CN114071565A - 网络切片用户数据速率限制方法、装置和系统、存储介质 - Google Patents

网络切片用户数据速率限制方法、装置和系统、存储介质 Download PDF

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CN114071565A CN202010783278.6A CN202010783278A CN114071565A CN 114071565 A CN114071565 A CN 114071565A CN 202010783278 A CN202010783278 A CN 202010783278A CN 114071565 A CN114071565 A CN 114071565A
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Abstract

本公开涉及一种网络切片用户数据速率限制方法、装置和系统、存储介质。该网络切片用户数据速率限制方法包括：在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，策略控制功能网元对网络切片用户的保证比特速率GBR数据流和不保证比特速率non‑GBR数据流进行统一速率限制。本公开可以实现对网络切片维度的用户数据速率限制。

Description

网络切片用户数据速率限制方法、装置和系统、存储介质
技术领域
本公开涉及移动通信领域，特别涉及一种网络切片用户数据速率限制方法、装置和系统、存储介质。
背景技术
网络切片技术是5G移动通信系统的关键特性之一，网络切片技术利用虚拟化技术，在统一的网络基础设施上，虚拟出多个不同的逻辑网络，来分别满足不同的业务、用户需求。
发明内容
发明人通过研究发现：3GPP R17(5G演进标准)研究报告TR 23.700-40提出的新需求，即针对网络切片用户的数据速率限制的需求；相关技术尚没有相应解决方案。
鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种网络切片用户数据速率限制方法、装置和系统、存储介质，可以实现对网络切片维度的用户数据速率限制。
根据本公开的一个方面，提供一种网络切片用户数据速率限制方法，包括：
在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，策略控制功能网元对网络切片用户的GBR(Guaranteed Bit Rate，保证比特速率)数据流和non-GBR(non-Guaranteed Bit Rate，不保证比特速率)数据流进行统一速率限制。
在本公开的一些实施例中，策略控制功能网元对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制包括：
策略控制功能网元获取网络切片中终端激活态用户面的当前所有上行数据流速率之和、网络切片中终端激活态用户面的当前所有下行数据流速率之和；
策略控制功能网元比较当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率；
策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制。
在本公开的一些实施例中，策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制包括：
策略控制功能网元在当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率、且当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率的情况下，将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行。
在本公开的一些实施例中，策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制还包括：
策略控制功能网元在当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率、且当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率的情况下，将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
在本公开的一些实施例中，策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制包括：
策略控制功能网元在当前所有上行数据流速率之和大于网络切片中终端上行最大速率、且有新增GBR数据流的情况下，根据地址解析协议优先级，确定需要停止的地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流，以保证当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率；
策略控制功能网元将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元通知无线接入网侧停止地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行。
在本公开的一些实施例中，切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求包括终端能力标识，其中，终端能力标识用于指示所述用户终端是否支持对于non-GBR数据流的切片会话速率限制功能。
在本公开的一些实施例中，所述策略控制功能网元通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行包括：
所述策略控制功能网元通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行包括：
策略控制功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围发送给会话管理功能网元；
会话管理功能网元根据终端能力标识判断用户终端是否支持切片会话速率限制功能；
会话管理功能网元在用户终端支持切片会话速率限制功能的情况下，将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端执行；
会话管理功能网元在用户终端不支持切片会话速率限制功能的情况下，将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
在本公开的一些实施例中，策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制包括：
策略控制功能网元在当前所有下行数据流速率之和大于网络切片中终端下行最大速率、且有新增GBR数据流的情况下，根据地址解析协议优先级，确定需要停止的地址解析协议优先级低于预定优先级的下行GBR数据流，以保证当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率；
策略控制功能网元将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元通知无线接入网侧停止地址解析协议优先级低于预定优先级的下行GBR数据流；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
根据本公开的另一方面，提供一种策略控制功能网元，包括：
速率限制模块，用于在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，对网络切片用户的保证比特速率GBR数据流和不保证比特速率non-GBR数据流进行统一速率限制。
在本公开的一些实施例中，所述策略控制功能网元用于执行实现如上述任一实施例所述的网络切片用户数据速率限制方法的操作。
根据本公开的另一方面，提供一种策略控制功能网元，包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述策略控制功能网元用于执行实现如上述任一实施例所述的网络切片用户数据速率限制方法的操作。
根据本公开的另一方面，提供一种网络切片用户数据速率限制系统，包括如上述任一实施例所述的策略控制功能网元。
在本公开的一些实施例中，所述网络切片用户数据速率限制系统还包括：
会话管理功能网元，用于在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，向策略控制功能网元请求会话管理策略；接收策略控制功能网元发送的会话管理策略，其中，所述会话管理策略包括上行non-GBR数据流的速率范围、下行non-GBR数据流的速率范围、下行GBR数据流或上行GBR数据流的停止指令；将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行；将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行；通知无线接入网侧停止地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流或下行GBR数据流。
在本公开的一些实施例中，所述网络切片用户数据速率限制系统还包括：
用户终端，用于发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求，其中，切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求包括终端能力标识，终端能力标识用于指示所述用户终端是否支持对于non-GBR数据流的切片会话速率限制功能；执行上行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，所述网络切片用户数据速率限制系统还包括：
用户面功能网元，用于执行上行non-GBR数据流的速率范围和/或下行non-GBR数据流的速率范围。
根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的网络切片用户数据速率限制方法。
本公开可以实现对网络切片维度的用户数据速率限制。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开网络切片用户数据速率限制方法一些实施例的示意图。
图2为本公开网络切片用户数据速率限制方法另一些实施例的示意图。
图3为本公开网络切片用户数据速率限制方法又一些实施例的示意图。
图4为本公开网络切片用户数据速率限制方法又一些实施例的示意图。
图5为本公开网络切片用户数据速率限制方法又一些实施例的示意图。
图6为本公开策略控制功能网元一些实施例的示意图。
图7为本公开策略控制功能网元另一些实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本公开网络切片用户数据速率限制方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开网络切片用户数据速率限制系统或本公开策略控制功能网元执行。该方法包括以下步骤：
步骤11，在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，PCF(Policy Control Function，策略控制功能)网元对网络切片用户的保证比特速率GBR数据流和不保证比特速率non-GBR数据流进行统一速率限制。
图2为本公开网络切片用户数据速率限制方法另一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开网络切片用户数据速率限制系统或本公开策略控制功能网元执行。本公开网络切片用户数据速率限制方法(即图1实施例的步骤11)可以包括步骤21-步骤23，其中：
步骤21，在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，策略控制功能网元获取网络切片中终端激活态用户面的当前所有上行数据流速率之和、网络切片中终端激活态用户面的当前所有下行数据流速率之和。
步骤22，策略控制功能网元分别比较当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率。
步骤23，策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制。
图3为本公开网络切片用户数据速率限制方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开网络切片用户数据速率限制系统或本公开策略控制功能网元执行。本公开网络切片用户数据速率限制方法可以包括步骤301-步骤317，其中：
步骤301，UE(User Equipment，用户终端)发起5G网络切片数据PDU(ProtocolData Unit，协议数据单元)会话建立请求或切片数据PDU会话修改请求，其中，切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求包括终端能力标识，其中，终端能力标识用于指示所述用户终端是否支持对于non-GBR数据流的切片会话速率限制功能。
步骤302，SMF(Session Management Function，会话管理功能)网元保存有UE是否支持切片会话速率限制的能力标识。
步骤303，SMF网元向PCF网元请求SM(Session Management，会话管理)策略。
步骤304，PCF网元分别比较当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率。在当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率、且当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率的情况下，执行步骤305；否则，在当前所有上行数据流速率之和大于网络切片中终端上行最大速率、或当前所有下行数据流速率之和大于网络切片中终端下行最大速率的情况下，执行步骤310。
在本公开的一些实施例中，PCF网元的UDR(Unified Data Repository，统一数据仓储)设备中预先存储有终端上行最大速率和终端下行最大速率。
在本公开的一些实施例中，使用两个存储在PCF(UDR)设备的签约参数：Slice(切片)-UL(up-link，上行)-AMBR(Aggregate Maximum Bit Rate，聚合最大比特速率)和Slice-DL(down-link，下行)-AMBR，分别代表网络切片中终端的上/下行最大速率。
步骤305，对于上行数据流，PCF网元将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，步骤305可以包括：PCF网元将Slice-UL-AMBR减去当前所有激活上行GBR流的各GBR速率之和，作为上行non-GBR数据流的速率范围。
步骤306，对于下行数据流，PCF网元将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，步骤306可以包括：PCF网元将Slice-DL-AMBR减去当前所有激活下行GBR流的各GBR速率之和，作为下行non-GBR数据流的速率范围。
步骤307，PCF网元向SMF网元回复SM策略信息，其中，所述SM策略信息包括上行non-GBR数据流的速率范围和下行non-GBR数据流的速率范围。
步骤308，SMF网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或UPF(UserPlane Function，用户面功能)网元执行。
在本公开的一些实施例中，步骤308可以包括步骤3081-步骤3083，其中：
步骤3081，会话管理功能网元根据终端能力标识判断用户终端是否支持切片会话速率限制功能。
步骤3082，会话管理功能网元在用户终端支持切片会话速率限制功能的情况下，将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端执行。
步骤3083，会话管理功能网元在用户终端不支持切片会话速率限制功能的情况下，将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
步骤309，会话管理功能网元将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
步骤310，如果有新增GBR数据流的需求，PCF按照ARP(Address ResolutionProtocol，地址解析协议)优先级，决定停止某些优先级较低的GBR数据流，以保证当前所有上/下行数据流速率总和不会超过Slice-UL/DL-AMBR。
在本公开的一些实施例中，步骤310可以包括步骤3101-步骤3102，其中：
步骤3101，策略控制功能网元在当前所有上行数据流速率之和大于网络切片中终端上行最大速率、且有新增GBR数据流的情况下，根据地址解析协议优先级，确定需要停止的地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流，以保证当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率。
步骤3102，策略控制功能网元在当前所有下行数据流速率之和大于网络切片中终端下行最大速率、且有新增GBR数据流的情况下，根据地址解析协议优先级，确定需要停止的地址解析协议优先级低于预定优先级的下行GBR数据流，以保证当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率。
在本公开的一些实施例中，步骤310可以包括：先停止一个优先级较低的GBR数据流；之后，判断当前所有上/下行数据流速率总和是否超过Slice-UL/DL-AMBR；如果当前所有上/下行数据流速率总和均未超过Slice-UL/DL-AMBR，则确定该优先级较低的GBR数据流为需要停止的GBR数据流；如果当前所有上行数据流速率总和仍大于Slice-UL-AMBR，或当前所下行数据流速率总和仍大于Slice-DL-AMBR是否超过Slice-UL/DL-AMBR，则再停止另一个优先级较低的GBR数据流，直到当前所有上/下行数据流速率总和均未超过Slice-UL/DL-AMBR。
步骤312，对于上行数据流，PCF网元将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围。
步骤313，对于下行数据流，PCF网元将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围。
步骤314，PCF网元向SMF网元回复SM策略信息，其中，所述SM策略信息包括上行non-GBR数据流的速率范围、下行non-GBR数据流的速率范围、需要停止的上行GBR数据流和/或下行GBR数据流。
步骤315，SMF网元通知RAN(wireless access network，无线接入网)侧调整GBR流的资源，停止某些优先级低的GBR流。
在本公开的一些实施例中，步骤315可以包括：SMF网元根据SM策略信息，通知RAN侧调整GBR流的资源，停止某些优先级低的上行GBR数据流和/或下行GBR数据流。
步骤316，SMF网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或UPF网元执行。
在本公开的一些实施例中，步骤316与步骤308相同或类似，步骤316也可以包括步骤3081-步骤3083。
步骤317，会话管理功能网元将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
基于本公开上述实施例提供的网络切片用户数据速率限制方法，可以针对网络切片维度进行用户数据速率限制，实现了对网络切片终端的GBR和non-GBR数据流进行统一的速率限制，有利于合理配置网络切片资源，优化网络切片中数据流的传输效率。
本公开上述实施例在未来部署5G网络切片时，能优化5G网络切片数据流的传输效率。
图4为本公开网络切片用户数据速率限制方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开网络切片用户数据速率限制系统或本公开策略控制功能网元执行。本实施例为PCF判断当前用户面激活态上/下行数据流速率之和均不超过Slice-UL/DL-AMBR的场景(例如图3实施例中步骤301-步骤309的场景)。本公开网络切片用户数据速率限制方法可以包括步骤41-步骤49，其中：
步骤41，UE向AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能)网元发起网络切片的PDU session(会话)建立/修改请求，其中，切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求包括终端能力标识、DNN(Data Network Name，数据网络名称)、S-NSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information，单一网络切片选择辅助信息)，其中，终端能力标识用于指示所述用户终端是否支持对于non-GBR数据流的切片会话速率限制功能。
步骤42，AMF网元向SMF网元发送Create/Update SM Context Request(Create/Update Session Management Context Request，会话建立或会话修改管理上下文请求)。
步骤43，SMF网元保存有UE是否支持切片会话速率限制的能力标识。
步骤44，SMF网元向PCF网元请求建立SM策略。
步骤45，PCF网元判断当前用户面激活态上/下行数据流速率总和小于等于Slice-UL/DL-AMBR；并计算上/下行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，步骤45可以包括步骤451和步骤452，其中：
步骤451，对于上行数据流，PCF网元将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，步骤451可以包括：PCF网元将Slice-UL-AMBR减去当前所有激活上行GBR流的各GBR速率之和，作为上行non-GBR数据流的速率范围。
步骤452，对于下行数据流，PCF网元将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，步骤452可以包括：PCF网元将Slice-DL-AMBR减去当前所有激活下行GBR流的各GBR速率之和，作为下行non-GBR数据流的速率范围。
步骤46，PCF网元向SMF网元发送SM策略(包含上/下行non-GBR数据流的速率范围)。
步骤47，SMF网元向UPF下发下行non-GBR数据流的速率范围并使用(步骤49的备选方案：SMF网元向UPF下发上行non-GBR数据流的速率范围并使用)。
步骤48，SMF网元向AMF网元返回Create/Update SM Context Response(Create/Update Session Management Context Response，会话建立或会话修改管理上下文响应消息)。
步骤49，PDU Session建立/修改完成流程(如UE支持切片会话速率限制功能，则网络侧把上行non-GBR数据流的速率范围发给UE并使用)。
本公开上述实施例对于当前上/下行数据流速率总和均没有超过Slice-UL/DL-AMBR的情况，PCF对于上行数据流，把Slice-UL-AMBR减去当前所有上行GBR流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围通过SMF下发给支持切片会话速率限制功能的UE执行(如果UE不支持该功能，备选方案是SMF把相应参数发给UPF设备执行)；对于下行数据流，PCF采用类似方法得出下行non-GBR数据流的速率范围下发给UPF设备执行。
图5为本公开网络切片用户数据速率限制方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开网络切片用户数据速率限制系统或本公开策略控制功能网元执行。本实施例为PCF判断当前用户面激活态上/下行数据流速率之和均不超过Slice-UL/DL-AMBR的场景(例如图3实施例中步骤301-步骤304、步骤310-步骤317的场景)。本公开网络切片用户数据速率限制方法可以包括步骤51-步骤59，其中：
步骤51，UE通过RAN向AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能)网元发起网络切片的PDU session(会话)建立/修改请求，其中，切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求包括终端能力标识、DNN(Data Network Name，数据网络名称)、S-NSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information，单一网络切片选择辅助信息)，其中，终端能力标识用于指示所述用户终端是否支持对于non-GBR数据流的切片会话速率限制功能。
步骤52，AMF网元向SMF网元发送Create/Update SM Context Request(Create/Update Session Management Context Request，会话建立或会话修改管理上下文请求)。
步骤53，SMF网元保存有UE是否支持切片会话速率限制的能力标识。
步骤54，SMF网元向PCF网元请求建立SM策略。
步骤55，PCF网元判断当前用户面激活态上/下行数据流速率总和大于Slice-UL/DL-AMBR，且有新增GBR数据流需求，则按照ARP优先级，决定停止某些优先级较低的GBR数据流；并计算上/下行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，步骤55可以包括步骤551和步骤553，其中：
步骤551，策略控制功能网元在当前所有下行数据流速率之和大于网络切片中终端下行最大速率、且有新增GBR数据流的情况下，根据地址解析协议优先级，确定需要停止的地址解析协议优先级低于预定优先级的下行GBR数据流，以保证当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率。
在本公开的一些实施例中，步骤310可以包括：先停止一个优先级较低的GBR数据流；之后，判断当前所有上/下行数据流速率总和是否超过Slice-UL/DL-AMBR；如果当前所有上/下行数据流速率总和均未超过Slice-UL/DL-AMBR，则确定该优先级较低的GBR数据流为需要停止的GBR数据流；如果当前所有上行数据流速率总和仍大于Slice-UL-AMBR，或当前所下行数据流速率总和仍大于Slice-DL-AMBR是否超过Slice-UL/DL-AMBR，则再停止另一个优先级较低的GBR数据流，直到当前所有上/下行数据流速率总和均未超过Slice-UL/DL-AMBR。
步骤552，对于上行数据流，PCF网元将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，步骤552可以包括：PCF网元将Slice-UL-AMBR减去当前所有激活上行GBR流的各GBR速率之和，作为上行non-GBR数据流的速率范围。
步骤553，对于下行数据流，PCF网元将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，步骤553可以包括：PCF网元将Slice-DL-AMBR减去当前所有激活下行GBR流的各GBR速率之和，作为下行non-GBR数据流的速率范围。
步骤56，PCF网元向SMF网元发送SM策略(包含需要停止的上行GBR数据流和/或下行GBR数据流、上/下行non-GBR数据流的速率范围)。
步骤57，SMF网元向UPF下发下行non-GBR数据流的速率范围并使用(步骤59的备选方案：SMF网元向UPF下发上行non-GBR数据流的速率范围并使用)。
步骤58，SMF网元向AMF网元返回Create/Update SM Context Response(Create/Update Session Management Context Response，会话建立或会话修改管理上下文响应消息)，包括通知RAN停止某GBR数据流。
在本公开的一些实施例中，步骤58可以包括：SMF网元根据SM策略信息，通知RAN侧调整GBR流的资源，停止某些优先级低的上行GBR数据流和/或下行GBR数据流。
步骤59，PDU Session建立/修改完成流程(如UE支持切片会话速率限制功能，则网络侧把上行non-GBR数据流的速率范围发给UE并使用)。
本公开上述实施例在当前上/下行数据流速率总和有可能超过Slice-UL/DL-AMBR，并且有新增GBR数据流需求的情况下，PCF可以根据ARP优先级，通知RAN侧停止其中优先级较低的某些GBR数据流，保证当前所有上/下行数据流速率总和不会超过Slice-UL/DL-AMBR；PCF再按照前面相同方法计算上/下行non-GBR数据流的速率范围并下发给UPF设备执行(备选方案是上行non-GBR数据流的速率范围下发给UE执行)。
本公开上述实施例针对5G网络切片用户数据速率限制的需求，提出了增加两个存储在PCF(UDR)设备的签约参数：Slice-UL-AMBR和Slice-DL-AMBR,分别代表网络切片中终端的上/下行最大速率。
本公开上述实施例通过相应的签约参数的储存，计算和分析，以及下发速率限制信息和执行速率限制策略，实现了接入5G系统网络切片中用户的GBR和non-GBR数据流的速率限制。
图6为本公开策略控制功能网元一些实施例的示意图。如图6所示，本公开策略控制功能网元可以包括速率限制模块61，其中：
速率限制模块61，用于在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，对网络切片用户的保证比特速率GBR数据流和不保证比特速率non-GBR数据流进行统一速率限制。
在本公开的一些实施例中，切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求可以包括终端能力标识，其中，终端能力标识用于指示所述用户终端是否支持对于non-GBR数据流的切片会话速率限制功能。
在本公开的一些实施例中，如图6所示，本公开策略控制功能网元还可以包括速率获取模块62和速率比较模块63，其中：
速率获取模块62，用于在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，获取网络切片中终端激活态用户面的当前所有上行数据流速率之和、网络切片中终端激活态用户面的当前所有下行数据流速率之和。
速率比较模块63，用于比较当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率。
速率限制模块61，用于根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制。
在本公开的一些实施例中，速率限制模块61可以用于在当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率、且当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率的情况下，将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围；通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行。
在本公开的一些实施例中，速率限制模块61还可以用于在当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率、且当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率的情况下，将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围；通过会话管理功能网元将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
在本公开的一些实施例中，速率限制模块61还可以用于在当前所有上行数据流速率之和大于网络切片中终端上行最大速率、且有新增GBR数据流的情况下，根据地址解析协议优先级，确定需要停止的地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流，以保证当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率；将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围；通过会话管理功能网元通知无线接入网侧停止地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流；通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行。
在本公开的一些实施例中，速率限制模块61在通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行的情况下，用于将上行non-GBR数据流的速率范围发送给会话管理功能网元；以便会话管理功能网元根据终端能力标识判断用户终端是否支持切片会话速率限制功能，在用户终端支持切片会话速率限制功能的情况下，将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端执行，在用户终端不支持切片会话速率限制功能的情况下，将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
在本公开的一些实施例中，速率限制模块61还可以用于在当前所有下行数据流速率之和大于网络切片中终端下行最大速率、且有新增GBR数据流的情况下，根据地址解析协议优先级，确定需要停止的地址解析协议优先级低于预定优先级的下行GBR数据流，以保证当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率；将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围；通过会话管理功能网元通知无线接入网侧停止地址解析协议优先级低于预定优先级的下行GBR数据流；将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
在本公开的一些实施例中，所述策略控制功能网元可以用于执行实现如上述任一实施例(例如图1-图5任一实施例)所述的网络切片用户数据速率限制方法的操作。
基于本公开上述实施例提供的策略控制功能网元，通过相应的签约参数的储存，计算和分析，以及下发速率限制信息和执行速率限制策略，可以实现接入5G系统网络切片中用户的GBR和non-GBR数据流的速率限制。
本公开上述实施例对于接入网络切片用户建立的数据连接进行速率限制的方案，需要考虑对其中的GBR数据流保证其必须的Guarentee Bit Rate，而对于non-GBR数据流主要是设定一个速率上限范围。
本公开上述实施例可应用于所有5G网络切片数据业务的场景
图7为本公开策略控制功能网元另一些实施例的示意图。如图7所示，本公开策略控制功能网元可以包括存储器71和处理器72，其中：
存储器71，用于存储指令。
处理器72，用于执行所述指令，使得所述策略控制功能网元用于执行实现如上述任一实施例(例如图1-图5任一实施例)所述的网络切片用户数据速率限制方法的操作。
本公开上述实施例是针对网络切片维度的用户数据速率限制的解决方案。本公开上述实施例实现了对网络切片用户的GBR和non-GBR数据流的统一的数据速率限制。在未来部署5G网络切片时，本公开上述实施例能够优化5G网络切片数据流的传输效率。
根据本公开的另一方面，提供一种网络切片用户数据速率限制系统，包括如上述任一实施例(例如图6-图7实施例)所述的策略控制功能网元。
图4和图5实施例还给出了本公开一些实施例中网络切片用户数据速率限制系统的示意图。如图4和图5所示，本公开网络切片用户数据速率限制系统可以包括策略控制功能网元(PCF)1，其中：
策略控制功能网元1，可以用于在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，对网络切片用户的保证比特速率GBR数据流和不保证比特速率non-GBR数据流进行统一速率限制。
在本公开的一些实施例中，如图4和图5所示，策略控制功能网元(PCF)1可以包括UDR。
在本公开的一些实施例中，策略控制功能网元(PCF)1可以实现为如上述任一实施例(例如图6-图7实施例)所述的策略控制功能网元。
在本公开的一些实施例中，如图4和图5所示，所述网络切片用户数据速率限制系统还可以包括会话管理功能网元(SMF)2，其中：
会话管理功能网元2，可以用于在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，向策略控制功能网元请求会话管理策略；接收策略控制功能网元发送的会话管理策略，其中，所述会话管理策略包括上行non-GBR数据流的速率范围、下行non-GBR数据流的速率范围、下行GBR数据流或上行GBR数据流的停止指令；将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行；将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行；通知无线接入网侧停止地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流或下行GBR数据流。
在本公开的一些实施例中，如图4和图5所示，所述网络切片用户数据速率限制系统还可以包括用户终端(UE)3，其中：
用户终端3，可以用于发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求，其中，切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求包括终端能力标识，终端能力标识用于指示所述用户终端是否支持对于non-GBR数据流的切片会话速率限制功能；执行会话管理功能网元2下发的上行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，如图4和图5所示，所述网络切片用户数据速率限制系统还可以包括用户面功能网元(UPF)4，其中：
用户面功能网元4，可以用于执行会话管理功能网元2下发的上行non-GBR数据流的速率范围和/或下行non-GBR数据流的速率范围。
在本公开的一些实施例中，如图4和图5所示，所述网络切片用户数据速率限制系统还可以包括接入和移动性管理功能网元(AMF)5，其中：
接入和移动性管理功能网元5，可以用于在接收到用户终端3发送的网络切片的PDU session(会话)建立/修改请求的情况下，向SMF网元发会话建立或会话修改管理上下文请求。
在本公开的一些实施例中，如图5所示，所述网络切片用户数据速率限制系统还可以包括无线接入网(RAN)6，其中：
无线接入网6，可以用于根据SMF网元的通知，调整GBR流的资源，停止某些优先级低的上行GBR数据流和/或下行GBR数据流。
基于本公开上述实施例提供的网络切片用户数据速率限制系统，硬件方面无改动，只需软件升级。未来部署5G网络切片时，本公开上述实施例能提升GBR和non-GBR数据流的传输效率，以及优化5G网络切片的资源利用率。
根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图1-图5任一实施例)所述的网络切片用户数据速率限制方法。
基于本公开上述实施例提供的计算机可读存储介质，可以针对网络切片维度进行用户数据速率限制，实现了对网络切片终端的GBR和non-GBR数据流进行统一的速率限制，有利于合理配置网络切片资源，优化网络切片中数据流的传输效率。
在上面所描述的策略控制功能网元、会话管理功能网元、用户终端可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (15)

1.一种网络切片用户数据速率限制方法，其特征在于，包括：
在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，策略控制功能网元对网络切片用户的保证比特速率GBR数据流和不保证比特速率non-GBR数据流进行统一速率限制。
2.根据权利要求1所述的网络切片用户数据速率限制方法，其特征在于，策略控制功能网元对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制包括：
策略控制功能网元获取网络切片中终端激活态用户面的当前所有上行数据流速率之和、网络切片中终端激活态用户面的当前所有下行数据流速率之和；
策略控制功能网元比较当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率；
策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制。
3.根据权利要求2所述的网络切片用户数据速率限制方法，其特征在于，策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制包括：
策略控制功能网元在当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率、且当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率的情况下，将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行。
4.根据权利要求3所述的网络切片用户数据速率限制方法，其特征在于，策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制还包括：
策略控制功能网元在当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率、且当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率的情况下，将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的网络切片用户数据速率限制方法，其特征在于，策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制包括：
策略控制功能网元在当前所有上行数据流速率之和大于网络切片中终端上行最大速率、且有新增GBR数据流的情况下，根据地址解析协议优先级，确定需要停止的地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流，以保证当前所有上行数据流速率之和小于等于网络切片中终端上行最大速率；
策略控制功能网元将终端上行最大速率减去当前所有上行GBR数据流的GBR速率总和，作为上行non-GBR数据流的速率范围；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元通知无线接入网侧停止地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行。
6.根据权利要求5所述的网络切片用户数据速率限制方法，其特征在于，切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求包括终端能力标识，其中，终端能力标识用于指示所述用户终端是否支持对于non-GBR数据流的切片会话速率限制功能；
所述策略控制功能网元通过会话管理功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行包括：
策略控制功能网元将上行non-GBR数据流的速率范围发送给会话管理功能网元；
会话管理功能网元根据终端能力标识判断用户终端是否支持切片会话速率限制功能；
会话管理功能网元在用户终端支持切片会话速率限制功能的情况下，将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端执行；
会话管理功能网元在用户终端不支持切片会话速率限制功能的情况下，将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
7.根据权利要求2-4中任一项所述的网络切片用户数据速率限制方法，其特征在于，策略控制功能网元根据当前所有上行数据流速率之和与网络切片中终端上行最大速率、以及当前所有下行数据流速率之和与网络切片中终端下行最大速率的比较结果，对网络切片用户的GBR数据流和non-GBR数据流进行统一速率限制包括：
策略控制功能网元在当前所有下行数据流速率之和大于网络切片中终端下行最大速率、且有新增GBR数据流的情况下，根据地址解析协议优先级，确定需要停止的地址解析协议优先级低于预定优先级的下行GBR数据流，以保证当前所有下行数据流速率之和小于等于网络切片中终端下行最大速率；
策略控制功能网元将终端下行最大速率减去当前所有下行GBR数据流的GBR速率总和，作为下行non-GBR数据流的速率范围；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元通知无线接入网侧停止地址解析协议优先级低于预定优先级的下行GBR数据流；
策略控制功能网元通过会话管理功能网元将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行。
8.一种策略控制功能网元，其特征在于，包括：
速率限制模块，用于在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，对网络切片用户的保证比特速率GBR数据流和不保证比特速率non-GBR数据流进行统一速率限制。
9.根据权利要求8所述的策略控制功能网元，其特征在于，所述策略控制功能网元用于执行实现如权利要求1-7中任一项所述的网络切片用户数据速率限制方法的操作。
10.一种策略控制功能网元，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述策略控制功能网元用于执行实现如权利要求1-7中任一项所述的网络切片用户数据速率限制方法的操作。
11.一种网络切片用户数据速率限制系统，其特征在于，包括如权利要求8-10中任一项所述的策略控制功能网元。
12.根据权利要求11所述的网络切片用户数据速率限制系统，其特征在于，还包括：
会话管理功能网元，用于在用户终端发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求的情况下，向策略控制功能网元请求会话管理策略；接收策略控制功能网元发送的会话管理策略，其中，所述会话管理策略包括上行non-GBR数据流的速率范围、下行non-GBR数据流的速率范围、下行GBR数据流或上行GBR数据流的停止指令；将上行non-GBR数据流的速率范围下发给用户终端或用户面功能网元执行；将下行non-GBR数据流的速率范围下发给用户面功能网元执行；通知无线接入网侧停止地址解析协议优先级低于预定优先级的上行GBR数据流或下行GBR数据流。
13.根据权利要求11或12所述的网络切片用户数据速率限制系统，其特征在于，还包括：
用户终端，用于发起切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求，其中，切片数据会话建立请求或切片数据会话修改请求包括终端能力标识，终端能力标识用于指示所述用户终端是否支持对于non-GBR数据流的切片会话速率限制功能；执行上行non-GBR数据流的速率范围。
14.根据权利要求11或12所述的网络切片用户数据速率限制系统，其特征在于，还包括：
用户面功能网元，用于执行上行non-GBR数据流的速率范围和/或下行non-GBR数据流的速率范围。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的网络切片用户数据速率限制方法。
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