CN115552976A - 用于多路接入数据会话的能量感知流量管理 - Google Patents

用于多路接入数据会话的能量感知流量管理 Download PDF

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CN115552976A CN202180034115.0A CN202180034115A CN115552976A CN 115552976 A CN115552976 A CN 115552976A CN 202180034115 A CN202180034115 A CN 202180034115A CN 115552976 A CN115552976 A CN 115552976A
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Abstract

本文档描述了对在第五代新无线电5G NR无线网络中的蜂窝(130)与非蜂窝接入(180)之间管理用户设备(110)的数据流量的改进。引入了能量感知流量管理器来管理由用户设备(110)通过蜂窝接入(130)和诸如无线局域网WLAN的非蜂窝接入(180)传送的数据流量。能量感知流量管理器使得能够报告用户设备(110)的能量相关信息、用户设备的能量感知流量管理模式、以及响应于与用户设备能量相关的关键事件的接入管理，以及向核心网络实体(140、150、160)报告用户设备接入管理或接入管理模式的变化。通过这样做，能量感知流量管理器使得能够基于用户设备能量的方面进行数据流量管理，这可以减少与通过多路接入传送数据相关联的用户设备能量消耗并延长用户设备的电池寿命。

Description

用于多路接入数据会话的能量感知流量管理
背景技术
无线通信向第五代(5G)标准和技术的演进提供了更高的数据速率和更大的容量，同时提高了可靠性并降低了延时，这增强了移动宽带服务。5G技术还为车载网络、固定无线宽带和物联网(IoT)提供了新的服务类别。
对于各种服务数据流，5G无线系统的蜂窝接入网络提供比传统蜂窝网络更高的数据速率。还可能希望与5G无线系统的蜂窝接入网络一起使用非蜂窝接入网络，诸如无线局域网(WLAN)网络。例如，一些数据流量可以通过非蜂窝接入网络路由，以减少蜂窝网络上的流量拥塞和/或确保蜂窝网络容量可用于无线系统的其他最终用户(例如，非蜂窝接入对其不可用)的数据传输。
然而，在蜂窝接入网络与非蜂窝接入网络之间路由数据流量的传统技术是使用跨大量用户设备供给的以网络为中心的策略来实现的。由于以网络为中心的策略在选择接入网络来路由数据流量时通常没有考虑用户设备的操作状况，所以用户设备可能被网络配置为使用具有过高功耗水平的接入网络或相对于其他可用的网络接入选项增加了热量配置文件。因此，使用以网络为中心的策略路由数据流量可能会缩短用户设备运行时间或者进一步导致用户设备过热，从而导致终端用户体验不佳。
发明内容
提供本发明内容以介绍用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的简化构思。下面在具体实施方式中进一步描述简化构思。本发明内容既不旨在识别要求保护的主题的基本特征，其也不旨在用于确定要求保护的主题的范围。
本公开描述了对在第五代新无线电(5G NR)无线网络中的蜂窝与非蜂窝接入之间管理用户设备的数据流量的改进。引入了能量感知流量管理器来管理由用户设备通过蜂窝接入和诸如无线局域网(WLAN)的非蜂窝接入传送的数据流量。能量感知流量管理器使得能够报告用户设备的能量相关信息、用户设备的能量感知流量管理模式以及响应于与用户设备能量相关的关键事件的接入管理。能量感知流量管理器还能够向诸如5G NR无线网络的用户平面功能的核心网络实体报告用户设备接入管理或接入管理模式的变化。通过这样做，能量感知流量管理器使得能够基于用户设备能量的方面或其他本地状况进行数据流量管理，这可以减少与通过一种或多种不同接入类型传送数据相关联的用户设备能量消耗并延长用户设备的电池寿命。
在一些方面中，描述了一种在无线网络的蜂窝接入与非蜂窝接入之间管理用户设备的数据流量的方法，其中用户设备确定与经由无线网络的基站提供的蜂窝接入的上行链路相关联的第一能量消耗水平。用户设备还确定与由无线网络的无线局域网接入点提供的非蜂窝接入的上行链路相关联的第二能量消耗水平。蜂窝接入和非蜂窝接入由无线网络的用户平面功能(UPF)锚定。基于第一能量消耗水平和第二能量消耗水平，用户设备选择蜂窝接入的上行链路或非蜂窝接入的上行链路中的一个作为用于将数据流量传输到无线网络的上行链路接入。用户设备然后经由所选择的上行链路接入将用户设备的数据流量传输到UPF。
在其他方面中，一种在无线网络的蜂窝接入与非蜂窝接入之间管理用户设备的数据流量的方法包括在用户设备处检测与用户设备能量相关的关键事件。响应于检测到关键事件，用户设备估计用户设备的相应能量消耗水平以经由蜂窝接入的上行链路和非蜂窝接入的上行链路将数据流量传输到无线网络。蜂窝接入和非蜂窝接入由无线网络的UPF锚定。然后，用户设备基于相应能量消耗水平来选择蜂窝接入的上行链路或非蜂窝接入的上行链路作为上行链路接入以将用户设备的数据流量传输到无线网络。然后，用户设备经由所选择的上行链路接入将用户设备的数据流量传输到无线网络的UPF。
在进一步的方面中，一种在无线网络的蜂窝接入与非蜂窝接入之间选择用于到用户设备的下行链路的方法包括由无线网络的UPF经由性能测量功能(PMF)协议向用户设备发送测量报告请求。UPF经由PMF协议从用户设备接收包括蜂窝接入或非蜂窝接入的相应能量相关信息的测量报告。基于相应能量相关信息，UPF选择蜂窝接入的下行链路或非蜂窝接入的下行链路中的一个作为用于将数据流量传输到用户设备的所选择的下行链路接入。然后，UPF经由所选择的下行链路接入将数据流量传输到用户设备。
附图说明
参考以下附图来描述用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的方面。在整个附图中使用相同的数字来引用类似的特征和组件：
图1示出了其中能够实现用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的各个方面的示例无线网络环境。
图2示出了能够实现用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的各个方面的如通常与蜂窝和非蜂窝接入网络相关的示例环境。
图3示出了根据一个或多个方面实现的用户设备与核心网络之间的多路接入数据会话的示例。
图4示出了图3的用户设备和核心网络的示例配置，包括实现用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的各个方面的组件。
图5示出了能够实现用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的各个方面的设备的示例设备图。
图6示出了能够实现用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的各个方面的网络实体的示例设备图。
图7A示出了根据能量感知流量管理的方面选择上行链路接入或下行链路接入以引导数据流量的设备之间的数据和控制事务的示例细节。
图7B示出了根据能量感知流量管理的方面切换上行链路接入或下行链路接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。
图7C示出了根据能量感知流量管理的方面在上行链路接入或下行链路接入中分割数据流量的设备之间的数据和控制事务的示例细节。
图7D示出了根据能量感知流量管理的方面合并分割的上行链路和下行链路接入以提供单个接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。
图8A示出了根据能量感知流量管理模式通过上行链路接入或下行链路接入引导的数据流量的设备之间的数据和控制事务的示例细节。
图8B示出了根据能量感知流量管理模式切换上行链路接入或下行链路接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。
图8C示出了根据能量感知流量管理模式在上行链路接入或下行链路接入中分割数据流量的设备之间的数据和控制事务的示例细节。
图8D示出了根据能量感知流量管理模式合并分割的接入以提供单个接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。
图9示出了根据一个或多个方面的用于响应于与用户设备能量相关的关键事件而切换上行链路接入或下行链路接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。
图10示出了如通常与基于由用户设备提供的能量相关信息来选择下行链路接入以引导数据流量相关的能量感知流量管理的示例方法。
图11示出了根据能量感知流量管理的方面向无线网络的用户平面功能提供用户设备的能量相关信息以促进下行链路接入选择的示例方法。
图12A示出了如通常与基于无线网络的蜂窝和非蜂窝接入的相应能量消耗来选择上行链路接入相关的能量感知流量管理的示例方法。
图12B示出了如通常与基于无线网络的蜂窝和非蜂窝接入的相应能量消耗来在上行链路接入中分割数据流量相关的能量感知流量管理的示例方法。
图13示出了根据本文描述的技术的方面响应于与用户设备能量相关的关键事件而切换上行链路接入的示例方法。
图14示出了根据本文描述的技术的方面的如通常与覆盖用户设备的主动引导模式相关的能量感知流量管理的示例方法。
具体实施方式
本公开描述了对在第五代新无线电(5G NR)无线网络中的蜂窝与非蜂窝接入之间管理用户设备的数据流量的改进。引入了能量感知流量管理器来管理由用户设备通过蜂窝接入和诸如无线局域网(WLAN)的非蜂窝接入传送的数据流量。能量感知流量管理器使得能够报告用户设备的能量相关信息、用户设备的能量感知流量管理模式以及响应于与用户设备电池状态相关的关键事件的接入选择(例如，用于接入引导或切换)。能量感知流量管理器还可以向诸如5G NR无线网络的用户平面功能的核心网络实体报告用户设备接入选择或流量管理模式的变化。通过这样做，能量感知流量管理器使得能够基于用户设备电池状态或热状况的方面进行数据流量管理，数据流量管理可以包括流量引导、切换或分割。这可以减少与通过一种或多种不同接入类型传送数据相关联的用户设备能量消耗并延长用户设备的电池寿命。
与传统的接入流量引导、切换和分割(ATSSS)相比，本文描述的技术使得用户设备能够基于用户设备的接入和/或其他状况的相应能量消耗水平在蜂窝与非蜂窝接入之间引导、切换或分割数据流量。如本文所述，能量感知流量管理的方面可以包括流量引导以选择通过其传输数据流量的蜂窝接入或非蜂窝接入。替代地或另外地，能量感知流量管理的方面可以包括流量切换以在蜂窝接入或非蜂窝接入之间移交数据流量。能量感知流量管理的方面还包括流量分割以在蜂窝接入或非蜂窝接入的聚合带宽之间分割数据流量，和/或组合分割的接入以提供用于数据流量的单个接入的接入合并。例如，如本文所述的能量感知管理模式可以使得用户设备能够选择或切换到消耗更低量的能量的上行链路接入，从而减少由用户设备的无线收发器与无线网络传送数据流量消耗的能量并延长用户设备的电池寿命。在一些情况下，用户设备覆盖其他类型的引导模式(例如，ATSSS引导模式)以将数据流量指引到更低能量接入，诸如当用户设备的电池容量下降到预定义阈值以下时。用户设备可以被配置有能量感知流量管理器、能量感知管理模式或能量感知规则，以使得用户设备能够基于用户设备的能量相关信息或其他本地状况来在蜂窝与非蜂窝接入之间引导、切换或分割数据流量以减少用户设备的能量消耗，从而延长用户设备运行时间或减轻与过热的用户设备相关联的影响。
在一些方面，用于多路接入数据会话的能量感知流量管理提供新的流量管理模式、引导模式增强、协议消息和规则，以支持对通过一个或多个并发蜂窝和/或非蜂窝接入的流量的能量感知管理。所描述的方面还可以使得用户设备能够基于能量消耗或本地状况来管理上行链路接入，以及向网络报告能量相关信息以促进基于用户设备的能量相关信息的下行链路接入管理。
虽然用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的所述系统和方法的特征和构思能够在任何数量的不同环境、系统、设备和/或各种配置中实现，但是在以下示例设备、系统和配置的上下文中描述用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的方面。
示例环境
图1示出了示例环境100，其包括用户设备110(UE 110)。用户设备110能够通过蜂窝接入(例如，3GPP接入)的无线通信链路102(无线链路102)与基站120通信。为简单起见，用户设备110被实现为智能电话，但可以被实现为任何合适的计算或电子设备，诸如移动通信设备、住宅网关、调制解调器、蜂窝电话、游戏设备、导航设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、智能家电、基于车辆的通信系统、或诸如传感器或执行器的物联网(IoT)设备。基站120(例如，演进型通用陆地无线电接入网络Node B、E-UTRAN Node B、演进型Node B、eNodeB、eNB、下一代Node B、gNode B、gNB、ng-eNB等)可以在宏小区、微小区、小小区、微微小区、分布式基站等或其任何组合或未来演进中实现。
基站120使用无线链路102与用户设备110通信，无线链路102可以实现为与蜂窝接入(例如，3GPP接入)相关联或通过蜂窝接入提供的任何合适类型的无线链路。无线链路102包括控制和数据通信，诸如从基站120传送到用户设备110的数据和控制信息的下行链路、从用户设备110传送到基站120的其他数据和控制信息的上行链路、或两者。在各方面中，无线链路还能够将控制信息从核心网络(例如，5G核心网络140)运送到用户设备110，包括经由核心网络的接入和移动性功能150(AMF 150)来自策略控制功能270(PCF 270)的ATSSS规则(例如，ATSSS规则350)。无线链路102可以包括使用任何合适的通信协议或标准或通信协议或标准的组合实现的一个或多个无线链路(例如，无线电链路)或承载，通信协议或标准诸如为第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)、第五代新无线电(5G NR)等。可以在载波聚合或多连接性技术中聚合多个无线链路102以为用户设备110提供更高的数据速率。来自多个基站120的多个无线链路102可以被配置用于与用户设备110的协作多点(CoMP)通信。
基站120和任何附加基站统称为无线电接入网络130(RAN 130、5G NR RAN、NRRAN、演进型通用陆地无线电接入网络130或E-UTRAN 130)，它们经由第五代(5G)核心140(5GC 140)网络连接以形成无线运营商网络。5GC包括提供控制平面功能的接入和移动性功能150(AMF 150)，诸如蜂窝网络中的多个用户设备110的注册和认证、授权、移动性管理等。AMF 150与RAN 130中的基站120通信并且还经由基站120与多个用户设备110通信。5GC 140包括作为将基站120连接到互联网170的网关的用户平面功能160(UPF 160)。为了清楚起见，5GC 140可以包括从图1中省略的附加特征。用户设备110可以经由5GC 140连接到公共网络，诸如互联网170，以与远程服务(未示出)交互。
用户设备110还能够通过连接到5GC 140的非蜂窝接入180连接到5GC 140。非蜂窝接入180可以包括不可信非3GPP接入和/或可信非3GPP接入。示例环境100的非蜂窝接入180被示为不可信非3GPP接入架构，其中不可信非3GPP接入经由诸如参考图2描述的N3IWF210的非3GPP互通功能(N3IWF)连接到5GC。替代地或另外地，所示架构可以包括经由可信非3GPP网关功能(TNGF)连接到5GC140的可信非3GPP接入，下文参考可信非3GPP接入网络(TNAN)对其进行描述。在该示例中，用户设备110使用到连接到5GC 140的WLAN接入点190的无线局域网(WLAN)连接104连接到5GC 140。WLAN接入点190可以位于用户家、办公室、机场、咖啡店等中。每个WLAN接入点190可以独立操作，诸如在用户家中，可以是企业网络的一部分，或者可以作为由无线网络运营商运营的WLAN接入点的公共网络的一部分来操作。WLAN无线网络运营商可以与RAN 130的运营商相同或不同于RAN 130的运营商。
图2示出了其中能够实现用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的方面的示例环境200。在各个方面中，能量感知流量管理模式、增强型ATSSS引导模式和能量感知报告过程由示例环境200的实体实现。在该示例中，无线运营商网络实现公共陆地移动网络202(PLMN202)，其包括蜂窝接入204，为了视觉清楚起见，将其示为RAN 130的单个基站120。示例环境200还包括非蜂窝接入180，诸如可通过一个或多个WLAN接入点190(未示出)接入。通常，用户设备110通过蜂窝接入204和/或非蜂窝接入180与PLMN 202的5G核心或其他网络核心建立并维持一个或多个并发连接。
PLMN 202的5G核心包括用户平面功能(UPF)，如UPF 160所示，其是(如果非蜂窝接入180是不可信的，经由非3GPP互通功能210(N3IWF 210))将基站120和非蜂窝接入180连接到互联网170的网关。UPF 160还用作用户设备110通过其通过蜂窝接入204和/或非蜂窝接入180传送数据的协议数据单元(PDU)会话的锚点或终端。由UPF 160实现性能测量功能240(PMF 240)以根据一个或多个方面来测量用户设备或网络性能的各种参数，诸如接入可用性、往返定时和能量相关信息。基站120和N3IWF 210分别经由N3接口在220和221处连接到UPF 160。UPF 160连接到互联网，通过其远程服务250可在222处经由N6接口接入。UPF 160还在223处经由N4接口连接到5G核心网络的会话管理功能260(SMF 260)。
为了完成对通用网络架构的描述，5G核心网络的接入和移动性功能150(AMF 150)分别在224和225处经由N11接口和N15接口连接到SMF 260和策略控制功能270(PCF 270)。PCF 270在226处经由N7接口连接到SMF 260并向诸如用户设备110、SMF 260和UPF 160的其他网络实体提供数据流量管理策略，包括能量感知流量管理策略和规则。在各方面中，PCF270推送包括在用户设备110处相对于上行链路接入强制执行并且在UPF 160处相对于下行链路接入强制执行的所描述的能量感知流量管理引导模式、规则或功能的ATSSS策略。例如，PCF 270能够将包括指定如本文所述的流量引导功能和引导模式的能量感知规则的能量感知流量管理策略推送到用户设备110。
替代地或另外地，PCF 270可以提供经修改以使得用户设备110能够执行能量感知流量管理的各个方面(诸如参考图7至14描述的控制、信令、和/或方法操作)的非能量感知ATSSS规则或引导模式。PCF 270还可以向用户设备110和UPF 160提供相应的ATSSS策略，其包括多路径TCP或ATSSS下层(ATSSS-LL)引导功能、测量辅助信息或网络引导功能信息的指示。对于ATSSS-LL引导功能，测量辅助信息提供网络地址，用于报告蜂窝和非蜂窝接入的相应测量结果。对于多路径TCP引导功能，网络引导功能信息指示对用户设备与核心网络之间的通信有用的用户设备IP地址和代理网络IP地址。
基站120和N3IWF 210分别在227和228处经由N2接口连接到AMF 150以用于控制平面信令。参考蜂窝接入204，用户设备在229和230处经由N2接口和N1接口分别连接到基站120和AMF 150。基站120能够诸如根据能量感知流量管理的方面在220处经由N3接口将用户设备110的用户平面流量路由或隧道传输到UPF。非蜂窝接入180能够经由不可信接入或可信接入提供非蜂窝接入(例如，非3GPP接入)。在该示例中，非蜂窝接入180被配置为经由N3IWF 210连接到5G核心的AMF 150和UPF 160的不可信接入。非蜂窝接入180在231和232处分别经由Y1接口和Y2接口连接到用户设备110和N3IWF 210。用户设备110在233和234处经由相应的NWu和N1接口连接到N3IWF 210和AMF 150。N3IWF 210或可信非3GPP网关能够诸如根据能量感知流量管理的各个方面在221处经由N3接口将用户设备110的用户平面流量路由或隧道传输到UPF。
替代地或另外地，非蜂窝接入180可以包括可信非3GPP网关功能(TNGF)，其经由相应的N1、N2和N3接口连接到AMF 150和UPF 160，而无需中介N3IWF 210。例如，可信非3GPP接入网络(TNAN，未示出)可以包括TNGF和可信非3GPP接入点(TNAP，例如AP 190)，用户设备110能够通过该接入点通过可信非3GPP接入传输数据。用户设备110经由Yt接口连接到TNAP，并且通过TNAP经由NWt接口连接到TNGF。用户设备110还通过TNAN经由N1接口连接到AMF 150。TNGF继而经由N2接口连接到AMF，并且能够诸如根据能量感知流量管理的各个方面经由N3接口将用户设备110的用户平面流量路由或隧道传输到UPF。
尽管示出为通过基站120和非蜂窝接入180提供连接性，但是PLMN 202的5G核心可以通过任何合适数量或组合的蜂窝接入或非蜂窝接入向用户设备提供连接性。例如，用户设备110可以通过RAN和5G无线网络的可信非蜂窝接入网络建立并发数据会话。替代地或另外地，用户设备110和核心网络功能的控制和数据通信可以经由图2中所示的对应接口来遍历环境200的一个或多个中间实体。例如，用户设备110可以在233和221处分别经由NWu接口和N3接口通过非蜂窝接入180和N3IWF 210与UPF 160通信。因此，本文描述的各种实体之间的通信能够使用任何合适的路径通过诸如参考图2描述的那些的对应网络连接、节点、参考点、接口和/或中继来实现。
图3在300处示出了根据一个或多个方面实现的用户设备与核心网络之间的多路接入数据会话的示例。用户设备110通过多路接入协议数据单元(PDU)会话310(MA-PDU310)与5G核心网络140建立并通信数据流量。这样做，UPF 160能够与5G核心网络的SMF 260交互，以通过一个或多个并发蜂窝或非蜂窝接入建立或修改相应的数据会话，以促进多路接入PDU会话310。通常，用户设备110和5G核心网络140将多路接入PDU会话310实现为PDU会话，其中数据流(例如，服务数据流)通过蜂窝和/或非蜂窝接入的相应上行链路和下行链路提供服务。能够在蜂窝与非蜂窝接入之间传输的数据会话的上下文信息包括与诸如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和/或互联网协议(IP)的协议、IP地址、用户身份信息、服务质量(QoS)参数、端口号等相关的上下文。
在本示例中，用户设备110的数据流量能够经由蜂窝接入204传输，蜂窝接入204被示为包括一个或多个基站120的RAN 130(例如，NR RAN)。替代地或另外地，用户设备110的数据流量能够经由非蜂窝接入180传输，非蜂窝接入180被示为WLAN接入点190的WLAN 320。非蜂窝接入180的WLAN 320可以被实现为与网络运营商(例如，TNAN)相关联的可信WLAN网络325或与网络运营商不相关联的不可信WLAN 330。或者，非蜂窝接入180可以包括有线网络340，用户设备110通过该有线网络340与5G核心网络140通信。
多路接入PDU会话310是根据分别由用户设备110和UPF 160实现的接入流量引导、切换和分割规则350(ATSSS规则350)和N4规则380建立和管理的。由UPF 160使用的N4规则能够对应于用户设备110的ATSSS规则350。如本文所述，ATSSS规则和能量感知增强可以应用于在用户设备110或UPF 160处应用的规则集中的任一个或两者以用于数据流量管理。SMF 260可以从由PCF 270提供的策略和计费控制规则(PCC规则)和ATSSS策略控制信息导出N4规则。ATSSS规则350和N4规则380指定流量引导功能和引导模式，用户设备110和UPF160通过其经由多路接入PDU会话310通过蜂窝接入204和非蜂窝接入180传输数据流量。
通常，ATSSS引导模式指定用户设备110和/或UPF 160如何通过蜂窝接入204(例如，3GPP接入)和非蜂窝接入180的相应上行链路和下行链路为特定数据流(诸如用户设备110的服务数据流(SDF))分布(例如，引导、切换或分割)流量。除了本文描述的能量感知流量管理模式之外，用户设备110能够被配置为实现其他非能量感知流量引导模式(例如，ATSSS引导模式)，其包括主动待机模式、最小延迟模式、负载平衡模式、基于优先级的模式等。在各方面中，ATSSS规则350和N4规则380可以包括使得用户设备110能够基于用户设备的本地状况360(诸如电池电量、组件温度或其他能量相关参数)来引导、切换和/或分割流量的能量感知流量管理规则402和456。在一些方面中，能量感知流量管理规则402基于用户设备能量或本地状况360来指定用户设备110何时能够覆盖非能量感知流量引导模式。替代地或另外地，能量感知流量规则456可以使得UPF 160能够基于从用户设备110接收的能量感知消息(例如，PMF协议消息)来引导、切换或分割下行链路流量。为了实现能量感知或能量敏感流量管理，用户设备110可以包括能量感知流量管理器370，其参考图4更详细地描述。
图4示出了图3的用户设备110和5G核心网络140的示例配置，包括实现用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的各个方面的组件。尽管参考用户设备或核心网络进行了描述，但图4中所示的组件仍可以体现在其他实体上或跨无线网络的多个实体分布，以实现能量感知流量管理。在各方面中，用户设备110用包括能量感知规则402和能量感知流量管理模式404的ATSSS规则350来实现，这使得用户设备110能够基于能量相关信息406来管理跨不同接入技术的数据流量。能量感知流量管理模式404可以指定用户设备110如何以及何时基于用户设备的本地状况360或能量相关信息406来在蜂窝接入204和/或非蜂窝接入180上引导、切换或分割数据流量。例如，能量感知规则402可以指定用户设备110如何以及何时基于能量相关信息406(诸如响应于低电池电量或用户设备过热)覆盖主动流量引导模式(正在使用的或当前选择的ATSSS引导模式)。替代地或另外地，能量感知流量管理模式404可以指引或使得用户设备110在消耗用户设备的更低量的能量的接入(例如，更低能量接入)的上行链路中引导、切换或分割数据流量以与无线网络通信数据流量。
能量相关信息406是根据用户设备110的本地状况360确定的，本地状况360包括电池状态408、能量消耗410、热状况412、位置信息414或其他能量相关特性。电池状态408能够指示剩余电池容量、电池容量水平或用户设备110的电池或电池组中剩余的能量的量。能量消耗410包括由用户设备的组件消耗的相应能量水平。例如，能量消耗410可以包括由蜂窝收发器经由蜂窝接入传送数据流量消耗的能量水平和由非蜂窝收发器经由非蜂窝接入传送数据流量消耗的另一能量水平。在一些方面中，能量感知流量管理器基于由用户设备为传输而调度或计划的数据量和相应接入网络的数据速率来确定蜂窝或非蜂窝收发器的能量消耗水平。
热状况412可以指示用户设备110的组件(诸如处理器或收发器)过热并且在不减少能量消耗的情况下可能导致用户设备功能的丧失。替代地，热状况可以指示用户设备110过热或者在不减少用户设备的能量消耗的情况下用户设备的功能会受损或将变得受损。位置信息414包括用户设备的地理位置，其有用于确定到其他网络实体(例如，基站或接入点)的相对距离和估计用于与那些实体通信的相应发射功率。
在一些方面中，能量感知流量管理器370与用户设备110的组件交互以确定用户设备110的能量相关信息406，以实现用于多路接入数据会话的能量感知流量管理。例如，能量感知流量管理器370监控电池状态408和热状况412以确定何时激活能量感知流量管理模式404或覆盖另一引导模式以促进在低能量接入中选择、切换或分割以节省用户设备的能量。用于更高层或更低层流量引导的用户设备的引导功能选项包括多路径TCP功能416和ATSSS更低层功能418，其适用于更高层流量。多路径TCP协议在协议栈中的IP层之上执行，并且使得能够与UPF 160的多路径TCP代理通信以实现TCP流量的能量感知管理。
5G核心网络140包括具有用于测量与通过多路接入与用户设备110通信相关联的各种参数的性能测量功能240(PMF 240)的UPF 160。在各方面中，UPF 160的PMF 240被配置为实现能量感知PMF协议454，其使得用户设备110能够向UPF 160报告或指示基于能量的参数，诸如从用户设备的本地状况360导出的能量相关信息406。在一些情况下，能量感知PMF协议454包括针对用户设备能量的关键状况或事件(例如，过热或低电池电量)的测量报告、关键状况的类型、关键状况的停止、被配置为指示优选下行链路的字段或信息元素、用于分割下行链路流量的比率等。能量感知PMF协议454还能够包括增强的接入可用性报告，其使得用户设备110能够向UPF 160报告非优选接入为不可用以使得或指引(例如，请求)UPF160从能量角度选择或者切换到由用户设备优选的接入。替代地或另外地，PCF 270能够被配置为允许或禁止能量感知测量报告，或者限制用户设备110发送通知的频率，或者与用户设备能量相关的报告，诸如关键用户设备能量状况或事件的通知。
5G核心网络140还可以包括具有能量感知规则456的N4规则380的实例，其使得核心网络能够基于用户设备110的能量相关信息406来管理跨不同接入技术的数据流量。例如，N4规则380的能量感知规则456可以指定UPF 160如何或何时将用户设备110的下行链路流量重定向到与由用户设备选择的更低能量接入相对应的接入。多路径TCP代理功能458使得能够经由多路径TCP功能416与用户设备110进行通信，以协调通过蜂窝接入204和非蜂窝接入180的TCP流量的能量感知管理。
示例设备
图5示出了蜂窝接入204的用户设备110和基站120的示例设备图500。用户设备110和基站120可以包括为了清楚起见从图5中省略的附加功能和接口。用户设备110包括天线502、射频前端504(RF前端504)、LTE收发器506和用于与5G NR接入或RAN 130的其他蜂窝接入的基站120通信的5G NR收发器508。用户设备110的RF前端504能够将LTE收发器506和5GNR收发器508耦合或连接到天线502以促进各种类型的无线通信。用户设备110的天线502可以包括被配置为彼此相似或不同的多个天线的阵列。天线502和RF前端504能够被调谐到和/或可调谐到由3GPP LTE和5G NR通信标准定义并由LTE收发器506和/或5G NR收发器508实现的一个或多个频带。此外，天线502、RF前端504、LTE收发器506和/或5G NR收发器508可以被配置为支持用于与基站120的通信的发射和接收的波束成形。通过示例而非限制，天线502和RF前端504能够被实现用于在由3GPP LTE和5G NR通信标准定义的低于千兆赫频带、低于6GHZ频带和/或高于6GHz频带中操作。
用户设备110还包括处理器510和计算机可读存储介质512(CRM 512)。处理器510可以是由多种材料组成的单核处理器或多核处理器，诸如硅、多晶硅、高K电介质、铜等。本文所述的计算机可读存储介质不包括传播信号。CRM 512可以包括可用于存储用户设备110的设备数据514的任何合适的存储器或存储设备，诸如随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、非易失性RAM(NVRAM)、只读存储器(ROM)或闪存存储器。设备数据514包括可由处理器510执行的用户数据、多媒体数据、波束形成码本、应用和/或用户设备110的操作系统以实现用户平面通信、控制平面信令以及与用户设备110的用户交互。
CRM 512还包括ATSSS规则350、本地状况360和能量感知流量管理器370的实例，其可以根据本文描述的各个方面来实现。替代地或另外地，能量感知流量管理器370可以全部或部分实现为与用户设备110的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路。在至少一些方面中，能量感知流量管理器370配置RF前端504、LTE收发器506和/或5G NR收发器508以实现如本文所述的用于能量感知流量管理的技术。
用户设备110包括实现WLAN站(STA)的功能的WLAN收发器516。WLAN收发器516可以耦合到RF前端504和天线502，可以包括RF前端和天线，或两者。能量感知流量管理器370可以控制5G NR收发器508和WLAN收发器516的配置和操作以协调在WLAN和蜂窝频带中的操作，或者5G NR收发器508和WLAN收发器516的配置和操作可以以任何合适的方式在能量感知流量管理器370与相应的收发器之间分布。WLAN收发器516被配置为在任何WLAN频带中并使用IEEE 802.11规范中定义的任何协议来操作。WLAN收发器516还可以被配置为支持波束成形的通信。
图5中所示的基站120的设备图包括单个网络节点(例如，gNode B)。基站120的功能可以跨多个网络节点或设备分布，并且可以以适合于执行本文描述的功能的任何方式分布。基站120包括用于与用户设备110通信的天线552、射频前端554(RF前端554)、一个或多个LTE收发器556和/或一个或多个5G NR收发器558。基站120的RF前端554能够将LTE收发器556和5G NR收发器558耦合或连接到天线552以促进各种类型的无线通信。基站120的天线552可以包括被配置为彼此相似或不同的多个天线的阵列。天线552和RF前端554能够被调谐到和/或可调谐到由3GPP LTE和5G NR通信标准定义并由LTE收发器556和/或5G NR收发器558实现的一个或多个频带。另外地，天线552、RF前端554、LTE收发器556和/或5G NR收发器558可以被配置为支持用于与用户设备110的通信的发射和接收的诸如大规模MIMO的波束成形。
基站120还包括处理器560和计算机可读存储介质562(CRM562)。处理器560可以是由多种材料组成的单核处理器或多核处理器，诸如硅、多晶硅、高K电介质、铜等。CRM 562可以包括可用于存储基站120的设备数据564的任何合适的存储器或存储设备，诸如RAM、SRAM、DRAM、NVRAM、ROM或闪存存储器。设备数据564包括基站120的网络调度数据、无线电资源管理数据、波束成形码本、应用和/或操作系统，它们可由处理器560执行以实现与用户设备110的通信。
CRM 562还包括基站管理器566。替代地或另外地，基站管理器566可以全部或部分实现为与基站120的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路。在至少一些方面中，基站管理器566配置LTE收发器556和5G NR收发器558用于与用户设备110的通信以及与核心网络的通信。基站120包括基站间接口568，诸如Xn和/或X2接口，基站管理器566将其配置为在另一个基站120之间交换用户平面和控制平面数据，以管理通信基站120与用户设备110的通信。基站120包括核心网络接口570，基站管理器566将其配置为与核心网络功能和实体交换用户平面和控制平面数据。该核心网络接口570可以包括用于与5G核心网络连接的接口，诸如参考图2描述的N1和N2接口。
图6在600处示出了WLAN AP 190和核心网络服务器650的示例设备图。WLAN AP190和核心网络服务器650可以包括为了清楚起见从图5中省略的附加功能和接口。WLAN AP190包括天线602、射频前端604(RF前端604)、被配置用于与用户设备110进行WLAN通信的一个或多个收发器606。RF前端604能够将收发器606耦合或连接到天线602以促进各种类型的无线通信。WLAN AP 190的天线602可以包括被配置为彼此相似或不同的多个天线的阵列。天线602和RF前端604能够被调谐到和/或可调谐到由IEEE 802.11通信标准(例如，Wi-Fi6E)定义并由收发器606实现的一个或多个频带。另外地，天线602、RF前端604和/或收发器606可以被配置为支持用于与用户设备110的通信的发射和接收的波束成形。
WLAN AP 190还包括处理器608和计算机可读存储介质610(CRM 610)。处理器608可以是由多种材料组成的单核处理器或多核处理器，诸如硅、多晶硅、高K电介质、铜等。CRM610可以包括有用于存储WLAN AP 190的设备数据612的任何合适的存储器或存储设备，诸如RAM、SRAM、DRAM、NVRAM、ROM或闪存存储器。设备数据612包括WLAN AP 190的网络调度数据、无线电资源管理数据、应用和/或操作系统，它们可由处理器608执行以实现与用户设备110的通信。
CRM 610还包括接入点管理器614，在一种实施方式中，该接入点管理器614体现在CRM 610上(如所示)。替代地或另外地，接入点管理器614可以全部或部分实现为与WLAN AP190的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路。在至少一些方面中，接入点管理器614配置收发器606用于与用户设备110的通信，以及经由核心网络接口616与核心网络140的诸如N3IWF的网关功能的用户平面和控制平面数据的通信。
核心网络服务器650可以提供通过蜂窝接入204或非蜂窝接入180启用的核心网络140中的功能、实体、服务和/或网关中的全部或部分。核心网络140中的每个功能、实体、服务和/或网关可以作为核心网络140中的服务提供，跨多个服务器分布，或体现在专用服务器上。例如，核心网络服务器650可以提供AMF 150、UPF 160、PCF 270、SMF 260、N3IWF 210或其他非蜂窝网关功能的服务或功能中的全部或部分。核心网络服务器650被示为体现在包括处理器652和计算机可读存储介质654(CRM 654)的单个服务器上。处理器652可以是由多种材料组成的单核处理器或多核处理器，诸如硅、多晶硅、高K电介质、铜等。CRM 654可以包括有用于存储核心网络服务器650的设备数据656的任何合适的存储器或存储设备，诸如RAM、SRAM、DRAM、NVRAM、ROM、磁介质驱动器或闪存存储器。设备数据656包括用于支持核心网络功能或实体和/或可由处理器652执行的核心网络服务器650的操作系统的数据。
CRM 654还包括一个或多个核心网络应用658，其在一种实施方式中体现在CRM654上(如所示)。一个或多个核心网络应用658可以实现AMF 150、UPF 160、PCF 270、SMF260、N3IWF 210或其他非蜂窝网关功能(例如，可信WLAN网关)的功能。替代地或另外地，一个或多个核心网络应用658可以全部或部分实现为与核心网络服务器650的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路。核心网络服务器650还包括用于使用本文描述的任何网络接口与核心网络140、基站120或WLAN 320中的其他功能或实体进行用户平面和控制平面数据的通信的核心网络接口660。
能量感知流量管理操作
为了克服能量相关问题，诸如减少运行时间和过热，能量感知流量管理器370基于能量相关信息通过不同的上行链路和下行链路接入来路由用户设备110的数据流量。在各方面中，能量感知流量管理器370使用能量感知流量管理模式、引导模式增强或测量报告来通过更低能量接入路由或指引数据流量。通过这样做，减少了用户设备110的能量消耗，这能够延长用户设备运行时间或减轻与用户设备过热相关联的影响。
图7A至图9提供了通过能量感知流量管理的一个或多个方面启用的无线网络接入引导、切换和分割的一些示例。所描述的示例包括流量引导的能量感知实现以选择接入以引导新数据流过，以及流量切换以将数据流量从一个接入移交到另一个接入。这些示例还包括流量分割的能量感知方面，以在多个接入的聚合带宽之间分割数据流量，以及组合分割的接入以提供用于传输数据流量的单个接入的接入合并。
参考图7A至图9描述的各种操作能够由参考图1至6描述的任何实体结合图7A至图9的其他示例的操作或结合图10至14中所示的方法的操作来执行。例如，用户设备110能够通过基于用户设备的电池电量高于预定义阈值而选择的蜂窝接入204的上行链路引导新数据流量流。响应于电池电量低于预定义阈值，用户设备110能够根据所描述的能量感知流量管理的方面将数据流量切换到非蜂窝接入180的上行链路，或者在蜂窝接入204与非蜂窝接入180的上行链路之间分割数据流量来减少用户设备的能量消耗。
一般来说，图7A至图9示出了通过蜂窝或非蜂窝接入经由一个或多个移动发起的数据上行链路和一个或多个移动终止的数据下行链路进行通信的设备之间的数据和控制事务的示例细节。在示例环境100、200的上下文和图7A至图9的示例中，用户设备110经由通过RAN 130(蜂窝接入204)和/或WLAN 320(非蜂窝接入180)提供的一个或多个移动发起的数据上行链路将数据流量发射到5G核心网络140的UPF160。用户设备110的能量消耗量对应于移动发起的数据上行链路的使用，其可以包括用于通过相应的移动发起的数据上行链路将数据流量传输到RAN 130的基站120或非蜂窝接入180的WLAN AP 190的发射功率。例如，与接入的移动发起的数据上行链路相关联的能量消耗可以包括由用户设备110用于维持发射器(或收发器)(例如，维持上行链路连接)的发射就绪空闲模式、对用户设备的数据进行排队和处理以进行发射、或通过移动发起的数据上行链路(例如，无线链路)将数据发射到基站或接入网络的接入点的能量。因此，能量感知流量管理可以通过在比另一个接入消耗更少的能量来将用户设备的数据传输到无线网络的UPF 160的接入的移动发起的数据上行链路中引导、切换或分割数据流量来减少用户设备110的能量消耗。
关于下行链路数据流量，用户设备110经由通过RAN 130(蜂窝接入204)和/或非蜂窝接入180提供的一个或多个移动终止的数据下行链路从5G核心网络140的UPF 160接收数据流量。用户设备110的一些能量消耗量对应于这些移动终止的数据下行链路的使用，其可以包括用于从RAN 130的基站120或非蜂窝接入180的WLAN AP 190通过相应的移动终止的数据下行链路接收数据流量的能量。例如，与接入的移动终止的数据下行链路相关联的能量消耗可以包括由用户设备110用于维持接收器(或收发器)的接收就绪空闲模式(例如，维持下行链路连接)以及接收、解码和排队从接入网络的基站或接入点通过移动终止的数据下行链路(例如，无线链路)传输数据的能量。
尽管与移动终止的数据下行链路相关联的这种能量消耗可能小于数据上行链路的能量消耗(例如，上行链路发射功率)，但是能量感知流量管理的方面可以通过在用户设备的所选择的移动发起的数据上行链路的相同接入的互反的移动终止的数据下行链路中引导、切换或分割数据流量来减少用户设备110的能量消耗。例如，这可以使得用户设备110能够关闭不同接入的接收器(或收发器)，同时使用相同接入的互反的上行链路和下行链路来向UPF 160传输数据流量和从UPF 160传输数据流量。参考图7A至图9描述的以下示例仅是可以如何实现能量感知流量管理的方面以在移动发起的数据上行链路和/或移动终止的数据下行链路中切换、引导或分割数据流量以减少用户设备的能量消耗的几个示例。
参考以下示例，图7A提供了选择上行链路接入或选择下行链路接入以引导数据流量的示例。图7B提供了切换上行链路接入或切换下行链路接入的示例。图7C提供了在上行链路接入中分割数据流量或在下行链路接入中分割数据的示例。图7D提供了合并分割的接入以提供用于传输数据流量的单个接入的示例。图8A提供了根据能量感知流量管理模式通过上行链路接入或下行链路接入引导数据流量的示例。图8B提供了根据能量感知流量管理模式切换上行链路接入或切换下行链路接入的示例。图8C提供了根据能量感知流量管理模式在上行链路接入或下行链路接入中分割数据流量的示例。图8D提供了根据能量感知流量管理模式合并分割的接入以提供单个接入的示例。图9提供了响应于与用户设备能量相关的关键事件而切换上行链路接入和下行链路接入的示例。
在示例中，用户设备110和UPF 160可以使用能量感知PMF协议454来交换数据和控制信息，这使得用户设备能够向UPF 160指示各种能量相关信息406。能量相关信息可以包括用于到用户设备的下行链路的优选接入的指示。该指示可以有效使得或指引核心网络选择优选接入，其可以包括与由用户设备选择的上行链路相同的接入中的下行链路以节省用户设备能量。或者，用户设备110可以通过增强的可用性报告将非优选接入声明或指示为对UPF 160不可用，这能够使得UPF160选择用户设备110的优选接入。由用户设备110发送的测量报告还可以包括用户设备的能量相关信息406，指示对能量感知流量管理模式404的用户设备支持，或者指示对各种能量相关测量报告增强的用户设备支持(例如，能量感知PMF协议454)。
图7A在700处示出了能量感知流量引导的示例，其中用户设备110或能量感知流量管理器370选择用于引导数据流量的接入，诸如当用户设备启动新数据流(例如，新的SDF)时。在测量报告过程的上下文中呈现示例，但是参考图7A描述的用于接入流量引导的操作可以由用户设备110或5GC 140的UPF 160中的任一个独立于测量报告过程而启动或执行，诸如参考图8A或图10至12A所描述的。
UPF 160在702处经由UPF 160的PMF 240向用户设备110发送测量报告请求。测量报告请求包括用于测量用户设备110的能量相关信息406的参数，诸如接入的能量消耗水平(例如，相应的发射功率)、最低能量接入(例如，优选接入)或在用户设备处的热状况。UPF160能够经由N3IWF 210通过非蜂窝接入180、通过可信非蜂窝接入(例如，TNAN的TNGF)或经由基站120通过蜂窝接入204向用户设备110发送测量报告请求。
响应于测量报告请求，用户设备110在704处测量用户设备的能量相关参数，诸如本地状况360。用户设备110在704处测量能量相关参数以提供用户设备的能量相关信息406。在一些情况下，用户设备110的能量感知流量管理器370估计由用户设备110的5G NR收发器508通过蜂窝接入204以特定数据速率传输数据流量消耗的第一能量水平并估计由用户设备110的WLAN收发器516通过WLAN 320以特定数据速率传输数据流量消耗的第二能量水平。用户设备110可以估计或确定由用户设备的主动发射数据的、空闲的(例如，维持下行链路)或主动从蜂窝接入204或WLAN 320接收数据的收发器消耗的能量的相对水平。替代地或另外地，能量感知流量管理器370可以收集用户设备110的电池状态408信息、位置信息414、用户设备110的一个或多个组件的热状况412。
可选地，在706处，用户设备110选择上行链路接入，例如移动发起的数据上行链路，用于基于能量相关信息406来引导数据流。在一些方面中，用户设备110独立于测量报告过程而实现操作704和706来选择用于数据流量引导的上行链路接入。用户设备110能够诸如参考图8A所描述的根据能量感知流量管理模式404或者响应于在704处测量能量相关参数来选择上行链路接入。例如，用户设备110可以选择消耗更低量的用户设备能量来将特定量的数据发射到蜂窝接入204的接入点190或WLAN 320的WLAN AP 190的上行链路接入。注意，在一些情况下，用户设备110可以选择提供更高数据速率的更高能量上行链路接入(例如，更高性能上行链路)，这继而可以减少由用户设备用于发射给定量的数据的时间量。换言之，经由更高能量上行链路接入快速发射给定量的数据能够比在更长的持续时间内通过更低能量、更低速率的上行链路接入发射相同量的数据更节能。替代地或另外地，用户设备110可以基于能量相关信息406和诸如通过使用参考图7C、图8C或图12B描述的数据速率估计为用户设备的应用估计的数据速率要求(例如，最小所需数据速率)来选择上行链路接入。
在708处，用户设备110经由PMF 240向UPF 160发送包括用户设备的能量相关信息406的测量报告。用户设备110的能量感知流量管理器370能够经由能量感知PMF协议454向UPF 160发送测量报告以指示与分别通过蜂窝接入204和WLAN 320传输数据流量相关联的相应能量消耗水平(例如，发射功率)。替代地或另外地，能量感知流量管理器370能够向UPF160发送测量报告，该测量报告指示用于下行链路的优选接入、用于引导数据流量的所选择的上行链路接入、非优选接入的不可用性、由用户设备110(例如，在图12A的1215处)选择的更低能量上行链路接入、电池状态或用户设备110的组件的热状况。用户设备110能够经由N3IWF 210通过非蜂窝接入180、通过可信非蜂窝接入(例如，TNAN的TNGF)或经由基站120通过蜂窝接入204向UPF 160发送测量报告。
使用测量报告的能量相关信息406，UPF 160在710处选择用于引导用户设备110的数据流量的下行链路接入。UPF 160能够诸如通过选择与用户设备的更低能量上行链路接入相对应的下行链路接入来选择减少在用户设备处的能量消耗的下行链路接入。例如，在与由用户设备110选择的上行链路相同的接入(例如，接入合并)中选择互反的下行链路可以使得用户设备能够将另一个接入的收发器置于待机或低功率模式，从而减少用户设备的能量消耗。结束本示例，UPF 160在712处将启动的数据流的数据流量引导到所选择的下行链路接入上的用户设备110。通过选择用于引导数据流的上行链路接入或下行链路接入，用户设备可以切换数据流的接入，如参考图7B、图8B、图9、图13或图14所述的，或者在接入中分割数据流，如参考图7C、图8C或图12B所述的。替代地或另外地，用户设备能够合并分割接入，如参考图7D或图8D所述的，以提供用于与无线网络通信的单个接入。
图7B在720处示出了根据能量感知流量管理来切换上行链路接入或切换下行链路接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。通常，用户设备110能够将数据流(例如，SDF)从蜂窝接入204切换(例如，移交)到非蜂窝接入180，或者将数据流从非蜂窝接入180切换(例如，移交)到蜂窝接入204。数据流可以先前已经在根据如参考图7A、图8A、图10、图11或图12A描述的能量感知流量管理或其他非能量感知流量引导而选择的上行链路接入或下行链路接入上建立。在测量报告过程的上下文中呈现示例，但是参考图7B描述的用于切换接入的操作可以由用户设备110或5GC 140的UPF 160中的任一个独立于测量报告过程而启动或执行，诸如参考图8B、图9至12A、图13或图14所描述的。
在722处，UPF 160经由UPF 160的PMF 240向用户设备110发送测量报告请求。测量报告请求包括用于测量用户设备110的能量相关信息406的参数，诸如接入的能量消耗水平(例如，相应的发射功率)、最低能量接入(例如，优选接入)或在用户设备处的热状况。UPF160能够经由N3IWF 210通过非蜂窝接入180、通过可信非蜂窝接入(未示出)或经由基站120通过蜂窝接入204向用户设备110发送测量报告请求。
响应于测量报告请求，用户设备110在724处测量用户设备的能量相关参数，诸如本地状况360。用户设备110在724处测量能量相关参数以提供用户设备的能量相关信息406。在一些情况下，用户设备110的能量感知流量管理器370估计由用户设备110的5G NR收发器508通过蜂窝接入204以特定数据速率传输数据流量消耗的第一能量水平并估计由用户设备110的WLAN收发器516通过WLAN 320以特定数据速率传输数据流量消耗的第二能量水平。用户设备110可以估计或确定由用户设备的空闲的(例如，维持下行链路)或主动从蜂窝接入204或WLAN 320接收数据的收发器消耗的能量的相对水平。替代地或另外地，能量感知流量管理器370可以收集用户设备110的电池状态408信息、位置信息414、用户设备110的一个或多个组件的热状况412。
可选地，在726处，用户设备110基于能量相关信息406将上行链路，例如移动发起的数据上行链路，从一个接入切换到另一个接入。在一些方面中，用户设备110独立于测量报告过程而实现操作724和726，以将数据流从当前上行链路接入切换到另一个上行链路接入，以减少用户设备能量消耗。用户设备110能够根据能量感知流量管理模式404或者响应于在724处测量能量相关参数来切换上行链路接入。例如，用户设备110可以将数据流量切换到消耗更低量的用户设备能量来将特定量的数据发射到蜂窝接入204的接入点190或WLAN 320的WLAN AP 190的上行链路接入。注意，在一些情况下，用户设备110可以切换到提供更高数据速率的更高能量上行链路接入(例如，更高性能上行链路)，这继而可以减少由用户设备用于发射给定量的数据的时间量。换言之，经由更高能量上行链路接入快速发射给定量的数据能够比在更长的持续时间内通过更低能量、更低速率上行链路接入发射相同量的数据更节能。替代地或另外地，用户设备110可以基于能量相关信息406和诸如通过使用参考图7C、图8C或图12B描述的数据速率估计为用户设备的应用估计的数据速率要求(例如，最小所需数据速率)来选择用于接入切换的上行链路。
在728处，用户设备110经由PMF 240向UPF 160发送包括用户设备的能量相关信息406的测量报告。用户设备110的能量感知流量管理器370能够经由能量感知PMF协议454向UPF 160发送测量报告以指示与分别通过蜂窝接入204和WLAN 320传输数据流量相关联的相应能量消耗水平(例如，发射功率)。替代地或另外地，能量感知流量管理器370能够向UPF160发送测量报告，该测量报告指示用于下行链路的优选接入、用于传输数据流量的当前上行链路接入(例如，切换的上行链路接入)、非优选接入的不可用性、由用户设备110(例如，在图12A的1215处)选择的更低能量上行链路接入、电池状态408或用户设备110的组件的热状况412。用户设备110能够经由N3IWF210通过非蜂窝接入180、通过可信非蜂窝接入(例如，TNAN的TNGF)或经由基站120通过蜂窝接入204向UPF 160发送测量报告。
使用测量报告的能量相关信息406，UPF 160在730处切换用于传输用户设备110的数据流量的下行链路接入。UPF 160能够诸如通过切换到与用户设备的更低能量上行链路接入相对应的下行链路接入将当前下行链路接入切换到减少在用户设备处的能量消耗的另一个下行链路接入(例如，优选下行链路接入)。例如，如参考图7D或图8D所描述的，在与用户设备110的上行链路相同的接入(例如，接入合并)中将数据流切换到互反的下行链路可以使得用户设备能够将另一个接入的收发器置于待机或低功率模式，从而减少用户设备的能量消耗。结束本示例，在732处，UPF 160在用户设备被切换到的下行链路接入上传输用户设备的数据流量。利用数据流的切换的上行链路接入或下行链路接入，用户设备可以在接入中分割数据流，如参考图7C、图8C或图12B所述的，或合并分割的接入，如参考图7D或图8D所描述的，以提供用于与无线网络通信的单个接入。
图7C在740处示出了根据能量感知流量管理的一个或多个方面在下行链路接入中分割数据流量的设备之间的数据和控制事务的示例细节。通常，用户设备110能够跨蜂窝接入204和非蜂窝接入180分割数据流(例如，SDF)。数据流可以先前已经根据如参考图7A、图7B、图8A、图8B、图9至图12A、图13或图14描述的能量感知流量管理或其他非能量感知流量引导在上行链路接入或下行链路接入上建立或切换到上行链路接入或下行链路接入。在测量报告过程的上下文中呈现示例，但是参考图7C描述的用于在接入中分割数据流量的操作可以由用户设备110或5GC 140的UPF 160中的任一个独立于测量报告过程而启动或执行，诸如参考图8C或图12B所描述的。
UPF 160在742处经由UPF 160的PMF 240向用户设备110发送测量报告请求。测量报告请求包括用于测量用户设备110的能量相关信息406的参数，诸如接入的能量消耗水平(例如，相应的发射功率)、最低能量接入(例如，优选接入)或在用户设备处的热状况。UPF160能够经由N3IWF 210通过非蜂窝接入180、通过可信非蜂窝接入(未示出)或经由基站120通过蜂窝接入204向用户设备110发送测量报告请求。
响应于测量报告请求，用户设备110在744处测量用户设备的能量相关参数，诸如本地状况360。用户设备110在744处测量能量相关参数以提供用户设备的能量相关信息406。在一些情况下，用户设备110的能量感知流量管理器370估计由用户设备110的5G NR收发器508通过蜂窝接入204以特定数据速率传输数据流量消耗的第一能量水平并估计由用户设备110的WLAN收发器516通过WLAN 320以特定数据速率传输数据流量消耗的第二能量水平。用户设备110可以估计或确定由用户设备的空闲的(例如，维持下行链路)或主动从蜂窝接入204或WLAN 320接收数据的收发器消耗的能量的相对水平。替代地或另外地，能量感知流量管理器370可以收集用户设备110的电池状态408信息、位置信息414、用户设备110的一个或多个组件的热状况412。
可选地，在746处，用户设备110基于能量相关信息406来在上行链路(例如，移动发起的数据上行链路)中分割数据流量。在一些方面中，用户设备110独立于测量报告过程而实现操作744和746以将数据流从当前上行链路接入切换到另一个上行链路接入。用户设备110能够根据能量感知流量管理模式404或者响应于在744处测量能量相关参数将数据流量分割到上行链路接入中。例如，用户设备110可以增加分割到消耗更低量的用户设备能量来将特定量的数据发射到蜂窝接入204的接入点190或WLAN 320的WLAN AP 190的上行链路接入中的数据流量的比率。
在各方面中，用户设备110基于可以与上行链路流量的所需数据速率不同(非对称)的上行链路流量的所需数据速率来确定用于分割上行链路流量的比率(例如，最佳比率)。在各方面中，用于分割上行链路流量的比率分割蜂窝接入中的上行链路流量的至少一部分(例如，非零量)和非蜂窝接入中的上行链路流量的至少另一个部分(例如，非零量)。能量感知流量管理器370可以基于在用户设备上执行的应用来估计用户设备110的上行链路流量的所需数据速率(例如，流量负载)，包括每个应用的相应QoS参数(例如，所需比特率)。在一些情况下，能量感知流量管理器370当检测到用户设备的流量负载的变化时，诸如当正在执行的应用停止或另一个应用开始执行(这可以发生在几分钟的数量级上)时，重新估计用于上行链路分割的比率。另外地，当优选上行链路接入(例如，更低能量接入)的数据速率不足时，用户设备可以改变上行链路分割比率或者对于所需数据速率的剩余部分使用另一个上行链路接入。用户设备110应用的上行链路流量的估计所需数据速率也可以用于如本文所述的能量感知流量引导、切换或合并。
替代地或另外地，用户设备110可以基于可以与上行链路流量的所需数据速率不同(非对称)的下行链路流量的所需数据速率来确定用于分割下行链路流量的比率(例如，最佳比率)。在各方面中，用于分割下行链路流量的比率分割蜂窝接入中的下行链路流量的至少一部分(例如，非零量)和非蜂窝接入中的下行链路流量的至少另一个部分(例如，非零量)。能量感知流量管理器370能够基于在用户设备上执行的应用来估计用户设备110的下行链路流量的所需数据速率(例如，流量负载)，包括每个应用的相应QoS参数(例如，所需比特率)。在一些情况下，能量感知流量管理器370当检测到用户设备的流量负载的变化时，诸如当正在执行的应用停止或另一个应用开始执行(这可以发生在几分钟的数量级上)时，重新估计用于下行链路分割的比率。另外地，当优选下行链路接入(例如，更低能量接入)的数据速率对于用户设备的流量负载来说不足时，用户设备可以改变下行链路分割比率或者对于所需数据速率的剩余部分使用另一个下行链路接入。用户设备110应用的下行链路流量的估计所需数据速率也可以用于如本文所述的能量感知流量引导、切换或合并。
在748处，用户设备110经由PMF 240向UPF 160发送包括用户设备的能量相关信息406的测量报告。用户设备110的能量感知流量管理器370能够经由能量感知PMF协议454向UPF 160发送测量报告以指示与分别维持与蜂窝接入204和WLAN 320的活动数据链路或通过蜂窝接入204和WLAN 320传输数据流量相关联的相应能量消耗水平。替代地或另外地，能量感知流量管理器370能够向UPF 160发送测量报告，该测量报告指示用于下行链路的优选接入、用于在下行链路接入上分割数据流量的优选比率、为在上行链路接入上分割数据流量而选择的当前比率、非优选接入的不可用性、用户设备110正在将数据流引导或切换到的更低能量上行链路接入、电池状态408或用户设备110的组件的热状况412。
在各方面中，用户设备110可以经由能量感知PMF协议454向UPF 160发送(例如，在746处确定的)用于分割下行链路流量的比率，该比率有效使得或指引UPF 160基于所确定的比率来分割到用户设备的下行链路流量。在一些情况下，UPF 160基于由用户设备确定的比率来更新下行链路接入调度，从而以由用户设备请求的比率指引通过蜂窝和非蜂窝接入的下行链路流量。在一些方面中，用户设备110经由能量感知PMF协议454向UPF 160发送(例如，在746处确定的)用于分割上行链路流量的比率，该比率有效使得或指引核心网络(例如，PFC 270)以由用户设备确定的比率推送新的或更新的ATSSS规则。在一些情况下，能量感知规则402允许用户设备110在不接收更新的ATSSS规则的情况下使用所确定的上行链路分割比率来在上行链路接入中分割数据流量。在其他情况下，能量感知流量管理模式404可以使得用户设备110能够在不更新ATSSS规则350的情况下动态地确定和使用用于在上行链路接入中分割数据流量的最佳比率。
使用测量报告的能量相关信息406，在750处，UPF 160在下行链路接入中分割用户设备110的数据流量。UPF 160能够诸如通过增加在与用户设备的更低能量上行链路接入相对应的下行链路接入中分割的数据流量的比率来在减少在用户设备处的能量消耗的下行链路接入中分割数据流量。例如，在与用户设备110的上行链路相同的接入(例如，接入合并)中的互反的下行链路中分割数据流可以使得用户设备能够使用另一个接入的收发器的时间更少，从而减少用户设备的能量消耗。结束本示例，UPF 160在752处将在下行链路接入中分割的数据流量传输到用户设备。利用在相应的上行链路或下行链路接入之间分割的数据流量，用户设备可以合并分割的接入，如参考图7D或图8D所述的，以提供用于与无线网络通信的单个接入。
图7D在760处示出了根据能量感知流量管理的一个或多个方面合并分割的接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。通常，基于用户设备的能量相关信息406，用户设备110能够将上行链路接入与下行链路接入合并，或者UPF 160能够将下行链路接入与上行链路接入合并。例如，一个接入的上行链路能够与另一个接入的下行链路合并，以提供用户设备的数据流量通过其进行路由的单个合并的接入。通过这样做，用户设备110可以通过合并的接入经由单个收发器传送数据流量并且关闭另一个接入的未使用的收发器以减少用户设备的能量消耗。
在合并接入之前，用户设备110的数据流量可以根据如参考图7A至图7C、图8A至图8C、图9至图14描述的能量感知流量管理或其他非能量感知流量引导被引导到、切换到上行链路接入或下行链路接入中的一个、或在上行链路接入或下行链路接入中的一个中分割。在测量报告过程的上下文中呈现示例，但是参考图7D描述的用于合并接入的操作可以由用户设备110或5GC 140的UPF 160中的任一个独立于测量报告过程而启动或执行，诸如参考图8D所述的。例如，用户设备110可以根据能量感知规则402、能量感知流量管理模式404或能量感知规则456基于能量相关信息406来合并上行链路接入或使得UPF160合并下行链路接入，诸如参考图4、图8D、图9、图13或图14所述的。
在762处，UPF 160经由UPF 160的PMF 240向用户设备110发送测量报告请求。测量报告请求包括用于测量用户设备110的能量相关信息406的参数，诸如接入的能量消耗水平(例如，相应的发射功率)、最低能量接入(例如，优选接入)或在用户设备处的热状况。UPF160能够经由N3IWF 210通过非蜂窝接入180、通过可信非蜂窝接入(未示出)或经由基站120通过蜂窝接入204向用户设备110发送测量报告请求。
响应于测量报告请求，用户设备110在764处测量用户设备的能量相关参数，诸如本地状况360。用户设备110在764处测量能量相关参数以提供用户设备的能量相关信息406。在一些情况下，用户设备110的能量感知流量管理器370估计由用户设备110的5G NR收发器508通过蜂窝接入204以特定数据速率传输数据流量消耗的第一能量水平并估计由用户设备110的WLAN收发器516通过WLAN 320以特定数据速率传输数据流量消耗的第二能量水平。用户设备110可以估计或确定由用户设备的空闲的(例如，维持下行链路)或主动从蜂窝接入204或WLAN 320接收数据的收发器消耗的能量的相对水平。替代地或另外地，能量感知流量管理器370可以收集用户设备110的电池状态408信息、位置信息414、用户设备110的一个或多个组件的热状况412。
可选地，在766处，用户设备110基于能量相关信息406将上行链路接入(例如，移动发起的数据上行链路)与下行链路接入合并。在一些方面中，用户设备110独立于测量报告过程而实现操作764和766以将当前上行链路接入与对应于下行链路接入的另一个接入合并。用户设备110能够根据能量感知流量管理模式404或者响应于在764处测量能量相关参数将上行链路接入与下行链路接入合并。例如，用户设备110能够将上行链路接入与消耗更少的用户设备能量来将特定量的数据传输到蜂窝接入204的接入点190或WLAN 320的WLANAP190的下行链路接入合并。然后，用户设备110可以关闭从其移动上行链路的接入的收发器，减少用户设备的能量消耗。注意，在一些情况下，用户设备110可以将上行链路合并到提供更高数据速率的更高能量接入，这继而可以减少由用户设备用于发射给定量的数据的时间量。换言之，经由更高能量合并的上行链路接入快速发射给定量的数据能够比在更长的持续时间内通过更低能量、更低速率的上行链路接入发射相同量的数据更节能。替代地或另外地，用户设备110可以基于能量相关信息406和诸如通过使用参考图7C、图8C或图12B描述的数据速率估计为用户设备的应用估计的数据速率要求(例如，最小所需数据速率)来确定合并上行链路接入(或下行链路接入)。
在768处，用户设备110经由PMF 240向UPF 160发送包括用户设备的能量相关信息406的测量报告。用户设备110的能量感知流量管理器370能够经由能量感知PMF协议454向UPF 160发送测量报告以指示与分别维持与蜂窝接入204和WLAN 320的主动数据链路或通过蜂窝接入204和WLAN 320传输数据流量相关联的相应能量消耗水平。替代地或另外地，能量感知流量管理器370能够向UPF 160发送测量报告，该测量报告指示用于下行链路的优选接入、用于在下行链路接入上分割数据流量的优选比率、为在上行链路接入上分割数据流量而选择的当前比率、非优选接入的不可用性、用户设备110正在将数据流引导或切换到的更低能量上行链路接入、电池状态408或用户设备110的组件的热状况412。
可选地，在770处，UPF 160使用测量报告的能量相关信息406来合并下行链路接入。在一些情况下，UPF 160诸如通过改变下行链路的接入以匹配与用户设备的更低能量上行链路接入相对应的接入将下行链路合并到减少在用户设备处的能量消耗的接入。例如，将数据流移动到与用户设备110的上行链路相同的接入中的互反的下行链路可以使得用户设备能够使用一个收发器与蜂窝接入204的接入点190或WLAN 320的WLAN AP 190进行通信。然后用户设备110能够关闭或减少使用其他接入的收发器，从而减少用户设备的能量消耗。结束本示例，UPF 160在772处通过合并的接入的下行链路将数据流量传输到用户设备。UPF 160还可以通过合并的接入从用户设备110接收数据流量。利用单个合并的接入，用户设备可以启动其他能量感知流量管理操作以选择通过其引导新数据流的另一个上行链路接入或下行链路接入，如参考图7A、图8A或图9至12A所述的。
图8A至图8D提供了可以根据诸如图4的能量感知流量管理模式404的能量感知流量管理模式执行的接入流量引导、切换、分割和合并的示例。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370可以根据能量感知规则402或能量感知流量管理模式404来实现接入流量引导、切换、分割或合并操作。能量感知规则402可以使得能量感知流量管理器能够覆盖非能量感知规则或非能量感知流量管理模式以实现能量感知流量管理的方面。在一些情况下，能量感知规则402使得用户设备110能够确定用于分割通过上行链路接入和下行链路接入的数据流量的相应比率，防止用户设备在非能量感知ATSSS引导模式中改变。替代地或另外地，能量感知流量管理模式404能够使得或指引用户设备基于能量相关信息406通过上行链路接入和下行链路接入引导、切换、分割或合并数据流量，以减少用户设备的能量消耗。
图8A在800处示出了根据能量感知流量管理模式通过上行链路接入或下行链路接入引导数据流量的设备之间的数据和控制事务的示例细节。图8A的示例可以实现为根据能量感知流量管理的方面来选择相应的上行链路和下行链路接入以引导由用户设备110启动的新数据流。在一些方面中，用户设备110实现能量感知流量管理模式404，其中选择具有更低能量消耗的上行链路接入以将用户设备的数据流(例如，新的SDF)引导到无线网络。此外，能量感知流量管理模式404可以使得用户设备110能够选择下行链路接入以减少用户设备能量消耗并且指引(例如，请求)UPF 160通过由用户设备选择的下行链路接入引导数据流。图8A中所示的操作可以由用户设备110或UPF 160实现为如参考图7A所描述的测量过程的一部分或如参考图10至图12A所描述的能量感知流量引导的其他方面。
在示例中，用户设备110在802处使用能量感知流量管理模式404来选择用于引导数据流的上行链路接入。基于能量感知流量管理模式404，用户设备110可以选择具有低于其他可用上行链路接入的能量消耗水平的能量消耗水平的上行链路接入。为了促进该选择，能量感知流量管理器370能够估计相应能量消耗水平，从而以一个或多个数据速率通过无线网络的蜂窝接入和非蜂窝接入传送数据。通过相应接入传送数据的能量消耗包括由发射器经由移动发起的数据上行链路将数据从用户设备110发射到与接入相关联的接收实体(诸如基站120或WLAN AP 190)消耗的功率量。替代地或另外地，用户设备110可以选择满足最小性能度量的上行链路接入，该最小性能度量可以包括用户设备的应用的最小数据速率、QoS水平或吞吐量。在各方面中，上行链路选择是基于能量相关信息406和诸如通过使用参考图7C、图8C或图12B描述的数据速率估计为用户设备的应用估计的数据速率要求(例如，最小所需数据速率)。在选择用于数据流量引导的上行链路接入之后，在804处，用户设备110通过所选择的上行链路接入将数据流量传输到UPF 160。由用户设备110传输的数据流量可以包括由用户设备的应用启动的新数据流或为用户设备的应用启动的新数据流。
使用能量感知流量管理模式404，用户设备110还可以选择用于引导来自UPF 160的流量的下行链路接入。通过这样做，用户设备可以确定哪个下行链路接入具有低于其他可用下行链路接入的能量消耗水平的能量消耗水平。在一些情况下，用户设备110优选与所选择的上行链路接入相对应的下行链路接入。这可以使得用户设备110能够使用单个收发器类型来发射和接收数据，这减少了当与无线网络通信时的能量消耗。替代地或另外地，用户设备可以选择满足最小接收性能(诸如，用户设备的应用的最小数据速率、QoS水平或吞吐量)的下行链路接入。在各方面中，下行链路选择是基于能量相关信息406和诸如通过使用参考图7C、图8C或图12B描述的数据速率估计为用户设备的应用估计的数据速率要求(例如，最小所需数据速率)。这样，用户可以不选择消耗最少量的能量的下行链路接入，而是选择能够支持由用户设备的应用所需的最小接收性能的最低能量下行链路接入。
在806处，用户设备110向UPF 160发送用于下行链路接入的优选的指示。在一些方面中，用户设备110经由能量感知PMF协议454用由用户设备从能量消耗的角度优选下行链路接入用于流量引导的通知动态地更新UPF 160。基于用于下行链路接入的优选的指示，UPF 160在808处选择下行链路接入以引导传输到用户设备110的数据流量。由UPF 160选择的下行链路接入可以对应于由用户设备根据由UPF160实现的能量感知规则456选择的上行链路接入。结束本示例，在810处，UPF 160通过所选择的下行链路接入将数据流量传输到用户设备110。由UPF 160通过所选择的下行链路接入传输的数据流量可以包括由用户设备的应用请求或为用户设备的应用请求的流量的新数据流。利用选择用于引导数据流的上行链路接入或下行链路接入，用户设备可以切换数据流的接入，如参考图7B、图8B、图9、图13或图14所述的，或者在接入中分割数据流，如参考图7C、图8C或图12B所述的。替代地或另外地，用户设备能够合并分割的接入，如参考图7D或图8D所述的，以提供用于与无线网络通信的单个接入。
图8B在820处示出了根据能量感知流量管理模式来切换上行链路接入或下行链路接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。图8B的示例可以实现为根据能量感知流量管理的方面将用户设备的数据流切换(例如，移交)到另一个上行链路接入或下行链路接入。数据流可以先前已经在如根据参考图7A、图8A、图10、图11或图12A描述的能量感知流量管理或其他非能量感知流量引导而选择的上行链路接入或下行链路接入上建立。在一些方面中，用户设备110实现能量感知流量管理模式404，其中用户设备的数据流被切换或移交到具有低能量消耗的上行链路接入。此外，能量感知流量管理模式404可以使得用户设备110能够选择具有更低能量消耗的下行链路接入并指引UPF160将数据流的下行链路流量切换到由用户设备选择的下行链路接入。图8B中所示的一个或多个操作可以由用户设备110或UPF 160实现为如参考图7B描述的测量过程的一部分或如参考图10至图12A、图13或图14描述的能量感知接入切换的其他方面。
在示例中，在822处，用户设备110使用能量感知流量管理模式404来切换用于数据流的上行链路接入。基于能量感知流量管理模式404，用户设备110可以切换到具有低于其他可用上行链路接入的能量消耗水平的能量消耗水平的上行链路接入。为了促进该选择，能量感知流量管理器370能够估计相应能量消耗水平，从而以一个或多个数据速率通过无线网络的蜂窝接入和非蜂窝接入传送数据。相应接入的能量消耗包括由发射器将数据从用户设备110经由移动发起的数据上行链路发射到与接入相关联的接收实体(诸如，基站120或WLAN AP190)消耗的功率量。在各方面中，上行链路选择是基于能量相关信息406和诸如通过使用参考图7C、图8C或图12B描述的数据速率估计为用户设备的应用估计的数据速率要求(例如，最小所需数据速率)。在切换用于数据流量的上行链路接入之后，在824处，用户设备110通过所切换的上行链路接入将数据流量传输到UPF 160。换句话说，用户设备110将数据流的上行链路流量移交到可以减少用户设备的功率消耗的所选择的上行链路接入。
使用能量感知流量管理模式404，用户设备110还可以切换用于数据流的下行流量的下行链路接入。通过这样做，用户设备可以确定哪个下行链路接入具有低于其他可用下行链路接入的能量消耗水平的能量消耗水平。在一些情况下，用户设备110优选与所切换的上行链路接入相对应的下行链路接入。这可以使得用户设备110能够使用单个收发器类型来发射和接收数据，这能够减少当与无线网络通信时的能量消耗。替代地或另外地，用户设备可以切换到满足最小接收性能(诸如用户设备的应用的最小数据速率、QoS水平或吞吐量)的下行链路接入。在各方面中，下行链路选择是基于能量相关信息406和诸如通过使用参考图7C、图8C或图12B描述的数据速率估计为用户设备的应用估计的数据速率要求(例如，最小所需数据速率)。这样，用户可以不切换到消耗最少量的能量的下行链路接入，而是切换到能够支持由用户设备的应用所需的最小接收性能的最低能量下行链路接入。
在826处，用户设备110向UPF 160发送用于流量切换的下行链路接入的优选的指示。在一些方面中，用户设备110经由能量感知PMF协议454用由用户设备从能量消耗的角度优选下行链路接入用于流量切换的通知动态地更新UPF 160。基于用于下行链路接入的优选的指示，UPF 160在828处切换用于传输到用户设备110的数据流量的下行链路接入。UPF160的所切换的下行链路接入可以根据由UPF 160实现的能量感知规则456与用户设备110的切换的上行链路接入相对应。结束本示例，在830处，UPF 160通过所切换的下行链路接入将数据流量传输到用户设备110。利用用于数据流的所切换的上行链路接入或下行链路接入，用户设备可以在接入中分割数据流，如参考图7C、图8C或图12B所述的，或合并分割的接入，如参考图7D或图8D所述的，以提供用于与无线网络通信的单个接入。
图8C在840处示出了根据能量感知流量分割的方面来在上行链路接入或下行链路接入中分割数据流量的设备之间的数据和控制事务的示例细节。图8C的示例可以实现为根据能量感知流量管理的方面来在上行链路接入或下行链路接入中分割用户设备的数据流。数据流可以先前已经根据如参考图7A、图7B、图8A、图8B、图9至图12A、图13或图14描述的能量感知流量管理或其他非能量感知流量引导在上行链路接入或下行链路接入上建立或切换到上行链路接入或下行链路接入。在一些方面中，用户设备110实现能量感知流量管理模式404，其中用户设备在具有更低能量消耗的上行链路接入中分割数据流。此外，能量感知流量管理模式404可以使得用户设备110能够基于由用户设备提供的比率来确定用于在下行链路接入中分割流量的比率并指引UPF 160在下行链路接入中分割数据流量。图8C中所示的一个或多个操作可以由用户设备110或UPF 160实现为如参考图7C描述的测量过程的一部分或如参考图9或图12B描述的能量感知流量分割的其他方面。
在示例中，用户设备110在842处使用能量感知流量管理模式404来在上行链路接入中分割数据流量。能量感知流量管理器370能够至少基于与上行链路接入相关联的能量消耗和上行链路接入的数据速率来确定在上行链路接入中分割流量数据的最佳比率。在一些情况下，最佳比率被配置为通过上行链路接入路由数据流量的一部分以满足数据流量的该部分所对应的特定服务数据流的最小延时或吞吐量要求。能量感知流量管理器370还能够至少基于与下行链路接入相关联的能量消耗和下行链路接入的数据速率来确定在下行链路接入中分割流量数据的最佳比率。
在各方面中，用户设备110基于可以与上行链路流量的所需数据速率不同(非对称)的上行链路流量的所需数据速率来确定用于分割上行链路流量的比率(例如，最佳比率)。能量感知流量管理器370可以基于在用户设备上执行的应用来估计用户设备110的上行链路流量的所需数据速率(例如，流量负载)，包括每个应用的相应QoS参数(例如，所需比特率)。在一些情况下，能量感知流量管理器370当检测到用户设备的流量负载的变化时，诸如当正在执行的应用停止或另一个应用开始执行(这可以发生在几分钟的数量级上)时，重新估计用于上行链路分割的比率。另外地，当优选上行链路接入(例如，更低能量接入)的数据速率不足时，用户设备可以改变上行链路分割比率或者对于所需数据速率的剩余部分使用另一个上行链路接入。用户设备110应用的上行链路流量的估计所需数据速率也可以用于如本文所述的能量感知流量引导、切换或合并。
用户设备110还可以基于可以与上行链路流量的所需数据速率不同(非对称)的下行链路流量的所需数据速率来确定用于分割下行链路流量的比率(例如，最佳比率)。能量感知流量管理器370能够基于在用户设备上执行的应用来估计用户设备110的下行链路流量的所需数据速率(例如，流量负载)，包括每个应用的相应QoS参数(例如，所需比特率)。在一些情况下，能量感知流量管理器370当检测到用户设备的流量负载的变化时，诸如当正在执行的应用停止或另一个应用开始执行(这可以发生在几分钟的数量级上)时，重新估计用于下行链路分割的比率。另外地，当优选下行链路接入(例如，更低能量接入)的数据速率对于用户设备的流量负载来说不足时，用户设备可以改变下行链路分割比率或者对于所需数据速率的剩余部分使用另一个下行链路接入。用户设备110应用的下行链路流量的估计所需数据速率也可以用于如本文所述的能量感知流量引导、切换或合并。
在844处，用户设备110将在上行链路接入中分割的数据流量发送到无线网络的UPF 160。基于所确定的用于分割上行链路流量的比率，在上行链路接入中分割数据流量，并且数据流量的剩余部分可以在另一个上行链路接入中被分割以传输到UPF 160。在846处，用户设备110将用于在下行链路接入中分割的流量的比率的指示发送到UPF160。在一些方面中，用户设备110经由能量感知PMF协议454用由用户设备从能量消耗的角度优选的下行链路接入分割比率的通知更新UPF 160。如所描述的，能量感知流量管理器370能够至少基于与接收下行链路相关联的能量消耗和下行链路接入的数据速率来确定在下行链路接入中分割流量数据的最佳比率。
在一些方面中，用户设备110经由能量感知PMF协议454向UPF160发送(例如，在746处确定的)用于分割上行链路流量的比率，该比率有效使得或指引核心网络(例如，PFC270)以由用户设备确定的比率推送新的或更新的ATSSS规则。在一些情况下，能量感知规则402允许用户设备110在不接收更新的ATSSS规则350的情况下使用所确定的上行链路分割比率来在上行链路接入中分割数据流量。在其他情况下，能量感知流量管理模式404使得用户设备110能够动态地确定和使用用于在上行链路接入中分割数据流量的最佳比率。
基于用于在下行链路接入中分割的流量的比率的指示，UPF 160在848处在下行链路接入中分割用户设备110的数据流量。从用户设备110接收的指示可以使得或指引UPF160基于所确定的比率来分割到用户设备的下行链路流量。在一些情况下，UPF 160基于由用户设备确定的比率来更新下行链路接入调度，从而以由用户设备请求的比率指引通过蜂窝和非蜂窝接入的下行链路流量。在下行链路接入中分割数据流量可以诸如通过增加在与用户设备的更低能量上行链路接入相对应的下行链路接入中分割的数据流量比率来减少在用户设备处的能量消耗。例如，在与用户设备110的上行链路相同的接入(例如，接入合并)中的互反的下行链路中分割数据流可以使得用户设备能够使用另一个接入的收发器的时间更少，从而减少用户设备的能量消耗。结束本示例，UPF 160在850处将在下行链路接入中分割的数据流量传输到用户设备。利用在相应的上行链路或下行链路接入之间分割的数据流量，用户设备可以合并分割的接入，如参考图7D或图8D所述的，以提供用于与无线网络通信的单个接入。
图8D在860处示出了基于能量感知流量管理模式来合并分割的接入以提供单个接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。图8D的示例可以实现为根据能量感知流量管理的方面将上行链路接入与下行链路接入合并或将下行链路接入与上行链路接入合并，以提供用户设备110通过其传输数据流(例如，SDF)的单个接入。在一些方面中，用户设备110实现能量感知流量管理模式404，其中一个接入的上行链路能够与另一个接入的下行链路合并以提供用户设备的数据流量通过其路由的单个合并的接入。另外地，能量感知流量管理模式404可以使得用户设备110能够选择具有更低能量消耗的下行链路接入并且指引(或请求)UPF 160将下行链路与用户设备的主动上行链路接入合并以提供单个合并的接入。图8C中所示的一个或多个操作可以由用户设备110或UPF 160实现为如参考图7D描述的测量过程的一部分。在合并接入之前，用户设备110的数据流量可以根据如参考图7A至图8C、图9至图14所述的能量感知流量管理或其他非能量感知流量引导被引导到、切换到上行链路接入或下行链路接入中的一个或在上行链路接入或下行链路接入中的一个中分割。
可选地，在862处，用户设备110使用能量感知流量管理模式404将上行链路接入(例如，移动发起的数据上行链路)与下行链路接入合并。通常，用户设备110基于用户设备的能量相关信息406将上行链路接入与下行链路接入合并。例如，用户设备110能够改变上行链路的接入以匹配消耗更低量的用户设备能量来将特定量的数据发射到蜂窝接入204的接入点190或WLAN 320的WLAN AP 190的下行链路的接入。然后，用户设备110可以关闭从其移动上行链路的接入的收发器，从而减少用户设备的能量消耗。
注意，在一些情况下，用户设备110可以将上行链路移动到提供更高数据速率的更高能量上行链路接入，这继而可以减少由用户设备用于发射给定量的数据的时间量。换言之，经由更高能量上行链路接入快速发射给定量的数据能够比在更长的持续时间内通过更低能量、更低速率的上行链路接入发射相同量的数据更节能。替代地或另外地，用户设备110可以基于能量相关信息406和用户设备应用的数据速率要求(例如，最小所需数据速率)来确定合并上行链路接入(或下行链路接入)，诸如参考图7C、图8C或图12B所述的。
在864处，用户设备110经由PMF 240向UPF 160发送合并的上行链路接入或要合并的优选下行链路接入的指示。在864处发送的指示还可以包括用户设备的能量相关信息406，诸如指示分别与维持与蜂窝接入204和WLAN 320的主动数据链路或通过蜂窝接入204和WLAN 320传输数据流量相关联的相应能量消耗水平的测量报告。由用户设备110向UPF160发送的指示可以使得或指引UPF 160将分割的下行链路接入与用户设备的主动上行链路接入合并。
可选地，在866处，UPF 160基于从用户设备110接收的指示来合并下行链路接入。UPF 160可以基于由用户设备对优选下行链路接入的指示，诸如能量感知PMF协议454消息中指定下行链路移动到与用户设备的主动上行链路相对应的接入的信息元素，来合并下行链路接入。在一些情况下，UPF 160诸如通过改变下行链路的接入以匹配与用户设备的更低能量上行链路接入相对应的接入将下行链路合并到减少在用户设备处的能量消耗的接入。例如，将数据流移动到与用户设备110的上行链路相同的接入中的互反的下行链路可以使得用户设备能够使用一个收发器与蜂窝接入204的接入点190或WLAN 320的WLAN AP 190进行通信。然后用户设备110能够关闭或减少使用其他接入的收发器，从而减少用户设备的能量消耗。结束本示例，UPF 160在868处通过合并的接入的下行链路将数据流量传输到用户设备。UPF160还可以通过合并的接入从用户设备110接收数据流量。利用单个合并的接入，用户设备可以启动其他能量感知流量管理操作以选择通过其引导新数据流的另一个上行链路接入或下行链路接入，如参考图7A、图8A或图9至12A所述的。
图9在900处示出了根据一个或多个方面的用于响应于与用户设备能量相关的关键事件或状况而切换上行链路接入或下行链路接入的设备之间的数据和控制事务的示例细节。在各方面中，通过利用与用户设备110的电池电量、热状况或其他本地状况相关的信息来改进非能量感知引导模式。为了减轻与关键事件相关联的影响，诸如用户设备功能减少，用户设备110将数据流量切换或引导到更低能量接入以减少用户设备能量的消耗，这可以延长用户设备运行时间或降低用户设备温度。用户设备110还可以将分割的接入合并为用于上行链路和下行链路通信的单个接入，使得用户设备能够将无线通信整合到一个收发器以减少能量消耗。
在示例中，用户设备110在905处检测与用户设备能量相关的关键事件。能量感知流量管理器370能够检测到用户设备110的电池容量低于关键电池阈值或者检测到用户设备110的处理器或收发器的温度高于关键温度阈值。响应于检测到关键事件，用户设备110在910处切换到具有低于用户设备的当前上行链路接入的能量消耗水平的上行链路接入。替代地，如果用户设备不具有与UPF 160建立的主动数据会话，则用户设备110能够选择上行链路来引导数据流量。在选择之前，能量感知流量管理器370可以咨询用户设备110的流量引导规则以确定当前选择的引导模式(例如，非能量感知引导模式)是否能够被覆盖以强制选择更低能量接入。选择更低能量接入减少用户设备能量的消耗，这能够减轻关键事件对用户设备的操作的影响。
在915处，用户设备110向UPF 160发送优选下行链路接入的指示。通过使用与所选择的上行链路接入相对应的下行链路接入，用户设备110使用一个收发器与无线网络通信。因此，用户设备110的其他收发器可以被关闭或进入待机状态以进一步节省用户设备的能量。用户设备110还能够在920处向UPF 160发送关键事件的类型的指示。在一些情况下，由PCF 270提供的测量报告规则限制由用户设备110发送的能量感知通知的类型或频率以管理(例如，减少)多个用户设备(其数量可以为数百或数千)之中的网络开销。
基于优选下行链路接入的指示，UPF 160在925处切换到用户设备110的下行链路接入。例如，UPF 160可以将下行链路接入切换到与用户设备110切换到的上行链路接入相对应的接入。在930处，用户设备110检测与用户设备能量相关的关键事件的停止或终止。能量感知流量管理器370能够检测到用户设备110的电池容量高于关键电池阈值或检测到用户设备110的处理器或收发器的温度低于关键温度阈值。在关键事件的停止之后，在935处，用户设备110基于用户设备的流量规则，诸如ATSSS规则350或能量感知规则402，来选择另一个上行链路接入。因此，用户设备110可以停止覆盖先前主动ATSSS引导模式。在940处，用户设备110向UPF 160发送关键事件的停止的指示。响应于关键事件的停止的通知，UPF 160在945处基于UPF 160的能量感知流量规则402或其他ATSSS规则350来选择另一个下行链路接入，诸如以恢复覆盖的引导模式的操作。利用用于数据流的所切换的上行链路接入或下行链路接入，用户设备可以在接入中分割数据流，如参考图7C、图8C或图12B所述的，或者合并分割的接入，如参考图7D或图8D所述的，以提供用于与无线网络通信的单个接入。
用于能量感知流量管理的示例方法
示例方法1000至1400根据用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的一个或多个方面参考图10至14进行描述。描述方法框的顺序不旨在被解释为限制，并且任何数量的所描述的方法框能够被跳过或以任何顺序组合以实现方法或替代方法。通常，本文描述的任何组件、模块、方法和操作都能够使用软件、固件、硬件(例如，固定逻辑电路)、手动处理或其任何组合来实现。示例方法的一些操作可以在存储在计算机处理系统本地和/或远程的计算机可读存储存储器上的可执行指令的一般上下文中描述，并且实施方式能够包括软件应用、程序、功能等。替代地或另外地，本文描述的任何功能能够至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件执行，诸如但不限于现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SoC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等。
图10示出了如通常与基于由用户设备110提供的能量相关信息来引导数据流量相关的能量感知流量管理的示例方法1000。替代地，方法1000的操作可以被实现为基于由用户设备提供的能量相关信息来切换下行链路接入。在框1005处，无线网络的用户平面功能(UPF)经由性能测量功能(PMF)协议向用户设备发送测量报告请求。例如，UPF 160通过蜂窝接入204或非蜂窝接入180经由PMF协议454向用户设备110发送测量报告请求。
在框1010处，UPF经由PMF协议从用户设备接收包括用户设备的能量相关信息的测量报告。例如，UPF 160经由PMF协议454接收来自用户设备110的测量报告，该测量报告包括能量相关信息406，诸如用户设备110的低电池电量或热状况。替代地或另外地，能量相关信息406包括用户设备110的低能量接入、用户设备的优选下行链路接入、或由用户设备110选择用于引导数据流量的低能量上行链路接入的指示。
在框1015处，UPF基于用户设备的能量相关信息来选择用于用户设备的下行链路接入。例如，UPF 160基于能量相关信息406来选择WLAN 330作为用户设备110的更低能量非蜂窝下行链路接入。能量相关信息406能够指示与WLAN 330的无线链路比与RAN 130的无线链路消耗更少能量和用户设备110的低电池电量。通过这样做，UPF 160减少由用户设备110与无线网络通信消耗的能量的量，从而延长用户设备110的运行时间。替代地，UPF 160能够基于用于下行链路接入的指示的优选或用户设备的非优选接入的指示的不可用性来切换用于用户设备的下行链路接入。在框1020处，UPF通过所选择的下行链路接入将无线网络的数据流量传输到用户设备。结束本示例，UPF 160通过WLAN 330将数据流量传输到用户设备110，这比蜂窝接入消耗更少的用户设备能量并且延长用户设备的运行时间。在选择用于引导数据流的下行链路接入之后，UPF 160可以切换数据流的下行链路接入，如参考图7B、图8B、图9、图13或图14所述的，或者在下行链路接入中分割数据流，如参考图7C、图8C或图12B所述的。
图11示出了根据一个或多个方面向无线网络的用户平面功能提供用户设备的能量相关信息以促进下行链路接入选择的示例方法1100。无线网络的用户平面功能能够通过所选择的下行链路接入引导数据流量或将数据流量切换到所选择的下行链路接入以将数据流量路由到用户设备。在框1105处，用户设备经由性能测量功能(PMF)协议从无线网络的用户平面功能(UPF)接收测量报告请求。
在框1110处，用户设备确定用户设备的能量相关信息。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370确定由用户设备110的5G NR收发器508通过蜂窝接入204以特定数据速率传输数据流量消耗的第一能量水平并确定由用户设备110的WLAN收发器516通过WLAN320以特定数据速率传输数据流量消耗的第二能量水平。替代地或另外地，能量感知流量管理器370可以收集用户设备110的电池状态信息或用户设备110的一个或多个组件的热状况。
可选地，在框1115处，用户设备基于用户设备的能量相关信息来选择用于流量引导或流量切换的上行链路接入。在各方面中，用户设备110基于能量相关信息406来选择用于引导数据流的上行链路接入，例如，移动发起的数据上行链路。例如，用户设备110可以选择消耗更低量的用户设备能量来将特定量的数据发射到蜂窝接入204的接入点190或WLAN320的WLAN AP 190的上行链路接入。注意，在一些情况下，用户设备110可以选择提供更高数据速率(例如，更高性能上行链路)的更高能量上行链路接入，这继而可以减少由用户设备用于发射给定量的数据的时间量。换言之，经由更高能量上行链路接入快速发射给定量的数据能够比在更长的持续时间内通过更低能量、更低速率的上行链路接入发射相同量的数据更节能。
在框1120处，用户设备经由PMF协议向UPF发送包括用户设备的能量相关信息的测量报告。例如，能量感知流量管理器370经由PMF协议454向UPF 160发送包括与分别通过蜂窝接入204和WLAN 320传输数据流量相关联的第一和第二能量消耗水平的测量报告。替代地或另外地，能量感知流量管理器370能够经由PMF协议454向UPF 160发送指示用户设备110的组件的电池状态或热状况的测量报告。在一些方面中，测量报告有效指引或请求UPF160基于能量相关信息来选择或切换到用于用户设备110的下行链路接入，诸如以减少用户设备110的能量消耗。
在框1125处，用户设备通过由UPF基于用户设备的能量相关信息而选择的下行链路接入接收数据流量。例如，用户设备110通过蜂窝接入204的下行链路接收数据流量，UPF160选择或引导到该下行链路作为用于向用户设备110提供数据流量的更低能量接入(例如，由于接近)。在选择用于引导数据流的上行链路接入或下行链路接入之后，用户设备可以切换数据流的接入，如参考图7B、图8B、图9、图13或图14所述的，或者在接入中分割数据流，如参考图7C、图8C或图12B所述的。
图12A示出了如通常与基于无线网络的蜂窝和非蜂窝接入的相应能量消耗来选择上行链路接入相关的能量感知流量管理的示例方法1200。方法1200的操作可以由用户设备110实现以选择或切换到通过其将数据流量传输到无线网络的用户平面功能160的上行链路接入。在框1205处，用户设备估计第一上行链路接入的第一能量消耗水平。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370确定或估计用于经由蜂窝接入204的上行链路传输数据流量的第一能量消耗水平(例如，第一发射功率)。
在框1210处，用户设备估计第二上行链路接入的第二能量消耗水平。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370确定或估计用于经由WLAN 320的上行链路传输数据流量的第二能量消耗水平(例如，第二发射功率)。在框1215处，用户设备基于第一和第二能量水平来选择第一上行链路接入或第二上行链路接入中的一个作为上行链路接入。在一些情况下，选择具有更低能量消耗水平的接入作为上行链路接入。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370选择WLAN 320的上行链路作为更低能量上行链路以将数据流量传输到无线网络。
在框1220处，用户设备向无线网络指示用于与所选择的上行链路接入相对应的下行链路接入的优选。这可以有效使得用户设备能够请求或指示无线网络选择与所选择的上行链路接入相对应的下行链路接入。在一些方面中，用户设备110经由能量感知PMF协议454用由用户设备从能量消耗的角度优选下行链路接入用于流量引导的通知动态地更新UPF160。用户设备的所选择的上行链路接入可以包括具有更低能量消耗水平的上行链路接入。例如，能量感知流量管理器370经由PMF协议454向UPF 160发送指示WLAN 320是用户设备110的优选低能量接入的消息。这可以有效使得无线网络的用户平面功能引导或切换到与用户设备的优选上行链路接入相对应的下行链路接入，其可以包括更低能量接入。
在框1225处，用户设备通过所选择的上行链路接入和对应的下行链路接入与无线网络通信数据。例如，用户设备110经由WLAN 320的上行链路向无线网络发射数据，并经由WLAN 320的下行链路从无线网络接收其他数据。因为WLAN 320是基于具有更低能量消耗水平来选择的，所以通过WLAN 320的数据通信比使用蜂窝接入204消耗更少的用户设备能量，并且可以延长用户设备110的运行时间。在选择用于引导数据流的上行链路接入或下行链路接入之后，用户设备可以切换数据流的接入，如参考图7B、图8B、图9、图13或图14所述的，或者在接入中分割数据流，如参考图7C、图8C或图12B所述的。
图12B示出了如通常与基于无线网络的蜂窝和非蜂窝接入的相应能量消耗来在上行链路接入中分割数据流量相关的能量感知流量管理的示例方法1250。方法1250的操作可以由用户设备110实现以基于用户设备的能量参数(例如，能量相关信息406)来在上行链路接入和/或下行链路接入中分割与无线网络的用户平面功能通信的数据流量。数据流量可以先前已经根据如参考图7A、图7B、图8A、图8B、图9至图12A、图13或图14描述的能量感知流量管理或其他非能量感知流量引导在上行链路接入或下行链路接入上建立或切换到上行链路接入或下行链路接入。在框1255处，用户设备估计第一上行链路接入的第一能量消耗水平。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370确定或估计用于经由蜂窝接入204的上行链路传输数据流量的第一能量消耗水平(例如，第一发射功率)。
在框1260处，用户设备估计第二上行链路接入的第二能量消耗水平。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370确定或估计用于经由WLAN 320的上行链路传输数据流量的第二能量消耗水平(例如，第二发射功率)。在框1265处，用户设备基于第一和第二能量消耗水平来确定用于在第一上行链路接入和第二上行链路接入中分割数据流量的第一比率。例如，能量感知流量管理器370可以确定WLAN 320中的第一带宽与蜂窝接入204中的第二带宽的比率，通过该比率在WLAN 320与蜂窝接入204的相应上行链路之间分割数据流量。
在一些情况下，能量感知流量管理器370基于每个上行链路接入的相应功耗水平、每个上行链路接入的相应数据速率以及数据流量的服务质量要求来确定该比率。在各方面中，用户设备110基于可以与上行链路流量的所需数据速率不同(非对称)的上行链路流量的所需数据速率来确定用于分割上行链路流量的比率(例如，最佳比率)。能量感知流量管理器370可以基于在用户设备上执行的应用来估计用户设备110的上行链路流量的所需数据速率(例如，流量负载)，包括每个应用的相应QoS参数(例如，所需比特率)。在一些情况下，能量感知流量管理器370当检测到用户设备的流量负载的变化时，诸如当正在执行的应用停止或另一个应用开始执行(这可以发生在几分钟的数量级上)时，重新估计用于上行链路分割的比率。
在框1270处，用户设备向无线网络通知用于在第一上行链路接入和第二上行链路接入中分割数据流量的第一比率。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370经由PMF协议454向UPF 160发送指示用于在WLAN 320与蜂窝接入204的相应上行链路之间分割数据流量的优选比率的消息。在框1275处，用户设备基于第一比率来在第一上行链路接入和第二上行链路接入中分割传输到无线网络的数据流量。例如，用户设备110在WLAN 320和蜂窝接入204的上行链路中分割传输到UPF 160的数据流量。
在框1280处，用户设备确定用于在无线网络的下行链路接入中分割数据流量的第二比率。例如，能量感知流量管理器370可以确定WLAN 320中的第一带宽与蜂窝接入204中的第二带宽的比率，用于在WLAN 320与蜂窝接入204的相应下行链路之间分割数据流量。在一些情况下，能量感知流量管理器370基于每个下行链路接入的相应功耗水平、每个下行链路接入的相应数据速率、由用户设备的应用所需的数据速率或数据流量的服务质量要求来确定该比率。例如，用户设备能够基于所需数据速率来建议用于下行链路接入的分割比率。在各方面中，用户设备110基于可以与上行链路流量的所需数据速率不同(非对称)的下行链路流量的所需数据速率来确定用于分割下行链路流量的比率(例如，最佳比率)。能量感知流量管理器370可以基于在用户设备上执行的应用来估计用户设备110的下行链路流量的所需数据速率(例如，流量负载)，包括每个应用的相应QoS参数(例如，所需比特率)。在一些情况下，能量感知流量管理器370当检测到用户设备的流量负载的变化时，例如当正在执行的应用停止或另一个应用开始执行(这可以发生在几分钟的数量级上)时，重新估计用于下行链路分割的比率。通常，用户设备可能尽可能地优选使用更低能量下行链路接入。当给定下行链路接入的数据速率变得不足时，用户设备可以确定改变用于下行链路接入的分割比率以使用其他下行链路接入来传输所需数据速率的剩余部分。
在框1285处，用户设备请求无线网络使用第二比率来在下行链路接入中分割数据流量。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370经由PMF协议454向UPF 160发送指示用于在WLAN 320与蜂窝接入204的相应下行链路之间分割数据流量的请求比率的消息。在一些情况下，用户设备向无线网络的UPF 160通知用于分割上行链路数据流量的第一比率和用于分割下行链路数据流量的第二比率两者。然后，无线网络可以使用由用户设备提供的第一和第二比率来推送包括用于上行链路和下行链路数据流量的新分割比率以及用于下行链路调度的修正的下行链路数据速率的更新的ATSSS规则。在框1290处，用户设备从无线网络接收使用第二比率在下行链路接入中分割的数据。例如，用户设备110从无线网络的用户平面功能接收基于由用户设备110提供到用户平面功能的第二比率在WLAN 320的下行链路和蜂窝接入204的下行链路中分割的数据流量。
在一些方面中，可以触发用户设备来确定(或重新确定)用于在上行链路接入或下行链路接入中分割流量的相应比率中的一个或两者。例如，用户设备110可以响应于检测到用户设备应用的流量负载的变化、与(下行链路或上行链路中的)接入相关联的能量消耗的变化、通过(下行链路或上行链路中的)接入可用的数据速率的变化或与如参考图13或图14描述的用户设备能量相关的关键事件而重新确定上行链路或下行链路流量分割比率。为了确定、计算或重新确定用于上行链路或下行链路接入的流量分割比率，用户设备可以执行参考图7C、图8C和/或图12B描述的操作或动作。替代地或另外地，流量分割操作可以与参考图13或图14描述的操作或动作组合，其可以有用于响应于与用户设备能量相关的关键事件的停止和在与用户设备能量相关的关键事件的停止之后实现流量分割比率的调整(例如，能量感知动态流量分割)。
图13示出了根据本文描述的技术的方面的响应于与用户设备能量相关的关键事件而切换上行链路接入的示例方法1300。数据流量可以先前已经根据如参考图7A、图7B、图8A、图8B、图9至图12A、图13或图14描述的能量感知流量管理或其他非能量感知流量引导在上行链路接入或下行链路接入上建立或切换到上行链路接入或下行链路接入。在框1305处，用户设备检测与用户设备的能量相关的关键事件。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370可以检测到用户设备110的电池容量低于指定低电池电量的预定义阈值。
在框1310处，用户设备响应于检测到关键事件而切换到或选择上行链路接入。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370响应于检测到用户设备110的电池容量低于预定义阈值而切换到无线网络的WLAN 320的上行链路。在框1315处，用户设备向无线网络指示用于与用户设备切换到的上行链路接入相对应的下行链路接入的优选。例如，能量感知流量管理器370向UPF 160发送指示用于与用户设备切换到的WLAN 320的上行链路相对应的WLAN 320的下行链路的优选的消息。
在框1320处，用户设备向无线网络指示与用户设备的能量相关的关键事件的检测或类型。例如，能量感知流量管理器370向UPF 160发送指示用户设备110具有极低电池电量的消息，这可能导致用户设备110覆盖供给的引导模式以减少能量消耗。
在框1325处，用户设备检测与用户设备的能量相关的关键事件的停止。例如，能量感知流量管理器370可以检测到电池容量高于指定低电池电量的预定义阈值。在框1330处，用户设备响应于检测到关键事件的停止而切换到先前的上行链路接入。例如，能量感知流量管理器370基于先前的主动引导模式切换回到或选择蜂窝接入204的上行链路。在框1335处，用户设备向无线网络指示关键事件的停止。例如，能量感知流量管理器370经由PMF协议454向UPF 160发送指示用户设备不再受到极低电池电量损害的消息。在关键事件的停止之后，用户设备110可以根据如参考图7A至图12B和图14所述的能量感知流量管理的方面通过上行链路接入或下行链路接入中的一个引导、切换、分割或合并数据流量。
图14示出了根据本文描述的技术的方面的如通常与覆盖用户设备的主动引导模式相关的能量感知流量管理的示例方法1400。数据流量可以先前已经根据如参考图7A、图7B、图8A、图8B、图9至图12A、图13或图14描述的能量感知流量管理或其他非能量感知流量管理在上行链路接入或下行链路接入上建立或切换到上行链路接入或下行链路接入。
在框1405处，用户设备检测与用户设备的能量相关的关键事件。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370可以检测到用户设备110的温度超过过热阈值。
可选地，在框1410处，用户设备确定是否能够覆盖用户设备的主动引导模式。例如，用户设备110的能量感知流量管理器370查询ATSSS规则350以确定用户设备110的主动引导模式是否允许响应于检测到关键事件而覆盖。
在框1415处，用户设备响应于检测到关键事件而切换到更低能量接入上行链路以与无线网络通信，该切换有效覆盖主动引导模式。例如，由于用户设备110与蜂窝接入204的基站120接近，能量感知流量管理器370切换到或选择比WLAN 320的上行链路消耗更少能量的蜂窝接入204的上行链路。可选地，在框1420处，用户设备通知无线网络切换到更低能量上行链路接入。例如，能量感知流量管理器370经由PMF协议454向UPF 160发送用户设备110切换到蜂窝接入204以用于与无线网络的上行链路的通知。
在框1425处，用户设备检测与用户设备的能量相关的关键事件的停止。例如，能量感知流量管理器370检测到用户设备110的温度低于过热阈值。在框1430处，用户设备返回到先前的主动引导模式以切换或选择用于流量引导的上行链路接入。例如，能量感知流量管理器370返回到由无线网络供给的引导模式，并根据供给的引导模式切换回到上行链路接入。可选地，在框1435处，用户设备通知无线网络返回到先前的主动引导模式。例如，能量感知流量管理器370经由PMF协议向UPF 160发送用户设备110已经返回到先前的主动引导模式的通知。在关键事件的停止之后，用户设备110可以根据如参考图7A至图13所述的能量感知流量管理的方面通过上行链路接入或下行链路接入中的一个引导、切换、分割或合并数据流量。
尽管已经以特定于特征和/或方法的语言描述了用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的方面，但是所附权利要求的主题不一定限于所描述的特定特征或方法。相反，特定特征和方法被公开为蜂窝与非蜂窝接入之间的用户设备数据的能量感知流量管理的示例实现，并且其他等效特征和方法旨在处于所附权利要求的范围内。因此，所附权利要求包括能够以“其任何组合”选择的特征列表，其包括组合任何数量和任何组合的所列出的特征。此外，描述了各种不同的方面，并且应认识到，每个描述的方面能够独立地或结合一个或多个其他描述的方面来实现。
在下文中，描述了用于多路接入数据会话的能量感知流量管理的若干示例。
示例1.一种在无线网络的蜂窝接入与非蜂窝接入之间管理用户设备的数据流量的方法，所述方法包括：由所述用户设备估计与经由所述无线网络的基站提供的所述蜂窝接入的上行链路相关联的第一能量消耗水平，所述蜂窝接入由所述无线网络的用户平面功能UPF锚定；由所述用户设备估计与由所述无线网络的无线局域网WLAN接入点提供的所述非蜂窝接入的上行链路相关联的第二能量消耗水平，所述非蜂窝接入由所述无线网络的所述UPF锚定；基于所述第一能量消耗水平和所述第二能量消耗水平，选择所述蜂窝接入的上行链路或所述非蜂窝接入的上行链路作为用于将所述用户设备的所述数据流量传输到所述无线网络的上行链路接入；将所述用户设备的所述数据流量经由所选择的上行链路接入传输到所述UPF。
示例2.如示例1所述的方法，其中，经由所选择的上行链路接入传输所述数据流量包括以下各项中的任何一项或多项：将所述用户设备的所述数据流量切换到所选择的上行链路接入；将所述用户设备的所述数据流量引导到所选择的上行链路接入；或者在所选择的上行链路接入中分割所述数据流量的至少一部分。
示例3.如示例1或示例2所述的方法，进一步包括：确定在所选择的上行链路接入中分割所述用户设备的所述数据流量的比率；以及根据所确定的比率，使用所选择的上行链路接入将所述用户设备的所述数据流量的一部分传输到所述无线网络的所述UPF。
示例4.如示例3所述的方法，其中，确定在所选择的上行链路接入中分割所述数据流量的比率包括基于所述第一能量消耗水平和所述第二能量消耗水平来确定比率。
示例5.如示例3所述的方法，进一步包括：获得与所述蜂窝接入的上行链路相关联的第一性能信息；获得与所述非蜂窝接入的上行链路相关联的第二性能信息；并且其中，确定在所选择的上行链路接入中分割所述数据流量的比率进一步包括基于所述第一性能信息和所述第二性能信息来确定比率。
示例6.如示例5所述的方法，其中，所述第一性能信息包括蜂窝服务的上行链路的数据速率、服务质量水平或吞吐量，并且所述第二性能信息包括非蜂窝服务的上行链路的数据速率、服务质量水平或吞吐量。
示例7.如示例1至6中任一项所述的方法，进一步包括向所述无线网络的所述UPF发送所选择的上行链路接入的指示，该指示有效请求所述无线网络选择与所选择的上行链路接入的接入相对应的接入的下行链路作为所选择的下行链路接入。
示例8.如示例1至7中任一项所述的方法，进一步包括确定在所选择的下行链路接入中分割所述用户设备的所述数据流量的比率；向所述无线网络的所述UPF发送比率的指示，该指示有效请求所述无线网络根据比率使用所选择的下行链路接入来传输所述用户设备的所述数据流量的一部分。
示例9.如示例7或示例8所述的方法，其中，所选择的上行链路接入的指示或在所选择的下行链路中分割所述数据流量的比率的指示使用包括被配置为指示用于分割下行链路流量的比率的字段或信息元素的性能测量功能PMF协议被发送到所述无线网络的所述UPF。
示例10.如示例8所述的方法，其中，确定在所选择的下行链路接入中分割所述数据流量的比率包括基于所述第一能量消耗水平和所述第二能量消耗水平来确定比率。
示例11.如示例8至10所述的方法，进一步包括：获得与所述蜂窝接入的下行链路相关联的第一性能信息；获得与所述非蜂窝接入的下行链路相关联的第二性能信息；并且其中，确定在所选择的下行链路接入中分割所述数据流量的比率进一步包括基于所述第一性能信息和所述第二性能信息来确定比率。
示例12.如示例11所述的方法，其中，所述第一性能信息包括蜂窝服务的下行链路的数据速率、服务质量水平或吞吐量，并且所述第二性能信息包括非蜂窝服务的下行链路的数据速率、服务质量水平或吞吐量。
示例13.如前述示例中任一项所述的方法，其中，选择具有低能量消耗水平的接入作为用于将所述用户设备的所述数据流量传输到所述无线网络的所述上行链路接入。
示例14.如前述示例中任一项所述的方法，进一步包括：检测所述用户设备的关键事件，所述用户设备的所述关键事件包括所述用户设备的低电池电量或至少一个组件的过热中的一个；并且其中，响应于检测到所述用户设备的所述关键事件而执行选择所述蜂窝接入的上行链路或所述非蜂窝接入的上行链路作为所述上行链路接入。
示例15.如示例14所述的方法，进一步包括：配置PMF协议消息的字段或信息元素以指示所述用户设备的所述关键事件、优选下行链路接入的指示或者所述用户设备的关键事件的类型中的至少一个；以及经由所述PMF协议向所述无线网络的所述UPF发送所述消息，该消息有效向所述无线网络通知所述用户设备的所述关键事件、所述优选下行链路接入或所述用户设备的所述关键事件的所述类型中的至少一个。
示例16.如示例14或示例15所述的方法，进一步包括：检测与所述用户设备能量相关的关键事件的停止；使用PMF协议向所述无线网络发送在所述用户设备处所述关键事件的所述停止的指示。
示例17.如前述示例中任一项所述的方法，其中：
在选择的动作之前，所述用户设备被配置有主动流量引导模式，以基于非基于能量的参数来管理所述用户设备的所述数据流量；以及选择所述上行链路接入的动作有效覆盖所述用户设备的所述主动流量引导模式。
示例18.如前述示例中任一项所述的方法，其中，所述方法根据由所述用户设备实现的能量感知流量管理模式来执行。
示例19.一种在无线网络的蜂窝接入与非蜂窝接入之间管理用户设备的数据流量的方法，所述方法包括：在所述用户设备处检测与用户设备能量相关的关键事件；响应于检测到所述关键事件，估计所述用户设备的相应能量消耗水平以经由所述蜂窝接入的上行链路和所述非蜂窝接入的上行链路将所述数据流量传输到所述无线网络，所述蜂窝接入和所述非蜂窝接入由无线网络的用户平面功能UPF锚定；基于所述相应能量消耗水平，选择所述蜂窝接入的上行链路或所述非蜂窝接入的上行链路作为上行链路接入以将所述数据流量传输到所述无线网络；以及将所述用户设备的所述数据流量经由所选择的上行链路接入传输到所述无线网络的所述UPF。
示例20.如示例19所述的方法，其中，经由所选择的上行链路接入传输所述数据流量包括以下各项中的任何一项或多项：将所述用户设备的所述数据流量切换到所选择的上行链路接入；将所述用户设备的所述数据流量引导到所选择的上行链路接入；或者通过所选择的上行链路接入分割所述数据流量的至少一部分。
示例21.如示例19所述的方法，其中，检测与所述用户设备能量相关的关键事件包括：检测到所述用户设备的电池的容量低于预定义容量阈值；或者检测到所述用户设备的一个或多个组件的温度高于相应温度阈值。
示例22.如示例19至21中任一项所述的方法，进一步包括以下各项中的至少一项：使用性能测量功能PMF协议向所述无线网络发送与所选择的上行链路接入的接入相对应的用于下行链路的优选接入的指示；使用所述PMF协议向所述无线网络发送在所述用户设备处发生的所述关键事件的指示；或使用所述PMF协议向所述无线网络发送在所述用户设备处发生的所述关键事件的类型的指示。
示例23.如示例19至22中任一项所述的方法，进一步包括基于与所述数据流量相关联的数据速率或与所述数据流量相关联的吞吐量来选择所述蜂窝接入的上行链路或所述非蜂窝接入的上行链路作为所述上行链路接入。
示例24.如示例19至23中任一项所述的方法，进一步包括检测与所述用户设备能量相关的关键事件的停止；使用所述PMF协议向所述无线网络发送在所述用户设备处所述关键事件的所述停止的指示；或者根据所述用户设备的主动能量感知流量管理模式或主动流量引导模式来选择所述蜂窝接入的上行链路或所述非蜂窝上行链路的上行链路作为所述上行链路接入。
示例25.一种在无线网络的蜂窝接入与非蜂窝接入之间选择用于到用户设备的下行链路的方法，所述方法包括：由所述无线网络的用户平面功能UPF使用性能测量功能PMF协议向用户设备发送测量报告请求；由所述UPF使用所述PMF协议从所述用户设备接收包括所述蜂窝接入和/或所述非蜂窝接入的相应能量相关信息的测量报告；由所述UPF基于所述相应能量相关信息来选择所述蜂窝接入的下行链路或所述非蜂窝接入的下行链路中的一个作为用于将数据流量传输到所述用户设备的所选择的下行链路接入；由所述UPF经由所选择的下行链路接入将所述数据流量传输到所述用户设备。
示例26.如示例25所述的方法，其中，经由所选择的下行链路接入传输所述数据流量包括：将所述用户设备的所述数据流量切换到所选择的下行链路接入；和/或将所述用户设备的所述数据流量引导到所选择的下行链路接入。
示例27.如示例25或示例26所述的方法，其中：所述蜂窝接入或所述非蜂窝接入的所述相应能量相关信息包括由所述用户设备基于所述用户设备的能量对接入中的用于下行链路的优选接入的指示；或者由所述用户设备对用于所述下行链路的所述优选接入的指示进一步指示由所述用户设备选择的用于与所述无线网络的上行链路的接入。
示例28.如示例25至27中任一项所述的方法，其中：所述蜂窝接入的相应能量相关信息包括与所述用户设备经由所述蜂窝接入进行通信相关联的第一能量消耗水平的指示；和/或所述非蜂窝接入的相应能量相关信息包括与所述用户设备经由所述非蜂窝接入进行通信相关联的第二能量消耗水平的指示。
示例29.一种用户设备，包括：至少一个无线收发器；处理器；以及包括指令的计算机可读存储介质，所述指令响应于由所述处理器执行，用于指引所述用户设备使用所述至少一个无线收发器来执行示例1至24中所述的方法中的任一个。
示例30.一种核心网络服务器，包括：至少一个无线收发器；处理器；以及包括指令的计算机可读存储介质，所述指令响应于由所述处理器执行，用于指引所述核心网络服务器使用所述至少一个无线收发器来执行示例25至28中所述的方法中的任一个。
示例31.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令响应于由处理器执行，使得如示例1至28中任一项所述的方法被执行。

Claims (16)

1.一种在无线网络的蜂窝接入与非蜂窝接入之间管理用户设备的数据流量的方法，所述方法包括：
由所述用户设备估计与经由所述无线网络的基站提供的所述蜂窝接入的上行链路相关联的第一能量消耗水平，所述蜂窝接入由所述无线网络的用户平面功能UPF锚定；
由所述用户设备估计与由所述无线网络的无线局域网WLAN接入点提供的所述非蜂窝接入的上行链路相关联的第二能量消耗水平，所述非蜂窝接入由所述无线网络的所述UPF锚定；
基于所述第一能量消耗水平和所述第二能量消耗水平，选择所述蜂窝接入的上行链路或所述非蜂窝接入的上行链路作为用于将所述用户设备的所述数据流量传输到所述无线网络的上行链路接入；
将所述用户设备的所述数据流量经由所选择的上行链路接入传输到所述UPF；以及
由所述用户设备向所述无线网络的所述UPF发送所选择的上行链路接入的指示，所述指示有效请求所述无线网络选择与所选择的上行链路接入的接入相对应的接入的下行链路作为所选择的下行链路接入。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
确定在所选择的接入中分割所述用户设备的所述数据流量的比率；以及
向所述无线网络的所述UPF发送所述比率的指示，所述指示有效请求所述无线网络的所述UPF根据所述比率使用所选择的下行链路接入来传输所述用户设备的所述数据流量的一部分。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所选择的上行链路接入的指示或在所选择的下行链路接入中分割所述用户设备的所述数据流量的比率的指示使用性能测量功能PMF协议被发送到所述无线网络的所述UPF，所述性能测量功能PMF协议包括被配置为指示由所述UE选择的用于分割下行链路流量的比率的字段或信息元素。
4.如权利要求2或权利要求3所述的方法，进一步包括：
由所述UE基于与所述蜂窝接入的上行链路相关联的所述第一能量消耗水平和与所述非蜂窝接入的上行链路相关联的所述第二能量消耗水平来确定在所选择的上行链路接入中分割所述用户设备的所述数据流量的比率。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括：
检测所述用户设备的关键事件，所述用户设备的所述关键事件包括所述用户设备的低电池电量或至少一个组件的过热中的一个，并且其中，选择所述蜂窝接入的上行链路或所述非蜂窝接入的上行链路作为所述上行链路接入是响应于检测到所述用户设备的所述关键事件而执行的。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：
配置PMF协议消息的字段或信息元素以指示所述用户设备的所述关键事件、优选下行链路接入的指示或所述用户设备的关键事件的类型中的至少一个；以及
经由所述PMF协议向所述无线网络的所述UPF发送所述消息。
7.如权利要求5或权利要求6所述的方法，进一步包括：
检测与所述用户设备能量相关的关键事件的停止；以及
使用所述PMF协议向所述无线网络发送所述关键事件的所述停止的指示。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：
由所述UE响应于与所述用户设备能量相关的所述关键事件的停止，根据所述用户设备的主动能量感知流量管理模式或主动流量引导模式来选择所述蜂窝接入的上行链路或所述非蜂窝上行链路的上行链路作为所述UE的所述上行链路接入。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中：
具有低能量消耗水平的接入被选择作为用于将所述用户设备的所述数据流量传输到所述无线网络的所述上行链路接入；和/或
所述方法根据由所述用户设备实现的能量感知流量管理模式来执行。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，经由所选择的上行链路接入传输所述数据流量包括以下中的任何一项或多项：
将所述用户设备的所述数据流量切换到所选择的上行链路接入；
将所述用户设备的所述数据流量引导到所选择的上行链路接入；或者
在所选择的上行链路接入中分割所述数据流量的至少一部分。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中：
在选择的动作之前，所述用户设备被配置有主动流量引导模式以基于非基于能量的参数来管理所述用户设备的所述数据流量；以及
选择所述上行链路接入的动作有效覆盖所述用户设备的所述主动流量引导模式。
12.一种在无线网络的蜂窝接入与非蜂窝接入之间选择用于到用户设备的下行链路的方法，所述方法包括：
由所述无线网络的用户平面功能UPF使用性能测量功能PMF协议从所述用户设备接收包括所述蜂窝接入和所述非蜂窝接入的相应能量相关信息的测量报告；
由所述UPF基于所述相应能量相关信息来选择所述蜂窝接入的下行链路或所述非蜂窝接入的下行链路中的一个作为用于将数据流量传输到所述用户设备的所选择的下行链路接入；以及
由所述无线网络的所述UPF将所述数据流量经由所选择的下行链路接入传输到所述用户设备。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：
由所述无线网络的所述UPF使用所述PMF协议向所述用户设备发送测量报告请求，所述测量报告请求至少请求所述蜂窝接入和所述非蜂窝接入的相应能量相关信息。
14.如权利要求12或权利要求13所述的方法，其中：
所述蜂窝接入或所述非蜂窝接入的相应能量相关信息包括由所述用户设备基于所述用户设备的能量对接入中的用于下行链路的优选接入的指示；以及
由所述用户设备对用于所述下行链路的所述优选接入的指示进一步指示以下各项中的一项：
由所述用户设备优选的用于在所述蜂窝接入的下行链路与所述非蜂窝接入的下行链路之间分割所述数据流量的比率；
由所述用户设备选择的用于与所述无线网络的上行链路的接入；或者
由所述用户设备优选的用于在所述蜂窝接入的上行链路与所述非蜂窝接入的上行链路之间分割所述数据流量的比率。
15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，其中：
所述蜂窝接入的相应能量相关信息包括与所述用户设备经由所述蜂窝接入进行通信相关联的第一能量消耗水平的指示；以及
所述非蜂窝接入的相应能量相关信息包括与所述用户设备经由所述非蜂窝接入进行通信相关联的第二能量消耗水平的指示。
16.一种装置，包括：
至少一个无线收发器；
处理器；以及
包括指令的计算机可读存储介质，所述指令响应于由所述处理器执行，用于指引所述装置使用所述至少一个无线收发器来执行权利要求1至11或权利要求12至15中所述的方法中的任一个。
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