CN113452626B - 无线网络中的服务质量（qos）管理 - Google Patents

Abstract

核心网络(CN)可以例如通过向接入网络和用户设备发送服务质量(QoS)策略信息，在无线通信系统上建立和分发QoS策略。可以相对于数据网络(DN)会话以及数据会话来实现所述QoS策略。对于每个DN会话或数据会话，可以通过显式或隐式请求来应用所述QoS策略，并且在一些示例中，数据会话可以使用预授权QoS策略而不需要请求所述QoS。也可以要求和描述其他方面、实施例和特征。

Description

无线网络中的服务质量（QOS）管理

本申请是申请日为2017年3月3日、申请号为201780019627.3、名称为“无线网络中的服务质量(QOS)管理”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年4月4日在美国专利商标局提交的临时申请No. 62/318,150以及2016年9月23日在美国专利商标局提交的非临时申请No. 15/275,170的优先权和权益，通过引用的方式将上述两个申请的全部内容并入本文。

技术领域

下面讨论的技术通常涉及无线通信系统，更具体地，涉及用于无线通信网络中的服务质量(QoS)管理的机制。某些实施例可以实现和提供用于管理QoS特征的灵活技术，从而有助于经由快速通信、延迟控制、授权控制和低网络开销进行的网络连接。

背景技术

在无线通信网络中，可以向所述网络的用户提供服务质量(QoS)。QoS 机制通常控制所述无线网络的参数，比如它的性能、它的可靠性以及它的可用性。这些参数可以根据比如所述网络的覆盖范围和可接入性以及其呼叫质量(特别是音频和视频质量)的某些度量来确定。

数据流的授权和合适的QoS机制的建立可以在无线网络内引入一定量的延迟。随着对移动宽带接入的需求继续增长，研发继续推进无线通信技术来不仅满足对移动宽带接入的日益增长的需求，而且推进和增强关于移动通信的用户体验，包括有助于降低所述系统的各个方面的延迟的延迟控制。

发明内容

以下呈现本公开内容的一个或多个方面的简化概述，以便提供对这些方面的基本理解。这个概述不是对本公开内容的所有预期特征的广泛概述，而是既不旨在识别本公开内容的所有方面的关键或重要元素，也不旨在描述本公开内容的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本公开内容的一个或多个方面的一些概念，作为稍后呈现的更为详细描述的序言。

本公开内容的各个方面提供在无线通信系统上建立和分发服务质量 (QoS)策略。可以相对于数据网络(DN)会话以及数据会话来实现QoS 策略。对于每个DN会话或数据会话，可以通过显式或隐式请求来应用QoS 策略，并且在一些示例中，数据会话可以使用预授权QoS策略而不需要请求QoS。

在一个示例中，公开了一种管理数据网络中的服务质量(QoS)的方法。所述方法包括在接入网络(AN)中的AN节点处，从核心网络(CN)接收 QoS策略信息，所述QoS策略信息包括一个或多个QoS参数。所述方法还包括基于所述QoS策略信息的至少一部分来确定QoS策略。所述方法还包括当所述CN与用户设备(UE)之间的流中的分组中的描述符与所述QoS 策略对应时，将所述QoS策略应用于所述流。

在另一示例中，公开了一种管理数据网络中的QoS的方法。所述方法包括：在UE处从CN接收QoS策略信息，在UE处接收对用于使用数据会话来与所述CN通信的资源的指示，其中，所述数据会话基于所述QoS策略信息来使用QoS策略，并使用所述数据会话来与所述CN通信。

在另一示例中，公开了一种AN内的AN节点，所述AN节点被配置为管理数据网络中的QoS。所述AN节点包括处理器、与所述处理器可通信地耦合的存储器、与所述处理器可通信地耦合并被配置用于与UE的无线通信的收发机，以及与所述处理器可通信地耦合并被配置用于与CN的通信的 CN接口。所述处理器和所述存储器被配置为从所述CN接收QoS策略信息，所述QoS策略信息包括一个或多个QoS参数；基于所述QoS策略信息的至少一部分来确定QoS策略；以及当所述CN与所述UE之间的流中的分组中的描述符与所述QoS策略对应时，将所述QoS策略应用于所述流。

在又一示例中，公开了一种被配置用于数据网络中的无线通信的UE。所述UE包括处理器、与所述处理器可通信地耦合的存储器、以及与所述处理器可通信地耦合并被配置用于经由AN节点与CN通信的收发机。所述处理器和所述存储器被配置为从所述CN接收QoS策略信息；接收对用于使用数据会话来与所述CN通信的资源的指示，其中，所述数据会话基于所述 QoS策略信息来使用QoS策略；并且使用所述数据会话来与所述CN通信。

在又一示例中，公开了一种AN内的并且被配置用于管理数据网络中的QoS的AN节点。所述AN节点包括用于从CN接收QoS策略信息的单元，所述QoS策略信息包括一个或多个QoS参数；用于基于所述QoS策略信息的至少一部分来确定QoS策略的单元；以及用于当所述CN与UE之间的流中的分组中的描述符与所述QoS策略对应时，将所述QoS策略应用于所述流的单元。

在又一示例中，公开了一种被配置用于数据网络中的无线通信的UE。所述UE包括用于从CN接收QoS策略信息的单元；用于接收对用于使用数据会话来与所述CN通信的资源的指示的单元，其中，所述数据会话基于所述QoS策略信息来使用QoS策略；以及用于使用所述数据会话来与所述 CN通信的单元。

在又一示例中，公开了一种存储计算机可执行代码的计算机可读介质。所述计算机可执行代码包括用于执行以下操作的指令：使得AN内的AN 节点从CN接收QoS策略信息，所述QoS策略信息包括一个或多个QoS参数；基于所述QoS策略信息的至少一部分来确定QoS策略；以及当所述 CN与UE之间的流中的分组中的描述符与所述QoS策略对应时，将所述QoS策略应用于所述流。

在另一示例中，公开了一种存储计算机可执行代码的计算机可读介质。所述计算机可执行代码包括用于执行以下操作的指令：使得被配置用于数据网络中的无线通信的UE从CN接收QoS策略信息；接收对用于使用数据会话来与所述CN通信的资源的指示，其中，所述数据会话基于所述QoS 策略信息来使用QoS策略；以及使用所述数据会话来与所述CN通信。

在阅读以下的详细描述后，将更充分地理解本发明的这些和其它方面。在结合附图阅读本发明的具体的示例性实施例的以下描述之后，本发明的其它方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将变得显而易见。尽管可以相对于下面的某些实施例和附图来讨论本发明的特征，但是本发明的所有实施例可以包括本文所讨论的有利特征中的一个或多个。换言之，尽管一个或多个实施例可以被讨论为具有某些有利特征，但是也可以根据本文讨论的本发明的各种实施例来使用这些特征中的一个或多个。按照类似的方式，虽然示例性实施例在下面可以被作为设备、系统或方法实施例讨论，但是应当理解，这些示例性实施例可以在各种设备、系统和方法中实现。

附图说明

图1是例示接入网络的示例的概念图。

图2是例示下一代(例如，第五代或5G)无线通信网络的架构的某些方面的框图。

图3是数据会话中的分组结构的示意图示。

图4是例示使用如上所述并在图2中例示的架构的通信的一个示例的框图。

图5是例示可以在使用如上所述并在图2和图3中例示的架构的下一代(例如，5G)网络中实现的服务质量(QoS)模型的某些方面的框图。

图6是例示用于建立数据网络(DN)会话并且同时建立数据会话或协议数据单元(PDU)会话的示例性过程的呼叫流程图。

图7是例示用于在建立DN会话之后建立数据会话或PDU会话的示例性过程的呼叫流程图。

图8是例示用于核心网络(CN)响应于来自外部应用服务器(AS)或应用功能(AF)的请求或由来自外部应用服务器(AS)或应用功能(AF) 的请求触发来建立服务质量(QoS)策略的示例性过程的呼叫流程图。

图9是例示用于响应于对来自用户设备(UE)的未分类数据流的检测或者由对来自用户设备(UE)的未分类数据流的检测触发来建立QoS策略的示例性过程的呼叫流程图。

图10是例示用于响应于针对QoS策略的显式UE请求或由针对所述 QoS策略的显式UE请求触发来建立所述QoS策略的示例性过程的呼叫流程图。

图11是例示用于响应于针对QoS策略的显式UE请求或由针对所述 QoS策略的显式UE请求触发来建立所述QoS策略的示例性过程的呼叫流程图。

图12是例示用于在无需数据会话建立的情况下，在DN会话建立时相对于所述DN会话建立QoS策略的示例性过程的呼叫流程图。

图13是例示用于在数据会话已经建立之前，在DN会话建立时的预授权QoS策略建立的示例性过程的呼叫流程图。

图14是例示用于在数据会话已经建立之前，在DN会话建立时的预授权QoS策略建立的另一示例性过程的呼叫流程图。

图15-17是例示用于处理对QoS策略的接入网络(AN)拒绝的示例性过程的呼叫流程图。

图18是例示用于使用控制平面信令的QoS策略建立和上行链路/下行链路(UL/DL)令牌建立的示例性过程的呼叫流程图。

图19是例示用于使用用户平面信令的QoS策略建立和隐式UL/DL令牌建立的示例性过程的呼叫流程图。

图20是例示用于使用用户平面信令的QoS策略建立和显式UL/DL令牌建立的示例性过程的呼叫流程图。

图21是例示采用处理系统的UE的硬件实现方式的示例的框图。

图22是例示采用处理系统的接入网络节点的硬件实现方式的示例的框图。

图23是例示用于在接入网络节点处可操作的QoS管理的示例性过程的流程图。

图24是例示用于在UE处可操作的QoS管理的示例性过程的流程图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，并非旨在表示可以实践本文所描述的概念的唯一配置。详细描述包括用于提供对各种概念的透彻理解的具体细节。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件，以便避免模糊这些概念。

在整个本公开内容中呈现的各种概念可以在各种各样的通信系统、网络架构和通信标准上实现。具体实施例可以在任何合适的接入网络中实现，无论是有线的还是无线的。现在参考图1，作为例示性示例而不是限制，提供了无线无线接入网络100的示意图。

由接入网络100覆盖的地理区域可以被划分成多个蜂窝区域(小区)。这可以包括例如宏小区102,104和106，以及小小区108，它们中的每个可以包括一个或多个扇区。小区可以被地理地定义(例如，由覆盖区域定义)，和/或可以根据频率、扰码等来定义。在被划分成扇区的小区中，小区内的多个扇区可以由天线组构成，其中，每个天线负责与所述小区的一部分中的移动设备进行通信。

通常，无线收发机装置为每个小区服务。无线收发机装置在许多无线通信系统中通常被称为基站(BS)，但是也可以被本领域技术人员称为基站收发站(BTS)、无线基站、无线收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、接入点(AP)、节点B、eNode B或某个其他合适的术语。

在图1中，在小区102和104中示出了两个高功率基站110和112；并且示出了第三高功率基站114，该第三高功率基站114用于控制小区106中的远程无线头端(RRH)116。在这个示例中，小区102,104和106可以称为宏小区，因为高功率基站110,112和114支持具有大尺寸的小区。此外，在可以与一个或多个宏小区重叠的小小区108(例如，微小区，微微小区，毫微微小区，家庭基站，家庭节点B，家庭eNode B等)中示出了低功率基站118。在这个示例中，小区108可以称为小小区，因为低功率基站118 支持具有相对小尺寸的小区。小区尺寸设计(cell sizing)可以根据系统设计以及组件约束来完成。要理解的是，接入网络100可以包括任何数量的无线基站和小区。基站110,112,114,118为任何数量的移动装置提供核心网络的无线接入点。

图1还包括可以被配置为用作基站的四轴飞行器或无人机120。也就是说，在一些示例中，小区可以不必是静止的，并且所述小区的地理区域可以根据比如四轴飞行器120的移动基站的位置而移动。

在一些示例中，所述基站可以使用任何合适的传输网络，通过各种类型的回程接口(比如直接物理连接、虚拟网络等)彼此互连和/或互连到接入网络100中的一个或多个其他基站或网络节点(未示出)。

例示了支持多个移动装置的无线通信的接入网络100。移动装置在由第三代合作伙伴计划(3GPP)公布的标准和规范中通常被称为用户设备(UE)，但是也可以被本领域技术人员称为移动站(MS)、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端(AT)、移动终端、无线终端、远程终端，手机、终端、用户代理、移动客户端、客户端或某个其他合适的术语。

在本文档中，“移动”装置不必具有移动的能力，并且可以是静止的。移动装置的一些非限制性示例包括移动电话、蜂窝电话(手机)，智能电话，会话发起协议(SIP)电话，膝上型计算机，个人计算机(PC)，笔记本，上网本，智能书，平板电脑和个人数字助理(PDA)。移动装置还可以是“物联网”(IoT)设备，比如汽车或其他运输工具、卫星无线电、全球定位系统(GPS)设备、物流控制器、无人机、多轴飞行器、四轴飞行器、智能能源或安全设备、太阳能面板或太阳能阵列、市政照明、水或其他基础设施；工业自动化和企业设备；消费类和可穿戴设备，比如眼镜、可穿戴相机、智能手表、健康或健身追踪器、哺乳动物可植入式设备、医疗设备、数字音频播放器(例如，MP3播放器)，相机，游戏控制台，等等；以及数字家居或智能家居设备，比如家庭音频、视频和多媒体设备、电器、传感器、自动售货机、智能照明、家庭安全系统、智能电表等。

在接入网络100内，所述小区可以包括可以与每个小区的一个或多个扇区通信的UE。例如，UE 122和124可以与基站110通信；UE 126和128 可以与基站112通信；UE 130和132可以通过RRH 116与基站114通信； UE 134可以与低功率基站118通信；以及UE 136可以与移动基站120通信。这里，每个基站110,112,114,118和120可以被配置为向相应小区中的所有 UE提供核心网络(未示出)的接入点。

在另一个示例中，四轴飞行器120可以被配置为用作UE。例如，四轴飞行器120可以通过与基站110通信而在小区102内操作。

接入网络100中的空中接口可以使用一个或多个复用和多址接入算法来实现各种设备的同时通信。例如，可以使用时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、稀疏码多址(SCMA)或其他合适的多址方案来提供针对从UE 122和124到基站110 的上行链路(UL)或反向链路传输的多址接入。此外，可以使用时分复用 (TDM)、码分复用(CDM)、频分复用(FDM)、正交频分复用(OFDM)、稀疏码复用(SCM)复用或其他合适的复用方案来提供从基站110到UE 122 和124的复用的下行链路(DL)或前向链路传输。

在接入网络100内，在具有调度实体的呼叫期间，或者在任何其他时间，UE可以监测来自其服务小区的信号的各种参数以及相邻小区的各种参数。此外，根据这些参数的质量，UE可以维持与所述相邻小区中的一个或多个的通信。在此期间，如果UE从一个小区移动到另一小区，或者如果相邻小区的信号质量在给定量的时间内超过所述服务小区的信号质量，则UE 可以进行从所述服务小区到所述相邻(目标)小区的移交或切换。例如， UE 124可以从与其服务小区102对应的地理区域移动到与相邻小区106对应的地理区域。当相邻小区106的信号强度或质量在给定量的时间内超过其服务小区102的信号强度或质量时，UE 124可以向其服务基站110发送指示这种状况的报告消息。作为响应，UE 124可以接收切换命令，并且所述UE可以经历到小区106的切换。

参考架构

图2是例示下一代(例如，第五代或5G)无线通信网络中的核心网络 (CN)的架构的某些方面的框图。特征可以包括通过接入网络204与核心网络206通信的UE 202。在这个图示中，以及在图3和图4中，假设UE 和CN之间的任何信号路径都通过接入网络在这些实体之间通过，如由穿越所述接入网络的所示信号路径所表示。这里，接入网络204可以是如上所述并在图1中例示的接入网络100。在另一示例中，接入网络204可以对应于LTE(eUTRAN)网络、有线接入网络、上述的组合或任何其他合适的一个或多个接入网络。在下面的描述中，当引用接入网络(AN)或由所述 AN执行的动作时，可以理解的是，这种引用是指所述AN中的例如经由回程连接可通信地耦合到所述CN的一个或多个网络节点。作为一个非限制性示例，为了描述清楚，对所述AN的这种引用可以被理解为指代基站。然而，本领域的普通技术人员将明白，这可能并不总是如此，例如，在其中基站处于其AN内的集中式无线网络控制器的控制或指导下的某些3G RAN中。

UE 202具有用户平面(UP)和控制平面(CP)功能两者(并且可以具有本文中通常讨论的UE特征)。在图2-4中，CP信令由虚线表示，以及 UP信令由实线表示。接入网络(AN)204还包括在AN 204处用CP块203 例示的一些CP功能，但是所述CP功能中的大部分在CN 206处。具体地， CN 206包括控制平面移动性管理功能(CP-MM)208和控制平面会话管理功能(CP-SM)210。

CP-MM 208建立并维护设备(例如，UE 202)的移动性管理上下文，所述设备通过一种或多种接入技术附接到CN 206。在下一代系统架构中， CP-SM 210建立、维护和终止数据网络(DN)会话和数据会话，包括按需建立这些会话。对于DN会话和/或数据会话，CP-SM 210进一步决定针对 UE的服务质量(QoS)(即，其执行下面讨论的QoS整形)。

认证、授权和计费(AAA)服务器/策略功能(PF)块212充当简档存储库和认证服务器。AAA/策略功能块212可以存储订户简档和订户凭证，并且可以存储并作出关于针对DN会话和/或数据会话的要被应用于UE的策略(例如QoS策略)的决定。

用户平面(UP)基础设施实体214表示CN 206中的任何合适的通信基础设施，所述通信基础设备在AN 204、用户平面网关(UP-GW)216和外部数据网络218之间递送数据。UP-GW 216可以与CP-SM 210可通信地耦合以配置CN 206上的UP连接。所述外部数据网络可以是任何合适的数据网络，包括但不限于互联网、IP多媒体子系统(IMS)网络，等等。

在本公开内容中，当引用核心网络或CN时，可以假设，这种引用旨在表示所述CN内的节点中的任何一个，除非具体引用特定节点。

数据会话和DN会话

当UE 202与CN 206建立连接时，通常存在可以建立的两种不同类型的会话：数据网络会话和数据会话。在一些示例中，数据会话可以等效地称为分组数据单元(PDU)会话。

数据网络(DN)会话是各种实体中的逻辑上下文或上下文信息集合，所述逻辑上下文或上下文信息集合为UE 202中的本地端点(例如，web浏览器)和外部数据网络218中的远程端点(例如，IMS网络，互联网，专用网络，远程主机中的Web服务器等)之间的连接提供框架。所述DN会话包含与比如所述UE、所述AN、所述CN，网关等各种实体有关的状态信息，并且可以由一个或多个CN中的多个UP-GW服务。DN会话可以包含一个或多个数据会话。

数据会话(也称为协议数据单元(PDU)会话，数据流或流)是UE 中的逻辑上下文，该逻辑上下文实现所述UE中的本地端点(例如，web浏览器)与外部数据网络218中的远程端点(例如，远程主机中的Web服务器)之间的通信。图3是包括一系列PDU的流302(例如，数据会话)的示意图示。数据会话可以是互联网协议(IP)会话或非IP会话(例如，以太网业务)。在本公开内容中，对分组或PDU(协议数据单元)的任何引用是可互换的，并且意图指代IP分组或非IP PDU。

所述数据会话可以被认为是数据分组流，每个数据分组具有公共描述符和特定报头映射，例如IP报头、传输协议报头等。在图3中，单个PDU 304被扩大以例示所述PDU包括报头306和有效载荷308。报头306被进一步扩大以在概念上例示根据本公开内容的某些方面可能出现在这种分组报头中的所述信息中的一些。当然，本领域普通技术人员将理解，信息的顺序或次序或其包含物可以从一个实现方式到另一实现方式而变化。

当所述CN中的实体需要将某一信息(例如，QoS信息)与特定数据会话相关联时，它可以利用数据会话描述符310来识别所述数据会话。这里，数据会话描述符或数据流描述符是在每个分组中承载的信息集合(例如，在报头中或在附着到所述报头中的标签中)，其可以由所述网络识别，而不需要深度分组检查(DPI)。

示例性通信示例

图4是例示使用如上所述并在图2中例示的架构的通信的一个示例的框图。在这个示例中，UE 202可以与CN 206具有多个DN会话。如图4 中所见，示例性的UE 202与CN 206具有两个DN会话402a和402b。如上所述，每个DN会话可以与多个IP地址匹配。如这里所看到的，在每个所示的DN会话内，UE 202具有两个数据会话或PDU会话，并且所述数据会话中的每个可以具有不同的IP地址。

在本公开内容的一方面，每个DN会话402a，402b可以被解析到一个或多个CN中的任何合适数量的一个或多个UP-GW。在所示的示例中，在第一DN会话402a内，两个数据会话(具有被标记为IP1和IP2的IP地址) 由相同的UP-GW服务：即，第一UP-GW 216a。然而，在第二DN会话402b 内，两个数据会话(具有被标记为IP3和IP4的IP地址)由不同的UP-GW 服务：即第二UP-GW 216b和第三UP-GW 216c。

可以在CP-SM 210中提供第一DN会话402a和第二DN会话402b的会话管理上下文(例如，利用软件定义网络(SDN)和信令路由)。可以在第一UP-GW 216a中提供第一DN会话402a的用户平面上下文(例如，QoS、隧道等等)，而可以在第二UP-GW 216b和第三UP-GW216c两者中提供第二DN会话402b的用户平面上下文。

在常规CN中，应用通过参考接入点名称(APN)来与比如互联网或 IP多媒体子系统(IMS)网络的分组数据网络(PDN)进行通信。所述APN 可以用作DNS名称，其转换为分组数据网络(PDN)网关(P-GW)的IP 地址。因此，应用被绑定到所述APN，所述APN确定所述P-GW，通过所述P-GW来进行PDN连接。然而，在本公开内容的一方面，应用可以不绑定到接入点名称(APN)，而是可以绑定到特定的数据会话。也就是说，对于每个连接，可以存在在CN 206中建立的数据路径或数据会话。例如，数据会话可以是互联网协议(IP)隧道、软件定义网络(SDN)配置的路由等。

QoS模型-概述

图5是例示在服务质量(QoS)模型可以由使用如上所述并在图2和图 4中例示的架构的下一代(例如，5G)核心网络实现时的QoS模型的某些方面的框图。在这个图示中，为了清楚起见，仅仅例示了所述CN中的节点中的一些节点。可以假设UE 502、AN 504、CN 506和外部数据网络518 如上面关于图2和图4所述。

在无线通信网络中，可以向所述网络的用户提供服务质量(QoS)。所述QoS机制通常控制所述无线网络的参数，比如它的性能、它的可靠性和它的可用性。这些参数可以根据比如所述网络的覆盖范围和可访问性以及其呼叫质量(特别是音频和视频质量)等的某些度量来确定。具体地，可以根据本公开内容的某些方面实现的QoS策略可以包含QoS参数，所述 QoS参数包括但不限于UE的最大比特率，特定DN会话的最大上行链路比特率，DN会话的最大下行链路比特率，数据/PDU会话的保证比特率 (GBR)，分组过滤信息，承载优先级等。相应地，AN节点可以通过控制流的参数来将QoS策略应用于流、数据会话或DN会话，所述参数比如是上行链路或下行链路比特率、GBR、分组过滤(例如，基于其内容确定允许或阻止分组)、优先化流等。

如本文所使用的，术语传统接入网络、传统核心网络或传统无线接入技术(RAT)可以指代采用第二代(2G)、第三代(3G)或第四代(4G) 无线通信技术的网络或RAT。例如，2GRAT可以是基于符合临时标准95 (IS-95)或cdmaOne、全球移动系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS) 或增强数据速率GSM演进(EDGE)的标准集合的无线接入技术。3G RAT 可以是基于符合国际移动电信-2000(IMT-2000)规范的标准集合的无线接入技术，所述标准集合包括但不限于由第三代合作伙伴计划(3GPP)和第三代合作伙伴计划2(3GPP2)公布的某些标准。4G RAT可以是基于符合高级国际移动电信(ITU-Advanced)规范的标准集合的无线接入技术，所述标准集合包括但不限于由3GPP公布的某些标准。

由3GPP定义的3G标准的一些示例包括通用移动电信系统(UMTS)、通用陆地无线接入(UTRA)、高速分组接入(HSPA)和HSPA+。由3GPP2 定义的3G标准的一些示例包括CDMA2000和演进数据优化(EV-DO)。由 3GPP定义的4G标准的一些示例包括演进通用陆地无线接入(eUTRA)、长期演进(LTE)、高级LTE和演进分组系统(EPS)。采用3G/4G无线通信技术的标准的其他示例包括IEEE 802.16(WiMAX)标准和其他合适的标准。

如本文进一步使用的，术语下一代接入网络、下一代核心网络或下一代RAT通常是指采用持续演进的无线通信技术的网络或RAT。这可以包括例如基于标准集合的第五代(5G)无线通信技术。所述标准可以符合2015 年2月17日由下一代移动网络(NGMN)联盟发布的5G白皮书中阐述的指导原则。例如，可能由3GPP在LTE-Advanced之后或由3GPP2在CDMA2000之后定义的标准可以符合NGMN联盟的5G白皮书。标准还可能包括由Verizon技术论坛(www.vztgf)和韩国电信SIG(www.kt5g.org) 指定的预3GPP成就。

在传统的、先前的或现有的(例如3G和4G)网络中，所述QoS由特定隧道支持。具体地，参考4G演进分组系统(EPS)，可以为PDN连接建立一个或多个EPS承载，其中EPS承载被认为是UE与P-GW之间的隧道。对于每个UE，针对每个QoS级别可以存在一个这样的隧道。也就是说，可以基于由承载ID标识的这个隧道来实施QoS。从UE的角度来看，对于每个IP地址，针对每个QoS级别建立两个CN用户平面实体(例如，UP-GW 和AN)之间的一个隧道。也就是说，从QoS观点来看，可以在特定隧道中处理在所述网络中传送的分组，而需要不同处理的分组可以被置于不同的单独隧道中。另一方面，在下一代(例如，5G)网络中，所述CN可以使用无承载QoS模型。在这种无承载QoS模型中，可能不必专门存在单独的隧道来用于QoS差异化的目的。在一些示例中，下一代(例如，5G)网络可以针对每个UE，对于每个数据流使用一个隧道。在其他示例中，所述 5G网络可以针对每个UE，对于每个DN会话使用一个隧道。这里，所述隧道可以独立于与所述DN会话对应的所述数据流的QoS。在另外的示例中，5G网络可以针对每个锚点(即，PDN GW或UP-GW，取决于所述网络的性质)，针对每个UE，对于每个DN会话使用一个隧道。也就是说，与传统网络不同，这里，单个DN会话可以锚定在多个网关中。注意，出于路由分组和会话/IP连续性的目的，CN 506可以使用隧道。然而，在本公开内容的一方面，所述QoS可以与CN 506采用的任何路由机制正交并且独立于CN 506采用的任何路由机制。

根据本公开内容的一方面，CN 506(例如，CP-SM 510、AAA/PF块 512或具有类似功能的另一合适的CN节点)可以是做出关于所述QoS的决定的实体。这可以包括CN 506，CN506基于订阅简档、策略、服务要求等来提供、配置或设置关于何种QoS被分配给业务数据的决定。在一些场景下，这可以被称为QoS整形。这里，可以使用带外控制平面信令，将所得到的QoS策略信息从CN 506分发到AN 504、UE 502以及一个或多个 UP-GW 516。这与通常在带内执行的业务识别和授权相区别。

流标签

借助于这种QoS模型，可以避免针对每个单独的分组进行深度分组检查(DPI)。为了确定数据分组所对应的服务或应用，传统网络通常执行DPI 来分析分组。然而，这里，由于CN 506安装并分发所述QoS策略，所述网络中的各个实体可以通过如上所述将所述分组匹配到它们的描述符来分析每个分组，而不执行DPI。

AN 504可以不具有对所述QoS模型的与应用相关的感知。具体地，可以经由接入无关机制，将QoS信息分发给各个AN。虽然QoS信息可以包含各种接入技术所特有的参数，但是每个AN可以仅仅使用与该AN相关的参数(即，AN可以识别所述QoS策略内的适用于该特定AN的参数)。

CN 506可以通过使用流标签标记每个数据会话或流来实现QoS。也就是说，CN 506可以标记所述分组中的与所述QoS相关的所有信息，并且 CN 506可以检测分组内的数据会话描述符310以从QoS角度确定如何处理该分组。CN 506可以将所述标签应用于去往UE 502的下行链路(DL)分组，以及UE 502可以将所述标签应用于去往CN 506的上行链路(UL)分组。参考图3，示例性QoS流标签312被示为分组报头306的一部分。

通常，AN 504将所述流标签(即，无论何种标签被应用于分组)映射到AN 504从CN506接收到的参数或信息(比如QoS策略)。在操作中， AN 504从CN 506接收QoS信息，并从UE502或从CN 506接收数据分组。然后，AN 504将所述分组(基于其流标签或描述符)与它从CN506接收的所述QoS信息进行匹配，并基于这个信息，确定如何处理所述分组。例如，在无线接入网络(RAN)的情况下，这可以包括确定如何将所述分组映射到合适的无线承载。

流授权

通常，在建立数据会话或流之后，可以存在与QoS相关的两个步骤。一个是授权所述流：即，验证UE 502被授权或允许在该流中发送所述数据。然后，可以为所述流定义所述QoS策略。在一些示例中，流授权可以由CN 506显式提供。例如，当创建数据会话时，CN 506可以做出关于授权所述流的决定，并且可以生成所述QoS策略，然后分发这个策略，如上所述。然而，在另一示例中，可以针对一些数据会话，在每个UE的基础上由CN 506对将QoS策略应用到AN 504内的流进行预授权。

通常，AN 504可以知道关于由CN 506提供的分组的某些信息。也就是说，AN 504是流级感知的。相应地，AN 504可以将给定流中的某些分组与其描述符匹配，并且可以应用合适的QoS策略。然后，AN 504确定如何处理这些分组，比如通过将多个CN流分发到不同的数据无线承载中。

在某些场景中，AN 504中的应用感知可以是每流和每个订户的。基于例如AN 504中的UE辅助特性、偏好和/或预配置信息等，AN 504可以执行对用户数据的智能处理。例如，AN 504可以根据用户服务偏好、服务流行度等来执行本地高速缓存的数据递送或每个服务本地断开和本地交换操作。通常，在AN 504中可以不存在应用或服务检测，而只有流匹配。也就是说，AN 504可以假定最终所述绑定是在分组进入分组数据汇聚协议 (PDCP)之前，每个流地定义的，并且AN 504可以定义无线承载意指什么以及其接收的处理。

按照这种方式，通过向AN 504提供QoS策略信息，对从CN 506到 AN 504的流的处理和标记可以独立于所述应用，并且可以独立于由AN 504 使用的无线接入技术(RAT)。也就是说，在AN 504根据所述QoS策略将所述分组映射到所述合适的无线承载的情况下，CN506不需要涉及AN 504 的这些细节。

如上通常讨论的，CN 506可以向包括AN 504、UP-GW 516和UE 502 的其他实体递送QoS信息。因此，在CN到AN的交互中，CN 506(例如， CP-SM)可以向AN 504(例如，AN处的所述控制平面实体)递送QoS策略。这些QoS策略可以包括DL分组到AN QoS的映射；AN QoS到DL分组的映射；业务过滤；等等。这些QoS策略还可以基于某些数据会话描述符来描述行为。

在本公开内容的一方面，与从CN 506提供给AN 504的所述QoS策略有关的信息可以包括要被用于建立未来数据会话的一个或多个可能的预授权QoS策略。这些预授权QoS策略可以独立于任何当前或正在进行的业务而被预授权。也就是说，CN 506可以向AN 504提供用于数据会话的QoS 策略集合，所述数据会话可以是UE 502稍后在不需要由CN 506进行的显式授权的情况下建立的。例如，假设UE 502建立DN会话(例如，图3中的DN会话302a)，但是可以不必建立任何数据会话或PDU会话。这里， CN 506可以在建立数据会话之前，从UE502接收分组。CN 506可以例如基于用户订阅简档中的策略或者基于从UE 502接收的所述分组中的描述符来决定某些数据会话被预授权，从而不需要进一步授权。相应地，AN 504可以根据所述预授权，在未来部署与所述DN会话对应的数据会话。

AN 504仍然可以具有附加的会话建立特征。例如，CN 506可以触发 AN 504中的QoS建立。根据AN技术和AN QoS模型，这可以导致建立专用资源(例如RAN中的专用承载)或资源优先级修改(更高、更低、或其他替代方案)。此外，CN 506可以向AN 504提供用于DL和UL令牌的信息。

关于(例如，在CP-SM和UP-GW之间的)CN到UP-GW的交互，CN 506可以向UP-GW 516递送QoS整形信息，并且可以配置UP-GW 516中的某个资源建立，使得所述UP-GW能够过滤分组并提供QoS。此外，CN 506 可以向UP-GW 516提供用于DL和UL令牌的信息。

关于(例如，在CP-SM和UE之间的)CN到UE的交互，CN 506可以向UE 502提供显式的每UE/订户策略，所述策略独立于任何现有的数据会话。来自CN 506的这个信息还可以包括与上述预授权数据会话有关的信息。此外，CN 506可以向UE 502提供与涉及CP-SM 510的新近创建的数据会话对应的更新后的QoS信息。这可以包括在所述数据会话开始时UE 502所需的所有信息，使得UE 502可以确定如何处理该数据会话中的所述分组。此外，CN 506可以向UE 502提供与对来自UE 502的UL传输的分组标记有关的信息。例如，这可以包括与UL令牌有关的信息。

兼容性

在一些实现方式中，仍然可能需要来自传统(例如，3G和/或4G)网络的一个或多个QoS参数，以实现与那些传统接入网络的互通，比如去往/ 来自这种传统接入网络的切换。本文公开的QoS策略可以包括可以由CN 506分发的这种传统QoS参数。也就是说，QoS策略内的QoS参数可以包括与不同于实现所述QoS策略的网络的不同网络对应的一个或多个QoS参数。然而，这些传统QoS参数通常仅仅在UE 502连接到这种传统AN时才被使用。

数据会话建立

如上所述，数据会话的建立可以涉及对所述流的授权和针对所述流的 QoS策略建立。在本公开内容的一方面，CN 506可以执行所述QoS整形(包括业务授权)，并且CN 506可以向UP-GW 516、AN 504和UE 502发送所述QoS策略信息。

图6和图7是根据本公开内容的一些方面的例示数据会话建立的基本示例的呼叫流程图。在这些图中以及在随后的所有呼叫流程图中，所例示的节点之间的通信依次由从各个节点延伸的线之间的箭头示出，其中时间沿着向下的方向前移。其他实施例可以根据需要具有其他次序动作或变化的实现顺序。

图6是例示用于建立DN会话并且同时建立数据会话或PDU会话的示例性过程的呼叫流程图。在所示的示例中，与所述DN会话和数据会话相关联地同时建立QoS策略。

在UE 502和AN 504之间建立移动性管理器(MM)上下文之后，UE 502可以通过向CN506(即，向CP-SM 510)发送DN会话建立请求来请求建立DN会话。(在另一示例中，CN能够触发DN会话的建立。)CN 506 的控制平面定义与来自UE 502的所述DN会话建立请求对应的QoS策略，并且向AN 504和UP-GW 516提供所述QoS策略。AN 504例如通过识别所述QoS策略内的适用于该AN 504的QoS参数的子集(少于全部QoS参数或全部QoS参数)，并根据该子集来应用所述QoS策略，将所述QoS策略映射到如上所述的AN 504中的所述资源。然后，CN 506向UE 502发送与所述QoS策略对应的DN建立响应。

图7是例示用于在建立DN会话之后建立数据会话或PDU会话的示例性过程的呼叫流程图。这里，与所述数据会话相关联地建立QoS策略。

当在UE 502和AN 504之间建立MM上下文之后，可以在UE 502和 CN 506之间建立DN会话(例如，使用如上所述并在图6中例示的过程)。所述DN会话建立可以具有或可以不具有相关联的QoS策略，并且可以包括或可以不包括建立一个或多个数据会话。然后，UE 502可以向CN 506 (即，向CP-SM 510)发送数据会话或PDU会话建立请求。CN 506的控制平面定义了与来自UE 502的所述数据会话建立请求对应的QoS策略，并向 AN 504和UP-GW 516提供所述QoS策略。AN 504例如通过识别所述QoS 策略内的适用于该AN 504的QoS参数的子集(少于全部QoS参数或全部 QoS参数)，并根据该子集来应用所述QoS策略，将所述QoS策略映射到如上所述的AN 504中的所述资源。然后，CN 506向UE 502发送与所述 QoS策略对应的数据建立响应。

图7中的这个示例仅仅是可以为新数据会话建立QoS策略的可能方式的一个示例。根据本公开内容的各个方面，可以使用各种选项中的任何一种来建立数据会话。这些选项包括应用功能(AF)触发的数据会话建立，对数据会话的隐式UE请求，以及对数据会话的显式UE请求。

在当前演进分组核心(EPC)(例如，LTE)网络中使用AF触发的数据会话建立。外部数据网络518内的AF 522可以例如与IMS服务器或其他外部应用相关联。AF 522在CN 506的外部，并且可以通过向CN 506提供信息来触发所述数据会话建立，使得CN 506随后可以确定已经建立了新的数据会话或流(UL和/或DL)。

图8是例示用于CN 506响应于来自外部应用服务器或应用功能(AF) 522的请求或由来自外部应用服务器或应用功能(AF)522的请求触发来建立QoS策略的示例性过程的呼叫流程图。

与上述示例一样，在UE 502和AN 504之间建立MM上下文，在UE 502 和CN 506之间建立DN会话，并且在UE 502和UP-GW 516之间建立相关联的数据会话。在这个示例中，需要QoS的外部AF 522可以向CN 506的控制平面发送QoS建立请求。CN 506的控制平面定义与所述QoS建立请求对应的QoS策略，并且向AN 504和UP-GW 516提供所述QoS策略。 AN 504例如通过识别所述QoS策略内的适用于该AN 504的QoS参数的子集(少于全部QoS参数或全部QoS参数)，并根据该子集来应用所述QoS 策略，将所述QoS策略映射到如上所述的AN 504中的所述资源。然后，基于所述AN资源和所述QoS策略，在UE 502和CN 506处建立合适的资源。此时，可以在UE 502和UP-GW 516之间的UL和DL方向上，在所述用户平面处开始所述QoS分类的数据会话。

在另一示例中，UE 502可以用于发起数据会话。根据本公开内容的一方面，UE 502可以使用两个不同的选项来发起数据会话，并利用显式QoS 请求为该数据会话请求合适的QoS，或者，在CN 506检测到UE 502发送的UL流的情况下，利用隐式的QoS请求为该数据会话请求合适的QoS。

对于来自UE 502的隐式QoS请求，当UE 502连接到不具有与CN接口的应用功能(AF)522的应用或服务时，可以发生UE触发的数据会话建立。这里，在UE 502处的应用可以请求连接，并且相应地，UE 502可以通过使用尽力递送，使用在QoS方面未分类的流来发送UL分组。如本领域普通技术人员已知的，尽力递送可以指其中网络不保证对所述数据的递送、不保证任何特定的QoS并且不保证对流的任何优先级的递送。当这个数据在UL方向上是来自UE 502时，CN 506可以检测到UE 502已经发起对未分类流(例如，其分组缺少数据会话描述符310)的传输，并且CN 506 可以例如基于深度分组检查(DPI)来执行对这个数据的分类。如果所述数据被授权，则CN 506可以定义QoS策略，所述QoS策略可以随后被递送到UE502、AN 504和UP-GW 516。

图9是例示用于响应于对来自UE 502的未分类UL流的检测或由对来自UE 502的未分类UL流的检测触发来建立QoS策略的示例性过程的呼叫流程图。这个过程对应于上述的隐式QoS请求。

与上述示例一样，在UE 502和AN 504之间建立MM上下文，在UE 502 和CN 506之间建立DN会话，并且在UE 502和UP-GW 516之间建立相关联的数据会话。在这个示例中，UE502可以在上行链路上，发送与在DN 会话建立时由所述UE接收的所述QoS策略对应的未分类(例如，未明确地指示为属于特定应用或服务)的数据流。这种未分类的数据流传输的典型示例可以对应于对Web浏览器或其他应用的TCP会话的请求。在所示的示例中，UP-GW 516检测到UE 502已经发送了尚未分类的新流，并将检测到未知数据流的指示发送到CN 506的控制平面。作为另一示例(未例示)， AN 504可以检测到UE 502已经发送了新的未分类的UL流，并且可以向 CN 506的控制平面发送检测到未知数据流的指示。CN 506的控制平面定义与所述未分类流的一个或多个特征对应的QoS策略，并向AN 504和UP-GW 516提供所述QoS策略。然后，CN 506的控制平面向AN 504提供所述QoS 策略。AN 504例如通过识别所述QoS策略内的适用于该AN 504的QoS参数的子集(少于全部QoS参数或全部QoS参数)，并根据该子集来应用所述QoS策略，将所述QoS策略映射到如上所述的AN 504中的所述资源。然后，基于所述AN资源和所述QoS策略，在UE 502和CN 506处建立合适的资源。此时，可以在UE 502和UP-GW 516之间的UL和DL方向上，在所述用户平面处开始所述QoS分类的数据会话。这里，UE 502可以使用由所述QoS策略指示的QoS和分组标记来进行对所述以前未分类的数据流的UL传输。例如，这可以包括与如下所述的UL令牌有关的信息。

对于显式QoS请求，来自UE 502的请求可以包括供CN 506应用于数据会话的一个或多个QoS参数的集合，包括但不限于所请求的保证比特率 (GBR)、特定比特率等(例如，图21例示了具有存储在存储器2105中的QoS参数2152的集合的UE 502)。这里，可以存在两种不同的选项：基于控制平面(C-平面)的解决方案和基于用户平面(U-平面)的解决方案。在所述C-平面解决方案中，应用代理可以触发UE 502来发送QoS请求以请求新的QoS或修改所述QoS，所述应用代理可以当在UE 502处开始应用时启动。也就是说，UE 502可以使用应用程序接口(API)2164来请求所述QoS。这里，所述应用可以经由API 2164显式地请求所述QoS。这里， UE 502可以基于由运营商网络先前提供给UE 502的策略来管制针对该应用的所述QoS请求。在另一示例中，所述应用可能不能生成显式QoS请求，或者可能需要相对于所述QoS的特殊数据处理。例如，UE 502处的某些 QoS策略可以被所述运营商网络配置为被映射到特定的QoS，并且这可能是不为所述应用所知。相应地，UE 502可以配置有由所述运营商网络提供给UE 502的QoS策略，使得UE 502可以确定应用的显式QoS要求。按照这种方式，UE 502可以相应地将来自所述应用的应用连接请求映射到它向 CN 506发送的QoS请求。在这种情况下，当所述应用生成业务或请求连接时，UE 502可以从CN 506请求合适的QoS。

在所述U-平面解决方案中，当UE 502发送数据(例如，使用尽力流) 时，UE 502可以提供带内指示或QoS请求。这里，所述指示可以是IP报头(在IP数据的情况下)中的标签，所述标签指示这是新的流/会话。所述指示还可以可选地提供所述QoS的要求以及对应应用/服务的标识符。按照这种方式，当所述数据到达UP-GW 516时，UP-GW 516可以触发C-平面功能来检测所述指示，可以执行应用/服务检测，并且可以与所述QoS策略功能、CP-SM510以及与和所述数据业务相关的服务器对应的应用功能 (AF)522协作来验证/授权所述流。

图10是例示用于响应于针对QoS策略的显式UE请求或由针对所述 QoS策略的显式UE请求触发而建立所述QoS策略的示例性过程的呼叫流程图。这个过程对应于如上所述的用于处理来自UE 502的显式QoS请求的所述基于控制平面的解决方案。读者可以认识到，这个过程类似于如上所述并在图7中例示的用于在DN会话建立之后的数据会话建立的示例性过程，其中添加了来自UE 502的显式QoS请求。

与上述示例一样，在UE 502和AN 504之间建立MM上下文，在UE 502 和CN 506之间建立DN会话，并且在UE 502和UP-GW 516之间建立相关联的数据会话。在这个示例中，UE502使用带外CP信令来发送显式QoS 请求。所述显式QoS请求可以包括所述QoS要求、应用ID等，如上所述。 CN 506的控制平面定义与所述QoS建立请求对应的QoS策略，并向AN 504 和UP-GW 516提供所述QoS策略。AN 504例如通过识别所述QoS策略内的适用于该AN 504的QoS参数的子集(少于全部QoS参数或全部QoS参数)，并根据该子集来应用所述QoS策略，将所述QoS策略映射到如上所述的AN 504中的所述资源。然后，基于所述AN资源和所述QoS策略，在UE 502和CN 506处建立合适的资源。此时，可以在UE 502和UP-GW 516 之间的UL和DL方向上，在所述用户平面处开始所述QoS分类的数据会话。这里，UE 502可以使用由所述QoS策略指示的QoS和分组标记来进行对所述以前未分类的数据流的UL传输。例如，这可以包括与如下所述的 UL令牌有关的信息。

图11是例示用于响应于针对UE策略的显式UE请求或者由针对所述UE策略的显式UE请求触发而建立QoS策略的示例性过程的呼叫流程图。这个过程对应于如上所述的用于在发起数据会话时处理来自UE 502的显式 QoS请求的所述基于用户平面的解决方案。

与上述示例一样，在UE 502和AN 504之间建立MM上下文，在UE 502 和CN 506之间建立DN会话，并且在UE 502和UP-GW 516之间建立相关联的数据会话。UE 502在所述用户平面上向UP-GW 516发送未分类的UL 流。在这个示例中，使用带内用户平面信令，利用对新的QoS请求的指示来标记所述用户平面数据，所述对新的QoS请求的指示可以包括所述QoS 要求、应用ID、所述数据流的标识符或基于UE从CN 506接收到的所述 QoS策略的所述数据流QoS等等，如上所述。在所示的示例中，作为响应， UP-GW 516向CN 506发送与所述QoS请求相关的信息。在另一示例(未示出)中，AN 504可以检测对利用对所述新的QoS请求的指示来标记的所述未分类UL流的传输，并且作为响应，AN 504可以向CN 506发送与所述QoS请求相关的信息。CN 506的控制平面定义与所述QoS请求对应的 QoS策略，并向AN 504以及UP-GW516提供所述QoS策略。例如通过识别所述QoS策略内的适用于该AN 504的QoS参数的子集(少于全部QoS 参数或全部QoS参数)，并且根据该子集来应用所述QoS策略，AN 504将所述QoS策略映射到如上所述的AN 504中的所述资源。然后，基于所述 AN资源和所述QoS策略，在UE 502和CN 506处建立合适的资源。此时，可以在UE 502和UP-GW 516之间的UL和DL方向上，在所述用户平面处开始所述QoS分类的数据会话。这里，UE 502可以使用由所述QoS策略指示的QoS和分组标记来进行对所述以前未分类的数据流的UL传输。例如，这可以包括与如下所述的UL令牌有关的信息。

关于DN会话和数据会话的QoS策略

在传统3GPP网络中，为每个数据会话定义QoS。当使用本公开内容中描述的CN架构时，也可以如传统网络中那样，每个数据会话地建立QoS 策略。这种策略的一个这样的例子在上面描述并在图7中例示。在这个示例中，在建立与DN会话对应的数据会话时，可以基于在数据会话建立请求中提供的UE要求、与对应的DN会话相关联的UE订阅简档以及网络策略，建立专门适用于该数据会话的QoS策略。

然而，在本公开内容的另一方面，可以为每个DN会话确定所述QoS 策略，并且所述QoS策略可以在每个DN会话之间变化。

如上所述(例如，参见图4)，UE 502可以建立一个或多个DN会话402a 和/或402b，DN会话402a和/或402b中的每个可以具有一个或多个数据会话或PDU会话的集合。数据会话或PDU会话中的每个可以具有它自己的 IP地址，或者在其他示例中可以是基于非IP通信的，并且能够具有不同的寻址。

在本公开内容的一个方面，可以为每个DN会话建立所述QoS，充当适用于可被建立的所有数据会话的一种伞式QoS策略，所述数据会话与该 DN会话相关联。也就是说，当在UE502和CN 506之间建立DN会话时， UE 502可以发送包括QoS参数或要求的集合的QoS请求。基于所述QoS 请求、UE 502可以使用来建立所述DN会话的凭证以及网络策略，CN 506 可以建立适用于与所述DN会话对应的、可以建立的所有数据会话的QoS 策略。这里，这个QoS策略将独立于被分配给稍后可能创建的不同IP数据会话的IP地址，并且独立于哪个UP-GW正在为UE 502服务。

在这个示例中，甚至在与该DN会话相关联地建立任何数据会话之前，也可以将与该DN会话对应的所述QoS策略提供给AN 504以及一个或多个UP-GW。所述QoS策略可以在创建所述DN会话时被进一步提供给UE 502，使得所述QoS策略可以被应用于属于该DN会话的所有将来的数据会话。

应用于所述DN会话的所述QoS策略可以包含一个或多个数据会话描述符，对于与所述DN会话相关联的所述QoS，所述一个或多个数据会话描述符可以包含典型数据会话描述符字段的子集，以便使得所述QoS策略能够适用于一个或多个数据会话。例如，在IP数据会话的情况下，所述QoS 策略中的所述数据会话描述符可以包含所述数据会话描述符字段中的除了源IP地址和目的地IP地址之外的所有字段，因为当实际上建立了数据会话时，这些将在稍后的时候被分配。在对应于IP数据会话的情况的另一示例中，所述QoS策略中的所述数据会话描述符可以仅包含用于IP传输会话的传输协议类型(例如，TCP)和/或端口号。按照这种方式，可以独立于源IP地址和目的地IP地址而与该协议类型和/或端口号对应地建立数据会话。

图12是例示了用于结合DN会话来建立QoS策略的示例性过程的呼叫流程图。在这个示例中，在建立所述DN会话时不建立数据会话，但是将理解，情况不必是这样(例如参见图6)。

与上述示例一样，在UE 502和AN 504之间建立MM上下文。在这个示例中，UE 502向CN 506(即，向CP-SM 510)发送包括QoS请求信息的DN会话建立请求。作为响应，CN 506的控制平面定义与所述QoS请求对应的QoS策略，并向AN 504发送描述符，所述描述符可以包括QoS策略信息。AN 504可以使用这个信息来映射其资源，如上所述，以为将来的数据会话提供QoS，或者可以在数据会话建立时的稍后时间执行这个映射。此外，CN 506向UE 502发送包括QoS策略信息的DN会话建立响应。按照这种方式，UE 502可以将这个QoS策略用于与所述DN会话相关联的数据会话。

AN角色

如上所述，在一些示例中，AN 504可以使用数据会话描述符来执行对新数据会话的检测，其中没有对服务或应用的显式感知。对于所述DL，这些描述符可以被映射到所述ANQoS和专用AN资源(例如，专用无线承载)。对于所述UL，AN 504可以具有由CN 506在每个UE的基础上设置的预授权数据会话。这不同于典型传统网络，在典型传统网络中，AN接收与每个特定数据会话对应的QoS策略。

在另一方面，不需要在AN 504处执行深度分组检查(DPI)。也就是说，除了用于数据会话描述符匹配的对数据会话描述符310的有限量的检查之外，不需要进一步的业务检查。这可以包括对附加的可选带内标记(比如 QoS流标签312)的匹配。

在AN 504中使用的数据会话描述符310以及AN 504中的策略映射的灵活性取决于CN 506。例如，每个流一个QoS对比使用所述数据会话/数据流描述符字段中的一个或多个的通配符来识别服务或优先级。

AN 504可以相对于QoS策略信息执行UL数据会话检测。当这是不可能时，如果被配置为这样做，则AN 504可以使得能够以尽力QoS将UL PDU 转发到对应的UP-GW 516，以实现由UE发起的未检测到的数据会话，所述未检测到的数据会话将在UP-GW 516处被处理、授权和管制。

应用检测/感知

在本公开内容的一方面，类似于传统系统的功能，CN 506可以相对于数据会话所对应的应用或服务来检测和授权所述数据会话。例如，对数据会话的检测可以通过分析分组(例如，利用DPI)或者借助于应用功能(AF) 522来执行，所述应用功能(AF)522可以从CN506请求利用特定的QoS 进行的对某种类型的数据流的传输。一旦所述数据会话被检测到并被授权，则可以将从所述检测得到的QoS信息分发给AN 504、UP-GW 516和UE 502。AN 504可以经由信息/策略使用所配置的IP元组映射来识别应用或服务。这些应用或服务随后可以在每个UE/每个订户的基础上被动态地递送到AN 504，以便实现漫游。

对所述数据会话的检测还可以由UE 502向CN 506提供的信息来支持。如上面关于对来自UE 502的QoS请求的显式传输所讨论的(参见图10-11 及其相关联的描述)，UE 502可以获知至少一些应用或服务的相关QoS要求，并且可以相应地使用用户平面信令或控制平面信令来发送显式QoS请求。对于使用控制平面信令的显式QoS请求，为了建立数据会话，UE 502 可以向CN 506提供CP信令中的应用标识符。对于使用用户平面信令的显式QoS请求，UE 502可以向所述数据业务提供带内的应用标识符，以使得 UP-GW 516能够触发CN506中的应用检测。

CN到AN的显式请求

根据本公开内容的一些方面，CN 506的一个目标是使CN 506尽可能不知所述接入技术。也就是说，理想情况下，对于所有AN，CN 506将以相同的方式工作，而无需知道所述AN的细节。然而，由于AN中的差异和安全考虑，这可能无法实现。相应地，本公开内容的一些方面提供了使得 CN 506能够向AN 504提供AN特有的QoS请求。按照这种方式，每个AN 可以根据所述AN的细节或使用经由所述AN的数据会话的应用的细节来接收不同的QoS处理。

例如，当CN 506为给定UE 502的新数据会话请求AN 504中的QoS 建立时，UE 502可以已经建立去往例如不同的服务提供商(例如，数据网络)的多个DN会话。可能会发生属于不同服务提供商的数据会话可能需要通过AN 504中的专用资源来进行处理，所述资源不应与不和该数据会话相关联的DN会话共享。例如，特定数据会话的一个要求可以是利用安全密钥对其进行加密，所述安全密钥可以是在UE 502连接到特定应用服务器时生成的。此外，可以利用不同的安全密钥来确保与不同的应用服务器对应的数据会话的安全，所述不同的安全密钥是在UE 502连接到该应用服务器时生成的。也就是说，在具有专用承载的RAN的情况下，传输针对DN 会话的业务的DRB可能需要利用与针对不同DN会话的DRB不同的密钥来进行加密。如图21中所示，UE可以相应地将一个或多个密钥2151存储在存储器2105中。

因此，根据本公开内容的一方面，当CN 506向AN 504提供用于数据会话的QoS策略时，CN 506可以具有向AN 504传递特定指示的能力，所述特定指示是该数据会话需要专用且单独的资源(例如，专用无线承载)。在这个请求内，CN 506可以进一步提供附加参数或值，比如所需的单独的加密或安全性(进一步包括要被使用的对应密钥)、所需的单独的QoS等。按照这种方式，AN 504可以在决定如何为所述数据会话分配专用资源时考虑这种要求。

对于现有的数据会话，针对所述专用资源的请求可以在“AN连接修改”或“QoS修改”或“数据会话映射修改”请求消息中从CN 506提供给 AN 502，所述请求还包含对应的现有DN/数据会话的标识符。对于新的数据会话，针对所述专用资源的请求可以在“AN连接建立”或“QoS建立”或“数据会话映射建立”请求消息中从CN 506提供给AN 504，所述请求还包含对应的新DN/数据会话的标识符。

作为响应，AN 504可以分配单独的专用资源。例如，在RAN的情况下，所述RAN可以为该数据会话分配专用的无线承载。

预授权QoS策略

如果UE 502具有一个或多个延迟关键的应用，或者UE 502需要尽可能快地发送分组，则针对其上可以发送该数据的数据会话的QoS预授权可以是相当的有用。相应地，如上所述，本公开内容的各个方面提供了一种用于实现这种针对数据会话的QoS预授权的机制。

更详细地，可以建立DN会话，并且可以由CN 506基于UE订阅简档和CN策略来建立QoS策略(QoS整形)。这里，CN 506可以向AN 504 提供用于数据会话的QoS策略集合，所述数据会话可以是UE 502稍后在不需要由CN 506进行的显式授权的情况下建立的(即，这种数据会话被预授权)。这种预授权不必需要在AN 504中创建任何专用资源。例如，对于无线接入网络(RAN)，可能需要某种形式的专用资源，比如专用无线承载 (DRB)。根据本公开内容的一些方面，在使用预授权QoS策略进行UL数据流的传输时，不需要建立任何这样的专用无线承载。也就是说，AN 504 可以在建立使用所述预授权QoS策略的数据会话之前，从UE 502接收分组。这里，AN 504可以查看所述分组中的分组描述符，并且可以相应地确定所述分组对应于所述预授权QoS策略，并相应地处理所述分组。

然而，在其他示例中，AN 504可以为将来的数据会话建立这种专用资源。因此，可以基于已经提供给UE 502的所述预授权信息来传送与预授权的数据会话对应的PDU，例如，使用“默认”或“尽力”无线承载，或者如果在RAN中被支持和定义，则经由已经为其他数据会话建立的专用承载。如果所述数据会话被授权并且需要AN 504中的专用资源，则CN 506可以将QoS策略信息递送到AN 504，AN 504可以预留专用资源(例如RAN中的专用承载)来传送所述数据。

从上面应该看出，这种QoS预授权是有效地加速数据会话的启动时间而无需牺牲安全性的一种方式。

虽然上面针对这种预授权QoS描述了AN 504的行为，但另一个考虑是CN 506的行为。在一个示例中，CN 506可以选择默认UP-GW，并且可以在所述QoS策略中向AN 504提供默认UP-GW的地址(例如，IP地址) 以用于所述预授权的数据会话。然而，在另一个示例中，不需要定义默认 UP-GW。这里，CN 506可以在所述QoS策略中向AN 504提供信息，所述信息允许AN 504在建立这种预授权的数据会话时选择合适的UP-GW 516。

CN提供给不同节点以描述所述QoS策略的描述符可以包括关于所述预授权的数据会话的相应节点的合适信息。例如，所述QoS策略可以包括识别数据会话描述符的信息，其包含使得所述QoS策略能够适用于一个或多个数据会话的所述数据会话描述符字段的子集。

作为一个特定示例，在IP会话的情况下，用于UL业务的描述符可以包含所有数据会话描述符字段减去目的地IP地址，以及用于DL业务的描述符可以包含所有数据会话描述符字段减去源IP地址，因为在所述DN会话创建时，端点(例如，应用服务器)的地址可能尚未知道。

作为另一特定示例，在IP会话的情况下，用于UL和DL业务两者的描述符可以包含数据会话PDU报头中的所有数据会话描述符字段减去源IP 地址和目的地IP地址，因为在所述DN会话创建时，分配给UE 502的地址和端点(例如，外部数据网络518中的应用服务器)的地址尚未知道。

当UE 502随后基于上述两个选项(具有UP-GW 516的默认IP地址，或者不具有默认IP地址，并使得AN 504能够选择合适的UP-GW)来生成数据会话时，UE可以具有两种不同的动作过程。

在第一选项中，对应于默认IP地址被定义，当UE 502生成与所述预授权QoS策略匹配的UL业务时，所述默认IP地址与所述数据会话相关联，并且所述PDU被发送到由UE 502选择的特定端点。这里，UE 502和AN 504 都应用所述对应的QoS策略。

在第二选项中，对应于没有默认IP地址，在DN会话建立时，UE 502 可以确定发送与从CN 506接收的预授权QoS策略对应的用户平面PDU。这里，对传送资源的分配可以通过两种方式来完成。在一个替代方案中， UE 502可以例如经由到AN 504的接入层(AS)信令来触发所述对传送资源的分配。这里，UE 502可以为新数据会话请求传送资源，并且UE 502可以提供与正在建立的所述数据会话对应的信息(例如，用于所述数据会话并且匹配所述预授权QoS策略的部分数据会话描述符)。在另一替代方案中，对于IP数据会话，UE 502可以发送针对IP地址分配的请求(例如， IP地址分配请求)，所述请求包含与正在建立的所述数据会话对应的信息。例如，这个请求可以使用DHCP来进行IP地址分配，并且AN 504可以充当DHCP代理。

在任一情况下，AN 504相对于所述预授权QoS策略来验证所述请求中的从UE 502接收的所述信息。如果它们匹配，则AN 504可以随后使用所述预授权QoS策略中的所述信息来选择UP-GW 516(如果在所述QoS策略中CN 506什么也没提供)。此外，对于IP数据会话，AN504可以从UP-GW 516请求UE 502的IP地址。所述过程还可以建立在AN 504和UP-GW 516 之间的隧道，以用于对PDU的路由。

如果所述数据会话建立是成功的，则AN 504随后可以向UE 502确认对所述传送资源的建立。对于IP会话，这可以包括将所述IP地址返回给 UE 502。然后，UE 502可以发送与所述预授权QoS策略匹配的UL PDU。

虽然上述已经讨论了使用预授权QoS策略建立数据会话的显式方法，但是在本公开内容的另一方面，可以使用用于数据会话建立的隐式方法。这里，当UE 502检测到其具有与所述预授权QoS策略中的一个匹配的要被发送的数据时，如果UE 502具有在递送所述预授权QoS策略时AN 504已经创建的IP地址或专用AN资源，则UE 502可以简单地使用这些资源。然而，如果UE 502不具有这些分组要被发送到的IP地址，则UE 502可以通过一些默认承载或尽力承载向AN 504发送它的UL PDU。当AN 504检测到需要AN 504中的专用资源的、与预授权QoS策略对应的UL业务时， AN 504可以随后建立所述专用资源。一旦这种资源被建立，UE 502(针对 UL PDU)和AN 504(针对DL PDU)就都可以将所述专用资源用于与所述预授权QoS策略匹配的PDU。

图13是例示用于在数据会话已经建立之前，在DN会话建立时的预授权QoS策略建立的示例性过程的呼叫流程图。这个过程例示了上述第一选项，其中，针对所述预授权的数据会话建立了所述UP-GW的默认IP地址。

与上述示例一样，在UE 502和AN 504之间建立MM上下文，UE 502 向CN 506发送包括QoS请求信息的DN会话建立请求，CN 506定义与所述QoS请求对应的预授权QoS策略，并且CN 506向AN 504发送可以包括 QoS策略信息的描述符。在这个示例中，响应于所述DN会话建立请求， CN 506还向UE 502发送DN会话建立响应，所述DN会话建立响应包括所述QoS策略信息以及用于预授权的数据流的默认UP-GW 516的地址(例如， IP地址)。

当UE 502具有要使用与预授权QoS策略匹配的新数据会话来发送的数据时，UE502可以开始在根据预授权QoS策略标记的分类数据流上进行对所述数据的传输。所述UE传输可以被引导或寻址到所述QoS策略信息中所识别的用于预授权的数据会话的默认UP-GW516。然后，AN 504可以将所述预授权QoS策略应用于所述数据流，并将所述流引导到所述默认 UP-GW 516，所述默认UP-GW 516还可以将所述预授权QoS策略应用于与 UE 502的通信。

图14是例示用于在数据会话已经建立之前在DN会话建立时的预授权 QoS策略建立的另一示例性过程的呼叫流程图。这个过程例示了上述第二选项，其中没有建立默认UP-GW，但是AN 504被提供使得其能够选择合适的UP-GW 516的信息。

与上述示例一样，在UE 502和AN 504之间建立MM上下文，UE 502 向CN 506发送包括QoS请求信息的DN会话建立请求，CN 506定义与所述QoS请求对应的预授权QoS策略，并且CN 506向AN 504发送可以包括 QoS策略信息的描述符。在这个示例中，响应于所述DN会话建立请求， CN 506还向UE 502发送包括所述QoS策略信息的DN会话建立响应。

当UE 502具有要使用与预授权QoS策略匹配的新数据会话来发送的数据时，如上所述，存在两种不同的可能性，如虚线框内所示。在一个选项中，UE 502可以向AN 504发送接入层(AS)传送资源请求，以请求用于 UL传输的传送资源。在另一选项中，UE 502可以发送IP地址分配请求以请求对IP地址的分配。

作为响应，可以在AN 504中实现两个不同的可能性，如另一虚线框内所示。在一个选项中，AN 504可以选择合适的UP-GW并建立所述资源。在另一选项中，AN 504可以与CN506的控制平面功能交互，并且由此选择合适的UP-GW 516并建立所述资源。然后，UE可以开始在根据预授权 QoS策略标记的分类数据流上进行对所述数据的传输。所述UE传输可以被引导或寻址到所述QoS策略信息中所识别的用于预授权数据会话的所选择的UP-GW 516。然后，AN 504可以将所述预授权QoS策略应用于所述数据流，并将所述流引导到所选择的UP-GW 516，所述UP-GW 516还可以将所述预授权QoS策略应用于与UE 502的通信。

QoS策略的AN拒绝

上面已经讨论了QoS策略，其中CN 506作出关于所述QoS策略的决定，并且将这个QoS策略分发给AN 504、UE 502和UP-GW 516。这里，基本上假设一切顺利，并且各个节点根据由CN 516做出的确定来应用所述 QoS。

然而，在一些情况下，比如当AN缺少支持所述QoS要求的资源时，或者当所述AN具有禁止其允许所述QoS要求的本地策略时(例如，基于比如加载、拥塞等的实时条件)，AN504可以针对数据会话(新数据会话或针对现有数据会话的所述QoS修改)拒绝所述QoS策略。通常，如果 AN 504拒绝所述QoS策略，则AN 504简单地不提供所述QoS。在一些情况下，这可能导致数据会话无法连接。根据本公开内容的各个方面，可以采用三个选项来处理这些情况。

在图15的呼叫流程图中例示了第一选项。这里，CN 506可以定义QoS 策略，并向AN504发送包括QoS策略信息的描述符。在这个示例中，当 AN 504拒绝所述QoS策略时，AN 504将对所述QoS策略拒绝的指示发送到CN 506。这里，CN 506可以简单地不实施所述QoS，并且可以尽力传送 UE 502和CN 506之间的流。相应地，CN 506可以向UP-GW 516指示以使用最大的努力来递送DL业务。此外，AN 504和UE 502可以尽力递送UL 业务。CN 506可能需要与应用服务器或UE 502就所述决定进行协商(其中，所述协商可以仅仅是通知)。

在图16的呼叫流程图中例示了第二选项。这里，CN 506可以定义QoS 策略，并向AN504发送包括QoS策略信息的描述符。在这个示例中，当 AN 504拒绝所述QoS策略时，AN 504可以可选地向CN 506发送对所述 QoS策略拒绝的指示。这里，AN 504可以寻求找到用于所述业务的替代路径。例如，在AN 504是无线接入网络(RAN)的情况下，UE 502可以通常例如通过根据UE的能力测量该RAN或其他RAN中的其他相邻小区来执行信道或路径表征。相应地，UE 502可以向AN 504提供与所述信道或路径表征有关的信息。基于比如由UE 502进行的这些测量结果的路径信息，AN 504可以例如通过将UE 502切换到另一小区或接入技术来选择替代路径，并且AN 504可以相应地向UE 502发送关于所选择的路径的信息。根据AN504的配置，AN 504能够将所述数据会话切换到可以满足所述要求的另一小区或接入技术。相应地，可以通过所选择的替代路径，在UE 502 和CN 506之间建立分类流。如果AN 504选择来触发到另一技术的所述切换，则AN 504可以触发对CN 506的切换请求，并且在做好成功切换准备时，AN 504向CN 506指示所请求的QoS可以由所述目标AN满足。

在图17的呼叫流程图中例示了第三选项。这里，CN 506可以知道UE 502连接到多个AN 504a和504b(例如，不同的蜂窝RAN，或者蜂窝RAN 和Wi-Fi网络等)来例如进行不同的数据会话。CN 506可以定义QoS策略，并向AN1 504a发送包括QoS策略信息的描述符。当AN1504a拒绝所述 QoS策略时，AN1 504a可以向CN 506发送对所述QoS策略拒绝的指示。当CN506接收到AN1 504a对所请求的QoS的拒绝时，CN 506可以基于定义哪些数据会话可以通过哪种接入技术传送的本地策略，触发UE 502正在使用的另一AN(例如，AN2 504b)上的所述QoS建立。然后，CN 506 可以向UE 502发送指示以将所述数据会话移动到这种其他AN2504b。从 CN 506到UE 502的信息可以在AS信令中(如果有的话，其中CN 506首先向拒绝所述QoS请求的AN1 504a提供所述信息)或在NAS信令中传达。这个信令可以指示哪些数据会话和/或现有数据会话的新QoS要在新的AN2 504b上使用(即，使得UE 502将所述数据会话移动到新的AN)。相应地，可以利用所述新的AN2 504b来建立分类数据会话。

令牌标签

QoS策略通常是基于订户简档(用户订阅简档)来定义的。所述QoS 策略要被应用到的流或数据会话被识别出，并且CN 506触发QoS整形并创建QoS策略。如果UE 502具有多个数据会话或数据流，所述多个数据会话或数据流具有不同QoS要求，则相应地，CN 506可能需要建立足够数量的QoS策略，并且可以识别需要特殊处理的数据会话。通常，这是通过利用业务流模板(TFT)或服务数据功能(SDF)过滤器来放置发送到UE 502/ 自UE 502发送的每个分组来完成的。

然而，令牌可以用于实现这些相同的目标，但是以更简单的方式。也就是说，令牌可以提供允许比如CN 506的实体识别IP分组属于特定流的信息，但是无需创建如上所述的承载和过滤器。

可以为每个流分配令牌。这里，不是如上所述应用所述过滤器，而是需要将所述分组识别为属于特定流的实体可以通过确定所述令牌的内容是否与表格中的信息匹配来简单地验证所述令牌。按照这种方式使用所述令牌可以是非常快，并且当所述令牌被以密码学方式生成时，可以提供鲁棒的安全性。使用所述令牌进一步允许对所述流的带内识别，取代对CN 506 中的所述流的过滤。

可以存在两种类型的令牌——DL令牌和UL令牌。所述DL令牌适用于来自生成所述业务的应用服务器的数据业务，所述应用服务器可以被增强以支持所述DL令牌。例如，如果UE 502连接到流传输视频服务，则对应的服务器可以将DL令牌应用到所述分组，使得当所述分组到达UP-GW 516时，所述令牌被映射到要被应用于该流的所述QoS。

CN 506定义UL令牌，并将所述令牌提供给UE 502。如图21中所示，所述令牌2153可以被存储在UE 502处的存储器2105中。按照这种方式， UE 502可以由此将所述UL令牌应用于所述UL中的分组。当所述应用服务器不能发送令牌或者尚未被修改来将所述令牌应用到所述分组时，可以使用所述UL令牌。因为大多数会话是由UE 502发起的，所以UE 502将该会话的分组和所述UL令牌一起发送。UP-GW 516将识别所述令牌并确定它可以根据所述QoS策略处理所述分组，并且可以确定所述分组被授权，并且相应地，由于存在所述UL令牌，与那些UL分组中的信息匹配的所述 DL分组可以被自动授权。

如果单独使用，则UL令牌能够用于对数据流的授权和管制。也就是说，所述UL令牌可以被认为是反射令牌，其中在所述UL中存在授权所述业务的令牌的事实意味着对应的DL业务被授权。在这种情况下，可以假设所述 DL业务被默认关闭，直到UL令牌被UP-GW 516检测到，UP-GW 516确认与所述令牌对应的所述DL业务被授权。

UL令牌和DL令牌两者的使用解决了单独使用UL令牌时可能出现的问题，并且还使得能够对来自特定SP的业务进行更好的差异化/更容易的处理。

更具体地，CN 506可以基于所述订阅简档、服务/应用要求和网络策略，创建令牌标签并将所述令牌发送到UE 502，其中，每个令牌标签与属于某个QoS策略的数据会话相关联。令牌标签分配不需要在所述DN会话或数据会话建立期间完成；相反，它可以由UE 502来按需完成。在一些示例中，令牌标签可以包括QoS参数(例如，如果在5G CN中使用，则包括QCI)。

数据会话或数据流可以以各种粒度来定义，例如源IP和目的地IP、IP5 元组、或源IP和目的地前缀等。CN 506向对应的UP-GW 516提供所述令牌标签以及所述QoS策略和用于对PDU的处理的任何其他策略。当UP-GW 516从UE 502接收包含令牌标签的UL PDU时，UP-GW516(与CN 506 中的控制平面实体协作)验证所述令牌标签，授权所述分组，并且基于所述令牌标签来实施所述QoS/应用策略。

对于包含令牌标签(例如，由比如应用服务器的始发端点添加到所述 PDU的)的DLPDU，UP-GW 516(与CN 506中的控制平面实体协作)验证所述令牌标签，授权所述分组，并根据所述令牌标签来实施所述QoS/应用策略。UP-GW 516可以将所述令牌标签留在所述PDU中以用于在AN 504 处处理。CN 506还向UE 502提供所述UL令牌标签以及用于映射到不同的数据会话的相关联的数据会话描述符。对于UL PDU，UE 502基于所提供的数据会话描述符来识别与所述PDU对应的所述令牌标签，并将所述标签嵌入到所述分组中。

CN 506可以向AN 504提供所述UL令牌标签和/或所述DL令牌标签。对于UL PDU，如果提供了与PDU数据会话描述符对应的令牌标签，则AN 504验证所述令牌标签，授权所述分组，并基于所述令牌标签来实施所述 QoS和/或应用策略。对于UL PDU，如果提供了与PDU数据会话描述符对应的令牌标签，则AN 504将所述令牌标签映射到在AN 504上承载所述 PDU所需的所述AN资源。

图18-20例示了根据本公开内容的某些方面可以实现的QoS策略建立和令牌建立的各种示例。

图18是例示用于使用控制平面信令的QoS策略建立和UL/DL令牌建立的示例性过程的呼叫流程图。

在UE 502和AN 504之间建立MM上下文，在UE 502和CN 506之间建立DN会话，并且在UE 502和UP-GW 516之间建立相关联的数据会话。在这个示例中，UE 502使用带外CP信令来发送显式QoS请求。所述显式 QoS请求可以包括所述QoS要求、应用ID等。CN 506的控制平面识别与所述应用ID对应的所述应用或服务，定义与所述QoS建立请求对应的QoS 策略，并且创建UL令牌和DL令牌。然后，CN 506向AN 504和UP-GW 516 提供所述QoS策略，并且可选地将所述DL令牌递送到外部网络中的应用服务器。AN 504例如通过识别所述QoS策略内的适用于该AN 504的QoS 参数的子集(少于全部QoS参数或全部QoS参数)，并根据该子集来应用所述QoS策略，将所述QoS策略映射到如上所述的AN 504中的所述资源。然后，基于所述AN资源和所述QoS策略，在UE 502和CN 506处建立合适的资源。此时，可以在UE 502和UP-GW516之间的UL和DL方向上，在所述用户平面处开始所述QoS分类的数据会话。这里，UE 502可以使用由所述QoS策略指示的QoS和分组标记来进行对所述以前未分类的数据流的UL传输。例如，这可以包括与UL令牌相关的信息。

图19是例示用于使用用户平面信令的QoS策略建立和隐式UL/DL令牌建立的示例性过程的呼叫流程图。与上述示例一样，在UE 502和AN 504 之间建立MM上下文，在UE 502和CN 506之间建立DN会话，并且在 UE 502和UP-GW 516之间建立相关联的数据会话。在这个示例中，UE 502 可以在所述上行链路上发送未分类(例如，未被明确指示为属于特定应用或服务)的数据流。这种未分类的数据流传输的典型示例可以与对Web浏览器或其他应用的TCP会话的请求对应。UP-GW 516检测到UE 502已经发送尚未分类的新流，并将检测到未知数据流的指示发送到CN 506的控制平面。CN 506的控制平面基于所述应用ID识别所述应用或服务，定义与所述未分类流的一个或多个特性对应的QoS策略，向AN 504和UP-GW 516提供所述QoS策略，并且创建UL令牌和DL令牌。然后，CN 506的控制平面向AN 504提供所述QoS策略，并且可选地将所述DL令牌递送到与所识别的应用对应的所述应用服务器。AN 504例如通过识别所述QoS策略内的适用于该AN 504的QoS参数的子集(少于全部QoS参数或全部QoS参数)，并根据该子集来应用所述QoS策略，将所述QoS策略映射到如上所述的AN 504中的所述资源。然后，基于所述AN资源和所述QoS策略，在UE 502和CN 506处建立合适的资源。此时，可以在UE 502和UP-GW 516 之间的UL和DL方向上，在所述用户平面处开始所述QoS分类的数据会话。这里，UE 502可以使用由所述QoS策略指示的QoS和分组标记来进行对所述以前未分类的数据流的UL传输。例如，这可以包括与如下所述的 UL令牌有关的信息。

图20是例示用于使用用户平面信令的QoS策略建立和显式UL/DL令牌建立的示例性过程的呼叫流程图。与上述示例一样，在UE 502和AN 504 之间建立MM上下文，在UE 502和CN 506之间建立DN会话，并且在 UE 502和UP-GW 516之间建立相关联的数据会话。UE502在所述用户平面上将未分类的UL流发送给UP-GW 516。在这个示例中，使用带内用户平面信令，利用对可以包括所述QoS要求、应用ID等的新QoS请求的指示来标记所述用户平面数据，如上所述。作为响应，UP-GW 516向CN 506 发送与所述QoS请求有关的信息。CN 506的控制平面识别与所述应用ID 对应的所述应用，定义与所述QoS请求对应的QoS策略，并且创建UL令牌和DL令牌。然后，CN 506的控制平面向AN 504和UP-GW 516提供所述QoS策略，并且可选地将所述DL令牌递送到所述外部网络中的所述应用服务器。AN 504例如通过识别所述QoS策略内的适用于该AN 504的QoS 参数的子集(少于全部QoS参数或全部QoS参数)，并根据该子集来应用所述QoS策略，将所述QoS策略映射到如上所述的AN 504中的所述资源。然后，基于所述AN资源和所述QoS策略，在UE 502和CN 506处建立合适的资源。此时，可以在UE502和UP-GW 516之间的UL和DL方向上，在所述用户平面处开始所述QoS分类的数据会话。这里，UE 502可以使用由所述QoS策略指示的QoS和分组标记来进行对所述以前未分类的数据流的UL传输。例如，这可以包括与如下所述的UL令牌有关的信息。

图21是例示了采用处理系统2114的UE 502的硬件实现方式的示例的框图。例如，UE 502可以是如上所述并且在图1、图2或图4-20的任何一个或多个中例示的UE。

可以利用包括一个或多个处理器2104的处理系统2114来实现UE 502。处理器2104的示例包括被配置为执行在整个本公开内容中描述的各种功能的微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门逻辑、分立硬件电路以及其它合适的硬件。在各种示例中，UE 502可以被配置为执行本文所描述的功能中的任何一个或多个。也就是说，在UE 502中使用的处理器2104可以用于实现本文描述的并在图6-20、图23或图24中例示的过程中的任何一个或多个。

在这个示例中，处理系统2114可以利用通常由总线2102表示的总线架构来实现。取决于处理系统2114的具体应用和总体设计约束，总线2102 可以包括任意数量的互连总线和桥接器。总线2102将各个电路可通信地耦合在一起，所述各个电路包括一个或多个处理器(通常由处理器2104表示)、存储器2105和计算机可读介质(通常由计算机可读介质2106表示)。总线 2102还可以链接各种其它电路，比如定时源、外围设备、电压调节器和功率管理电路，它们在本领域中是众所周知的，因此将不再进一步描述。总线接口2108提供总线2102和收发机2110之间的接口。收发机2110提供一种用于通过传输介质与各种其它装置进行通信的单元。在一些示例中，收发机2210可以是用于与无线接入网络(RAN)通信的无线收发机。根据所述装置的性质，还可以提供用户接口2112(例如键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆)。

处理器2104负责管理总线2102和通常处理，包括对存储在计算机可读介质2106上的软件的执行。所述软件在由处理器2104执行时，使得处理系统2114执行各种以下针对任何特定装置描述的功能。计算机可读介质 2106和存储器2105还可以用于存储当执行软件时由处理器2104操纵的数据。

处理器2104可以包括被配置为表征信道或路径以用于协助AN 504找到用于业务的替代路径的目的的信道/路径表征电路2141。例如，在AN 504 是无线接入网络(RAN)的情况下，信道/路径表征电路2141可以通常例如通过根据所述UE的能力测量该RAN或其他RAN中的其他相邻小区，执行信道或路径表征。信道/路径表征电路2141可以与信道/路径表征软件 2161协同操作。

处理器2104还可以包括QoS请求电路2142，该QoS请求电路2142 被配置为使用显式QoS请求或在CN 506检测到UE 502所发送的UL流的情况下使用隐式QoS请求，来请求用于数据会话的合适QoS。QoS请求电路2142可以与被配置为显式地请求QoS的QoS请求软件2162和/或应用程序接口(API)2164协同操作。

处理器2104还可以包括被配置为将合适流标签应用于分组的流标签电路2143。按照这种方式，可以实现QoS管理，而不需要节点来执行深度分组检查(DPI)。流标签电路2143可以与流标签软件2163协同操作。

所述处理系统中的一个或多个处理器2104可以执行软件。软件应该被广泛地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行程序、执行线程、程序、函数等等，无论是称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其他。所述软件可以驻留在计算机可读介质2106 上。计算机可读介质2106可以是非暂态的计算机可读介质。作为示例，非暂态计算机可读介质包括磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条)，光盘(例如，压缩盘(CD)或数字通用盘(DVD))，智能卡，快闪存储设备(例如，卡、棒或键驱动器)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可编程ROM(PROM)，可擦除PROM(EPROM)，电可擦除PROM(EEPROM)，寄存器，可移动盘以及用于存储可由计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其它合适的介质。计算机可读介质2106可以驻留在处理系统2114中，驻留在处理系统2114的外部，或分布在包括处理系统2114的多个实体上。计算机可读介质2106可以体现在计算机程序产品中。作为示例，计算机程序产品可以包括封装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员将认识到，如何根据特定应用和施加在整个系统上的总体设计约束，最好地实现在整个本公开内容中呈现的所述功能。

图22是例示采用处理系统2214的接入网络节点504的硬件实现方式的示例的概念图。根据本公开内容的各个方面，元素或元素的任何部分或元素的任何组合可以利用包括一个或多个处理器2204的处理系统2214来实现。例如，接入网络节点504可以是如图1、图2或图4-20中的任何一个或多个所示的接入网络(AN)中的基站或其他节点。

处理系统2214可以与图21中例示的处理系统2114基本相同，包括总线接口2208、总线2202、存储器2205、处理器2204和计算机可读介质2206。此外，接入网络节点504可以包括基本上与如上在图21中描述的那些类似的用户接口2212和收发机2210。接入网络节点504还可以包括被配置为与CN 506进行通信的CN通信接口2216(例如，回程接口)。也就是说，在接入网络节点504中使用的处理器2204可以被使用来实现本文描述并且在图6-20、图23或图24中例示的过程中的任何一个或多个。

处理器2204可以包括传统QoS处理电路2241，所述传统QoS处理电路2241被配置为用于在UE 502连接到传统AN的情况下，使用传统QoS 参数(例如，与不同于实现所述QoS策略的网络的网络对应的参数)来进行对流的QoS管理。传统QoS处理电路2241可以与传统QoS处理软件2261 协同操作。

处理器2204还可以包括UE路径选择电路2242，所述UE路径选择电路2242被配置为找到与QoS策略对应的用于业务的合适路径。在一些示例中，UE路径选择电路2242可以根据来自UE 502的信道或路径表征信息来寻求用于业务的替代路径，并且例如通过将UE 502切换到另一小区或接入技术来选择替代路径。UE路径选择电路2242可以与传统UE路径选择软件2262协同操作。

处理器2204还可以包括被配置为使用数据会话描述符来检测新数据会话的数据会话检测电路2243。数据会话检测电路2243可以与数据会话检测软件2263协同操作。

处理器2204还可以包括被配置为将流标签或描述符映射到比如QoS 策略的参数或信息的QoS/承载映射电路2244。QoS/承载映射电路2244可以与QoS/承载映射软件2264协同操作。

处理器2204还可以包括被配置为将流标签应用于分组的流标签电路 2245。流标签电路2245可以与流标签软件2265协同操作。

处理器2204还可以包括被配置为选择供新的预授权流使用的UP-GW 的UP-GW确定电路2246。所选择的UP-GW可以是在QoS策略信息中由 CN 506识别的默认UP-GW，或者是基于数据会话PDU以及所述QoS策略中的从CN 506提供的信息来选择的合适UP-GW。UP-GW确定电路2246 可以与UP-GW确定软件2266协同操作。

处理器2204还可以包括被配置为将QoS策略应用于CN 506和UE 502 之间的流的QoS电路2247。例如，所述QoS电路可以通过基于QoS策略来控制流的一个或多个参数来应用QoS策略，所述参数包括但不限于上行链路或下行链路比特率、保证比特率，分组过滤(例如，基于分组的内容来确定允许或阻止分组)、优先化流等。QoS电路2247可以与QoS软件2267 协同操作。

图23是例示用于管理数据网络中的QoS的示例性过程2300的流程图。在一些示例中，过程2300可以由如上所述并在图1、图2、图4-20或图22 中例示的接入网络节点504(例如，无线通信网络中的基站)来实现。在一些示例中，过程2300可以由如上所述并在图22中例示的处理器2204和/ 或处理系统2214来实现。在其他示例中，过程2300可以由用于执行所描述的功能的任何合适的装置或单元来实现。

在块2302，AN 504(例如，使用收发机2210)从CN 506接收QoS策略信息，所述QoS策略信息包括一个或多个QoS参数以及(可选地)一个或多个传统QoS参数(例如，与不同于实现所述QoS策略的网络的网络对应的一个或多个QoS参数)。所述QoS策略信息还包括一个或多个数据会话描述符以及(可选地)对QoS策略是适用于尚未发起的未来流的预授权 QoS策略的指示。

在块2304，AN 504识别在所述QoS策略信息中接收的所述一个或多个QoS参数内的适用于AN 504的QoS参数的子集。例如，AN 504可以参考在存储器2205中存储的相关QoS参数2253。

在块2306，AN 504将所确定的QoS策略和所述一个或多个数据会话描述符存储在存储器2205中的QoS映射2251中。QoS映射2251将一个或多个QoS策略与一个或多个相应的描述符链接。

在块2308，AN 504通过从QoS映射2251中选择被链接到分组中的描述符的QoS策略，并且基于所确定的QoS策略来为所述流选择AN资源，来基于所述QoS策略信息确定所述QoS策略(例如，使用QoS/承载映射电路2244)。

在块2310，AN 504可以(例如，使用传统QoS处理电路2241)确定 UE 502是否正在重新选择传统AN。如果正在重新选择，则在块2312，AN 504可以向所述流应用与所述传统QoS参数对应的QoS策略。如果没有正在重新选择，则在块2314，AN 504可以确定所述QoS策略信息是否指示所述QoS策略是适用于在确定所述QoS策略时尚未发起的未来流的预授权QoS策略。如果不是预先授权QoS策略，则在块2316，当CN 506与UE 502 之间的流中的分组中的描述符对应于所确定的QoS策略时，AN 504可以将所确定的QoS策略应用于所述流。

如果是预授权QoS策略，则在块2318，AN 504可以(例如，使用数据会话检测电路2243)确定分组中的描述符是否对应于所述预授权QoS策略。如果不对应，则在块2320，AN504不将所述预授权QoS策略应用于所述流。然而，如果它确实对应于所述预授权QoS策略，则在块2322，AN 504基于所述QoS策略信息来(例如，使用UP-GW确定电路2246)确定所述流被发送到的UP-GW，并且当所述流中的分组中的描述符对应于所述预授权QoS策略时，将所述预授权QoS策略应用于所述流。

图24是例示用于管理数据网络中的QoS的示例性过程2400的流程图。在一些示例中，过程2400可以由如上所述并且在图1、图2或图4-21中例示的UE 502来实现。在一些示例中，过程2400可以由如上所述并且在图 21中例示的处理器2104和/或处理系统2114来实现。在其他示例中，过程 2400可以由用于执行所描述的功能的任何合适的装置或单元来实现。

在块2402，UE 502可以(例如，使用与QoS请求电路2142协作的收发机2110)发送指示建立数据会话的请求的信息。例如，作为隐式请求的代表，UE 502可以使用尽力递送来发送未分类的上行链路流；或者UE 502 可以使用CP信令或UP信令来发送显式QoS请求。

在块2404，UE 502(例如，使用收发机2110)从CN 506接收QoS策略信息。在块2406，UE 502(例如，使用收发机2110)接收对用于使用数据会话来与CN 506通信的资源的指示，其中，所述数据会话基于所述QoS 策略信息来使用QoS策略。最后，UE 502使用所建立的数据会话来(例如，使用收发机2110)与CN 506通信。

参考示例性实现方式，已经呈现了无线通信网络的若干方面。如本领域技术人员将容易明白的，在整个本公开内容中描述的各个方面可以扩展到其他电信系统、网络架构和通信标准。

作为示例，可以在由3GPP定义的其他系统内实现各个方面，比如长期演进(LTE)，演进分组系统(EPS)，通用移动电信系统(UMTS)和/或全球移动系统(GSM)。各个方面还可以被扩展到由第三代合作伙伴计划2 (3GPP2)定义的系统，比如CDMA2000和/或演进数据优化(EV-DO)。可以在采用IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE802.20、超宽带(UWB)、蓝牙和/或其他合适的系统的系统内实现其他示例。所采用的实际电信标准、网络架构和/或通信标准将取决于具体应用和对所述系统施加的总体设计约束。

在本公开内容中，词语“示例性”用于表示“用作示例、实例或例示”。本文中被描述为“示例性”的任何实现方式或方面不必被解释为优选于或优于本公开内容的其他方面。同样，术语“方面”不要求本公开内容的所有方面包括所讨论的特征、优点或操作模式。术语“耦合”在本文中用于指代两个对象之间的直接或间接耦合。例如，如果对象A物理地接触到对象B，并且对象B接触到对象C，则对象A和C仍然可以被认为彼此耦合，即使它们不直接彼此物理接触。例如，即使第一对象从未与第二对象直接物理接触，第一对象也可以耦合到第二对象。术语“电路”和“电路系统”被广泛地使用，并且旨在包括电气设备和导体两者的硬件实现方式以及信息和指令的软件实现方式，当所述硬件实现方式被连接和配置时，所述硬件实现方式使得能够执行本公开内容中描述的功能，而不限于电子电路类型，当所述软件实现方式由处理器执行时，所述软件实现方式使得能够执行本公开内容中描述的功能。

图1至图24中例示的组件、步骤、特征和/或功能中的一个或多个可以被重新布置和/或组合成单个组件、步骤、特征或功能，或者体现在若干组件、步骤或功能中。还可以添加附加元件、组件、步骤和/或功能，而不脱离本文公开的新颖特征。图1至图22中例示的装置、设备和/或部件可以被配置为执行本文所述的方法、特征或步骤中的一个或多个。本文描述的新颖算法还可以利用软件高效地实现和/或嵌入在硬件中。

应当理解，所公开的方法中的步骤的具体顺序或层次是示例性过程的例示。应当理解，基于设计偏好，所述方法中的步骤的具体顺序或层次可以被重新布置。所附的方法权利要求以样本顺序呈现各个步骤的元素，并且不意味着限于所呈现的特定顺序或层次，除非其中明确记述。

Claims (7)

1.一种管理数据网络中的服务质量QoS的方法，所述方法包括：

在用户设备UE(202，502)处从核心网络CN接收(2404)针对数据会话的QoS策略信息，其中，所述QoS策略信息包括由所述CN分配给所述数据会话的上行链路UL令牌，所述UL令牌标识所述数据会话以及用于所述数据会话的QoS策略，并且其中，所述UL令牌被用于分组的授权；

在所述UE(202，502)处接收(2406)对针对所述数据会话的用于与所述CN通信的资源的指示；以及

将与所述数据会话相关联的分组发送到所述CN，其中，所述分组包括所述UL令牌。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

发送(2402)指示建立所述数据会话的请求的信息；以及

响应于建立所述数据会话的所述请求，从所述CN接收所述QoS策略信息。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下中的至少一个：

使用尽力递送来发送未分类的上行链路流；

发送未分类的上行链路流，所述未分类的上行链路流包括显式QoS请求；或者

使用控制平面CP信令向所述CN发送显式QoS请求。

4.一种被配置用于数据网络中的无线通信的用户设备UE(202，502)，包括：

用于从核心网络CN接收针对数据会话的QoS策略信息的单元，其中，所述QoS策略信息包括由所述CN分配给所述数据会话的上行链路UL令牌，所述UL令牌标识所述数据会话以及用于所述数据会话的QoS策略，并且其中，所述UL令牌被用于分组的授权；

用于接收对针对所述数据会话的用于与所述CN通信的资源的指示的单元；以及

用于将与所述数据会话相关联的分组发送到所述CN的单元，其中，所述分组包括所述UL令牌。

5.根据权利要求4所述的UE(202，502)，进一步包括：

用于发送指示建立所述数据会话的请求的信息的单元；以及

用于响应于建立所述数据会话的所述请求，从所述CN接收所述QoS策略信息的单元。

6.根据权利要求4所述的UE(202，502)，进一步包括以下中的至少一个：

用于使用尽力递送来发送未分类的上行链路流的单元；

用于发送未分类的上行链路流的单元，所述未分类的上行链路流包括显式QoS请求；或者

用于使用控制平面CP信令向所述CN发送显式QoS请求的单元。

7.一种存储计算机可执行代码的计算机可读介质，包括用于在由计算机执行时使得所述计算机执行根据权利要求1至3中的任一项所述的方法的指令。

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