CN113383564A - 控制通信网络的操作模式 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于蜂窝通信网络的数据处理系统。该网络被配置为使能实现与用户设备的通信。数据处理系统被配置为控制通信网络f用于服务用户设备的操作模式。在本文中,操作模式由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的集合来表征。数据处理系统包括存储系统和处理器。存储系统适合用于存储指示地理区域的地理信息。地理区域独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置。处理器被配置为执行多个步骤。一个步骤包括获得指示用户设备位置的位置信息。另一步骤包括确定由位置信息指示的位置在由存储在存储系统中的地理信息指示的地理区域内。又一步骤包括,基于该确定,控制用于服务用户设备的网络的操作模式,使得该操作模式由所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第一集合来表征。
Description
技术领域
本公开涉及用于蜂窝通信网络的数据处理系统以及被配置为连接到这样的网络的用户设备。特别地,本公开涉及数据处理系统和用户设备,其被配置为基于指示用户设备的位置的位置信息来控制网络的操作模式。
背景技术
5G蜂窝通信技术旨在支持具有多样的功能和性能要求的不同垂直行业。5G将解决的关键特性之一是如不同垂直行业所期望的定制的无线接入。为此,网络切片的概念已经由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发,并在下文中称为“5G标准”的文件“3GPP TS 23.501V15.2.0(2018-06)”中描述。网络切片可以理解为提供特定网络能力和网络特性的逻辑网络。5G网络将能够实例化不同的网络切片,其中每个网络切片可以针对特定应用或特定类型的应用进行制定。网络切片类型的三个示例是第一类型适合用于处理5G增强移动宽带(eMBB),第二类型适合用于处理超可靠低时延通信(URLLC),以及第三类型适合用于处理大量物联网(MloT)。这些类型中的每一个然后将提供适当的网络能力和特性。例如,eMBB类型的切片提供了高吞吐量,而URLLC类型使能实现了非常低的等待时间。此外,MloT切片可以用能量高效的方式操作使得可以支持大量的设备。
根据特定的使用情况制定网络能力和特性有利于使能实现增加使用资源的效率。特别地,该制定使能实现增加通信网络可以处理的总负载,同时仍然能够满足不同类用户设备的给定服务质量要求。为了说明,我们考虑第一种场景,其中通信网络除了其他事物之外尤其服务于属于第一类用户设备的第一用户设备和属于第二类用户设备的第二用户设备。第一类用户设备要求以90%的确定性被服务,其等待时间至多为10 ms,而第二类用户设备要求以90%的确定性被服务,其等待时间至多为100 ms。然而,在该第一种场景中,通信网络不能向单独的用户设备区分其性能,例如通过处理具有高优先级的第一用户设备的数据分组和具有低优先级的第二用户设备的数据分组来区分。在该场景中,当通信网络上的总负载达到特定值时,将不满足第一类用户设备的等待时间要求,这可能引起这些用户设备的功能障碍(disfunction)。在第二种场景中,相同的网络服务于相同的第一和第二用户设备类,并且该网络确实能够区分其性能,特别是通过以比第二类用户设备的数据分组高的优先级处理第一类用户设备的数据分组来区分其性能。在该场景中,区分能力使得网络能够满足第一类和第二类用户设备二者的等待时间要求,即使当网络上的总负载达到所述特定值时。网络也就是说可以用更高的优先级处理第一类用户设备的数据分组,这有助于保持第一类用户设备的低等待时间。然后,第二类用户设备的数据分组用较低的优先级被处理,这增加了第二类用户设备的等待时间。然而,即使该增加的等待时间也可以非常好地满足第二类用户设备的等待时间要求,因此,在该第二种场景中,两类用户设备都可以继续运转,即使通信网络上的总负载已经达到特定值。因此,向特定用户设备区分网络性能使能实现增加资源使用的效率。
尽管上面描述了由性能差异以及特别是网络切片的概念带来的增加的效率,但是在本领域中存在对于甚至进一步增加通信网络中使用资源的效率的技术的需要。
发明内容
为此,公开了一种用于蜂窝通信网络的数据处理系统。该网络可以被配置为使能实现与用户设备的通信。数据处理系统可以被配置为控制用于服务用户设备的通信网络的操作模式。本文,操作模式可以由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的集合来表征。数据处理系统可以包括存储系统和处理器。存储系统可以适合用于存储指示地理区域的地理信息。地理区域可以独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置。处理器可以被配置为执行多个步骤。一个步骤可以包括获得指示用户设备位置的位置信息。另一步骤可以包括确定由位置信息指示的位置在由可以存储在存储系统中的地理信息指示的地理区域内。又一步骤可以包括,基于该确定,控制用于服务用户设备的网络的操作模式,使得该操作模式可以由所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第一集合来表征。
此外,公开了一种用户设备,其可以被配置为连接到蜂窝通信网络,以使能实现与用户设备的通信。用户设备可以包括数据处理系统,该数据处理系统可以包括存储装置和处理器。该存储装置可以适合用于存储指示地理区域的地理信息,该地理区域独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置。处理器可以被配置为执行以下步骤:获得指示用户设备的位置的位置信息,确定由位置信息指示的位置在由存储在所述存储装置中的地理信息指示的地理区域内,以及基于该确定,向通信网络传输针对由通信网络服务的请求,其中该请求可以包括指示通信网络的所请求的操作模式的标识符,其中所请求的操作模式可以由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第一集合来表征。存储装置可能已经存储了与地理信息相关联的第一标识符。
所公开的用于网络和用户设备的数据处理系统使能实现改进通信网络中资源使用的效率。申请人已经认识到,当用户设备在受限的地理区域中时,它可能仅要求以特定网络性能为目标的特定网络操作模式。在这样的情况下,当用户设备位于受限地理区域外部时,提供用于服务用户设备的相同特定操作模式可能不必要地消耗通信网络的资源。当该用户设备位于受限地理区域外部时,该用户设备的数据分组然后例如由网络以高于必要的质量、诸如高于必要的优先级来处理,这降低了通信网络的资源使用效率。
因此,能够基于用户设备的位置来控制用于服务用户设备的操作模式是有益的。网络的操作模式可以由用于服务用户设备的资源量来确定,和/或由为服务用户设备而执行的特定网络功能和/或由输入到用于服务用户设备的网络功能中的输入参数来确定。通信网络的操作模式可能影响如用户设备的用户体验的服务质量(QOS)。操作模式可以理解为与通信网络的功能相关,而不是与网络传输的内容相关。
用户设备可以被理解为在如下意义上能够控制网络的操作模式:它可以请求特定的操作模式,该特定的操作模式由相应网络性能参数的特定值集合表征。所公开的用户设备可以有利地仅请求特定的操作模式,例如,如果它确实在适当的地理区域中,则可以仅请求对特定的网络切片的访问。这有利地防止了用户设备发送对于将被拒绝的操作模式的请求。
相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的集合可以被理解为在一个或多个值是网络性能参数的目标值的意义上表征操作模式。
本文描述的在通信网络的节点之间或者在用户设备和包括分发网络的数据处理系统的节点之间传输的消息——诸如请求或确认——可以在单独的数据分组中传输。
在地理区域的边界的至少一部分与通信网络的小区的小区边界不一致的意义上,地理区域可以独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置来定义。
地理区域可以是二维或三维区域。同样,小区也可以被视为二维区域以及三维区域。
地理信息可以包括多个坐标集合,其中每个坐标集合指示地理位置。基于这些坐标集合,地理区域的边界以及因此地理区域本身然后可以被定义为连接所表示的地理位置的线段。
位置信息可以包括GPS坐标。
一个或多个网络性能参数可以包括以下各项中的至少一个:
-指示通信网络每单位时间处理的用于服务用户设备的数据量的参数,以及
-指示当网络服务于用户设备时由网络引发的等待时间的参数,以及
-指示当网络服务于用户设备时由网络引发的等待时间的变化的参数。
该实施例使能实现制定以地理区域内的特定用户和/或这些用户所请求的服务为目标的重要网络性能参数。
在网络的数据处理系统的一个实施例中,它可以被配置为执行以下步骤
-获得指示用户设备的另外位置的更新的位置信息,以及
-确定所述另外位置在地理区域外部,以及
-基于该确定,控制用于服务用户设备的网络的操作模式,使得操作模式可以由所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第二集合来表征,一个或多个值的第二集合不同于一个或多个值的第一集合。
在用户设备的一个实施例中,其数据处理系统可以被配置为执行以下步骤:
-获得指示用户设备的另外位置的更新的位置信息,
-确定所述另外位置在地理区域外部,以及
-基于该确定,向通信网络传输针对由通信网络服务的另外请求,其中所述另外请求可以包括指示通信网络的所请求的第二操作模式的第二标识符,其中第二所请求的操作模式可以由不同于第一集合的所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第二集合来表征。存储装置可能已经存储了第二标识符。
这些实施例有利地允许当用户设备位于地理区域外部时也为其服务。由值的第二集合表征的操作模式可以被理解为用于服务用户设备的默认和/或回退操作模式。
值的第一和第二集合可以在如下意义上不同:至少一个参数与在第二集合中相比可以在第一集合中被不同地定值。从用户设备的角度来看,由值的第一集合表征的操作模式可以被理解为更有利或不太有利。例如,在通信网络在服务用户设备时引发较低(较高)等待时间的意义上,更(不太)有利。
通信网络可以被配置为执行网络功能的第一集合,该网络功能的第一集合当被执行用于服务用户设备时,使得用于服务用户设备的操作模式由一个或多个值的第一集合来表征。然后,控制操作模式使得其可以由一个或多个值的第一集合表征的步骤可以包括引起网络功能的第一集合的执行。
此外,通信网络可以被配置为执行网络功能的第二集合,该网络功能的第二集合当被执行用于服务用户设备时,使得用于服务用户设备的操作模式由一个或多个值的第二集合来表征。然后,控制操作模式使得其可以由一个或多个值的第一集合表征的步骤可以包括引起网络功能的第二集合的执行。
网络功能的第一和第二集合可以具有共同的网络功能,诸如共同的接入和移动性管理功能(AMF)。
网络功能可以是虚拟化网络功能,并且虚拟化网络功能的第一集合当被执行时可以构成表示第一虚拟网络的第一网络切片实例。如果网络被配置为执行网络功能的第二集合,则虚拟化网络功能的第二集合当被执行时可以构成表示第二虚拟网络的第二网络切片实例。该虚拟化消除了实现用于执行网络功能集合的专用硬件部件的需要。
使用网络功能的第一集合的网络可以包括执行虚拟网络功能的第一集合的网络,同此构成表示第一虚拟网络的第一网络切片实例。
在一个实施例中,控制网络的操作模式可以包括授予用户设备对特定网络切片的访问权。在5G标准(3GPP TS 23.501 V15.2.0(2018-06))中描述了授予或拒绝对切片的访问权的过程。
在一个实施例中,由一个或多个值的所述第一集合表征的操作模式可以由第一标识符来标识。在该实施例中,数据存储装置可以适合用于存储与第一标识符相关联的地理信息。此外,控制通信网络的操作模式的步骤可以包括向用户设备传输第一标识符。
通过向用户设备发送第一标识符,通信网络可以被理解为使得用户设备能够使用该标识符来请求通信网络用由网络性能参数的值的第一集合表征的操作模式来为用户设备服务。
在一个实施例中,通信网络的数据处理系统可以被配置为执行以下步骤:从用户设备接收针对由通信网络服务的请求,该请求包括第一标识符,以及基于第一标识符,控制操作模式,使得其可以由一个或多个值的第一集合来表征。
在用于通信网络的数据处理系统的一个实施例中,获得位置信息的步骤可以包括以下各项中的至少一个:(i)从用户设备接收例如以GPS坐标的形式的位置信息,和(ii)从用户设备可能连接到的本地网络接收位置信息;以及(iii)基于由通信网络测量的参数来确定位置信息。
在用户设备的一个实施例中,获得位置信息的步骤可以包括使用全球定位系统来确定位置信息,因此可以包括基于从一个或多个卫星接收的信号来确定位置信息。这些实施例使能实现以方便的方式确定位置信息。
用于通信网络的数据处理系统和/或用户设备的数据处理系统可以被配置为执行以下步骤:获得指示位置信息的准确度的准确度信息,并且基于准确度信息,确定由位置信息指示的位置在所述地理区域内或外部。准确度信息的示例是位置估计的标准偏差和精度的几何稀释(GDOP)。
此类数据处理系统改进了如何控制网络操作模式的决策。准确度信息可以被理解为指示位置信息指示用户设备的实际位置的程度。准确度信息可以与例如从用户设备接收的位置信息类似地来获得。
位置信息可以包括与地理区域相关联的设备是否已经检测到用户设备的存在的指示。然后,基于所述指示,可以通过确定设备分别已经或尚未检测到用户设备来执行确定用户设备的位置分别在地理区域内或外部。附加地或替代地,位置信息可以包括用户设备是否已经检测到与地理区域相关联的设备的存在的指示。然后,基于所述指示,可以通过确定用户设备分别已经或尚未检测到用户设备来执行确定用户设备的位置分别在地理区域内或外部。
该实施例允许通过简单地检查UE是否已经检测到设备或者设备是否已经检测到UE来确定UE在地理区域内。
应当领会,检测UE的设备和/或检测设备的UE可以由确定它们连接到相同本地网络的UE和/或设备来执行。因此,在示例中,在该设备已经检测到该UE已经连接到该设备可能连接到的相同本地网络的意义上,该设备可能已经检测到该UE。附加地或替代地,在该UE已经检测到该UE已经连接到该设备可能连接到的相同本地网络的意义上,该UE可能已经检测到该设备。
优选地,设备可以定位在地理区域的边界内或边界处。该设备可以连接到本地通信网络,诸如企业的网络,并且该指示可以从本地通信网络接收。此外,在该实施例中,可以存储在通信网络或用户设备的存储系统中的地理信息可以是设备的标识符。
在一个实施例中,用户设备可以由用户设备标识符来标识。在该实施例中,数据处理系统的存储系统可以适合用于存储用户设备标识符,并且数据处理系统的处理器可以被配置为执行以下步骤:
-从用户设备接收用户设备标识符;
-通过确定从用户设备接收的设备标识符与存储在存储系统中的用户设备标识符匹配,来确定用于控制用于服务用户设备的操作模式使得操作模式可以由一个或多个值的第一集合来表征的条件得到满足。
该实施例使能实现区分用于服务第一和第二用户设备的操作模式,即使它们都定位在地理区域内。用户设备换言之可以各自将其设备标识符发送到通信网络。然后,通信网络可能仅存储了与第一标识符相关联的第一用户设备的标识符。基于此,可以控制用于服务第一用户设备的操作模式,使得其可以由网络性能参数的值的第一集合来表征,并且然后可以控制用于服务第二用户设备的操作模式,使得其可以由网络性能参数的值的另一集合来表征。
本公开的一个方面涉及一种供在蜂窝通信网络中使用的计算机实现的方法,该蜂窝通信网络被配置为使能实现与用户设备的通信。该方法可以包括多个步骤。一个步骤可以包括获得指示用户设备位置的位置信息。另一步骤可以包括确定由位置信息指示的位置可以在由地理信息指示的地理区域内,该地理信息可以存储在网络的数据处理系统的存储装置中,该地理区域独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置。另一步骤可以包括,基于该确定,控制用于服务用户设备的通信网络的操作模式,使得操作模式可以由所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第一集合来表征。该方法可以进一步包括本文描述的可以由数据处理系统、特别是通信网络的数据处理系统执行的任何步骤。
本公开的一个方面涉及一种供在用户设备中使用的计算机实现的方法,该用户设备被配置为连接到蜂窝通信网络以使能实现与用户设备的通信。该方法可以包括多个步骤。一个步骤可以包括获得指示用户设备位置的位置信息。另一步骤可以包括确定由位置信息指示的位置在由存储在用户设备的存储装置中的地理信息指示的地理区域内,该地理区域独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置。另一步骤可以包括,基于该确定,向通信网络传输针对由通信网络服务的请求,其中该请求可以包括指示通信网络的所请求的操作模式的第一标识符,其中所请求的操作模式可以由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第一集合来表征。该方法可以进一步包括本文描述的由数据处理系统、特别是由用户设备的数据处理系统执行的任何步骤。
本公开的一个方面涉及一种包括指令的计算机程序,当该程序由数据处理系统执行时,所述指令使得数据处理系统执行本文描述的可以由数据处理系统执行的任何步骤。
本公开的一个方面涉及一种通信网络的节点,该节点包括如本文所述的用于通信网络的数据处理系统。
本公开的一个方面涉及一种通信网络,该通信网络包括如本文所述的用于通信网络的数据处理系统。
本公开的一个方面涉及一种包括指令的暂时性或非暂时性计算机可读介质,所述指令当由数据处理系统执行时,使得数据处理系统执行如本文所述的可以由数据处理系统执行的一个或多个步骤。
本公开的一个方面涉及一种计算机,该计算机包括计算机可读存储介质和处理器,该计算机可读存储介质具有在其中体现的计算机可读程序代码,该处理器优选为耦合到该计算机可读存储介质的微处理器,其中响应于执行该计算机可读程序代码,该处理器可以被配置为执行本文描述的可以由数据处理系统执行的一个或多个步骤。
如本领域技术人员将领会的,本发明的方面可以体现为系统、方法或计算机程序产品。因此,本发明的方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或将软件和硬件方面组合的实施例的形式,所述软件和硬件方面全部在本文中通常可以被称为“电路”、“模块”或“系统”。本公开中描述的功能可以实现为由计算机的处理器/微处理器执行的算法。此外,本发明的方面可以采取体现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,所述一个或多个计算机可读介质具有在其上体现、例如存储的计算机可读程序代码。
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信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备,或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例可以包括但不限于以下:具有一个或多个导线的电连接、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)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备或前述的任何合适的组合。在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是能够包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或结合指令执行系统、装置或设备使用的程序的任何有形介质。
计算机可读信号介质可以包括其中体现有计算机可读程序代码的传播数据信号,例如,在基带中或作为载波的部分。这样的传播信号可以采取多种形式中的任一个,包括但不限于电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质,其不是计算机可读存储介质,并且可以传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或结合指令执行系统、装置或设备使用的程序。
体现在计算机可读介质上的程序代码可以使用任何适当的介质传输,所述任何适当的介质包括但不限于无线、有线、光纤、线缆、RF等,或前述的任何合适的组合。用于实行本发明各方面的操作的计算机程序代码可以用一个或多个编程语言的任何组合来编写,所述一个或多个编程语言包括:面向对象的编程语言,诸如Java(TM)、Smalltalk、C++等,以及常规的过程编程语言,诸如“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以完全在用户计算机上执行、作为独立的软件包部分地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上并且部分地在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种场景中,远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机或者可以使其连接到外部计算机(例如,通过使用因特网服务提供商的因特网),所述任何类型的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)。
下面参考根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来描述本发明的方面。将理解,流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以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、特别是微处理器或中央处理单元(CPU),以产生机器,使得经由计算机的处理器、其他可编程数据处理装置或其他设备执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的构件。
这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读介质中,该计算机可读介质可以引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式运转,使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令的制品。
计算机程序指令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,以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤,从而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指令提供用于实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。
各图中的流程图和框图说明了根据本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个框可以表示模块、代码段或代码部分,其可以包括用于实现所指定的(一个或多个)逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意,在一些替代实现中,框中指出的功能可以不按各图中指出的次序发生。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用相反的次序执行,这取决于所涉及的功能。还将注意到,框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由执行所指定功能或动作的基于专用硬件的系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。
此外,提供了用于实行本文描述的方法的计算机程序,以及存储该计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质。例如,计算机程序可以被下载(更新)到现有的数据处理系统,或者在制造这些系统时被存储。
针对特定实施例或与特定实施例相关讨论的元件和方面可以适当地与其他实施例的元件和方面组合,除非另有明确说明。
将参考附图进一步说明本发明的实施例,附图将示意性地示出根据本发明的实施例。将理解,本发明不以任何方式局限于这些具体实施例。
附图说明
将参考附图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明的各方面,其中:
图1图示了蜂窝通信网络的示例;
图2图示了根据实施例的用于通信网络的方法;
图3图示了根据实施例的用于用户设备的方法;
图4图示了方法的更详细的实施例;
图5图示了在一个实施例中可以如何使用准确度信息;
图6图示了在一个实施例中可以如何使用与地理区域相关联的设备;
图7描绘了非漫游情况下的5G系统架构;
图8图示了网络功能可以如何彼此通信;
图9图示了蜂窝通信网络以及地理区域;
图10图示了根据实施例的数据处理系统。
附图的详细说明
图1示意性地图示了蜂窝通信网络2的示例。通信网络2包括无线电接入网络8,该无线电接入网络8包括多个节点8a、8b、8c。节点8a、8b、8c被配置为与用户设备4、6无线通信,使得这些设备可以连接到通信网络2。用户设备可以与特定节点通信的区域通常被称为该特定节点的覆盖区域或小区。在图1中,小区10a是节点8a的覆盖区域,小区10b是节点8b的覆盖区域,并且小区10c是节点8c的覆盖区域。用户设备4和6在小区10a中,并且因此可以能够通过与节点8a无线通信来无线连接到通信网络2,而用户设备7在小区10b中,并且因此可以能够通过与节点8b无线通信来无线连接到通信网络2。在图1中,小区10被描绘为边界整齐的六边形,然而,实际上,小区不稳定得多,尤其是因为本地因素可极大地影响用户设备和节点8彼此通信的能力。如果用户设备处于其不能与节点足够好地通信的位置,则该位置按照定义在覆盖区域外部并且在该节点的小区外部。实际上,小区可以彼此重叠。
无线电接入网络8可以包括任何类型的网络,诸如2G、3G、4G、5G或更多代无线电接入网络,或它们的任何组合(异构网络)。无线电接入网络的一些示例包括GERAN(GSM/EDGE)、UTRAN(UMTS)、E-UTRAN(LTE)、NR(5G)和WiFi。
通信网络2进一步包括数据处理系统100,其可以在通信网络2的核心网络中实现。核心网络以及因此数据处理系统100可以连接到诸如互联网的另外的网络16。
如本文提到的用户设备可以理解为可以无线接入通信网络2、例如可以连接到无线电接入网络的节点8的任何设备。用户设备可以由订户标识模块(SIM)或通用订户标识模块(USIM)来标识,基于此,通信网络2能够识别用户设备。用户设备的示例是移动电话、平板计算机,而且还有传感器设备。
数据处理系统100被配置为控制用于服务用户设备的通信网络的操作模式。这样的操作模式由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的集合来表征。网络性能参数可以包括以下参数组(i-v)中的至少一个:
(i)指示通信网络每单位时间处理的用于服务用户设备的数据量的参数。该量也可以称为吞吐量。
(ii)指示当网络服务于用户设备时由网络引发的等待时间的参数。
(iii)指示每单位时间已经成功传输到用户设备和/或从用户设备接收的数据量的参数。
(iv)指示当网络服务于用户设备时由网络引发的等待时间低于或高于阈值的概率的参数。
(v)指示为服务用户设备保留的计算能力的参数。
在示例中,第一操作模式在如下意义上由等待时间参数表征:传输信息的平均等待时间在8-15 ms范围内,并且第二操作模式在如下意义上由相同的等待时间参数表征:这样的平均等待时间在80-100 ms范围内。
数据处理系统100包括存储系统104和处理器102。存储系统适合用于存储指示地理区域14的地理信息。地理区域14独立于通信网络2的蜂窝配置。地理区域可以被定义为小区的一部分。地理区域也可以被定义成使得其与通信网络的若干个小区重叠。因此,可以按照期望定义地理区域。在另一个示例中,地理区域14是建筑物内部的特定房间,或者是公司或工厂的场所。
下表图示了分别指示两个区域A和B的地理信息的示例。每个区域由四个地理点定义,其中每个点由纬度和经度参数指示。每个区域然后可以是由连接这些点的边界封围的区域。替代地,每个区域可以是该封围区域外部的区域。在后一种情况下,区域A可以理解为被负面定义,这如将在下面解释。
数据处理系统100的处理器102被配置为执行图2中描绘的多个步骤。步骤20包括获得指示用户设备4的位置的位置信息。该步骤可以使用诸如三角测量方法的用于确定用户设备位置的已知方法来执行。如图1中所示,用户设备4在地理区域14内。步骤22包括确定由位置信息指示的位置在由地理信息指示的地理区域14内。步骤24包括,基于该确定,控制用于服务用户设备的网络的操作模式,使得操作模式由所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第一集合表征。在一个示例中,控制网络的操作模式需要授予对如在5G标准(3GPP TS 23.501 V15.2.0(2018-06))中定义的特定网络切片的访问权。如虚线指示的,优选地,处理器102重复执行这些步骤,以便确保网络的操作模式确实与用户设备的当前位置一致。
存储系统104已经存储的地理信息可以被理解为既指示地理区域14,而且还指示区域14外部的地理区域。遵循该解释,如果对于不在地理区域14内、即在区域14外部的区域内的用户设备6执行图2的方法,则在一个示例中,步骤22包括确定如由位置信息指示的用户设备6的位置在地理区域内,其中地理区域是区域14外部的区域。步骤24然后可以包括控制用于服务用户设备的网络的操作模式,使得操作模式由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的集合来表征。该示例说明了控制网络的操作模式可以包括仅当用户设备在特定区域外部时才授予用户设备对特定网络切片的访问权。换句话说,如果用户设备在区域14内,则它可能被拒绝访问特定切片。在另一示例中,如果用户设备在区域14内,则步骤24可以包括完全拒绝用户设备对网络访问。在该示例中,区域14可以是受限区域,并且如果携带用户设备的用户进入受限区域,则网络可以向用户设备传输通知,并且完全拒绝对网络访问。
如果用户设备4移动到区域14外部,则在一个实施例中,数据处理被配置为执行获得指示用户设备的另外位置的更新的位置信息的步骤,以及如下步骤:基于由另外位置信息指示的另外位置在地理区域14外部的确定,控制用于服务用户设备的网络的操作模式,使得操作模式由所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第二集合来表征,一个或多个值的第二集合不同于一个或多个值的第一集合。
如本文描述的用户设备可以理解为包括数据处理系统和存储装置。在本发明的一个方面中,用户设备的存储装置适合用于存储地理信息,并且处理器被配置为执行图3图示的多个步骤。步骤20和22与图2中提到的类似。用户设备获得位置信息,并且基于已经存储在用户设备的存储系统中的地理信息来确定它自己是在地理区域内还是在地理区域外部。然后,步骤26包括基于该确定,向通信网络传输针对由通信网络服务的请求,其中该请求包括指示通信网络的所请求的操作模式的标识符,其中所请求的操作模式由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的集合来表征。如本文描述的通信网络的操作模式的标识符可以包括要使用的资源和/或网络功能的标识符。在特定示例中,这样的标识符可以是如在5G标准(3GPP TS 23.501 V15.2.0(2018-06))中公开的S-NSSAI,或者甚至是如在5G标准(3GPP TS 23.501 V15.2.0(2018-06))中公开的5G QoS标识符。
如果用户设备已经移动并且随后确定它在地理区域外部,则在一个实施例中,用户设备可以执行如下步骤(未示出):基于由位置信息指示的位置在地理区域外部的确定,向通信网络传输针对由通信网络服务的另外请求,其中所述另外请求包括指示通信网络的所请求的第二操作模式的第二标识符,其中所述第二操作模式由不同于第一集合的所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第二集合来表征。
用户设备的处理器可以被配置为执行如下步骤:确定用户设备在地理区域外部,并且基于该确定,避免向通信网络传输请求,该请求包括第一标识符。取而代之,用户设备然后可以传输包括上述第二标识符的请求。因此,在一个示例中,用户设备可以在请求访问特定网络切片之前,首先检查其位置是否允许访问该特定网络切片。如果其位置在地理区域外部,则它可以传输包括另一操作模式的另一标识符的请求,作为其结果,将用另一操作模式来服务用户设备。
图4图示了如由通信网络的数据处理系统执行的方法的更详细的实施例。在该实施例中,数据处理系统的存储装置适合用于存储用户设备标识符,诸如如在5G标准(3GPPTS 23.501 V15.2.0(2018-06))中公开的国际移动订户身份(IMSI)号码和/或5G订阅永久标识符。在该实施例中,数据处理系统的处理器被配置为执行从用户设备接收用户设备标识符的步骤30。该步骤可以作为当UE从通信网络请求服务(诸如针对PDU会话的建立的请求)时遵循的过程的一部分来执行。该实施例的另一步骤32包括通过确定从用户设备接收的设备标识符与存储在存储系统中的用户设备标识符匹配,来确定用于控制服务于用户设备的操作模式使得操作模式由一个或多个值的第一集合来表征的条件得到满足。可选地,设备标识符与上述第一标识符相关联地存储在存储系统中。在一个实施例中,如果不满足该条件,则通信网络将避免按照请求控制网络的功能。在这种情况下,数据处理系统可以控制网络的操作模式,使得操作模式由不同于值的第一集合的网络性能参数的一个或多个值的第二集合来表征,如步骤34指示的。与值的第一集合相比,值的第二集合可能导致如用户设备体验的更低或更高的服务质量。
在一个实施例中,用于通信网络的数据处理系统被配置为执行从要被服务的用户设备接收请求的步骤,该请求包括由网络性能参数值的第一集合表征的操作模式的第一标识符。然后,数据处理系统可以确定用户设备在地理区域外部,如数据处理已经与第一标识符和/或与操作模式相关联地存储的地理信息所指示的。基于该确定,处理系统可以避免控制操作模式,使得其由值的第一集合表征。取而代之,处理系统可以将网络的操作模式控制为默认模式。可选地,在这样的情形下,其中用户设备已经基于其位置在与该操作模式相关联的地理区域外部而请求用户设备对其不具有访问权的操作模式,数据处理系统可以向通信网络的所有者传输通知。因此,在示例中,当基于用户设备的位置在地理区域外部而拒绝用户设备访问网络切片的请求时,通知网络切片的所有者。
在一个实施例中,通信网络和/或用户设备的数据处理系统被配置为执行获得指示位置信息的准确度的准确度信息的步骤。在示例中,准确度信息指示确定位置信息的方法,例如通过三角测量或通过使用本领域中已知的全球定位系统(GPS)。在另一个示例中,准确度信息指示用于确定位置信息的信号的接收强度。一种用于确定用户设备位置的方法也就是说可能比另一种准确。另一步骤包括,基于位置信息以及基于准确度信息,确定由位置信息指示的位置在所述地理区域内。准确度信息可以为多个地理位置/子区域中的每一个指示用户设备在该地理位置/子区域的概率。数据处理可选地被配置为基于准确度信息来确定用户设备在地理区域14内的概率。如果该概率超过阈值概率,则处理器可以确定用户设备在地理区域内。如果概率低于阈值概率,则处理器可以确定用户设备在地理区域外部。在一个示例中,处理器可以确定用户设备在区域14内的第一概率和用户设备在区域14外部的第二概率,并且基于第一概率高于第二概率的确定,确定用户设备在区域14内。
在一个实施例中,如果用户设备在地理区域14内的概率低于所述阈值概率,但高于第二阈值概率,则可以控制网络的操作模式,使得其由网络性能参数的值的另外集合来表征。该另外集合不同于值的第一集合,并且也可以不同于值的第二集合,该值的第二集合可以是网络的默认操作模式的特性。
在图5中,四个用户设备4、5、6和7在通信网络2的基站8的小区10内。地理区域14a如前指示。然而,用户设备4、5、6和7的相应位置是最佳猜测,并且这些位置的准确度因用户设备而异。如由用户设备7的位置信息指示的位置不太准确,例如因为区域14a位于室外环境中,并且因为用户设备4、5和6的位置已经使用GPS方法确定,并且用户设备7的位置已经使用涉及来自至少三个单独基站(未示出)的信息的三角测量方法确定。该降低的准确度通过区域46大于其他用户设备的区域40、42和44来说明。这些区域可以被理解为指示相关联的用户设备可能以某个可能性(例如90%或100%可能性)在其中的区域。位置信息因此可以指示用户设备的最佳猜测位置,并且准确度信息可以指示该位置周围的区域的大小。然后,确定用户设备是在区域14a的内部还是外部可以包括确定区域46的部分46b的大小,该部分46b位于区域14a内,确定该大小超过阈值大小,以及基于该确定,确定用户设备7在地理区域内。在另一示例中,该确定包括确定部分46b和部分46a的大小之间的比率,该部分46a位于区域14a外部,确定该比率高于阈值比率,以及基于该确定,确定用户设备7在地理区域14a内。
因此,取决于选择的阈值,用户设备7可以被确定为在地理区域14a内或外部。
假设区域40、42、44和46指示用户设备可能以90%的确定性在其中的区域,并且假设如果准确度信息和位置信息指示用户设备以至少90%的确定性在区域14a内,则用户设备被确定在区域14a内,那么处理器将确定用户设备5和6在区域14a内,并且用户设备4在区域14a外部。对于用户设备7,由于区域46延伸到区域14a外部,因此该确定取决于区域46内的概率分布。如果该分布是未知的和/或假设区域46内的概率是均匀分布的,则处理器可以确定用户设备7在区域14a外部。
如以上参考图4解释的,用于服务用户设备5的通信网络的操作模式可以由与用于服务用户设备6的通信网络的操作模式不同的网络性能参数值来表征。用户设备5也就是说可以具有对通信网络的订阅,而用户设备6可以不订阅。特别地,用户设备5可以被注册为被允许访问特定网络切片并且用户设备6可以不访问。
应当领会,可以定义若干个区域14。图5图示了第一区域14a和第二区域14b,其中区域14b完全覆盖区域14a。遵循与以上相同的原理,用户设备7将不被确定为在区域14a内,然而,将被确定为在区域14b内,这可能影响用于服务用户设备7的网络操作模式。定义这样的重叠区域允许对两个用户设备采用不同的操作模式,其中诸如用户设备4之类的一个用户设备确定性地在区域外部,并且诸如用户设备7之类的其他用户设备不确定在地理区域内还是外部。照此,可以向用户设备提供中间网络性能,对于这些用户设备,不能足够确定性地确定它们在地理区域14a内或外部。
图6图示了设备与区域14相关联的情形。在示例中,这样的设备是WIFI接入点52,并且区域14b是WIFI接入点52的覆盖区域。这样的设备52可以在它检测到用户设备无线连接到它的意义上检测到用户设备的存在。在另一个示例中,这样的设备是定位在朝向区域14a的入口处的设备50。设备50可以是被配置为控制对区域14a的物理访问的设备,诸如锁。设备50被配置为检测用户设备的存在。设备50可以在它检测到用户设备传递通过入口的意义上检测到用户设备的存在。在其中设备50被配置为控制对区域14的物理访问的特定示例中,用户设备可能被要求例如借助于近场通信与设备50交换信息,以便用户设备的用户被授权对区域14a的访问权。该信息交换例如引起门锁解锁或引起旋转栅门随之移动,从而允许用户访问区域14a。
在其中用户设备本身的处理器确定其是否在区域14内的实施例中,用户设备可以确定其是否已经检测到设备50。在其中通信网络的处理器确定用户设备是否在区域14内的实施例中,设备50、52可以连接到本地网络54。本地网络54可以是企业网络,其可以连接到互联网16,如双箭头指示。通过这些连接,数据处理系统100可以获得设备50、52已经检测到用户设备存在的指示。基于该指示,处理器可以确定用户设备在特定区域14a、14b内。下表举例说明了以设备标识符形式的地理信息和用户设备的位置信息,所述设备标识符指示特定的地理区域,所述位置信息以设备是否已经检测到用户设备的指示的形式。
图7使用参考点表示描绘了非漫游情况下的5G系统架构,从而示出了各种网络功能如何彼此相互作用。通信网络的数据处理系统可以被配置为执行这些网络功能。为此,数据处理系统可以包括专用硬件。附加地或替代地,一些网络功能可以是虚拟网络功能。5G标准(3GPP TS 23.501 V15.2.0(2018-06))包括对所描绘的网络功能的详细解释,并且这些解释通过引用并入本文。图7示出了用户设备4和无线电接入网络,其通常包括如图1、图5和图6中所示的基站8。如本文使用的许多术语也在文件“3GPP TR 21.905 V15.0.0(2018-03)”中进行了解释,该文件通过引用并入本文。
5G标准(3GPP TS 23.501 V15.2.0(2018-06))描述了以下网络功能,其中一些也在图7中示出:认证服务器功能(AUSF)、接入和移动性管理功能(AMF)、数据网络(DN),例如运营商服务、因特网接入或第三方服务、非结构化数据存储功能(UDSF)、网络暴露功能(NEF)、网络存储库功能(NRF)、网络切片选择功能(NSSF)、策略控制功能(PCF)、会话管理功能(SMF)、统一数据管理(UDM)、统一数据存储库(UDR)、用户平面功能(UPF)、应用功能(AF)、用户设备(UE)、(无线电)接入网((R)AN)、5G设备身份注册(5G-EIR)、安全边缘保护代理(SEPP)、网络数据分析功能(NWDAF)。
“Nnssf”指示NSSF展现的服务接口,“Nnef”是NEF展现的服务接口,等等。图7进一步示出了N1、N2、N3、N4、N6、N9,它们指示所谓的参考点。
这些网络功能的执行可以被理解为实例化表示第一虚拟网络的特定网络切片。因此,控制网络的操作模式可以包括执行或不执行某些网络功能,特别是实例化网络切片或不为用户设备服务。
在一个示例中,可以通过执行以下步骤来执行控制用于服务用户设备的网络的操作模式:
a)从用户设备接收针对一个或多个S-NSSAI的请求,其中S-NSSAI代表单个网络切片选择辅助信息,并且可以被理解为指示通信网络的操作模式的标识符,特别是指示网络切片的标识符。请求的一个或多个S-NSSAI可以被配置在SIM中和/或可以是用户设备最后一次用于被网络成功服务的S-NSSAI。一个或多个S-NSSAI的集合可以称为NSSAI。
b)AMF处理该请求,该请求包括选择一个或多个切片,并且因此选择一个或多个S-NSSAI,以服务于用户设备。被使用的AMF可以是在5G标准(3GPP TS 23.501 V15.2.0(2018-06))中描述的注册过程中首次联系的AMF。典型地,AMF使用NSSF选择NSSAI。然而,如果AMF已经具有用于用户设备的允许的NSSAI,例如因为它已经存储了与允许的NSSAI相关联的用户设备的标识符,则AMF选择NSSAI来为用户设备服务。也可能是AMF被配置为选择NSSAI,即使它不具有用于用户设备的允许的NSSAI。
c)确定用户设备被订阅使用由允许的NSSAI指示的切片。该步骤可以由AMF和UDM中的一个或二者来执行。
d)如在5G标准(3GPP TS 23.501 V15.2.0(2018- 06))中所述,确定在用户设备的当前注册区域(跟踪区域列表)中支持网络切片。该步骤可以由AMF来执行。附加地或替代地,该步骤可以由NSSF执行。NSSF还可以具有附加策略来决策用户设备是否可以被分配切片。基于运营商部署,AMF可以被配置有简单的切片-TA映射,或者可以向NSSF查询基于策略的切片-TA映射。
e)基于网络切片被支持并且用户设备被订阅的确定,AMF将切片分配给用户设备,并且将指示切片的允许的NSSAI传输给用户设备。切片可以具有关联到它的特定的PCF,但是PCF也可以服务多个切片。
f)从用户设备接收针对建立协议数据单元(PDU)会话的请求,该请求包括来自允许的NSSAI的S-NSSAI。
g)基于用于用户设备的允许的NSSAI,向会话分配5G QoS标识符(5QI)。该步骤可以由专门为切片部署的PCF来执行。
h)PCF向SMF以及向AMF发信号通知分配的5QI。
i)将5Qi传输到RAN,并在那里调用合适的QoS。
第6.2.7节中的5G标准(3GPP TS 23.501 V15.2.0(2018-06))规定了统一数据管理(UDM)的功能,其包括用户身份处理、基于订阅数据的访问授权、订阅管理等。
在一个实施例中,UDM或归属订阅服务器(HSS,图7中未示出)例如在它已经存储了列表的意义上已经将用户设备与一个或多个订阅切片相关联。订阅的切片可以被理解为用户设备基于其订阅有权访问的网络切片。附加地,与用户设备相关联的一些切片也可以与地理信息相关联,如在图7的列表60中所示,该列表可以由UDM/HSS存储,或者至少对其可用。在所描绘的示例中,列表包括与不同的S-NSSAI相关联的两个用户设备4和6,这可以被理解为相应切片的标识符和通信网络的操作模式的标识符。在该示例中,仅S-NSSAI 12346与地理信息相关联。该实施例然后可以包括,基于来自用户设备的针对NSSAI的请求——该请求由图7中的箭头62图示,AMF调用UDM(箭头64),以便确定应该作为允许的NSSAI返回给用户设备的S-NSSAI。在该步骤中,AMF可以从UDM/HSS接收存在与用户设备有权享有的S-NSSAI相关联的地理信息(箭头66)的指示。参考图7,AMF因此可以接收用户设备4订阅了S-NSSAI 12346但是S-NSSAI 12346与地理信息相关联的指示。在该步骤中,AMF可以接收到或可以不接收到实际的地理信息。另一个步骤包括,基于该指示,例如从如在5G标准(3GPP TS23.501 V15.2.0(2018-06))中(例如在第4.4.4节中)描述的LCS定位功能请求指示用户设备位置的位置信息。附加地或替代地,获得位置信息包括询问用户设备以报告其位置(由箭头68指示)和/或指令5G定位服务检索用户设备的位置和/或与其中用户设备已经注册来检索UE的位置的本地网络(诸如本地网络54)通信。诸如基于GNSS、WLAN和蓝牙的定位方法之类的若干种技术[TS23.271第4.3节,更多细节可以在TS25.305和TS36.305中找到]可以用于获取指示用户设备位置的位置信息。在步骤66中AMF已经接收到地理信息的情况下,另外的步骤包括基于所获得的位置信息和基于地理信息,AMF确定用户设备的位置在与切片12346相关联的地理区域内。在UDM没有向AMF提供地理信息的情况下,该实施例可以包括AMF向UDM传输位置信息,并且UDM确定用户设备在地理区域内,并且AMF被UDM通知是这种情况。该实施例进一步包括,基于用户设备在地理区域内的确定,作为允许的NSSAI(未示出)的部分将该切片的标识符(S-NSSAI 12346)传输给用户设备。
在该实施例中,控制网络的操作模式因此通过向用户设备传输特定的S-NSSAI来执行,用户设备可以使用该特定的S-NSSAI来请求访问网络切片。
附加地或替代地,位置信息可以与S-NSSAI一起被传送到网络切片选择功能(NSSF),从而NSSF可以确定用户设备是否可以被授予对切片的访问权。在这种情况下,NSSF可能已经存储了与S-NSSAI(未示出)相关联的地理信息。
AMF可以基于不同源提供的位置信息拒绝S-NSSAI。如上所述,在这样的情况下,可以向网络切片的所有者传输通知。当用户设备在PLMN中保持RM-REGISTERED时,它优选地不重新尝试注册到在当前地理区域中被拒绝的S-NSSAI,直到它检测到显著的位置改变。
在又一实施例中,用户设备可能已经存储了与特定的S-NSSAI相关联的地理信息。一旦用户设备接收到作为允许的NSSAI的部分的特定的S-NSSAI(12346)(参见上面的步骤f),用户设备就可以确定接收到的S-NSSAI(12346)是否与存储在用户设备中的与地理信息相关联的S-NSSAI(12346)匹配。基于确定确实是这种情况,用户设备可以执行如下步骤:确定用户设备在由地理信息指示的地理区域内,并且基于该确定,使用特定的S-NSSAI(12346)来请求访问切片。如果用户设备确定它在该区域外部,则它将避免使用特定的S-NSSAI(12346)来请求访问切片。在示例中,用户设备已经作为允许的NSSAI的部分接收到S-NSSAI 12345和12346二者。由于用户设备将避免使用12346,因此它将在将由网络服务的请求中使用S-NSSAI 12345。注意,对于S-NSSAI 12345,没有相关联的地理信息可用。因此,用户设备在使用S-NSSAI 12345之前将不需要检查其位置。
图8图示了实施例,其中PCF存储策略信息,诸如关于允许的服务的配置、用于网络切片的信息访问和QoS水平、选通控制信息等。如在文件“3GPP TS 23.503 V15.3.0(2018-09)”第4.2.2节中所述,PCF可以经由AMF向用户设备和RAN传送这样的接入和移动性相关的策略信息。当用户设备请求特定服务时,PCF可以通过确定特定切片是否将用于该服务来控制网络的操作模式,以便提供该服务(例如,基于在UE路由选择策略- URSP内的网络切片选择策略(NSSP)的规则集中涉及地理信息的定义规则,参见TS 23.503中的第6.6.2节)。此外,PCF还可以将信息传送给RAN(例如,服务于UE的gNB),用于为特定的QoS流提供允许的服务质量。这是经由SMF和AMF以5Ql的形式在PDU会话持续时间内执行的。
选通控制通常由UPF在每个服务数据流的基础上执行。控制网络的操作模式可以包括执行QoS控制,该QoS控制可以应用于会话管理功能(SMF)中,其中诸如QoS订阅信息的标准可以与诸如基于服务、基于订阅或预定义的PCF内部策略之类的策略规则一起使用,以导出授权的QoS [TS 23.503第4.3.3节]。通过部署特定于切片的PCF,可以实现用于特定切片的不同QoS控制。因此,每当用户设备在网络切片内建立PDU会话时,特定于该网络切片的PCF将被SMF查询,并且将为其中查询不同PCF的另一个切片中的相同服务提供可能不同的5QI。
在一个实施例中,其覆盖区域完全或部分地包含与切片相关联的地理区域的蜂窝通信网络的节点经由系统信息块(SIB)消息中的信息元素广播以下二者:(i)节点支持切片的指示;以及(ii)地理信息,例如以切片的地理边界的规范的形式。在其一般规范中,这样的切片可以具有“地理”标签,这暗示着以上提及的基于小区的广播其具有地理约束的可用性。进入这样的覆盖区域的用户设备、支持切片并将其重新选择为其驻留(空闲模式)的小区或“切换到”(连接模式)的节点可以读取SIB消息中的信息元素,并因此学习到该小区支持网络切片。在用户设备具有连接到切片(如果可用)的配置偏好的情况下,它可以开始对其位置及其准确度进行重复的、例如连续的测量。如果用户设备确定其在地理区域内,则对于当前活动的或新请求的分组数据协议(PDP)会话,用户设备可以请求访问切片,并且可选地发送其估计的当前位置及其准确度。
一般而言,与网络切片相关联的PCF可以被自动分配给PDP会话,这进而将为PDP会话分配默认的或应用请求的5QI。这样分配的5QI可以贯穿核心和无线电接入网络用信号通知。特别地,PDP会话的5QI然后也对无线电接入网络中的无线电资源分配功能(包括例如分组调度器)已知,该无线电资源分配功能(包括例如分组调度器)可以使用5QI来适当地向PDP会话分配资源和潜在的优选QoS处理。
图9图示了地理区域可以独立于小区边界来定义,可以彼此部分地重叠,并且可以比小区大。
图10描绘了图示数据处理系统的示例性实施例的框图。如在图10中所示,数据处理系统100可以包括通过系统总线106耦合到存储器元件104的至少一个处理器102。照此,数据处理系统可以在存储器元件104内存储程序代码。此外,处理器102可以执行经由系统总线106从存储器元件104访问的程序代码。在一个方面中,数据处理系统可以被实现为适合用于存储和/或执行程序代码的计算机。然而,应当领会,数据处理系统100可以用包括能够执行本说明书内描述的功能的处理器和存储器的任何系统的形式来实现。
存储器元件104可以包括一个或多个物理存储器设备,诸如例如本地存储器108和一个或多个大容量存储设备110。本地存储器可以指代在程序代码的实际执行期间通常使用的(一个或多个)随机存取存储器或其他非持久性存储器设备。大容量存储设备可以实现为硬盘驱动器或其他持久性数据存储设备。处理系统100还可以包括一个或多个高速缓冲存储器(未示出),其提供至少一些程序代码的临时存储,以便减少在执行期间必须从大容量存储设备110检索程序代码的次数。
被描绘为输入设备112和输出设备114的输入/输出(I/O)设备可选地可以耦合到数据处理系统。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、诸如鼠标的定点设备等。输出设备的示例可以包括但不限于监视器或显示器、扬声器等。输入和/或输出设备可以直接或通过中间的I/O控制器耦合到数据处理系统。
在实施例中,输入和输出设备可以被实现为组合的输入/输出设备(在图10中用包围输入设备112和输出设备114的虚线图示)。这样的组合设备的示例是触敏显示器,其有时也称为“触摸屏显示器”或简称为“触摸屏”。在这样的实施例中,对设备的输入可以通过在触摸屏显示器上或附近移动物理对象(诸如例如指示笔或用户的手指)来提供。
网络适配器116也可以耦合到数据处理系统,以使得其能够通过中间的私有或公共网络成为耦合到其他系统、计算机系统、远程网络设备和/或远程存储设备。网络适配器可以包括用于接收由所述系统、设备和/或网络传输到数据处理系统100的数据的数据接收器,以及用于将数据从数据处理系统100传输到所述系统、设备和/或网络的数据传输器。调制解调器、线缆调制解调器和以太网卡是可以与数据处理系统100一起使用的不同类型的网络适配器的示例。
如在图10中描绘的,存储器元件104可以存储应用118。在各种实施例中,应用118可以存储在本地存储器108、一个或多个大容量存储设备110中,或者与本地存储器和大容量存储设备分开存储。应当领会,数据处理系统100可以进一步执行操作系统(图10中未示出),该操作系统(图10中未示出)可以促进应用118的执行。以可执行程序代码的形式实现的应用118可以由数据处理系统100执行,例如由处理器102执行。响应于执行应用,数据处理系统100可以被配置为执行本文描述的一个或多个操作或方法步骤。
本发明的各种实施例可以实现为与计算机系统一起使用的程序产品,其中程序产品的(一个或多个)程序定义实施例的功能(包括本文描述的方法)。在一个实施例中,(一个或多个)程序可以包含在多种非暂时性计算机可读存储介质上,其中,如本文使用的,表述“非暂时性计算机可读存储介质”包括所有计算机可读介质,唯一的例外是暂时性传播信号。在另一个实施例中,(一个或多个)程序可以包含在多种暂时性计算机可读存储介质上。说明性的计算机可读存储介质包括但不限于:(i)信息永久存储在其上的不可写存储介质(例如,计算机内的只读存储器设备,诸如可由CD-ROM驱动器读取的CD-ROM盘、ROM芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器);和(ii)其上存储可变更信息的可写存储介质(例如,闪存、软盘驱动器内的软盘或硬盘驱动器或任何类型的固态随机存取半导体存储器)。计算机程序可以在本文描述的处理器102上运行。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并且不旨在限制本发明。如本文使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文清楚地另外指示。将进一步理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。
以下权利要求书中的所有构件或步骤加功能元素的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于结合如具体要求保护的其他要求保护的元素来执行功能的任何结构、材料或动作。本发明的实施例的描绘是为了说明的目的而呈现的,但是不旨在穷举或局限于以所公开形式的实现。在不脱离本发明的范围和精神的情况下,许多修改和变型对于本领域普通技术人员而言将是清楚的。选择和描述实施例以便最佳地解释本发明的原理和一些实际应用,并使得本领域的其他普通技术人员能够理解本发明的各种实施例,所述各种实施例具有如适合于设想的特定用途的各种修改。
Claims (21)
1.一种用于蜂窝通信网络的数据处理系统,网络被配置为使能实现与用户设备的通信,所述数据处理系统被配置为
控制用于服务用户设备的通信网络的操作模式,其中操作模式由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的集合来表征,所述数据处理系统包括
存储系统,用于存储指示地理区域的地理信息,所述地理区域独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置,以及
处理器,被配置为执行以下步骤:
-获得指示用户设备位置的位置信息;
-确定由位置信息指示的位置在由存储在存储系统中的地理信息指示的地理区域内;和
-基于该确定,控制用于服务用户设备的操作模式,使得所述操作模式由所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第一集合来表征。
2.根据权利要求1所述的数据处理系统,其中,所述一个或多个网络性能参数包括以下各项中的至少一个:
-指示通信网络每单位时间处理的用于服务用户设备的数据量的参数,以及
-指示当网络服务于用户设备时由网络引发的等待时间的参数,以及
-指示每单位时间已经成功传输到用户设备和/或从用户设备接收的数据量的参数,以及
-指示当网络服务于用户设备时由网络引发的等待时间低于或高于阈值的概率的参数,以及
-指示为服务用户设备保留的计算能力的参数。
3.根据权利要求1或2所述的数据处理系统,其中,所述数据处理系统被配置为执行以下步骤:
-获得指示用户设备的另外位置的更新的位置信息,以及
-确定所述另外位置在地理区域外部,以及
-基于该确定,控制用于服务用户设备的网络的操作模式,使得所述操作模式由所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第二集合来表征,一个或多个值的第二集合不同于一个或多个值的第一集合。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的数据处理系统,其中,所述通信网络被配置为执行网络功能的第一集合,网络功能的第一集合当被执行用于服务用户设备时,使得用于服务用户设备的操作模式由一个或多个值的第一集合来表征,并且其中
控制操作模式的步骤包括引起网络功能的第一集合的执行。
5.根据前述权利要求4所述的数据处理系统,其中,所述网络功能是虚拟化网络功能,并且其中,虚拟化网络功能的第一集合当被执行时构成表示第一虚拟网络的第一网络切片实例。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的数据处理系统,其中,控制网络的操作模式的步骤包括授予用户设备对特定网络切片的访问权。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的数据处理系统,其中由一个或多个值的所述第一集合表征的操作模式由第一标识符标识,并且其中数据存储装置适合用于存储与第一标识符相关联的地理信息,并且其中控制通信网络的操作模式的步骤包括向用户设备传输第一标识符。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的数据处理系统,其中,获得位置信息的步骤包括
-从用户设备接收例如以GPS坐标的形式的位置信息,和/或
-从用户设备连接到的本地网络接收位置信息;和/或
-基于由通信网络测量的参数来确定位置信息。
9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的数据处理系统,其中,所述数据处理系统被配置为执行以下步骤:
-获得指示位置信息准确度的准确度信息;
-基于位置信息以及基于准确度信息,确定由位置信息指示的位置在所述地理区域内或外部。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的数据处理系统,其中位置信息包括与地理区域相关联的设备是否已经检测到用户设备的存在的指示,并且其中通过基于所述指示确定设备分别已经或尚未检测到用户设备来执行确定用户设备的位置分别在地理区域内或外部,和/或其中
位置信息包括用户设备是否已经检测到与地理区域相关联的设备的存在的指示,并且其中通过基于所述指示确定用户设备分别已经或尚未检测到设备来执行确定用户设备的位置分别在地理区域内或外部。
11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的数据处理系统,其中,所述用户设备由用户设备标识符来标识,并且其中
存储系统适合用于存储用户设备标识符,并且其中所述数据处理系统被配置为执行以下步骤:
-从用户设备接收用户设备标识符;
-通过确定从用户设备接收的设备标识符与存储在存储系统中的用户设备标识符匹配,来确定用于控制用于服务用户设备的操作模式使得所述操作模式由一个或多个值的第一集合来表征的条件得到满足。
12.一种用户设备,被配置为连接到蜂窝通信网络以使能实现与用户设备的通信,所述用户设备包括数据处理系统,所述数据处理系统包括
存储装置,用于存储指示地理区域的地理信息,所述地理区域独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置,以及
处理器,被配置为执行以下步骤:
-获得指示用户设备的位置的位置信息;
-确定由位置信息指示的位置在由存储在所述存储装置中的地理信息指示的地理区域内;和
-基于该确定,向通信网络传输针对由通信网络服务的请求,其中所述请求包括指示通信网络的所请求的操作模式的标识符,其中所请求的操作模式由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的集合来表征。
13.根据权利要求12所述的用户设备,其中,数据处理系统被配置为执行以下步骤:
-获得指示用户设备的另外位置的更新的位置信息,
-确定所述另外位置在地理区域外部,以及
-基于该确定,向通信网络传输针对由通信网络服务的另外请求,其中所述另外请求包括指示通信网络的所请求的第二操作模式的第二标识符,其中第二所请求的操作模式由不同于第一集合的所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第二集合来表征。
14.根据权利要求12或13所述的用户设备,其中,获得位置信息的步骤包括使用全球定位系统确定位置信息。
15.根据前述权利要求12-14中的一项或多项所述的用户设备,其中,数据处理系统被配置为执行以下步骤:
-获得指示位置信息准确度的准确度信息;
-基于位置信息和准确度信息,确定由位置信息指示的位置在所述地理区域内或外部。
16.根据前述权利要求12-15中的一项或多项所述的用户设备,其中位置信息包括与地理区域相关联的设备是否已经检测到用户设备的存在的指示,并且其中通过基于所述指示确定设备分别已经或尚未检测到用户设备来执行确定用户设备的位置分别在地理区域内或外部,和/或其中
位置信息包括用户设备是否已经检测到与地理区域相关联的设备的存在的指示,并且其中通过基于所述指示确定用户设备分别已经或尚未检测到设备来执行确定用户设备的位置分别在地理区域内或外部。
17.一种供在蜂窝通信网络中使用的计算机实现的方法,所述蜂窝通信网络被配置为使能实现与用户设备的通信,所述方法包括以下步骤:
-获得指示用户设备位置的位置信息;
-确定由位置信息指示的位置在由存储在网络的数据处理系统的存储装置中的地理信息指示的地理区域内,所述地理区域独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置;以及
-基于该确定,控制用于服务用户设备的通信网络的操作模式,使得所述操作模式由所述相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第一集合来表征。
18.一种供在用户设备中使用的计算机实现的方法,所述用户设备被配置为连接到蜂窝通信网络以使能实现与用户设备的通信,所述方法包括以下步骤
-获得指示用户设备位置的位置信息;
-确定由位置信息指示的位置在由存储在用户设备的存储装置中的地理信息指示的地理区域内,所述地理区域独立于蜂窝通信网络的蜂窝配置;和
-基于该确定,向通信网络传输针对由通信网络服务的请求,其中所述请求包括指示通信网络的所请求的操作模式的第一标识符,其中所请求的操作模式由相应的一个或多个网络性能参数的一个或多个值的第一集合来表征。
19.一种包括指令的计算机程序,当所述程序由数据处理系统执行时,所述指令使得数据处理系统执行根据权利要求17或18的方法。
20.一种通信网络的节点,所述节点包括根据前述权利要求1-11中的一项或多项的数据处理系统。
21.一种通信网络,包括根据前述权利要求1-11中的一项或多项的数据处理系统。
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