CN113455039A - 通过设备路线和地点的网络控制来满足严格QoS要求 - Google Patents

Abstract

网络数据分析功能(NWDAF)可以通过确定服务器质量(QoS)或递送时间要求能够在一地点(例如，沿着路线)被满足来帮助应用服务器。NWDAF可以从所述地点附近的一个或多个小区收集信息，例如，操作和管理(OAM)系统。与NWDAF的通信可以通过网络暴露功能(NEF)或Nnwdaf_AnalyticsInfo_Request服务操作来促进。NWDAF可以指示所述地点处的潜在QoS改变。应用服务器可以是V2X应用服务器。

Description

通过设备路线和地点的网络控制来满足严格QoS要求

对相关应用的交叉引用

本申请是2019年2月21日提交的美国专利申请序列No.62/808,389和2019年10月1日提交的美国专利申请序列No.62/908,806的延续，其标题都是“Meeting Strict QoSRequirements through Network Control of Device Route and Location”，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及例如在以下文件中描述的数字网络中的服务质量管理：3GPPTS22.261，Service requirements for the 5G system；第一阶段，V16.5.0(2018-09)；3GPPTS 23.287Architecture enhancements for 5G System(5GS)to support Vehicle-to-Everything(V2X)services V1.1.0(2019-07)；3GPP TS 23.501，System Architecturefor the 5G System；第二阶段，V15.2.0(2018-06)；3GPP TS 23.502，Procedures for the5G System；第二阶段，V15.2.0(2018-06)；3GPP TR 22.832，Study on enhancements forcyber-physical control applications in vertical domains；V1.0.0(2019-05)；以及3GPP TR 23.786，Study on architecture enhancements for EPS and the 5G Systemto support advanced V2X services，V0.9.0(2018-10)。

发明内容

蜂窝网络可能无法始终保证服务所需的QoS。造成这一缺陷的主要原因之一是小区中的信号质量取决于无线电条件。这些无线电条件因衰落、干扰、阴影、障碍物、环境条件等而波动。如果蜂窝网络想要补偿差的无线电信号，那么它有几个可用的选项，但这些都是在“无线电级别”。例如，蜂窝网络可以增大发射功率、改变调制和编码方案，或者改变天线配置。

对抗差的无线电信号的另一种潜在机制是将设备物理地移动到具有更好覆盖的区域。这种解决方案适用于若干用例，即，在设备必须长途跋涉的情况下，或者在设备仍然可以在受限的地理区域中的任何地方执行其任务的情况下。使用智能电话类比，当建筑物东侧的用户数据连接差时，网络可以将用户指引到具有更好信号强度的地点(例如，西侧)。

允许蜂窝网络控制设备的地点(或给出关于如何改变设备地点的建议)以便增加覆盖提供了另一种方式来满足一些应用(如控制自主车辆的V2X应用)的严格QoS要求。

满足对侧链路(sidelink)通信的严格QoS要求的一个潜在机制是允许蜂窝网络通过基于由设备或应用功能提供的信息和请求为特定任务提供侧链路通信策略来提供对资源管理的输入。

本文公开了方法和系统以允许蜂窝网络改变或推荐对设备的地点、设备的路线、设备的速度以及设备之间的物理距离的改变。本文还公开了方法以允许蜂窝网络通过基于从设备或应用功能接收的信息提供用于特定任务的侧链路通信策略来为要求严格QoS要求的侧链路通信提供资源管理的输入。为了实现这一点，还公开了方法和系统以使蜂窝网络维护设备的路线信息，让蜂窝网络维护设备的逗留区域(这些可以是设备愿意移动以便提高其覆盖的区域)，并且让网络递归地寻找满足应用QoS需求的更好的路线或地点。

提供本发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不旨在认定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制要求保护的主题的范围。此外，要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中指出的任何或所有缺点的限制。

附图说明

当结合附图阅读时，将更好地理解以下详细描述。为了说明的目的，在附图中示出了示例；但是，主题不限于所公开的具体要素和手段。图1A图示了其中可以体现本文描述并要求保护的方法和装置的示例通信系统的一个实施例。

图1B是根据本文示出的实施例的被配置用于无线通信的示例装置或设备的框图。

图1C是根据实施例的示例无线电接入网(RAN)和核心网络(CN)的系统图。

图1D是根据另一个实施例的RAN和核心网络的另一个系统图。

图1E是根据另一个实施例的RAN和核心网络的另一个系统图。

图1F是其中可以体现图1A、1C、1D和1E中所示的通信网络的一个或多个装置的示例性计算系统90的框图。

图1G是示例通信系统的框图。

图2示出了示例蜂窝实体的框图。

图3示出了示例QoS流和PDU会话的框图。

图4示出了控制车辆的物理路线的示例的框图。

图5示出了控制设备的地点的示例的框图。

图6示出了示例路线定义。

图7示出了示例蜂窝设备。

图8示出了示例设备注册过程的调用流程。

图9示出了用于在核心网络中维护计划路线信息的示例方法的调用流程。

图10A和10B示出了新的示例严格QoS应用过程的调用流程。

图11A和11B示出了在严格QoS应用选择新计划路线的情况下用于设备的示例方法的调用流程。

图12A、12B和12C示出了对于计划路线上的设备未满足严格QoS要求的示例方法的调用流程。

图13示出了在设备处于逗留区域时用于新的严格QoS应用的示例方法的调用流程。

图14A和14B示出了对于设备在其逗留区域中不满足正进行的应用的严格QoS要求的示例方法的调用流程。

图15示出了用于严格QoS要求被终止的应用的示例方法的调用流程。

图16示出了NWDAF QoS评估过程的示例输入和输出的框图。

图17示出了用于NWDAF QoS评估过程的示例方法的流程图。

图18示出了来自3GPP TS 23.287“Architecture enhancements for the 5GSystem(5GS)to support Vehicle-to-Everything(V2X)services；V1.1.0(2019-07)”的示例UE触发的V2X策略配备过程的调用流程。

图19图示了来自“3GPP(3GPP TR 22.832Study on enhancements for cyber-physical control applications in vertical domains；V1.0.0(2019-05)”的工件的协同搬运用例的示例。

图20示出了用于请求配备UE策略以满足QoS要求的示例方法的调用流程。

具体实施方式

蜂窝网络可能无法始终保证服务所需的QoS。这个缺点的示例原因是由于无线电小区中的干扰导致时延和/或分组错误率增加。当前的解决方案试图使用反应机制来解决这个问题。如果无法满足所需的QoS，那么可以要求核心网络通知受影响的应用，使得这些应用可以采取适当的动作。核心网络可以在QoS失败之前发送通知，以便给应用足够的时间做出反应。在大多数情况下，应用会适应这种警告，但最终效果是服务供应减少。例如，在自主驾驶场景中，如果QoS使得网络无法满足允许完全自主驾驶的要求，那么V2X应用会将车辆过渡到较低的“自动化级别”(诸如手动驾驶)。在这种情况下，全自主驾驶的好处就失去了。

当网络不能满足应用的QoS要求时，网络可以采取更主动的方法并尝试维持应用所请求的服务。三种主动选项是可能的。首先，是将设备移动到将满足QoS的地点。其次是改变设备的路线，以避免问题小区。第三是将设备移交到另一个可以满足QoS要求的小区或运营商。

当应用的服务要求被应用于侧链路通信时，一种可能的主动方法是让网络动态地改变侧链路通信策略。

一个问题是当前蜂窝系统不能将设备移动到特定地点或指引设备遵循某些路线。事实上，设备的地点和路线被强加到网络上。作为次要问题，即使蜂窝网络可以移动设备或改变设备的路线，也没有机制为网络提供指导以便其做出这些决定。作为侧链路通信的第三个问题，没有机制基于关于链路条件的网络信息来动态改变设备侧的侧链路通信策略。

示例通信系统和网络

第三代合作伙伴计划(3GPP)开发针对蜂窝电信网络技术的技术标准，包括无线电接入、核心传输网络和服务能力——包括编解码器、安全性和服务质量方面的工作。最近的无线电接入技术(RAT)标准包括WCDMA(通常被称为3G)、LTE(通常被称为4G)、LTE-高级标准、以及新无线电(NR)，新无线电(NR)也被称为“5G”。3GPP NR标准开发预计将继续下去，并包括下一代无线电接入技术(新RAT)的定义，下一代无线电接入技术预计将包括提供7GHz以下的新的灵活无线电接入以及提供7GHz以上的新的超移动宽带无线电接入。灵活的无线电接入预计将由7GHz以下的新频谱中的新的、非向后兼容的无线电接入构成，并且预计它将包括可能在同一频谱中复用在一起的不同操作模式，以解决具有不同要求的一组广泛的3GPP NR用例。超移动宽带预计将包括厘米波和毫米波频谱，这将为例如室内应用和热点的超移动宽带接入提供机会。特别地，超移动宽带预计将与7GHz以下的灵活无线电接入共享共同的设计框架，具有特定于厘米波和毫米波的设计优化。

3GPP已认识到NR预计支持的各种用案，从而产生了对数据速率、时延和移动性的各种用户体验要求。用例包括以下一般类别：增强型移动宽带(eMBB)超可靠低时延通信(URLLC)、大规模机器类型通信(mMTC)、网络操作(例如，网络切片、路由、迁移和交互工作、有以及节能)以及增强型车辆到一切(eV2X)通信，eV2X通信可以包括车辆到车辆通信(V2V)、车辆到基础设施通信(V2I)、车辆到网络通信(V2N)、车辆到行人通信(V2P)以及与其他实体的车辆通信中的任何一种。这些类别中的特定服务和应用包括例如监控和传感器网络、设备远程控制、双向远程控制、个人云计算、视频流传输、基于无线云的办公室、第一响应器连接性、汽车eCall、灾难警报、实时游戏、多人视频呼叫、自动驾驶、增强现实、触觉互联网、虚拟现实、家庭自动化、机器人和空中无人机。本文考虑了所有这些用例和其他用例。

图1A示出了其中可以实施本文描述和要求保护的方法和装置的示例性通信系统100的一个实施例。如图所示，示例性通信系统100可以包括无线发送/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、102d、102e、102f和/或102g(其可以一般或统称为WTRU 102)、无线电接入网络(RAN)103/104/105/103b/104b/105b、核心网络106/107/109、公共交换电话网络(PSTN)108、互联网110、其他网络112和V2X服务器(或ProSe功能和服务器)113，但将理解所公开的实施例设想任何数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU 102a、102b、102c、102d、102e、102f和102g中的每一个可以是被配置为在无线环境中操作和/或通信的任何类型的装置或设备。尽管每个WTRU 102a、102b、102c、102d、102e、102f和102g在图1A-1E中被描绘为手持的无线通信装置，但是将理解，利用针对无线通信设想的各种用例，每个WTRU可以包括或被实施在被配置为发送和/或接收无线信号的任何类型的装置或设备中，包括(仅作为示例)用户设备(UE)、移动站、固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、平板电脑、笔记本电脑、个人计算机、无线传感器、消费者电子产品、可穿戴设备(诸如智能手表或智能服装)、医疗或电子健康设备、机器人、工业设备、无人机、交通工具(诸如汽车、公共汽车或卡车、火车或飞机)。

通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a可以是被配置为与WTRU102a、102b和102c中的至少一个无线对接以促进接入一个或多个通信网络(诸如核心网络106/107/109、互联网110、网络服务113和/或其他网络112)的任何类型的设备。网络服务的示例可以包括V2X服务、ProSe服务、IoT服务、视频流传输、边缘计算等。基站114b可以是被配置为与远程无线电头(RRH)118a和118b、发送和接收点(TRP)119a和119b和/或路边单元(RSU)120a和120b中的至少一个有线和/或无线对接以促进接入一个或多个通信网络(诸如，核心网络106/107/109、互联网110、其他网络112和/或网络服务113)的任何类型的设备。RRH 118a和118b可以是被配置为与WTRU 102c中的至少一个无线对接以促进接入一个或多个通信网络(诸如，核心网络106/107/109、互联网110、网络服务113和/或其他网络112)的任何类型的设备。TRP 119a和119b可以是被配置为与WTRU 102d中的至少一个无线对接以促进接入一个或多个通信网络(诸如，核心网络106/107/109、互联网110、网络服务113和/或其他网络112)的任何类型的设备。RSU 120a和120b可以是被配置为与WTRU 102e或102f中的至少一个无线对接以促进接入一个或多个通信网络(诸如核心网络106/107/109、互联网110、其他网络112和/或网络服务113)的任何类型的设备。作为示例，基站114a和114b可以是基站收发台(BTS)、Node-B、eNode B、家庭Node B、家庭eNode B、下一代node-B(gNode B)、卫星、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器等。虽然基站114a和114b各自被描绘为单个元件，但是将理解，基站114a和114b可以包括任意数量的互连基站和/或网络元件。

基站114a可以是RAN 103/104/105的一部分，RAN 103/104/105还可以包括其他基站和/或网络元件(未示出)，诸如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等。基站114b可以是RAN 103b/104b/105b的一部分，RAN 103b/104b/105b还可以包括其他基站和/或网络元件(未示出)，诸如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等。基站114a可以被配置为在可被称为小区(未示出)的特定地理区域内发送和/或接收无线信号。基站114b可以被配置为在可被称为小区(未示出)的特定地理区域内发送和/或接收有线和/或无线信号。小区还可以被划分成小区扇区。例如，可以将与基站114a相关联的小区划分为三个扇区。因此，在实施例中，基站114a可以包括三个收发机，例如，小区的每个扇区一个。在实施例中，基站114a可以采用多输入多输出(MIMO)技术，因此可以针对小区的每个扇区利用多个收发机。

基站114a可以通过空中接口115/116/117与WTRU 102a、102b、102c中的一个或多个通信，空中接口115/116/117可以是任何合适的无线通信链路(例如，射频(RF)、微波、红外(IR)、紫外线(UV)、可见光、厘米波和毫米波)。空中接口115/116/117可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立。

基站114b可以通过有线或空中接口115b/116b/117b与RRH 118a、118b，TRP 119a、119b和/或RSU 120a和120b中的一个或多个通信，有线或空中接口115b/116b/117b可以是任何合适的有线(例如，电缆、光纤等)或无线通信链路(例如，射频(RF)、微波、红外(IR)、紫外线(UV)、可见光、厘米波和毫米波)。空中接口115b/116b/117b可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立。

RRH 118a、118b，TRP 119a、119b和/或RSU 120a、120b可以通过空中接口115c/116c/117c与WTRU 102c、102d、102e、102f中的一个或多个通信，空中接口115c/116c/117c可以是任何合适的无线通信链路(例如，射频(RF)、微波、红外(IR)、紫外线(UV)、可见光、厘米波和毫米波)。空中接口115c/116c/117c可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立。

WTRU 102a、102b、102c、102d、102e、102f和/或102g可以通过直接空中接口115d/116d/117d(诸如侧链路通信(图中未示出))与彼此通信，直接空中接口115d/116d/117d可以是任何合适的无线通信链路(例如，射频(RF)、红外线(IR)、紫外线(UV)、可见光、厘米波和毫米波)。空中接口115d/116d/117d可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立。

更具体地，如上所述，通信系统100可以是多址系统，并且可以采用一个或多个信道接入方案，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等。例如，RAN 103/104/105中的基站114a和RAN 103b/104b/105b中的WTRU 102a、102b、102c或RRH 118a、118b，TRP 119a、119b和/或RSU 120a、120b以及WTRU 102c、102d、102e、102f可以实现诸如通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入(UTRA)之类的无线电技术，其可以使用宽带CDMA(WCDMA)分别建立空中接口115/116/117或115c/116c/117c。WCDMA可以包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进HSPA(HSPA+)之类的通信协议。HSPA可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。

在实施例中，RAN 103/104/105中的基站114a和RAN 103b/104b/105b中的WTRU102a、102b、102c或RRH 118a、118b，TRP 119a、119b和/或RSU 120a、120b以及WTRU 102c、102d可以实现诸如演进UMTS地面无线电接入(E-UTRA)之类的无线电技术，其可以使用长期演进(LTE)和/或LTE高级(LTE-A)来分别建立空中接口115/116/117或115c/116c/117c。空中接口115/116/117或115c/116c/117c可以实现3GPP NR技术。LTE和LTE-A技术包括LTED2D和V2X技术和接口(诸如侧链路通信等)。3GPP NR技术包括NR V2X技术和接口(诸如侧链路通信等)。

在实施例中，RAN103/104/105中的基站114a和RAN 103b/104b/105b中的WTRU102a、102b、102c或RRH 118a、118，TRP119a、119b和/或RSU 120a、120b以及WTRU 102c、102d、102e、102f可以实现诸如IEEE 802.16(例如，全球互操作性微波接入(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、临时标准2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、GSM演进的增强型数据速率(EDGE)、GSMEDGE(GERAN)等之类的无线电技术。

例如，图1A中的基站114c可以是无线路由器、家庭Node B、家庭eNode B或接入点，并且可以利用任何合适的RAT以促进诸如办公场所、家庭、车辆、火车、航空器、卫星、工厂、校园等局部区域中的无线连接性。在实施例中，基站114c和WTRU 102e可以实现诸如IEEE802.11之类的无线电技术来建立无线局域网(WLAN)。在实施例中，基站114c和WTRU 102d可以实现诸如IEEE 802.15之类的无线电技术来建立无线个域网(WPAN)。在又一实施例中，基站114c和WTRU 102e可以利用基于蜂窝的RAT(例如，WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A、NR等)来建立微微小区或毫微微小区。如图1A所示，基站114c可以具有到互联网110的直接连接。因此，可以不要求基站114c经由核心网络106/107/109接入互联网110。

RAN 103/104/105和/或RAN 103b/104b/105b可以与核心网络106/107/109通信，核心网络106/107/109可以是被配置为向WTRU 102a、102b、102c、102d和102f中的一个或多个提供语音、数据、消息收发、授权和认证、应用和/或网际协议语音(VoIP)服务的任何类型的网络。例如，核心网络106/107/109可以提供呼叫控制、计费服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、互联网连接性、分组数据网络连接性、以太网连接性、视频分发等，和/或执行诸如用户认证之类的高级安全功能。

尽管未在图1A中示出，但是将理解，RAN 103/104/105和/或RAN 103b/104b/105b和/或核心网络106/107/109可以与采用与RAN 103/104/105和/或RAN 103b/104b/105b相同的RAT或不同的RAT的其他RAN直接或间接通信。例如，除了连接到可以利用E-UTRA无线电技术的RAN 103/104/105和/或RAN 103b/104b/105b之外，核心网络106/107/109还可以与采用GSM或NR无线电技术的另一个RAN(未示出)通信。

核心网络106/107/109还可以用作WTRU 102a、102b、102c、102d、102e和102f接入PSTN 108、互联网110和/或其他网络112的网关。PSTN 108可以包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。互联网110可以包括使用诸如TCP/IP网际协议组中的传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和互联网协议(IP)之类的普通通信协议的互连计算机网络和设备的全球系统。其他网络112可以包括由其他服务提供商拥有和/或运营的有线或无线通信网络。例如，网络112可以包括任何类型的分组数据网络(即，IEEE 802.3以太网)或连接到一个或多个RAN的另一个核心网络，其可以采用与RAN 103/104/105和/或RAN103b/104b/105b相同的RAT或不同的RAT。

通信系统100中的WTRU 102a、102b、102c、102d、102e和102f中的一些或全部可以包括多模式能力，例如，WTRU 102a、102b、102c、102d、102e和102f可以包括用于通过不同的无线电链路与不同的无线网络通信的多个收发机。例如，图1A中所示的WTRU 102g可以被配置为与基站114a和基站114c通信，基站114a可以采用基于蜂窝的无线电技术，而基站114c可以采用IEEE 802无线电技术。

尽管图1A中未示出，但是将理解，用户设备可以与网关进行有线连接。网关可以是住宅网关(RG)。RG可以提供到核心网络106/107/109的连接性。将理解，本文包含的许多想法可以同样适用于作为WTRU的UE和使用有线连接来连接到网络的UE。例如，适用于无线接口115、116、117和115c/116c/117c的想法可以同样适用于有线连接。

图1B是根据本文所示的实施例的被配置用于无线通信的示例性装置或设备(例如，WTRU 102)的框图。如图1B中所示，示例性WTRU 102可以包括处理器118、收发机120、发送/接收元件122、扬声器/麦克风124、小键盘126、显示器/触摸板/指示器128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136和其他外围设备138。将理解，WTRU 102可以包括前述元件的任何子组合，同时保持与实施例一致。此外，实施例设想基站114a和114b和/或基站114a和114b可以代表的节点，诸如但不限于收发机站(BTS)、Node-B、站点控制器、接入点(AP)、家庭node-B、演进家庭node-B(eNodeB)、家庭演进node-B(HeNB)、家庭演进node-B网关、下一代node-B(gNode-B)以及代理节点等，可以包括图1B中所描绘且本文所描述的元件中的一些或全部。

处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其他类型的集成电路(IC)和状态机。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得WTRU 102能够在无线环境中操作的任何其他功能。处理器118可以耦合到收发机120，收发机120可以耦合到发送/接收元件122。虽然图1B将处理器118和收发机120描绘为分开的组件，但是将理解，处理器118和收发机120可以集成在电子封装或芯片中。

UE的发送/接收元件122可以被配置为通过空中接口115/116/117向基站(例如，基站114a)发送信号或从基站接收信号或通过空中接口115d/116d/117d向另一UE发送信号或从另一UE接收信号。例如，在实施例中，发送/接收元件122可以是被配置为发送和/或接收RF信号的天线。在实施例中，发送/接收元件122可以是被配置为例如发送和/或接收IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。在又一实施例中，发送/接收元件122可以被配置为发送和接收RF信号和光信号这两者。将理解，发送/接收元件122可以被配置为发送和/或接收无线或有线信号的任何组合。

此外，尽管在图1B中将发送/接收元件122描绘为单个元件，但WTRU 102可以包括任意数量的发送/接收元件122。更具体地，WTRU 102可以采用MIMO技术。因此，在实施例中，WTRU 102可以包括用于通过空中接口115/116/117发送和接收无线信号的两个或更多个发送/接收元件122(例如，多个天线)。

收发机120可以被配置为调制要由发送/接收元件122发送的信号，并且解调由发送/接收元件122接收的信号。如上所述，WTRU 102可以具有多模式能力。因此，收发机120可以包括多个收发机，用于使得WTRU 102能够经由多个RAT(例如，NR和IEEE 802.11或NR和E-UTRA)进行通信，或者经由到不同RRH、TRP、RSU或节点的多个波束与同一RAT进行通信。

WTRU 102的处理器118可以耦合到扬声器/麦克风124、小键盘126和/或显示器/触摸板/指示器128(例如，液晶显示器(LCD)显示单元或有机发光二极管(OLED)显示单元)，并且可以从其接收用户输入数据。处理器118还可以将用户数据输出到扬声器/麦克风124、小键盘126和/或显示器/触摸板/指示器128。此外，处理器118可以从任何类型的合适存储器(诸如不可移除存储器130和/或可移除存储器132)访问信息并将数据存储在其中。不可移除存储器130可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其他类型的存储器存储设备。可移除存储器132可以包括订户标识模块(SIM)卡、存储器棒、安全数字(SD)存储卡等。在实施例中，处理器118可以从物理上不位于WTRU 102上的存储器(诸如在托管于云中或边缘计算平台中或家用计算机(未示出)中的服务器上)访问信息，并将数据存储在其中。

处理器118可以从电源134接收电力，并且可以被配置为将电力分配和/或控制到WTRU 102中的其他组件。电源134可以是用于为WTRU 102供电的任何合适的设备。例如，电源134可以包括一个或多个干电池、太阳能电池、燃料电池等。

处理器118还可以耦合到GPS芯片组136，GPS芯片组136可以被配置为提供关于WTRU 102的当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。除了或替代来自GPS芯片组136的信息，WTRU 102可以通过空中接口115/116/117从基站(例如，基站114a和114b)接收位置信息和/或基于从两个或更多个附近基站接收的信号的定时来确定其位置。将理解，WTRU 102可以通过任何合适的位置确定方法获取位置信息，同时保持与实施例一致。

处理器118还可以耦合到其他外围设备138，外围设备138可以包括提供附加特征、功能性和/或有线或无线连接性的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括各种传感器，诸如加速度计、生物计量(例如，指纹)传感器、电子罗盘、卫星收发机、数码相机(用于照片或视频)、通用串行总线(USB)端口或其他互连接口、振动设备、电视收发机、免提耳机、

模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块以及互联网浏览器。

WTRU 102可以被实施在其他装置或设备中，诸如传感器、消费者电子产品、可穿戴设备(诸如智能手表或智能服装)、医疗或电子健康设备、机器人、工业设备、无人机、交通工具(诸如汽车、卡车、火车或飞机)。WTRU 102可以经由一个或多个互连接口(诸如可以包括外围设备138之一的互连接口)连接到这种装置或设备的其他组件、模块或系统。

图1C是根据实施例的RAN 103和核心网络106的系统图。如上所述，RAN 103可以采用UTRA无线电技术来通过空中接口115与WTRU 102a、102b和102c通信。RAN 103还可以与核心网络106通信。如图1C中所示，RAN 103可以包括Node-B 140a、140b和140c，每个Node-B可以包括用于通过空中接口115与WTRU 102a、102b、102c通信的一个或多个收发机。Node-B140a、140b和140c可以各自与RAN 103内的特定小区(未示出)相关联。RAN 103还可以包括RNC 142a和142b。将理解，RAN 103可以包括任何数量的Node-B和RNC，同时保持与实施例一致。

如图1C所示，Node-B 140a和140b可以与RNC 142a通信。此外，Node-B 140c可以与RNC 142b通信。Node-B 140a、140b和140c可以经由Iub接口与相应的RNC 142a、142b通信。RNC 142a、142b可以经由Iur接口彼此通信。RNC 142a、142b中的每一个可以被配置为控制其所连接的各个Node-B 140a、140b和140c。此外，RNC 142a和142b中的每一个可以被配置为执行或支持其他功能，诸如外环功率控制、负载控制、准入控制、分组调度、切换控制、宏分集、安全功能、数据加密等。

图1C中所示的核心网络106可以包括媒体网关(MGW)144、移动交换中心(MSC)146、服务GPRS支持节点(SGSN)148和/或网关GPRS支持节点(GGSN)150。虽然每个前述元件被描绘为核心网络106的一部分，但是将理解，这些元件中的任何一个都可以由不同于核心网络运营商的实体拥有和/或运营。

RAN 103中的RNC 142a可以经由IuCS接口连接到核心网络106中的MSC 146。MSC146可以连接到MGW 144。MSC 146和MGW 144可以向WTRU 102a、102b和102c提供对电路交换网络(诸如PSTN 108)的访问，以促进WTRU 102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。

RAN 103中的RNC 142a还可以经由IuPS接口连接到核心网络106中的SGSN 148。SGSN 148可以连接到GGSN 150。SGSN 148和GGSN 150可以向WTRU 102a、102b和102c提供对分组交换网络(例如，互联网110)的访问，以促进WTRU 102a、102b、102c和启用IP的设备之间的通信。

如上所述，核心网络106还可以连接到其他网络112，其他网络112可以包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。

图1D是根据实施例的RAN 104和核心网络107的系统图。如上所述，RAN 104可以采用E-UTRA无线电技术来通过空中接口116与WTRU 102a、102b和102c通信。RAN 104还可以与核心网络107通信。

RAN 104可以包括eNode-B 160a、160b和160c，但是将理解，RAN 104可以包括任何数量的eNode-B，同时保持与实施例一致。eNode-B 160a、160b和160c可以各自包括用于通过空中接口116与WTRU 102a、102b和102c通信的一个或多个收发机。在实施例中，eNode-B160a、160b和160c可以实现MIMO技术。因此，例如，eNode-B 160a可以使用多个天线来向WTRU 102a发送无线信号以及从WTRU 102a接收无线信号。

eNode-B 160a、160b和160c中的每一个可以与特定小区(未示出)相关联，并且可以被配置为处理无线电资源管理决策、切换决策、上行链路(UL)和/或下行链路(DL)中的用户的调度等。如图1D所示，eNode-B 160a、160b和160c可以通过X2接口彼此通信。

图1D所示的核心网络107可以包括移动性管理网关(MME)162、服务网关164和分组数据网络(PDN)网关166。虽然每个前述元件被描绘为核心网络107的一部分，但是将理解，这些元件中的任何一个都可以由不同于核心网络运营商的实体拥有和/或运营。

MME 162可以经由S1接口连接到RAN 104中的eNode-B 160a、160b和160c中的每一个，并且可以用作控制节点。例如，MME 162可以负责认证WTRU 102a、102b和102c的用户、载体激活/去激活、在WTRU 102a、102b和102c的初始附接期间选择特定服务网关等。MME 162还可以提供用于在RAN 104和采用诸如GSM或WCDMA的其他无线电技术的其他RAN(未示出)之间切换的控制平面功能。

服务网关164可以经由S1接口连接到RAN 104中的eNode-B 160a、160b和160c中的每一个。服务网关164通常可以向/从WTRU 102a、102b、102c路由和转发用户数据分组。服务网关164还可以执行其他功能，诸如在eNode B间切换期间锚定用户平面、当下行链路数据对于WTRU 102a、102b、102c可用时触发寻呼、管理和存储WTRU 102a、102b和102c的上下文。

服务网关164还可以连接到PDN网关166，PDN网关166可以向WTRU 102a、102b和102c提供对分组交换网络(诸如互联网110)的访问，以促进WTRU 102a、102b、102c和启用IP的设备之间的通信。

核心网络107可以促进与其他网络的通信。例如，核心网络107可以向WTRU 102a、102b和102c提供对电路交换网络(诸如PSTN 108)的访问，以促进WTRU 102a、102b和102c与传统陆线通信设备之间的通信。例如，核心网络107可以包括用作核心网络107和PSTN 108之间的接口的IP网关(例如，IP多媒体子系统(IMS)服务器)，或者可以与其通信。此外，核心网络107可以向WTRU 102a、102b和102c提供对网络112的访问，网络112可以包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。

图1E是根据实施例的RAN 105和核心网络109的系统图。RAN 105可以采用NR无线电技术来通过空中接口117与WTRU 102a和102b通信。RAN 105还可以与核心网络109通信。N3IWF 199可以采用非3GPP无线电技术来通过空中接口198与WTRU 102c通信。N3IWF 199也可以与核心网络109通信。

RAN 105可以包括gNode-B 180a和180b，但是将理解，RAN 105可以包括任何数量的gNode-B，同时保持与实施例一致。gNode-B 180a和180b中的每一个可以包括用于通过空中接口117与WTRU 102a和102b通信的一个或多个收发机。在使用集成接入和回传连接的实施例中，可以经由一个或多个gNB在WTRU和gNode-B(其可以是核心网络109)之间使用相同的空中接口。在实施例中，gNode-B 180a和180b可以实现MIMO、MU-MIMO和/或数字波束成形技术。因此，例如，gNode-B 180a可以使用多个天线来向WTRU 102a发送无线信号以及从其接收无线信号。应当理解，RAN 105可以采用其他类型的基站，诸如eNode-B。还应当理解，RAN 105可以采用多于一种类型的基站。例如，RAN可以采用eNode-B和gNode-B。

N3IWF 199可以包括非3GPP接入点180c，但是将理解，N3IWF 199可以包括任何数量的非3GPP接入点，同时保持与实施例一致。非3GPP接入点180c可以包括用于通过空中接口198与WTRU 102c通信的一个或多个收发机。在实施例中，非3GPP接入点180c可以使用802.11协议通过空中接口198与WTRU 102c通信。

gNode-B 180a和180b中的每一个可以与特定小区(未示出)相关联，并且可以被配置为处理无线电资源管理决策、切换决策、上行链路和/或下行链路中的用户的调度等。如图1E中所示，gNode-B180a和180b可以通过Xn接口彼此通信。

图1E中所示的核心网络109可以是5G核心网络(5GC)。5GC可以向通过无线电接入网络互连的客户提供多种通信服务。5G核心网络109包括执行核心网络功能的多个实体。如本文所使用的，术语“核心网络实体”或“网络功能”指的是执行核心网络的一个或多个功能的任何实体。应当理解，这样的核心网络实体可以是以软件的形式(即，计算机可执行指令)实现的逻辑实体，该软件存储在被配置用于无线和/或网络通信的装置或诸如图1F中所示的计算机系统的存储器中并在其处理器上执行。

如图1E中所示，5G核心网络109可以包括接入和移动性管理功能(AMF)172、会话管理功能(SMF)174、用户平面功能(UPF)176a和176b、用户数据管理功能(UDM)197、认证服务器功能(AUSF)190、网络暴露功能(NEF)196、策略控制功能(PCF)184、非3GPP互通功能(N3IWF)199和应用功能(AF)188、用户数据储存库(UDR)178。虽然上述元件中的每一个都被描绘为5G核心网络109的一部分，但是将理解，这些元件中的任何一个都可以由不同于核心网络运营商的实体拥有和/或运营。还应当理解，5G核心网络可以不包括所有这些元件，可以包括附加元件，并且可以包括这些元件中的每个元件的多个实例。图1E示出了网络功能彼此直接连接，然而，应当理解，它们可以经由诸如diameter路由代理之类的路由代理或消息总线进行通信。尽管图1E示出了网络功能之间的连接性是经由一组接口或参考点来实现的，但是应当理解，网络功能可以被建模、描述或实现为由其他网络功能或服务援用或调用的一组服务。网络功能服务的调用可以经由网络功能之间的直接连接、消息总线上的消息交换、调用软件功能等来实现。

AMF 172可以经由N2接口连接到RAN 105，并且可以用作控制节点。例如，AMF 172可以负责注册管理、连接管理、可达性管理、接入认证、接入授权。AMF可以负责经由N2接口将用户平面隧道配置信息转发到RAN 105。AMF 172可以经由N11接口从SMF接收用户面隧道配置信息。AMF 172通常可以经由N1接口向/从WTRU 102a、102b和102c路由和转发NAS分组。图1E中未显示N1接口。

SMF 174可以经由N11接口连接到AMF 172，可以经由N7接口连接到PCF 184，并且可以经由N4接口连接到UPF 176。SMF 174可以用作控制节点。例如，SMF 174可以负责会话管理、针对WTRU 102a、102b和102c的IP地址分配、UPF 176a和UPF 176b中的流量转向规则的管理和配置、以及向AMF 172生成下行链路数据通知。

UPF 176a和UPF 176b可以向WTRU 102a、102b和102c提供对分组数据网络(DN)(诸如互联网110)的访问，以促进WTRU 102a、102b和102c与其他设备之间的通信。UPF 176a和UPF 176b还可以向WTRU 102a、102b和102c提供对其他类型的分组数据网络的访问。例如，其他网络112可以是以太网或交换数据分组的任何类型的网络。UPF 176a和UPF 176b可以经由N4接口从SMF 174接收流量转向规则。UPF 176a和UPF 176b可以通过将分组数据网络与N6接口连接或通过经由N9接口连接到其他UPF来提供对分组数据网络的访问。除了提供对分组数据网络的接入之外，UPF 176还可以负责分组路由和转发、策略规则实施、针对用户平面流量的服务质量处理、下行链路分组缓冲。

AMF 172还可以经由N2接口连接到N3IWF 199。N3IWF经由3GPP未定义的无线电接口技术来促进WTRU 102c和5G核心网络170之间的连接。AMF可以以与RAN 105交互的相同或相似的方式与N3IWF 199交互。

PCF 184可以经由N7接口连接到SMF 174，经由N15接口连接到AMF 172，并经由N5接口连接到应用功能(AF)188。图1E中未示出N15和N5接口。PCF 184可以向诸如AMF 172和SMF 174之类的控制平面节点提供策略规则，从而允许控制平面节点实施这些规则。PCF184可以针对WTRU 102a、102b和102c向AMF 172发送策略，使得AMF可以经由N1接口将策略递送到WTRU 102a、102b、102c。然后，策略可以在WTRU 102a、102b、102c处执行或应用。

UDR 178充当认证凭证和订阅信息的储存库。UDR可以连接到网络功能，使得网络功能可以添加、读取和修改储存库中的数据。例如，UDR 178可以经由N36接口连接到PCF184，UDR 178可以经由N37接口连接到NEF196，并且UDR 178可以经由N35接口连接到UDM197。

UDM 197可以用作UDR 178和其他网络功能之间的接口。UDM 197可以授权UDR 178的网络功能接入。例如，UDM 197可以经由N8接口连接到AMF 172，UDM 197可以经由N10接口连接到SMF 174，并且UDM 197可以经由N13接口连接到AUSF 190。UDR 178和UDM 197可以紧密集成。

AUSF 190执行与认证相关的操作，并经由N13接口连接到UDM 178，并经由N12接口连接到AMF 172。

NEF 196向应用功能188暴露5G核心网络109中的能力和服务。暴露在N33 API接口上发生。NEF可以经由N33接口连接到AF 188，并且它可以连接到其他网络功能，以便暴露5G核心网络109的能力和服务。

应用功能188可以与5G核心网络109中的网络功能交互。应用功能188和网络功能之间的交互可以经由直接接口或者可以经由NEF 196发生。应用功能188可以被认为是5G核心网络109的一部分，或者可以在5G核心网络109的外部并且由与移动网络运营商有商业关系的企业来部署。

网络切片是一种可以被移动网络运营商用来在运营商的空中接口后面支持一个或多个“虚拟”核心网络的机制。这涉及将核心网络‘切片’成一个或多个虚拟网络，以支持不同的RAN或跨单个RAN运行的不同的服务类型。网络切片使得运营商能够创建定制的网络，以便为例如在功能、性能和隔离的领域中需要不同需求的不同市场场景提供优化的解决方案。

3GPP设计了支持网络切片的5G核心网络。网络切片是一个很好的工具，网络运营商可以使用它来支持多样化的5G用例集合(例如，海量IoT、关键通信、V2X和增强型移动宽带)，这些用例要求非常多样化、有时极端的需求。在不使用网络切片技术的情况下，当每个用例都有自己特定的一组性能、可扩展性和可用性要求时，网络架构很可能不够灵活和可伸缩，以致于无法有效地支持更广泛的用例需求。此外，新的网络服务的引入应该更有效率。

在网络切片场景中，WTRU 102a、102b和102c可以经由N1接口连接到AMF 172。AMF在逻辑上可以是一个或多个切片的一部分。AMF可以协调WTRU与一个或多个UPF 176、SMF174和其他网络功能的连接或通信。UPF 176、SMF 174和其他网络功能中的每一个可以是不同或相同切片的一部分。当它们是不同切片的一部分时，在它们可以利用不同的计算资源、安全凭证等的意义上，它们可以彼此隔离。

5G核心网络109可以促进与其他网络的通信。例如，5G核心网络109可以包括用作5G核心网络109和PSTN 108之间的接口的IP网关(例如，IP多媒体子系统(IMS)服务器)，或者可以与其通信。例如，核心网络109可以包括促进经由短消息服务的通信的短消息服务(SMS)服务中心或与其通信。例如，5G核心网络109可以促进WTRU 102a、102b和102c与服务器或应用功能188之间的非IP数据分组的交换。此外，核心网络170可以向WTRU 102a、102b和102c提供对网络112的访问，该网络112可以包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。

本文描述并在图1A、1C、1D和1E中示出的核心网络实体通过给予某些现有3GPP规范中的这些实体的名称来标识，但是将理解，在将来这些实体和功能可以通过其他名称来标识，并且某些实体或功能可以在由3GPP发布的未来规范(包括未来的3GPP NR规范)中组合。因此，图1A、1B、1C、1D和1E中描述和图示的特定网络实体和功能仅作为示例提供，并且将理解，本文公开和要求保护的主题可以在任何类似的通信系统中实施或实现，无论是当前定义的还是将来定义的。

图1F是其中可以实现图1A、1C、1D和1E所示的通信网络的一个或多个装置(诸如RAN 103/104/105、核心网络106/107/109、PSTN 108、互联网110、其他网络112或网络服务113中的某些节点或功能实体)的示例性计算系统90的框图。计算系统90可以包括计算机或服务器，并且可以主要由计算机可读指令控制，计算机可读指令可以是软件的形式，无论这种软件在哪里或者通过任何方式被存储或访问。这样的计算机可读指令可以在处理器91内执行，以使计算系统90工作。处理器91可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其他类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器91可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得计算系统90能够在通信网络中操作的任何其他功能。协处理器81是与主处理器91不同的可选处理器，其可以执行附加功能或协助处理器91。处理器91和/或协处理器81可以接收、生成和处理与本文公开的方法和装置相关的数据。

在操作时，处理器91取回、解码和执行指令，并经由计算系统的主数据传输路径、系统总线80来传输去往和来自其他资源的信息。这样的系统总线连接计算系统90中的组件并定义用于数据交换的介质。系统总线80通常包括用于发送数据的数据线、用于发送地址的地址线、以及用于发送中断和用于操作系统总线的控制线。这样的系统总线80的示例是外围组件互连(PCI)总线。

耦合到系统总线80的存储器包括随机存取存储器(RAM)82和只读存储器(ROM)93。这种存储器包括允许存储和检索信息的电路。ROM 93通常包含不容易修改的存储数据。存储在RAM 82中的数据可以由处理器91或其他硬件设备读取或改变。对RAM 82和/或ROM 93的访问可以由存储器控制器92控制。存储器控制器92可以提供地址翻译功能，其在执行指令时将虚拟地址翻译成物理地址。存储器控制器92还可以提供存储器保护功能，其隔离系统内的进程并将系统进程与用户进程隔离。因此，在第一模式下运行的程序只能访问通过它自己的进程虚拟地址空间映射的存储器；除非已经在进程之间设置了存储器共享，否则它不能访问另一个进程的虚拟地址空间内的存储器。

此外，计算系统90可以包含外围设备控制器83，其负责将指令从处理器91传送到外围设备，诸如打印机94、键盘84、鼠标95和磁盘驱动器85。

由显示器控制器96控制的显示器86用于显示由计算系统90生成的视觉输出。这种视觉输出可以包括文本、图形、动画图形和视频。视觉输出可以以图形用户界面(GUI)的形式提供。显示器86可以用基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器、基于气体等离子体的平板显示器或触摸面板来实现。显示控制器96包括生成发送到显示器86的视频信号所需的电子组件。

此外，计算系统90可以包含通信电路，例如无线或有线网络适配器97，其可用于将计算系统90连接到外部通信网络或设备，诸如图1A、1B、1C、1D和1E的RAN 103/104/105、核心网络106/107/109、PSTN 108、互联网110、WTRU 102或其他网络112，以使计算系统90能够与那些网络的其他节点或功能实体通信。单独地或与处理器91结合，通信电路可用于执行本文描述的某些装置、节点或功能实体的发送和接收步骤。

图1G示出了其中可以实施本文描述和要求保护的方法和装置的示例性通信系统111的一个实施例。如图所示，示例性通信系统111可以包括无线发送/接收单元(WTRU)A、B、C、D、E、F、基站gNB 121、V2X服务器124以及RSU A 123a和B 123b，但是将理解，所公开的实施例设想任意数量的WTRU、基站gNB、V2X网络和/或网络元件。一个或几个或所有WTRU A、B、C、D、E可以在接入网络覆盖122的范围之外。WTRU A、B和C形成V2X组，其中WTRU A是组长，WTRU B和C是组员。WTRU A、B、C、D、E和F如果在接入网覆盖范围之下，则可以通过Uu接口129b在它们之间通信；如果在接入网络覆盖范围之下或之外，则可以通过侧链路(PC5或NRPC5)接口125b在它们之间通信。WTRU A、B、C、D、E和F可以经由车辆到网络(V2N)接口126或侧链路接口125b与RSU通信。WTRU A、B、C、D、E和F可以经由车辆到基础设施(V2I)接口127与V2X服务器124通信。WTRU A、B、C、D、E和F可以经由车辆到人(V2P)接口128与另一UE通信。

应当理解，本文描述的任何或所有装置、系统、方法和过程可以以存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令(例如，程序代码)的形式来实施，这些计算机可执行指令当由诸如处理器118或91之类的处理器执行时，使处理器执行和/或实现本文描述的系统、方法和过程。具体地，本文描述的任何步骤、操作或功能可以以在被配置用于无线和/或有线网络通信的装置或计算系统的处理器上执行的这种计算机可执行指令的形式来实现。计算机可读存储介质包括以用于存储信息的任何非瞬态(例如，有形或物理)方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质，但是这种计算机可读存储介质不包括信号。计算机可读存储介质包括但不限于：RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、盒式磁带、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或可用于存储所需信息并可由计算系统访问的任何其他有形或物理介质。

图2示出了多个重要的蜂窝网络实体和蜂窝网络功能。

接入和移动性管理功能(AMF)是5G蜂窝网络内处理注册、连接、移动性和可达性管理的网络功能。它还涉及安全性：接入认证、接入授权和推导特定于接入网络的密钥。

会话管理功能(SMF)是5G蜂窝网络内负责设备的大多数会话相关方面的网络功能。这包括PDU会话建立/修改/发布。它还负责IP地址分配以及UP功能的选择和控制。它是所有与会话管理相关的NAS消息的终止点。

统一数据管理(UDM)是5G蜂窝网络内存储所连接的设备的订阅信息的网络功能。注意，在一些情况下，运营商订阅信息可以存储在统一数据储存库(UDR)中，在这种情况下，UDM将是从UDR检索订阅数据的前端的形式。

网络暴露功能(NEF)是暴露由5G 3GPP网络提供的服务和能力的网络功能。它还为第三方应用提供向蜂窝网络提供信息的手段(例如，移动性或通信模式)。

非结构化数据存储功能(UDSF)是用于存储来自任何其它网络功能的非结构化数据的5G网络功能。UDSF属于使用它的网络功能所在的同一PLMN。UDSF通常存储网络功能所需的UE上下文。

5G-RAN是连接到5G核心网络的5G无线电接入网(例如，新无线电(NR)或Wi-Fi)。

应用功能：外部服务器，其通过网络暴露功能与核心网络交互，并且可以通过IP连接与设备交互。

5G中的QoS

根据TS 23.501“System Architecture for the 5G System”；第2阶段，V15.2.0(2018-06)：“5G QoS模型基于QoS流。QoS流是PDU会话中QoS区分的最细粒度。QoS流ID(QFI)被用于标识5G系统中的QoS流。PDU会话中具有相同QFI的用户平面流量接收相同的流量转发处理(例如，调度和准入阈值)。”

QoS流由SMF控制并且可以被预先配置，或者经由PDU会话建立过程或PDU会话修改过程来建立。

QoS流可以以多种方式表征，例如，由SMF向RAN提供的QoS简档，或由SMF向UE提供的一个或多个QoS规则，或在UE的PDU会话中由SMF向UPF提供的一个或多个UL和DL分组检测规则(PDR)。UE可以使用存储的QoS规则来确定UL用户平面流量和QoS流之间的映射。

PDU会话

PDU会话提供UE和数据网络之间的基本连接性服务。在5G中，PDU会话始终由UE发起。PDU会话可以有一个或多个QoS流，每个流都有自己的QoS规则、QoS简档和PDR。在建立时，通常只为PDU会话指派默认的QoS流。

如果核心网络知道应用的特定QoS要求，那么它可以在PDU会话建立期间创建QoS流。可替代地，UE可以使用PDU会话修改过程来请求此类QoS流。TS 23.502“Procedures forthe 5G System”；第2阶段，V15.2.0(2018-06)中提供了细节。

图3示出了由多个QoS流组成的PDU会话。注意，QoS流可以携带一个或多个IP流。

V2X应用的QoS监视

如TS 22.261“Service requirements for the 5G system”；第1阶段，V16.5.0(2018-09)中规定的：“为诸如URLLC服务、垂直自动化通信服务和V2X之类的特定服务指定的QoS要求命令网络提供QoS保证。但是，网络可能无法始终保证服务所需的QoS。这个缺点的示例原因是时延和/或分组错误率可以由于无线电小区中的干扰而增加。在此类情况下，以及时的方式通知应用和/或应用服务器至关重要。因此，5G系统应当能够支持用于URLLC服务、V2X和垂直自动化的QoS监视/保证。”

因此，已经引入了许多新的5G要求。首先，5G系统应提供用于支持系统内实时E2EQoS监视的机制。其次，5G系统应能够向授权的应用/网络实体提供实时QoS参数和事件信息。第三，5G系统应能够在检测到无法满足/保证的所协商的QoS级别的错误后提供事件通知。第四，5G系统应能够提供标识通信错误的类型和地点的信息(例如，小区id)。最后，5G系统应根据授权用户的请求提供关于特定区域(例如，小区id)中特定通信服务的当前可用性的信息。

为了满足这些要求中的一些，针对增强型V2X服务启动了SA2研究项目。值得注意的是其中车辆的自主驾驶模式由网络可提供的QoS保证决定的用例。例如，如果无法满足QoS要求，那么提前警告完全自主的车辆，并且车辆可以返回到较低的“自主级别”。

作为这个研究项目的一部分，SA2 3GPP TR 23.786“Study on architectureenhancements for EPS and the 5G System to support advanced V2X services”，V0.9.0(2018-10)已经研究了许多项目。首先是这些V2X应用可能要求的不同QoS度量。

其次是要求更高的5QI类别。

第三是这些应用要求某个路径(例如，由坐标和时间以及请求在路径中的每个坐标处提供某个或多个QoS级别的时间窗口来标识)上的(一个或多个)QoS级别的想法。

第四是NWDAF确定支持路径的小区ID和相关TAI的列表的概念。NWDAF对资源的可用性执行初步评估，该评估可以基于沿着路径的RAN状态的集中视图。NWDAF还可以评估是否存在无法保证QoS的高可能性(例如，NWDAF知道沿着路径存在不完整的覆盖)。

NR eV2X侧链路通信

3GPP TR 23.786中的eV2X SA2报告提出了许多预期在规范工作范围内的高级提案。QoS支持对PC5和Uu使用统一的模型，例如，在PC5上使用5QI进行V2X通信，使得应用层可以有一致的方式来指示QoS要求，而不管使用的链路如何。这并不妨碍AS层在PC5和Uu上实现不同的机制来实现QoS要求。而且，即使对于相同的V2X服务，用于PC5的5QI也可以与用于Uu的5QI不同。

对应的服务需求具有用以下参数指定的关键性能指标：有效载荷(字节)；传输速率(消息/秒)；最大端到端时延(ms)；可靠性(％)；数据速率(Mbps)；以及所需的最小通信范围(米)。

5GS eV2X流量类型是广播、多播和单播。UE-PC5-AMBR适用于所有类型的流量，并在RAN中用于在资源管理中限制UE PC5传输。

例如，对于单播，适用与Uu的QoS模型相同的QoS模型，每一个单播链路都可以被视为具有相关联的QoS流的承载。5QI中定义的所有QoS特点以及附加数据速率参数都适用。此外，所需的最小通信范围被视为专供PC5使用的附加参数。

对于广播流量，没有承载概念，每个消息根据应用需求可以具有不同的特点。5QI的使用方式与ProSe每分组优先级(PPPP)/ProSe每分组可靠性(PPPR)类似，例如，用每个分组标记，并表示PC5广播操作所需的所有特点(例如，时延、优先级和可靠性)。AS层可以通过考虑所有优先级来处理单播、组播和广播流量。

特定于一组V2X广播的5QI可以被专门定义用于PC5用途，并且EPS V2X QoS参数(例如，PPPP和PPPR)与新的5QI之间的映射可以被标准化。工作的假设是NR PC5设计也可以支持V2X 5QI的使用。

用于UE触发的V2X策略配备的过程

3GPP TS 23.287“Architecture enhancements for 5G System(5GS)to supportVehicle-to-Everything(V2X)services”V1.1.0(2019-07)描述了当UE确定其参数无效时，例如，如果没有用于地理区域的有效参数、如果有效性定时器到期，如何基于显式的UE请求将5GS V2X策略/参数(其包括QoS参数和PC5 QoS规则)配备给UE。对AMF的NAS请求包括对AMF的UE策略容器(V2X策略/参数)。UE在请求中包含V2X策略/参数，使得网络知道UE中已经配备了哪些V2X策略/参数。AMF向PCF发送Npcf_UEPolicyControl_Update请求，包括从UE接收到的V2X策略/参数给PCF。由PCF从UDR检索到的PC5 QoS参数经由AMF被提供给NG-RAN。AMF将此类信息存储为UE上下文的一部分，并经由专用消息将其递送给UE。这个流程在图18中有详细描述(摘自TS 23.287的图6.2.4-1)

配备过程也可以是基于PCF的，其中PCF确定更新AMF中UE的V2X策略/参数。这例如在UE移动性的上下文中可以是有用的，例如，其中UE从一个PLMN移动到另一个PLMN。这是通过使用由AMF发起的UE策略关联修改的过程来实现的，无需AMF重定位，如TS 23.502“Procedures for the 5G System”；第2阶段，V15.2.0(2018-06)中所定义的。

当PLMN的列表中存在订阅改变时，其中UE被授权通过PC5参考点执行V2X通信。这是通过使用由PCF过程发起的UE策略关联修改来实现的。

当如TS 23.502“Procedures for the 5G System”；第2阶段，V15.2.0(2018-06)中所述，特定于服务的参数发生改变时。

在基于PCF的情况下，当UE在TS 23.502[2]“Registration,UE PolicyAssociation Establishment and UE Policy Association Modification”中描述的以下过程期间包括V2X策略配备请求时，向UE配备PC5 QoS规则和参数。

配备过程也可以是基于PCF的，其中PCF确定在AMF中更新UE的V2X策略/参数，例如在UE移动性中，其中UE从一个PLMN移动到另一个PLMN。这是通过使用由AMF发起的UE策略关联修改的过程来实现的，无需AMF重定位，如TS 23.502“Procedures for the 5G System”；第2阶段，V15.2.0(2018-06)中所定义的。

当PLMN的列表中存在订阅改变时，其中UE被授权通过PC5参考点执行V2X通信。这是通过使用由PCF过程发起的UE策略关联修改来实现的，如TS 23.502“Procedures forthe 5G System”；第2阶段，V15.2.0(2018-06)中所定义的。

当如TS 23.502“Procedures for the 5G System”；第2阶段，V15.2.0(2018-06)中所描述，特定于服务的参数发生改变时。

在基于PCF的情况下，当UE在以下过程期间包括V2X策略配备请求时，PC5 QoS规则和参数被配备给UE：注册、UE策略关联建立和UE策略关联修改。这些过程在TS 23.502“Procedures for the 5G System”；第2阶段，V15.2.0(2018-06)中描述。

示例用例

用例1：改变车辆的物理路线

图4示出了一个用例，其中Sally想要使用她的自主汽车从纽约到费城参加会议。在旅途期间，Sally需要参加重要的视频会议。她的自主汽车还向第三方服务器发送和接收各种遥测数据——其中一些是时间关键的。虽然这些数据小且不频繁，但它要求非常低的时延。

Sally的汽车装备了导航应用，该导航应用确定到费城的两条潜在路线(路线1和路线2)。两条路线都允许Sally有足够的时间去她的会议，但路线1会为她节省20分钟的旅行时间，因为它主要使用高速公路。汽车将关于两条潜在路线以及沿着路线所需的连接性要求(Sally的视频会议以及汽车遥测数据)通知给网络。运营商沿着路线1使用的高速公路具有小覆盖盲区，并指示汽车使用路线2，因为从纽约到费城的整个车程都将满足连接性需求。

用例2：控制设备的地点

图5示出了一个用例，其中自主机器人需要尽可能快地将大视频流传输到后端服务器。机器人位于RAN节点覆盖的边缘，并且信号连接非常差。当前的连接性会导致视频无法正确流传输。

由于机器人是移动的，因此核心网络充分利用这种能力来辅助视频流传输。机器人向蜂窝网络发出连接性请求，从而提供其连接性要求以及某种地点指导。例如，机器人可能会提供以下指导“我能够在距我当前地点500m半径内的任何地方移动”。蜂窝网络使用这个信息并确定如果机器人向东移动300m，那么它将处于更好的无线电条件中，并且处于具有大量过剩容量的RAN节点中。蜂窝网络告诉机器人移动到期望的地点。机器人以期望的质量流传输视频。

用例3：用于合作任务的协调

图19示出了3GPP TR 22.832“Study on enhancements for cyber-physicalcontrol applications in vertical domains”；V1.0.0(2019-05)中描述的用例，用于引出对3GPP 5GS中的高级功能的要求。

在这种情况下，自主机器人/自动导引车(AGV)以协调的方式将重型工件运送到制造工厂或远程工地。提供网络物理控制应用的部署可以包括经由5G LAN服务(例如，工厂5G网络)和公共陆地移动网络(PLMN)的覆盖。机器人需要经由设备到设备/ProSe通信交换控制命令和反馈以及状况信息。

考虑到所涉及的低延迟容限和所需要的微调整的量，控制通信要求高QoS水平。同时，一些状况和进程管理信息可以更能容忍延迟并使用不同的资源。例如，可以不断地从所有移动单元获取高清视频，以便更新由所有自主单元使用的工厂地图。虽然目的是实时更新地图，但为此目的传输视频可能不如完成搬运工件的合作任务重要，因此可以为这个目的显著改变QoS。

蜂窝网络可能无法始终保证服务所需的QoS。这个缺点的示例原因是由于无线电小区中的干扰导致时延和/或分组错误率增加。当前的解决方案试图使用反应机制来解决这个问题。如果无法满足所需的QoS，那么可以要求核心网络通知受影响的应用，使得这些应用可以采取适当的动作。核心网络可以在QoS失败之前发送通知，以便给应用足够的时间做出反应。在大多数情况下，应用会适应这种警告，但最终效果是服务供应减少。例如，在自主驾驶场景中，如果QoS使得网络无法满足允许完全自主驾驶的要求，那么V2X应用会将车辆过渡到较低的“自动化级别”(诸如手动驾驶)。在这种情况下，全自主驾驶的好处就失去了。

当网络不能满足应用的QoS要求时，网络可以采取更主动的方法并尝试维持应用所请求的服务。三个主动选项是可能的，

第一是将设备移动到将满足QoS的地点。第二是改变设备的路线，以避免问题小区。第三是将设备移交到可以满足QoS要求的另一个小区或运营商。

一个问题是当前蜂窝系统不能将设备移动到特定地点或指引设备遵循某些路线。事实上，设备的地点和路线被强加到网络上。作为次要问题，即使蜂窝网络可以移动设备或改变设备的路线，也没有机制可以为网络提供指导以便其做出这些决定。

解决方案概念

蜂窝网络可能无法始终保证服务所需的QoS。造成这一缺陷的主要原因之一是小区中的信号质量取决于无线电条件。这些无线电条件因衰落、干扰、阴影、障碍物、环境条件等而波动。如果蜂窝网络想要补偿差的无线电信号，那么它有几个可用的选项，但这些都处于“无线电级别”。例如，蜂窝网络可以增大发射功率、改变调制和编码方案，或者改变天线配置。

对抗差无线电信号的另一种潜在机制是将设备物理地移动到具有更好覆盖的区域。这种解决方案适用于若干用例，即，在设备必须长途跋涉的情况下，或者在设备仍然可以在受限的地理区域中的任何地方执行其任务的情况下。使用智能电话类比，当建筑物东侧的用户数据连接差时，网络可以将用户指引到具有更好信号强度的地点(例如，西侧)。

允许蜂窝网络控制设备的地点(或给出关于如何改变设备地点的建议)以便增加覆盖提供了另一种方式来满足一些应用(如控制自主车辆的V2X应用)的严格QoS要求。

本文公开了方法和系统以允许蜂窝网络改变或推荐对设备的地点、设备的路线、设备的速度以及设备之间的物理距离的改变。为了实现这一点，还公开了方法和系统以使蜂窝网络维护设备的路线信息，让蜂窝网络维护设备的逗留区域(这些可以是设备愿意移动以改善其覆盖的区域)，并让网络递归地寻找满足应用的QoS需求的更好的路线或地点。

本文公开的针对设备(UE)和核心网络功能(服务器-MF)的一些想法包括以下：

当UE(设备)的路线受网络控制时，与UE(设备)动作相关的主要想法可以包括通知网络关于其使网络控制其路线的能力、监视其路线并将这个路线信息提供给网络、监视其托管的应用和来自网络的请求：严格QoS、提前警告、如果未满足QoS则预期的网络动作、从网络接收特定于QoS的测量配置、从网络接收提供一条或多条替代路线的请求、向网络提供一条或多条替代路线、接收所选择的替代路线、向导航处理应用提供新路线，以及根据路线进行导航。

当UE(设备)的路线受网络控制时，与UE(设备)动作相关的辅助想法：其中通过向核心网络的UE注册来完成通知，其中预期的网络动作可以选自：通知UE上的应用、通知第三方服务器、改变UE的路线，其中严格QoS要求可以包括以下一项或多项：UL和DL吞吐量信息(平均、最小)、接入时延、寻呼时延，其中请求的严格QoS要求是在PDU会话建立或PDU会话修改中提供的，其中路线被提供为地点、时间实例、速度的列表，并且其中特定于QoS的测量可以包括RACH延迟和寻呼延迟。

当用户装备(UE)的地点受网络控制时，与用户装备(UE)动作相关的主要想法：通知网络其使网络控制其在区域内的地点的能力、监视其托管的应用并从网络请求：严格QoS、提前警告、如果不满足QoS则预期的网络动作、从网络接收特定于QoS的测量配置、从网络接收移动到新地点的请求、向导航处理应用提供新地点，以及根据该地点进行导航。

当用户装备(UE)的地点受网络控制时，与用户装备(UE)动作相关的辅助想法：其中通过向核心网络的UE注册来完成通知，其中该区域被提供为地理围栏、已知区域、建筑物、当前地点周围的半径/圆顶，其中预期的网络动作可以选自：通知UE上的应用、通知第三方服务器、改变设备的地点，其中请求的严格QoS要求可以包括以下一项或多项：UL和DL吞吐量信息(平均、最小)、接入时延、寻呼时延，并且其中请求的严格QoS要求是在PDU会话建立或PDU会话修改中提供的。

与核心网络功能(服务器-MF)动作相关的主要想法：接收评估网络是否可以满足UE的严格QoS要求的请求，检索UE上下文信息，要求评估是否可以满足严格QoS要求，在UE、RAN节点和CN节点处配置测量，在RAN节点和CN节点处配置监视，并要求SMF以商定的QoS开始PDU会话。

设备特点

设备可以处于三种中转操作模式中的一种。第一，设备可以在途中，由此设备必须从其当前或起始地点/位置移动到目的地地点/位置。在从起始位置向目的地位置移动时，设备被称为“在途中”。

第二，设备可以是逗留的，其中设备正在相对小的区域内移动(例如，在仓库的建筑物中)。逗留设备是移动的，但不需要前往目的地地点。设备可以被认为是便携式的——出于通信原因，它可以从一个地点移动到另一个地点；以及

第三，设备可以是静止的，由此设备处于固定地点(例如，在充电站)。

设备可以改变其中转操作模式。例如，自主出租车需要从机场出租车泊位前往地址为123Main Street的宾馆。在这种情况下：起始地点＝机场出租车泊位；目的地位置＝123Main Street；自主出租车在驾驶乘客从机场到宾馆时是“在途中”；自主出租车在机场出租车泊位等待乘客时是“逗留”——出租车可以在出租车泊位的任何地方移动；自主出租车在宾馆等候乘客时是“逗留”——出租车可以在宾馆停车场的任何地方移动；并且自主出租车在充电站时是“静止的”。

设备可以托管具有严格QoS要求的多个应用。QoS要求可以包括可以以多种方式测量的多个吞吐量属性。

例如，平均UL吞吐量是在观察期内测得的所需平均上行链路吞吐量，例如以bps为单位。平均DL吞吐量是在观察期内测得的所需平均下行链路吞吐量，例如以bps为单位。观察期是可以计算平均UL和DL吞吐量的窗口的持续时间。例如，在该时段取得的平均值可以是滚动平均值或非滚动平均值。

瞬时UL吞吐量是在不活动的时段之后的最小所需UL吞吐量，例如以bps为单位。例如，在设备退出睡眠模式(诸如不连续接收(DRX)或省电模式(PSM))之后。瞬时DL吞吐量是指在不活动的时段之后最小所需DL吞吐量，例如以bps为单位。例如，在设备退出睡眠模式(诸如DRX或PSM)之后。

峰UL吞吐量是指最大UL吞吐量，例如以bps为单位。这可以有助于网络管理并确保没有设备独占网络带宽。峰DL吞吐量是最大DL吞吐量，例如以bps为单位。这可以有助于网络管理并确保没有设备独占网络带宽。

最小UL吞吐量是UE应用所需的最小UL吞吐量，例如以bps为单位。这类似于平均吞吐量，但这个要求可以有助于视频流传输应用在整个中转期间保持一定的QoS。最小DL吞吐量是UE应用所需的最小DL吞吐量，例如以bps为单位。这类似于平均吞吐量，但这个要求可以有助于视频流传输应用在整个中转期间保持一定的QoS。

可以指定接入时延，其是发送第一数据分组的最大时延。这可以是设备从空闲模式进入发送第一数据分组的时间。寻呼时延是寻呼设备的最长时间。这可以是应用服务器触发设备退出空闲模式所需的时间。应用可以具有针对QoS要求的某个时间表。例如，要在12:00PM到1:30PM之间满足QoS要求。

设备可以具有计划路线。这是设备的预期路线的指示，类似于GPS导航应用中的逐向转弯指示。路线由路线索引之间的区段组成(参见图6)。它可以以多种形式提供，诸如路线索引的集合，其中时间说明设备预期何时处于路线索引处。表1示出了示例。

表1.路线索引示例

地点	时间
		(x1,y1,z1)	12:30PM
(x2,y2,z2)	12:50PM
		(x3,y3,z3)	1:15PM
(x4,y4,z4)	1:30PM

路线可以包括区段的集合，以及设备预期在那个区段上的时间范围，如表2中所示。

表2.路线区段示例

区段	起始时间	结束时间
			第四大道	12:30PM	12:50PM
高速公路15	12:50PM	1:15PM
			机场大道	1:15PM	1:30PM

设备可以提供设备需要在哪里和期望时间的指示，如表3中所示。

表3.目的地示例

目的地	期望时间
		城市机场	1:40PM

此外，路线可以包括若干项旅行信息，包括例如地点、定时、速度和距离。地点可以采用GPS地点、地址、基站id、小区id或接入点ID的形式。可以使用时间索引来描述地点应当被占用的时间。最小或最大速度、速率、加速度或方向可以与地点相关联。附近设备之间的最小或最大距离(设备间距离)可以与路线相关联。

例如，路线信息可以包括：时间1PM在123Elm Street并且2PM在456Maple Drive；最大速度＝30英里/小时；以及最小设备间距离＝3米。

设备/核心网络功能性

典型的设备在图7中示出。设备可以托管若干应用(其中一些具有严格QoS要求)、操作系统、导航处理器应用和蜂窝调制解调器。设备还托管管理QoS要求和设备移动性的客户端-移动性功能(客户端-MF)。客户端-MF可以是设备上运行的应用、设备上运行的操作系统中的功能性或设备的控制平面内的一些功能性(例如，在蜂窝调制解调器的非接入层(NAS)层或接入层(AS)层)。在下文中，假设客户端-MF是蜂窝调制解调器的非接入层(NAS)层的一部分。

客户端-MF可以具有若干功能，诸如：与核心网络中的服务器移动性功能(服务器-MF)通信；确定设备的中转模式(在途中、逗留、静止)；聚合设备上的所有应用的QoS要求需求；管理设备的QoS相关测量；并与设备的导航处理器应用接口。

注意，在一些情况下，客户端-MF功能性可以由M2M/IoT服务器托管。该M2M/IoT服务器可以为多个设备托管客户端-MF。如果需要，它可以使用越顶(over-the-top)机制为设备提供必要的控制。

核心网络托管被称为服务器移动性功能(服务器-MF)的新功能。服务器-MF可以是核心网络内的新网络功能，或者是现有网络功能的一部分(诸如AMF、SMF、NWDAF、PCF或部署为AF)。在下文中，假设服务器-MF是新的网络功能。服务器-MF可以具有若干功能，诸如：与设备的客户端-MF通信；在RAN节点和/或CN节点和/或操作和管理(OAM)系统中配置监视；在设备、RAN节点、CN节点和/或OAM系统中配置测量；

与NWDAF交互以确定是否可以满足QoS要求或者是否可以预期QoS要求能得到满足；以及

管理与QoS要求相关的设备上下文，诸如设备的地点、设备的逗留区域、设备的路线、设备的QoS需求和设备的中转状态。

设备注册

为了使用新功能性，设备可以首先向核心网络注册其能力。注册过程(初始和更新)在图8中示出并且描述如下。注意，该过程是在客户端-MF和服务器-MF之间示出的。托管客户端-MF的实体的典型示例包括设备。服务器-MF的示例是核心网络中的网络功能(NF)。

在步骤1，设备向核心网络注册。这可以通过注册请求消息。作为这个注册的一部分，设备可以包括关于其网络控制的移动性的信息。这个注册消息可以包括关于以下设备能力中的一个或多个的信息。

例如，首先是设备移动性，它涉及设备是否是静止的/固定的、移动的和便携的。

其次是逗留区域，它涉及设备可以继续履行其主要角色的区域。例如，无人机的主要作用可以是在城市周围的某些区域提供传感器读数并将这些读数报告给云服务器。这些区域可以相当大，并且允许无人机在该区域的任何地方获取这些传感器读数。该区域可以被认为是逗留区域。

例如，逗留区域可以被描述为地理围栏、围绕当前地点的圆顶，或已知区域。例如，已知区域可以描述为特定的公园(例如，中央公园)、特定的建筑物/场所(例如，帝国大厦)或特定的聚会场所(例如，时代广场)。

如果设备提供逗留区域，那么意味着它愿意在这个区域中的任何地方移动。网络可以使用它来让设备移动以帮助满足设备的QoS要求或帮助负载平衡网络资源。

第三，注册消息可以包括关于逗留灵活性的信息，包括例如在核心网络请求时向核心网络指示设备是否愿意在其逗留区域内移动以便满足QoS要求。

第四是路线灵活性，诸如在核心网络请求时向核心网络指示设备是否愿意改变其物理路线以便满足QoS要求。

第五是服务小区灵活性，诸如在核心网络请求时向核心网络指示设备是否愿意改变其服务小区选择规则以便满足QoS要求。

第六是网络优化灵活性，诸如向核心网络指示设备是否愿意被指引到某个地点，或者改变其路线。例如，出于跨RAN的负载平衡原因，网络可能希望改变设备的路线。

第七是高级测量能力，诸如向核心网络指示执行和报告QoS相关测量的设备能力，诸如RACH时延或寻呼时延。

第八是合作高级测量可用性，诸如向核心网络指示执行和报告QoS相关测量以用于其它UE的QoS评估或路线计划的设备可用性。

可以报告的测量的类型(平均意见分数(MOS)和丢弃的分组的数量)也可以由UE提供给网络。

在步骤2，核心网络交叉引用设备订阅以确认注册请求。如果核心网络接受注册请求，那么它用注册接受消息进行响应。该设备现在已注册到核心网络。

在步骤3，当需要时，核心网络利用逗留灵活性将设备指引到某个地点。这可以是为了满足设备的QoS要求，或者是为了某种网络优化。

在步骤4，当需要时，核心网络利用路线灵活性沿着某个路线指引设备。这可以是为了满足设备的QoS要求，或者是为了某种网络优化。详情在下面提供。

在步骤5，在稍后的某个时刻，设备物理地停靠以对其电池再充电。在这种情况下，设备更新其注册，并告诉核心网络它不再能够使用逗留灵活性或路线灵活性(例如，它们被设置为“禁用”)。

注意，注册消息中包含的新信息元素中的一个或多个也可以被包含在设备的订阅信息中。例如，当信息被NF(例如，AMF或MF-服务器)接收时，该信息可以存储在UDR中。

在核心网络中维护计划路线

核心网络维护设备的计划路线以及设备的实际/当前路线。这个信息由设备的导航处理器应用提供给网络。可以在每次由设备计算新路线时由设备周期性地或在来自核心网络的请求时提供这个信息。计划路线是设备的预期路线的指示，诸如来自GPS导航应用的逐个转弯指示。在核心网络维护计划路线的流程在图9中示出。

在步骤1，服务器-MF请求设备用控制平面消息“更新计划路线请求”更新其计划路线。这个请求可以包括周期性地(例如，每30分钟)报告计划路线、或者在计划路线偏离核心网络已知的路线时更新计划路线的指示。

在步骤2，客户端-MF从导航处理器应用中检索计划路线。如果设备具有计划路线，那么它使用“更新计划路线响应”将其提供给服务器-MF(它可以使用表1、表2和表3中所示的一种或多种形式)。否则，客户端-MF可以返回设备不在计划路线上的指示。例如，“更新计划路线响应”可以返回设备可能静止以执行诸如获取传感器读数或充电之类的一些任务的指示。可替代地，“更新计划路线响应”可以返回设备可能在逗留区域逗留的指示。客户端-MF还可以提供逗留区域的指示。

在步骤3，服务器-MF存储计划路线。这可以被存储在服务器-MF中，或者在核心网络的UDR或UDSF中。该信息也可以被提供给NWDAF，以便它可以被用于生成改进的数据分析。

在步骤4，如果服务器-MF已经请求计划路线的周期性更新，那么客户端-MF启动定时器。在定时器到期时，客户端-MF从导航处理器应用中检索计划路线并将其转发给服务器-MF。

作为步骤4的替代，如果步骤1中的服务器-MF已请求在计划路线改变时被通知，那么客户端-MF可以订阅导航处理器应用以被通知计划路线的改变。当设备确实改变路线时，例如由于意外的交通拥塞，客户端MF得到通知并向服务器-MF发送“更新计划路线通知”，其包括新的计划路线。

作为来自步骤1的“更新计划路线请求”的替代，服务器-MF可以在设备注册期间请求计划路线，作为“注册接受”消息的选项。

路线灵活性

路线灵活性允许核心网络改变或建议改变设备物理路线以使核心网络满足设备上的应用的严格QoS要求或者减轻或避免网络拥塞情况。此外，路线灵活性还允许核心网络出于网络优化原因(例如，负载平衡)而改变设备的物理路线。下面假设设备已经注册到核心网络，指示它支持路线灵活性，并且启用了路线灵活性。

注意，改变路线的建议可能包括设备行进的新路径。它还可以包括让设备改变速度或到达路线中某些点的时间的请求。

考虑在设备的寿命期间可能发生的四个事件是有用的。

事件1是当在设备上启动具有严格QoS要求的应用并且该设备已经具有计划路线时。

事件2是当设备拥有正在进行的具有严格QoS要求的应用会话，并且设备的计划路线需要改变时。

事件3是当在计划路线上的设备上启动具有严格QoS要求的应用时。

事件4是当设备拥有正在进行的具有严格QoS要求的应用时。设备正在沿着计划路线移动，并且网络确定将无法满足QoS要求。

虽然未示出，但如果设备已经进一步指示对于网络优化灵活性的支持(网络优化灵活性＝启用)，那么核心网络可以独立地确定改变设备的物理路线以用于负载平衡或其它网络优化。在这种情况下，过程/调用流程类似于事件4，具有以下变化——触发器是网络优化而不是未能满足QoS要求。

注意，在下文中，假设服务器-MF使用的设备上下文和设备路线信息被存储在UDR中。可替代地，它可以被存储在PCF、UDSF、NWDAF或其它NF中。

事件1：已在计划路线上的设备上启动了新的严格QoS应用

在这种情况下，设备已经在计划路线上。设备已通知网络，并且路线信息可供服务器-MF使用。路线信息可以被存储在服务器-MF、UDR、PCF、UDSF或NWDAF中。此后，将假设路线信息被存储在UDR中，但是这个信息可以被存储在服务器-MF或其它网络功能中。在设备上启动具有严格QoS要求的应用。详细的调用流程在图10A和10A中示出，并在下面进行描述。

在图10A的步骤1，应用向客户端-MF发送消息以检查沿着计划路线是否可以满足应用的QoS要求。该消息可以包括若干项目。首先是计划路线。其次是应用的QoS要求的集合。要求可以是优选要求的多个集合。例如，优选QoS级别和最低可接受QoS级别。

首先是提前警告，用于在不满足QoS要求的情况下警告所述应用。第四是核心网络动作，诸如如果确定将无法满足QoS要求，则核心网络将采取的动作。这种动作有若干选择。例如，首先，核心网络可以用可提供的QoS的指示来通知应用。其次是用可提供的QoS的指示通知第三方服务器。在这种情况下，应用可能还需要指定第三方服务器的地址。第三是改变设备的路线。

在步骤2，设备中的客户端-MF确定所有活动应用的总需求。

在步骤3，调制解调器发出“应用评估请求”。这个请求消息可以包括作为步骤1的一部分的信息。此外，该请求还可以包括某个应用ID以标识设备上的应用。这个ID可以由客户端-MF指派。该消息通过AMF发送到服务器-MF。例如，这个消息可以是“PDU会话建立请求”或“PDU会话修改请求”。

在步骤4，服务器-MF使用对UDM/UDR的“检索设备上下文请求”来检索设备的计划路线。这个请求可以包括设备标识符，例如永久装备标识符(PEI)、5G S-临时移动订阅标识符(5G-S-TMSI)、SUPI和GPSI，以及所请求的信息的指示。例如，对于这个事件，服务器-MF可以检索设备的计划路线和设备的路线灵活性。

在步骤5，服务器-MF向NWDAF发出“QoS评估请求”。这个请求可以包括：从步骤3接收的QoS要求，从步骤4接收的UE的计划路线。

在步骤6，NWDAF评估在设备的当前计划路线上是否可以满足应用的严格QoS要求。参见NWDAF QoS评估过程。这个过程的输出是拒绝或接受。如果输出是接受，那么该过程还可以确定是否需要在RAN节点和CN节点处设置任何监视以验证QoS得到维持。RAN节点的监视可以经由OAM系统来完成。如果是，那么NWDAF还可以指定每个节点中需要监视的内容。例如，NWDAF可以确定RAN节点应当监视处于空闲模式的设备的数量，并且如果这个数量超过阈值，那么通知服务器-MF。在另一个示例中，NWDAF可以确定RAN节点应当监视去往给定设备的平均DL吞吐量，并且如果这个吞吐量低于阈值，那么通知服务器-MF。注意，NWDAF也可以通知SMF或PCF。

如果步骤6的输出是接受，那么该过程还可以确定是否需要在设备、任何RAN节点和/或任何CN节点处进行任何新的测量。如果是，那么NWDAF还可以指定新测量的细节，诸如报告的频率、阈值等。例如，NWDAF可以确定UE应当周期性地测量RACH接入并报告这个延迟是否超过阈值T1。NWDAF可以确定UE应当经由驾驶测试的最小化(MDT)来报告测量或者改变它报告MDT的频率。这个信息可以发送到OAM系统。

如果步骤6的输出是接受，那么如果NWDAF确定当前计划路线将不满足严格QoS要求，那么该过程还可以确定新的路线信息。

图10A的调用流程在图10B中继续。在图10B的步骤7，NWDAF用包括步骤6中描述的输出信息的“QoS评估响应”响应服务器-MF。这个响应可以包括：拒绝/接受、新路线、监视配置、测量配置。

在步骤8，如果NWDAF已经确定了新路线，那么服务器-MF请求设备改变路线，如本文所述。

在步骤9，如果NWDAF已经确定需要新的测量，那么服务器-MF配置UE/RAN节点/CN节点测量，如本文所述。

在步骤10，如果NWDAF确定需要新的监视，那么服务器-MF配置RAN节点/CN节点监视，如本文所述，或配置UE监视其连接质量。

在步骤11，如果NWDAF已经确定可以满足应用所需的QoS，那么服务器-MF请求SMF为这个应用建立QoS流。作为这个步骤的一部分，SMF向设备发送应用评估响应。如果与那些(一个或多个)QoS规则相关联的(一个或多个)QoS流需要，那么响应可以包含接受/拒绝决定、应用的QoS规则、QoS流级别QoS参数。

在步骤12，服务器-MF将设备上下文保存在UDR中。这可以包括新路线、新测量、新监视和接受的QoS要求。

注意，在步骤3中，设备向核心网络发送控制平面消息以评估在设备的计划路线上是否可以满足期望的QoS要求。这个消息被示为“应用评估请求”，但它可以是“PDU会话建立请求”、“PDU会话修改请求”或某种其它控制平面消息。在下文中，仅示出了“应用评估请求”作为代表性实施例，但是应当理解的是，下面描述的过程可以由任何控制平面消息触发。

作为另一种替代，设备可以在步骤3的“应用评估请求”中包括其当前计划路线。

作为另一种替代，可以组合在步骤8、9和10中描述的与UE、RAN节点和CN节点的交换以减少这些信令交换。例如，可以向UE发送单个消息，该消息可以包括来自步骤7的新路线信息、来自步骤8的新测量和/或来自步骤9的新监视。类似地，可以向每个受影响的RAN节点或CN节点发送单个消息以配置来自步骤8的新测量和/或来自步骤9的新监视。

事件2：具有严格QoS应用的设备，选择新的计划路线

在这种情况下，设备已经拥有正在进行的具有严格QoS要求的应用。设备可以处于任何中转状态(静止、逗留、在途中)。某个外部事件使得设备开始在计划路线上移动，或修改现有计划路线。例如，自主出租车可以停在机场出租车港口。出租车在充电站并且是静止的。顾客上车并要求搭车到市中心的一家宾馆。在这种情况下，自主出租车过渡到新的计划路线。

下面假设设备已经注册到核心网络，并且已经指示它支持路线灵活性，并且启用了路线灵活性。此外，假设设备的中转状态以及当前的计划路线都被存储在UDR中。这只是示例实施例，并且这个信息可以被存储在服务器-MF、UDM/UDR、UDSF或其它网络功能中。详细的调用流程在图11A和11B中示出并且在下面进行描述。

在图11A的步骤1，导航处理器应用向客户端-MF发送包括计划路线的消息。这个消息可以包括表1、表2和表3中所示的信息。

在步骤2，客户端-MF向核心网络发送“计划路线更新请求”。这个消息可以包括例如：设备标识符(PEI或5G-S-TMSI或SUPI或GPSI)；期望的计划路线；或表1、表2和表3中所示的信息。这个消息从AMF路由到服务器-MF。

在步骤3，服务器-MF使用“检索设备上下文请求”从UDR检索设备上下文。这个请求可以包括设备标识符(例如PEI、5G-S-TMSI、SUPI或GPSI)以及所请求的信息的指示。例如，对于这个事件，服务器-MF可以检索设备上所有活动应用的QoS要求、设备的中转状态、设备的潜在现有计划路线以及设备的路线灵活性。

在步骤4，服务器-MF聚合设备上所有应用的QoS要求。

在步骤5，服务器-MF向NWDAF发送“QoS评估请求”。这个请求可以包括：步骤4中聚合的QoS要求、从步骤2或步骤3接收的UE的期望的计划路线。

在步骤6，NWDAF评估是否可以在设备的期望的计划路线上满足应用的严格QoS要求。参见NWDAF QoS评估过程。这个过程的输出是拒绝或接受。如果是接受，那么该过程还可以确定是否需要在RAN节点和CN节点处设置任何监视以验证QoS得到维持。如果是，那么NWDAF还可以指定每个节点中需要监视的内容。例如，NWDAF可以确定RAN节点应当监视处于空闲模式的设备的数量，并且如果这个数量超过阈值，那么通知服务器-MF。在另一个示例中，NWDAF可以确定RAN节点应当监视去往给定设备的平均DL吞吐量，并且如果这个吞吐量低于阈值，那么通知服务器-MF。

如果步骤6的输出是接受，那么该过程还可以确定是否需要在设备、任何RAN节点和/或任何CN节点处进行任何新的测量。如果是，那么NWDAF还可以指定新测量的细节，诸如报告的频率或阈值。例如，NWDAF可以确定UE应当周期性地测量RACH接入并报告这个延迟是否超过阈值T1。

如果步骤6的输出是接受，那么如果NWDAF确定期望的计划路线将不满足严格QoS要求，那么该过程还可以确定新的路线信息。

图11A的调用流程在图11B中继续。在图11B的步骤7，NWDAF用“QoS评估响应”响应服务器-MF，包括步骤6中描述的输出信息。这个响应可以包括：拒绝/接受、新路线、监视配置和测量配置。

在步骤8，如果NWDAF已经确定需要新的测量，那么服务器-MF配置UE/RAN节点/CN节点测量，如本文所述。

在步骤9，如果NWDAF已经确定需要新的监视，那么服务器-MF配置RAN节点/CN节点监视，如本文所述。NWDAF还可以在UE中配置专用监视。

在步骤10，服务器-MF用“计划路线更新响应”响应设备中的客户端-MF。如果NWDAF必须重定设备的路线以满足QoS要求，那么响应可以包含新的计划路线。另外，如果NWDAF已经确定将无法满足一个或多个应用的严格QoS要求，那么响应可以包含QoS警告。在这种情况下，服务器-MF还可以提供受影响的(一个或多个)应用的指示。

作为另一种替代，可以组合在步骤8、9和10中描述的与UE、RAN节点和CN节点的交换以减少这些信令交换。例如，可以向UE发送单个消息，该消息可以包括来自步骤10的新路线信息、来自步骤8的新测量和/或来自步骤9的新监视。类似地，可以向每个受影响的RAN节点或CN节点发送单个消息以配置来自步骤8的新测量和/或来自步骤9的新监视。

事件3：在计划路线上在设备上启动新的严格QoS应用

在这种情况下，设备处于静止或逗留中转状态。启动具有严格QoS要求的应用并且这个应用需要在计划路线上使用。例如，这可以是控制车辆的自主驾驶的应用。该应用需要非常严格的延迟要求，以便维持小的车辆间距离。调用流程与图10中所示的流程完全相同，并且细节如下所述。

在步骤1，应用向客户端-MF发送消息以检查沿着计划路线是否可以满足应用的QoS要求。该消息可以包括以下一项或多项：

首先是QoS要求。如本文描述的应用的QoS要求。

其次是提前警告。如果不满足QoS要求，那么应用要求提前警告。

第三是核心网络动作。如果确定将不满足QoS要求，那么核心网络将采取的行动。网络动作可以包括例如对可以提供的QoS的应用的指示，或者向第三方服务器的具有可以提供的QoS的指示的通知。在这种情况下，应用可以还需要指定第三方服务器的地址、改变设备的路线；以及改变设备的计划路线。

在步骤2，设备中的客户端-MF确定所有活动应用的总需求。

在步骤3，调制解调器发出“应用评估请求”。这个请求消息可以包括作为步骤1的一部分的信息。此外，该请求还可以包括某个应用ID以标识设备上的应用。这个ID可以由客户端-MF指派。消息通过AMF被发送到服务器-MF。

在步骤4，服务器-MF使用对UDR的“检索设备上下文请求”来检索设备上下文。这个请求可以包括设备标识符，例如PEI、5G-S-TMSI、SUPI或GPSI，以及所请求的信息的指示。例如，对于这个事件，服务器-MF可以检索设备上的活动应用的QoS要求，以及设备的路线灵活性。

在步骤5，服务器-MF聚合QoS要求并向NWDAF发出“QoS评估请求”。这个请求可以包括：来自步骤4的聚合QoS要求、从步骤4接收的设备的计划路线。

在步骤6，NWDAF评估在设备的计划路线上是否可以满足应用的严格QoS要求。参见NWDAF QoS评估过程。这个过程的输出是拒绝或接受。如果是接受，那么该过程还可以确定是否需要在RAN节点和CN节点处设置任何监视以验证QoS得到维护。如果是，那么NWDAF还可以指定每个节点中需要被监视的内容。例如，NWDAF可以确定RAN节点应当监视处于空闲模式的设备的数量，并且如果这个数量超过阈值，那么通知服务器-MF。在另一个示例中，NWDAF可以确定RAN节点应当监视去往给定设备的平均DL吞吐量，并且如果这个吞吐量低于阈值，那么通知服务器-MF。

类似地，如果在步骤6处过程的输出是接受，那么该过程可以进一步确定是否需要在设备、任何RAN节点和/或任何CN节点处进行任何新的测量。如果是这样，那么NWDAF还可以指定新测量的细节，诸如报告的频率或阈值。例如，NWDAF可以确定UE应当周期性地测量RACH接入并报告这个延迟是否超过阈值T1。

另外，如果在步骤6处过程的输出是接受，那么，如果NWDAF确定计划路线将不满足严格QoS要求，那么该过程还可以确定新的路线信息。

在步骤7，NWDAF用“QoS评估响应”响应服务器-MF，包括在步骤6中描述的输出信息。这个响应可以包括：拒绝/接受、新路线、监视配置、测量配置。

在步骤8，如果NWDAF已确定新路线，那么服务器-MF请求设备改变路线，如本文所述。

在步骤9，如果NWDAF已经确定要求新的测量，那么服务器-MF配置UE/RAN节点/CN节点测量，如本文所述。

在步骤10处，如果NWDAF已经确定要求新的监视，那么服务器-MF配置RAN节点/CN节点监视，如本文所述。如果要求，那么服务器-MF也可以在UE处配置新的监视。

在步骤11，如果NWDAF已经确定可以满足应用所需的QoS，那么服务器-MF请求SMF为这个应用建立QoS流。作为这个步骤的一部分，SMF向设备发送“应用评估响应”。如果需要与那些(一个或多个)QoS规则相关联的(一个或多个)QoS流，那么响应可以包含接受/拒绝决定、用于应用的QoS规则和QoS流级别QoS参数。

在步骤12，服务器-MF将设备上下文保存在UDR中。这可以包括新路线、新测量、新监视和接受的QoS要求。

作为上述过程的替代，来自步骤8的新路线信息可以被包括在来自步骤11的“应用评估响应”中。

在步骤4和步骤12中，路线信息和设备上下文被存储在UDR中。可替代地，这些可以被存储在UDSF或任何其它NF中。

事件4：对于计划路线上的设备未满足的严格QoS要求

在这种情况下，设备具有一个或多个具有严格QoS要求的应用。网络已接受这些应用并已设置监视以保证满足QoS。设备上下文被存储在UDR中。可替代地，设备上下文可以被存储在UDSF或任何其它NF中。

由于某个事件，网络确定将无法满足QoS要求中的一个或多个。例如，网络可以知道设备将在10分钟内移动穿过特定小区。网络还知道，一列载满乘客的通勤列车计划大约在同一时间移动穿过该小区。火车上的大多数乘客恰好是为该设备提供服务的同一运营商的订户。网络确定它将无法满足设备的严格QoS要求(即，平均UL和DL吞吐量)。详细的调用流程在图12A、12B和12C中示出并在下面描述。

在图12A的步骤1，NWDAF估计对于应用将不满足严格QoS要求。它通过“QoS失败”消息通知服务器-MF。NWDAF可以提供设备ID、应用ID和QoS流ID。

在步骤2，服务器-MF使用“检索设备上下文请求”从UDR检索设备上下文。这个请求可以包括设备标识符，例如PEI、5G-S-TMSI、SUPI或GPSI，以及所请求的信息的指示。例如，对于这个事件，服务器-MF可以检索由来自步骤1的设备ID标识的设备的所有设备上下文。

在步骤3，服务器-MF检查与应用相关联的CoreNetworkAction参数(这是设备上下文的一部分)。

图12A的调用流程在图12B中继续。在图12B的步骤4a，如果CoreNetworkAction＝“警告应用”，那么服务器-MF向设备的客户端-MF发送“评估应用通知”消息。这个消息可以包括：应用ID，诸如其QoS将不被满足的应用的ID；QoS流ID，或关于警告的附加信息。这可以包括QoS失败的预期时间、失败的预期地点(这可以是地理围栏、小区和跟踪区域)、预期不被满足的QoS度量、预期由网络提供的QoS。示例警告可以是“预期小区ABC在15:45-16:00之间不会满足平均UL吞吐量。预期UL吞吐量为16Kbps。”

在步骤4b中，客户端-MF将警告转发给应用。然后应用可以采取某种补救动作。

在步骤5a，如果CoreNetworkAction＝“警告第三方应用”，那么服务器-MF向外部IP地址发送评估应用通知消息。外部IP地址是设备上下文信息的一部分。这个消息可以包括：应用ID，诸如其QoS将不被满足的应用的ID；QoS流ID，诸如其QoS将不被满足的应用流的ID；或关于警告的附加信息。这可以包括QoS失败的预期时间、失败的预期地点(这可以是地理围栏、小区、跟踪区域等)、预期不被满足的QoS度量、预期由网络提供的QoS。示例警告可以是“预期小区ABC在15:45-16:00之间不会满足平均UL吞吐量。预期UL吞吐量为16Kbp。”

在步骤5b，第三方应用然后可以采取某种补救动作。

图12B的调用流程在图12C中继续。在图12C的步骤6a，如果CoreNetworkAction＝“重定设备的路线”，那么服务器-MF聚合QoS要求并向NWDAF发出QoS评估请求。

在步骤6b，NWDAF评估是否可以满足应用的严格QoS要求。参见NWDAF QoS评估过程。这个过程的输出是拒绝或接受。如果是接受，那么该过程还可以确定：

是否需要在RAN节点和CN节点处设置任何监视以验证QoS得到维持。如果是这样，那么NWDAF还可以指定每个节点中需要被监视的内容。例如，NWDAF可以确定RAN节点应当监视处于空闲模式的设备的数量，并且如果这个数量超过阈值，那么通知服务器-MF。在另一个示例中，NWDAF可以确定RAN节点应当监视去往给定设备的平均DL吞吐量，并且如果这个吞吐量低于阈值，那么通知服务器-MF。

是否需要在设备、任何RAN节点和/或任何CN节点处进行任何新的测量。如果是这样，那么NWDAF还可以指定新测量的细节，诸如报告的频率、阈值等。例如，NWDAF可以确定UE应当周期性地测量RACH接入并报告这个延迟是否超过阈值T1。

新路线信息

在步骤6c，NWDAF用“QoS评估响应”响应服务器-MF，包括在步骤6b中描述的输出信息。这个响应可以包括：拒绝/接受、新路线、监视配置和测量配置。

在步骤6d，服务器-MF请求设备改变路线(如本文所述)。

在步骤6e，如果NWDAF已经确定需要新测量，那么服务器-MF配置UE/RAN节点/CN节点测量。服务器-MF还可以删除不再需要的任何UE/RAN节点/CN节点测量，如本文所述。

在步骤6f，如果NWDAF确定需要新的监视，那么服务器-MF配置RAN节点/CN节点监视。服务器-MF还可以删除不再需要的任何RAN节点/CN节点监视，如本文所述。

在步骤6g，服务器-MF将设备上下文保存在UDR中。这可以包括新路线、新测量、新监视和接受的QoS要求。

作为另一种替代，可以组合步骤6d、6e和6f中描述的与UE、RAN节点和CN节点的交换以减少这些信令交换。例如，可以向UE发送单个消息，该消息可以包括来自步骤6d的新路线信息、来自步骤6e的新测量和/或来自步骤6f的新监视。类似地，可以向每个受影响的RAN节点或CN节点发送单个消息以配置来自步骤6e的新测量和/或来自步骤6f的新监视。

逗留灵活性

逗留灵活性允许核心网络指引设备在其逗留区域内移动，使得网络可以满足设备上的应用的严格QoS要求。此外，逗留灵活性还允许核心网络出于网络优化原因(例如，负载平衡)而指引设备在其逗留区域内移动。下面假设设备已经注册到核心网络，并已经指示它支持逗留灵活性，并且启用了逗留灵活性。

两个附加事件突出了这些效果。事件5是当在设备上启动具有严格QoS要求的应用时。设备在逗留区域中。

事件6是当设备拥有正在进行的具有严格QoS要求的应用时，该设备位于逗留区域内，并且网络确定将不满足QoS要求。

虽然未示出，但如果设备进一步指示支持网络优化灵活性，(网络优化灵活性＝启用)，那么核心网络可以独立地确定改变逗留区域内设备的物理地点，用于负载平衡或其它网络优化。在这种情况下，过程/调用流程类似于事件6，具有以下变化——触发器是网络优化而不是未能满足QoS要求。

事件5：在逗留区域中的设备上启动新的严格QoS应用

在这种情况下，设备处于其逗留区域中。设备已通知网络其当前地点。在设备上启动具有严格QoS要求的应用。详细的调用流程在图13中示出并在下面进行描述。

在步骤1，应用向客户端-MF发送消息以检查当设备处于其逗留区域中时是否可以满足应用的QoS要求。该消息可以包括以下一项或多项，例如：QoS要求，诸如应用的QoS要求；提前警告，诸如如果不满足QoS要求则应用要求的警告；以及核心网络动作，诸如如果确定将不满足QoS要求则由核心网络采取的动作。

核心网络动作可以包括，例如：向应用通知可提供的QoS的指示；用可提供的QoS的指示通知第三方服务器。在这种情况下，应用可以还要求指定第三方服务器的地址；或者

在逗留区域内移动设备以实现所需的QoS。回想一下，设备可以在逗留区域的任何地方执行其所有任务。

在步骤2，设备中的客户端-MF确定所有活动应用的总需求。

在步骤3，调制解调器发出“应用评估请求”。这个请求消息可以包括作为步骤1的一部分的信息。此外，该请求还可以包括某个应用ID以标识设备上的应用。这个ID可以由客户端-MF指派。消息通过AMF被发送到服务器-MF。

在步骤4，服务器-MF使用对UDR的“检索设备上下文请求”来检索设备上下文。这个请求可以包括设备标识符，例如PEI、5G-S-TMSI、SUPI或GPSI，以及所请求的信息的指示。例如，对于这个事件，服务器-MF可以检索设备的逗留区域和设备的逗留灵活性。

在步骤5，服务器-MF向NWDAF发出“QoS评估请求”。这个请求可以包括：从步骤3接收的QoS要求、从步骤4接收的设备的逗留区域。

在步骤6，NWDAF评估是否可以在其当前地点满足应用的严格QoS要求。参见NWDAFQoS评估过程。这个过程的输出是拒绝或接受。如果是接受，那么该过程还可以确定是否需要在RAN节点和CN节点处设置任何监视以验证QoS得到维护。如果是，那么NWDAF还可以指定每个节点中需要监视的内容。例如，NWDAF可以确定RAN节点应当监视处于空闲模式的设备的数量，并且如果这个数量超过阈值，那么通知服务器-MF。在另一个示例中，NWDAF可以确定RAN节点应当监视去往给定设备的平均DL吞吐量，并且如果该吞吐量低于阈值，那么通知服务器-MF。

如果在步骤6处这个过程的输出是接受，那么该过程还可以确定是否需要在设备、任何RAN节点和/或任何CN节点处进行任何新的测量。如果是这样，那么NWDAF还可以指定新测量的细节，诸如报告的频率、阈值等。例如，NWDAF可以确定UE应当周期性地测量RACH接入并报告这个延迟是否超过阈值T1。

另外，如果输出是接受，那么如果NWDAF确定在当前地点将不满足严格QoS要求，那么该过程还可以确定新的设备地点。

在步骤7，NWDAF用“QoS评估响应”响应服务器-MF，包括步骤6中描述的输出信息。这个响应可以包括：拒绝/接受、新设备地点、监视配置、测量配置。

在步骤8，如果NWDAF已经确定了新的设备地点，那么服务器-MF请求设备移动到这个地点，如本文所述。

在步骤9，如果NWDAF已经确定要求新的测量，那么服务器-MF配置UE/RAN节点/CN节点测量，如本文所述。

在步骤10，如果NWDAF已经确定需要新的监视，那么服务器-MF配置RAN节点/CN节点监视，如本文所述。

在步骤11，如果NWDAF已经确定可以满足应用所需的QoS，那么服务器-MF请求SMF为这个应用建立QoS流。作为这个步骤的一部分，SMF向设备发送“应用评估响应”。如果与那些(一个或多个)QoS规则相关联的(一个或多个)QoS流需要，那么响应可以包含接受/拒绝决定、应用的QoS规则和QoS流级别QoS参数。

在步骤12，服务器-MF将设备上下文保存在UDR中。这可以包括新的设备地点、新的测量、新的监视和接受的QoS要求。

注意，在步骤3中，设备向核心网络发送控制平面消息以评估在设备的当前地点是否可以满足期望的QoS要求。这个消息被示为“应用评估请求”，但它可以是“PDU会话建立请求”、“PDU会话修改请求”或某个其它控制平面消息。在下文中，仅示出了“应用评估请求”作为代表性实施例，但是应当理解的是，下面描述的过程可以由任何控制平面消息触发。

作为另一种替代，可以组合在步骤8、9和10中描述的与UE、RAN节点和CN节点的交换以减少这些信令交换。例如，可以向UE发送单个消息，该消息可以包括来自步骤8的新设备地点、来自步骤9的新测量和/或来自步骤10的新监视。类似地，可以向每个受影响的RAN节点或CN节点发送单个消息以配置来自步骤9的新测量和/或来自步骤10的新监视。

事件6：对于逗留区域中的设备不满足严格QoS要求

在这种情况下，设备拥有具有严格QoS要求的一个或多个应用。网络已接受这些应用并已设置监视以保证满足QoS。设备上下文被存储在UDR中。

由于某个事件，网络确定将不满足QoS要求中的一个或多个。例如，网络可以监视设备服的务小区中的当前UL负载，并确定将不满足QoS要求。详细的调用流程在图14A和14B中示出并在下面描述。

在图14A的步骤1，NWDAF估计对于应用将不满足严格QoS要求。它通知服务器-MF。NWDAF可以提供设备ID和应用ID。

在步骤2，服务器MF使用“检索设备上下文请求”从UDR检索设备上下文。这个请求可以包括设备标识符，例如PEI、5G-S-TMSI、SUPI或GPSI，以及所请求的信息的指示。例如，对于这个事件，服务器-MF可以检索由来自步骤1的设备ID标识的设备的所有设备上下文。

在步骤3，服务器-MF检查与应用相关联的CoreNetworkAction参数(这是设备上下文的一部分)。

在步骤4a，如果CoreNetworkAction＝“警告应用”，那么服务器-MF向设备的客户端-MF发送“评估应用通知”消息。这个消息可以包括例如应用ID，诸如其QoS将不被满足的应用的ID。

另外，该消息可以包含关于警告的附加信息。这可以包括例如预期不被满足的QoS度量和/或预期由网络提供的QoS。示例警告可以是“时间15:45-16:00之间的平均UL吞吐量。预期UL吞吐量为16Kbps。”

在步骤4b，客户端-MF将警告转发给应用。然后应用可以采取一些补救动作。

在步骤5a，如果CoreNetworkAction＝“警告第三方应用”，那么服务器-MF向外部IP地址发送“评估应用通知”消息。外部IP地址是设备上下文信息的一部分。这个消息可以包括应用ID，诸如其QoS将不被满足的应用的ID，并且可以包括

关于警告的附加信息，诸如预期不被满足的QoS度量和/或预期由网络提供的QoS。示例警告可以是“时间15:45-16:00之间的平均UL吞吐量。预期UL吞吐量为16Kbps。”

在步骤5b，第三方应用然后可以采取某种补救动作。

图14A的调用流程在图14B中继续。在图14B的步骤6a，如果CoreNetworkAction＝“移动设备”，那么服务器-MF聚合QoS要求并向NWDAF发出“QoS评估请求”。

在步骤6b，NWDAF评估是否可以满足应用的严格QoS要求。参见NWDAF QoS评估过程。这个过程的输出是拒绝或接受。如果是接受，那么该过程还可以确定是否需要在RAN节点和CN节点处设置任何监视以验证QoS得到维护。如果是这样，那么NWDAF还可以指定每个节点中需要监视的内容。例如，NWDAF可以确定RAN节点应当监视处于空闲模式的设备的数量，并且如果这个数量超过阈值，那么通知服务器-MF。在另一个示例中，NWDAF可以确定RAN节点应当监视去往给定设备的平均DL吞吐量，并且如果这个吞吐量低于阈值，那么通知服务器-MF。

如果输出是接受，那么该过程还可以确定是否需要在设备、任何RAN节点和/或任何CN节点处进行任何新的测量。如果是，那么NWDAF还可以指定新测量的细节，诸如报告的频率、阈值等。例如，NWDAF可以确定UE应当周期性地测量RACH接入并报告这个延迟是否超过阈值T1。

如果输出是接受，那么该过程还可以确定是否有新的设备地点信息。

在步骤6c，NWDAF用包括步骤6b中描述的输出信息的“QoS评估响应”响应服务器-MF。这个响应可以包括：拒绝/接受、新设备位置、监视配置、测量配置。

在步骤6d，服务器-MF请求设备改变位置，如本文所述。

在步骤6e，如果NWDAF已经确定需要新的测量，那么服务器-MF配置UE/RAN节点/CN节点测量。服务器-MF还可以删除不再需要的任何UE/RAN节点/CN节点测量，如本文所述。

在步骤6f，如果NWDAF已经确定要求新的监视，那么服务器-MF配置RAN节点/CN节点监视。服务器-MF还可以删除不再需要的任何RAN节点/CN节点监视，如本文所述。

在步骤6g，服务器-MF将设备上下文保存在UDR中。这可以包括新的设备地点、新的测量、新的监视和接受的QoS要求。

作为替代，可以组合在步骤6d、6e和6f中描述的与UE、RAN节点和CN节点的交换以减少这些信令交换。例如，可以向UE发送单个消息，该消息可以包括来自步骤6d的新设备地点、来自步骤6e的新测量和/或来自步骤6f的新监视。类似地，可以向每个受影响的RAN节点或CN节点发送单个消息以配置来自步骤6e的新测量和/或来自步骤6f的新监视。

支持/公共过程

严格QoS应用被终止

在这种情况下，设备已经拥有正在进行的具有严格QoS要求的应用。设备可以处于任何中转状态(静止、逗留和在途中)。应用关闭或被终止，并且需要更新核心网络中的设备上下文。假设网络具有用于这个应用的监视设置、用于这个应用的测量设置、以及被存储在UDR中所存储的设备上下文中的QoS要求信息。详细的调用流程在图15中示出并在下面进行描述。

在步骤1，应用向客户端-MF发送指示它不再要求严格QoS的消息。可替代地，应用可以发送它正在关闭(正在关机)的消息。作为另一种替代，客户端-MF可以监视应用的活动，并且在不活动定时器到期之后，它可以将此作为应用不再活动的指示。

在步骤2，客户端-MF调制解调器向核心网络发出“应用评估请求”。这个请求消息可以包括：应用ID，诸如应用的标识符；QoS流ID：应用流的标识符；或终止指示，诸如这个应用不再需要严格QoS的指示。

消息通过AMF被发送到服务器-MF。

在步骤3，服务器-MF使用“检索设备上下文请求”从UDR检索设备上下文。这个请求可以包括设备标识符，例如PEI、5G-S-TMSI、SUPI、GPSI，以及所请求的信息的指示。例如，对于这个事件，服务器-MF可以检索由来自步骤2的应用ID标识的与应用相关的所有设备上下文。

在步骤4，服务器-MF取消绑定到这个应用的RAN节点和CN节点中的所有监视。

在步骤5，服务器-MF取消绑定到这个应用的UE、RAN节点和/或CN节点中的所有测量。

在步骤6，服务器-MF删除UDR中的绑定到正在终止的应用的所有设备上下文。

在步骤7，服务器-MF向设备发送“应用评估响应”，确认与终止应用相关联的设备上下文、测量和监视已经被删除。

作为上述过程的替代，核心网络还可以为应用维护不活动定时器。如果这些不活动定时器到期，那么核心网络可以将其视为应用已经终止的指示。例如，应用可以已被设备停止。不活动时间可以是应用的QoS要求的组成部分，并在应用的“评估应用请求”中被提供给服务器-MF。作为另一种替代，如果不活动定时器到期，那么核心网络可以将应用视为不活动的。例如，它可以停止与这个应用相关的QoS监视，并停止进行支持这个QoS监视的测量。核心网络可以在UDR上维护设备上下文，以防应用再次变得活动。

NWDAF QoS评估过程

服务器-MF使用这个过程来评估核心网络是否可以满足设备在物理路线上的严格QoS要求。例如，当设备想要启动具有严格QoS要求的新应用时，可以使用这种过程。例如，当设备想要建立新的PDU会话或更新现有的PDU会话时，这可能会发生。

当设备想要重新启动具有严格QoS要求的应用时，也可以使用这种过程。例如，当设备必须重新建立因意外断开而终止的PDU会话时，这可能会发生。

当拥有具有严格QoS要求的现有应用的设备必须改变其物理路线时，可以进一步使用这种过程。这可以是某个外部事件的结果(如本文所述)或者因为网络不再能够保证设备的当前物理路线的QoS要求(如本文所述)。

在示例实施例中，评估被示为在NWDAF中执行。但是，这个评估可以由网络管理功能、某个其它控制平面网络功能或某个第三方服务器执行。假设NWDAF定期接收小区信息和覆盖信息中的一个或多个。

小区信息是特定于小区的信息，诸如小区中的负载、活动模式的设备的数量、空闲模式的设备的数量、平均UL负载和平均DL负载。

覆盖信息是每个地点的覆盖信息。运营商可以维护示出接收信号强度强或弱的覆盖图。例如，由于信号塔和拐角之间的建筑物众多，因此工业园区的街道拐角可能覆盖差。覆盖图还可以包括关于预期为每个地点服务的蜂窝塔的信息。

假设NWDAF也可以保持这个输入信息的历史记录。

图16示出了NWDAF QoS评估过程的输入和输出。

输入包括小区信息和覆盖信息，并且可以附加地包括：

设备的逗留区域；设备地点，诸如设备的当前地点；设备路线，诸如设备的当前或预期路线；或QoS要求，诸如设备的总QoS要求。

NWDAF QoS评估过程的输出包括是否可以满足严格QoS要求的指示(这可以是接受/拒绝指示符)。如果可以满足QoS，那么NWDAF还可以包括新的监视或测量要求。

如果需要在RAN节点和CN节点处设置任何监视以验证QoS得到维持，那么可以要求新的监视要求。如果是这样，那么NWDAF还可以指定每个节点中需要监视的内容。例如，NWDAF可以确定RAN节点应当监视处于空闲模式的设备的数量，并且如果这个数量超过阈值，那么通知服务器-MF。在另一个示例中，NWDAF可以确定RAN节点应当监视去往给定设备的平均DL吞吐量，并且如果这个吞吐量低于阈值，那么通知服务器-MF。

如果需要在设备、任何RAN节点和/或任何CN节点处进行任何新的测量，那么可以要求新的测量要求。如果是这样，那么NWDAF还可以指定新测量的细节，诸如报告的频率、阈值等。例如，NWDAF可以确定UE应当周期性地测量RACH接入并报告这个延迟是否超过阈值T1。

可能需要对其它设备的新测量要求。一些设备可能已通知核心网络它们支持高级测量能力。NWDAF可以确定这些其它设备测量中的一个或多个可以是有用的。NWDAF可以指定这些测量的细节。

NWDAF还可以包括新路线信息或新设备地点。

用于事件1-4的NWDAF QoS评估过程在图16中描绘，并在下面描述。

在步骤0，NWDAF从某个发起者接收请求，以评估沿着特定设备路线是否可以满足QoS要求。例如，本文描述的事件假设发起者是服务器-MF。可替代地，发起者可以是经由网络暴露功能(NEF)与NWDAF通信的应用功能。

在步骤1，NWDAF使用输入信息(QoS要求、设备路线、小区信息或覆盖信息)来做出其决定。如果决定是“是”，那么转到步骤2。否则转到步骤3。注意，做出这个确定的实际算法可能是专有的并且被视为超出范围。

在步骤2，NWDAF生成新的监视要求和测量要求。然后，NWDAF向发起者响应可以满足QoS要求，并且包括监视要求、测量要求和设备路线。处理停止。

在步骤3，NWDAF检查设备是否启用了路线灵活性。如果是，那么程序继续进行步骤4。否则程序继续进行步骤5。

在步骤4，NWDAF找到替代计划路线，如本文所述。在选择替代路线之后，过程返回到步骤1，不同之处在于它使用替代路线作为设备路线。

在步骤5，NWDAF向发起方响应无法满足QoS。

用于事件5-6的NWDAF QoS评估过程非常相似。主要区别如下所述。

在步骤0，NWDAF从某个发起者接收请求，以评估在设备的当前地点是否可以满足QoS要求。例如，本文描述的事件假设发起者是服务器-MF。可替代地，发起者可以是经由网络暴露功能(NEF)与NWDAF通信的应用功能。

在步骤1，NWDAF使用输入信息(QoS要求、设备地点、逗留区域、小区信息和覆盖信息)来做出其决定。如果决定是“是”，那么转到步骤2。否则转到步骤3。注意，做出这个确定的实际算法可能是专有的并且被视为超出范围。

在步骤2，NWDAF生成新的监视要求和测量要求。然后，NWDAF向发起方响应可以满足QoS要求，并且包括监视要求、测量要求和设备地点。处理停止。

在步骤3，NWDAF检查设备是否启用了逗留灵活性。如果是，那么程序继续进行步骤4。否则程序继续进行步骤5。

在步骤4，NWDAF在逗留区域内寻找替代地点。在选择这个替代地点之后，过程返回到步骤1，不同之处在于它使用替代位置作为设备地点。

在步骤5，NWDAF向发起方响应无法满足QoS。注意，假设NWDAF具有确定将在设备路线上受到影响的小区或将在逗留区域中受到影响的小区的功能。

发起者可以通过发布Nnwdaf_AnalyticsInfo_Request服务操作来调用NWDAF QoS评估过程。在该过程的步骤4中，假设NWDAF始终能够为设备找到替代路线，或设备的替代地点。如果潜在路线或地点的数量是有限的，那么如果所有路线或地点都已被评估并且没有任何路线或地点能够满足设备及其应用的QoS要求，那么NWDAF QoS评估过程最终将进行到步骤5。

NWDAF确定替代路线

如NWDAF QoS Eval过程中所述，NWDAF可能需要为设备寻找替代路线以保证网络满足设备上的应用的严格QoS要求。有若干选项可用于找到这些替代路线，包括以下选项。

选项1：设备总是向服务器-MF提供路线的有序列表。例如，当设备告诉网络它的计划路线时，它可以提供潜在路线的列表。这些可以按优选次序排序(从最优选路线到最不优选路线)，或者可替代地，列表中的每条路线可以具有优先指示。

路线的有序列表与设备上下文一起被存储在UDR中。当NWDAF需要为设备选择替代路线时，它选择这个有序列表上的下一条路线。注意，设备可以随时使用本文描述的过程更新该有序列表。

选项2：设备总是向服务器-MF提供路线的最终目的地。当NWDAF需要为设备找到替代路线时，它重新计算从设备的当前位置到最终目的地的替代路线。导航逻辑可以托管在核心网络内部或托管在外部服务器中。在后一种情况下，核心网络询问外部服务以确定从设备的当前位置到设备最终目的地的另一条路线。注意，在核心网络不知道设备的当前位置的情况下，它可以询问设备。注意，设备还可以提供附加信息以帮助指导优选路线的选择。设备可以提供关于度量的相对重要性的信息。例如，设备可以说时间比行进的距离更重要。可以由设备提供以帮助路线选择的潜在的其它度量可以包括：沿着路线的碰撞概率、沿着路线的犯罪率、沿着路线的死亡人数、沿着路线的路怒事件或沿着路线的通行费。所有这些信息都可以被存储在UDR中，并且可以对蜂窝网络不透明。

选项3：在这个选项中，每次NWDAF需要寻找设备的替代路线时，网络触发设备生成替代路线并将其提供给服务器-MF。下面描述用于选项3的调用流程。

在步骤1，NWDAF向服务器-MF发信号通知设备需要提供替代路线。NWDAF可以向服务器-MF发出“替代路线请求”。该消息可以包括设备的标识符。该消息还可以包括禁区的列表，诸如设备应当避开的区域或地点。例如，NWDAF可以知道公路15穿过负载很重的小区，并且应当避开。在这种情况下，NWDAF可以将公路15列入禁区列表。该列表可以根据地理围栏或特定街道/高速公路进行描述。当计算替代路线时，设备的导航处理器应用将避开这些区域。

在步骤2，服务器-MF向设备的客户端-MF发送新的控制消息，例如“替代计划路线请求”。这个消息可以包括来自步骤1的禁区。

在步骤3，客户端-MF向导航处理器应用询问替代路线。在避开禁区列表中的区域的同时计算路线。

在步骤4，客户端-MF在“新替代路线响应”消息中向服务器-MF返回替代路线。

在步骤5，服务器-MF使用“替代路线响应”向NWDAF提供替代路线。

改变设备的路线

如果设备已指示其支持路线灵活性，并且启用了路线灵活性，那么网络可能需要改变设备的物理路线以满足严格QoS要求。例如，对于事件1、2、3和4，网络可以确定设备可能需要选择替代路线以便满足设备的QoS要求。在这些事件中，NWDAF确定替代路线，并将这个路线信息提供给设备。整个过程如下所述。

在步骤1，NWDAF向服务器-MF提供替代路线信息。这个消息可以包括设备身份和新路线。新路线信息可以包括来自表1、表2和表3的信息。新路线信息可以包括每个时间段在每个区段中可以使用什么QoS级别。该消息可以包括标识路线信息的参考ID。

在步骤2，服务器-MF向设备的客户端-MF发送“改变设备路线请求”。这个请求包含在步骤1中接收的新路线信息。

在步骤3，客户端-MF将“改变设备路线请求”转发到设备中的导航处理器应用。该消息包括在步骤1中接收的信息。

在步骤4，导航处理器应用存储物理路线并开始根据新路线导航设备。

在步骤5，客户端-MF向服务器-MF发送确认(“改变设备路线”响应)。

在步骤6，服务器-MF在设备上下文中存储新路线。

UE随后可以向网络发送“PDU会话”请求以指示新路线已经被接受。在步骤1中提供的参考ID可以被包括在该消息中以指示已接受的路线。

改变设备的地点

如果设备已指示其支持逗留灵活性，并且启用了逗留灵活性，那么网络可能需要改变设备的物理地点以满足严格QoS要求。例如，对于事件5和6，网络可以确定设备可能需要移动到逗留区域内的替代位置以便满足设备的QoS要求。在这些事件中，NWDAF确定替代地点，并将这个地点信息提供给设备。整个过程如下所述。

在步骤1，NWDAF向服务器-MF提供替代地点信息。这个消息可以包括设备身份和新地点。

在步骤2，服务器-MF向设备的客户端-MF发送“改变设备位置”请求。这个请求包含新地点。

在步骤3，客户端-MF将“改变设备地点”请求转发到设备中的导航处理器应用。

在步骤4，导航处理器指引设备移动到新地点。

在步骤5，客户端-MF向服务器-MF发送确认(“改变设备地点”响应)。

在步骤6，服务器-MF将新地点存储在设备上下文中。

配置新测量

每次NWDAF已经确定需要新测量以便帮助网络评估UE、RAN节点和/或CN节点是否可以满足QoS要求时，执行这个过程。作为这个过程的一部分，服务器-MF为计划路线配置测量。注意，如果NWDAF还改变了设备的路线，那么还要求可以服务器-MF拆除先前计划路线的测量。该过程如下所述。

在步骤1，服务器-MF从NWDAF接收“QoS评估响应”，包含新测量配置。配置信息可以包括两个列表，例如：一个是需要清除测量的节点的列表，并且另一个是需要执行新测量的设备的列表。两个列表都包含有助于标识度量的信息。

例如，“要清除的测量的列表”可以包括要清除的度量的指示和要清除测量的节点的节点ID。这可以是RAN节点、CN节点或设备。

“要设置的测量的列表”可以包括所涉及的度量的指示和要进行测量的节点的节点ID。这可以是RAN节点、CN节点或设备。度量可以是例如NWDAF还可以包括由小区服务的活动模式的设备的数量、平均UL吞吐量、RAN节点中的寻呼延迟或UPF中的空闲缓冲区尺寸。

在步骤2，服务器-MF与“要设置的测量的列表”中的每个受影响节点通信以配置测量。

在步骤3，服务器-MF与“要清除的测量的列表”中的每个受影响的节点通信以清除测量。

配置RACH接入时延的UE测量

一些应用将对来自空闲模式的接入时延具有严格QoS要求。在这种情况下，设备可能需要进行RACH接入测量并将这些报告给网络。RACH接入时延的配置在图17中示出并在下面进行描述。

在步骤1，服务器-MF从NWDAF接收“QoS评估响应”，包含用于设备的RACH测量配置。配置信息可以包括活动模式下的测量周期。在活动模式下，设备将尝试接入RACH，每个测量周期一次。例如，可以请求处于活动模式的设备每600秒测量一次RACH接入时延。

配置信息可以包括空闲模式下的测量周期。在空闲模式下，设备将尝试接入RACH，每个测量周期一次。该时段可以与设备的DRX周期相关。例如，设备可以被告知每K个DRX周期测量一次RACH延迟。

配置信息可以包括报告的指示，由此设备可以被告知在每次测量之后或者在延迟超过阈值时报告RACH延迟。

在步骤2，服务器-MF与“要设置的测量的列表”中的每个受影响的节点通信以配置测量。

在步骤3，服务器-MF请求AMF在设备上配置RACH测量。可以向设备提供来自步骤1的信息。

在步骤4，一旦配置好，设备就根据配置进行RACH测量。

在步骤5，配置信息可以包括当报告被触发时，设备向RAN节点发送测量报告。

配置新监视

每次NWDAF已经确定需要新监视以便帮助网络评估RAN节点和/或CN节点是否可以满足QoS要求时，执行这个过程。作为这个过程的一部分，服务器-MF设置对计划路线的监视。注意，如果NWDAF还改变了设备的路线，那么可能还需要服务器-MF拆除对先前计划路线的监视。该过程如下所述。

在步骤1，服务器-MF从NWDAF接收“QoS评估响应”，包含新监视配置。配置信息可以包括两个列表：一个是需要拆除监视的节点的列表，另一个是需要进行新监视的设备的列表。这两个列表都包含有助于标识要监视的度量的信息。

例如，要拆除的监视的列表可以包括要删除的度量和标识要拆除监视的节点的节点ID。这可以是RAN节点或CN节点。

要设置的监视的列表可以包括节点ID和度量。节点ID标识要设置监视的地方。这可以是RAN节点或CN节点。度量t可以包括阈值或定时器，以指导监视何时将触发向服务器MF的报告。例如，UE可以请求每小时报告一次RACH延迟。

在步骤2，服务器-MF与“要设置的监视的列表”中的每个受影响节点通信以配置监视。

在步骤3，服务器-MF与“要拆除的监视的列表”中的每个受影响的节点通信以清除监视。

V2X NR侧链路通信过程

在类似上面讨论的用例3的情况下，要满足的严格QoS要求发生在侧链路通信上。除了采用针对路线和地点控制的方法外，网络还可以使用其关于沿着路径的无线电环境的知识，以通过改变侧链路通信策略来满足严格QoS要求，从而成功地满足任务的最重要目标。

让UE或AF请求为需要满足严格QoS要求的任务分配侧链路通信策略的两种替代方法包括例如：可以由UE或AF发起的对侧链路通信策略配备的显式请求；以及当接收到相关信息(例如，关键任务的应用/流量模式)时配备新的或更新的侧链路通信策略的隐式方法。

对侧链路通信策略的显式请求

图20描绘了用于对侧链路通信策略的显式请求的方法。这个过程可以由参与合作任务的UE使用，例如，该UE需要满足严格QoS要求的侧链路通信。该过程允许UE请求为合作任务分配V2X NR侧链路资源。UE在请求中提供PCF将用来确定适用的侧链路通信策略的信息。

PCF可以与其它NF以及外部AF交互以确定策略参数。照此，被示为在PCF处实现的策略确定功能可以在其它5GC网络功能中实现，例如，UDM、NWDAF、服务器-MF、V2X应用服务器或其它应用功能。此外，这个功能可以在给5GC功能和PCF提供输入的外部应用服务器中实现。

步骤1：响应于UE上的新应用启动，或者UE上的应用发信号通知UE的路线将改变，UE请求侧链路通信策略。指定的信息可以包括若干项目。

首先，该信息可以包括V2X服务标识符以指示使用资源的服务。

其次是标识在UE处配备的策略的V2X策略/参数。

第三是任务标识符，诸如UE生成的或预配备的标识符，其被用于将侧链路路通信策略与本地通信任务相关联。

第四是任务信息，诸如关于任务关键性之类的信息和安全性信息。例如，可以基于订阅为UE预配备用于关键使命的任务的令牌。任务信息还可以包括关于协调该任务的AF的信息。

第五是UE信息，诸如通信中所涉及的UE的特定ID或通用信息(例如，预期涉及的UE的数量)。这还可以包括组标识符。UE信息还可以指示合作任务是否可以仅与特定UE或与网络基于现有条件推荐的任何授权的UE一起完成。

第六是需要或期望的通信特点。取决于特定任务的关键性(例如，每个UE的数据量)，可以在“需要”或“期望”类别中提供多个特点；QoS要求；通信范围要求、设备间距离要求、固定性相对于移动性要求；定时参数(例如，任务/通信持续时间、通信适用性的时间窗口)；地理区域要求或限制(例如，特定地点、路线或逗留区域)；通信模式(例如，周期性通信的指示)以及模式信息(例如，通信持续时间、时间段、调度的通信时间，以及数据尺寸)；或与请求相关联的请求标识符(例如，唯一ID)。

在步骤2中，可选地，AMF检查当前UE上下文是否包括与请求对应的侧链路通信策略。

在步骤3中，AMF向PCF发送请求以创建或更新支持该请求的策略。

在步骤4中，如果请求包括关于协调任务的AF的信息，那么PCF、AF和任何其它必要的NF可以交换创建或验证策略所必需的任务信息。例如，PCF可以将接收到的UE信息传送给AF，AF然后提供将被用于确定UE完成任务的参数或要包括在策略中的其它推荐的参数。AF还可以提供与其协调的任务最相关的验证准则。

在步骤5中，PCF创建新策略或更新现有策略，以便支持所请求的侧链路通信。除了在请求中接收到的信息之外，PCF还包括从任务协调AF或其它NF接收到的信息，例如，\NWDAF。策略可以包括几条信息。

首先，例如，策略可以包括策略标识符，诸如策略的唯一ID，可以与UE提供的请求ID或相关联的ID相同。

其次是分配的网络资源池信息，诸如使用V2X NR侧链路进行请求的发现和通信所需的无线电信息。例如，这可以包括用于侧链路通信监视的资源池或用于侧链路通信传输的资源池。这个信息进而被较低层用于执行资源分配。

第三是分配的资源特点，例如，分配的每UE的数据量、QoS要求、分配的通信范围参数或分配的策略适用性的时间窗口。资源特点还可以指定策略适用于的服务或应用。

第四是推荐的通信特点。这些参数可以被用于推荐导致满足所需特点的通信特点。例如，可以提出更新的通信范围参数、路线或逗留区域。推荐还可以包括与被推荐用于任务通信的UE对应的组ID，以便实现期望的QoS。推荐还可以包括任务控制信息，例如用于减少设备间距离。

第五是验证准则。除了用于策略适用性的时间窗口之外，策略还可以包括用于策略验证的其它准则，例如特定地点、速度、一天中的时间、无线电环境测量、观察到的误码率、或任何其它测量。这也允许为给定请求提供多于一个策略的可能性，不同的策略在不同条件下有效。

可以为同一个请求或任务提供多于一个侧链路通信策略。参数使得验证准则可以被用于指定如何在不同条件下应用每个策略，例如，在沿着路线的特定地点、基于UE速度。

在步骤6中，PCF向AMF提供新的或更新的侧链路通信策略。

在步骤7中，AMF将从PCF接收到的策略传送到UE。取决于UE的注册状态，这个步骤之前可以是诸如网络发起的服务请求之类的过程。

在步骤8中，UE保留并应用由PCF提供的侧链路通信策略，并将结果发送给AMF。

在步骤9中，当AMF从UE接收到策略递送响应时，通知PCF。PCF维护递送给UE的侧链路通信策略的最新列表。

在步骤10中，可选地，PCF向协调AF(以及根据需要，向其它NF)通知策略递送到UE。

一旦已经提供了侧链路通信策略，UE或AF就可以例如在指定的时间和地点调度任务。还可以基于所提供的信息来选择合作和通信的UE。其它任务控制参数可以基于推荐的通信特点中提供的信息来改变，例如，可以应用不同的设备间距离并且可以分配新的逗留区域。

对侧链路通信策略的隐式请求

图20中所示的技术可以用作对V2X NR侧链路通信策略分配的隐式请求。隐式过程可以由UE或AF提供关于即将到来的具有严格QoS要求的流量的PCF或AMF信息(显式请求除外)触发，PCF据此决定创建或更新提供专用资源用于任务的侧链路通信策略。例如，UE或AF可以更新流量模式信息，PCF基于该流量模式信息决定要求新的或更新的侧链路通信策略。从那里开始，上述显式过程中的步骤5-10适用。

图20中所示的技术还可以依赖于UE，包括在其它请求/过程(诸如注册、UE策略关联建立、UE策略关联修改等)期间的V2X策略配备请求。

侧链路通信策略参数的替代信令

一旦在显式请求过程的步骤6中已经将侧链路通信策略提供给AMF，例如，就可以使用两个主要替代方案将信息提供给UE。

首先，在步骤7中经由直接信令提供的信息指定如何使用特定/专用SIB经由广播来接收上述信息(例如，用于侧链路无线电通信调度)。例如，可以提供特定的时间窗口、地点、组ID或可选的SIB信息。如果在指定的时间窗口期间经由信息广播提供了组ID，那么该策略将仅适用于所指示的组中的UE。

其次，以上详述的直接信令方法从步骤7开始。所有参数都在策略容器内递送。在这种情况下，还有另外两种替代方案。直接信令步骤6-10可以在假设请求UE或任务协调AF以越顶方式向所有参与通信的UE递送策略的情况下执行，或者直接信令步骤6-10可以由5GS重复执行，使得参与合作任务通信的每个UE被配备该信息。这种方法假设在步骤5中创建策略的处理导致特定的UE列表或组被识别为策略用户。

图形用户界面

设备可以具有允许用户选择是否可以与网络共享路线信息的GUI。GUI还可以允许用户选择是否愿意接受来自网络的路线调整。

当设备接收到路线调整建议时，如上所述，设备可以向用户显示弹出消息。弹出消息可以指示已接收到新路线。该消息可以指示新的预期的到达时间。该消息可以允许用户选择浏览新的路线内容。

首字母缩略词和术语

以下是可能出现在以上描述中的首字母缩略词的列表。除非另有说明，否则本文使用的首字母缩略词指表4中列出的对应术语。

表4-首字母缩略词

在本文中，术语“客户端移动性功能(客户端-MF)”一般是指设备中用于帮助网络控制的设备地点或网络控制的设备路线的功能。

在本文中，术语“在途中”一般是指设备的中转模式。当在途中时，设备正在移动并遵循路线。

在本文中，术语“地点”一般是指设备的物理地点。这可以被定义为GPS坐标。在需要时，核心网络也可以找到替代地点。这些是逗留区内的地点。

在本文中，术语“逗留”一般是指设备的中转模式。当逗留时，设备不遵循路线，但可以在逗留区域内移动。该设备可以被认为是便携式的。

在本文中，术语“逗留区域”一般是指设备可以在其上完成其所有主要任务(例如，感测)并且设备愿意或被允许在其上移动的区域。

在本文中，术语“静止”一般是指设备的中转模式。当静止时，设备是固定的并且不允许移动。例如，设备可以位于充电站并物理附接到充电器。

在本文中，术语“中转模式”一般是指三种模式中的一种：在途中、逗留、静止。这些模式用于表示蜂窝网络可以控制设备移动性的级别。

在本文中，术语“QoS要求”一般是指应用需要的要求的集合。

在本文中，术语“路线”一般是指设备正在采取或遵循的路线。它可以被定义为任何数量的格式(例如，路线索引和在那个路线索引处的时间的集合)。当需要时，核心网络还可以定义替代路线。这是到达相同的最终目的地的路线，但与设备的当前路线具有一个或多个不同的路线索引。路线索引可以描述一系列地点。地点描述可以是GPS地点、地址、基站ID、小区ID、接入点ID等。路线还可以包括描述何时应当占用附近地点的时间索引。路线还可以包括其它信息。例如：速度、加速度、方向、设备间距离等。

在本文中，术语“路线灵活性”一般是指在途中的设备使其路线被蜂窝网络改变的意愿。

在本文中，术语“服务器移动性功能”(服务器-MF)一般是指核心网络中用于帮助网络控制的设备地点或网络控制的设备路线的功能。

在本文中，术语“服务小区灵活性”一般是指设备(在任何中转模式下)使其小区选择过程和测量被蜂窝网络改变的意愿。服务小区灵活的那些设备可能不一定由最强的小区服务。

在本文中，术语“逗留灵活性”一般是指逗留设备被蜂窝网络移动到其逗留区域内的另一个地点的意愿。

在本文中，术语“ProSe每分组优先级”一般是指与协议数据单元相关联的标量值，该协议数据单元定义要被应用于那个协议数据单元的传输的优先级处理。

在本文中，术语“ProSe每分组可靠性”一般是指与协议数据单元相关联的标量值，该协议数据单元定义要被应用于那个协议数据单元的传输的可靠性。

在本文中，术语“PC5”一般是指用于控制平面和用户平面的启用V2X的UE之间的参考点。PC5参考点的较低协议层可以基于E-UTRA或NR侧链路能力。

在本文中，术语“侧链路”一般是指使用E-UTRA或NR技术实现附近UE之间的V2X通信但不穿越任何网络节点的AS功能。侧链路传输是为UE之间的侧链路发现和通信定义的。

在本文中，术语“控制平面”一般是指用于与网络基础设施节点交换信息的非基于IP的消息传递。示例包括NAS消息传递、无线电资源控制(RRC)消息传递、MDT消息传递等。

Claims (23)

1.一种提供网络数据分析功能的第一装置(NWDAF)，该NWDAF包括处理器、通信电路系统、存储器和存储在存储器中的计算机可执行指令，所述指令在由处理器执行时使所述NWDAF：

从应用服务器接收请求，该请求涉及确定在一地点处是否能够满足应用服务器的服务器质量(QoS)要求，其中该请求包括关于所述地点的地理信息和所述QoS要求；

确定在所述地点处沿着是否能够满足所述QoS要求；以及

向应用服务器发送包括所述确定的指示的响应。

2.如权利要求1所述的NWDAF，其中：

所述应用服务器为V2X应用服务器；

所述地点包括计划路线；

确定在所述地点处是否能够满足所述QoS要求包括确定沿着所述计划路线是否能够满足所述QoS要求。

3.如权利要求1所述的NWDAF，其中所述指令还使所述NWDAF：

从所述地点附近的一个或多个小区收集信息；以及

至少部分地基于从所述地点附近的小区收集的信息，确定在所述地点处是否能够满足所述QoS要求。

4.如权利要求1所述的NWDAF，其中所述指令还使所述NWDAF经由操作和管理(OAM)系统从所述地点附近的小区收集信息。

5.如权利要求1所述的NWDAF，其中所述请求还包括涉及应用服务器何时期望数据递送的定时信息。

6.如权利要求1所述的NWDAF，其中所述指令还使所述NWDAF经由提供网络暴露功能的第二装置(NEF)接收请求。

7.如权利要求1所述的NWDAF，其中所述指令还使所述NWDAF经由提供网络暴露功能的第二装置(NEF)发送响应。

8.如权利要求1所述的NWDAF，其中所述指令还使所述NWDAF经由Nnwdaf_AnalyticsInfo_Request服务操作接收请求。

9.如权利要求1所述的NWDAF，其中所述响应包括在所述地点处的潜在QoS改变的指示。

10.如权利要求1所述的NWDAF，其中所述指令还使所述NWDAF向应用服务器发送包括在所述地点处的潜在QoS改变的指示的更新。

11.如权利要求10所述的NWDAF，其中所述更新包括含有关于相对于地理区域或计划路线的可能QoS改变的信息的反馈。

12.一种提供网络暴露功能的第二装置(NEF)，该NEF包括处理器、通信电路系统、存储器和存储在存储器中的计算机可执行指令，所述指令在被处理器执行时使所述NEF：

从应用服务器接收请求，该请求涉及确定在一地点处是否能够满足应用服务器的服务器质量(QoS)要求，其中该请求包括关于所述地点的地理信息和所述QoS要求；

将所述请求发送到提供网络数据分析功能的第一装置(NWDAF)；

从所述NWDAF接收响应，该响应包括是否能够在所述地点处沿着满足所述QoS要求的指示；以及

向应用服务器发送所述响应。

13.如权利要求12所述的NEF，其中：

所述应用服务器是V2X应用服务器；以及

所述地点包括计划路线；

所述响应包括沿着所述计划路线能够满足所述QoS要求的指示。

14.如权利要求12所述的NEF，其中所述指令还使所述NEF经由Nnwdaf_AnalyticsInfo_Request服务操作接收请求。

15.一种应用服务器，包括处理器、通信电路系统、存储器和存储在存储器中的计算机可执行指令，所述指令在被处理器执行时使NWDAF：

向提供网络数据分析功能的第一装置(NWDAF)发送请求，该请求涉及确定在一地点处是否能够满足应用服务器的服务器质量(QoS)要求，其中该请求包括关于所述地点的地理信息和所述QoS要求；

以及

从所述NWDAF接收响应，该响应涉及在一地点处是否能够满足应用服务器的QoS要求；

至少部分地基于所述响应而确定新路线，该新路线涉及用户装备(UE)；以及

向所述UE发送新路线。

16.如权利要求15所述的应用服务器，其中：

所述应用服务器是V2X应用服务器；以及

所述地点包括UE的计划路线。

17.如权利要求15所述的应用服务器，其中所述请求还包括涉及应用服务器何时期望数据递送的定时信息。

18.如权利要求15所述的应用服务器，其中所述指令还使应用服务器经由提供网络暴露功能的第二装置(NEF)发送请求。

19.如权利要求15所述的应用服务器，其中所述指令还使应用服务器经由提供网络暴露功能的第二装置(NEF)接收响应。

20.如权利要求15所述的应用服务器，其中所述指令还使应用服务器经由Nnwdaf_AnalyticsInfo_Request服务操作发送请求。

21.如权利要求1所述的应用服务器，其中所述响应包括在所述地点处的潜在QoS改变的指示。

22.如权利要求15所述的应用服务器，其中所述指令还使应用服务器从该应用服务器接收包括在所述地点处的潜在QoS改变的指示的更新。

23.如权利要求22所述的应用服务器，其中所述更新包括含有关于相对于地理区域或计划路线的可能QoS改变的信息的反馈。

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