本願の実施形態で解決されるべき技術的課題は、5GシステムでのQoSフローの決定論的なエンド間伝送を実装するように、時間依存ネットワーキング通信方法及び装置を提供することである。
本願の実施形態の第1の態様は、
ポリシー制御ネットワーク要素によってTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信することであり、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するようポリシー制御ネットワーク要素をトリガするために使用される、ことと、
ポリシー制御ネットワーク要素によってTSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定し、そのユーザ端末に対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定することと、
ポリシー制御ネットワーク要素によって、TSNトラフィックの転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新することと、
ポリシー制御ネットワーク要素によって、TSNトラフィックに対応するQoSフローの生成又は更新されたQoSポリシーをセッション管理ネットワーク要素へ送信することと
を含む時間依存ネットワーキング通信方法を提供する。
TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、仮想スイッチングノードに関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報であり、仮想スイッチングノードは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に対応する仮想スイッチングノードである。TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む。TSNトラフィックのトラフィック情報は、ポリシー制御ネットワーク要素によって、スクリーニングを通じて、TSNトラフィックに対応するQoSフローを取得するために、使用されてよい。TSNトラフィックを伝送するポートの識別子は、TSNトラフィックを受信するポートと、TSNトラフィックを送信するポートとを識別するために使用される。
本願の実施形態の第1の態様に従って、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するときに、ポリシー制御ネットワーク要素は、最初に、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定し、次いで、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定し、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新し、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをセッション管理ネットワーク要素へ送信し、それにより、セッション管理ネットワーク要素は、ユーザプレーン機能ネットワーク要素及びユーザ端末の夫々へQoSポリシーを配信する。従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローは、5GシステムでのQoSフローの決定論を実装するために、指定されたポートで受信及び送信される。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、アプリケーション機能ネットワーク要素からTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信する。アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するようポリシー制御ネットワーク要素を直接にトリガする。これは実施するのが容易である。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、セッション管理ネットワーク要素からTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信する。セッション管理ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するようポリシー制御ネットワーク要素をトリガする。セッション管理ネットワーク要素は、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を知ることができ、それにより、セッション管理ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定する。
セッション管理ネットワーク要素によってポリシー制御ネットワーク要素へ送信される、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、直接にアプリケーション機能ネットワーク要素からであってよく、あるいは、ユーザプレーン機能ネットワーク要素からであってもよい。TSNトラフィックの転送ポリシー情報をアプリケーション機能ネットワーク要素から受信するとき、ユーザプレーン機能ネットワーク要素は転送ポリシー情報をセッション管理ネットワーク要素へ送信する。TSNトラフィックの転送ポリシー情報をアプリケーション機能ネットワーク要素から受信するとき、ユーザプレーン機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定することもできる。
可能な実施において、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスを更に含み、時間スライスは、TSNトラフィックが受信される特定の期間と、TSNトラフィックが送信される特定の期間とを指定するために使用され、スクリーニングを通じて、TSNトラフィックに対応するQoSフローを取得するためにも使用されてよい。
可能な実施において、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報を更に含み、情報は、仮想スイッチングノード上でTSNトラフィックを伝送する最大遅延を示すために使用され、スクリーニングを通じて、TSNトラフィックに対応するQoSフローを取得するためにも使用されてよい。
可能な実施において、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、仮想スイッチングノード識別子を更に含み、仮想スイッチングノード識別子は、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に対応する仮想スイッチングノードの識別子であり、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が作用する特定の仮想スイッチングノードを示すために使用される。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、アプリケーション機能ネットワーク要素からユーザ端末識別子を受信し、そのユーザ端末識別子によって識別されるユーザ端末を、TSNトラフィックに対応するユーザ端末として決定する。ユーザ端末識別子は、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を識別するために使用され、アプリケーション機能ネットワーク要素によって決定される。TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定した後、アプリケーション機能ネットワーク要素は、ユーザ端末の識別子をポリシー制御ネットワーク要素に通知し、それにより、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を直ちにかつ都合よく知ることができる。
可能な実施において、アプリケーション機能ネットワーク要素によってポリシー制御ネットワーク要素によって送信されたユーザ端末識別子は、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを識別するために更に使用されてよく、それにより、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを知り、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定する。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定するよう、TSNトラフィックに対応するパケットデータユニット(packet data unit,PDU)セッションを決定し、次いで、PDUセッションに対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定し、それにより、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理する。PDUセッションは、ユーザ端末とユーザプレーン機能ネットワーク要素との間のセッションである。PDUセッションに対応するユーザ端末は、PDUセッションを決定することによって決定され得る。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、各仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応を保持又は記憶し、そして、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するときに、ポリシー制御ネットワーク要素は、その対応と、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスとに基づき、TSNトラフィックを伝送する仮想ポートの識別子に対応するPDUセッションを決定し、そのPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして決定する。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、各仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノードと、PDUセッションとの間の対応を保持又は記憶し、そして、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が仮想スイッチングノード識別子を含む場合に、ポリシー制御ネットワーク要素は、その対応と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、仮想スイッチングノード識別子とに基づき、仮想スイッチングノード識別子と、TSNトラフィックを伝送する仮想ポートの識別子とに対応するPDUセッションを決定し、そのPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして決定する。この実施では、仮想ポート識別子は、仮想スイッチングノード上で一意である。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、各仮想ポート識別子と、TSN識別子と、PDUセッションとの間の対応を保持又は記憶し、そして、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSN識別子と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに基づき、TSN識別子と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに対応するPDUセッションを決定し、そのPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして決定する。TSN識別子は、TSNトラフィックに対応するTSN識別子である。この実施では、仮想ポート識別子は、TSN識別子によって識別されるTSNドメインにおいて一意である。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、各仮想ポート識別子と、データネットワーク名(DNN)情報と、PDUセッションとの間の対応を保持又は記憶し、そして、ポリシー制御ネットワーク要素は、DNN情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに基づき、DNN情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに対応するPDUセッションを決定し、そのPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして決定する。この実施では、仮想ポート識別子は、DNN情報によって識別されるデータネットワークにおいて一意である。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、セッション管理ネットワーク要素又はアプリケーション機能ネットワーク要素からPDUセッション識別子を受信してよく、PDUセッション識別子は、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを示すために使用される。ポリシー制御ネットワーク要素は、PDUセッション識別子に基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定し、次いで、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定してよく、それにより、ポリシー制御ネットワーク要素の処理負荷は軽減され得る。
可能な実施において、TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのトラフィッククラスを含み、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、決定されたユーザ端末に対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応するQoSフローを決定し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。代替的に、ポリシー制御ネットワーク要素は、決定されたPDUセッションに対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応するQoSフローを決定し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、アプリケーション機能ネットワーク要素からTSNトラフィックのトラフィッククラスを受信し、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、決定されたユーザ端末に対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応するQoSフローを決定し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。
トラフィッククラスと5G QoS識別子(5QI)との間の対応が、ポリシー制御ネットワーク要素において設定又は記憶される。5QIは、5G QoSフローを識別するために使用される。トラフィッククラスに対応する5QIは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定するよう、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき探索されてよい。代替的に、QoSフローとトラフィッククラスとの間の対応が、ポリシー制御ネットワーク要素において設定又は記憶される。トラフィッククラスに対応するQoSフローは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき探索されてよく、トラフィッククラスに対応するQoSフローは、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定される。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、アプリケーション機能ネットワーク要素から、TSNトラフィックに対応する5QIを受信し、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして、5QIによって識別されるQoSフローを決定する。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素がアプリケーション機能ネットワーク要素からTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するとき、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含み、ポリシー制御ネットワーク要素は、要求メッセージをセッション管理ネットワーク要素へ送信する。要求メッセージは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子を含み、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に対応するポート対間の伝送遅延を要求するために使用される。ポリシー制御ネットワーク要素は、セッション管理ネットワーク要素から応答メッセージを受信し、応答メッセージは、ポート対間の伝送遅延を含む。ポリシー制御ネットワーク要素は、ポート対間の伝送遅延をアプリケーション機能ネットワーク要素へ送信する。ポート対間の伝送遅延は、仮想スイッチングノードのポート対の遅延情報として使用されてよく、それにより、アプリケーション機能ネットワーク要素は、遅延情報をTSNへフィードバックする。従って、TSNは、仮想スイッチングノードのポート対の遅延情報を知り、仮想スイッチングノード上でのTSNトラフィックの時間スライス又は最大遅延に関する情報を生成する。
可能な実施において、TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのあて先MACアドレスを含み、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックのあて先MACアドレスに基づき、決定されたユーザ端末に対応するQoSフローから、又は決定されたPDUセッションに対応するQoSフローから、TSNトラフィックと同じあて先MACアドレスを有するQoSフローを選択し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。
可能な実施において、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が、TSNトラフィックを伝送するための時間スライス、又はTSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報を含む場合に、TSNトラフィックを伝送するための時間スライス、又はTSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報に基づき、ポリシー制御ネットワーク要素は、決定されたユーザ端末に対応するQoSフローから、又は決定されたPDUセッションに対応するQoSフローから、TSNトラフィックを伝送するための時間スライス、又はTSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報に一致するQoSフローを選択し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを更新するために、決定されたユーザ端末に対応する既存のQoSフローから、又は決定されたPDUセッションに対応する既存のQoSフローから、TSNトラフィックに対応するQoSフローを選択する。
可能な実施において、TSNトラフィックに対応するQoSフローが、決定されたユーザ端末に対応する既存のQoSフローに、又は決定されたPDUセッションに対応する既存のQoSフローに存在しない場合には、ポリシー制御ネットワーク要素は、決定されたユーザ端末に関する又は決定されたPDUセッションにおけるTSNトラフィックの転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローを生成してよい。
可能な実施において、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーは、ユーザプレーン機能ネットワーク要素に関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを含み、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づきユーザプレーン機能ネットワーク要素上でのポート識別子を決定し、ユーザプレーン機能ネットワーク要素上でのポート識別子と、TSNトラフィックのトラフィック情報とに基づいて、ユーザプレーン機能ネットワーク要素に関してTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新し、それにより、ユーザプレーン機能ネットワーク要素は、QoSポリシーに従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローを制御する。
TSNトラフィックの転送ポリシー情報が、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスを含む場合に、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づき、ユーザプレーン機能ネットワーク要素上でのポート識別子を決定し、TSNトラフィックを伝送する時間スライスに基づき、ユーザプレーン機能ネットワーク要素上でのポート識別子に対応する時間スライスを決定し、ユーザプレーン機能ネットワーク要素上でのポート識別子と、ユーザプレーン機能ネットワーク要素上でのポート識別子に対応する時間スライスと、TSNトラフィックのトラフィック情報とに基づき、ユーザプレーン機能ネットワーク要素に関してTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新し、それにより、ユーザプレーン機能ネットワーク要素は、QoSポリシーに従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローを制御する。
本願の実施形態の第2の態様は、ポリシー制御ネットワーク要素を提供し、ポリシー制御ネットワーク要素は、第1の態様で提供される方法を実装する機能を備える。機能は、ハードウェアによって実装されてよく、あるいは、対応するソフトウェアを実行することによってハードウェアによって実装されてもよい。ハードウェア又はソフトウェアは、上記の機能に対応する1つ以上のモジュールを含む。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、処理ユニット及びトランシーバユニットを含む。トランシーバユニットは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するよう構成され、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するようポリシー制御ネットワーク要素をトリガするために使用される。処理ユニットは、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定し、そのユーザ端末に対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定し、TSNトラフィックの転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新するよう構成される。トランシーバユニットは、TSNトラフィックに対応するQoSフローの生成又は更新されたQoSポリシーをセッション管理ネットワーク要素へ送信するよう更に構成される。
可能な実施において、ポリシー制御ネットワーク要素は、プロセッサ、トランシーバ、及びメモリを含む。メモリは、コンピュータプログラムを記憶している。コンピュータプログラムは、プログラム命令を含む。プロセッサは、次の、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するようトランシーバを制御する動作であって、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するようポリシー制御ネットワーク要素をトリガするために使用される、動作と、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定する動作と、ユーザ端末に対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する動作と、TSNトラフィックの転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新する動作と、TSNトラフィックに対応するQoSフローの生成又は更新されたQoSポリシーをセッション管理ネットワーク要素へ送信するようトランシーバを制御する動作とを実行するようにプログラムコードを呼び出すよう構成される。
同じ発明概念に基づき、ポリシー制御ネットワーク要素の課題解決原理及び有利な効果については、第1の態様における方法及び方法によってもたらされる有利な効果を参照されたい。従って、装置の実施については、方法の実施を参照されたい。繰り返される部分は、再びは記載されない。
本願の実施形態の第3の態様は、コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、命令を記憶しており、命令がコンピュータで実行される場合に、コンピュータは、第1の態様に従う方法を実行することを可能にされる。
本願の実施形態の第4の態様は、命令を含むコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品がコンピュータで実行される場合に、コンピュータは、第1の態様に従う方法を実行することを可能にされる。
本願の実施形態の第5の態様は、
アプリケーション機能ネットワーク要素によって、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信することであり、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む、ことと、
アプリケーション機能ネットワーク要素によって、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づき、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子を決定することと、
アプリケーション機能ネットワーク要素によって、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子をポリシー制御ネットワーク要素へ送信することと
を含む時間依存ネットワーキング通信方法を提供する。
本願の実施形態の第5の態様では、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するときに、アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子を決定し、TSNトラフィックに対応する決定されたユーザ端末識別子をポリシー制御ネットワーク要素へ送信し、それにより、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定し、次いで、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する。これは、ポリシー制御ネットワーク要素が、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するのを助ける。
可能な実施において、アプリケーション機能ネットワーク要素によってポリシー制御ネットワーク要素へ送信されたユーザ端末識別子は、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを識別するために更に使用されてよく、それにより、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを知り、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定する。
TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子をポリシー制御ネットワーク要素へ送信するとき、アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を一緒にポリシー制御ネットワーク要素へ送信してもよく、それにより、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックの転送ポリシー情報及びTSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子の両方を知る。TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子及びTSNトラフィックの転送ポリシー情報は、代替的に、同じメッセージの情報付加を軽減するように、別々にポリシー制御ネットワーク要素へ送信されてもよい。
可能な実施において、アプリケーション機能ネットワーク要素は、セッション管理ネットワーク要素から、仮想ポート識別子及びその仮想ポート識別子に対応するユーザ端末識別子を受信し、仮想ポート識別子とユーザ端末識別子との間の対応を記録する。言い換えると、アプリケーション機能ネットワーク要素は、各仮想ポート識別子とユーザ端末識別子との間の対応を記憶し、それにより、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するときに、アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックを伝送する仮想ポートの識別子に基づき、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定することができる。
TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するときに、アプリケーション機能ネットワーク要素は、ユーザ端末識別子をポリシー制御ネットワーク要素に通知するために、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、仮想ポート識別子とユーザ端末識別子との間の対応とに基づき、TSNトラフィックを伝送する仮想ポートの識別子に対応するユーザ端末識別子を決定し、そのユーザ端末識別子を、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子として決定する。
可能な実施において、TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのトラフィッククラスを含む。アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックに対応する5QIを決定し、次いで、TSNトラフィックに対応する5QIに基づき、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定してよい。
TSNトラフィックのトラフィック情報がTSNトラフィックのトラフィッククラスを含まない場合には、アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックのトラフィッククラスを決定し、TSNトラフィックのトラフィッククラスをポリシー制御ネットワーク要素へ送信してよく、それにより、ポリシー制御ネットワーク要素が、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックに対応する5QIを決定する。アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックのサービスのクラスに基づきTSNトラフィックのトラフィッククラスを決定してよい。
TSNトラフィックに対応する5QIを決定した後、アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応する5QIをセッション管理ネットワーク要素へ送信してよい。TSNトラフィックに対応するQoSフローが、決定されたユーザ端末に対応する既存のQoSフローに、又は決定されたPDUセッションに対応する既存のQoSフローに存在しない場合には、セッション管理ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応する5QIに基づき、TSNトラフィックに対応するQoSフローを生成してよい。
TSNトラフィックに対応する5QIを決定した後、アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応する5QIをポリシー制御ネットワーク要素へ送信し、それにより、ポリシー制御ネットワーク要素は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを知る。
アプリケーション機能ネットワーク要素が、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックに対応する5QIを決定することは、具体的に次の通りである。トラフィッククラスと5QIとの間の対応が、アプリケーション機能ネットワーク要素において設定又は記憶され、TSNトラフィックのトラフィック情報を受信するときに、アプリケーション機能ネットワーク要素は、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、トラフィッククラスに対応する5QIを探し、その5QIを、TSNトラフィックに対応する5QIとして決定する。
可能な実施において、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定した後、アプリケーション機能ネットワーク要素は、代替的に、ポリシー制御ネットワーク要素を通じて、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定し、PDUセッションに基づき、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定してよい。
本願の実施形態の第6の態様は、アプリケーション機能ネットワーク要素を提供し、アプリケーション機能ネットワーク要素は、第5の態様で提供される方法を実装する機能を備える。機能は、ハードウェアによって実装されてよく、あるいは、対応するソフトウェアを実行することによってハードウェアによって実装されてもよい。ハードウェア又はソフトウェアは、上記の機能に対応する1つ以上のモジュールを含む。
可能な実施において、アプリケーション機能ネットワーク要素は、処理ユニット及びトランシーバユニットを含む。トランシーバユニットは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するよう構成され、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む。処理ユニットは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づき、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子を決定するよう構成される。トランシーバユニットは、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子をポリシー制御ネットワーク要素へ送信するよう更に構成される。
可能な実施において、アプリケーション機能ネットワーク要素は、プロセッサ、トランシーバ、及びメモリを含む。メモリは、コンピュータプログラムを記憶している。コンピュータプログラムは、プログラム命令を含む。プロセッサは、次の、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するようトランシーバを制御する動作であって、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む、動作と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づき、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子を決定する動作と、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子をポリシー制御ネットワーク要素へ送信するようトランシーバを制御する動作とを実行するようにプログラムコードを呼び出すよう構成される。
同じ発明概念に基づき、アプリケーション機能ネットワーク要素の課題解決原理及び有利な効果については、第5の態様における方法及び方法によってもたらされる有利な効果を参照されたい。従って、装置の実施については、方法の実施を参照されたい。繰り返される部分は、再びは記載されない。
本願の実施形態の第7の態様は、コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、命令を記憶しており、命令がコンピュータで実行される場合に、コンピュータは、第5の態様に従う方法を実行することを可能にされる。
本願の実施形態の第8の態様は、命令を含むコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品がコンピュータで実行される場合に、コンピュータは、第5の態様に従う方法を実行することを可能にされる。
本願の実施形態での又は背景での技術的解決法をより明りょうに説明するために、以下は、本願の実施形態又は背景について記載するために必要な添付の図面について簡単に説明する。
以下は、本願の実施形態における添付の図面を参照して、本願の実施形態における技術的解決法について記載する。本願の記載では、別なふうに指定されない限りは、「/」は、関連する物どうしの“論理和”関係を示す。例えば、A/Bは、A又はBを表し得る。本願では、「及び/又は」は、関連する物どうしの関連付け関係を記載するにすぎず、3つの関係が存在する可能性があることを表す。例えば、A及び/又はBは、次の3つの場合、Aのみが存在、AとBの両方が存在、及びBのみが存在、を表し得る。ここで、A及びBは、単数形又は複数形であってよい。更には、本願の記載では、別なふうに指定されない限り、「複数の~」は、2以上を意味する。「次の項目(要素)のうちの少なくとも1つ」又はその同様の表現は、項目のあらゆる組み合わせを意味し、1つの項目(要素)又は複数の項目(要素)のあらゆる組み合わせを含む。例えば、a、b、又はcのうちの少なくとも1つ(要素)は、a、b、c、aとbの組み合わせ、aとcの組み合わせ、bとcの組み合わせ、又はaとbとcの組み合わせを表し得る。ここで、a、b、及びcは、単数又は複数形であってよい。更には、本願の実施形態における技術的解決法について明りょうに説明するために、「第1」及び「第2」のような用語は、基本的に同じ機能及び目的を有している同じ項目又は類似した項目どうしを区別するために本願の実施形態で使用される。当業者であれば、「第1」及び「第2」のような用語が数量又は実行順序を限定することを目的としておらず、かつ、「第1」及び「第2」のような用語が明確な差違を示さない、と理解し得る。
その上、本願の実施形態で説明されているシステムアーキテクチャ及びサービスシナリオは、本願の実施形態における技術的解決法をより明りょうに説明することを目的としており、本願の実施形態で提供される技術的解決法に対する限定を構成しない。当業者であれば、ネットワークアーキテクチャの進化及び新しいサービスシナリオの新興とともに、本願の実施形態で提供される技術的解決法が同様の技術的課題にも適用可能である、と認識し得る。
本願の実施形態におけるユーザ端末は、無線通信機能を備えている様々な手持ち式デバイス、車載型デバイス、ウェアラブルデバイス、若しくはコンピュータデバイス、又は無線モデムへ接続されている他の処理デバイスを含んでよく、あるいは、UE、加入者ユニット(subscriber unit)、セルラー電話機(cellular phone)、スマートフォン(smartphone)、無線データカード、パーソナル・デジタル・アシスタント(personal digital assistant,PDA)コンピュータ、タブレットコンピュータ、無線モデム(modem)、手持ち式(handheld)デバイス、ラップトップコンピュータ(laptop computer)、コードレス電話機(cordless phone)、無線ローカルループ(wireless local loop,WLL)局、マシンタイプ通信(machine type communication,MTC)端末、移動局(mobile station,MS)、端末デバイス(terminal device)、中継ユーザ装置、などを含んでもよい。中継ユーザ装置は、例えば、5Gレジデンシャル・ゲートウェイ(residential gateway,RG)であってよい。説明を簡単にするために、本願の実施形態では、上記のデバイスはユーザ端末と総称され、ユーザ端末がUEである例が、説明のために使用される。
図1は、5Gシステムのネットワークアーキテクチャの概略図である。ネットワークアーキテクチャは、UE、アクセスネットワーク(access network,RN)デバイス、及びコアネットワーク要素を含む。
アクセスネットワークデバイスは、代替的に、ラジオアクセスネットワーク(radio access network,RAN)デバイスであってよい。
コアネットワーク要素は、これらの要素、すなわち、UE、データネットワーク(data network,DN)、認証サーバ機能(authentication server function,AUSF)、アクセス及びモビリティ管理機能(access and mobility management function,AMF)、セッション管理機能(session management function,SMF)、ネットワークスライス選択機能(network slice selection function,NSSF)、ネットワーク公開機能(network exposure function,NEF)、ネットワークリポジトリ機能(network repository function,NRF)、ポリシー制御機能(policy control function,PCF)、統合データ管理(unified data management,UDM)、並びにAFを含んでよい。
コアネットワーク要素は、制御プレーンネットワーク要素とユーザプレーンネットワーク要素とに分けられてよい。ユーザプレーンネットワーク要素はUPFネットワーク要素であり、主に、データパケットを転送すること、クオリティ・オブ・サービス(quality of service,QoS)を制御すること、課金情報に関する統計量を集めること、などに関与する。制御プレーンネットワーク要素は、主に、サービスプロシージャインタラクションと、データパケット転送ポリシー、QoS制御ポリシー、などをユーザプレーンへ配信することとに関与する。本願のこの実施形態における制御プレーンネットワーク要素は、これらのネットワーク要素、すなわち、AMF、SMF、PCF、AF、及びNEFを主に含む。
AMFネットワーク要素は、主に、ユーザアクセス及びモビリティ管理に関与する。SMFネットワーク要素は、ユーザのPDUセッションの生成、作成、などを管理することと、PDUセッションコンテキスト及びユーザプレーン転送パイプライン情報を保持することとに関与する。PCFネットワーク要素は、ユーザセッション及びQoSフロー処理ポリシーを生成及び管理するよう構成される。AFネットワーク要素は、様々なビジネスサービスを提供するよう構成された機能ネットワーク要素であり、ポリシー管理を実行するようポリシー管理フレームワークと相互作用することができる。NEFネットワーク要素は、ネットワーク能力公開に関連したフレームワーク、認証、及びインターフェースを提供し、5Gシステムのネットワーク機能と他のネットワーク機能との間で情報を伝送するよう構成される。
ネットワーク要素間の通信インターフェースは、図1に示されるネットワークアーキテクチャで更にマークされている。本願のこの実施形態での通信インターフェースは、UEとコアネットワーク制御プレーンAMFネットワーク要素との間の通信インターフェースであって、非アクセス層(non-access stratum,NAS)シグナリングを伝送するよう構成されるN1と、アクセスネットワークデバイスとAMFネットワーク要素との間の通信インターフェースであるN2と、アクセスネットワークデバイスとコアネットワークユーザプレーンUPFネットワーク要素との間の通信インターフェースであって、ユーザデータを伝送するよう構成されるN3と、コアネットワーク制御プレーンSMFネットワーク要素とUPFネットワーク要素との間の通信インターフェースであって、UPFネットワーク要素に対してポリシー設定などを実行するよう構成されるN4とを含む。
本願のこの実施形態におけるセッション管理ネットワーク要素は、SMFネットワーク要素であってよく、あるいは、将来の通信システムでSMFネットワーク要素と同じ機能を備えるネットワーク要素であってもよい。ユーザプレーン機能ネットワーク要素は、UPFネットワーク要素であってよく、あるいは、将来の通信システムでUPFネットワーク要素と同じ機能を備えるネットワーク要素であってもよい。アプリケーション機能ネットワーク要素は、AFネットワーク要素であってよく、あるいは、AFネットワーク要素と同じ機能を備えるネットワーク要素であってもよい。ポリシー制御ネットワーク要素は、PCFネットワーク要素であってよく、あるいは、PCFネットワーク要素と同じ機能を備えるネットワーク要素であってもよい。
図2は、TSNのネットワークトポロジの略構造図である。ネットワークトポロジでは、4つのオーディオビデオブリッジ(audio video bridging,AVB)領域が例として使用される。AVBはTSNとも呼ばれることがあり、図2に示されるAVB領域は、TSN領域とも呼ばれる。
TSNは、レイヤ2伝送に基づいており、スイッチングノード及びデータ端末を含む。リンクレイヤでのレイヤ2スイッチングとの相違は、次の通りである。リンクレイヤでのレイヤ2スイッチングは、媒体アクセス制御(media access control,MAC)アドレス転送に基づいており、スイッチングデバイスは、MACアドレス学習テーブルにクエリすることによって転送ポートを取得する。しかし、TSNでのスイッチングノードは、MACアドレス学習テーブルに基づいてTSNトラフィックを転送するのではなく、スイッチングノードで設定又は生成された転送規則に従ってTSNトラフィックを転送する。TSN標準規格は、信頼できる遅延伝送を実装するために、データ端末及びスイッチングノードの挙動と、スイッチングノードがTSNトラフィックを転送するスケジューリング方式とを定義する。TSNでのスイッチングノードは、TSNトラフィックのあて先MACアドレス又は他の特徴をTSNトラフィックの識別子として使用し、TSNトラフィックの遅延要件に基づきリソース予約及びスケジューリング計画を実行して、生成されたスケジューリングポリシーに従って信頼性及び保証された伝送を確かにする。
データ端末は、TSNトラフィックの送信側及び受信側である。具体的に、TSNトラフィックの送信側は、送信端(トーカー)と呼ばれることがあり、TSNトラフィックの受信側は、受信端(リスナー)と呼ばれることがある。AVB領域境界ポートは、AVB領域内にあり、他のAVBノード内のスイッチングノード又はデータ端末へ接続されているポートである。例えば、AVB領域1には2つのAVB領域境界ポートがあり、一方のポートは、AVB領域2内のスイッチングノード2へ接続されており、他方のポートは、AVB領域3内のスイッチングノード5へ接続されている。TSNトラフィックは、AVB領域境界ポートには流れ込まない。TSNトラフィックは、AVB領域内のスイッチングノード及びデータ端末を通ってしか流れない。従って、ローカルエリアネットワーク(local area network,LAN)は、AVB領域境界ポート間では非AVBトラフィックを運び、LANは、1つのAVB領域内ではAVBトラフィックを運ぶ。
図3は、TSNでの中央集権型管理アーキテクチャの概略図である。中央集権型管理アーキテクチャは、TSN標準規格内の802.1qccで定義されている3つのアーキテクチャのうちの1つである。中央集権型管理アーキテクチャは、送信端、受信端、スイッチングノード、中央集権型ネットワーク設定(centralized network configuration,CNC)ネットワーク要素、及び中央集権型ユーザ設定(centralized user configuration,CUC)ネットワーク要素を含む。図3に示されているネットワーク要素の個数及びネットワーク要素の形は、本願のこの実施形態に対する限定を構成しない、ことが留意されるべきである。図3では、1つの送信端、1つの受信端、及び3つのスイッチングノードが、例として使用されている。実際の用途では、複数の送信端、複数の受信端、1つのスイッチングノード、などが存在する可能性がある。
スイッチングノードは、TSN標準規格内の定義に従ってTSNトラフィックのためのリソースを予約し、TSNトラフィックをスケジューリング及び転送する。
CNCネットワーク要素は、TSNユーザプレーンのトポロジ及びスイッチングノードの能力情報を管理することと、CUCネットワーク要素によって供給されたTSNトラフィック生成要求に基づきTSNトラフィックを生成することと、TSNトラフィック転送パス並びにデータ端末及び各スイッチングノードに関する処理ポリシーを生成することと、スイッチングノードに関する処理ポリシーを対応するスイッチングノードへ配信することとに関与する。スイッチングノードの能力情報は、例えば、スイッチングノードの送信遅延と、スイッチングノードのポート間の内部処理遅延とを含んでよい。送信遅延は、スイッチングノードのあるポートでTSNトラフィックを送信する時点と、TSNトラフィックがピアスイッチングノードのあるポートに到着する時点との間の時間である。内部処理遅延は、TSNトラフィックがスイッチングノードのあるポートに到着する時点と、TSNトラフィックがそのスイッチングノードの他のポートで送信される時点との間の時間である。スイッチングノードに関する処理ポリシーは、例えば、TSNトラフィックを受信及び送信するためのポート及び時間スライスを含んでよい。時間スライスは、スイッチングノードによってTSNトラフィックを受信及び送信する時間情報である。例えば、TSNトラフィックは、t1からt2までの時間内に受信される。
CUCネットワーク要素は、データ端末のTSNトラフィック生成要求を収集し、送信端の要求及び受信端の要求に対して照合を行った後、TSNトラフィックを生成するようCNCネットワーク要素に要求し、CNSネットワーク要素によって生成された処理ポリシーを確認するよう構成される。送信端の要求及び受信端の要求に対して照合を行うことは、次を意味する。送信端及び受信端は夫々、TSNトラフィック生成要求をCUCネットワーク要素へ送信し、TSNトラフィック生成要求は、何らかの情報、例えば、要求されているTSNトラフィックのあて先MACアドレスを含む。CUCネットワーク要素は、TSNトラフィック生成要求と、異なるデータ端末によって要求されているTSNトラフィックのあて先MACアドレスとに対して照合を行う。2つのデータ端末によって要求されているTSNトラフィックのあて先MACアドレスが同じである場合には、それら2つのデータ端末によって要求されているTSNトラフィックは同じであり、照合は成功し、CNCネットワーク要素は、TSNトラフィックを生成することができる。2つのデータ端末によって要求されているTSNトラフィックのあて先MACアドレスが異なっている場合には、送信端又は受信端のTSNトラフィック生成要求しか利用可能でなく、CUCネットワーク要素は、TSNトラフィックを生成するよCNCネットワーク要素に要求することができず、CNCネットワーク要素は、TSNトラフィックを生成することができない。
CNCネットワーク要素及びCUCネットワーク要素は、TSNでの制御プレーンネットワーク要素である、ことが理解され得る。
TSN標準規格内の802.1qbvは、スケジューリング及び転送方式を定義しており、スイッチングノードは、設定された時間スライスでTSNトラフィックを送信する。図3に示されているTSNでの中央集権型管理アーキテクチャを参照して、決定論的なエンド間伝送は実装され得る。CNCネットワーク要素は、各スイッチングノードの送信遅延及び内部処理遅延に基づき、TSNトラフィック転送パスで各スイッチングノードによってTSNトラフィックを受信するための時間スライスと、TSNトラフィック転送パスで各スイッチングノードによってTSNトラフィックを送信するための時間スライスとを計算し、各スイッチングノードの転送ポリシー情報を生成し、各スイッチングノードへ対応する転送ポリシー情報を配信する。従って、各スイッチングノードは、全転送パスでTSNトラフィックを伝送する時間及び遅延が決定されることを確かにするために、決定された時間スライス内で、指定されたTSNトラフィックを受信及び送信する。TSNトラフィックを受信する時間スライス、及びTSNトラフィックを送信するための時間スライスの例は、次の通りである。スイッチングノードのポート1は、t1からt2までの時間内にTSNトラフィックを受信し、受信されたTSNトラフィックは、t3からt4までの時間内にポート2で送信される。
CNCネットワーク要素によって生成され、スイッチングノードへ配信される転送ポリシー情報は、表1に示されるパラメータを含んでよい。
802.1qbvで定義されているスケジューリング及び転送方式については、CNCネットワーク要素によって配信される転送ポリシー情報は、表1に示されているパラメータを含む。802.1qbvで定義されていないスケジューリング及び転送方式については、CNCネットワーク要素によって配信される転送ポリシー情報は、必ずしも、受信ポートの時間スライス情報及び送信ポートの時間スライス情報を含まない。
TSNトラフィックのあて先MACアドレスは、CNCネットワーク要素によって割り当てられ、TSNトラフィックを識別するために使用される。任意に、TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのトラフィッククラス(traffic class)又はクラス・オブ・サービス(class of service,CoS)を更に含み、トラフィッククラス又はクラス・オブ・サービスは、TSNトラフィックを更に識別するために使用される。トラフィッククラスは、CoSに基づき決定され得、CoSは、トラフィッククラスに基づき決定され得る。任意に、TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのVLAN識別子を更に含み、VLAN識別子は、TSNトラフィックを更に識別するために使用される。任意に、TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのVLAN識別子及びTSNトラフィックのトラフィッククラス、又はTSNトラフィックのVLAN識別子及びTSNトラフィックのクラス・オブ・サービスを更に含み、VLAN識別子及びトラフィッククラス又はVLAN識別子及びクラス・オブ・サービスは、TSNトラフィックを更に識別するために使用される。TSNトラフィックのVLAN識別子は、TSNトラフィックが属するVLANを識別するために使用され、TSNトラフィックのCoSは、TSNトラフィックが属するクラス・オブ・サービスを識別するために使用され、TSNトラフィックのトラフィッククラスは、TSNトラフィックに対応するトラフィッククラスを識別するために使用される。
第5世代(5th-generation,5G)移動体通信システムで決定論的なエンド間伝送を実装するために、5GシステムがTSNにおけるスイッチングノードとして仮想化され、TSNにおけるスイッチングノードの機能を実装し得る、との前提が提案されている。具体的に、図4aに示されているネットワークアーキテクチャの概略図を参照すると、TSN適応機能の制御プレーンは、AFネットワーク要素に加えられ、TSN適応機能のユーザプレーン(user plane,UP)1は、UPF)ネットワーク要素に加えられ、TSN適応機能のUP2は、UEに加えられている。AFネットワーク要素、UPFネットワーク要素、UE、及び5Gシステムは共同で、TSNにおけるスイッチングノードとして働く論理スイッチングノード、すなわち、仮想スイッチングノードを形成する。UPF及びUP1と、UE及びUP2とは、図4aでは別々に描かれているが、実際には、UP1及びUP2は、TSN適応機能のユーザプレーンの論理機能であり、UP1は、UPFネットワーク要素でデプロイされてもよく、あるいは、UP1は、UPFネットワーク要素の内部機能モジュールであってもよい。同様に、UP2は、UEでデプロイされてもよく、あるいは、UP2は、UEの内部機能モジュールであってもよい。
TSN適応機能のユーザプレーンの論理機能は、5Gネットワークの特徴及び情報を、TSNで必要とされる情報に適応させ、TSNで定義されているインターフェースを通じてTSN内のネットワーク要素と通信することを指す。
AFネットワーク要素は、TSNにおいてCNCネットワーク要素と相互作用し、TSNスイッチングノードの要件に基づきCNCネットワーク要素のための論理スイッチングノードに関する情報を供給する。TSN適応機能のユーザプレーンは、TSN適応機能の制御プレーンのための必要な情報を供給する。言い換えると、UP1は、AFネットワーク要素のための必要な情報、例えば、TSN内のスイッチングノードに関する情報を供給し得る。
図4aに示されているネットワークアーキテクチャの概略図が提案されているが、5GシステムでのQoSフローの決定論的な伝送を具体的にどのように実装すべきかは、提案されていない。そのため、5GシステムでのQoSフローのために、決定論的な伝送をどのように実装すべきかは、解決されるべき差し迫った技術的課題である。
これを鑑みて、本願の実施形態は、5GシステムでのQoSフローの決定論的エンド間伝送を実装するように、時間依存ネットワーキング通信方法及び装置を提供する。
図4bは、本願の実施形態が適用されるネットワークアーキテクチャの概略図である。図4bで、5Gシステムは、TSN内のスイッチングノードとして仮想化されている。仮想スイッチングノードのポートは、UE側仮想ポート及びUPF側ポートを含む。仮想スイッチングノードは、UE、(R)AN、UPFネットワーク要素、及びAFネットワーク要素を含む。
本願のこの実施形態では、仮想スイッチングノードに含まれているUE側仮想ポートは、UE粒度にあってよい。具体的に言えば、1つのUEは1つの仮想ポートに対応し、異なるUEは異なる仮想ポートに対応する。代替的に、仮想スイッチングノードに含まれているUE側仮想ポートは、PDUセッション粒度にあってよい。具体的に言えば、1つのPDUセッションは1つの仮想ポートに対応し、異なるPDUセッションは異なる仮想ポートに対応する。代替的に、仮想スイッチングノードに含まれているUE側仮想ポートは、TSN粒度にあってよい。具体的に言えば、1つのTSN領域は1つ以上の仮想ポートに対応する。UE側仮想ポートは、代替的に、UE側物理ポートであってもよく、1つ以上のUE側物理ポートを含んでもよい。従って、1つのUEは1つ以上の仮想ポートを含んでもよい。図4bは、UEの1つの仮想ポートを示すが、これは、本願のこの実施形態に対する限定を構成しない。実際の用途では、複数のUEが存在してもよい。仮想スイッチングノードに含まれているUE側仮想ポートがUE粒度にある場合には、仮想スイッチングノードは、UE側で複数の仮想ポートを含んでよい。
本願のこの実施形態では、仮想スイッチングノードに含まれているUPF側ポートは、UPFネットワーク要素に実際に存在する物理ポートである。1つのUPFネットワーク要素は複数の物理ポートを含んでよく、UPFネットワーク要素の1つの物理ポートは、1つの仮想スイッチングノードに対応する。しかし、1つの仮想スイッチングノードは、1つのUPFネットワーク要素の複数の物理ポートを含んでもよく、あるいは、複数のUPFネットワーク要素の複数の物理ポートを含んでもよい。図4bに示されている仮想スイッチングノードは、1つのUPFネットワーク要素を含む。UPFネットワーク要素は、3つの物理ポートを含む。3つの物理ポートは、同じ仮想スイッチングノードに対応するが、これは、本願のこの実施形態に対する限定を構成しない。実際の用途では、1つの仮想スイッチングノードは、1つよりも多いUPFネットワーク要素を含む。この場合に、仮想スイッチングノードに含まれているUPF側ポートは、1つよりも多いUPFネットワーク要素の物理ポートを含む。
区別を簡単にするために、本願のこの実施形態では、仮想スイッチングノードのUE側仮想ポートは、仮想スイッチングノードの仮想ポートと呼ばれ、仮想スイッチングノードのUPF側ポートは、仮想スイッチングノードの物理ポートと呼ばれ、UPF側ポートは、説明のために、UPFの物理ポートと呼ばれる。
図4bでは、TSN適応機能のユーザプレーンは、UEでデプロイされるか、あるいは、TSN適応機能のユーザプレーンは、UEの内部機能モジュール、すなわち、図4aのUP2である。UP2は、UE側仮想ポートの属性情報を取得し、属性情報をユーザプレーン又は制御プレーン上でAFネットワーク要素へ送信するよう構成される。仮想ポートの属性情報は、仮想ポートに対応する外部トポロジ情報と、仮想ポートの外部伝送遅延(すなわち、UE側送信遅延)とを含んでよい。同様に、TSN適応機能のユーザプレーンは、UPFでデプロイされるか、あるいは、TSN適応機能のユーザプレーンは、UPFの内部機能モジュール、すなわち、図4aのUP1である。UP1は、UPF側物理ポートの属性情報を取得し、属性情報をユーザプレーン又は制御プレーン上でAFネットワーク要素へ送信するよう構成され、更には、ユーザプレーン関連情報及びTSNパラメータ関連情報をAFネットワーク要素と交換してもよい。物理ポートの属性情報は、物理ポートに対応する外部トポロジ情報と、物理ポートの外部伝送遅延(すなわち、UPF側送信遅延)とを含んでよい。
図4bでは、AFネットワーク要素は、論理ネットワーク要素であり、他の論理ネットワーク要素内のコンポーネント(例えば、SMFネットワーク要素内のコンポーネント)であってよく、あるいは、他の制御プレーン機能ネットワーク要素であってもよい。AFネットワーク要素の名称はここで限定されない。
図4bでは、UE側仮想ポートとUPF側物理ポートとの間の処理遅延は、内部伝送遅延と呼ばれる。内部伝送遅延は、ポート対に関するものであり、異なるポート対は、異なる内部伝送遅延、例えば、仮想ポート1と物理ポート1との間の内部伝送遅延1、及び仮想ポート1と物理ポート2との間の内部伝送遅延2、を有してよい。内部伝送遅延1及び内部伝送遅延2の値は、異なってよい。
図4bでは、デバイス1及びデバイス2は、図2のデータ端末と同等であってよく、あるいは、図3の送信端又は受信端都道等であってよい。デバイス1は、UE側仮想ポートへ接続されており、接続は物理リンクであってよく、あるいは、仮想接続であってもよい(例えば、デバイス1は、UEが位置しているデバイスの処理ユニットである)。デバイス1は、UE以外の端末デバイスであってよく、あるいは、スイッチングノードであってよい。図4bに示されているデバイス1は、CUCネットワーク要素と相互作用する端末デバイスとして使用される(デバイス1は、UPFネットワーク要素へ接続されている、図4bに示されているスイッチングノードに類似している)。図4bに示されているデバイス2は、CUCネットワーク要素と相互作用する端末デバイスとして使用される。デバイス2は、UPFネットワーク要素の物理ポートへ直接には接続されていない。デバイス2と仮想スイッチングノードとの間にはスイッチングノードが存在する。スイッチングノードは、TSNに実際に存在するスイッチングノード、例えば、データネットワーク(data network,DN)内のスイッチングノード、又は他の仮想スイッチングノードであってよい。代替的に、デバイス2は、UPFネットワーク要素の物理ポートへ直接に接続されてもよい。
以下は、本願の実施形態で提供される時間依存ネットワーキング通信方法について具体的に説明する。時間依存ネットワーキング通信方法の記載において、ユーザ端末がUEであり、セッション管理ネットワーク要素がSMFネットワーク要素であり、ユーザプレーン機能ネットワーク要素がUPFネットワーク要素であり、アプリケーション機能ネットワークがAFネットワーク要素であり、ポリシー制御ネットワーク要素がPCFネットワーク要素である例が、説明のために使用される。説明を簡単にするために、実施形態に対応する図は、2つの語「ネットワーク要素」を示さず、2つの語「ネットワーク要素」は、実施形態の具体的な説明中で示されない。しかし、これは、本願の実施形態の理解に影響を与えない。
本願の以下の実施形態でのネットワーク要素間のメッセージの名称、メッセージ内のパラメータの名称、などは、例にすぎず、具体的な実施中には他の名称が存在してもよい、ことが留意されるべきである。これは、本願の実施形態で具体的に限定されない。
本願の実施形態が、図4bに示されているネットワークアーキテクチャの概略図に適用される例が、使用される。図5は、本願の実施形態1に従う時間依存ネットワーキング通信方法の略フローチャートである。図5に示されている実施形態は、次のステップを含むが限定されない。
ステップS101:CNCは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をAFへ送る。相応して、AFは、CNCからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取る。
データ端末によって送信されたTSNトラフィック生成要求を受け取った後、TSN内のCUCは、送信端及び受信端のTSNトラフィック生成要求に対して照合を行う。2つのTSNトラフィック生成要求を使用することによって要求されているTSNトラフィックのあて先MACアドレスが同じである場合には、CUCは、TSNトラフィックを生成するようCNCに要求する。CNCは、ネットワークトポロジ、各スイッチングノードの遅延情報、及びTSNトラフィックのトラフィック情報に基づき、各スイッチングノードに関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報を計算及び生成し、各スイッチングノードへ対応する転送ポリシー情報を配信する。図4bに示されているネットワークアーキテクチャを参照して、デバイス1及びデバイス2はデータ端末であり、5Gシステムが仮想化される仮想スイッチングノードは仮想スイッチングノード1であり、デバイス2へ接続されているスイッチングノードはスイッチングノード2である、と考えられる。上記のプロセスは次の通りであってよい。デバイス1及びデバイス2は、TSNトラフィック生成要求をCUCへ送信する。デバイス1及びデバイス2のTSNトラフィック生成要求に対して照合を行った後、CUCは、TSNトラフィックを生成するようCNCに要求する。CNCは、仮想スイッチングノード1に関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報1と、スイッチングノード2に関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報2とを計算及び生成する。CNCは、転送ポリシー情報1を仮想スイッチングノード1へ配信し、転送ポリシー情報2をスイッチングノード2へ配信する。
CNCが仮想スイッチングノード1に関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報を仮想スイッチングノード1へ送ることは、具体的に次の通りである。CNCは、仮想スイッチングノード1に関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報を仮想スイッチングノード1内のAFへ送り、それにより、仮想スイッチングノード1に関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取るときに、AFは、仮想スイッチングノード1に関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報を5Gシステム内のPCFへ送る。図5に示されている略フローチャートでは、上記の前提に対応して、図5Gシステムが仮想化されるスイッチングノードは、仮想スイッチングノード1として使用され、仮想スイッチングノードの識別子は、1である。
TSNトラフィックは、TSNにおけるデータフローである。TSNは決定論的なデータ伝送を確かにすることができるので、TSNトラフィックは、決定論的伝送フローとも呼ばれ得る。本願のこの実施形態では、TSNトラフィックは、TSNで伝送されるデータフローについて説明するために使用されており、TSNで伝送されるデータフローについて説明するために使用される他の名称、例えば、決定論的伝送フロー、は、本願のこの実施形態の保護範囲内に入るべきである、ことが留意されるべきである。
TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、具体的に、スイッチングノードに関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報である。転送ポリシー情報は、スイッチングノードによって変化する。本願のこの実施形態では、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、具体的に、仮想スイッチングノード1に関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報である。
TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む。TSNトラフィックのトラフィック情報は、UEに対応する複数のQoSフローから、又はPDUセッションに対応する複数のQoSフローから、スクリーニングを通じて、TSNトラフィックに対応するQoSフローを取得するために、PCFによって使用されてよい。TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのあて先MACアドレスを含み、任意に、TSNトラフィックのVLAN識別子を更に含むか、あるいは、任意に、TSNトラフィックのCoS又はTSNトラフィックのトラフィッククラスを更に含むか、あるいは、任意に、TSNトラフィックのVLAN識別子及びTSNトラフィックのCoS、又はTSNトラフィックのVLAN識別子及びTSNトラフィックのトラフィッククラスを更に含む。TSNトラフィックを伝送するポートの識別子は、TSNトラフィックを受信するポートと、TSNトラフィックを送信するポートとを識別するために使用され、TSNトラフィックを受信するポートの識別子と、TSNトラフィックを送信するポートの識別子とを含む。
任意に、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスを更に含む。決定論的伝送で定義されているスケジューリング方式(例えば、802.1qbvにおける)が使用される場合には、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスは、TSNトラフィックが受信される特定の期間と、TSNトラフィックが送信される特定の期間とを指定するために使用される。TSNトラフィックを伝送するための時間スライスは、TSNトラフィックを受信するための時間スライスと、TSNトラフィックを送信するための時間スライスとを含み、具体的には、TSNトラフィックを受信するポートによってTSNトラフィックを受信するための時間スライスと、TSNトラフィックを送信するポートによってTSNトラフィックを送信するための時間スライスとを含む。TSNトラフィックを受信するポートによってTSNトラフィックを受信するための時間スライスの例は、次の通りである。TSNトラフィックを受信するポート1は、t1からt2までの時間内にTSNトラフィックを受信する。TSNトラフィックを送信するポートによってTSNトラフィックを送信するための時間スライスの例は、次の通りである。TSNトラフィックを送信するポート2は、t3からt4までの時間内にTSNトラフィックを送信する。TSNトラフィックの転送ポリシー情報に含まれる内容については、表1を参照されたい。
任意に、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報を更に含む。TSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報は、スイッチングノード上でのTSNトラフィックの最大伝送遅延を示すために使用される。
任意に、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、仮想スイッチングノード識別子を更に含み、仮想スイッチングノード識別子は、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に対応する仮想スイッチングノードの識別子、つまり、転送ポリシー情報が作用する仮想スイッチングノードの識別子、である。本願のこの実施形態では、転送ポリシー情報が作用する仮想スイッチングノードは、仮想スイッチングノード1であり、転送ポリシー情報に含まれる仮想スイッチングノード識別子は、1である。転送ポリシー情報は仮想スイッチングノード識別子を含み、それにより、AFは、転送ポリシー情報が作用する仮想スイッチングノードを知る。AFは、仮想スイッチングノード識別子と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。その後に、転送ポリシー情報を受け取るとき、PCFも、仮想スイッチングノード識別子と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
ステップS102:AFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。
本願のこの実施形態では、UEによって生成又は変更されたPDUセッションは、仮想スイッチングノード1において運ばれる、と考えられる。PDUセッションに対応する仮想ポート識別子は、仮想スイッチングノード1に対応する仮想ポート識別子である。
可能な実施において、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノード1を生成又は更新する過程で、SMFが仮想ポート識別子をPDUセッションに割り当てる場合に、SMFは、仮想スイッチングノード1の仮想ポート識別子及びその仮想ポート識別子に対応するUE識別(identity,ID)をAFへ送信する。UE IDは、UEのMACアドレス、UEのIPアドレス、UEの国際移動体加入者識別(international mobile subscriber identification number,IMSI)、UEの国際移動体装置識別(international mobile equipment identity,IMEI)、PDUセッションのMACアドレス、又はPDUセッションのIPアドレスなどの識別子のうちの1つ以上であってよい。
仮想ポート識別子及び仮想ポート識別子に対応するUE IDを受け取るとき、AFは、仮想ポート識別子とUE IDとの間の対応を記録してよい。更に、AFは、各仮想ポート識別子とUE IDとの間の対応を記憶又は保持し、それにより、AFは、仮想ポート識別子に基づき、対応するUE IDを探す。
任意に、SMFは、仮想ポート識別子に対応する仮想スイッチングノード識別子、仮想ポート識別子に対応するUPFのポート識別子、PDUセッションのPDUセッション識別子、PDUセッションに対応するDNN情報、及びPDUセッションに対応するTSN識別子のうちの1つ以上をAFへ更に送信し、それにより、AFは、それらの情報のうちの1つ以上を対応に加える。例えば、SMFは、仮想スイッチングノード識別子をAFへ更に送信する。この場合に、AFは、仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、UE IDとの間の対応を記録する。
可能な実施において、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノード1を生成又は更新する過程で、AFが仮想ポート識別子をPDUセッションに割り当てる場合に、SMFは、PDUセッションに対応するUE IDをAFへ送信する。UE IDを受け取るとき、AFは、割り当てられている仮想ポート識別子とUE IDとの間の対応を記録してよい。更に、AFは、各仮想ポート識別子とUE IDとの間の対応を記憶又は保持し、それにより、AFは、仮想ポート識別子に基づき、対応するUE IDを探す。
任意に、SMFは、PDUセッションに対応する仮想スイッチングノード識別子、PDUセッションに対応する、UPFのポート識別子、PDUセッションのPDUセッション識別子、PDUセッションに対応するDNN情報、PDUセッションに対応するTSN識別子のうちの1つ以上をAFへ更に送信し、それにより、AFは、それらの情報のうちの1つ以上を対応に加える。例えば、SMFは、仮想スイッチングノード識別子をAFへ更に送信する。この場合に、AFは、仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、UE IDとの間の対応を記録する。
TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取るとき、AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、AFによって保持されている、各仮想ポート識別子とUE IDとの間の対応とに基づき、TSNトラフィックを伝送する仮想ポートの識別子及び仮想ポート識別子に対応するUE IDを決定し、TSNトラフィックに対応するUEとして、UE IDによって識別されるUEを決定する。本願のこの実施形態では、仮想スイッチングノード1内のUEが、TSNトラフィックに対応するUEである。
上記のプロセスで、AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、各仮想ポート識別子とUE IDとの間の保持されている対応とに基づき、TSNトラフィックに対応するUE IDを決定する。PDUセッションはUEとUPFとの間のセッションであり、1つのPDUセッションは1つのUEに対応するので、UEは、PDUセッションに基づいて決定され得る。TSNトラフィックに対応するUE IDを決定するとき、AFは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定し、PDUセッションに基づき、TSNトラフィックに対応するUE IDを決定する。
TSNトラフィックに対応するPDUセッションは、TSNトラフィックが作用するPDUセッションである。具体的に言えば、PDUセッションで伝送される特定のQoSフローは、TSNトラフィックによって限定される。言い換えると、決定論的な伝送又は最大遅延内の伝送が、QoSフローのために実装される必要があり、あるいは、QoSフローは、決定された時間スライス内で受信及び送信される必要があり、又は決定された最大遅延内で伝送される必要がある。複数のQoSフローが1つのPDUセッションで伝送されてもよいが、1つのPDUセッションで伝送される全てのQoSフローがTSNトラフィックによって限定されるわけではない、ことが留意されるべきである。
AFがTSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定することは、任意のステップである。TSNトラフィックの転送ポリシー情報をCNCから受け取るとき、AFは、転送ポリシー情報に基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
AFは、以下のいくつかの方法で、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
方法1:AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを直接に決定してよい。具体的に、AFは、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応を保持している。この場合に、AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応とに基づき、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子における仮想ポート識別子及び仮想ポート識別子に対応するPDUセッションを決定し、仮想ポート識別子に対応するPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして使用してよい。この場合に、仮想ポート識別子は、AF上で一意である。具体的に言えば、AFで保持されている、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応は、一対一の対応であり、1つのPDUセッションは1つの仮想ポート識別子に対応する。代替的に、AFは、ポート対とPDUセッションとの間の対応を保持している。この場合に、AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づきポート対を決定し、更には、ポート対に対応するPDUセッションを決定し、ポート対に対応するPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして使用する。この場合に、AFで保持されている、ポート対とPDUセッションとの間の対応は、一対一又は多対一の対応であり、1つのPDUセッションは1つ以上のポート対に対応する。
方法2:TSNトラフィックの転送ポリシー情報が仮想スイッチングノード識別子を含む場合に、AFは、仮想スイッチングノード識別子と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する。この場合に、仮想ポート識別子は、仮想スイッチングノード上で一意である。言い換えると、同じ仮想スイッチングノード上での異なる仮想ポートは、異なる仮想ポート識別子を有している。AFは、仮想スイッチングノード識別子と、仮想ポート識別子と、PDUセッションとの間の対応を保持している。この場合に、AFは、仮想スイッチングノード識別子と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに基づき、仮想ポート識別子及び仮想スイッチングノード識別子に対応するPDUセッションを決定し、そのPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして使用する。
方法3:AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、TSNトラフィックに対応するTSN識別子とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する。この場合に、仮想ポート識別子は、TSNにおいて一意である。言い換えると、同じTSNにおける異なる仮想ポートは、異なる仮想ポート識別子を有している。AFは、TSN識別子と、仮想ポート識別子と、PDUセッションとの間の対応を保持している。この場合に、AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、TSNトラフィックに対応するTSNトラフィックとに基づき、仮想ポート識別子及びTSN識別子に対応するPDUセッションを決定し、そのPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして使用する。TSN識別子は、TSN領域を識別するために使用される。
任意に、TSNトラフィックのトラフィック情報がVLAN識別子及び/又はTSNトラフィックのCoSを含む場合に、AFは、VLAN識別子及び/又はCoSに基づき、TSNトラフィックに対応するTSN識別子を決定してもよい。
任意に、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノードを生成又は更新する過程で、SMFが、仮想ポート識別子を仮想スイッチングノードに割り当てるようAFに要求するとき、SMFによってAFへ送られるメッセージは、PDUセッションに対応するTSN識別子を運ぶ。次いで、AFは、一意の仮想ポート識別子を、TSN識別子によって識別されるTSN領域内の仮想スイッチングノードに割り当てる。その後に、AFは、仮想ポート識別子と、PDUセッションと、TSN識別子との間の対応を構築及び記録してよく、それにより、AFは、TSNトラフィックを伝送する仮想ポートの識別子と、TSNトラフィックに対応するTSN識別子とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する。
方法4:AFは、データネットワーク名(data network name,DNN)情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する。この場合に、仮想ポート識別子は、データネットワーク(data network,DN)において一意である。AFは、DNN情報と、仮想ポート識別子と、PDUセッションとの間の対応を保持している。この場合に、AFは、DNN情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とに基づき、仮想ポート識別子及びDNN情報に対応するPDUセッションを決定し、そのPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして使用する。DNN情報は、データネットワーク名に対応するデータネットワークが決定論的伝送ネットワークであることを示すために使用される。
任意に、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノードを生成又は更新する過程で、SMFが、仮想ポート識別子を仮想スイッチングノードに割り当てるようAFに要求するとき、SMFによってAFへ送られるメッセージは、PDUセッションに対応するDNN情報を運ぶ。次いで、AFは、一意の仮想ポート識別子を、DNN情報によって識別されるデータネットワーク内の仮想スイッチングノードに割り当てる。その後に、AFhが、仮想ポート識別子と、PDUセッションと、DNN情報との間の対応を構築及び記録してよく、それにより、AFは、DNN情報と、TSNトラフィックを伝送する仮想ポートの識別子とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する。
方法5:AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、TSN識別子とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する。この場合に、仮想ポート識別子は、仮想スイッチングノード上で一意であり、仮想スイッチングノード識別子は、TSNにおいて一意である(言い換えると、同じTSNにおける異なる仮想スイッチングノードは、異なる仮想スイッチングノード識別子を有している)。AFは、仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、TSN識別子と、PDUセッションとの間の対応を保持している。この場合に、AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、TSN識別子とに基づき、対応するPDUセッションを決定し、そのPDUセッションを、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして使用する。同様に、AFには、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、DNN情報とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する。代替的に、AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、TSN識別子と、DNN情報とに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する。
方法6:AFによって記録されているUE IDは、UEのPDUセッションに対応する。例えば、UE IDは、UEのPDUセッションに対応するIPアドレス又はMACアドレスである。TSNトラフィックに対応するUE IDを上記の方法で決定する場合に、AFは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する。更に、AFがTSNトラフィック及び対応するUE IDをPCF又はSMFへ送信するとき、PCF又はSMFは、UE IDに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定することができる。
上記の6つの方法から、AFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定するか、あるいは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、仮想スイッチングノード識別子、TSN識別子、又はDNN情報のうちの少なくとも1つとに基づき、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する、ことが分かる。
任意に、AFは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックに対応する5QIを決定し、TSNトラフィックに対応する5G QoS識別子(5G QoS identity,5QI)に基づき、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する。
TSNトラフィックに対応する5QIを決定した後、AFは、TSNトラフィックに対応する5QIをSMFへ送信してよい。TSNトラフィックに対応するQoSフローが、決定されたUEに対応する既存のQoSフローに、又は決定されたPDUセッションに対応する既存のQoSフローに存在しない場合には、SMFは、TSNトラフィックに対応する5QIに基づき、TSNトラフィックに対応するQoSフローを生成してよい。
TSNトラフィックに対応する5QIを決定した後、AFは、TSNトラフィックに対応する5QIをPCFへ送り、それにより、PCFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを知る。
AFが、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックに対応する5QIを決定することは、具体的に次の通りである。トラフィッククラスと5QIとの間の対応は、AFで設定又は記憶され、TSNトラフィックのトラフィック情報を受け取るとき、AFは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、トラフィッククラスに対応する5QIを探し、その5QIを、TSNトラフィックに対応する5QIとして決定する。
ステップS103:AFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をPCFへ送る。相応して、PCFは、AFからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取る。
CNCからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取るとき、AFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを生成又は更新するようPCFをトリガするために、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をPCFへ送信する。TSNトラフィックに対応するQoSフローは、TSNトラフィックが作用するQoSフローである。具体的に言えば、QoSフローは、TSNトラフィックによって限定される。言い換えると、決定論的な伝送又は最大遅延内の伝送が、QoSフローのために実装される必要があり、あるいは、QoSフローは、決定された時間スライス内で受信及び送信される必要があり、又は決定された最大遅延内で伝送される必要がある。TSNトラフィックに対応するQoSフローは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションにおけるQoSフローである。TSNトラフィックに対応するQoSフローが、PDUセッションにおける複数の既存のQoSフローのうちの1つである場合には、PCFは、QoSフローを更新するようトリガされる。TSNトラフィックに対応するQoSフローが、PDUセッションにおける複数の既存のQoSフローのうちの1つでない場合には、PCFは、PDUセッションにおけるQoSフローを生成するようトリガされる。
AFによってPCFへ送信される、TSNの転送ポリシー情報に関する詳細については、ステップS101でCNCによってAFへ送信される、TSNトラフィックの転送ポリシー情報の具体的な説明を参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。AFは、AFとPCFとの間のメッセージチャネルを通じてPCFへTSNトラフィックの転送ポリシー情報を送信してよい。メッセージチャネルは、AFとPCFとの間でメッセージを伝送するために使用される。
AFがステップS102を実行する場合に、AFは、決定されたUE IDをPCFへ更に送信し、それにより、PCFは、UE IDに基づき、TSNトラフィックに対応するUEを直接に決定し得る。UE ID、及びTSNトラフィックの転送ポリシー情報は、一緒に送信されてよく、あるいは、別々に送信されてもよい。AFは、UE IDを明示的に示してよく、あるいは、UE IDを暗黙的に示してもよい。例えば、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、AFとPCFとの間のメッセージチャネルを通じて送信される。これは、ここで限定されない。
任意に、AFは、PDUセッションに対応するTSN識別子又はDNN情報のうちの少なくとも1つをPCFへ更に送信する。TSN識別子又はDNN情報、及びTSNトラフィックの転送ポリシー情報は、一緒に送信されてよく、あるいは、別々に送信されてもよい。
任意に、AFは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定するとき、AFは、PDUセッションのPDUセッション識別子をPCFへ更に送信する。PDUセッション識別子は、UE及びPDUセッションを示すことができる。このようにして、PDUセッション識別子を使用することによって、PCFは、TSNトラフィックに対応するUEと、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとを直接に知り得る。AFは、PDUセッション識別子、及びTSNトラフィックの転送ポリシー情報を一緒にPCFへ送信してよい。PDUセッション識別子、及びTSNトラフィックの転送ポリシー情報の両方が、同じメッセージにおいて運ばれる。代替的に、2つの情報は別々に送信されてもよい。例えば、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が最初にメッセージにおいて運ばれ、次いで、PDUセッション識別子が他のメッセージにおいて運ばれる。
任意に、AFは、TSNトラフィックに対応するトラフィッククラス及び/又は5QIをPCFへ更に送信し、それにより、PCFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定するか、あるいは、PCFは、QoSフローのQoSポリシーを生成する。
ステップS104:PCFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。
PCFは、次のいくつかの方法で、TSNトラフィックに対応するUEを決定してよい。
方法1:PCFは、AFからUE IDを受信し、TSNトラフィックに対応するUEとして、UE IDによって識別されるUEを決定する。
方法2:PCFは、AFからPDUセッション識別子を受信し、TSNトラフィックに対応するUEとして、PDUセッション識別子によって識別されるUEを決定する。
方法3:PCFは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定し、TSNトラフィックに対応するUEとして、PDUセッションに対応するUEを決定する。
PCFが、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する、という前提は、PCFが、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応を知り記録することである。任意に、PCFは、仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、PDUセッションとの間の対応を知り記録する。任意に、PCFは、仮想ポート識別子と、TSN識別子と、PDUセッションとの間の対応を知り記録する。任意に、PCFは、仮想ポート識別子と、DNN情報と、PDUセッションとの間の対応を知り記録する。
可能な実施において、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノード1を生成又は更新する過程で、SMFは、生成されたPDUセッションに対応する仮想ポート識別子をPCFへ送信してよい。仮想ポート識別子を受け取るとき、PCFは、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。任意に、SMFは、PDUセッションに対応する仮想スイッチングノード識別子をPCFへ更に送信し、それにより、PCFは、仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、PDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。任意に、SMFは、PDUセッションに対応するTSN識別子をPCFへ更に送信し、それにより、PCFは、仮想ポート識別子と、TSN識別子と、PDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。任意に、SMFは、PDUセッションに対応するDNN情報をPCFへ更に送信し、それにより、PCFは、仮想ポート識別子と、DNN情報と、PDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。
可能な実施において、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノード1を生成又は更新する過程で、AFは、生成されたPDUセッションに対応する仮想ポート識別子をPCFへ送信してよい。仮想ポート識別子を受け取るとき、PCFは、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。他の任意の場合については、上記の可能な実施における任意の場合を参照されたい。
PCFは、次の2つの方法で、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
方法1:PCFは、AFがステップS102でTSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定するいくつかの方法で、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
方法2:AFがPDUセッション識別子をPCFへ送信する場合に、PCFは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして、PDUセッション識別子によって識別されるPDUセッションと直接に決定する。
ステップS105:PCFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する。
具体的に、PCFは、UEに対応するQoSフローの中で、又はPDUセッションに対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する。
可能な実施において、TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのトラフィッククラスを含み、PCFは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、UEに対応する既存のQoSフローの中で、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応するQoSフローを決定し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。具体的に、UEのQoSフローとTSNトラフィックとの間の対応は、PCFで設定又は記憶され、それにより、PCFは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応するQoSフローを選択する。代替的に、5G QoS識別子とTSNトラフィッククラスとの間の対応が、PCFで設定又は記憶され、それにより、PCFは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応する5G QoS識別子を選択し、次いで、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応するQoSフローとして、5G QoS識別子によって識別されるQoSフローを使用する。
PCFは、PDUセッションに対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する。詳細は次の通りであってよい。TSNトラフィックに対応するQoSフローは、PDUセッション2に対応する既存のQoSフローの中で決定される。TSNトラフィックに対応するQoSフローは、PDUセッションにおいて生成される。
PDUセッションに対応する既存のQoSフローは、PDUセッション生成/変更プロセスにおいて構築されたQoSフロー、PDUセッションにおいて予め設定されたQoSフロー、などを含んでよい。PDUセッションは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションである。PCFは、次のいくつかの方法で、PDUセッションに対応する既存のQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定してよい。
方法1:TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのあて先MACアドレスを含む。PCFは、TSNトラフィックのあて先MACアドレスに基づき、スクリーニングを通じて、PDUセッションに対応する既存のQoSフローの中で、TSNトラフィックと同じあて先MACアドレスを有しているQoSフローを取得し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして使用する。QoSフローのあて先MACアドレスがTSNトラフィックのあて先MACアドレスと同じである場合には、そのQoSフローは、TSNトラフィックのトラフィック情報と一致する、と見なされ得る。
PCFは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定し、TSNトラフィックのあて先MACアドレスに基づき、PDUセッションに対応する既存のQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定し、それにより、TSNトラフィックに対応するQoSフローは正確に決定され得る。例えば、TSNトラフィックのあて先MACアドレスは、MACアドレス1であり、PDUセッション1に対応するQoSフロー1のあて先MACアドレスは、MACアドレス1であり、PDUセッション2に対応するQoSフロー2のあて先MACアドレスは、MACアドレス1である。TSNトラフィックのあて先MACアドレスと、QoSフローのあて先MACアドレスとに対して直接に照合が行われる場合に、QoSフロー1及びQoSフロー2は夫々条件を満たし、QoSフロー1及びQoSフロー2は夫々、TSNトラフィックに対応するQoSフローと見なされ得る。しかし、実際には、TSNトラフィックに対応するPDUセッションは、PDUセッション1であり、QoSフロー1のみが、TSNトラフィックに対応するQoSフローである。従って、決定されたQoSフローの正確さは、PDUセッションを決定し、そのPDUセッションにおいて、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定することによって、確かにされ得る。
任意に、PCFは、あて先MACアドレス、VLAN識別子、及びTSNトラフィックのCoSに基づき、スクリーニングを通じて、PDUセッションに対応する既存のQoSフローの中で、TSNトラフィックと同じあて先MACアドレス、同じVLAN識別子、及び同じCoSを有しているQoSフローを取得し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして使用する。
方法2:TSNトラフィックのトラフィック情報は、TSNトラフィックのトラフィッククラスを含み、PCFへは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、PDUセッションに対応する既存のQoSフローの中で、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応するQoSフローを決定し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。具体的に、PDUセッションにおけるQoSフローとTSNトラフィッククラスとの間の対応は、PCFで設定又は記憶され、それにより、PCFは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応するQoSフローを選択する。代替的に、5G QoS識別子とTSNトラフィッククラスとの間の対応がPCFで設定又は記憶され、それにより、PCFは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応する5G QoS識別子を選択し、次いで、TSNトラフィックのトラフィッククラスに対応するQoSフローとして、5G QoS識別子によって識別されるQoSフローを使用する。
方法3:PCFは、PDUセッションに対応する既存のQoSフローから、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスに基づき、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスと一致するQoSフローを選択し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。具体的に、PCFは、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスに基づき受信ポートと送信ポートとの間の時間インターバルを決定する。例えば、受信ポートによってTSNトラフィックを受信する時間スライスは、t1からt2であり、送信ポートによってTSNトラフィックを送信する時間スライスは、t3からt4である。この場合に、受信ポートと送信ポートとの間の時間インターバルtは、t3-t1、t4-t2、又は[(t3-t1)+(t4-t2)]/2である。次いで、時間インターバルtと一致するQoSフローが、PDUセッションに対応する既存のQoSフローからスクリーニングを通じて取得され、QoSフローは、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして使用される。時間インターバルtと一致するQoSフローについては、例えば、QoSフローの遅延が時間インターバルtに満たず、遅延と時間インターバルtとの間の差が前もってセットされた範囲内にある場合には、そのQoSフローは時間インターバルtと一致する、と見なされ得る。前もってセットされた範囲の具体的な値は、本願のこの実施形態で限定されない。時間インターバルtと一致するQoSフローを決定する方法は、本願のこの実施形態で限定されない。TSNトラフィックに対応するQoSフローが受信ポートと送信ポートとの間の時間インターバルに基づき決定されることは、本願のこの実施形態に対する限定を構成しない実施である、ことが留意されるべきである。代替的に、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスと一致するQoSフローは、他の方法で選択されてもよい。
任意に、PCFは、PDUセッションに対応する既存のQoSフローから、TSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報に基づき、TSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報と一致するQoSフローを選択し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。例えば、TSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報によって示される、仮想スイッチングノード1でのTSNトラフィックの最大伝送遅延は、Tである。PCFは、PDUセッションに対応する既存のQoSフローから、スクリーニングを通じて、最大伝送遅延Tと一致するQoSフローを取得し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして使用する。最大伝送遅延Tと一致するQoSフローについては、例えば、QoSフローの遅延が最大伝送遅延Tに満たず、遅延と最大伝送遅延Tとの間の差が前もってセットされた範囲内にある場合には、そのQoSフローは最大伝送遅延と一致する、と見なされ得る。前もってセットされた範囲の具体的な値は、本願のこの実施形態で限定されない。
上記の3つの方法で、PCFは、転送ポリシー情報に従って、PDUセッションに対応する既存のQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する。PCFは、代替的に、TSNトラフィックのバンド幅要件に基づき、PDUセッションに対応する既存のQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定してもよい。例えば、PCFは、PDUセッションに対応する既存のQoSフローから、スクリーニングを通じて、TSNトラフィックのバンド幅要件を満足するQoSフローを取得し、そのQoSフローを、TSNトラフィックに対応するQoSフローとして決定する。
UE又はPDUセッションに対応する既存のQoSフローが、TSNトラフィックに対応するQoSフローを含む場合には、PCFは、UE又はPDUセッションに対応する既存のQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定してよい。UE又はPDUセッションに対応する既存のQoSフローが、TSNトラフィックに対応するQoSフローを含まない場合には、PCFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報に従って、UE又はPCFセッションにおいて、TSNトラフィックに対応するQoSフローを生成する。
ステップS106:PCFは。転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新する。
PCFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新する。ステップS105で決定される、TSNトラフィックに対応するQoSフローが、UE又はPDUセッションに対応する既存のQoSフローである場合には、PCFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを更新する。ステップS105で決定される、TSNトラフィックに対応するQoSフローが、生成されたQoSフローである場合には、PCFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成する。TSNトラフィックに対応するQoSフローを生成し、QoSフローのQoSポリシーを生成する2つのステップの間の時間差は無視されてもよい、ことが留意されるべきである。例えば、QoSフローのQoSポリシーは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを生成する過程で生成される。
TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーは、UPFに関する、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを含み、更には、UEに関する、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを含む。言い換えると、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーは、仮想スイッチングノードの2つの側でのTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを含む。
PCFが、UPFに関する、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成することは、次を含んでよい。TSNトラフィックのトラフィック情報が、最初に、TSNトラフィックに対応するQoSフローのフロー情報として使用され、トラフィック情報は、あて先MACアドレスを含んでよく、任意に、VLAN識別子及び/又はCoSを更に含んでもよい。次いで、UPF上でTSNトラフィックを伝送するための第1ポート識別子を決定するために、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子と、UPF上での複数のポート識別子とに対して照合が行われ、第1ポート識別子によって識別される第1ポートは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを伝送するポートとして使用される。受信ポート及び送信ポートによってTSNトラフィックを伝送するための時間スライスがTSNトラフィックについて決定される、つまり、転送ポリシー情報が、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスを含む、場合には、PCFは、TSNトラフィックを伝送するための時間スライスに基づき、第1ポート識別子に対応する時間スライスを決定する。例えば、第1ポートは、TSNトラフィックを受信するポートである。この場合に、TSNトラフィックを受信するポートによってTSNトラフィックを受信する時間スライスは、第1ポート識別子に対応する時間スライスとして決定される。最後に、PCFは、UPFに関して、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成する。QoSポリシーは、TSNトラフィックに対応するQoSフローのフロー情報と、第1ポート識別子とを含む。任意に、QoSポリシーは、第1ポート識別子に対応する時間スライスを更に含む。
UEのPDUセッションが複数の仮想ポート識別子に対応する場合に、PCFが、UEに関して、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成する過程は、PCFが、UPFに関して、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成する過程と同じである。UEのPDUセッションがただ1つの仮想ポート識別子に対応する場合には、PCFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づき、UE上でTSNトラフィックを伝送するための第2ポート識別子を直接に決定し、任意に、第2ポート識別子に対応する時間スライスを決定し、次いで、UEに関して、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成してよい。QoSポリシーは、TSNトラフィックに対応するQoSフローのフロー情報を含む。任意に、QoSポリシーは、第2ポート識別子に対応する時間スライスを更に含む。より簡潔には、UPFに関して、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成した後、PCFは、フロー情報と、他のポートのポート識別子及び時間スライスとに基づき、UEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを直接に生成する。
TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成する過程で、PCFは、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックに対応するQoSフローの5G QoS識別子を決定してよい。具体的に、5G QoS識別子とTSNトラフィッククラスとの間の対応は、PCFで設定又は記憶され、それにより、対応する5G QoS識別子は、TSNトラフィックのトラフィッククラスに基づき、TSNトラフィックに対応するQoSフローの5G QoS識別子として選択される。
PCFが、UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを更新することは、次を含んでよい。TSNトラフィックのトラフィック情報が、最初に、TSNトラフィックに対応するQoSフローのフロー情報として使用され、UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーに付加又は更新される。次いで、UPF上でTSNトラフィックを伝送するための第1ポート識別子が決定され、任意に、第1ポート識別子に対応する時間スライスが更に決定された後に、第1ポート識別子と、任意に、第1ポート識別子に対応する時間スライスとは、QoSポリシーに付加又は更新される。PCFがUEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを更新する過程は、PCFがUPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを更新する過程と同じである。同様に、UEのPDUセッションがただ1つの仮想ポート識別子に対応する場合に、第2ポート識別子及び対応する時間スライスを送信することは、任意のステップである。
ステップS107:PCFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをSMFへ送る。
ステップS108:SMFは、UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをUPFへ送る。相応して、UPFは、SMFから、UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを受け取る。
UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーについては、ステップS107での具体的な記載を参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを受け取るとき、UPFは、QoSポリシーに従ってQoSフローを制御してよい。
ステップS109:SMFは、UEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをUEへ送る。相応して、UEは、SMFから、UEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを受け取る。
UEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーについては、ステップS107での具体的な記載を参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。UEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを受け取るとき、UEは、QoSポリシーに従ってQoSフローを制御してよい。
TSNトラフィックに対応するQoSフローが、指定されたポートで受信及び送信され、任意に、更には、指定された時間スライス内で受信及び送信されるか、あるいは、指定された最大遅延内で伝送されるように、UPF及びUEは、受け取ったQoSポリシーに従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローを制御する。このようにして、5GシステムでのQoSフローの決定論的なエンド間伝送は実装される。指定されたポートは、先に決定された第1ポート及び第2ポートであり、指定された時間スライスは、第1ポート識別子に対応する時間スライス及び第2ポート識別子に対応する時間スライスである。
本願のこの実施形態では、時間スライスは、開始時点と終了時点との間の時間差を使用することによって表される、ことが留意されるべきである。これは実施であるが、本願のこの実施形態に対する限定を構成しない。例えば、時間スライスは、代替的に、固定期間の開始点に対するオフセット時間を使用することによって表されてもよい。
図5に示される実施形態1では、CNCからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取るとき、AFは、転送ポリシー情報をPCFへ送る。PCFは、最初に、TSNトラフィックに対応するUEを決定し、次いで、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定し、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新し、そして、TSNトラフィックに対応するQoSフローの生成又は更新されたQoSポリシーをSMFへ送る。SMFは、QoSポリシーをUPF及びUEの夫々へ配信し、それにより、TSNトラフィックに対応するQoSフローは、指定されたポートで受信及び送信され、任意に、更には、指定された時間スライス内で受信及び送信されるか、あるいは、指定された最大遅延内で伝送される。このようにして、5GシステムでのQoSフローの決定論的なエンド間伝送は実装される。図5に示される実施形態1では、AFによって送信される、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するようPCFをトリガする、ことが理解され得る。
本願の実施形態が図4bに示されているネットワークアーキテクチャの概略図に適用される例が、使用される。図6A及び図6Bは、本願の実施形態2に従う時間依存ネットワーキング通信方法の略フローチャートである。図6A及び図6Bに示される実施形態は、次のステップを含むが限定されない。
ステップS201:CNCは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をAFへ送る。相応して、AFは、CNCからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取る。
ステップS202:AFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。
ステップS201及びステップS202の実施プロセスについては、図5に示される実施形態でのステップS101及びステップS102の具体的な記載を参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。
ステップS203:AFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をUPFへ送る。相応して、UPFは、AFからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取る。
具体的に、AFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を仮想スイッチングノード1内のUPFへ送る。
任意に、AFは、TSN識別子又はDNN情報のうちの少なくとも1つをUPFへ更に送る。TSN識別子又はDNN情報及びTSNトラフィックの転送ポリシー情報は、一緒に送信されてよく、あるいは、別々に送信されてもよい。
任意に、AFがステップS202を実行するとき、AFは、決定されたUEのUE IDをUPFへ更に送り、それにより、UPFは、UE IDを使用することによって、TSNトラフィックに対応するUEを直接に知り得る。
ステップS204:UPFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。ステップS204は任意のステップである。
TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定することによって、UPFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定してよい。
UPFが、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する、という前提は、UPFが、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応を知ることである。任意に、UPFは、仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、PDUセッションとの間の対応を知る。任意に、UPFは、仮想ポート識別子と、TSN識別子と、PDUセッションとの間の対応を知る。任意に、UPFは、仮想ポート識別子と、DNN情報と、PDUセッションとの間の対応を知る。
可能な実施において、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノード1を生成又は更新する過程で、SMFは、生成されたPDUセッションに対応する仮想ポート識別子をUPFへ送信してよい。仮想ポート識別子を受け取るとき、UPFは、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。SMFによってUPFへ送られる、PDUセッションに対応する仮想ポート識別子は、SMFによってPDUセッションに割り当てられた仮想ポート識別子であってよく、あるいは、AFが仮想ポート識別子をPDUセッションに割り当てた後にAFによってSMFへ送られてもよい。PDUセッションに対応する1つ以上の仮想ポート識別子が存在してもよい。
任意に、SMFは、PDUセッションに対応する仮想スイッチングノード識別子をUPFへ更に送り、それにより、UPFは、仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、PDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。任意に、SMFは、PDUセッションに対応するTSN識別子をUPFへ更に送り、それにより、UPFは、仮想ポート識別子と、TSN識別子と、PDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。任意に、SMFは、PDUセッションに対応するDNN情報をUPFへ更に送り、それにより、UPFは、仮想ポート識別子と、DNN情報と、PDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。
可能な実施において、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノード1を生成又は更新する過程で、UPFがSMDから要求メッセージを受け取る場合に、要求メッセージは、仮想ポート識別子をPDUセッションに割り当てるようUPFに要求するために使用され、そして、UPFは、仮想ポート識別子をPDUセッションに割り当て、PDUセッションと仮想ポート識別子との間の対応を記録する。
UPFは、次の2つの方法で、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
方法1:UPFは、AFがステップS102でTSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定するいくつかの方法で、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
方法2:AFがPDUセッション識別子をUPFへ送るとき、UPFは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして、PDUセッション識別子によって識別されるPDUセッションを直接に決定する。
任意に、UPFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを更に決定する。詳細については、AFによってステップS102でTSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する方法を参照されたい。
ステップS205:UPFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をSMFへ送る。相応して、SMFは、UPFからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取る。
具体的に、UPFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を、決定されたPDUセッションに対応するSMFへ送る。UPFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を、UPFとSMFとの間のPDUセッションに対応するメッセージチャネルを通じてSMFへ送ってよい。メッセージチャネルは、UPFとSMFとの間でメッセージを伝送するために使用される。
任意に、UPFは、TSN識別子又はDNN情報のうちの少なくとも1つをSMFへ更に送る。TSN識別子又はDNN情報及びTSNトラフィックの転送ポリシー情報は、一緒に送信されてよく、あるいは、別々に送信されてもよい。
任意に、UPFがステップS204を実行するとき、UPFは、決定されたPDUセッションのPDUセッション識別子をSMFへ更に送り、それにより、SMFは、TSNトラフィックに対応するUEを知るために、PDUセッション識別子を使用することによって、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを直接に知ることができる。UPFは、PDUセッション識別子を明示的に示してよく、あるいは、PDUセッション識別子を暗黙的に示してもよい。例えば、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、UPFとSMFとの間のPDUセッションに対応するメッセージチャネルを通じて送信される。これはここで限定されない。
ステップS206:SMFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。ステップS206は任意のステップである。
TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定することによって、SMFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定してよい。
SMFが、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定する、という前提は、SMFが、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応を知ることである。任意に、SMFは、仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノード識別子と、PDUセッションとの間の対応を知る。任意に、SMFは、仮想ポート識別子と、TSN識別子と、PDUセッションとの間の対応を知る。任意に、SMFは、仮想ポート識別子と、DNN情報と、PDUセッションとの間の対応を知る。
可能な実施において、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノード1を生成又は更新する過程で、SMFは、仮想ポート識別子をPDUセッションに割り当て、PDUセッションと仮想ポート識別子との間の対応を記録する。SMFは、1つ以上の仮想ポート識別子を割り当ててもよい。
可能な実施において、UEがPDUセッションを生成するシナリオでは、仮想スイッチングノード1を生成又は更新する過程で、SMFは、AF又はUPFから、PDUセッションに対応する仮想ポート識別子を受け取り、仮想ポート識別子とPDUセッションとの間の対応を構築及び記録する。PDUセッションに対応する仮想ポート識別子は、AFによってPDUセッションに割り当てられてよく、あるいは、UPFによってPDUセッションに割り当てられてもよい。
SMFは、次の2つの方法で、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
方法1:SMFは、AFがステップS102でTSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定するいくつかの方法で、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
方法2:UPFがPDUセッション識別子をSMFへ送るとき、SMFは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションとして、PDUセッション識別子によって識別されるPDUセッションを直接に決定する。
任意に、SMFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを更に決定する。詳細については、AFによってステップS102でTSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する方法を参照されたい。
ステップS207:SMFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をPCFへ送る。相応して、PCFでは、SMFからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取る。
任意に、SMFは、TSN識別子又はDNN情報のうちの少なくとも1つをPCFへ更に送る。TSN識別子又はDNN情報及びTSNトラフィックの転送ポリシー情報は、一緒に送信されてよく、あるいは、別々に送信されてもよい。
任意に、SMFがステップS206を実行するとき、SMFとの間は、決定されたPDUセッションのPDUセッション識別子をPCFへ更に送り、それにより、PCFは、TSNトラフィックに対応するUEを知るために、PDUセッション識別子を使用することによって、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを直接に知ることができる。
ステップS208:PCFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。
PCFは、次のいくつかの方法で、TSNトラフィックに対応するUEを決定してよい。
方法1:PCFは、SMFからUE IDを受け取り、TSNトラフィックに対応するUEとして、UE IDによって識別されるUEを決定する。
方法2:PCFは、SMFからPDUセッション識別子を受け取り、TSNトラフィックに対応するUEとして、PDUセッション識別子によって識別されるUEを決定する。
方法3:PCFは、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定し、TSNトラフィックに対応するUEとして、PDUセッションに対応するUEを決定する。PCFは、AFがステップS102でTSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定するいくつかの方法で、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定してよい。
ステップS209:PCFは、転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する。
ステップS210:PCFは、転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新する。
ステップS211:PCFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをSMFへ送る。
ステップS212:SMFは、UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをUPFへ送る。相応して、UPFは、SMFから、UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを受け取る。
ステップS213:SMFは、UEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをUEへ送る。相応して、UEは、SMFから、UEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを受け取る。
ステップS209からステップS213の実施プロセスについては、図5に示される実施形態でのステップS105からステップS109の具体的な記載を参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。
図6A及び図6Bで示される実施形態2では、CNCからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取るとき、AFは、転送ポリシー情報をUPFへ送り、UPFは、転送ポリシー情報をSMFへ送る。次いで、SMFは、転送ポリシー情報をPCFへ送る。TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取るとき、PCFは、最初に、TSNトラフィックに対応するUEを決定し、次いで、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定し、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新し、TSNトラフィックに対応するQoSフローの生成又は更新されたQoSポリシーをSMFへ送る。SMFは、QoSポリシーをUPF及びUEの夫々へ配信し、それにより、TSNトラフィックに対応するQoSフローは、指定されたポートで受信及び送信され、任意に、更には、指定された時間スライス内で受信及び送信されるか、あるいは、指定された最大遅延内で伝送される。このようにして、5GシステムでのQoSフローの決定論的なエンド間伝送は実装される。図6A及び図6Bで示される実施形態2では、SMFによって送信される、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するようPCFをトリガする、ことが理解され得る。
本願の実施形態が図4bに示されているネットワークアーキテクチャの概略図に適用される例が、使用される。図7A及び図7Bは、本願の実施形態3に従う時間依存ネットワーキング通信方法の略フローチャートである。図7A及び図7Bに示される実施形態は、次のステップを含むが限定されない。
ステップS301:CNCは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をAFへ送る。相応して、AFは、CNCからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取る。
ステップS302:AFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。任意に、AFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを更に決定する。
ステップS301及びステップS302の実施プロセスについては、図5に示される実施形態でのステップS101及びステップS102の具体的な記載を参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。
ステップS303:AFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をSMFへ送る。相応して、SMFは、AFからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取る。
ステップS303を実行する前に、AFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が送信されるべきである特定のSMFを最初に決定する必要がある。AFは、次のいくつかの方法で、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が送信されるべきである特定のSMFを決定してよい。
方法1:AFは、仮想ポート識別子に基づき、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が送信されるべきであるSMFを決定する。具体的に、AFは、仮想ポート識別子に基づき、仮想ポート識別子に対応するPDUセッション、つまり、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定し、次いで、PDUセッションに対応するSMFを決定する。
任意に、AFは、仮想ポート識別子及び仮想スイッチングノードに基づき、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が送信されるべきであるSMFを決定する。任意に、AFは、仮想ポート識別子及びTSN識別子に基づき、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が送信されるべきであるSMFを決定する。任意に、AFは、仮想ポート識別子及びDNN情報に基づき、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が送信されるべきであるSMFを決定する。任意に、AFは、仮想ポート識別子、仮想スイッチングノード、及びTSN識別子に基づき、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が送信されるべきであるSMFを決定する。任意に、AFは、仮想ポート識別子、仮想スイッチングノード、及びDNN情報に基づき、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が送信されるべきであるSMFを決定する。任意に、AFは、仮想ポート識別子、仮想スイッチングノード、DNN情報、及びTSN識別子に基づき、TSNトラフィックの転送ポリシー情報が送信されるべきであるSMFを決定する。AFは、TSNトラフィックのトラフィック情報に含まれているVLAN識別子及びCoS情報に基づき、TSN識別子を決定してよい。
方法2:TSNトラフィックに対応するPDUセッションを決定した後、AFはメッセージをNEFへ送り、メッセージは、PDUセッションの識別子情報、例えば、PDUセッションのMACアドレス、又はPDUセッション識別子、を運ぶ。次いで、NEFは、PDUセッションの識別子情報に基づき、PDUセッションに対応するSMFを決定し、次いで、NEFは、決定されたSMFをAFに通知する。
任意に、AFは、TSN識別子又はDNN情報のうちの少なくとも1つをSMFへ更に送る。TSN識別子又はDNN情報及びTSNトラフィックの転送ポリシー情報は、一緒に送信されてよく、あるいは、別々に送信されてもよい。
任意に、AFがステップS302を実行するとき、AFは、決定されたPDUセッションのPDUセッション識別子又はUE IDをSMFへ更に送り、それにより、SMFは、TSNトラフィックに対応するUEを知るために、PDUセッション識別子を使用することによって、TSNトラフィックに対応するPDUセッションを直接に知ることができる。
ステップS304:SMFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。任意に、SMFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを更に決定する。
ステップS305:SMFは、TSNトラフィックの転送ポリシー情報をPCFへ送る。相応して、PCFでは、SMFからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取る。
ステップS306:PCFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。
ステップS304からステップS306の実施プロセスについては、図6A及び図6Bに示される実施形態でのステップS206からステップS208の具体的な記載を参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。
ステップS307:PCFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定する。
ステップS308:PCFは、転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新する。
ステップS309:PCFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをSMFへ送る。
ステップS310:SMFは、UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをUPFへ送る。相応して、UPFは、SMFから、UPFに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを受け取る。
ステップS311:SMFは、UEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーをUEへ送る。相応して、UEは、SMFから、UEに関するTSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを受け取る。
ステップS307からステップS311の実施プロセスについては、図5に示される実施形態でのステップS105からステップS109の具体的な記載を参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。
図7A及び図7Bで示される実施形態3では、CNCからTSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取るとき、AFは、転送ポリシー情報をSMFへ送る。次いで、SMFは、転送ポリシー情報をPCFへ送る。TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受け取るとき、PCFは、最初に、TSNトラフィックに対応するUEを決定し、次いで、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定し、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新し、TSNトラフィックに対応するQoSフローの生成又は更新されたQoSポリシーをSMFへ送る。SMFは、QoSポリシーをUPF及びUEの夫々へ配信し、それにより、TSNトラフィックに対応するQoSフローは、指定されたポートで受信及び送信され、任意に、更には、指定された時間スライス内で受信及び送信されるか、あるいは、指定された最大遅延内で伝送される。このようにして、5GシステムでのQoSフローの決定論的なエンド間伝送は実装される。図7A及び図7Bで示される実施形態3では、SMFによって送信される、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するようPCFをトリガする、ことが理解され得る。実施形態2との相違は、実施形態3では、SMFによってPCFへ送信される転送ポリシー情報が直接AFからであり、一方、実施形態2では、SMFによってPCFへ送信される転送ポリシー情報がUPFからであり、UPFによってSMFへ送信される転送ポリシー情報がAFからである点にある。
本願の実施形態が図4bに示されているネットワークアーキテクチャの概略図に適用される例が、使用される。図8A及び図8Bは、本願の実施形態4に従う時間依存ネットワーキング通信方法の略フローチャートである。図8A及び図8Bに示される実施形態は、次のステップを含むが限定されない。
ステップS401a:UEがPDUセッションを生成する過程で、SMFは、PDUセッションに対応する仮想ポート識別子をPCFへ送る。相応して、PCFは、SMFから、PDUセッションに対応する仮想ポート識別子を受け取る。
UEがPDUセッションを生成する過程で、SMFが、仮想ポート識別子をPDUセッションに割り当ててよく、AFが、仮想ポート識別子をPDUセッションに割り当ててよく、あるいは、UPFが、仮想ポート識別子をPDUセッションに割り当ててよい。SMFによってPDUセッションに割り当てられた仮想ポート識別子は、PCFへ直接に送信されてよい。AF又はUPFによってPDUセッションに割り当てられた仮想ポート識別子は、SMFへ送信されてよく、そして、SMFは、PDUセッションに対応する仮想ポート識別子をPCFへ送信する。
PDUセッションに対応する仮想ポート識別子を受け取るとき、PCFは、PDUセッションと仮想ポート識別子との間の対応を記録する。
任意に、SMFは、PDUセッションに対応する仮想スイッチングノード識別子をPCFへ更に送り、PCFは、PDUセッションと、仮想ポート識別子と、仮想スイッチングノード識別子との間の対応を記録する。任意に、SMFは、PDUセッションに対応するDNN情報をPCFへ更に送り、PCFは、PDUセッションと、仮想ポート識別子と、DNN情報との間の対応を記録する。任意に、SMFは、PDUセッションに対応するTSN識別子をPCFへ更に送り、PCFは、PDUセッションと、仮想ポート識別子と、TSN識別子との間の対応を記録する。任意に、SMFは、PDUセッションに対応する、UPFのポート識別子を更に送り、PCFは、PDUセッションと、仮想ポート識別子と、UPFのポート識別子との間の対応を記録する。
ステップS402a:CNCは、第1メッセージをAFへ送る。このとき、第1メッセージは、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む。相応して、AFは、CNCから第1メッセージを受け取る。
TSNトラフィックのトラフィック情報及びTSNトラフィックを伝送するポートの識別子については、図5に示される実施形態でのステップS101におけるTSNトラフィックのトラフィック情報及びTSNトラフィックを伝送するポートの識別子の具体的な記載を参照されたい。
ステップS403a:AFは、第2メッセージをPCFへ送る。このとき、第2メッセージは、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む。相応して、PCFは、AFから第2メッセージを受け取る。
第2メッセージは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に対応するポート対間の伝送遅延を取得するよう要求するために使用され、第2メッセージは、TSNトラフィックのトラフィック情報を更に含む。方法は、仮想スイッチングノードが異なるフローについては異なる伝送遅延をもたらすシナリオで使用される。例えば、PDUセッションでの異なるQoSフローについては、仮想スイッチングノードは異なる伝送パス上で伝送を実行し、それにより、仮想スイッチングノードでの異なるQoSフローの伝送遅延は異なる。従って、このシナリオでは、QoSフローは最初に決定される必要があり、次いで、そのQoSフローに対応する伝送遅延が決定される。
任意に、第2メッセージは、仮想スイッチングノード識別子、TSN識別子、DNN情報、又はPDUセッションに対応するUPFポート識別子のうちの少なくとも1つを更に含む。
ステップS404a:PCFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。ステップS404aは任意のステップである。任意に、PCFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを更に決定する。
ステップS405a:PCFは、要求メッセージをSMFへ送る。このとき、要求メッセージは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子を含み、任意に、更には、TSNトラフィックに対応するQoSフローのフロー情報を含む。相応して、SMFは、PCFから要求メッセージを受け取る。
要求メッセージは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に対応するポート対間の伝送遅延を取得するようSMFに要求するために使用される。要求メッセージを受け取るとき、SMFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づきポート対を決定し、そのポート対間の伝送遅延を決定してポート対間の伝送遅延を取得する。SMFがポート対間の伝送遅延を決定する具体的な方法は、本願のこの実施形態で限定されない。
要求メッセージは、TSNトラフィックに対応するQoSフローのフロー情報を更に含み、それにより、SMFは、フロー情報に基づきQoSフローを識別することができる。
ステップS406a:SMFは、応答メッセージをPCFへ送る。このとき、応答メッセージは、ポート対間の伝送遅延を含む。相応して、PCFは、SMFから応答メッセージを受け取る。
ステップS407a:PCFは、ポート対間の伝送遅延をAFへ送る。相応して、AFは、PCFから、ポート対間の伝送遅延を受け取る。
ステップS401aからステップS407aは、ポート対間の伝送遅延を取得する方法1である。
ステップS401b:UEがPDUセッションを生成する過程で、SMFは、PDUセッションに対応する仮想ポート識別子をAFへ送る。相応して、Aは、SMFから、PDUセッションに対応する仮想ポート識別子を受け取る。
ステップS402b:CNCは、第1メッセージをAFへ送る。このとき、第1メッセージは、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む。相応して、AFは、CNCから第1メッセージを受け取る。
ステップS403b:AFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。ステップS403bは任意のステップである。
ステップS404b:AFは、要求メッセージをSMFへ送る。このとき、要求メッセージは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子を含む。相応して、SMFは、AFから要求メッセージを受け取る。
ステップS405a:SMFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。ステップS405bは任意のステップである。任意に、SMFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを更に決定する。
ステップS406b:SMFは、応答メッセージをAFへ送る。このとき、応答メッセージは、ポート対間の伝送遅延を含む。相応して、AFは、SMFから応答メッセージを受け取る。
ステップS401bからステップS406bは、ポート対間の伝送遅延を取得する方法2である。
ステップS401c:UEがPDUセッションを生成する過程で、SMFは、PDUセッションに対応する仮想ポート識別子をUPFへ送る。相応して、UPFは、SMFから、PDUセッションに対応する仮想ポート識別子を受け取る。
ステップS402c:CNCは、第1メッセージをAFへ送る。このとき、第1メッセージは、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む。相応して、AFは、CNCから第1メッセージを受け取る。
ステップS403c:AFは、要求メッセージをUPFへ送る。このとき、要求メッセージは、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む。相応して、UPFは、AFから要求メッセージを受け取る。
要求メッセージは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に対応するポート対間の伝送遅延を要求するために使用される。
ステップS404c:UPFは、TSNトラフィックに対応するUEを決定する。ステップS404cは任意のステップである。相応して、UPFは、TSNトラフィックに対応するQoSフローを更に決定する。
要求メッセージを受け取るとき、UPFは、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づきポート対を決定し、そのポート対間の伝送遅延を測定してポート対間の伝送遅延を取得する。UEが測定を実行する具体的な方法は、本願のこの実施形態で限定されない。
ステップS405c:UPFは、応答メッセージをAFへ送る。このとき、応答メッセージは、ポート対間の伝送遅延を含む。相応して、AFは、UPFから応答メッセージを受け取る。
ステップS401cからステップS405cは、ポート対間の伝送遅延を取得する方法3である。
ステップS401aからステップS407aは、AFがSMFからPCFを通じてポート対間の伝送遅延を取得するプロセスであり、ステップS401bからステップS406bは、AFがSMFからポート対間の伝送遅延を取得するプロセスであり、ステップS401cからステップS405cは、AFがUPFからポート対間の伝送遅延を取得するプロセスである、ことが留意されるべきである。
ステップS406:AFは、ポート対間の伝送遅延をCNCへ送る。
ポート対間の伝送遅延を受け取った後、AFは、ポート対間の伝送遅延を、仮想スイッチングノード1のポート対の遅延情報として使用し、遅延情報をCNCへ送る。
仮想スイッチングノード1のポート対の遅延情報を受け取るとき、CNCは、仮想スイッチングノード1のポート対の遅延情報に基づき、TSNでのTSNトラフィックの伝送パス上の各スイッチングノードの遅延情報を参照して、仮想スイッチングノード1によってTSNトラフィックを伝送するための時間スライス、又は仮想スイッチングノード1によってTSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報を決定してよい。例えば、CNCは、受信端及び送信端の、TSNトラフィックを伝送する遅延要件又は時間窓要件を決定し、各スイッチングノードの処理遅延範囲及び伝送遅延に基づき、各スイッチングノードによってTSNトラフィックを伝送するための時間スライスを計算する。このようにして、TSNトラフィックを伝送するための計算された時間スライスは、各スイッチングノードの処理遅延範囲内にあり、全てのスイッチングノードによってTSNトラフィックを伝送するための時間スライスでの遅延の和と、伝送遅延の和とは、TSNトラフィックについてのデータ端末の遅延要件、又はTSNトラフィックを伝送する時間窓要件を満足する。仮想スイッチングノード1によってTSNトラフィックを伝送するための時間スライス、又は仮想スイッチングノード1によってTSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報を決定するとき、CNCは、仮想スイッチングノード1に関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報を生成してよい。生成された転送ポリシー情報は、TSNトラフィックのトラフィック情報、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子、及びTSNトラフィックを伝送するための時間スライスを含むか、あるいは、TSNトラフィックのトラフィック情報、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子、及びTSNトラフィックを伝送する最大遅延に関する情報を含む。次いで、CNCは、図5、図6A及び図6B、又は図7A及び図7Bに示される実施形態を実行するように、転送ポリシー情報を仮想スイッチングノード1へ配信する。
図8A及び図8Bに示される実施形態4は、5、図6A及び図6B、又は図7A及び図7Bに示される実施形態の前に実行され、どのようにCNCが仮想スイッチングノード1に関するTSNトラフィックの転送ポリシー情報を生成するかに関するプロセスである、ことが理解され得る。
以上は、本願の実施形態における方法について詳細に説明してきた。以下は、本願の実施形態における装置を提供する。
図9は、本願の実施形態に従う通信装置の論理構造の概略図である。通信装置50は、トランシーバユニット501及び処理ユニット502を含んでよい。通信装置50は、時間依存ネットワーキング通信装置であり、ポリシー制御ネットワーク要素又はアプリケーション機能ネットワーク要素であってよい。
通信装置50がポリシー制御ネットワーク要素である場合は、次の通りである。
トランシーバユニット501は、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するよう構成され、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックに対応するQoSフローを管理するようポリシー制御ネットワーク要素をトリガするために使用される。
処理ユニット502は、TSNトラフィックに対応するユーザ端末を決定し、ユーザ端末に対応するQoSフローの中で、TSNトラフィックに対応するQoSフローを決定し、TSNトラフィックの転送ポリシー情報に従って、TSNトラフィックに対応するQoSフローのQoSポリシーを生成又は更新するよう構成される。トランシーバユニット501は、TSNトラフィックに対応するQoSフローの生成又は更新されたQoSポリシーをセッション管理ネットワーク要素へ送信するよう更に構成される。
通信装置50がポリシー制御ネットワーク要素である場合に、図5から図8A及び図8Bに示される実施形態におけるPCFの機能が実装されてよい。通信装置50内の各ユニットによって実行される詳細なプロセスについては、図5から図8A及び図8Bに示される実施形態でPCFによって実行されるステップを参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。
通信装置50がアプリケーション機能ネットワーク要素である場合は、次の通りである。
トランシーバユニット501は、TSNトラフィックの転送ポリシー情報を受信するよう構成され、TSNトラフィックの転送ポリシー情報は、TSNトラフィックのトラフィック情報と、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子とを含む。
処理ユニット502は、TSNトラフィックを伝送するポートの識別子に基づき、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子を決定するよう構成される。トランシーバユニット501は、TSNトラフィックに対応するユーザ端末識別子をポリシー制御ネットワーク要素へ送信するよう更に構成される。
通信装置50がアプリケーション機能ネットワーク要素である場合に、図5から図8A及び図8Bに示される実施形態におけるAFの機能が実装されてよい。通信装置50内の各ユニットによって実行される詳細なプロセスについては、図5から図8A及び図8Bに示される実施形態でAFによって実行されるステップを参照されたい。詳細は、再びここで説明されない。
図10は、本願の実施形態に従う通信装置の物理構造の略概略図である。通信装置60は、時間依存ネットワーキング通信装置であり、ポリシー制御ネットワーク要素又はアプリケーション機能ネットワーク要素であってよい。
通信装置60は、トランシーバ601、プロセッサ602、及びメモリ603を含む。トランシーバ601、プロセッサ602、及びメモリ603は、バス604を使用することによって互いに接続されてよく、あるいは、他の方法で互いに接続されてもよい。図9に示されているトランシーバユニット501によって実装される関連機能は、トランシーバ601によって実装されてよい。図9に示されている処理ユニット502によって実装される関連機能は、1つ以上のプロセッサ602を使用することによって実装されてよい。
メモリ603は、ランダム・アクセス・メモリ(random access memory,RAM)、リード・オンリー・メモリ(read-only memory,ROM)、消去可能なプログラム可能リード・オンリー・メモリ(erasable programmable read-only memory,EPROM)、又はコンパクト・ディスク・リード・オンリー・メモリ(compact disc read-only memory,CD-ROM)を含むが、これらに限定されない。メモリ603は、関連命令及び関連データを記憶するよう構成される。
トランシーバ601は、データ及び/又はシグナリングを送信し、データ及び/又はシグナリングを受信するよう構成される。
通信装置60が図5から図8A及び図8Bに示される実施形態におけるPCFである場合には、トランシーバ601は、SMF及びAFと通信するよう、例えば、図5に示される実施形態におけるステップS103及びステップS107を実行し、図6A及び図6Bに示される実施形態におけるステップS207及びステップS211を実行し、図7A及び図7Bに示される実施形態におけるステップS305及びステップS309を実行し、図8A及び図8Bに示される実施形態におけるステップS401a、ステップS403a、ステップS405a、ステップS406a、及びステップS407aを実行するよう構成されてよい。
通信装置60が図5から図8A及び図8Bに示される実施形態におけるAFである場合には、トランシーバ601は、PCF、SMF、UPF、及びCNCと通信するよう、例えば、図5に示される実施形態におけるステップS101を実行し、図6A及び図6Bに示される実施形態におけるステップS201を実行し、図7A及び図7Bに示される実施形態におけるステップS301を実行し、図8A及び図8Bに示される実施形態におけるステップS402a、ステップS403a、ステップ407a、ステップS402b、ステップS404b、ステップS406b、ステップS402c、ステップS403c、ステップS405c、及びステップS406を実行するよう構成されてよい。
プロセッサ602は、1つ以上のプロセッサを含み、例えば、1つ以上の中央演算処理装置(central processing unit,CPU)を含んでよい。プロセッサ602が1つのCPUである場合に、CPUは、シングルコアCPU又はマルチコアCPUであってよい。
通信装置60が図5から図8A及び図8Bに示される実施形態におけるPCFである場合には、プロセッサ602は、PCFを制御する動作を実行するよう、例えば、図5に示される実施形態におけるステップS104からステップS106を実行し、図6A及び図6Bに示される実施形態におけるステップS208からステップS210を実行し、図7A及び図7Bに示される実施形態におけるステップS306からステップS308を実行し、図8A及び図8Bに示される実施形態におけるステップS404aを実行するよう構成されてよい。
通信装置60が図5から図8A及び図8Bに示される実施形態におけるAFである場合には、プロセッサ602は、AFを制御する動作を実行するよう、例えば、図5に示される実施形態におけるステップS102を実行し、図6A及び図6Bに示される実施形態におけるステップS202を実行し、図7A及び図7Bに示される実施形態におけるステップS302を実行し、図8A及び図8Bに示される実施形態におけるステップS403bを実行するよう構成されてよい。
メモリ603は、通信装置60のプログラムコード及びデータを記憶するよう構成される。
プロセッサ602及びトランシーバ601によって実行されるステップの詳細については、図5から図8A及び図8Bに示される実施形態における記載を参照されたい。詳細は、再びここで説明されない
図10は、通信装置の簡略化された設計しか示さない。実際の適用では、通信装置は、任意の数のトランシーバ、プロセッサ、コントローラ、メモリ、又は通信ユニットを含むがこれらに限定されない他の必要なコンポーネントを更に含んでもよい。本願を実装可能な全てのデバイスは、本願の保護範囲内に入る。
本願の実施形態は、時間依存ネットワーキング通信システムを更に提供し、システムは、ポリシー制御ネットワーク要素及びアプリケーション機能ネットワーク要素を含んでよい。ポリシー制御ネットワーク要素及びアプリケーション機能ネットワーク要素は、図5から図8A及び図8Bに示される実施形態におけるPCF及びAFの機能を実装するよう構成されてよい。詳細については、図5から図8A及び図8BにおけるPCF及びAFの具体的な実施プロセスを参照されたい。
時間依存ネットワーキング通信システムは、セッション管理ネットワーク要素を更に含む。セッション管理ネットワーク要素は、図5から図8A及び図8Bに示される実施形態におけるSMFの機能を実装するよう構成されてよい。詳細については、図5から図8A及び図8BにおけるSMFの具体的な実施プロセスを参照されたい。
時間依存ネットワーキング通信システムは、ユーザプレーン機能ネットワーク要素を更に含む。ユーザプレーン機能ネットワーク要素は、図5から図8A及び図8Bに示される実施形態におけるUPFの機能を実装するよう構成されてよい。詳細については、図5から図8A及び図8BにおけるUPFの具体的な実施プロセスを参照されたい。
当業者であれば、実施形態における方法のプロセスの全て又は一部が、関連ハードウェアに命令するコンピュータプログラムによって実装されてよい、と理解し得る。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてよい。プログラム実行される場合に、実施形態における方法のプロセスは実行されてよい。上記の記憶媒体は、ROM、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、磁気ディスク、又は光ディスクなどの、プログラムコードを記憶することができる如何なる媒体も含む。従って、本願の他の実施形態は、コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、命令を記憶する。命令がコンピュータで実行される場合に、コンピュータは、上記の態様における方法を実行することを可能にされる。
本願の他の実施形態は、命令を含むコンピュータプログラム製品を更に提供する。コンピュータプログラム製品がコンピュータで実行される場合に、コンピュータは、上記の態様における方法を実行することを可能にされる。
当業者であれば、本願で開示されている実施形態で説明されている例と組み合わせて、ユニット及びアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、又はコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの組み合わせによって、実装可能である、と気づき得る。機能がハードウェア又はソフトウェアによって実行されるかどうかは、技術的解決法の特定の用途及び設計制約に依存する。当業者であれば、特定の用途ごとに、記載されている機能を実装するために、異なる方法を使用し得るが、実施が本願の範囲を超えることは、考えられるべきではない。
当業者に当然ながら、便宜上及び簡潔な記載のために、上記のシステム、装置、及びユニットの詳細な作動プロセスについては、上記の方法実施形態における対応するプロセスを参照されたい。詳細は、再びここで説明されない
本願で提供されているいくつかの実施形態では、開示されているシステム、装置、及び方法は他の様態で実施されてもよい、ことが理解されるべきである。例えば、記載されている装置実施形態は、例にすぎない。例えば、ユニットへの分割は、論理的な機能分割にすぎない。実際の実施では他の分割様態が存在する可能性がある。例えば、複数のユニット又はコンポーネントは、他のシステムに結合又は一体化されてもよく、あるいは、いくつかの機能は、無視されても又は実行されなくてもよい。更には、表示又は議論されている相互結合又は直接結合若しくは通信接続は、何らかのインターフェースを使用することによって実装されてよい。装置又はユニットどうしの間接的な結合又は通信接続は、電気的な、機械的な、又は他の形態で実装されてよい。
別個の部分として記載されているユニットは、物理的に分離していても又はいなくてもよく、ユニットして表示されている部分は、物理的なユニットであっても又はなくてもよく、1つの場所に位置してよく、あるいは、複数のネットワークユニットに分布してもよい。ユニットの一部又は全ては、実施形態の解決法の目的を達成するように実際の要件に基づき選択されてよい。
更には、本願の実施形態における機能ユニットは、1つの処理ユニットに一体化されてよく、あるいは、ユニットの夫々は、物理的に単独で存在してもよく、あるいは、2つ以上のユニットが1つのユニットに一体化されてもよい。
上記の実施形態の全て又は一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせによって実装されてよい。ソフトウェアが実施形態を実装するために使用される場合に、実施形態は、完全に又は部分的に、コンピュータプログラム製品の形で実装されてよい。コンピュータプログラム製品は、1つ以上のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータでロードされ実行される場合に、本願の実施形態に従うプロシージャ又は機能は、全て、又は部分的に、生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラム可能な装置であってよい。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてよく、あるいは、コンピュータ可読記憶媒体を使用することによって伝送されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタから他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタへ有線(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、若しくはデジタル加入者回線(digital subscriber line,DSL))又は無線(例えば、赤外線、電波、若しくはマイクロ)方式で伝送されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能なあらゆる使用可能な媒体、又は1つ以上の使用可能な媒体を組み込むサーバ又はデータセンタなどのデータ記憶デバイスであってよい。使用可能な媒体は、磁気媒体(例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、又は磁気テープ)、光学媒体(例えば、DVD)、半導体媒体(例えば、ソリッド・ステート・ディスク(solid state disk,SSD))、などであってよい。
本願は、2018年11月19日付けで、「TIME-SENSITIVE NETWORKING COMMUNICATION METHOD AND APPARATUS」と題されて中国特許庁に出願された中国特許出願第201811378042.3号に対する優先権を主張するものであり、先の中国特許出願は、その全文を参照により本願に援用される。