CN112690016A - 流量处理监视方法 - Google Patents

Abstract

根据实施方式的流量处理监视方法由会话管理功能(SMF)执行并包括以下步骤：将用于流量处理的状态的测量规则传递到处理流量的用户平面功能(UPF)；以及响应于测量规则的传递，从UPF接收关于流量处理的状态的信息。

Description

流量处理监视方法

技术领域

本公开涉及一种监视流量处理的方法。

背景技术

在LTE通信系统中，由于通信服务的类型和需要的数据速率等是多样化的，因此LTE频率的扩展和到5G通信系统的演进正在积极进行。

快速演进的5G通信系统不仅基于有限的无线电资源容纳尽可能多的用户设备，而且支持增强移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)以及超可靠和低等待时间通信(URLLC)的场景。

在5G通信系统中，定义了端到端地支持用户设备、基站(无线电接入网络)、核心和服务器的网络结构，并且通过分离由现有LTE(4G)通信系统中的单个节点(例如，S-GW，P-GW等)执行的数据发送/接收功能和控制信令功能来定义分离用于控制信令功能的控制平面和用于数据发送/接收功能的用户平面的网络结构。

在这种情况下，控制平面中包括各种节点。例如，控制用户设备的无线接入的接入和移动性管理功能(AMF)、管理/控制诸如每个用户设备的用户设备信息和订阅服务信息、计费等这样的策略的策略控制功能(PCF)、管理/控制会话以便每个用户设备使用数据服务的会话管理功能(SMF)以及与外部网络执行信息共享功能的网络暴露功能(NEF)被包括在控制平面中。

此外，诸如用户平面功能(UPF)这样的功能可以包括在用户平面中。

发明内容

技术挑战

在5G通信系统中，可以向用户设备提供超可靠和低等待时间通信(URLLC)服务(以下称为“URLLC服务”)。此时，为了平稳地提供URLLC服务，可检查UPF是否正确地处理与URLLC服务相关的流量，并可根据检查结果采取适当的补救措施。例如，如果SMF将URLLC服务的实施规则发送到UPF，则可检查UPF是否实际根据实施规则操作，并可根据检查结果采取适当的补救措施。

因此，本公开所要解决的问题是提供一种技术，该技术在将URLLC服务提供给5G通信系统中的用户设备时，监视UPF是否正确地处理与URLLC服务相关的流量，并根据监视结果采取补救措施。

然而，本公开要解决的问题不限于以上描述，并且根据以下描述，本公开所属领域的技术人员可以清楚地理解未提及的另一个要解决的问题。

技术方案

根据本公开的一方面，提供了一种由会话管理功能(SMF)执行的监视流量处理的方法。该方法包括：将流量处理的状态的测量规则发送到用户平面功能(UPF)；以及响应于所发送的测量规则，从UPF接收关于流量处理的状态的信息。

根据本公开的另一方面，提供了一种监视由用户平面功能(UPF)执行的流量处理的方法。该方法包括：从会话管理功能(SMF)接收流量处理的状态的测量规则；基于所传送的测量规则来测量所述流量处理的状态；以及向SMF发送流量处理的状态的测量结果。

技术效果

根据实施方式，可以测量或监视UPF是否正在根据从SMF发送的实施规则来处理流量。因此，如果在流量处理中存在问题，则SMF可基于测量结果考虑补救措施以解决该问题，并将补救措施发送到UPF，使得UPF执行补救措施。换句话说，可以监视URLLC服务是否被平稳地提供给5G通信系统中的用户设备。

附图说明

图1示出了概念性地例示根据实施方式的5G通信系统的架构的示图。

图2示出了例示图1所示的5G通信系统的一部分架构的图。

图3示出了例示根据实施方式的由SMF执行的流量处理的监视方法的过程的图。

图4示出了例示SMF向UPF传递的测量规则的图。

图5示出了例示根据实施方式的流量的测量地点的图。

图6示出了例示由UPF测量的流量的状态信息的图。

图7示出了例示根据实施方式的由UPF执行的流量处理的监视方法的过程的流程图。

具体实施方式

从以下结合附图的描述中将清楚地理解本公开的优点和特征以及实现它们的方法。然而，实施方式不限于所描述的那些实施方式，因为实施方式可以以各种形式来实现。应当注意，提供本实施方式以进行全面的公开并且还允许本领域技术人员知晓实施方式的全部范围。因此，实施方式仅由所附权利要求的范围限定。

在描述本公开的实施方式时，如果确定相关的已知组件或功能的详细描述不必要地模糊了本公开的要点，则将省略其详细描述。此外，将在下面描述的术语是考虑本公开的实施方式的功能而定义的，并且可以根据用户或操作者的意图或实践而变化。因此，其定义可基于整个说明书的内容做出。

图1示出了概念性地例示根据实施方式的5G通信系统的架构10的示图。

将描述由图1的架构10表示的5G通信系统。5G通信系统是来自第四代LTE电信技术的先进技术。5G通信系统是通过现有移动通信网络结构或清洁状态结构的演进而得的长期演进(LTE)的扩展技术和新的无线电接入技术(RAT)，并且支持扩展的LTE(eLTE)、非3GPP接入等。

然而，因为图1所示的架构10仅仅是示例，所以本公开的思想不被解释为限于图1所示的架构10，也不限于5G通信系统。

架构10包括各种组件(例如，网络功能(NF))。在下文中，将描述这些组件。

参考图1，示出了认证服务器功能(AUSF)、(核心)接入和移动性管理功能(AMF)、会话管理功能(SMF)100，策略控制功能(PCF)、应用功能(AF)、统一数据管理(UDM)、用户平面功能(UPF)200、(无线电)接入网((R)AN)或基站300、数据网络(DN)400和用户设备(UE)500。

在这些组件中，UPF 200可以是包括在5G通信系统中的用户平面中的组件，并且在详细描述中可被称为用户平面功能200或UPF 200。在下文中，将其称为UPF 200。

此外，SMF 100可以是包括在5G通信系统中的与上述用户平面分离的控制平面中的组件，并且在详细描述中可以被称为会话管理功能100或SMF 100。在下文中，将其称为SMF 100。

SMF 100和UPF 200不仅执行5G通信系统中所需的公知功能，而且还执行打算在实施方式中提供的功能。因此，在下文中，将简要描述或省略由SMF 100和UPF 200中的每一个执行的公知技术本身的描述，并且将更详细地描述打算在实施方式中提供的功能。

图2示出了例示图1所示的5G通信系统的一部分架构10的图。参考图2，示出了SMF100、UPF 200、RAN 300(但在下文中称为基站300)、DN 400和UE 500。

UPF 200通过N4接口连接到SMF 100。此外，UPF 200通过N3接口连接到基站300，通过N6接口连接到DN 400，并且通过N9接口连接到与SMF 100连接的另一UPF。

图2所示的UE 500接入基站300，并且在使用基站300的资源时被提供超可靠和低等待时间通信(URLLC)服务。与URLLC服务相关的流量(用户平面流量)由UPF 200处理。更详细地，当SMF 100向UPF 200发送用于流量处理的规则时，UPF 200基于所发送的规则来处理与URLLC服务相关的流量或各种其它流量。

此时，可根据上述规则测量UPF 200是否正在处理与URLLC服务相关的流量。如果根据规则与URLLC服务相关的流量没有被处理，则在URLLC服务中可能出现问题，因此可以确定原因并采取补救措施来解决该原因。

因此，根据实施方式，SMF 100将用于流量处理的状态的测量规则发送到UPF 200。当UPF 200从SMF 100接收测量规则时，UPF 200基于接收的测量规则测量流量处理的状态，并将测量结果发送到SMF 100。例如，测量结果可以具体包括关于UPF 200的哪个部分有问题的信息。如果SMF 100从UPF 200接收关于流量处理的状态的信息，并且在UPF 200的特定部分中存在问题，则SMF 100基于所接收的信息考虑预定的补救措施以解决特定部分的问题，并将预定的补救措施发送到UPF 200。然后，UPF 200执行从SMF 100接收的预定补救措施。

这里，关于UPF 200测量的流量处理的状态的信息还可包括测量流量处理的状态的地点的信息。以下是可以测量流量处理的状态的地点的候选组的示例，但是候选组不限于此。

-UPF 200的用于与基站300的流量的输入/输出的第一端口

-UPF 200的用于与DN 400的流量的输入/输出的第二端口

-UPF 200的用于与连接到SMF 100的另一UPF的流量的输入/输出的第三端口

-为执行UPF 200中的预定功能而提供的模块的端口

在下文中，将描述由SMF 100执行的流量处理的监视方法或测量方法的过程。

图3示出了例示根据实施方式的由SMF 100执行的流量处理的监视方法的过程的图。然而，因为图3仅仅是示例，所以本公开的思想不限于图3所示的思想。

参照图3，在步骤S100中，SMF 100将用于流量处理的状态的测量规则发送到UPF200。图4示出了测量规则的示例。参考图4，在测量规则中可以包括用于识别测量规则的标识(ID)(在图4中，它被示为UP测量请求ID值)、操作模式、测量标准/描述、测量地点、测量方法、测量时段以及等待时间和吞吐量的阈值。

其中，操作模式指示UPF 200将流量处理的状态发送到SMF 100的条件。操作模式中的“事件”模式是如果预定事件发生则UPF 200将流量处理的状态发送到SMF 100的模式。“周期性”模式是UPF 200每预定周期将流量处理的状态发送到SMF 100的模式。“自”模式是当UPF 200中的预定条件被满足时UPF 200将流量处理的状态发送到SMF 100的模式。

接下来，测量标准/描述是用于指定作为测量目标的流量的信息。换言之，满足测量标准的流量可以是测量目标。

通过使用测量标准，可以以流量为单位、以流为单位或以会话为单位指定测量目标。此外，根据实施方式的测量标准可以指定关于特定客户的所有流量(例如通配符“*”)，并且如果指定了关于特定客户的所有流量，则可以通过使用下面提到的测量标准来逐步地指定所有流量中的特定流量。

测量标准可以包括各种类型的项目。例如，n元组或诸如源IP、目的地IP、源端口、目的地端口和协议这样的分组的字段可被包括在测量标准中，但不限于此。

此外，测量地点是指定UPF 200将测量流量处理的状态的地点的信息。测量地点的候选组如上所述，并且候选组(包括端口a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k和l)如图5所示。

-UPF 200的用于与基站300的流量的输入/输出的第一端口a

-UPF 200的用于与DN 400的流量的输入/输出的第二端口b

-UPF 200的用于与连接到SMF 100的另一UPF的流量的输入/输出的第三端口c

-为执行UPF 200中的预定功能而提供的模块的端口e，f，g，h，i，j，k和l

这里，可以在UPF 200中提供多个“为执行UPF 200中的预定功能而提供的模块”。例如，UPF 200可包括执行根据分组检测规则(PDR)的功能的模块、执行根据转发动作规则(FAR)的功能的模块、执行根据QoS实施规则(QER)的功能的模块以及执行根据使用报告规则(URR)的功能的模块中的至少一个。此外，端口e，f，g，h，i，j，k和l也可以包括在测量地点的候选组中，其中通过端口e，f，g，h，i，j，k和l将流量输入到这些模块中的每一个或从这些模块中的每一个输出。

在图7中将更详细地描述在测量地点执行测量的处理。

再次参考图4，测量方法是指示获得下述时间信息的方法的信息，所述时间信息指示何时已经执行流量处理。例如，如果测量方法是“分组中的时间戳”，则测量方法是使用记录在分组的报头中的时间的方法，而如果测量方法是“系统中的时间戳”，则测量方法是使用UPF 200等中提供的原子钟的方法。

测量时段是指用于测量流量处理的状态的时间段。此外，等待时间和吞吐量的阈值可以包括在测量规则中。

当上述测量规则被从SMF 100发送到UPF 200时，UPF 200基于测量规则测量流量处理的状态，并且SMF 100在步骤S110接收测量结果。图6示出了例示SMF 100从UPF 200接收的测量结果的图。参照图6，测量结果可包括指示发生的事件的操作模式、指示作为目标测量的流量的测量标准、指示测量流量的地点的测量地点、指示获得执行测量时的时间信息的方法的测量方法、指示执行测量的时间段的测量时段以及指示测量值的等待时间(和辅助值)和吞吐量(和辅助值)。

换言之，测量结果包括关于'当在特定地点测量特定流量达预定时段时的等待时间和吞吐量'的信息。该信息指示UPF 200是否正在根据从SMF 100发送的测量规则来处理流量。此外，如果UPF 200不同于测量规则来处理，则该信息指示正在执行处理的地点和当时的状态。

SMF 100基于在步骤S110中从UPF 200接收的测量结果来考虑预定补救措施，并在步骤S120中将所考虑的补救措施发送到UPF 200。

具体地，例如，SMF 100可以识别出从UPF 200接收的测量结果包括示出“事件”和“紧急”二者的信息。在这种情况下，SMF 100可以考虑减少分配给由UPF 200管理的UE当中的未配备URLLC服务的UE的UPF 200的资源的补救措施。这里，“减少资源”可包括例如丢弃与未配备URLLC服务的UE相关的分组、调整未配备URLLC服务的UE的QoS相关值以及调整与报告未配备URLLC服务的UE的分组使用相关的参数中的至少一个，但不限于此。

可替换地，SMF 100可以缩短从UPF 200接收的会话报告请求的时段，并且因此，UE生成新会话的请求可以比以前受限。

或者，SMF 100可以基于测量结果确定根据测量规则UPF 200不再能够处理流量。在这种情况下，SMF 100可以对由UPF 200管理的UE当中的配备URLLC服务的UE考虑由不同于UPF 200的另一UPF管理的补救措施。

如上所述，根据实施方式，可测量或监视UPF 200是否正在根据从SMF 100接收的测量规则来处理流量，并且如果与测量规则不同地执行处理，则可测量或监视执行处理的地点以及当时的流量处理的状态。因此，如果基于测量结果存在问题，则SMF 100可考虑补救措施来解决该问题，并可将补救措施发送到UPF 200以使UPF 200根据补救措施来操作。因此，可以监视URLLC服务是否被平稳地提供给5G通信系统中的UE 500。

在下文中，将描述由UPF 200执行的流量处理的监视方法的过程。

图7示出了例示根据实施方式的由UPF 200执行的流量处理的监视方法的流程图。然而，由于图7仅仅是示例，本公开的思想不限于图7所示的那些。

参照图7，在步骤S200中，UPF 200从SMF 100接收测量规则。在步骤S200中接收的测量规则与在图3所示的步骤S100中由SMF 100发送到UPF 200的测量规则相同，并且因为已经在图4中描述了测量规则，所以将省略其描述。

此后，在步骤S210中，UPF 200基于在步骤S200中从SMF 100接收的测量规则来测量与URLLC服务相关的流量的处理状态。例如，如图4所示，可以假设UPF 200从SMF 100接收到测量规则。在这种情况下，UPF 200根据测量规则在测量地点测量流量状态。在测量时，根据测量方法中规定的方法测量测量时间。如果操作模式是“事件”，则当预定事件发生时，UPF 200将测量结果发送到SMF 100。当发送时，还发送在测量地点测量的等待时间和辅助值或吞吐量和辅助值。

这里，将以UPF 200在测量地点测量流量状态的操作为例进行描述。

(示例1)可以测量在特定模块中处理流量时的时间。在这种情况下，测量地点可以被指定为UPF 200或UPF 200中的每个模块(PDR，FAR，QER和URR)中的一个。例如，当UPF 200被指定为测量地点时，从流量输入端口a到流量从端口b输出的时间段被测量为等待时间。当PDR、FAR、QER或URR被指定为测量地点时也是如此。

(示例2)可以测量在至少两个模块中处理流量时的时间。在这种情况下，至少两个模块可以被指定为测量地点。例如，如果PDR和FAR被指定为测量地点，则从流量输入到端口e然后从端口f输出到流量输入到端口g然后从端口h输出的时间段被测量为等待时间。

(示例3)可以测量在一个模块和另一个模块之间传输流量时的时间。在这种情况下，测量地点可以是分开的UPF 200A和UPF 200B，并且，例如，从流量从端口c输出到流量输入到端口d的时间段被测量为等待时间。

(示例4)可以测量特定接口上的流量的传输时间。例如，当端口a被指定为测量地点时，从流量通过端口a从UPF 200A发送到基站300时到流量再次通过端口a从基站300发送到UPF 200A时的时间段(换言之，往返时间)可被测量为等待时间。在这种情况下，通过N3接口发送和接收流量。当端口b被指定为测量地点时也是如此，并且在这种情况下，通过N6接口发送和接收流量。

(示例5)示例1至4示出了基于单个流量测量时间段。或者，可以以多个流量、包括多个流量的流或包括多个流的会话为单位应用上述示例1至4。例如，如果包括多个流量的流被应用于示例1，则从包括在流中的所有流量被输入到端口a到从端口b输出所有流量的时间段被测量为等待时间。此外，如果包括多个流量的流被应用于示例2，则从包括在流中的所有流量被输入到端口e然后从端口f输出到所有流量被输入到端口g然后从端口h输出的时间段被测量为等待时间。这里，可以基于(双向)n元组或每个流量的字段来识别多个流量是输入到每个端口还是从每个端口输出。

此后，在步骤S220中，UPF 200将在步骤S210中测量的处理状态的测量结果发送到SMF 100。在步骤S200中，根据从SMF 100接收的测量规则中的操作模式发送测量结果。换言之，如果操作模式是'事件'，则当预定事件发生时发送测量结果，而如果操作模式是'周期性'，则周期性地发送测量结果。

在步骤S220中将测量结果发送到SMF 100之后，SMF 100可以基于测量结果考虑预定补救措施。在步骤S230中，UPF 200接收并执行补救措施。根据实施方式，可以不执行步骤S230。由于已经描述了在步骤S230中执行的补救措施，因此将省略其描述。

如上所述，根据实施方式，可测量或监视UPF 200是否根据从SMF 100接收的测量规则来处理流量，并且如果与测量规则不同地执行处理，则可测量或监视执行处理的地点及其当时的状态。因此，如果基于测量结果存在问题，则SMF 100可以考虑补救措施来解决该问题，并且可以将补救措施发送到UPF 200，使得UPF 200根据补救措施来操作。

如上所述，本领域技术人员将理解，本公开可以以其他形式实施而不改变其技术思想或必要特征。因此，应当理解，上述实施方式仅仅是示例，并不旨在限制本公开。本公开的范围由所附权利要求而不是详细描述来限定，并且权利要求的含义和范围以及从其等同物导出的所有改变和修改应被解释为包括在本公开的范围内。

工业实用性

根据实施方式，可以监视URLLC服务是否被平稳地提供给5G通信系统中的终端。

Claims (20)

1.一种监视由会话管理功能SMF执行的流量处理的方法，所述方法包括以下步骤：

向用户平面功能UPF发送用于流量处理的状态的测量规则；以及

响应于所发送的测量规则从所述UPF接收关于所述流量处理的状态的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量规则包括以下各项中的至少一者：所述UPF将所述流量处理的状态发送到所述SMF的条件、测量所述流量处理的状态的测量地点、用于指定作为测量目标的流量的信息、获得与所述流量处理的状态相关的时间的方法、执行测量的时间段以及测量结果的类型。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述测量地点包括以下各项中的至少一者：所述UPF的用于与无线电接入网RAN的流量的输入/输出的第一端口、所述UPF的用于与数据网络DN的流量的输入/输出的第二端口、所述UPF的用于与连接到所述SMF的另一UPF的流量的输入/输出的第三端口以及执行所述UPF中提供的预定功能的模块的第四端口。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述测量地点包括以下各项中的至少一者：用于执行根据分组检测规则PDR的功能的模块的端口、用于执行根据转发动作规则FAR的功能的模块的端口、用于执行根据QoS实施规则QER的功能的模块的端口以及用于执行根据使用报告规则URR的功能的模块的端口。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流量包括与配备超可靠低等待时间通信URLLC服务的用户设备UE的所述URLLC服务相关的流量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，关于所述流量处理的状态的信息包括以下各项的至少一者：指示是周期性地还是响应于预定事件接收关于所述流量处理的状态的信息的信息、关于测量所述流量处理的状态的测量地点的信息、用于指定作为测量目标的流量的信息、获得与所述流量处理的状态相关的时间的方法、执行测量的时间段以及测量结果的信息。

7.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：

基于所接收的关于所述流量处理的状态的信息制订预定补救措施；以及

向所述UPF传送所述预定补救措施。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定补救措施包括调整分配给由所述UPF管理的UE当中的未配备所述URLLC服务的UE的所述UPF的资源。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，调整所述资源包括以下各项中的至少一者：丢弃包括未配备所述URLLC服务的所述UE的流量的分组、调整未配备所述URLLC服务的所述UE的QoS相关值以及调整与未配备所述URLLC服务的所述UE的分组使用的报告相关的参数。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定补救措施包括将由所述UPF管理的UE当中的配备所述URLLC服务的UE控制为由连接到所述SMF的除所述UPF之外的另一UPF管理。

11.一种监视由用户平面功能UPF执行的流量处理的方法，所述方法包括以下步骤：

从会话管理功能SMF接收用于流量处理的状态的测量规则；

基于所传送的测量规则来测量所述流量处理的状态；以及

将所述流量处理的状态的测量结果发送到所述SMF。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，接收的测量规则包括以下各项中的至少一者：所述UPF将所述流量处理的状态发送到所述SMF的条件、测量所述流量处理的状态的测量地点、用于指定作为测量目标的流量的信息、获得与所述流量处理的状态相关的时间的方法、执行测量的时间段以及测量结果的类型。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述测量地点包括以下各项中的至少一者：所述UPF的用于与无线电接入网RAN的流量的输入/输出的第一端口、所述UPF的用于与数据网络DN的流量的输入/输出的第二端口、所述UPF的用于与连接到所述SMF的另一UPF的流量的输入/输出的第三端口以及执行所述UPF中提供的预定功能的模块的第四端口。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述测量地点包括以下各项中的至少一者：用于执行根据分组检测规则PDR的功能的模块的端口、用于执行根据转发动作规则FAR的功能的模块的端口、用于执行根据QoS实施规则QER的功能的模块的端口以及用于执行根据使用报告规则URR的功能的模块的端口。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，用于指定作为测量目标的流量的信息被用来指定包括与配备超可靠低等待时间通信URLLC服务的用户设备UE的所述URLLC服务相关的流量的流量。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，关于所述流量处理的状态的信息包括以下各项中的至少一者：指示关于所述流量处理的状态的信息是周期性地还是响应于预定事件被发送到SMF的信息、关于测量所述流量处理的状态的测量地点的信息、用于指定作为测量目标的流量的信息、获得与所述流量处理的状态相关的时间的方法、执行测量的时间段以及测量结果的信息。

17.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括以下步骤：

从所述UPF接收基于关于所述流量处理的状态的测量信息而制订的预定补救措施。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述预定补救措施包括调整分配给由所述UPF管理的UE当中的未配备所述URLLC服务的UE的所述UPF的资源。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，调整所述资源包括以下各项的至少一者：丢弃包括未配备所述URLLC服务的所述UE的流量的分组、调整未配备所述URLLC服务的所述UE的QoS相关值以及调整与未配备所述URLLC服务的所述UE的分组使用的报告相关的参数。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述预定补救措施包括控制配备所述URLLC服务的UE由连接到所述SMF的除所述UPF之外的另一UPF管理。

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