调度规则确定方法及其装置与流程

本技术实施例涉及通信，具体涉及一种调度规则确定方法及其装置。

背景技术：

1、时延敏感网络(time sensitive networking，tsn)可以使以太网具有实时性和确定性，保障时延敏感业务数据传输的可靠性，以及可以预测端到端的传输时延。tsn克服了传统以太网不能提供高可靠性以及保障时延传输的弊端，可以满足汽车控制、工业互联网等领域的需求。tsn包括交换节点(bridge)和数据终端(end station)。数据终端用于发送或接收tsn流，可分为发送端(talker)和接收端(listener)。交换节点以tsn流的目的媒体访问控制(media access control，mac)地址为tsn流的标识，根据tsn流的时延需求进行资源预留，并根据tsn系统的控制面网元下发的调度规则对tsn流进行调度和转发。tsn系统中的各个交换节点根据调度规则，在各自指定端口上的指定时间窗口内接收tsn流，在各自指定端口上的指定时间窗口内发送tsn流，实现精准调度。在tsn流的转发路径上的各个交换节点都严格执行调度规则，从而实现端到端的确定性传输。

2、为了在第五代移动通信(5th-generation，5g)系统中，实现端到端确定性传输，提出了可以将5g系统虚拟为tsn系统中的交换节点，并实现tsn中交换节点的功能的假设。具体的，在目前5g系统的网络架构的基础上，在应用功能(application function，af)网元上增加tsn适配功能的控制面，在用户面功能(user plane function，upf)网元和用户设备(user equipment，ue)上增加tsn适配功能的用户面，这三者与5g系统一起组成逻辑交换节点(logical bridge或virtual bridge，这里不限定名称)，即虚拟交换节点，作为tsn中的交换节点。5g系统基于服务质量(quality of service，qos)机制，实现对数据流的转发控制，例如定义报文时延预算(packet delay budget，pdb)，pdb用于设定用户面节点(包括ue、接入网设备和upf网元)之间传输数据流的最大时延预算，例如ue与upf网元之间传输数据流的最大时延预算为pdb1，或ue与接入网设备之间传输数据流的最大时延预算为pdb2，接入网设备与upf网元之间传输数据流的最大时延预算为pdb3。5g系统中的策略控制功能(policy control function，pcf)网元生成qos配置信息，该qos配置信息中包括用户面节点之间的pdb，之后pcf网元将该qos配置信息下发到用户面节点，用户面节点在转发该qos配置信息对应的数据流时，按照pdb的限制，实现数据流的传输时延小于pdb，进而保障端到端的传输时延小于限定的最大时延。

3、5g系统虚拟为tsn系统中的交换节点，tsn系统中的控制面网元生成该虚拟交换节点的调度规则，并向该虚拟交换节点下发该调度规则，以保证该虚拟交换节点在入端口的指定时间窗口内接收tsn流，在出端口的指定时间窗口内发送tsn流，使得tsn流在5g系统中的传输时延不大于最大时延，也不小于最小时延。5g系统在转发tsn流时，tsn流经过ue、接入网设备和upf网元，这些用户面节点都有自己的传输和调度时延。为了保障5g系统对tsn流的转发时延，5g系统的用户面节点需要对该虚拟交换节点的调度规则进行分解，确定出各个用户面节点的调度规则。不过目前只提出了将5g系统作为虚拟交换节点的方案，未给出如何确定各个用户面节点的调度规则的具体方案，因此如何确定各个用户面节点的调度规则是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种调度规则确定方法及其装置，可以确定出各个用户面节点的调度规则，以便各个用户面节点根据各自的调度规则传输tsn流，从而实现5g系统的确定性传输。

2、本技术实施例第一方面提供一种调度规则确定方法，包括：

3、接入网设备接收来自会话管理网元的虚拟交换节点的端口信息，该虚拟交换节点的端口信息包括该虚拟交换节点的入端口信息或该虚拟交换节点的出端口信息；

4、接入网设备根据该虚拟交换节点的出端口信息或该虚拟交换节点的入端口信息，确定用户终端的时间信息；

5、接入网设备根据该用户终端的时间信息和接入网设备的调度能力，确定接入网设备的调度规则和/或用户终端与接入网设备之间的时延信息；

6、接入网设备根据接入网设备的调度规则和/或用户终端与接入设备之间的时延信息进行传输。

7、本技术实施例第一方面，接入网设备根据用户终端的时间信息和接入网设备的调度能力，确定出接入网设备的调度规则和/或用户终端与接入网设备之间的时延信息；该接入网设备的调度规则用于限定接入网设备收发报文的时间信息；用户终端与接入网设备之间的时延信息，用于限定用户终端与接入网设备之间传输报文的时间信息。在确定出接入网设备的调度规则之后，可以确定出用户终端的调度规则，用户面网元可以确定出用户面网元的调度规则，进而确定出各个用户面节点的调度规则，以便各个用户面节点根据各自的调度规则传输tsn流，从而实现5g系统的确定性传输。

8、其中，用户终端的时间信息，指的是用户终端作为虚拟交换节点的入端口接收报文的时间信息，或用户终端作为虚拟交换节点的出端口发送报文的时间信息。对于下行传输，指的是用户终端作为虚拟交换节点的出端口发送报文的时间信息；对于上行传输，指的是用户终端作为虚拟交换节点的入端口接收报文的时间信息。

9、在一种可能的实现方式中，上述虚拟交换节点的出端口信息包括用户终端作为虚拟交换节点的出端口的时间信息，该方式对应于下行传输，接入网设备将用户终端作为虚拟交换节点的出端口的时间信息，作为用户终端的时间信息，那么用户终端的时间信息为用户终端作为虚拟交换节点的出端口发送报文的时间信息。

10、在一种可能的实现方式中，上述虚拟交换节点的出端口信息包括用户面网元作为虚拟交换节点的出端口的时间信息，该方式对应于上行传输，接入网设备根据用户面网元作为虚拟交换节点的出端口的时间信息以及虚拟交换节点的时延信息，确定用户终端的时间信息，那么用户终端的时间信息为用户终端作为虚拟交换节点的入端口接收报文的时间信息。

11、在一种可能的实现方式中，接入网设备接收来自会话管理网元的虚拟交换节点的时延信息。

12、在一种可能的实现方式中，上述虚拟交换节点的入端口信息包括用户终端作为虚拟交换节点的入端口的时间信息，该方式对应于上行传输，接入网设备将用户终端作为虚拟交换节点的入端口信息的时间信息，作为用户终端的时间信息，那么用户终端的时间信息为用户终端作为虚拟交换节点的入端口接收报文的时间信息。

13、在一种可能的实现方式中，接入网设备接收来自会话管理网元的时钟域偏移信息，根据时钟域偏移信息，确定对应于5g时钟域的用户终端的时间信息。接入网设备接收的来自会话管理网元的虚拟交换节点的端口信息可能对应于tsn时钟域，也可能对应于5g时钟域，若对应于5g时钟域，则接入网设备需根据时钟域偏移信息确定出对应于5g时钟域的用户终端的时间信息，接入网设备还可以根据时钟域偏移信息确定出对应于5g时钟域的入端口信息或出端口信息。

14、本技术实施例第二方面提供一种调度规则确定方法，包括：

15、会话管理网元接收虚拟交换节点的调度规则，该虚拟交换节点的调度规则包括该虚拟交换节点的出端口信息；

16、会话管理网元向接入网设备发送该虚拟交换节点的端口信息，该虚拟交换节点的端口信息包括该虚拟交换节点的出端口信息或该虚拟交换节点的入端口信息。

17、本技术实施例第二方面，会话管理网元向接入网设备发送虚拟交换节点的端口信息，以便接入网设备确定接入网设备的调度规则和/或用户终端与接入网设备之间的时延信息。

18、在一种可能的实现方式中，对于上行传输，虚拟交换节点的出端口信息包括用户面网元作为虚拟交换节点的出端口的时间信息；虚拟交换节点的端口信息包括虚拟交换节点的入端口信息，虚拟交换节点的入端口信息包括用户终端作为虚拟交换节点的入端口的时间信息；

19、会话管理网元根据用户面网元作为虚拟交换节点的出端口的时间信息和虚拟交换节点的时延信息，确定用户终端作为虚拟交换节点的入端口的时间信息。

20、在一种可能的实现方式中，对于下行传输，上述虚拟交换节点的出端口信息包括用户终端作为虚拟交换节点的出端口的时间信息，虚拟交换节点的端口信息包括虚拟交换节点的出端口信息。

21、在一种可能的实现方式中，对于上行传输，上述虚拟交换节点的出端口信息包括用户面网元作为虚拟交换节点的出端口的时间信息，虚拟交换节点的端口信息包括虚拟交换节点的出端口信息。

22、在一种可能的实现方式中，会话管理网元向接入网设备发送对应于tsn时钟域的虚拟交换节点的端口信息和时钟域偏移信息，该时钟域偏移信息为tsn时钟域与5g时钟域之间的偏移信息。若会话管理网元向接入网设备发送对应于tsn时钟域的虚拟交换节点的端口信息，那么接入网设备需确定对应于5g时钟域的虚拟交换节点的端口信息，接入网设备可根据时钟域偏移信息来确定对应于5g时钟域的虚拟交换节点的端口信息。

23、在一种可能的实现方式中，会话管理网元向接入网设备发送对应于5g时钟域的虚拟交换节点的端口信息。

24、在一种可能的实现方式中，上述虚拟交换节点的调度规则所包括的虚拟交换节点的出端口信息对应于tsn时钟域，会话管理网元确定对应于5g时钟域的所述虚拟交换节点的端口信息可以包括两种方式：

25、方式a，会话管理网元从用户面网元获取tsn时钟域与5g时钟域之间的时钟域偏移信息；根据时钟域偏移信息，确定对应于5g时钟域的虚拟交换节点的端口信息；

26、方式b，会话管理网元从用户面网元获取对应于5g时钟域的虚拟交换节点的调度规则所包括的出端口信息；根据对应于5g时钟域的虚拟交换节点的调度规则所包括的出端口信息，确定对应于5g时钟域的虚拟交换节点的端口信息。

27、在一种可能的实现方式中，会话管理网元向接入网设备发送虚拟交换节点的时延信息，以便接入网设备在上行传输情况下，确定用户终端作为虚拟交换节点的入端口的时间信息。

28、本技术实施例第三方面，提供一种调度规则确定系统，包括第一方面提供的接入网设备和第二方面提供的会话管理网元，具体可参见第一方面中接入网设备所执行的步骤以及第二方面中会话管理网元所执行的步骤。

29、本技术实施例第四方面，提供一种调度规则确定方法，包括：

30、接入网设备接收来自会话管理网元的虚拟交换节点的时延信息和第一时延信息，第一时延信息包括用户面网元与接入网设备之间的时延信息；

31、接入网设备根据虚拟交换节点的时延信息、第一时延信息和接入网设备的调度能力，确定第一调度规则，第一调度规则包括接入网设备与用户终端之间的第一时延预留；

32、接入网设备根据第一调度规则和虚拟交换节点的时延信息，确定第二调度规则，第二调度规则包括用户面网元与接入网设备之间的第二时延预留；

33、接入网设备根据第二时延预留进行确定性传输。

34、本技术实施例第四方面，接入网设备根据虚拟交换节点的时延信息和第一时延信息，确定第一时延预留和第二时延预留，根据第二时延预留进行确定性传输，进而实现5g系统的确定性传输。

35、在一种可能的实现方式中，接入网设备从第二时延信息中确定一个时延信息，第二时延信息包括接入网设备与用户终端之间的时延信息；计算虚拟交换节点的时延信息与时延信息之间的时延差值，若时延差值在第一时延信息的取值范围内，则将时延信息作为第一时延预留。

36、在一种可能的实现方式中，接入网设备向会话管理网元发送第一时延预留和/或第二时延预留，会话管理网元向用户面网元发送第一时延预留和/或第二时延预留，以便用户面网元进行确定性传输。

37、本技术实施例第五方面，提供一种调度规则确定方法，包括：

38、会话管理网元向接入网设备发送虚拟交换节点的时延信息和第一时延信息，第一时延信息包括用户面网元与接入网设备之间的时延信息；虚拟交换节点的时延信息和第一时延信息用于接入网设备确定第一调度规则和/或第二调度规则；第一调度规则包括接入网设备与用户终端之间的第一时延预留，第二调度规则包括用户面网元与接入网设备之间的第二时延预留；

39、会话管理网元接收来自接入网设备的第一时延预留和/或第二时延预留；

40、会话管理网元向用户面网元发送第二时延预留，第二时延预留用于用户面网元进行确定性传输。

41、本技术实施例第五方面，会话管理网元向接入网设备发送虚拟交换节点和时延信息和第一时延信息，以便接入网设备确定第二时延预留，根据第二时延预留进行确定性传输，会话管理网元向用户面网元发送第二时延预留，以便用户面网元根据第二时延预留进行确定性传输，从而实现5g系统的确定性传输。

42、在一种可能的实现方式中，若会话管理网元接收来自接入网设备的第一时延预留，那么会话管理网元根据第一时延预留和虚拟交换节点的时延信息，确定第二时延预留。

43、在一种可能的实现方式中，会话管理网元向用户终端发送虚拟交换节点在用户终端的端口信息，虚拟交换节点在用户终端的端口信息用于用户终端进行确定性传输，以实现用户终端的确定性传输。

44、本技术实施例第六方面提供一种调度规则确定系统，包括第三方面提供的接入网设备和第四方面提供的会话管理网元，具体可参见第三方面中接入网设备所执行的步骤以及第四方面中会话管理网元所执行的步骤。

45、本技术实施例第七方面提供一种调度规则确定方法，包括：

46、接入网设备接收来自会话管理网元的接入网设备的预留调度区间；

47、接入网设备根据接入网设备的预留调度区间和接入网设备的调度能力，确定接入网设备的调度规则；

48、接入网设备根据接入网设备的调度规则进行确定性传输。

49、本技术实施例第七方面，接入网设备根据会话管理网元发送的接入网设备的预留调度区间，确定接入网设备的调度规则，根据接入网设备的调度规则进行确定性传输，从而实现5g系统的确定性传输。

50、在一种可能的实现方式中，接入网设备的预留调度区间包括接入网设备的预留收发报文的时间信息，接入网设备的调度规则包括用于限定接入网设备收发报文的时间信息。

51、在一种可能的实现方式中，接入网设备的预留调度区间还包括用户终端的预留收发报文的时间信息，接入网设备的调度规则包括用于限定用户终端收发报文的时间信息。

52、在一种可能的实现方式中，接入网设备向会话管理网元发送接入网设备的调度规则，以便会话管理网元向用户面网元发送接入网设备的调度规则，便于用户面网元确定用户面网元的调度规则，进行确定性传输。

53、本技术实施例第八方面提供一种调度规则确定方法，包括：

54、会话管理网元确定接入网设备的预留调度区间；

55、会话管理网元向接入网设备发送接入网设备的预留调度区间。

56、本技术实施例第八方面，会话管理网元向接入网设备发送接入网设备的预留调度区间，以便接入网设备确定接入网设备的调度规则，进行确定性传输。

57、在一种可能的实现方式中，接入网设备的预留调度区间包括接入网设备的预留收发报文的时间信息；会话管理网元根据虚拟交换节点的调度规则、用户面网元与接入网设备之间的时延信息，确定接入网设备的预留收发下行报文的时间信息。

58、在一种可能的实现方式中，接入网设备的预留调度区间包括用户终端的预留收发报文的时间信息；会话管理网元根据虚拟交换节点的调度规则和用户终端的内部处理时延，确定用户终端的预留收发报文的时间信息。

59、在一种可能的实现方式中，会话管理网元接收来自接入网设备的接入网设备的调度规则，向用户面网元发送接入网设备的调度规则，以便用户面网元确定用户面网元的调度规则，进行确定性传输。

60、本技术实施例第九方面提供一种确定性传输系统，包括第七方面提供的接入网设备和第八方面提供的会话管理网元，具体可参见第七方面中接入网设备所执行的步骤以及第八方面中会话管理网元所执行的步骤。

61、本技术实施例第十方面提供一种接入网设备，该接入网设备具有实现第一方面、第四方面或第七方面提供方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

62、在一种可能的实现方式中，该接入网设备包括：处理单元和收发单元；收发单元，用于接收来自会话管理网元的虚拟交换节点的端口信息，该虚拟交换节点的端口信息包括该虚拟交换节点的入端口信息或该虚拟交换节点的出端口信息；处理单元，用于根据该虚拟交换节点的出端口信息或该虚拟交换节点的入端口信息，确定用户终端的时间信息；根据该用户终端的时间信息和接入网设备的调度能力，确定接入网设备的调度规则和/或用户终端与接入网设备之间的时延信息；根据接入网设备的调度规则和/或用户终端与接入设备之间的时延信息进行传输。

63、在一种可能的实现方式中，该接入网设备包括：处理器、收发器和存储器，其中，存储器中存储计算机程序，计算机程序包括程序指令，处理器被配置用于调用程序代码，执行以下操作：控制收发器接收来自会话管理网元的虚拟交换节点的端口信息，该虚拟交换节点的端口信息包括该虚拟交换节点的入端口信息或该虚拟交换节点的出端口信息；根据该虚拟交换节点的出端口信息或该虚拟交换节点的入端口信息，确定用户终端的时间信息；根据该用户终端的时间信息和接入网设备的调度能力，确定接入网设备的调度规则和/或用户终端与接入网设备之间的时延信息；根据接入网设备的调度规则和/或用户终端与接入设备之间的时延信息进行传输。

64、基于同一发明构思，由于该接入网设备解决问题的原理以及有益效果可以参见第一方面、第四方面或第七方面所述的方法以及所带来的有益效果，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

65、本技术实施例第十一方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面、第四方面或第七方面所述的方法。

66、本技术实施例第十二方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面、第四方面或第七方面所述的方法。

67、本技术实施例第十三方面提供一种会话管理网元，该会话管理网元具有实现第二方面、第五方面或第八方面提供方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

68、在一种可能的实现方式中，该会话管理网元包括：处理单元和收发单元；收发单元，用于接收虚拟交换节点的调度规则，该虚拟交换节点的调度规则包括该虚拟交换节点的出端口信息；向接入网设备发送该虚拟交换节点的端口信息，该虚拟交换节点的端口信息包括该虚拟交换节点的出端口信息或该虚拟交换节点的入端口信息。

69、在一种可能的实现方式中，该会话管理网元包括：处理器、收发器和存储器，其中，存储器中存储计算机程序，计算机程序包括程序指令，处理器被配置用于调用程序代码，执行以下操作：控制收发器接收虚拟交换节点的调度规则，该虚拟交换节点的调度规则包括该虚拟交换节点的出端口信息；控制收发器向接入网设备发送该虚拟交换节点的端口信息，该虚拟交换节点的端口信息包括该虚拟交换节点的出端口信息或该虚拟交换节点的入端口信息。

70、基于同一发明构思，由于该会话管理网元解决问题的原理以及有益效果可以参见第二方面、第五方面或第八方面所述的方法以及所带来的有益效果，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

71、本技术实施例第十四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面、第五方面或第八方面所述的方法。

72、本技术实施例第十五方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面、第五方面或第八方面所述的方法。