中进一步基于所述下行链路分组的未递送，确定所述QoS参数。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，从会话管理功能接收监视所述QoS参数的指令，所述方法进一步包括向所述会话管理功能报告所述QoS参数。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，监视所述QoS参数的指令从多个QoS报告格式中指示特定类型的QoS报告格式。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述QoS参数包括以下之一：下行链路分组延迟预算、下行链路延迟抖动和下行链路分组错误率。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，修改所述下行链路分组包括在所述下行链路分组中添加全局时间戳，其中，所述分组递送报告包括基于所述全局时间戳的下行链路延迟。
13.一种方法，包括：
接收监视用于远程单元的数据连接的服务质量(“QoS”)参数的指令；
接收在所述远程单元的无线电接口上的用于分组的第一延迟量的指示；
确定用于所述数据连接的第二延迟量；以及
基于所述第一延迟量和第二延迟量确定所述QoS参数。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，接收监视所述QoS参数的所述指令包括接收用于所述QoS参数的目标值，其中，确定所述QoS参数包括将所述QoS参数的测量值与所述目标值进行比较。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，监视所述QoS参数的所述指令至少指示特定的数据连接和要被监视的一个或多个QoS参数，所述方法进一步包括报告用于所述指定的QoS流的所述QoS参数。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，基于所述第一延迟量和第二延迟量确定所述QoS参数包括：基于带时间戳的上行链路分组确定延迟量。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，确定所述第二延迟量包括向所述数据连接的用户平面路径中的接入网络节点发送通用分组无线电服务隧道协议用户平面(“GTP-U”)回应请求消息。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，接收第一延迟量的指示包括以第一周期性接收所述指示，其中，以大于所述第一周期性的第二周期性，发生发送所述GTP-U回应请求。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述QoS参数包括以下之一：上行链路分组延迟预算、上行链路延迟抖动和上行链路分组错误率。
20.根据权利要求13所述的方法，进一步包括独立于所述第一延迟量和第二延迟量来测量下行链路QoS参数。
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