CN113170349A - 在通信网络中用于时间敏感通信的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于实现基于应用的服务质量通知方案的装置和方法，特别是用于5G通信网络(100)中的URLLC服务。根据第一方面，本发明涉及用于在通信网络(100)中提供通信服务的网络应用实体(107；105a)，其中，网络应用实体(107；105a)被配置为向通信网络(100)的网络管理和/或控制实体(105b；109a)提供通信服务质量信息，特别是通信服务质量度量值。
Description
技术领域
通常，本发明涉及通信网络。更具体地，本发明涉及用于实现基于应用的服务质量通知方案的设备和方法，特别是对于5G通信网络中的URLLC服务。
背景技术
3GPP TS 23.501v15.1.0中指定的5G系统架构未考虑超可靠的低延迟通信(ultra-reliable low-latency communication，URLLC)功能。3GPP TR 22.804“垂直域中自动化通信的研究”和3GPP TS 22.261“5G系统的服务要求”中提供了有关URLLC用例和场景的一些背景信息。当前的工业自动化技术正在考虑不同的有线/无线通信技术，例如现场总线系统、工业以太网系统或无线通信系统，以连接分布式自动化功能。3GPP TR22.804总结了当前行业中使用的各种技术，并解释了支持URLLC服务的5G系统的特殊挑战/要求。
因此，需要用于实现基于应用的服务质量通知方案的改进的设备和方法，特别是针对5G通信网络中的URLLC服务。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于实现基于应用的服务质量通知方案的改进设备和方法，特别是对于5G通信网络中的URLLC服务。
通过独立权利要求的主题实现前述和其他目的。根据从属权利要求、说明书和附图，进一步的实现形式是显而易见的。
更具体地，根据第一方面，本发明涉及用于在通信网络，特别是5G通信网络中提供通信服务，特别是URLLC服务的网络应用实体。所述网络应用实体被配置为向通信网络的网络管理和/或控制实体提供通信服务质量信息，特别是通信服务质量度量值。URLLC服务可以包括例如工业通信服务、时敏网络(time sensitive network，TSN)通信服务、汽车(即V2X或eV2X)通信服务等。可以以通知消息的形式提供通信服务质量信息。此外，可以以请求/响应消息传递和/或订阅/通知消息传递的形式交换通信服务质量信息(例如，类似于在由3GPP TS 23.501v15.1.0指定的5G系统体系结构中定义的基于服务的体系结构(servicebased architecture，SBA)中使用的消息传递技术)。
在第一方面的另一可能的实现形式中，所述网络应用实体还被配置为从应用层上行消息中提取定时信息(所述应用层消息从作为通信服务的一部分的用户设备接收)，特别是一个或多个时间戳，来确定基于定时信息的通信服务质量信息，并将通信服务质量信息提供给所述网络管理和/或控制实体。定时信息，特别是时间戳，可以例如指示应用层下行消息的生成时间和/或示出应用层下行消息的执行时间的偏移值，即，在接收节点处的相应数据包。
所述网络应用实体可以被实现为应用服务器，其中，所述应用服务器被配置为从用户设备接收应用层消息。所述应用服务器可以位于通信网络的核心网络中和/或与通信网络进行通信的云网络(例如，第三方网络)中。
可选地，所述网络应用实体可以是在通信网络中实现的应用功能，其中，应用功能被配置为从在用户设备和提供通信服务的应用服务器之间交换的应用层消息中提取定时信息。
在第一方面的另一可能的实现形式中，所述网络应用实体被配置为经由通信网络的另一通信路径从在用户设备接收的另一应用层消息中提取进一步的定时信息，以及基于所述定时信息和所述进一步的定时信息来确定通信服务质量信息。
在第一方面的另一可能的实现形式中，所述网络应用实体被配置为从通信网络的用户设备接收所述通信服务质量信息，其中，所述用户设备已从作为所述通信服务的一部分的所述网络应用实体接收的应用层消息中提取定时信息，并且所述用户设备已基于所述定时信息确定所述通信服务质量信息。
在第一方面的另一种可能的实现形式中，所述网络应用实体被配置为从通信网络的用户设备接收定时信息，其中，所述定时信息已由所述用户设备从作为通信服务的一部分从所述网络应用实体接收的应用层消息中提取，并基于所述定时信息来确定所述通信服务质量信息。
在第一方面的另一可能的实现形式中，所述通信服务质量信息包括通信服务质量度量值，其中，所述网络应用实体被配置为在所述通信服务质量度量值大于或等于或小于阈值的情况下，向所述网络管理和/或控制实体提供所述通信服务质量信息，其中，该阈值可以由网络应用实体预先配置。
在第一方面的另一可能的实现形式中，所述网络应用实体被配置为周期性地或非周期性地将所述通信服务质量信息提供给所述网络管理和/或控制实体。
在第一方面的另一可能的实现形式中，通信服务质量信息包括通信服务的端到端延迟和/或抖动，和/或，所述网络应用实体被配置为进一步提供服务质量(QoS)类别标识符、会话标识符和/或与到网络管理和/或控制实体的通信服务质量信息相关联的会话标识符和/或流标识符。
根据第二方面，本发明涉及用于通信网络中的通信服务的QoS监测的网络管理和/或控制实体。所述网络管理和/或控制实体被配置为从通信网络的用户设备和/或网络应用实体接收通信服务质量信息，并基于所述通信服务质量信息调整通信网络以提高所述通信服务的QoS。
所述网络管理和/或控制实体可以是管理面实体和/或控制面实体。例如，实现为分布式实体或功能，其在核心网络中具有某些功能并且在通信网络的管理面中具有某些功能。例如，网络管理和/或控制实体可以被实现为接入和移动性管理功能(access andmobility management function，AMF)、策略和控制功能(policy and control function，PCF)、会话管理功能(session management function，SMF)或作为在通信网络的核心网络和/或管理面中实现的另一种功能。
在第二方面的另一可能的实现形式中，所述网络管理和/或控制实体被配置为通过以下操作中的一个或多个来调整通信网络：为正在进行的通信会话重新选择用户面功能(user plane function，UPF)和/或无线接入网(radio access network，RAN)(例如，分布式单元(distributed unit，DU)改变、小区重新选择、到另一小区的切换和波束重新选择)；为新的通信会话选择新的用户面功能(UPF)和/或RAN；重新安排一个或多个网络功能；和/或RAN中的半永久调度(semi-persistent scheduling，SPS)配置的重新配置。重新选择过程还可能意味着配置更新或改变，例如以满足QoS要求。
根据第三方面，本发明涉及一种被配置为使用由通信网络中的网络应用实体提供的通信服务的用户设备。所述用户设备被配置为向所述通信网络的网络应用实体和/或通信网络的网络管理和/或控制实体提供通信服务质量信息，特别是通信服务质量度量值。用户设备可以包括固件，其中，所述固件被配置为向所述网络应用实体和/或所述网络管理和/或控制实体提供所述通信服务质量信息。URLLC服务可以包括例如工业通信服务、时间敏感网络(time sensitive network，TSN)通信服务、汽车(即V2X或eV2X)通信服务等。可以以通知消息的形式提供所述通信服务质量信息。此外，可以以请求/响应消息传递和/或订阅/通知消息传递的形式交换所述通信服务质量信息(例如，类似于在3GPP TS 23.501v15.1.0指定的5G系统架构中定义的基于服务的架构(service based architecture，SBA)中使用的消息传递技术)。
在第三方面的另一可能的实现形式中，所述用户设备被配置为从通信网络的网络应用实体接收的应用层消息中提取定时信息，特别是一个或多个时间戳，并基于所述定时信息来确定所述通信服务质量信息。
在第三方面的另一可能的实现形式中，所述用户设备被配置为经由通信网络的另一通信路径从网络应用实体接收的另一应用层消息中提取另外的定时信息，特别是一个或多个另外的时间戳，并基于所述定时信息和所述另外的定时信息，确定所述通信服务质量信息。
在第三方面的另一可能的实现形式中，所述用户设备被配置为向所述网络应用实体提供所述通信服务质量信息，以将所述通信服务质量信息转发给所述通信网络的网络管理和/或控制实体。
在第三方面的另一可能的实现形式中，所述通信服务质量信息包括通信服务质量度量值，其中，所述用户设备被配置为在所述通信服务质量度量值大于或等于或小于阈值的情况下，向所述网络应用实体和/或网络管理和/或控制实体提供所述通信服务质量信息；其中，该阈值可以由所述网络应用实体预先配置。
可替换地或附加地，所述用户设备可以被配置为周期性地或非周期性地向通信网络的网络应用实体和/或通信网络的网络管理和/或控制实体提供通信服务质量信息。周期性地或非周期性地报告的通信服务质量信息可以包含平均测量的延迟/抖动、最大延迟/抖动和/或延迟/抖动测量时间序列。
所述通信服务质量信息可以包括通信服务的端到端延迟和/或抖动，和/或，所述网络设备被配置为进一步提供服务质量(QoS)类别标识符、会话标识符和/或与至网络应用实体和/或至网络管理和/或控制实体的通信服务质量信息相关联的会话标识符和/或流标识符。
因此，本发明的实施例基于在接收节点中的应用层使用定时信息，特别是一个或多个时间戳，同时测量通信服务质量度量值，例如每个接收数据包的端到端延迟和/或抖动值。一旦在接收节点处执行了测量，所述接收节点就可以生成通知消息并将通知消息发送到发送节点。根据本发明的实施例，所述通知消息(由发送节点接收)可以被网络用于以下一个或多个目的。
根据本发明的实施例，所述通知消息允许更好地理解一个或多个用户面功能(UPF)与通信网络的无线接入网(RAN)之间的每个传输路径的长期传输特性/统计，基于该信息，对正在进行的协议数据单元(PDU)会话执行UPF和/或RAN重新选择，或对新PDU会话执行UPF和/或RAN选择。重新选择过程还可以暗示配置更新或改变，例如以满足QoS要求。
根据本发明的实施例，所述通知消息允许做出关于UPF和RAN之间的每个传输路径的传输质量的预测。基于这样的预测，可以执行UPF和/或RAN重新选择。重新选择过程还可以意味着配置更新或改变，例如以满足QoS要求。
根据本发明的实施例，所述通知消息允许理解UPF和RAN之间的每个传输路径的短期传输特性/统计。在这种情况下，如果连续数据包经历延迟/抖动问题，则可以预期来自核心网(core network，CN)侧或无线接入网(RAN)侧的更快反应。
因此，本发明的实施例提供了用于5G通信网络中的URLLC服务的有利的应用层延迟/抖动通知机制。通过使用这种有利的通知机制，5G系统，5GS(包括5G核心(5GC)，5G-RAN)可以提供对URLLC服务流的更好的端到端QoS控制。此外，由于使用了应用程序层中当前可用的时间戳信息，因此不需要较低层的额外时间戳开销。本发明实施例提供的机制可以与其他QoS监测机制互补使用(如提高监测精度，考虑跨层因素调整其他监测方案的监测结果，在其他监测机制不可用时使用)或根据应用情况单独使用。
本发明的实施例允许扩展5G通信网络中的信令过程，以便改善网络监测能力，特别是对于URLLC类型的服务。可以预见，5G通信网络将适应各种第三方应用程序和垂直使用案例。本发明的实施例提供了用于在第三方应用/垂直之间进行与QoS相关的信息交换的增强过程，其促进了应用/垂直的QoS保证。
在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求书，其他特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
在下面参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中：
图1a是示出由本发明的实施例实现的用于下行业务的通知消息和/或通知响应流的示意图；
图1b是示出由本发明的另一实施例实现的用于下行业务的通知消息和/或通知响应流的示意图；
图2是示出由本发明的实施例针对图1的通知消息流实现的通知消息和/或通知响应信令的示意图；
图3a是示出由本发明的实施例实现的用于上行业务的通知消息和/或通知响应流的示意图；
图3b是示出由本发明的另一实施例实现的用于上行业务的通知消息和/或通知响应流的示意图；
图4是示出由本发明的实施例针对图3的通知消息流实现的通知消息和/或通知响应信令的示意图；
图5是示出由本发明的另一实施例实现的用于下行业务的通知消息流的示意图；
图6是示出由本发明的另一实施例实现的用于上行业务的通知消息流的示意图；
图7是示出由本发明的另一实施例实现的用于下行业务的通知消息流的示意图；
图8是示出由本发明的另一实施例实现的用于下行业务的通知消息流的示意图；
图9是示出由本发明的实施例针对图8的通知消息流实现的通知消息和/或通知响应信令的示意图；
图10是示出由本发明的另一实施例针对图8的通知消息流另一实施例实现的通知消息和/或通知响应信令的示意图；和
图11是示出由本发明的实施例实现的通知报告类型选择过程的示意图。
在下文中，相同的附图标记表示相同或至少在功能上等效的特征。
具体实现方式
在以下描述中，参考了附图，这些附图形成了本公开的一部分，并且通过说明的方式示出了本发明的实施例的特定方面或其中可以使用本发明的实施例的特定方面。应该理解，本发明的实施例可以用在其他方面，并且包括未在附图中描绘的结构或逻辑变化。因此，以下详细描述不应被视为限制性的，并且本发明的范围由所附权利要求书限定。
例如，应当理解，与所描述的方法有关的公开对于配置为执行该方法的相应装置或系统也可以成立，反之亦然。例如，如果描述了一个或多个特定方法步骤，则相应的装置可以包括一个或多个单元，例如功能单元，以执行一个或多个方法步骤(例如，一个单元执行一个或多个步骤，或多个单元分别执行多个步骤中的一个或多个)，即使未在附图中明确描述或说明的一个或多个单元。另一方面，例如，如果基于一个或多个单元(例如功能单元)来描述特定装置，则相应的方法可包括执行一个或多个单元的功能的一个步骤(例如，执行一个或多个单元的功能的一个步骤，或每个执行一个或多个单元的功能的多个步骤)，即使未在附图中明确描述或说明这样一个或多个步骤。此外，应理解，除非另外特别指出，否则本文描述的各种示例性实施例和/或方面的特征可以彼此组合。
图1a是示出了在通信网络100，特别是5G通信网络100中实现的通知消息流的图。如将在下面更详细描述的，通信网络100包括或被配置为服务一个或多个用户设备101。用户设备101被配置为使用由通信网络100提供的通信服务，特别是URLLC服务。在一个示例中，URLLC服务可以包括例如工业通信服务、时敏网络(TSN)通信服务、汽车(即V2X或eV2X)通信服务等。如图1a所示，通过使用无线电资源控制(radio resource control，RRC)层和/或非接入层(non-access stratum，NAS)层，用户设备101被配置为经由通信网络100的无线接入网(RAN)103与通信网络100进行通信。
如图1a所示，可以在用户设备101上执行应用101a，该应用101a在用户设备101上实现该通信服务。在应用层，用户设备101(更具体地说，应用101a)被配置为与网络应用实体通信，该网络应用实体被配置为向用户设备101提供通信服务。在图1所示的实施例中，网络应用实体被实现为应用服务器107，其执行用于向用户设备101提供通信服务的应用107a。应用服务器107可以位于通信网络100的核心网络105中和/或与通信网络100通信的云网络中。如将在下面更详细地描述的，在本发明的另一实施例中，向用户设备101提供通信服务的网络应用实体可以由通信网络100的核心网络105的应用功能105a来实现。
如下面将更详细描述的，网络应用实体，特别是应用服务器107，被配置为向通信网络100的网络管理和/或控制实体提供通信服务质量信息，特别是通信服务质量度量值，用于通信网络100中的通信服务的服务质量(quality of service，QoS)监测。网络管理和/或控制实体被配置为从网络应用实体，特别是应用服务器107和/或从用户设备101接收通信服务质量信息，以及基于通信服务质量信息来调整通信网络100以改善通信服务的QoS。因此，用户设备101被配置为向网络应用实体，特别是通信网络100的应用服务器107和/或通信网络100的网络管理和/或控制实体提供通信服务质量信息。
网络管理和/或控制实体可以是管理面实体和/或控制面实体，例如，实现为分布式实体或功能，其具有核心网络105中的某些功能和通信网络100的管理面中的某些功能。例如，如图1a所示，网络管理和/或控制实体可以是位于接入和移动性管理功能(AMF)105b、策略和控制功能(PCF)105b、会话管理功能(SMF)105b或作为在通信网络的核心网络105中实现的另一种类型的功能。可选地或附加地，如图1b所示，网络管理和/或控制实体可以位于通信网络105的管理面109中的网络功能109a中，例如网络切片子网管理功能(networkslice subnet management function，NSSMF)、网络切片管理功能(network slicemanagement function，NSMF)、管理和编排(management and orchestration，MANO)、开放管理功能(exposure governance management function，EGMF)、性能管理(performancemanagement，PM)、故障管理(fault management，FM)、配置管理(configurationmanagement，CM)等。
如图1a所示，可以以通知消息的形式提供通信服务质量信息。在一个实施例中，通信服务质量信息可以包括例如通信服务的端到端延迟和/或抖动。
根据另一实施例，网络应用实体，特别是应用服务器107，还被配置为从作为通信服务的一部分的用户设备101接收的应用层上行消息中提取定时信息，尤其是一个或多个时间戳，并根据定时信息确定通信服务质量信息。定时信息，特别是时间戳可以指示例如应用层下行消息的生成时间和/或示出应用层下行消息的执行时间的偏移值，即在接收节点处的相应数据包。
根据另一实施例，用户设备101被配置为从网络应用实体接收的应用层消息中提取该定时信息，特别是一个或多个时间戳，具体地，应用服务器107作为通信服务的一部分，并且基于定时信息来确定通信服务质量信息。此外，用户设备101可以被配置为从网络应用实体，特别是应用服务器107接收的应用层消息中提取该定时信息，特别是一个或多个时间戳，并将提取的定时信息发送回网络应用实体，尤其是应用服务器107，作为通信服务的一部分，其中，定时信息可以被应用服务器107用于确定通信服务质量信息。
因此，本发明的实施例可以涉及核心网络CN 105内的通知消息(例如，包括请求/响应消息和/或订阅/通知消息的形式)，和/或管理面109和/或RAN 103，包括例如与应用层的交互作为第一选项，和/或RRC层，和/或NAS层作为第二选项。本发明的实施例可以基于以下假设：仅UE和应用服务器处的应用层被同步。因此，本发明的实施例可能不需要UE 101与RAN 103或UE 101与CN 105或RAN 103与CN 105之间的任何附加同步。根据本发明的实施例，应用层信息可以包括时间戳形式的定时信息，时间戳表示相应数据包的生成时间和/或偏移值，偏移值表示数据包在接收节点的执行时间，或者时间戳表示数据包在接收节点的执行时间。将会理解，基于一个或多个这样的时间戳，可以确定通信服务质量度量值，例如数据包抖动或端到端延迟。如果在5G网络100中使用了此类应用层信息，则可能不需要网络层的用户面QoS监测机制。如将在下面更详细描述的，本发明的实施例还可以涉及网络应用实体，特别是应用服务器107与通信网络100的核心网络105之间和/或网络应用实体，特别是应用服务器107和通信网络100的管理面109之间的通信。可以通过5G系统当前指定的接口或稍后可能指定的新接口来执行此类通信。
如已经描述的，图1a示出了针对下行业务情况的上述第一选项的通知消息流，即，核心网CN 105和RAN 103通过应用层交互进行通知，用于下行业务情况。在这种情况下，UE应用101a在接收到数据包时可以执行端到端的延迟和抖动测量。如果数据包通过了端到端延迟和抖动评估(即，在所需的延迟和抖动阈值之内接收到了数据包)，则可以将其交付以进行进一步处理。同时，UE应用程序101a生成通知消息，该通知消息将测量结果即通信服务质量信息通知应用服务器(application server，AS)107。如果测量结果超过某个阈值，这甚至可能会导致有原因的违规报告。此原因可能是延迟或抖动违规。一旦AS 107接收到通知消息，它就通过本发明实施例中提供的接口将该信息传递给5G核心网(5GC)105和无线电接入网(RAN)103。
阈值(例如，每个数据包的端到端延迟、每个数据包的抖动、平均端到端延迟、平均抖动等)可以由应用服务器107预先传送给UE 101以用于每种服务类型。还可以在不考虑任何种类的阈值的情况下发送通知消息，并且UE 101根据应用服务器107的配置进行报告。例如，应用服务器107可以要求UE 101在特定时间和特定持续时间开始报告。
图1b示出了另一实施例，其中，应用服务器107从用户设备101接收包括通信服务质量信息的通知消息，并向通信网络105的管理面109中以网络功能109a的形式实现的网络管理和/或控制实体转发该信息。
图2示出了针对下行业务情况的图1a所示的实施例的可能的通知信令(对于图1b所示的实施例可以实现类似的通知信令)。通知消息不仅可以包括延迟和抖动测量，即，通信服务质量信息，还包括QoS指示信息(例如，QoS指示可以是如LTE中的QCI，也可以在LTE-5G紧密互通和/或5G系统中所述的5QI的情况下使用)、会话ID和/或流ID信息。当AS 107经由本发明实施例中提供的接口(例如，用户面接口或控制面接口或管理面接口)向5GC 105发送通知消息时，5GC 105可以执行不同的操作，例如用户面功能(UPF)和/或RAN重选(例如，分布式单元(distribution unit，DU)改变、小区重选、切换到另一个小区以及波束重选)。此外，5GC 105可以将该信息传达给当前使用的UPF功能204，并且UPF 204可以检查其针对此特定会话/流的内部调度，并且还可以更改内部分配的QoS指示信息(例如，QoS指示可以是如LTE中的QCI，也可以在LTE-5G紧密互通的情况下使用，和/或如5G系统中所述的5QI)。此外，RAN 103和5GC 105还可以生成响应消息，并向AS 107报告将对会话/流采取何种动作。最终响应消息也可以由应用服务器(AS)107或应用功能(application function，AF)105a发送到UE 101。
图3a示出了上行业务场景，其中，AS 107在接收到上行数据包即上行方向上的应用层消息时执行端到端的延迟和抖动测量。如果数据包通过了端到端延迟和抖动评估(即，在所需的延迟和抖动阈值之内接收到了数据包)，则将其交付以进行进一步处理。同时，AS107通过接口生成通知消息，该通知消息将测量结果即通信服务质量信息通知5GC 105和RAN 103。类似地，如果测量结果超过某个阈值，这甚至可能创建违规报告，其原因可能是延迟或抖动违规。此外，还可以由AS 107或AF 105a将通知消息作为其上行传输的反馈信息发送给UE 101。
因此，根据一个实施例，AS 107或AF 105a被配置为向在通信网络100的核心网络105和/或管理面109中实现的网络管理和/或控制实体105b、109a发送包括通信服务质量信息的通知消息。此外，根据实施例，AS 107或AF 105a被配置为从作为通信服务的一部分从用户设备101接收的应用层上行消息中提取定时信息，特别是一个或多个时间戳，并基于定时信息来确定通信服务质量信息。
根据另一实施例，AS 107或AF 105a被配置为从UE 101接收定时信息，例如一个或多个时间戳，并基于该定时信息确定通信服务质量信息。在这种情况下，已经由UE 101从作为通信服务的一部分从AS 107或AF 105a接收的应用层消息中提取了定时信息。在进一步的实施例中，AS 107或AF 105a被配置为直接从UE 101接收通信服务质量信息。在这种情况下，UE 101已经提取了定时信息，例如，来自作为通信服务的一部分从AS 107或AF 105a接收的应用层消息的一个或多个时间戳，并且基于提取的定时信息确定通信服务质量信息。
与图3a所示的实施例相似的实施例在图3b中示出，其中，网络管理和/或控制实体109a被实现为通信网络100的管理面109中的网络功能109a。
图4示出了针对图3a所示的实施例的上行业务的可能的通知信令(对于图3b所示的实施例可以实现类似的通知信令)。通知消息不仅可以包括延迟和抖动测量，即通信服务质量信息，还包括QoS指示信息(例如，QoS指示可以是如LTE中的QCI，也可以在LTE-5G紧密互通的情况下使用，和/或如5G系统中所述的5QI)、会话ID和/或流ID信息。当AS 107经由本发明实施例中提供的接口(例如，用户面接口或控制面接口或管理面接口)向5GC 105发送通知消息时，5GC 105可以执行不同的操作，例如用户面功能(UPF)和/或RAN重选(例如，分布式单元(DU)改变、小区重选、切换到另一个小区以及波束重选)。此外，5GC 105可以将该信息传送到当前使用的UPF功能204，并且UPF 204可以检查其针对该特定会话/流的内部调度，并且还可以改变该流的内部分配的QoS指示信息。此外，RAN 103和5GC 105还可以生成响应消息，并向AS 107报告关于会话/流将采取何种动作。最终响应消息也可以由应用服务器(AS)107或应用功能(AF)105a发送到UE 101。
图5示出了针对下行业务的图3a所示的实施例的通知消息流(可以为图3b所示的实施例实现类似的通知信令)。在这种情况下，UE应用程序101a在接收到数据包时(或者直接从AS 107接收到，或者经由位于5GC 105中的应用功能(AF)105a接收到)可以执行端到端的延迟和抖动测量。类似于先前描述的实施例，当UE应用101a接收到数据包时，其可以执行端到端延迟和抖动测量。如果数据包通过了端到端延迟和抖动评估(即，在所需的延迟和抖动阈值之内接收到了数据包)，则将其交付以进行进一步处理。同时，UE应用101a生成通知消息，该通知消息经由应用功能(AF)105a将测量结果，即通信服务质量信息，通知应用服务器(AS)107a，其可以包括具有原因的违反报告。此原因可能是延迟或抖动违规。一旦AF105a接收到通知消息，它就通过本发明实施例提供的接口将该信息直接传递给其他5G核心网(5GC)105实体105b和无线接入网(RAN)103。
图6示出了相应的上行业务场景，其中，AF 105a在接收上行分组并将业务中继到AS 107时执行端到端延迟和抖动测量。更多细节请参考上面图5的描述。
图7示出了根据本发明的另一实施例的通知消息流。在这种情况下，可以在将通知消息提供给AF 105a的UE 101中实现固件101b。一旦AF 105a从UE固件101b接收到通知消息，它通过本发明实施例提供的接口将该信息直接传递到其他5G核心网(5GC)105实体105b和无线接入网(RAN)103。
图8示出了上述第二选项的通知消息流，即CN 105和RAN 103通知，包括例如RRC层和/或NAS层交互。在这种情况下，当UE应用101a生成通知消息时，该消息被发送到UE 101中的RRC和/或NAS层(即，UE调制解调器，如图8所示的协议栈示出)，UE调制解调器将消息传递到RAN 103(例如，经由RRC层)或CN 105(例如，经由非接入层(Non-Access Stratum，NAS)层)。RAN 103还可以通过标准化接口将通知消息传递给CN 105。这样的机制还可以用于上行业务，其方式是网络100(即RAN 103或5GC 105)可以生成通知消息并经由RRC和NAS信令将它们传送到UE 101。
图9示出了图8所示的实施例的可能的通知消息信令，考虑到UE与RAN和CN的交互以提供通知信息。在这种情况下，UE 101可以在提供通知信息的同时，例如通过RRC消息与RAN 103通信，例如通过NAS消息与CN 105通信。
图10示出了针对图8所示的实施例的另一种可能的通知消息信令，其中，当RAN103从UE 101接收到通知消息时，它执行会话的本地检查(例如，SPS调度检查)，并且还将通知消息直接中继到CN 105。
本发明的另一实施例利用通信网络100中的多路径传输场景。在这些多路径传输场景中，URLLC数据可以通过两个不同的通信路径(也可以是两个不同的移动网络运营商(public land mobile network，PLMN))进行传输。因此，根据与这种多路径传输场景相关的实施例，UE 101可以针对每个传输路径向AS 107或AF 105a或RAN 103发送不同的通知消息。在两个路径都属于同一会话(即，多归属会话)的情况下，除了会话ID(例如，路径ID、UPFID、PLMN ID)之外，还可以提供额外的标识符。
因此，在一个实施例中，用户设备101被配置为经由不同的通信路径向通信网络100的网络应用实体107、105a发送包括通信服务质量度量信息的至少两个通知消息。
根据另一实施例，用户设备101被配置为从经由另一通信路径从自网络应用实体107、105a接收的另一应用层下行消息中提取进一步的定时信息，特别是进一步的时间戳，以及基于所述定时信息和进一步的定时信息来确定通信服务质量信息。
同样，根据另一实施例，网络应用实体107、105a被配置为从经由另一通信路径的从用户设备101接收的另一应用层上行消息中提取进一步的定时信息，特别是进一步的时间戳，并基于该定时信息确定通信服务质量信息以及进一步的时间信息。
根据本发明的实施例，应用服务器107或应用功能105a可以将UE 101配置为关于某种通知类型，如图11所示。该通知类型配置可以考虑基于事件/阈值的报告(例如，超过特定阈值的延迟/抖动)和/或周期性或非周期性的报告。根据实施例，报告可以包括：在特定时间段(例如1秒)内的平均测量的延迟/抖动、在特定时间段(例如1秒)内的最大测量延迟/抖动和/或每个时间段(例如1秒)的延迟/抖动测量时间序列。
根据本发明的另一实施例，如上面已经描述的，可以考虑管理和编排层(management and orchestration，M&O)。核心网络(CN)105控制短期操作，例如与UE相关的会话管理，而M&O处理长期操作。因此，通知消息内容还可以用于收集长期统计。也就是说，通知消息内容可以例如用于网络层(即，CN、传输网(transport network，TN)或RAN)的短期动作，或者可以用于M&O层109的长期动作。例如，如果在一段时间内不能满足延迟要求，则M&O层109可以发起网络功能(network function，NF)109a的重新编排。重新编排可以意味着，例如，实例化更靠近RAN 103的用户面功能(UPF)，例如在边缘云或无线电云处，而不是在中心云处。M&O层决策可以为传输网络(TN)提供不同的要求，例如就延迟预算而言。另一个M&O决定可能是切片重新配置，以便将不同的延迟预算分配到网络层的域(例如CN、TN、RAN)。接入网(access network，AN)可以包括基于3GPP的RAN或不基于3GPP的AN，例如Wi-Fi网络或专用LAN。
如以上在图1b的上下文中已经描述的，M&O层109可以包含3GPP定义的功能，例如，通信服务管理功能(communication service management function，CSMF)、网络切片管理功能(NSMF)、网络切片子网管理功能(NSSMF)、管理数据分析功能(management dataanalytics function，MDAF)以及ETSI网络功能虚拟化(Network FunctionVirtualization，NFV)定义的网络功能(NF)编排所需的功能。开源功能也可以是M&O层的一部分，例如开放网络自动化平台(open network automation platform，ONAP)。通知消息内容因此可以被数据分析功能(例如，CN中的网络数据分析功能(network data analyticsfunction，NWDAF)和M&O中的MDAF)利用，其中，分析可由网络层(例如，SMF)中的控制功能和M&O层109(例如，性能管理，PM)中的管理功能使用。此外，这些分析可以在这些功能之间共享。例如，通知消息内容可以由NWDAF使用以生成分析，该分析可以与M&O层109中的MDAF共享。因此，CN 105和M&O 109可以共同做出关于控制或管理的决定。由这种分析功能生成的分析也可以用于新的切片设置中。该分析可以通过例如机器学习(machine learning，ML)或人工智能(artificial intelligence，AI)设计来生成。
通知消息内容还可以经由例如应用API通过应用中的网络公开功能或监测(例如，租户、客户或企业)或应用中的生命周期管理(life-cycle management，LCM)功能与M&O109直接共享。考虑分析或通知消息内容的操作级别也可以是中期的，例如重新配置半持久性调度(SPS)配置。
虽然本公开的特定特征或方面可能已经仅针对多个实现中的一个而公开，但是该特征或方面可以与其他实现的一个或多个其他特征或方面组合，这对于任何给定的或特定的应用是期望的和有利的。此外，如果在详细描述或权利要求书中使用术语“包括”、“拥有”、“具有”或其其他变体，则这些术语旨在以类似于术语“包括”的方式包括在内。此外，术语“示例性”、“举例”和“例如”仅仅意味着作为示例，而不是最佳或优先的。可以使用术语“耦合”和“连接”以及派生词。应当理解，这些术语可能已经被用于指示两个元件彼此协作或相互作用，而不管它们是直接物理接触还是电气接触，或者它们不是彼此直接接触。
尽管这里已经说明和描述了特定方面，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以用各种替代和/或等效实现来代替所示和描述的特定方面。本申请旨在覆盖本文讨论的特定方面的任何改编或变型。
尽管以下权利要求中的元素以带有相应标记的特定顺序来叙述，除非权利要求叙述另外暗示用于实现那些元件中的一些或全部的特定顺序，否则那些元件不必旨在限于以该特定顺序来实现。
根据上述教导，许多替代、修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。当然，本领域技术人员容易认识到，除了本文所描述的那些应用之外，本发明还有许多应用。尽管已经参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但是本领域技术人员意识到可以在不脱离本发明范围的情况下对其进行许多改变。因此，应理解，在所附权利要求书及其等同物的范围内，本发明可以不同于本文具体描述的方式来实践。
Claims (15)
1.一种用于在通信网络(100)中提供通信服务的网络应用实体(107；105a)，其中，所述网络应用实体(107；105a)被配置为向所述通信网络(100)的网络管理和/或控制实体(105b；109a)提供通信服务质量信息，特别是通信服务质量测量值。
2.根据权利要求1所述的网络应用实体(107；105a)，其中，所述网络应用实体(107；105a)还被配置为从应用层消息中提取定时信息，所述应用层消息从用户设备(101)接收，基于所述定时信息确定所述通信服务质量信息，并将所述通信服务质量信息提供给所述网络管理和/或控制实体(105b；109a)。
3.根据权利要求2所述的网络应用实体(107；105a)，其中，所述网络应用实体(107；105a)被配置为经由所述通信网络(100)的另一通信路径从所述用户设备(101)接收的另一应用层消息中提取进一步的定时信息，并基于所述定时信息和所述进一步的定时信息来确定所述通信服务质量信息。
4.根据权利要求1所述的网络应用实体(107；105a)，其中，所述网络应用实体(107；105a)被配置为从所述通信网络(100)的用户设备(101)接收所述通信服务质量信息。
5.根据权利要求1所述的网络应用实体(107；105a)，其中，所述网络应用实体(107；105a)被配置为从所述通信网络(100)的用户设备(101)接收定时信息，并基于所述定时信息来确定所述通信服务质量信息。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的网络应用实体(107；105a)，其中，所述通信服务质量信息包括通信服务质量度量值，并且其中，所述网络应用实体(107；105a)被配置为在所述通信服务质量度量值大于或等于或小于阈值的情况下向所述网络管理和/或控制实体(105b；109a)提供所述通信服务质量信息，其中，所述阈值可由所述网络应用实体(107；105a)预先配置。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的网络应用实体(107；105a)，其中，所述网络应用实体(107；105a)被配置为周期性地或非周期性地向所述网络管理和/或控制实体(105b；109a)提供所述通信服务质量信息。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的网络应用实体(107；105a)，其中，所述通信服务质量信息包括通信服务的端到端延迟和/或抖动，和/或，所述网络应用实体(107；105a)被配置为进一步向所述网络管理和/或控制实体(105b；109a)提供与通信服务质量信息相关联的服务质量QoS类标识符、会话标识符和/或流标识符。
9.一种用于对通信网络(100)中的通信服务进行QoS监测的网络管理和/或控制实体(105b；109a)，其中，所述网络管理和/或控制实体(105b；109a)被配置为从所述通信网络(100)的用户设备(101)和/或网络应用实体(107；105a)接收通信服务质量信息，并在所述通信服务质量信息的基础上，调整所述通信网络(100)以改善通信服务的QoS。
10.根据权利要求9所述的网络管理和/或控制实体(105b；109a)，其中，所述网络管理和/或控制实体(105b；109a)被配置为通过以下操作中的一个或多个来调整所述通信网络(100)：为正在进行的通信会话重新选择用户面功能和/或无线电接入网络；为新的通信会话选择新的用户面功能和/或新的无线电接入网络；和/或在通信网络(100)的无线接入网络中重新配置半持久调度配置。
11.一种用户设备(101)，被配置为在通信网络(100)中使用由网络应用实体(107；105a)提供的通信服务，其中，所述用户设备(101)被配置为向通信网络(100)的网络应用实体(107；105a)和/或网络管理和/或控制实体(105b；109a)提供通信服务质量信息，特别是通信服务质量度量值。
12.根据权利要求11所述的用户设备(101)，其中，所述用户设备(101)被配置为从所述通信网络(100)的所述网络应用实体(107；105a)接收的应用层消息中提取定时信息，并基于所述定时信息确定所述通信服务质量信息。
13.根据权利要求12所述的用户设备(101)，其中，所述用户设备(101)被配置为经由所述通信网络(100)的另一通信路径从所述网络应用实体(107；105a)接收的另一应用层消息中提取进一步的定时信息，并基于所述定时信息和所述进一步的定时信息来确定所述通信服务质量信息。
14.根据权利要求11或12所述的用户设备(101)，其中，所述用户设备(101)被配置为向所述网络应用实体(107；105a)提供所述通信服务质量信息，以将所述通信服务质量信息转发给所述通信网络(100)的网络管理和/或控制实体(105b；109a)。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的用户设备(101)，其中，所述通信服务质量信息包括通信服务质量度量值，并且其中，所述用户设备(101)被配置为在所述通信服务质量度量值大于或等于或小于阈值的情况下，向所述网络应用实体(107；105a)和/或所述网络管理和/或控制实体(105b；109a)提供所述通信服务质量信息，其中，所述阈值可由所述网络应用实体(107；105a)预先配置。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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