通信网络中的应用功能节点、接入和移动性管理功能节点、系统和方法与流程

1.本文的实施例涉及应用功能节点、接入和移动性管理功能节点、系统以及其中的方法。具体地，它们涉及处理通信网络中的数据会话。


背景技术：

2.在典型的无线通信网络中，用户设备(ue)(也被称为无线通信设备、移动站、站点(sta)和/或无线设备)经由无线电接入网(ran)与属于不同网络运营商的一个或多个核心网络进行通信。ran覆盖被划分为区域或小区区域的地理区域，每个区域或小区区域由无线电网络节点(例如wi-fi接入点或无线电基站(rbs))来提供服务，在一些网络中，无线电网络节点还可以被称为例如nodeb、enodeb或gnodeb。区域或小区区域是其中无线电覆盖由无线电网络节点提供的地理区域。无线电网络节点通过在无线电频率上操作的空中接口与无线电网络节点范围内的ue进行通信。
3.通用移动电信系统(umts)是由第二代(2g)全球移动通信系统(gsm)演进而来的第三代电信网络。umts陆地无线电接入网(utran)本质上是针对用户设备使用宽带码分多址(wcdma)和/或高速分组接入(hspa)的ran。在被称为第三代合作伙伴计划(3gpp)的论坛中，电信供应商提出并就用于第三代网络的标准且特别是utran的标准达成一致，并调研增强的数据速率和无线电容量。在例如umts中的一些ran中，若干无线电网络节点可以连接(例如，通过陆地线路或微波)到控制器节点(例如，无线电网络控制器(rnc)或基站控制器(bsc))，控制器节点监视并协调与其连接的多个无线电网络节点的各种活动。rnc通常连接到一个或多个核心网络。
4.已在3gpp内完成了针对演进分组系统(eps)的规范，并且在未来的3gpp版本中继续该工作。eps包括演进通用陆地无线电接入网(e-utran)(又被称为长期演进(lte)无线电接入网)以及演进分组核心(epc)(又被称为系统架构演进(sae)核心网络)。e-utran/lte是3gpp无线电接入技术的变型，其中，无线电网络节点与epc核心网络(而不是rnc)直接相连。一般地，在e-utran/lte中，rnc的功能分布在无线电网络节点(例如lte中的enodeb)和核心网络之间。因此，eps的ran具有基本“扁平”的架构，其包括直接连接到一个或多个核心网络的无线电网络节点，即它们不需要经由rnc连接到核心。
5.在新兴的5g技术(例如新无线电(nr))中对使用大量的发送天线单元和接收天线单元非常感兴趣，因为这使得可以利用波束成形，例如发送侧波束成形和接收侧波束成形。发送侧波束成形意味着发射机可以放大一个或多个所选方向上的发送信号，同时抑制其他方向上的发送信号。类似地，在接收侧，接收机可以放大来自一个或多个所选方向的接收信号，同时抑制来自其他方向的不想要的接收信号。
6.图1描绘了由3gpp定义的5g参考网络架构中的各种节点。图1中与该描述相关的一些架构节点和方面包括：应用功能(af)、网络暴露功能(nef)、策略控制功能(pcf)、会话管理功能(smf)、用户平面功能(upf)、以及接入和移动性管理功能(amf)。
7.应用功能(af)可以与3gpp核心网络交互，并且具体地，当在本公开中提及时，af可以向网络运营商提供信息并订阅在运营商的网络中发生的某些事件。
8.网络暴露功能(nef)可以支持不同的功能，并且如本公开所提及的，nef可以充当进入运营商网络的入口点，从而af可以通过nef与3gpp核心网络进行交互。
9.策略控制功能(pcf)可以支持统一的策略框架以管理网络行为。例如在本公开中，pcf可以向smf提供pcc规则。
10.会话管理功能(smf)可以支持不同的功能，例如在本公开中，smf可以配置upf，例如用于事件报告。用户平面功能(upf)可以支持基于从smf接收的规则来处理用户平面业务。例如，在本公开中，upf可以处理分组检查和不同的执行动作，例如事件检测和报告)。
11.amf可以例如经由接口n1或n2从ue接收所有连接和会话相关信息，但amf主要负责处理连接和移动性管理任务。
12.3gpp ts 29.518定义了由amf向其他网络功能(nf)提供的服务。
13.网络数据分析功能(nwdaf)可以表示运营商管理的网络分析逻辑功能。nwdaf是3gpp ts 23.501中所指定的架构的一部分，并且可以使用针对5gc和运营管理和维护(oam)所指定的各种机制和接口。
14.nwdaf可以出于不同目的与不同实体进行交互，例如：
[0015]-由amf、smf、pcf、统一数据管理(udm)、af直接或经由nef和oam提供的基于事件订阅的数据收集；
[0016]-经由udm从数据存储库(例如，从统一数据存储库(udr))中检索信息，以获得订户相关信息；
[0017]-检索关于nf的信息，例如网络存储库功能(nrf)以获得nf相关信息，以及网络切片选择功能(nssf)以获得切片相关信息；以及
[0018]-按需向消费者提供分析。
[0019]
现在将描述如何根据现有过程解决用户平面业务的优化。
[0020]
存在多种业务算法来优化用户平面业务有效载荷，这有助于提高体验质量(qoe)并确保所需的服务质量(qos)：
[0021]-传输控制协议(tcp)优化：当今的大多数应用基于tcp传输，目前在移动宽带网络中，tcp业务的存在率超过90％。tcp是在70年代开发的，并且最初是针对有线通信而不是针对无线通信进行设计的。因此tcp可能不适合于无线网络，例如传输错误通常由协议处理为拥塞事件。由于上述原因，已经提出了对tcp的不同改进，例如改进的tcp拥塞控制算法，例如，tcp cubic、google的bbr、网络侧基于tcp代理的解决方案、基于aqm的解决方案(如codel)、基于tcp拆分连接的透明解决方案(如，tcp ack调节器或透明缓冲区等)。大多数tcp优化旨在通过增加tcp吞吐量来改进用户体验，特别是对于高要求服务，如视频流。
[0022]-域名系统(dns)优化。每种类型的业务都需要dns请求。dns优化器可以改进获得内容经过的时间。
[0023]-优化器确保增强现实(ar)应用的单用户峰值吞吐量，因为支持ar应用通常需要高吞吐量。
[0024]-快速udp互联网连接(quic)优化类似于tcp优化，但试图提高quic吞吐量。
[0025]
一些可用的拥塞机制包括：tcp cubic、bbr、tcp reno、tcp new reno、tcp tahoe
和yeah。
[0026]
现在将讨论上面提到的5g新无线电(nr)。
[0027]
先前版本(例如4g、3g、2g)可以在具有重组频带的相同频谱部分中是有用的。5g频带规划更为复杂，因为6ghz以下5g的频谱范围为450mhz至6ghz，并且毫米波5g频率范围为24.250ghz至52.600ghz，并且还包括未许可频谱。
[0028]
根据3gpp ts 38.101-3，nr可以根据该版本的规范进行操作的频率范围如下面的表1所示。
[0029]
表1：频率范围的定义
[0030][0031]
因此，现有技术中的拥塞控制方案并未完全具备处理高度易变的毫米波(mmwave)的能力。毫米波频谱是指30ghz和300ghz信道之间的频谱带。可以用于大多数预期数据业务的常见拥塞控制协议是tcp cubic。tcp cubic将分组丢失视为网络拥塞的信号。当引入在毫米波信道中相当常见的链路中断和容量变化时，tcp cubic会失败。当瓶颈缓冲区很大时，基于丢失的拥塞控制(如tcp cubic)使缓冲区保持满，从而导致所谓的缓冲区膨胀，而当缓冲区较小时，基于丢失的拥塞控制可以通过取决于分组丢失的乘性降来进一步降低吞吐量。如果发生更大量的分组丢失，则吞吐量将降低。
[0032]
拥塞控制的作用和目的是根据其拥塞状态来调节网络中的注入业务的量。然而，在无线通信中，传统拥塞控制协议(例如，tcp new reno)无法将归因于拥塞的丢失与归因于由信道质量下降而导致的传输错误的丢失区分开。
[0033]
无线电链路控制(rlc)缓冲区大小可以与带宽延迟积(bdp)成比例缩放，以实现最大tcp有效吞吐量，即有用数据的吞吐量。然而，考虑到视距(los)和非视距(nlos)条件之间的快速带宽变化，针对毫米波链路正确地确定缓冲区的大小，以及在不引入缓冲区膨胀的情况下防止链路丢失非常具有挑战性。


技术实现要素：

[0034]
本文实施例的目的在于以高效方式处理通信网络中的通信。
[0035]
根据本文实施例的第一方面，该目的通过一种由af节点执行的用于处理通信网络中的ue的数据会话的方法来实现。af节点从amf节点获得关于ue的第一频率的使用的信息。af节点然后基于所获得的关于第一频率的使用的信息来应用第一拥塞机制。af节点还从amf节点获得关于ue的第二频率的使用的信息。af节点然后进一步响应于所获得的关于第二频率的使用的信息来应用第二拥塞机制。
[0036]
根据本文实施例的另一方面，该目的通过一种由amf节点执行的用于处理通信网络中的ue的数据会话的方法来实现。amf节点向af节点提供关于ue的第一频率的使用的信息。amf节点然后检测到ue的频率的使用改变。amf节点还向af节点提供关于ue的第二频率
的使用的信息。
[0037]
根据本文实施例的又一方面，该目的通过用于处理通信网络中的ue的数据会话的af节点来实现。af节点被配置为：从amf节点获得关于ue的第一频率的使用的信息。af节点还被配置为：基于所获得的关于第一频率的使用的信息来应用第一拥塞机制。af节点还被配置为：从amf节点获得关于ue的第二频率的使用的信息。af节点还被配置为：响应于所获得的关于第二频率的使用的信息来应用第二拥塞机制。
[0038]
根据本文实施例的又一方面，该目的通过用于处理通信网络中的ue的数据会话的amf节点来实现。amf节点被配置为：向af节点提供关于ue的第一频率的使用的信息。amf节点还被配置为：检测到ue的频率的使用改变。amf节点还被配置为：向af节点提供关于ue的第二频率的使用的信息。
[0039]
根据本文实施例的另一方面，该目的通过用于处理通信网络中的ue的数据会话的系统来实现。
[0040]
本文还提供了一种包括指令的计算机程序产品，该指令当在至少一个处理器上执行时，使至少一个处理器执行由网络节点或ue执行的上述方法。本文还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有包括指令的计算机程序产品，该指令当在至少一个处理器上执行时，使至少一个处理器执行由网络节点或ue执行的根据上述方法的方法。
[0041]
通过实现通过从amf节点获得关于ue的第一频率的使用的信息，af节点可以基于所获得的关于第一频率的使用的信息来应用第一拥塞机制。通过从amf节点获得关于ue的第二频率的使用的信息，af节点可以响应于所获得的关于第二频率的使用的信息来应用第二拥塞机制。从而以高效方式处理无线通信网络中的通信。
附图说明
[0042]
参考附图更详细地描述本文实施例的示例，在附图中：
[0043]
图1是描绘了5g参考网络架构的示意概览图；
[0044]
图2是示出了通信网络的实施例的示意性框图；
[0045]
图3是根据本文的一些实施例的组合信令方案和流程图；
[0046]
图4是描绘了应用功能节点中的方法的实施例的流程图；
[0047]
图5是描绘了接入和移动性管理节点中的方法的实施例的流程图；
[0048]
图6是根据本文的一些实施例的组合信令方案和流程图；
[0049]
图7a和图7b是根据本文的一些实施例的组合信令方案和流程图；
[0050]
图8是示出了应用功能节点的实施例的示意性框图；
[0051]
图9是示出了接入和移动性管理功能节点的实施例的示意性框图；
[0052]
图10是示出了系统的实施例的示意性框图；
[0053]
图11示意性地示出了经由中间网络连接到主机计算机的电信网络；
[0054]
图12是通过部分无线连接经由基站与用户设备通信的主机计算机的概括框图；以及
[0055]
图13至图16是示出了在包括主机计算机、基站和用户设备的通信系统中实现的方法的流程图。
具体实施方式
[0056]
图2是描绘了可以实现本文的实施例的通信网络100的示意概览图。通信网络100能够为通信设备(例如：用户设备(ue)120，如移动站、非接入点(非ap)sta、sta、无线设备和/或无线终端)提供无线服务。本领域技术人员应该理解的是，“ue”是非限制性的术语，其意味着任意终端、无线通信终端、用户设备、机器类型通信(mtc)设备、物联网可操作设备、设备到设备(d2d)终端、移动设备(例如，智能电话、膝上型计算机、移动电话、传感器、中继、移动平板电脑、或在小区或服务区域内通信的任何设备)。
[0057]
网络节点在核心网络中操作，例如应用功能节点(af)131、接入和移动性管理功能节点(amf)132、网络暴露功能节点(nef)133和用户平面功能(upf)节点134。这些节点基本上具有以下功能和任务。
[0058]
af节点131可以支持对业务路由的应用影响、访问nef、与策略框架交互以进行策略控制。
[0059]
amf节点132可以支持非接入层(nas)信令的端接、nas加密和完整性保护、注册管理、连接管理、移动性管理、接入认证和授权、以及安全上下文管理。
[0060]
nef节点133可以支持对能力和事件的暴露、对来自外部应用的信息向3gpp网络的安全提供、以及对内部/外部信息的转换。
[0061]
upf节点134可以支持分组路由和转发、分组检查、服务质量(qos)处理，并且可以是rat内和rat间移动性的锚点。
[0062]
除了上面提到的那些之外，还存在用于借助于天线波束在地理区域上提供无线电覆盖的网络节点。地理区域可以被称为小区、服务区域、波束或波束组。在这种情况下，这些网络节点可以是发送和接收点，例如，无线电接入网节点，如，基站，例如，无线电基站，如，nodeb、演进的节点b(enb、enode b)、nr节点b(gnb)、基站收发机站、无线电远程单元、接入点基站、基站路由器、无线电基站的发送装置、独立接入点、无线局域网(wlan)接入点、接入点站(ap sta)、接入控制器、在设备到设备(d2d)通信中充当接入点或对等点的ue、或者能够根据例如所使用的无线电接入技术和术语在由无线电网络节点110服务的小区11内与ue进行通信的任何其他网络单元。
[0063]
如本文所描述的，根据本文实施例的过程和活动主要由af节点131和amf节点132执行。通信网络100可以使用5g nr来进行无线电接入，但还可以使用许多其他不同的技术，例如wi-fi(lte)、高级lte、宽带码分多址(wcdma)、全球移动通信系统/增强型数据速率gsm演进(gsm/edge)、全球微波接入互操作性(wimax)或超移动宽带(umb)，以上仅为一些可能的实现。
[0064]
通信网络100包括一个或多个cn 140和一个或多个ran 150。ue 120经由一个或多个ran 150连接到一个或多个cn 140。
[0065]
作为替代方案，例如包括在图2中所示的云130中的分布式节点(dn)和功能可以用于执行或部分执行该方法。
[0066]
在针对通信网络100中的ue 120处理数据会话的示例场景中，af节点131可以通过nef节点133订阅amf节点132中的无线电频率事件来订阅无线电频率的变化。无线电频率事件可以与ue 120的接入移动性相关，例如，位置变化、ue 120移入或移出所订阅的感兴趣区域、时区变化、接入类型变化、注册状态变化、连接状态变化、ue 120丢失通信和ue 120可达
性状态。amf节点132由此可以经由nef节点133向af节点131发送关于那些事件的信息，使得af节点131可以基于该信息应用对应的拥塞窗口。
[0067]
现在将参考图3描述如何针对通信网络100中的ue 120处理数据会话的示例，此后将分别参考图4和图5从af节点131和amf节点132的角度来描述方法。图3是使用本文的一些实施例的过程的组合信令方案和流程图。该方法例如包括以下动作：
[0068]
动作301。为了能够知道ue 120正在使用什么频率，af节点131从amf节点132获得关于ue 120的第一频率的使用的信息。因此，af节点131向nef节点133发送对ue频率事件的订阅请求。订阅请求包括ue标识符和事件标识符。af节点131向nef节点133发送订阅请求，因为af节点131和amf节点132可以经由nef节点133彼此通信。
[0069]
动作302。nef节点133因此从af节点131接收对ue频率事件的订阅请求，并向amf节点132发送该订阅请求。
[0070]
动作303。amf节点132从nef节点133接收对ue频率事件的订阅请求。由于af节点现在订阅ue频率，因此amf节点132然后向af节点131提供关于ue 120的第一频率的使用的信息。由于af节点131和amf节点132经由nef节点133进行通信，因此amf节点132向nef节点133发送关于ue 120的第一频率的使用的信息。
[0071]
动作304。nef节点133从amf节点132接收关于ue 120的第一频率的使用的信息，并向af节点131发送所接收的关于ue 120的第一频率的使用的信息。
[0072]
动作305。由于af节点131现在已经获得关于ue 120的第一频率的使用的信息，因此af节点131知道ue 120正在使用什么频率。af节点然后基于所获得的关于第一频率的使用的信息来应用第一拥塞机制。
[0073]
动作306。amf节点132然后检测到ue 120的频率的使用改变。这种改变可以例如是由于频率的可用性和/或不可用性，或者由于ue 120中的某些应用可能需要更高的频率以具有更多的带宽。ue 120所使用的频率通常由网络中的无线电调度功能来控制，该无线电调度功能可以出于任何原因改变ue的频率使用。
[0074]
动作307。当amf节点133检测到ue 120的频率已经改变时，amf节点132向af节点131提供改变的ue频率(例如，关于ue的第二频率的使用的信息)。同样，如上所述，由于amf节点132和af节点131经由nef节点133进行通信，因此amf节点向nef节点133发送关于ue 120的第二频率的使用的信息。
[0075]
动作308。nef节点133从amf节点132接收关于ue 120的第二频率的使用的信息，然后向af节点131发送该信息。
[0076]
动作309。af节点131现在已经从amf节点132获得关于ue 120的第二频率的使用的信息，因此响应于所获得的信息而应用第二拥塞机制。
[0077]
现在将参考图4中描绘的流程图来描述由af节点131执行的用于处理通信网络100中的ue 120的数据会话的方法的示例实施例。该方法包括以下动作，这些动作可以以任何合适的顺序进行。
[0078]
动作401
[0079]
af节点131从amf节点132获得关于ue 120的第一频率的使用的信息。af节点131和amf节点132可以经由nef节点133进行通信。获得关于第一频率的使用的信息可以包括：向nef节点133发送对ue频率事件的订阅请求；以及从nef节点133接收关于ue 120的第一频率
的使用的信息。该订阅请求可以包括ue标识符和事件标识符。该动作对应于上述动作301和304。
[0080]
动作402
[0081]
af节点131然后基于所获得的关于第一频率的使用的信息来应用第一拥塞机制。该动作对应于上述动作305。
[0082]
动作403
[0083]
af节点131从amf节点132获得关于ue 120的第二频率的使用的信息。获得关于ue 120的第二频率的使用的信息可以包括：从nef节点133接收关于ue 120的第二频率的使用的信息。该动作对应于上述动作308。
[0084]
动作404
[0085]
af节点131然后响应于所获得的关于第二频率的使用的信息来应用第二拥塞机制。该动作对应于上述动作309。
[0086]
现在将参考图5中描绘的流程图来描述由amf节点132执行的用于处理通信网络100中的ue 120的数据会话的方法的示例实施例。该方法包括以下动作，这些动作可以以任何合适的顺序进行。
[0087]
动作501
[0088]
amf节点132可以从nef节点133接收对ue频率事件的订阅请求。该订阅请求可以包括ue标识符和事件标识符。该动作对应于上述动作302。
[0089]
动作502
[0090]
amf节点132向af节点131提供关于ue 120的第一频率的使用的信息。如前所述，af节点131和amf节点132可以经由nef节点133进行通信。提供关于第一频率的使用的信息可以包括：向nef节点133发送关于ue 120的第一频率的使用的信息。该动作对应于上述动作303和304。
[0091]
动作503
[0092]
amf节点132检测到ue 120的频率的使用改变。该动作对应于动作306。
[0093]
动作504
[0094]
amf节点132向af节点131提供关于ue 120的第二频率的使用的信息。提供关于第二频率的使用的信息可以包括：向nef节点133发送关于ue 120的第二频率的使用的信息。该动作对应于上述动作307和308。
[0095]
现在将进一步描述和举例说明如上所述的本文实施例。下面的文本适用于任意合适的上述实施例并且可以与其组合。
[0096]
图6的组合信令方案和流程图中示出了根据一些实施例的方法的示例。图6示出了af节点131订阅ue频率事件的示例，并且包括步骤1至10，其中步骤的顺序在不同的实现中可以不同：
[0097]
前提条件：ue 120具有已经建立的pdu会话。为了简单起见，示出了单个ue 120。
[0098]
步骤1.可以是内容提供商(例如，vimeo)的af节点131可以订阅ue频率。为此，它触发包括以下信息的nnef_analyticsexposure订阅(http post)消息：
[0099]-感兴趣的(新)分析的标识符，例如analytic-id＝ue频率。
[0100]-ue 120的标识符，例如，ue-id。该订阅可以涉及单个ue、ue组。
[0101]
af节点131订阅ue 120的频率(例如，订户的频率)的变化。af节点131根据ue 120的频率具有不同的拥塞方案。针对fr1一个拥塞窗口，并且针对fr2一个拥塞窗口，fr1和fr2如上表1所示。
[0102]
步骤2.nef节点133可以用nnef_analyticsexposure 200ok消息来应答af节点131。
[0103]
步骤3至4.可选地，在nef节点132不知道ue 120所附接的amf节点132的情况下，nef节点133可以从统一数据存储库(udr)请求amf节点131。udr是订户信息的聚合存储库，并且可以用于为多种网络功能提供服务。udr然后可以用amf节点132进行响应。
[0104]
步骤5.nef节点可以使用具有被称为频率的事件的namf_eventexposureservice来订阅amf节点132中的频率的变化。amf节点132可以提供新事件，以由namf_eventexposure服务提供。
[0105]
该事件的定义如下：
[0106]
事件：频率
[0107]
网络功能(nf)可以订阅事件频率以在amf检测到目标ue已改变频率时接收ue或ue组的事件报告，默认情况下根据3gpp ts 28.541的所谓的arfcndl参数。
[0108]
ue类型：一个ue，ue组。
[0109]
报告类型：一次性报告，连续报告
[0110]
输入：ue id。可选地：ng-ran节点，或rru、n3iwf、ue-ip
[0111]
通知：ue-id，频带(例如，fr1、fr2)或由arfcndl参数提供的值。可选地，可以提供具有一些参数的推荐拥塞控制机制。
[0112]
步骤6.amf节点132可以例如用频带fr1、fr2或由arfcndl提供的值应答nef节点133。
[0113]
步骤7.amf节点132通知ue 120的频率。在图6的该示例中，ue 120的频率是fr1，而不是毫米波。
[0114]
步骤8.nef节点133可以向af节点132通知ue标识符(例如ue-id)和ue 120的频带。可选地，nef节点133可以提供具有一些参数的推荐拥塞窗口。在这种特定情况下，具有初始拥塞窗口＝10的拥塞机制tcp cubic。由于ue 120正在使用该频率，因此af可以应用tcp cubic拥塞机制。
[0115]
步骤9.ue 120进入提供诸如毫米波的高频或者无线电网络提供更高频率的区域中，因此ue 120从fr1频率改变到fr2频率。amf节点132向nef节点133通知ue 120的新频率。在该示例中，新频率是fr2。
[0116]
步骤10.nef节点133可以向af节点131通知ue 120的频带。可选地，nef节点133可以提供具有一些参数的最佳推荐拥塞窗口。在这种特定情况下，具有初始拥塞窗口＝r0的拥塞机制yeah。由于ue 120正在使用该频带，因此af节点131可以应用例如拥塞机制yeah。由于拥塞机制yeah在毫米波场景中可以更好，因此使用该拥塞机制yeah。
[0117]
amf节点132可以向upf节点134发送关于那些事件的信息，使得upf节点可以基于该信息来应用对应的优化。
[0118]
图7b和图7a中的组合信令方案和流程图中示出了根据一些实施例的另一示例，其中，图7b是图7a的延续。图7a和图7b涉及upf节点134订阅ue频率事件的情况并且包括如下
所述的步骤。图7a和图7b包括步骤1至17，其中，这些步骤的顺序在不同的实现中可以不同。
[0119]
前提条件：优化信息存储/检索策略可以在udr中被预配置为订户策略数据，例如ue 120策略数据。该示例示出了每个订户策略，但是，例如在每个节点或网络的基础上，该流信息存储策略也可以应用于某个应用、ue组(例如，订户)、某个网络切片或全局。在该示例中，示出了在业务优化中发生切换的情况下的行为。
[0120]
步骤1至2.在upf和smf实体之间的分组转发控制协议(pfcp)关联过程中，建议扩展现有机制来报告具有新能力用于优化的频率信息(fiop)的upf能力(参见下面表2中的粗体)。
[0121]
表2：up功能特征
[0122]
[0123]
[0124][0125]
步骤3.ue 120可以通过向amf节点132发送pdu会话建立请求来触发pdu会话建立。
[0126]
步骤4.amf节点132可以选择smf来管理pdu会话，amf节点132中的smf选择功能基于从nrf获得的可用smf实例或基于amf节点132中配置的smf信息来选择smf实例，并触发nsmf pdu会话创建消息。
[0127]
步骤5.smf可以触发npcf_smpolicycontrol_create请求消息来检索用于用户pdu会话的会话管理(sm)策略。
[0128]
步骤6)pcf触发包括订户标识符(例如，ue标识符)的所谓的nudr_query请求消息以检索用于ue 120的pdu会话的策略数据。
[0129]
步骤7.udr用包括订户策略数据在内的nudr_query响应消息进行应答，该订户策略数据包括用于优化策略的新切换信息。作为示例，可以假设二进制标志作为切换信息策略：
[0130]-true：跟踪频率以进行优化
[0131]-false：不考虑频率
[0132]
在需要检查其他级别(例如，ng-ran节点的无线电资源单元(rru)集等)的频率的情况下，可以使用更细粒度的信息来扩展该值。
[0133]
在图7a和图7b中，可以假设将在upf节点134处执行优化。该示例还假设在每个订户的pdu会话的基础上应用通过频率信息进行优化的策略。还可以针对每个应用来配置不同的通过频率信息进行策略的优化。
[0134]
步骤8.pcf可以基于订户策略数据生成对应的pcc规则，并且还可以包括具有切换信息(true)的优化，在该示例中，在每个pdu会话的基础上应用该优化。
[0135]
步骤9.smf可以选择upf并向upf触发pfcp会话建立过程，以提供分组检测规则(pdr)和对应的执行动作：用于pdu会话的qos执行规则(qer)转发动作规则(far)、使用报告规则(urr)等。具体地，smf可以提供切换信息。为此，建议通过在“pfcp会话建立/修改请求”处添加新的“频率信息”ie来扩展pfcp协议，如下表3和表4粗体所示：
[0136]
表3：创建pfcp会话建立请求内的qer ie
[0137]
[0138]
[0139]
[0140][0141]
表4：频率信息ie
[0142]
[0143][0144]
在该示例中：
[0145]-频率信息配置文件＝fr1
[0146]
会话修改消息可以存在类似的属性。
[0147]
步骤11.smf对amf节点132请求进行应答。
[0148]
步骤12.ue 120具有建立的pdu会话。
[0149]
步骤13至14.可选地，在upf节点134不知道ue 120所附接的amf节点132的情况下，upf节点134可以从udr请求amf节点132。udr然后可以用amf节点132进行应答。
[0150]
步骤15.upf节点134可以订阅namf_eventexposure服务。在这种情况下，新事件用该服务来暴露。它是由ue 120执行的小区的切换。该事件的定义如下：
[0151]
amf节点132可以提供新事件，以由namf_eventexposure服务提供。
[0152]
事件：频率
[0153]
nf订阅该事件以在amf节点132检测到目标ue已经改变频率时，接收ue或ue组的事件报告，默认情况下为如3gpp ts 28.541中所描述的arfcndl参数。
[0154]
ue类型：一个ue，ue组。
[0155]
报告类型：一次性报告，连续报告。
[0156]
输入：ue id。可选地：ng-ran节点，或rru、n3iwf、ue-ip。
[0157]
通知；ue-id、频率(fr1、fr2或由arfcndl参数提供的值)
[0158]
步骤16.amf节点132可以确认订阅是正确的。
[0159]
步骤17.amf可以使用namf_eventexposure服务来通知ue 120已经改变频率。upf节点134可以基于该信息使其优化适应该ue 120，例如，修改其缓冲区大小或改变aqm算法中的参数。
[0160]
图8是描绘了根据本文实施例的用于处理通信网络100中的ue 120的数据会话的af节点131的框图。
[0161]
af节点131可以包括被配置为执行本文的方法的处理电路801，例如一个或多个处理器。
[0162]
af节点131可以包括获得单元802。af节点131、处理电路801和/或获得单元802被配置为从amf节点132获得关于ue 120的第一频率的使用的信息。
[0163]
af节点131和amf节点132可以经由nef节点133进行通信。
[0164]
获得关于第一频率的使用的信息可以适于包括：向nef节点133发送对ue频率事件的订阅请求，其中，订阅请求包括ue标识符和事件标识符；以及从nef节点133接收关于ue 120的第一频率的使用的信息。
[0165]
af节点131、处理电路801和/或获得单元802被配置为：从amf节点132获得关于ue 120的第二频率的使用的信息。获得关于ue 120的第二频率的使用的信息可以适于包括：从
nef节点133接收关于ue 120的第二频率的使用的信息。
[0166]
af节点131可以包括应用单元803。af节点131、处理电路801和/或应用单元803被配置为：基于所获得的关于ue 120的第一频率的使用的信息来应用第一拥塞机制。
[0167]
af节点131、处理电路801和/或应用单元803被配置为：响应于所获得的关于ue 120的第二频率的使用的信息来应用第二拥塞机制。
[0168]
af节点131还包括存储器805。存储器805包括要用于存储以下内容的一个或多个单元：关于例如频率信息、ue标识符和事件标识符信息、输入/输出数据、元数据等的数据；以及用于当被执行时执行本文公开的方法的应用等。af节点131还可以包括通信接口，通信接口例如包括一个或多个天线或天线元件。
[0169]
根据本文针对af节点131所描述的实施例的方法分别借助例如计算机程序产品806或计算机程序来实现，该计算机程序产品806或计算机程序包括指令，即软件代码部分，该指令当在至少一个处理器上执行时使该至少一个处理器执行由af节点131执行的本文所描述的动作。计算机程序产品806可以被存储在计算机可读存储介质807(例如，磁盘、通用串行总线(usb)盘等)上。其上存储有计算机程序产品的计算机可读存储介质807可以包括指令，该指令当在至少一个处理器上执行时使该至少一个处理器执行由af节点131所执行的本文所描述的动作。在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是暂时性或非暂时性计算机可读存储介质。
[0170]
图9是描绘了根据本文实施例的用于处理通信网络100中的ue 120的数据会话的amf节点132的框图。
[0171]
amf节点132可以包括被配置为执行本文的方法的处理电路901，例如一个或多个处理器。
[0172]
amf节点132可以包括接收单元902。amf节点132、处理电路901和/或接收单元902可以被配置为：从nef节点133接收对ue频率事件的订阅请求，其中，订阅请求包括ue标识符和事件标识符。
[0173]
amf节点132可以包括提供单元903。amf节点132、处理电路901和/或提供单元903被配置为：向af节点131提供关于ue的第一频率的使用的信息。
[0174]
af节点131和amf节点132可以经由nef节点133进行通信。
[0175]
提供关于第一频率的使用的信息可以适于包括：向nef节点133发送关于第一频率的使用的信息。
[0176]
amf节点132、处理电路901和/或提供单元903被配置为：向af节点131提供关于ue 120的第二频率的使用的信息。提供关于第二频率的使用的信息可以适于包括：向nef节点133发送关于第二频率的使用的信息。
[0177]
amf节点132可以包括检测单元904。amf节点132、处理电路901和/或检测单元904被配置为：检测到ue 120的频率的使用改变。
[0178]
amf节点132还包括存储器905。存储器905包括要用于存储以下内容的一个或多个单元：关于例如频率信息、ue标识符和事件标识符信息、输入/输出数据、元数据等的数据；以及用于当被执行时执行本文公开的方法的应用等。amf节点132还可以包括通信接口，通信接口例如包括一个或多个天线或天线元件。
[0179]
根据本文针对amf节点132所描述的实施例的方法分别借助例如计算机程序产品
906或计算机程序来实现，该计算机程序产品906或计算机程序包括指令，即软件代码部分，该指令当在至少一个处理器上执行时使该至少一个处理器执行由amf节点132执行的本文所描述的动作。计算机程序产品906可以被存储在计算机可读存储介质907(例如，磁盘、通用串行总线(usb)盘等)上。其上存储有计算机程序产品的计算机可读存储介质907可以包括指令，该指令当在至少一个处理器上执行时使该至少一个处理器执行由amf节点132所执行的本文所描述的动作。在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是暂时性或非暂时性计算机可读存储介质。
[0180]
图10中示出了用于处理通信网络100中的ue 120的数据会话的系统。该系统可以包括分别如图8和图9所示的af节点131和amf节点132。该系统还可以包括upf节点134。upf节点134可以包括被配置为执行本文的方法的处理电路1001，例如一个或多个处理器。
[0181]
upf节点134可以包括发送单元1002。upf节点134、处理电路1001和/或发送单元1002可以被配置为：向amf节点132发送对ue频率事件的订阅请求，其中，订阅请求包括ue标识符和事件标识符。
[0182]
upf节点134可以包括获得单元1003。upf节点134、处理电路1001和/或获得单元1003可以被配置为：从amf节点132获得关于ue 120的频率的使用的信息。
[0183]
upf节点134可以包括优化单元1004。upf节点134、处理电路1001和/或优化单元1004可以被配置为：根据所接收的关于ue 120的频率的使用的信息来优化ue业务。
[0184]
在一些实施例中，使用更通用的术语“网络节点”，其可以对应于与无线设备和/或与另一网络节点通信的任何类型的无线电网络节点或任何网络节点。网络节点的示例是gnodeb、enodeb、nodeb、menb、senb、属于主小区组(mcg)或辅小区组(scg)的网络节点、基站(bs)、诸如msr bs之类的多标准无线电(msr)无线电节点、enodeb、网络控制器、无线电网络控制器(rnc)、基站控制器(bsc)、中继、施主节点控制中继、基站收发机站(bts)、接入点(ap)、传输点、传输节点、远程无线电单元(rru)、远程无线电头端(rrh)、分布式天线系统(das)中的节点等。
[0185]
在一些实施例中，使用非限制性术语无线设备或用户设备(ue)，且其指代与蜂窝或移动通信系统中的网络节点和/或与另一无线设备通信的任何类型的无线设备。ue的示例是目标设备、设备到设备(d2d)ue、具有接近能力的ue(又名prose ue)、机器型ue或能够进行机器到机器(m2m)通信的ue、平板电脑、移动终端、智能电话、膝上型嵌入式设备(lee)、膝上型安装式设备(lme)、usb软件狗等。
[0186]
实施例适用于任何无线电接入技术(rat)或多rat系统，其中设备接收和/或发送信号(例如，数据)，例如，新无线电(nr)、wi-fi、长期演进(lte)、高级lte、宽带码分多址(wcdma)、全球移动通信系统/增强型数据速率gsm演进(gsm/edge)、全球微波接入互操作性(wimax)或超移动宽带(umb)，以上仅为一些可能的实现。
[0187]
熟悉通信设计的本领域技术人员将容易理解：可以使用数字逻辑和/或一个或多个微控制器、微处理器或其他数字硬件来实现功能装置或电路。在一些实施例中，各个功能中的若干或全部可一起被实现，诸如实现在单个专用集成电路(asic)中或实现在两个或更多个分离的设备(其间具有适合硬件和/或软件接口)中。例如，若干功能可实现在与ue或网络节点的其他功能组件共享的处理器上。
[0188]
备选地，所讨论的处理单元中的若干功能元素可通过使用专用硬件来提供，而其
他功能元素使用用于执行软件的硬件结合适合的软件或固件来提供。因此，本文中使用的术语“处理器”或“控制器”不排他性地指代能够执行软件的硬件，而且可以隐式地包括(而不限于)数字信号处理器(dsp)硬件和/程序或应用数据。还可以包括常规和/或定制的其他硬件。通信设备的设计者将理解在这些设计选择之间进行成本、性能和维护的折中。
[0189]
将理解的是：前面的描述和附图表示本文所教导的方法和装置的非限制性示例。因此，本文所教导的装置和技术不受前述描述和附图的限制。相反地，本文实施例只被所附权利要求及其法律等同物限制。
[0190]
进一步的扩展和变化
[0191]
参考图11，根据实施例，通信系统包括诸如无线通信网络100的电信网络3210(例如，诸如3gpp型蜂窝网络的nr网络)，电信网络3210包括接入网3211(例如，无线电接入网)和核心网络3214。接入网3211包括多个基站3212a、3212b、3212c，例如无线电网络节点110、接入节点、ap sta、nb、enb、gnb或其他类型的无线接入点，每个基站定义对应的覆盖区域3213a、3213b、3213c。每个基站3212a、3212b、3212c通过有线或无线连接3215连接到核心网络3214。位于覆盖区域3213c中的第一用户设备(ue)3291(例如，无线设备120，如非ap sta)被配置为以无线方式连接到对应基站3212c或由对应基站3212c寻呼。覆盖区域3213a中的第二ue 3292(例如，第一无线电节点110或第二无线电节点120或诸如非ap sta)以无线方式连接到对应基站3212a。虽然在该示例中示出了多个ue 3291、3292，但所公开的实施例同等地适用于唯一的ue处于覆盖区域中或者唯一的ue正连接到对应基站3212的情形。
[0192]
电信网络3210自身连接到主机计算机3230，主机计算机3230可以以独立服务器、云实现的服务器、分布式服务器的硬件和/或软件来实现，或者被实现为服务器集群中的处理资源。主机计算机3230可以处于服务提供商的所有或控制之下，或者可以由服务提供商或代表服务提供商来操作。电信网络3210与主机计算机3230之间的连接3221、3222可以直接从核心网络3214延伸到主机计算机3230，或者可以经由可选的中间网络3220进行。中间网络3220可以是公共、私有或承载网络中的一个或多于一个的组合；中间网络3220(若存在)可以是骨干网或互联网；具体地，中间网络3220可以包括两个或更多个子网络(未示出)。
[0193]
图11的通信系统作为整体实现了所连接的ue 3291、3292之一与主机计算机3230之间的连接。该连接可被描述为过顶(over-the-top，ott)连接3250。主机计算机3230和所连接的ue 3291、3292被配置为使用接入网3211、核心网络3214、任何中间网络3220和可能的其他基础设施(未示出)作为中介，经由ott连接3250来传送数据和/或信令。在ott连接3250所经过的参与通信设备未意识到上行链路和下行链路通信的路由的意义上，ott连接3250可以是透明的。例如，可以不向基站3212通知或者可以无需向基站3212通知具有源自主机计算机3230的要向所连接的ue 3291转发(例如，移交)的数据的输入下行链路通信的过去的路由。类似地，基站3212无需意识到源自ue 3291向主机计算机3230的输出上行链路通信的未来的路由。
[0194]
现将参考图12来描述根据实施例的在先前段落中所讨论的ue、基站和主机计算机的示例实现方式。在通信系统3300中，主机计算机3310包括硬件3315，硬件3315包括通信接口3316，通信接口3316被配置为建立和维护与通信系统3300的不同通信设备的接口的有线或无线连接。主机计算机3310还包括处理电路3318，其可以具有存储和/或处理能力。具体
地，处理电路3318可以包括适用于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。主机计算机3310还包括软件3311，其被存储在主机计算机3310中或可由主机计算机3310访问并且可由处理电路3318来执行。软件3311包括主机应用3312。主机应用3312可操作为向远程用户(例如，ue 3330)提供服务，ue 3330经由在ue 3330和主机计算机3310处端接的ott连接3350来连接。在向远程用户提供服务时，主机应用3312可以提供使用ott连接3350来发送的用户数据。
[0195]
通信系统3300还包括在电信系统中提供的基站3320，基站3320包括使其能够与主机计算机3310和与ue 3330进行通信的硬件3325。硬件3325可以包括：通信接口3326，其用于建立和维护与通信系统3300的不同通信设备的接口的有线或无线连接；以及无线电接口3327，其用于至少建立和维护与位于基站3320所服务的覆盖区域(图12中未示出)中的ue 3330的无线连接3370。通信接口3326可以被配置为促进到主机计算机3310的连接3360。连接3360可以是直接的，或者它可以经过电信系统的核心网络(图12中未示出)和/或经过电信系统外部的一个或多个中间网络。在所示实施例中，基站3320的硬件3325还包括处理电路3328，处理电路3328可以包括适用于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。基站3320还具有内部存储的或经由外部连接可访问的软件3321。
[0196]
通信系统3300还包括已经提及的ue 3330。其硬件3335可以包括无线电接口3337，其被配置为建立和维护与服务于ue 3330当前所在的覆盖区域的基站的无线连接3370。ue 3330的硬件3335还包括处理电路3338，其可以包括适用于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。ue 3330还包括软件3331，其被存储在ue 3330中或可由ue 3330访问并可由处理电路3338执行。软件3331包括客户端应用3332。客户端应用3332可操作为在主机计算机3310的支持下经由ue 3330向人类或非人类用户提供服务。在主机计算机3310中，执行的主机应用3312可以经由端接在ue 3330和主机计算机3310处的ott连接3350与执行客户端应用3332进行通信。在向用户提供服务时，客户端应用3332可以从主机应用3312接收请求数据，并响应于请求数据来提供用户数据。ott连接3350可以传送请求数据和用户数据二者。客户端应用3332可以与用户进行交互，以生成其提供的用户数据。
[0197]
注意，图12所示的主机计算机3310、基站3320和ue 3330可以分别与图11的主机计算机3230、基站3212a、3212b、3212c之一和ue 3291、3292之一相同。也就是说，这些实体的内部工作可以如图12所示，并且独立地，周围网络拓扑可以是图11的网络拓扑。
[0198]
在图12中，已经抽象地绘制ott连接3350，以示出经由基站3320在主机计算机3310与用户设备3330之间的通信，而没有明确地提到任何中间设备以及经由这些设备的消息的精确路由。网络基础设施可以确定该路由，该路由可以被配置为向ue 3330隐藏或向操作主机计算机3310的服务提供商隐藏或向这二者隐藏。在ott连接3350活动时，网络基础设施还可以(例如，基于负载均衡考虑或网络的重新配置)做出其动态地改变路由的决策。
[0199]
ue 3330与基站3320之间的无线连接3370根据贯穿本公开所描述的实施例的教导。各种实施例中的一个或多个实施例改进了使用ott连接3350向ue 3330提供的ott服务的性能，其中无线连接3370形成ott连接3350中的最后一段。更准确地，这些实施例的教导可以改进数据速率、时延和功耗，从而提供诸如用户等待时间、宽松的文件大小限制、更好
的响应性、延长的电池寿命的益处。
[0200]
出于监视一个或多个实施例改进的数据速率、时延和其他因素的目的，可以提供测量过程。还可以存在用于响应于测量结果的变化而重新配置主机计算机3310与ue 3330之间的ott连接3350的可选网络功能。测量过程和/或用于重新配置ott连接3350的网络功能可以在主机计算机3310的软件3311中或在ue 3330的软件3331中或在二者中实现。在实施例中，传感器(未示出)可被部署在ott连接3350经过的通信设备中或与ott连接3350经过的通信设备相关联地来部署；传感器可以通过提供以上例示的监控量的值或提供软件3311、3331可以用来计算或估计监控量的其他物理量的值来参与测量过程。对ott连接3350的重新配置可以包括消息格式、重传设置、优选路由等；该重新配置不需要影响基站3320，并且其对于基站3320来说可以是未知的或不可感知的。这种过程和功能在本领域中可以是已知的和已被实践的。在特定实施例中，测量可以涉及促进主机计算机3310对吞吐量、传播时间、时延等的测量的专有ue信令。该测量可以如下实现：软件3311、3331在其监视传播时间、差错等的同时使得能够使用ott连接3350来发送消息(具体地，空消息或“假”消息)。
[0201]
图13是示出了根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如ap sta的基站、以及诸如非ap sta的ue，其可以是参考图11和图12描述的主机计算机、基站和ue。为了本公开的简明，在本部分中将仅包括对图13的图引用。在方法的第一动作3410中，主机计算机提供用户数据。在第一动作3410的可选子动作3411中，主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二动作3420中，主机计算机发起向ue的携带用户数据的传输。在可选的第三动作3430中，根据贯穿本公开所描述的实施例的教导，基站向ue发送在主机计算机发起的传输中所携带的用户数据。在可选的第四动作3440中，ue执行客户端应用，该客户端应用与由主机计算机执行的主机应用相关联。
[0202]
图14是示出了根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如ap sta的基站、以及诸如非ap sta的ue，其可以是参考图11和图12描述的主机计算机、基站和ue。为了本公开的简明，在本部分中将仅包括对图14的图引用。在该方法的第一动作3510中，主机计算机提供用户数据。在可选子动作(未示出)中，主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二动作3520中，主机计算机发起向ue的携带用户数据的传输。根据贯穿本公开描述的实施例的教导，该传输可以经由基站。在可选的第三动作3530中，ue接收传输中携带的用户数据。
[0203]
图15是示出了根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如ap sta的基站、以及诸如非ap sta的ue，其可以是参考图11和图12描述的主机计算机、基站和ue。为了本公开的简明，在本部分中将仅包括对图15的图引用。在该方法的可选第一动作3610中，ue接收由主机计算机提供的输入数据。附加地或备选地，在可选的第二动作3620中，ue提供用户数据。在第二动作3620的可选子动作3621中，ue通过执行客户端应用来提供用户数据。在第一动作3610的另一可选子动作3611中，ue执行客户端应用，该客户端应用回应于接收到的主机计算机提供的输入数据来提供用户数据。在提供用户数据时，所执行的客户端应用还可以考虑从用户接收的用户输入。无论提供用户数据的具体方式如何，ue在可选的第三子动作3630中都发起用户数据向主机计算机的传输。在该方法的第四动作3640中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，主机计算机接收从ue发送的用户数据。
[0204]
图16是示出了根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如ap sta的基站、以及诸如非ap sta的ue，其可以是参考图11和图12描述的主机计算机、基站和ue。为了本公开的简明，在本部分中将仅包括对图16的图引用。在该方法的可选第一动作3710中，根据贯穿本公开描述的实施例的教导，基站从ue接收用户数据。在可选的第二动作3720中，基站发起接收到的用户数据向主机计算机的传输。在第三动作3730中，主机计算机接收由基站所发起的传输中所携带的用户数据。
[0205]
当使用词语“包括”或“包含”时，其应当被解释为非限制性的，即意味着“至少由
……
构成”。
[0206]
本文的实施例不限于上述优选实施例。可使用各种备选、修改和等同物。