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用于支持基于精度定时协议(PTP)的时间敏感网络(TSN)应用的时间同步无线电承载

摘要

提供了用于支持基于精度定时协议(PTP)的时间敏感网络(TSN)应用的系统、方法、装置和计算机程序产品。一种方法包括由网络节点针对工业自动化和控制(IAC)系统配置用户设备连接和用户上下文,或者针对用户设备配置至少一个时间同步无线电承载。该方法还可以包括确定用于工业自动化和控制(IAC)系统的至少一个时间同步无线电承载上的同步配置;以及将同步配置周期性地或根据需要而分发给用于工业自动化和控制(IAC)系统的一个或多个服务网络节点。

著录项

说明书

本申请要求2018年6月21日提交的美国临时专利申请号62/687,989的优先权。该在先提交的申请的内容通过引用整体合并于此。

技术领域

一些示例实施例总体上可以涉及移动或无线电信系统,诸如长期演进(LTE)或第五代(5G)无线电接入技术或新无线电(NR)接入技术、或其他通信系统。例如,某些实施例可以涉及这样的系统中的设备的同步。

背景技术

移动或无线电信系统的示例可以包括通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入网(UTRAN)、长期演进(LTE)演进型UTRAN(E-UTRAN)、高级LTE(LTE-A)、MulteFire、LTE-APro和/或第五代(5G)无线电接入技术或新无线电(NR)接入技术。第五代(5G)或新无线电(NR)无线系统是指下一代(NG)无线电系统和网络架构。据估计,NR将提供10-20Gbit/s或更高量级的比特率,并且将至少支持增强型移动宽带(eMBB)和超可靠低时延通信(URLLC)。NR有望递送超宽带和超鲁棒的低时延的连接性以及大规模网络以支持物联网(IoT)。随着IoT和机器对机器(M2M)通信的日益普及,对满足低功耗、低数据速率和长电池寿命需求的网络的需求将日益增长。注意,在5G或NR中,可以向用户设备提供无线电接入功能性的节点(即,类似于E-UTRAN中的节点B或LTE中的eNB)可以被称为下一代或5G节点B(gNB)。

发明内容

一个实施例可以涉及一种方法,该方法可以包括由网络节点针对IAC系统建立和配置UE连接和用户上下文和/或针对UE配置至少一个时间同步无线电承载。该方法还可以包括:确定用于IAC系统或者用于用户设备的同步配置;以及将同步配置周期性地或根据需要而分发给用于IAC系统或者用于用户设备的一个或多个服务gNB。同步配置可以包括初始参考定时和/或用于PDCP级同步的所配置的同步定时粒度。该方法还可以包括将同步配置分发给一个或多个受影响UE。

另一实施例可以涉及一种装置,该装置可以包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少:针对IAC系统建立和配置UE连接和用户上下文和/或针对UE配置至少一个时间同步无线电承载。至少一个存储器和计算机程序代码还可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少:确定用于IAC系统或者用于用户设备的同步配置,并且将同步配置周期性地或根据需要而分发给用于IAC系统或者用于用户设备的一个或多个服务gNB。同步配置可以包括初始参考定时和/或用于PDCP级同步的所配置的同步定时粒度。至少一个存储器和计算机程序代码还可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少:将同步配置分发给一个或多个受影响UE。

另一实施例可以涉及一种方法,该方法可以包括由网络实体例如根据与IAC系统相关的用户上下文来确定是否针对IAC系统的UE和/或者跨IAC系统的UE向(多个)时间同步无线电承载提供PDCP级时间同步。根据一些实施例,该方法可以包括针对被用于工业自动化和控制系统的基于PTP的TSN的UE,提供至少一个时间同步无线电承载。该方法还可以包括在服务于IAC系统的UE时,选择网络实体以针对所配置的(多个)时间同步无线电承载提供主PDCP同步源。该方法然后可以包括将所选择的网络实体配置为托管主PDCP同步源。

另一实施例可以涉及一种装置,该装置可以包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少:例如根据与IAC系统相关的用户上下文来确定是否针对IAC系统的UE和/或者跨IAC系统的UE向(多个)时间同步无线电承载提供PDCP级时间同步。根据一些实施例,至少一个存储器和计算机程序代码可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少:针对被用于工业自动化和控制系统的基于PTP的TSN的UE,提供至少一个时间同步无线电承载。至少一个存储器和计算机程序代码还可以被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少:在服务于IAC系统的UE时,选择网络实体以针对所配置的(多个)时间同步无线电承载提供主PDCP同步源,并且将所选择的网络实体配置为托管主PDCP同步源。

在一个实施例中,至少一个时间同步无线电承载可以是可以终止于PDCP层处或之上的层(诸如SDAP)上的双向无线电承载。根据某些实施例,主PDCP同步源可以提供同步定时参考以在时间上同步时间同步无线电承载的PDCP对等方和对等通信。在一个实施例中,关于时间同步无线电承载的延迟被控制以使得双向时间同步无线电承载针对E2E TSN通信提供对称的和确定性的链路。

根据某些实施例,至少一个时间同步无线电承载的配置可以包括确定用于时间同步无线电承载的无线电承载配置,其中无线电承载配置可以包括以下一项或多项:QoS等级简档,RLC模式、PHY接入模式或信道映射、HARQ操作和传输格式,该无线电承载配置可以是灵活的并且针对所需要的QoS被优化,也可以针对PDCP级基于ToP的同步被优化。

在一些实施例中,主PDCP同步源的选择可以包括根据需要并且特定于被服务的IAC系统,选择用于服务IAC系统的主PDCP同步源。根据某些实施例,PDCP定时参考可以被确定并且被分发给所涉及的服务gNB。例如,在一个实施例中,定时参考在PDCP对等方处可用,并且PDU可以基于通过时间同步无线电承载或L1信息在PDCP级得出的定时参考来传递。而且,在一个实施例中,定时参考可以被传递给应用(例如,IAC应用)。

附图说明

为了适当地理解示例实施例,应当参考附图,在附图中:

图1示出了示出运动控制用例的示例技术特性的框图;

图2示出了其中3GPP网络为TSN最终用户(end user)提供无线电连接性的示例;

图3示出了用户平面(U平面)中的3GPP协议视图;

图4示出了描绘利用新的双向无线电承载的示例实施例的框图;

图5示出了根据一些示例实施例的在不同协议栈级的不同定时同步的示例;

图6示出了根据一个实施例的示例信令图;

图7示出了根据一个实施例的示例信令图;

图8示出了根据一些实施例的5G RAN的U平面无线电协议栈的示例;

图9a示出了根据一个实施例的装置的示例框图;

图9b示出了根据一个实施例的装置的示例框图;

图9c示出了根据一个实施例的装置的示例框图;

图10a示出了根据一个实施例的方法的示例流程图;

图10b示出了根据一个实施例的方法的示例流程图;以及

图10c示出了根据一个实施例的方法的示例流程图。

具体实施方式

将容易理解,如本文中的附图中一般性地描述和示出的,某些示例实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,对用于支持基于精度定时协议(precisiontiming protocol,PTP)的时间敏感网络(TSN)应用的系统、方法、装置和计算机程序产品的一些示例实施例的以下详细描述并非旨在限制某些实施例的范围,而是表示所选择的示例实施例。

在整个说明书中描述的示例实施例的特征、结构或特性可以在一个或多个示例实施例中以任何合适的方式组合。例如,在整个说明书中对短语“某些实施例”、“一些实施例”或其他类似语言的使用是指以下事实:结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施例中。因此,在整个说明书中短语“在某些实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他实施例中”或其他类似语言的出现不一定全都指代同一组实施例,并且所描述的特征、结构或特性在一个或多个示例实施例中可以以任何合适的方式组合。

另外,如果需要,以下讨论的不同功能或步骤可以以不同的顺序和/或彼此并发地被执行。此外,如果需要,所描述的功能或步骤中的一个或多个可以是可选的或者可以组合。这样,以下描述应当被认为仅是对某些示例实施例的原理和教导的说明,而不是对其的限制。

某些实施例可以涉及用于挑战性工业自动化和控制(IAC)用例(诸如运动控制用例)的5G支持。在这种情况下,在属于同一IAC系统的多个设备中运行的应用由主服务器或中央服务器以高精度定时严格地同步和控制,以确保所属IAC系统的正确操作。对于运动控制,5G系统应当支持1μs或以下量级的大约50-100个UE的通信组之间的非常高的同步性。IAC系统所需要的端到端(E2E)通信被认为是高度时间敏感的并且需要高度的可靠性。在一些依赖于循环通信的具有挑战性的闭环控制应用(诸如运动控制)中,具有极低分组延迟抖动的E2E超可靠低时延通信(URLLC)被需要以满足短周期时间要求。图1描绘了说明运动控制用例的某些技术特性的框图。

为了为IAC系统提供所需要的联网和通信支持,IEEE 802.1时间敏感网络(TSN)已经成为一种流行的技术。TSN是指用以在标准以太网上提供确定性消息传递的IEEE 802.1Q定义的标准技术。TSN技术是集中管理的,并且通过针对需要确定性的那些实时应用使用时间调度来传递对传递和使抖动最小化的保证。TSN是层2技术。IEEE802.1Q标准在OSI层2运行。TSN是以太网标准,而不是互联网协议(IP)标准。由TSN网桥做出的转发决定使用以太网报头内容,而不是IP地址。以太网帧的有效载荷可以是任何东西,而不限于IP。这表示,TSN可以在任何环境中使用,并且可以承载任何工业应用的有效载荷。

TSN是一种专注于时间的技术,并且被开发以提供一种能够确保信息可以在固定且可预测量的时间内从点A传送到点B的方法。TSN流传输(stream)或流(flow)是一种用于描述最终设备之间的时间关键通信的术语。每个流传输具有网络设备遵守的严格时间要求。每个TSN流传输由网络设备唯一标识。最终设备是TSN流传输的源和目的地。最终设备运行需要确定性通信的应用。这些也称为谈话者和听众。

IEEE 802.1TSN中的定时和同步基于IEEE 802.1AS-Rev标准,该标准将定义适用于IEEE Std 802.1Q上下文中的IEEE 1588精度时间协议(PTP)的简档。IEEE 1588PTP提供了一种标准方法来以亚微秒级的精度同步网络上的设备。该协议将从时钟同步到主时钟,以确保所有设备中的事件和时间戳使用相同的时基,并且针对用户管理的分布式系统、网络带宽的最少使用和低处理开销进行优化。

TSN应用(TSN AP)需要具有极低的损失、有限的低时延和低时延抖动的有保证的链路级数据传输。传统上,无线电链路无法提供任何这些。此外,在TSN中使用的基于PTP的同步假定时延对称链路,有线链路中通常是这种情况,但无线链路中却不是(PTP提供了用以解决延迟非对称性的方法,但未定义用于估计非对称性的方法)。因此,某些实施例启用了一种称为时间同步无线电承载(TS-RB)的新型的LTE/5G无线电承载(RB),它提供了低时延抖动和对称的上行链路/下行链路时延,并且因此与非传统RB相比,更适合于PTP同步的TSN应用。

图2和图3示出了针对PTP同步的TSN的3GPP网络的高级无线电连接性支持的示例及其应用。更具体地,图2描绘了其中3GPP网络200为TSN最终用户(TSN-End)205提供无线电连接性的示例。图3描绘了用户平面(U平面)中的3GPP协议视图。如图3所示,假定分组数据汇聚协议(PDCP)301是L2无线电链路协议的最上子层。PDCP对等实体发起并且终止所配置的RB。这可以适用于LTE和5G两者,即使5G RAN也可以在称为服务数据适配协议(SDAP)的PDCP 301之上采用附加子层。

当前的移动蜂窝网络基于针对各种互联网络应用和服务向移动用户提供无线电接入连接的原理。遵循接入层(AS)与非接入层(NAS)之间以及无线电接入网(RAN)208与核心网(CN)209之间的分离模型,分别提供无线电接入连接并且独立于传输和应用级E2E连接进行对其进行处理。对于控制平面(C平面),没有U平面分组传输或NAS级的严格定时同步。UE与服务RAN之间的无线电传输将根据诸如频分双工(FDD)或时分双工(TDD)的所使用的无线电接入技术(RAT)的双工技术分别以用于上行链路(UL)和下行链路(DL)的预定义的子帧或传输时间间隔(TTI)为单位针对物理层(PHY)304上的发送器(Tx)/接收器(Rx)无线电操作以及高达L1传输块的下部媒体访问控制(MAC)303进行同步。对于上部MAC、无线电链路控制(RLC)302和PDCP 301上的L2协议数据单元(PDU)的数据传输,没有严格的定时,除非预期事件由几十毫秒量级的预定义对应定时器保护。例如,UE与CN之间针对C平面的NAS级信令和定时器操作可以采用某种系统定时,该系统定时使用例如系统帧号(SFN)和超帧号(HFN)来解决,如在LTE中。因此,无论多么有能力,当前的移动蜂窝网络仍未被促使支持分布式IAC系统的同步E2E应用,该应用应当已经预期在分布式IAC系统上跨多个设备精确同步的事件,例如在1μs或以下量级。

为了使得LTE和5G无线电接入网能够支持分布式IAC系统的高度时间敏感和同步的E2E通信,需要确保直到PDCP级的RB服务不会引起可能会损害施加在分布式IAC系统上的E2E通信的上层(即,基于PTP的)同步的任何过度的延迟、延迟抖动或延迟非对称性。需要考虑的一些技术问题包括:混合自动重复请求(HARQ)(和ARQ)重传、E2E同步和设备分发。考虑到IAC系统的单个UE以及跨多个UE,在RAN中采用的HARQ(和ARQ)重传可能引起PDCP PDU的明显的延迟和延迟抖动。例如,按承载有受影响PDCP分组的传输块(TB)的每次所需要的HARQ重传,在接收器侧将至少3个TTI的HARQ往返时间(RTT)添加到受影响PDCP分组的延迟。在UE1不需要任何重传来获取PDCP分组并且UE2需要2次重传来获取PDCP分组的情况下,则与UE2相比,UE1可以以至少6个TTI更早地将PDCP分组传递给应用层。假定对称E2E连接,IEEE 802.1TSN之后的E2E同步基于PTP。考虑到UL和DL传输的预期差异,例如在基于FDD的RAN中,这在蜂窝接入上可能不被认为是授权的。此外,由于IAC系统的设备可以分布在IAC系统的足够大的本地服务区域上,因此在服务于IAC系统的设备时可能涉及多于一个gNB,并且在这种情况下跨所有设备的同步还需要所有涉及的服务gNB之间的协调。

因此,本文中描述的某些实施例提供了一种方法以启用或促进诸如由IEEE802.1TSN提供的需要IAC系统的PTP同步E2E时间敏感联网的用于UE的蜂窝接入网在双向同步E2E通信的时延方面具有足够的对称性和确定性。一个实施例提供了在无线电承载(RB)和跨多个RB的端点(例如,PDCP或SDAP实体)之间的时间同步,以针对由LTE或5G网络服务的IAC系统的所有相关UE,针对DL在UE侧并且针对UL在gNB侧向应用层传递某些服务数据单元(SDU)。这是为了确保直到PDCP级的无线电接入链路的分组延迟在每当基于PTP的TSN需要时PDCP级可以被同步,对于单独的UE以及一组UE在UL方向和DL方向两者上都是对称且确定性的,并且被适配所属TSN和IAC系统的实际要求。实施例可以补偿由例如前传传输、无线电传播、下层(MAC和RLC)的可能的无线电重传、或接收分集(MIMO和多连接性)引起的UL/DL延迟非对称和延迟抖动。根据一个实施例,PDCP级时间同步可以特定于某个RB或一组RB(其可以被称为时间同步RB(TS-RB)),由服务网络向可以由UE侧或网络侧触发的IAC系统的相关UE进行配置和控制。

图4示出了描绘示例实施例的框图。如图4的示例所示,某些实施例引入了在本文中可以称为TS-RB 410的新型双向RB。在图4的示例中,TS-RB 410可以终止于PDCP 301处或之上的层(诸如在SDAP)上。

根据某些实施例,TS-RB 410的PDCP对等方和对等通信可以与由服务网络针对单独的UE或针对属于同一IAC系统及其TSN的一组UE而选择的PDCP同步源提供的同步定时参考在时间上同步。因此,这可以特定于被服务的IAC系统并且根据需要而定。TS-RB 410的PDCP对等方之间的同步可以通过高度可靠的附加无线电承载上的信令来实现,并且避免了使用可能引入可变延迟的过程(例如,HARQ、ARQ)。在一个实施例中,PDCP级信令过程可以将PDCP控制类型协议数据单元(C-PDU)用于单独的UE与服务gNB之间的TS-RB的基于分组时间(ToP)的同步。一些实施例可以利用来自发送PDCP对等方的PDCP级控制信令来确保某个PDCP SDU到接收PDCP对等方的上层的规调(dispatching)时间可以被控制,并且如果需要,还可以针对单独的UE以及跨属于同一IAC系统的目标UE组适当地被同步。例如,对于某些替代方案,这可以通过使用附加的L1控制信道或PDCP C-PDU来实现。

因此,根据某些实施例,可以遵循以下步骤来建立和重新配置TS-RB。可以针对TS-RB确定RB配置,包括例如QoS等级简档、RLC模式、PHY接入模式或信道映射、HARQ操作和传输格式,该RB配置可以是灵活的并且针对所需要的QoS被优化,也可以可选地针对PDCP级基于ToP的同步被优化。可选地,可以针对附加的RB确定RB配置,包括例如QoS等级简档、RLC模式、包括多天线参数(例如,包括分布式天线系统)或信道映射的PHY接入模式、HARQ操作和传输格式,该RB配置针对TS-RB的PDCP级基于ToP的同步进行优化、优选地进行简化。可以根据需要选择主PDCP同步源来服务于IAC系统,并且因此主PDCP同步源特定于被服务的IAC系统。可以确定PDCP定时参考,并且将其分发给所涉及的服务gNB。某些实施例可以包括:执行用于TS-RB的PDCP对等方之间的同步的PDCP级基于ToP的信令过程,以及在TS-RB的接收PDCP处执行用于SDU调度的PDCP级控制信令,对于某些替代方案,这可以通过使用附加的L1控制信道或PDCP C-PDU来实现。结果是控制TS-RB的延迟,使得双向TS-RB针对E2E TSN通信提供对称且确定性的链路。

图6示出了根据某些实施例的示例信令图,该示例信令图描绘了主PDCP同步源的选择以及用于PDCP级同步的初始定时参考和同步定时粒度的分发和配置。

根据一个实施例,可以包括一个或多个相邻小区或gNB 602的服务RAN对IAC系统具有足够的了解,该IAC系统要求跨被服务的IAC系统的(多个)所标识的UE设备601以指定定时精度的应用级同步。在一个实施例中,在610处,UE连接和用户上下文针对所考虑的IAC系统被建立和配置,并且UE 601配置有至少一个TS-RB。在某些实施例中,这可以通过从第一个被激活UE开始使在服务RAN处指定和保持的与IAC系统相关的用户上下文与属于同一IAC系统的单独的UE的无线电连接建立和重新配置一起被发起和管理来促进。在一些实施例中,可以由UE 601、AMF 604或这两者来向服务RAN通知与IAC系统相关的用户上下文。

在一些实施例中,与IAC系统相关的用户上下文可以包括以下一项或多项:对于同一IAC系统的所有受影响UE公共的IAC系统的唯一ID、跨所有受影响UE的E2E应用级同步所需要的定时精度、预期同步事件的通信特性(诸如协议的预定义ID)、被用于与预期事件相对应的E2E通信的消息的大小、事件的周期性等。IAC系统及其UE的服务要求也可以根据QoS参数而被配置给服务RAN。如图2所示,IAC系统可以附带基于PTP的TSN。因此,与IAC系统相关的用户上下文可以包括PTP和TSN流的上下文以及作为TSN最终设备的对应UE,或者由其表示。在这点上,例如,可以合并单独的TSN流的QoS要求并且将其映射到针对对应TS-RB而配置的服务网络的某些适当QoS简档上。也就是说,(多个)适当的QoS等级和(多个)对应QoS等级标识符(QCI)可以被提供以用于建立和配置(多个)TS-RB以服务IAC系统的(多个)TSN流。

在一个实施例中,根据与IAC系统相关的用户上下文,在620处,服务网络604可以决定是否需要针对IAC系统的单独的UE以及跨所有受影响UE 601向TS-RB提供单独的PDCP级时间同步。根据一些实施例,该决定可以根据映射在QCI上的QoS要求和/或其QoS参数,按照单独的TSN流和作为TSN最终设备的UE来动态地做出。然而,在一个实施例中,至少一个TS-RB可以针对基于PTP的TSN的单独的UE被提供,至少针对PTP流被配置等,其可以跨属于同一IAC系统的单独的UE的目标组被协调和公共地被配置。在某些实施例中,公共ID可以跨目标UE组针对该至少一个TS-RB被定义和配置。例如,公共ID可以是LCID或C-RNTI。

然后,例如,在630处,AMF或SMF 603可以选择和/或配置网络实体603以针对IAC系统的服务UE中的所有配置的TS-RB提供主PDCP同步源。在一些实施例中,所选择的网络实体603可以是服务gNB或经由SMF作为UPF的一部分的本地服务网关,例如,因为服务gNB为至少一些相关UE托管TS-RB的PDCP对等方或者UPF的服务本地网关直接与IAC系统的TSN接口。但是,所选择的网络实体603也可以是5G中的C平面网络实体或NF,诸如被增强以支持基于TSN的IAC应用的AF。

在一个实施例中,在640处,主同步源可以针对所考虑的IAC系统确定TS-RB上的同步。然后,在650处,TS-RB的主同步源可以分发初始参考定时,并且向针对IAC系统的所有涉及的服务gNB周期性地或根据需要配置用于PDCP级同步的同步定时粒度。

根据一些实施例,PDCP可以被托管在网络侧的用于(多个)受影响UE的共享中央单元(CU)或共享本地服务网关处,该共享本地服务网关可以直接与例如TSN网络接口,TSN网络连接被选择作为主源的IAC系统的中央控制服务器和其他远程用户。这由于以下原因而可能是有利的:(1)减轻跨受影响UE的所有PDCP对等实体的网络侧同步;和/或(2)将用于PDCP级时间同步的参考定时直接对齐TSN网络的定时。此外,TS-RB的主源可以特定于单独的IAC系统或特定于服务RAN,该服务RAN可以服务于一个以上的IAC系统。也就是说,由服务网络决定针对不同IAC系统的TS-RB使用相同还是不同主时钟。图5示出了根据一些示例实施例的在不同协议栈级的不同定时同步的示例。

注意,某些实施例不限于使用公共主源。实际上,例如基于如何实现RAN同步,可能存在其他选项来同步PDCP。例如,可以考虑以下选项:(1)如果gNB的分布式单元(DU)或实时基带单元(rtBBU)从回程、即从驻留在CN中的Grandmaster(GM)被同步,则该GM还可以用作所有中央单元(CU)或非实时BBU(nrtBBU)的PDCP同步源;(2)如果DU是从中程、即从配备有GNSS的CU被同步的,则本地GNSS接收器可以用作CU的PDCP同步源(无主源,但它们都追溯(trace back)到同一GNSS时间源);(3)如果DU使用本地GNSS接收器作为同步源,则DU可以将该时间参考提供给其CU以用作在由该特定DU服务的UE处结束的TS-RB的同步源(不选择任何主源,但是它们全部追溯到同一GNSS时间源);或(4)如果DU是从交换前传、即从驻留在前传交换机中的本地GM被同步的,则该本地GM可以用作在由这些DU服务的UE处结束的TS-RB的同步源。通常,一些实施例允许如下可能性:即使在同一CU上,TS-RB也可以使用不同的同步源,只要那些同步源以足够的准确度追溯到同一参考。

应当注意,UE与BS之间的L1同步已经非常精确。然而,这种无线电同步需要不断地传输/接收同步参考信号以及来自BS(服务RAN)以及BS与UE之间的相关系统信息更新,以用于追踪例如服务RAN的{HFN,SFN,子帧,时隙和小时隙数}。因此,在包括PDCP的高层上在服务RAN与UE之间的同步使用其自己的可配置的绝对定时和定时粒度可能更为灵活,该绝对定时和定时粒度可以特定于跨所有相关UE的服务会话或TS-RB,并且涉及同一IAC系统的多个小区。此外,L1分组传输和接收严格以TTI为单位,TTI可以是子帧、时隙或小时隙。通常,这不适用于高层分组传输和接收。

在一个实施例中,在660处,服务gNB 602还可以将参考定时和用于PDCP级同步的同步定时粒度分发给由gNB服务的所有受影响UE 601。在一些实施例中,这可以使用C平面中的RRC信令或者使用单独的TS-RB或在U平面或如定时提前(TA)的L1机制中为TS-RB同步目的而设立的附加RB上的PDCP信令来实现。注意,PDCP级同步特定于TS-RB的种类及其用户服务,并且通常不需要例如考虑传统RB服务。结果是,某些实施例将TS-RB视为在U平面上。然而,其他实施例可以在C平面上具有TS-RB。还应当注意,例如,可以在LTE的MBMS SFN中支持跨不同小区的L1同步。在一些实施例中,MBSFN-RS可以用于补偿在MBSFN子帧期间发送的DL物理多播信道(PMCH)。除了上面提到的其他选项,这种SFN定时也可以用于TS-RB的参考定时。

在一个实施例中,引入了PDCP级基于ToP的信令过程以用于调节PDCP级同步,并且可以对其进行定制以用于提供IAC系统的所需要的E2E同步。注意,根据某些实施例,一种选项是使用RRC信令,并且另一选项是通过在具有满足IAC系统的URLLC相关要求的适当QoS的所配置的TS-RB上交换PDCP C-PDU来使用U平面信令。

图7示出了示例信令图,该示例信令图描绘了受影响UE与服务gNB之间的PDCP级基于ToP的信令过程。如图7的示例所示,在710处,将根据针对TS-RB而配置的定时在服务gNB处承载C-PDU的时间戳t1的C-PDU通过对应RB(应用于IAC系统的相关服务的UE的所配置的TS-RB、或者针对TS-RB同步目的而设立的附加RB)发送给UE侧。时间戳t1可以对应于C-PDU处理流水线中的任意点,被设置为使UL/DL非对称补偿尽可能容易。在一个示例中,时间戳t1可以在后续消息720中被发送。在一个实施例中,可以在L2rt上或以下选择t1的参考点以排除(不可预测的)L1时延,例如,在其中可以进行硬件时间戳的某个点处,例如eCPRI接口。

根据一个实施例,服务gNB可以设置t1,该t1通过被确定为补偿预定或配置的UL/DL延迟非对称以及可选地补偿TSN与PDCP定时参考之间的定时差的偏移来调节。作为一个示例,考虑采用每TS-RB的SDU每TB进行单个HARQ传输。TB的L1 DL传输占用1个TTI,并且TB的L1 UL传输占用3个TTI,并且TTI可以是灵活的并被适配为TS-RB所需要的精度。L2 ARQ不适用于TS-RB。在该示例中,为了补偿UL-DL差异,服务gNB可以在gNB处的实际发送时间之上采用2个TTI的偏移。通常,服务gNB可以根据项UE配置的用于在TS-RB上进行UL传输的传输模式来确定确定性偏移。

在示例实施例中,UE可以被配置为考虑由于例如下层重传(HARQ)或分集(MC)引起的可能的随机或最后延迟,并且然后根据针对TS-RB的预配置偏移来调节t1。作为示例,考虑对于UL和DL两者,采用每TS-RB的SDU每TB进行多达3个同步HARQ传输。L2 ARQ不适用于TS-RB。在该示例中,UE可以能够基于例如来自UE侧的对应HARQ过程的指示来确定在第一或第二或第三HARQ传输上是否接收到C-PDU。UE被配置为通过将3个同步HARQ的UL和DL传输之间的所配置的时间差相加再加上其L2处理延迟来补偿t1。

如在图7的示例中进一步说明的,在730处,UE可以向gNB发起延迟请求C-PDU,并且在740处期望来自gNB的承载gNB处的请求C-PDU的时间戳t4的响应C-PDU。在一个实施例中,UE可以可选地在请求730中向gNB指示一些UE辅助信息,诸如与应用级同步相关的定时(在UE侧的PTP或TSN和PDCP级同步相关的定时)之间的增量、和/或在服务gNB处接收上述提议的承载t1的C-PDU的处理定时。gNB可以被配置为确定要被包括在响应C-PDU 740中的请求C-PDU的补偿接收时间。所补偿的接收时间可以被调节和补偿例如下层的可能重传延迟,如先前示例中,并且具有可能的偏移以消除总体UL/DL非对称影响,如利用PDCP SYNCH C-PDU(PDCP同步C-PDU)所述。

在一些实施例中,可以利用以单独的小区或以多小区为单位的L1同步,如MBMSSFN。在这种情况下,如上所述,服务g/eNB可以确定并且配置UE以将用于PDCP级同步的时间参考与所提供的L1同步对齐。注意,可能需要用UE的定时提前来补偿UL。

某些实施例可以提供用以控制TS-RB上的分组延迟变化的方法。对于通过TS-RB的PDCP分组传输,至少可以考虑以下选项。在一个选项中,考虑到例如如上所述的预配置的同步HARQ和下层的UL-DL分组延迟,网络侧的PDCP对等方可以针对预定量的时间缓冲DL分组(例如,PTP的SDU)以补偿PDCP级UL-DL延迟非对称性。在另一选项中,UE侧的PDCP对等方可以被配置为在TS-RB上具有确定性和对称延迟的情况下向应用缓冲和规调DL分组(例如,PTP的SDU)。

在一个实施例中,为了协助针对单独的UE或跨所有受影响UE,同步在TS-RB的接收侧从PDCP到上层的某个PDCP SDU的PDCP级分组规调,可以提供几种替代方案。例如,一个选项是,目标TS-RB的PDCP D-PDU的PDU报头可以承载用于规调在D-PDU的有效载荷中承载的SDU的定时信息。这可以应用于DL,并且定时信息由服务网络确定。另一选项是,PDCP C-PDU可以承载定时信息,即,在承载实际SDU的D-PDU之前发送用于将PDU从PDCP规调到上层的同步定时。在另一选项中,MCCH种类的L1控制信道可以告知所有受影响UE所共有的目标TS-RB服务的定时信息。在又一选项中,规调时间可以从PDCP序列号和PDCP C-PDU中提供的信息中得出。

根据一些实施例,服务gNB可以根据施加在对应RB上的实际QoS要求来采用上述选项之一。在URLLC的某些情况下,如果通过无线电链路的所需要的时延在所需要的抖动的范围内,则gNB可能无需采用任何上述选项。

如前所述,5G RAN的U平面无线电协议栈还可以包括服务数据适配协议(SDAP)子层,如图8所示。SDAP的主要服务和功能可以包括QoS流与数据无线电承载之间的映射,并且在DL分组和UL分组两者中都标记QoS流ID(QFI)。可以针对每个单独的PDU会话配置一个对等SDAP实体。可以通过SDAP来实现向3GPP外部的上层的规调时间。因此,上述某些实施例也可以在SDAP级实现。在这种情况下,同一IAC系统的单独的UE可以利用针对该IAC系统的单个PDU会话而被服务。因此,可以不存在每IAC系统每UE跨一个以上的RB进行同步的需求。此外,由于SDAP是与5G中向应用(AP)层的传输或高层直接接口的AS的最上层,因此SDAP可以是终止向AP的定时和同步问题的合理场所。

图9a示出了根据一个实施例的装置10的示例。在一个实施例中,装置10可以是通信网络中或服务于这样的网络的节点、主机或服务器。例如,装置10可以是与诸如GSM网络、LTE网络、5G或NR的无线电接入网相关联的基站、节点B、演进型节点B(eNB)、5G节点B或接入点、下一代节点B(NG-NB或gNB)、gNB的CU、WLAN接入点、服务网关(SGW)和/或移动性管理实体(MME)。

应当理解,在一些示例实施例中,装置10可以包括作为分布式计算系统的边缘云服务器,其中服务器和无线电节点可以是经由无线电路径或经由有线连接彼此通信的独立装置,或者它们可以位于经由有线连接进行通信的同一实体中。例如,在其中装置10表示gNB的某些示例实施例中,装置10可以被配置为划分gNB功能性的中央单元(CU)和分布式单元(DU)架构。在这样的架构中,CU可以是包括诸如用户数据的传送、移动性控制、无线电接入网共享、定位和/或会话管理等的gNB功能的逻辑节点。CU可以控制通过前传接口进行的(多个)DU的操作。取决于功能拆分选项,DU可以是包括gNB功能子集的逻辑节点。应当注意,本领域普通技术人员将理解,装置10可以包括图9a中未示出的组件或特征。

如图9a的示例中所示,装置10可以包括用于处理信息并且执行指令或操作的处理器12。处理器12可以是任何类型的通用或专用处理器。实际上,例如,处理器12可以包括以下中的一项或多项:通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和基于多核处理器架构的处理器。尽管在图9a中示出了单个处理器12,但是根据其他实施例,可以利用多个处理器。例如,应当理解,在某些实施例中,装置10可以包括可以形成可以支持多处理的多处理器系统的两个或更多处理器(例如,在这种情况下,处理器12可以表示多处理器)。在某些实施例中,多处理器系统可以紧密耦合或松散耦合(例如,以形成计算机集群)。

处理器12可以执行与装置10的操作相关联的功能,其可以包括例如天线增益/相位参数的预编码、形成通信消息的单独的比特的编码和解码、信息的格式化、以及装置10的整体控制,包括与通信资源的管理相关的过程。

装置10还可以包括或耦合到存储器14(内部或外部),存储器14可以耦合到处理器12,以用于存储可以由处理器12执行的信息和指令。存储器14可以是一个或多个存储器并且可以是适合于本地应用环境的任何类型,并且可以使用任何合适的易失性或非易失性数据存储技术来实现,诸如基于半导体的存储设备、磁存储设备和系统、光学存储设备和系统、固定存储器、和/或可移动存储器。例如,存储器14可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如磁盘或光盘等静态存储器、硬盘驱动器(HDD)、或者任何其他类型的非瞬态机器或计算机可读介质的任何组合。存储在存储器14中的指令可以包括在由处理器12执行时使得装置10能够执行本文中描述的任务的程序指令或计算机程序代码。

在实施例中,装置10还可以包括或耦合到(内部或外部)驱动器或端口,该驱动器或端口被配置为接受和读取外部计算机可读存储介质,诸如光盘、USB驱动器、闪存驱动器、或任何其他存储介质。例如,外部计算机可读存储介质可以存储计算机程序或软件以供处理器12和/或装置10执行。

在一些实施例中,装置10还可以包括或耦合到一个或多个天线15以用于向装置10发送以及从装置10接收信号和/或数据。装置10还可以包括或耦合到被配置为发送和接收信息的收发器18。收发器18可以包括例如可以耦合到(多个)天线15的多个无线电接口。无线电接口可以对应于多种无线电接入技术,包括以下中的一项或多项:GSM、NB-IoT、LTE、5G、WLAN、蓝牙、BT-LE、NFC、射频标识符(RFID)、超宽带(UWB)、MulteFire等。无线电接口可以包括诸如滤波器、转换器(例如,数模转换器等)、映射器、快速傅立叶变换(FFT)模块等组件,以生成用于经由一个或多个下行链路进行传输的符号并且接收符号(例如,经由上行链路)。

这样,收发器18可以被配置为将信息调制到载波波形上以供(多个)天线15进行传输,并且解调经由(多个)天线15接收的信息以供装置10的其他元件进一步处理。在其他实施例中,收发器18可以能够直接发送和接收信号或数据。另外地或替代地,在一些实施例中,装置10可以包括输入和/或输出设备(I/O设备)。

在实施例中,存储器14可以存储在由处理器12执行时提供功能的软件模块。例如,该模块可以包括为装置10提供操作系统功能的操作系统。存储器还可以存储用于向装置10提供附加功能的一个或多个功能模块,诸如应用或程序。装置10的组件可以用硬件实现,或者实现为硬件和软件的任何合适的组合。

根据一些实施例,处理器12和存储器14可以被包括在处理电路系统或控制电路系统中,或者可以形成处理电路系统或控制电路系统的一部分。另外,在一些实施例中,收发器18可以被包括在收发电路系统中,或者可以形成收发电路系统的一部分。

如本文中使用的,术语“电路系统”可以是指仅硬件电路系统实现(例如,模拟和/或数字电路系统)、硬件电路和软件的组合、模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合、具有软件(包括数字信号处理器)的(多个)硬件处理器的任何部分,其一起工作以使装置(例如,装置10)执行各种功能、和/或使用软件进行操作但是在操作不需要时可以不存在软件的硬件电路和/或处理器或其部分。作为另外的示例,如本文中使用的,术语“电路系统”还可以覆盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的一部分及其随附的软件和/或固件的实现。术语电路系统还可以覆盖例如服务器、蜂窝网络节点或设备、或者其他计算或网络设备中的基带集成电路。

如上所述,在某些实施例中,装置10可以是网络节点或RAN节点,诸如基站、接入点、节点B、eNB、gNB、gNB的CU、SGW等。根据某些实施例,装置10可以由存储器14和处理器12控制以执行与本文中描述的任何实施例相关联的功能。例如,在一些实施例中,装置10可以被配置为执行本文中描述的任何流程图或信令图(诸如图6所示的信令图)中描绘的一个或多个过程。例如,在一些示例中,装置10可以对应于或表示(多个)服务gNB 602和/或所选择的网络实体603。在某些实施例中,装置10可以被配置为执行用于选择同步源和用于系统的所确定的同步的配置的过程。

在一个实施例中,装置10可以由存储器14和处理器12控制以针对IAC系统建立和配置UE连接和用户上下文,并且针对(多个)UE配置至少一个TS-RB。在某些实施例中,装置10可以由存储器14和处理器12控制以指定和存储与IAC系统相关的用户上下文,并且从第一个被激活UE开始与属于同一IAC系统的单独的UE的无线电连接建立和重新配置一起进行发起和管理。在一些实施例中,装置10可以由存储器14和处理器12控制以例如从UE或AMF接收关于与IAC系统相关的用户上下文的信息。

在一些实施例中,与IAC系统相关的用户上下文可以包括以下一项或多项:对于所有受影响UE公共的IAC系统的唯一ID、针对跨所有受影响UE的E2E应用级同步所需要的定时精度、预期同步事件的通信特性(诸如协议的预定义ID)、被用于与预期事件相对应的E2E通信的消息的大小等。IAC系统及其UE的服务要求也可以根据QoS参数而被配置给服务RAN。如上所述,IAC系统可以附带基于PTP的TSN,并且与IAC系统相关的用户上下文可以包括PTP和TSN流的上下文以及作为TSN最终设备的对应UE,或者由其表示。在这点上,例如,TSN流的QoS要求可以被合并单独的并且被映射到针对对应TS-RB而配置的服务网络的某些适当QoS简档上。也就是说,(多个)适当的QoS等级和(多个)对应QoS等级标识符(QCI)可以提被供以用于建立和配置(多个)TS-RB以服务IAC系统的(多个)TSN流。

在一个实施例中,根据与IAC系统相关的用户上下文,服务网络可以决定是否需要针对IAC系统的单独的UE以及跨一个或多个受影响UE向TS-RB提供PDCP级时间同步。根据一些实施例,该决定可以根据映射在QCI上的QoS要求和/或其QoS参数按照单独的TSN流和作为TSN最终设备的UE来动态地做出。在某些实施例中,装置10可以由存储器14和处理器12控制以跨目标UE组针对该至少一个TS-RB定义和配置公共ID。例如,公共ID可以是LCID或C-RNTI。

然后,例如,AMF或SMF可以选择和/或配置诸如装置10的网络实体,以针对IAC系统的服务UE中的所有配置的TS-RB提供主PDCP同步源。在一些实施例中,当装置10是所选择的网络实体时,装置10可以由存储器14和处理器12控制以针对所考虑的IAC系统确定TS-RB上的同步并且分发初始参考定时并且针对IAC系统的一个或多个服务gNB周期性地或根据需要配置用于PDCP级同步的同步定时粒度。

根据一些实施例,在装置10是服务gNB的情况下,装置10可以由存储器14和处理器12控制以进一步将参考定时和用于PDCP级同步的同步定时粒度分发给由装置10服务的一个或多个受影响UE。在一些实施例中,这可以使用C平面中的RRC信令或者使用单独的TS-RB或在U平面或如TA的L1机制中为TS-RB同步目的而设立的附加RB上的PDCP信令来实现。

图9b示出了根据另一示例实施例的装置20的示例。在示例实施例中,装置20可以是与诸如LTE网络、5G或NR或其他无线电系统的可以受益于等效过程的无线电接入网相关联的节点或服务器。例如,在某些实施例中,装置20可以包括服务网络节点或IAC系统的功能,诸如AMF或SMF。

在一些示例实施例中,装置20可以包括一个或多个处理器、一个或多个计算机可读存储介质(例如,存储器、存储装置等)、一个或多个无线电接入组件(例如,调制解调器、收发器等)和/或用户接口。在一些示例实施例中,装置20可以被配置为使用一种或多种无线电接入技术来操作,诸如GSM、LTE、LTE-A、NR、5G、WLAN、WiFi、NB-IoT、MulteFire和/或任何其他无线电接入技术。应当注意,本领域普通技术人员将理解,装置20可以包括图9b中未示出的组件或特征。

如图9b的示例中所示,装置20可以包括或耦合到用于处理信息并且执行指令或操作的处理器22。处理器22可以是任何类型的通用或专用处理器。实际上,例如,处理器22可以包括以下中的一项或多项:通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和基于多核处理器架构的处理器中。虽然在图9b中示出了单个处理器22,但是根据其他示例实施例,可以利用多个处理器。例如,应当理解,在某些示例实施例中,装置20可以包括可以形成可以支持多处理的多处理器系统的两个或更多处理器(例如,在这种情况下,处理器22可以表示多处理器)。在某些示例实施例中,多处理器系统可以紧密耦合或松散耦合(例如,以形成计算机集群)。

处理器22可以执行与装置20的操作相关联的功能,作为一些示例,包括天线增益/相位参数的预编码、形成通信消息的单独的比特的编码和解码、信息的格式化、以及装置20的整体控制,包括与通信资源的管理相关的过程。

装置20还可以包括或耦合到存储器24(内部或外部),存储器24可以耦合到处理器22,以用于存储可以由处理器22执行的信息和指令。存储器24可以是一个或多个存储器并且可以是适合于本地应用环境的任何类型,并且可以使用任何合适的易失性或非易失性数据存储技术来实现,诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器、和/或可移动存储器。例如,存储器24可以包括以下项的任何组合:随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如磁盘或光盘等静态存储器、硬盘驱动器(HDD)、或者任何其他类型的非瞬态机器或计算机可读介质。存储在存储器24中的指令可以包括在由处理器22执行时使得装置20能够执行本文中描述的任务的程序指令或计算机程序代码。

在示例实施例中,装置20还可以包括或耦合到(内部或外部)驱动器或端口,该驱动器或端口被配置为接受和读取外部计算机可读存储介质,诸如光盘、USB驱动器、闪存驱动器、或任何其他存储介质。例如,外部计算机可读存储介质可以存储计算机程序或软件以供处理器22和/或装置20执行。

在示例实施例中,装置20还可以包括或耦合到一个或多个天线25以用于接收下行链路信号以及用于经由上行链路从装置20进行发送。装置20还可以包括被配置为发送和接收信息的收发器28。收发器28还可以包括耦合到天线25的无线电接口(例如,调制解调器)。无线电接口可以对应于多种无线电接入技术,包括以下中的一种或多种:GSM、LTE、LTE-A、5G、NR、WLAN、NB-IoT、BT-LE、RFID、UWB等。无线电接口可以包括其他组件,诸如滤波器、转换器(例如,数模转换器等)、符号解映射器、信号整形组件、快速傅立叶逆变换(IFFT)模块等,以处理由下行链路或上行链路承载的符号,诸如OFDMA符号。

例如,在一个示例实施例中,收发器28可以被配置为将信息调制到载波波形上以供(多个)天线25传输,并且解调经由(多个)天线25接收的信息以供装置20的其他元件进一步处理。在其他示例实施例中,收发器28可以能够直接发送和接收信号或数据。另外地或替代地,在一些示例实施例中,装置10可以包括输入和/或输出设备(I/O设备)。在某些示例中,装置20还可以包括用户接口,诸如图形用户接口或触摸屏。

在示例实施例中,存储器24存储在由处理器22执行时提供功能性的软件模块。例如,该模块可以包括为装置20提供操作系统功能性的操作系统。存储器还可以存储用于为装置20提供附加功能性的一个或多个功能模块,诸如应用或程序。装置20的组件可以用硬件实现,或者实现为硬件和软件的任何合适的组合。根据示例实施例,装置20可以可选地被配置为根据诸如NR的任何无线电接入技术经由无线或有线通信链路70与装置10通信。例如,在示例实施例中,链接70可以表示Xn接口。

根据一些示例实施例,处理器22和存储器24可以被包括在处理电路系统或控制电路系统中,或者可以形成处理电路系统或控制电路系统的一部分。另外,在一些示例实施例中,收发器28可以被包括在收发电路系统中,或者可以形成收发电路系统的一部分。

如上所述,根据示例实施例,装置20可以是服务网络节点或IAC系统的功能,诸如AMF或SMF。根据某些示例,装置20可以由存储器24和处理器22控制以执行与本文中描述的示例实施例相关联的功能。例如,在一些示例实施例中,装置20可以被配置为执行本文中描述的任何图或信令流程图中描绘的一个或多个过程,诸如图6所示的这些。作为示例,装置20可以对应于图6所示的(多个)服务网络功能604(例如,AMF/SMF)。在示例实施例中,装置20可以被配置为执行用于选择同步源和用于系统的所确定的同步的配置的过程。

根据示例实施例,可以使装置20知道IAC系统,该IAC系统需要跨被服务的IAC系统的(多个)所标识的UE以指定定时精度的应用级同步。在一个实施例中,服务RAN可以针对IAC系统建立和配置UE连接和用户上下文,并且针对(多个)UE配置至少一个TS-RB。在某些实施例中,装置20可以由存储器24和处理器22控制以在服务RAN处指定和存储与IAC系统相关的用户上下文,并且从第一个被激活UE开始与属于同一IAC系统的单独的UE的无线电连接建立和重新配置一起进行发起和管理。在一些实施例中,装置20可以由存储器24和处理器22控制以向服务RAN通知与IAC系统相关的用户上下文。

在一些实施例中,装置20可以由存储器24和处理器22控制以根据QoS参数来将IAC系统及其UE的服务要求配置给服务RAN。IAC系统可能附带基于PTP的TSN,并且因此,与IAC系统相关的用户上下文可以包括PTP和TSN流的上下文以及作为TSN最终设备的对应UE,或者由其表示。

在一个实施例中,装置20可以由存储器24和处理器22控制以根据与IAC系统相关的用户上下文来确定是否针对IAC系统的单独的UE以及跨IAC系统的UE向TS-RB提供PDCP级时间同步。根据一些实施例,该决定可以根据映射在QCI上的QoS要求和/或其QoS参数,按照单独的TSN流和作为TSN最终设备的UE来动态地做出。然而,在一个实施例中,装置20可以由存储器24和处理器22控制以针对基于PTP的TSN的单独的UE提供至少一个TS-RB,该至少一个TS-RB被配置用于至少PTP流,该TS-RB可以跨属于同一IAC系统的单独的UE的目标组进行协调和共同配置。在某些实施例中,装置20可以由存储器24和处理器22控制以跨目标UE组针对该至少一个TS-RB定义和配置公共ID。公共ID例如可以是LCID或C-RNTI。

根据一个实施例,装置20还可以由存储器24和处理器22控制以选择和/或配置网络实体以针对IAC系统的服务UE中的所配置的TS-RB提供主PDCP同步源。在一些实施例中,所选择的网络实体可以是服务gNB或经由SMF作为UPF的一部分的本地服务网关,例如,因为服务gNB针对至少一些相关UE托管TS-RB的PDCP对等方或者UPF的服务本地网关直接与IAC系统的TSN接口。但是,所选择的网络实体也可以是5G中的C平面网络实体或NF,诸如被增强以支持基于TSN的IAC应用的AF。在一个实施例中,主同步源然后可以针对所考虑的IAC系统确定TS-RB上的同步。然后,TS-RB的主同步源可以分发初始参考定时,并且向针对ICP系统的所有涉及的服务gNB周期性地或根据需要配置用于PDCP级同步的同步定时粒度。

图9c示出了根据另一示例实施例的装置30的示例。在示例实施例中,装置30可以是通信网络中或与这样的网络相关联的节点或元件,诸如UE、移动设备(ME)、移动台、移动设备、固定设备、IoT设备或其他设备。如本文所述,UE可以替代地被称为例如移动台、移动装备、移动单元、移动设备、用户设备、订户站、无线终端、平板电脑、智能电话、IoT设备或NB-IoT设备、连接的汽车等。作为一个示例,装置30可以在例如无线手持设备、无线插入附件等中实现。

在一些示例实施例中,装置30可以包括一个或多个处理器、一个或多个计算机可读存储介质(例如,存储器、存储装置等)、一个或多个无线电接入组件(例如,调制解调器、收发器等)和/或用户接口。在一些示例实施例中,装置30可以被配置为使用一种或多种无线电接入技术来操作,诸如GSM、LTE、LTE-A、NR、5G、WLAN、WiFi、NB-IoT、MulteFire和/或任何其他无线电接入技术。应当注意,本领域普通技术人员将理解,装置30可以包括图9c中未示出的组件或特征。

如图9c的示例所示,装置30可以包括或耦合到用于处理信息并且执行指令或操作的处理器32。处理器32可以是任何类型的通用或专用处理器。实际上,例如,处理器32可以包括以下一项或多项:通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和基于多核处理器架构的处理器。虽然图9c中示出了单个处理器32,但是根据其他示例实施例,多个处理器可以被利用。例如,应当理解,在某些示例实施例中,装置30可以包括可以形成可以支持多处理的多处理器系统的两个或更多处理器(例如,在这种情况下,处理器32可以表示多处理器)。在某些示例实施例中,多处理器系统可以紧密耦合或松散耦合(例如,以形成计算机集群)。

处理器32可以执行与装置30的操作相关联的功能,例如,包括天线增益/相位参数的预编码、形成通信消息的单独的比特的编码和解码、信息的格式化、以及对装置30的整体控制,包括与通信资源的管理有关的过程。

装置30还可以包括或耦合到存储器34(内部或外部),存储器34可以耦合到处理器32,存储器34用于存储可以由处理器32执行的信息和指令。存储器34可以是一个或多个存储器并且适用于本地应用环境的任何类型,并且可以使用任何合适的易失性或非易失性数据存储技术来实现,诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光存储器设备和系统、固定存储器、和/或可移动存储器。例如,存储器34可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如磁盘或光盘等静态存储装置、硬盘驱动器(HDD)、或者任何其他类型的非瞬态机器或计算机可读介质的任何组合。存储在存储器34中的指令可以包括在由处理器32执行时使得装置30能够执行本文中描述的任务的程序指令或计算机程序代码。

在示例实施例中,装置30还可以包括或耦合到(内部或外部)驱动器或端口,该驱动器或端口被配置为接受和读取外部计算机可读存储介质,诸如光盘、USB驱动器、闪存驱动器、或任何其他存储介质。例如,外部计算机可读存储介质可以存储计算机程序或软件以供处理器32和/或装置30执行。

在一些示例实施例中,装置30还可以包括或耦合到一个或多个天线35以用于接收下行链路信号并且用于经由上行链路从装置30进行发送。装置30还可以包括被配置为发送和接收信息的收发器38。收发器38还可以包括耦合到天线35的无线电接口(例如,调制解调器)。无线电接口可以对应于多种无线电接入技术,包括以下中的一种或多种:GSM、LTE、LTE-A、5G、NR、WLAN、NB-IoT、BT-LE、RFID、UWB等。无线电接口可以包括其他组件,诸如滤波器、转换器(例如,数模转换器等)、符号解映射器、信号整形组件、快速傅立叶逆变换(IFFT)模块等,以处理由下行链路或上行链路承载的符号,诸如OFDMA符号。

例如,收发器38可以被配置为将信息调制到载波波形上以由(多个)天线35传输并且解调经由(多个)天线35接收的信息以供装置30的其他元件进一步处理。在其他示例实施例中,收发器38可以能够直接发送和接收信号或数据。另外地或替代地,在一些示例实施例中,装置30可以包括输入和/或输出设备(I/O设备)。在某些示例实施例中,装置30还可以包括用户接口,诸如图形用户界面或触摸屏。

在示例实施例中,存储器34存储在由处理器32执行时提供功能性的软件模块。这些模块可以包括例如为装置30提供操作系统功能的操作系统。存储器还可以存储用于为装置30提供附加功能的一个或多个功能模块,诸如应用或程序。装置30的组件可以用硬件来实现,或者实现为硬件和软件的任何合适组合。根据示例实施例,根据诸如NR的任何无线电接入技术,装置30可以可选地被配置为经由无线或有线通信链路71与装置10通信和/或经由无线或有线通信链路72与装置20通信。

根据一些示例实施例,处理器32和存储器34可以被包括在处理电路系统或控制电路系统中或者可以形成处理电路系统或控制电路系统的一部分。另外,在一些示例实施例中,收发器38可以被包括在收发电路系统中或者可以形成收发电路系统的一部分。

如上所述,根据一些示例实施例,装置30可以是例如UE、移动设备、移动台、ME、IoT设备和/或NB-IoT设备。根据某些示例实施例,装置30可以由存储器34和处理器32控制以执行与本文中描述的示例实施例相关联的功能。例如,在一些实施例中,装置30可以被配置为执行本文中描述的任何图或信令流程图中描绘的一个或多个过程,诸如图6所示的这些。作为示例,装置30可以对应于图6所示的UE 601中的一个或多个。

根据一些示例实施例,可以针对IAC系统建立和配置装置30的连接和上下文。在一个实施例中,装置30可以被配置有至少一个TS-RB。根据某些实施例,装置30可以由存储器34和处理器32控制以从服务gNB和/或托管用于IAC系统的主PDCP同步源的网络实体接收IAC系统的同步配置。例如,同步配置可以包括参考定时和用于PDCP级同步的同步定时粒度。在一些实施例中,装置30可以由存储器34和处理器32控制以经由C平面中的RRC信令或者经由单独的TS-RB或在U平面或如TA的L1机制中为TS-RB同步目的而设立的附加RB上的PDCP信令来接收同步配置。

图10a示出了根据一个示例实施例的用于选择同步源并且针对系统配置所确定的同步的方法的示例流程图。在某些示例实施例中,图10a的流程图可以由诸如基站、节点B、eNB、gNB、gNB的CU、SGW或其他接入节点的网络节点执行。例如,在一些示例实施例中,图10a的方法可以由gNB或gNB的CU或UPF的本地SGW执行,如图6所示。在一个实施例中,该方法可以包括在900处针对IAC系统建立和配置UE连接和用户上下文和/或针对UE配置至少一个TS-RB。在某些实施例中,配置900还可以包括:指定和存储与IAC系统相关的用户上下文;以及从第一个被激活UE开始与属于同一IAC系统的单独的UE的无线电连接建立和重新配置一起进行发起和管理。

在一些实施例中,该方法可以包括例如从UE或AMF接收关于与IAC系统相关的用户上下文的信息。根据某些实施例,与IAC系统有关的用户上下文可以包括以下中的一项或多项:对于所有受影响UE公共的IAC系统的唯一ID、针对跨所有受影响UE的E2E应用级同步所需要的定时精度、预期同步事件的通信特性(诸如协议的预定义ID)、被用于与预期事件相对应的E2E通信的消息的大小等。在一个实施例中,配置900还可以包括根据QoS参数将IAC系统及其UE的服务要求配置给服务RAN。由于IAC系统可以包括基于PTP的TSN,所以与IAC系统相关的用户上下文可以包括PTP和TSN流的上下文以及作为TSN最终设备的对应UE,或者由其表示。在这点上,例如,可以合并单独的TSN流的QoS要求并且将其映射到针对对应TS-RB而配置的服务网络的某些适当QoS简档上。这样,配置900可以包括提供(多个)适当的QoS等级和(多个)对应QCI以用于建立和配置(多个)TS-RB以服务IAC系统的(多个)TSN流。

在一个实施例中,该方法可以包括在910处确定是否针对IAC系统的单独的UE和/或跨IAC系统的多个受影响UE向TS-RB提供PDCP级时间同步。根据一个示例,确定910可以基于与IAC系统相关的用户上下文。根据一些实施例,确定900可以根据映射在QCI上的QoS要求和/或其QoS参数按照单独的TSN流和作为TSN最终设备的UE来动态地进行。在某些实施例中,该方法可以包括跨目标UE组针对该至少一个TS-RB定义和配置公共ID。例如,公共ID可以是LCID或C-RNTI。

根据某些实施例,例如,AMF或SMF可以选择和/或配置网络实体以针对IAC系统的服务UE中的所有配置的TS-RB提供主PDCP同步源。在一些实施例中,该方法然后可以包括在920处针对IAC系统确定TS-RB上的同步;以及在930处分发同步配置,该同步配置可以包括初始参考定时、以及向针对IAC系统的一个或多个涉及的服务gNB周期性地或根据需要而配置的用于PDCP级同步的同步定时粒度。

根据一些实施例,该方法还可以包括在940处将可以包括参考定时和用于PDCP级同步的同步定时粒度的同步配置分发给一个或多个受影响UE。在一些实施例中,分发940可以使用C平面中的RRC信令或者使用单独的TS-RB或在U平面或如TA的L1机制中为TS-RB同步目的而设立的附加RB上的PDCP信令来实现。

图10b示出了根据一个示例实施例的用于选择同步源并且针对系统配置所确定的同步的方法的示例流程图。在某些示例实施例中,图10b的流程图可以由诸如服务网络实体或功能(例如,AMF或SMF)的网络实体执行。根据一些实施例,网络实体可以知道IAC系统,该IAC系统需要跨被服务的IAC系统的(多个)所标识的UE以指定定时精度的应用级同步。在一个实施例中,该方法可以包括在950处向服务RAN通知与IAC系统相关的用户上下文。在一个实施例中,服务RAN可以针对IAC系统建立和配置UE连接和用户上下文,并且针对(多个)UE配置至少一个TS-RB。在某些示例实施例中,通知950还可以包括:将与IAC系统相关的用户上下文存储在服务RAN处,以及从第一个被激活UE开始发起和/或管理属于同一IAC系统的单独的UE的无线电连接建立和重新配置。

在一些实施例中,该方法可以包括根据QoS参数将IAC系统及其UE的服务要求配置给服务RAN。IAC系统可能附带基于PTP的TSN,并且因此,与IAC系统相关的用户上下文可以包括PTP和TSN流的上下文以及作为TSN最终设备的对应UE,或者由其表示。

在一个实施例中,该方法可以包括在960处例如根据与IAC系统相关的用户上下文来确定是否针对IAC系统的UE和/或跨IAC系统的UE向TS-RB提供PDCP级时间同步。根据一些实施例,确定960可以根据映射在QCI上的QoS要求和/或其QoS参数,按照单独的TSN流和作为TSN最终设备的UE来动态地做出。在一个实施例中,该方法可以包括针对基于PTP的TSN的单独的UE提供至少一个TS-RB,该至少一个TS-RB至少针对PTP流被配置,该TS-RB可以跨属于同一IAC系统的单独的UE的目标组被协调和公共地被配置。在某些实施例中,该方法可以包括跨目标UE组针对至少一个TS-RB定义和配置公共ID。公共ID例如可以是LCID或C-RNTI。

根据一个实施例,该方法可以包括在970处选择网络实体以针对IAC系统的服务UE中的所配置的TS-RB提供主PDCP同步源。该方法然后可以包括在980处将所选择的网络实体配置为托管主PDCP同步源。在一些实施例中,选择970可以包括选择服务gNB或例如经由SMF作为UPF的一部分的本地服务网关。但是,在某些实施例中,选择970可以包括选择5G中的C平面网络实体或NF,诸如被增强以支持基于TSN的IAC应用的AF。在一个实施例中,主同步源然后可以针对IAC系统确定TS-RB上的同步。然后,TS-RB的主同步源可以分发初始参考定时,并且向针对ICP系统的所有涉及的服务gNB周期性地或根据需要配置用于PDCP级同步的同步定时粒度。

图10c示出了根据一个示例实施例的用于选择同步源并且针对系统配置所确定的同步的方法的示例流程图。在某些示例实施例中,图10c的流程图可以由UE、移动台、移动设备、IoT设备等执行。在一个实施例中,该方法可以包括在990处接收用于IAC系统和至少一个TS-RB的配置。根据某些实施例,该方法还可以包括在995处从服务gNB和/或托管用于IAC系统的主PDCP同步源的网络实体接收IAC系统的同步配置。例如,同步配置可以包括参考定时和用于PDCP级同步的同步定时粒度。在一些实施例中,接收995可以包括经由C平面中的RRC信令或者经由单独的TS-RB或在U平面或如TA的L1机制中为TS-RB同步目的而设立的附加RB上的PDCP信令来接收同步配置。

因此,某些示例实施例提供了若干技术改进、增强和/或优点。例如,某些实施例可以确保直到PDCP级的无线电接入链路的分组延迟在每当基于PTP的TSN需要时可以被同步,对于单独的UE以及一组UE在UL方向和DL方向两者上都是对称和确定性的,并且可以被适配所属TSN和IAC系统的实际要求。实施例可以补偿由例如前传传输、无线电传播、下层(MAC和RLC)的可能的无线电重传或接收分集(MIMO和多连接性)引起的UL/DL延迟非对称和延迟抖动。这样,示例实施例可以改进网络和网络节点(包括例如接入点、基站/eNB/gNB以及移动设备或UE)的性能、时延和/或吞吐量。因此,某些示例实施例的使用改进了通信网络及其节点的功能。

在一些示例实施例中,本文中描述的任何方法、过程、信令图、算法或流程图的功能可以通过存储在存储器或其他计算机可读或有形介质中并且由处理器执行的软件和/或计算机程序代码或代码部分来实现。

在一些示例实施例中,一种装置可以被包括或与至少一个软件应用、模块、单元或实体相关联,该软件应用、模块、单元或实体被配置为由至少一个运算处理器执行的(多个)算术运算、或其程序或部分(包括添加或更新的软件例程)。程序(也称为程序产品或计算机程序,包括软件例程、小程序和宏)可以存储在任何装置可读数据存储介质中,并且包括用于执行特定任务的程序指令。

一种计算机程序产品可以包括在程序运行时被配置为执行一些示例实施例的一个或多个计算机可执行组件。一个或多个计算机可执行组件可以是至少一个软件代码或其部分。实现示例实施例的功能所需要的修改和配置可以作为(多个)例程来执行,该(多个)例程可以实现为添加或更新的(多个)软件例程。(多个)软件例程可以下载到装置中。

作为示例,软件或计算机程序代码或其部分可以是源代码形式、目标代码形式或某种中间形式,并且可以存储在某种载体、分发介质或计算机可读介质中,这些介质可以是能够承载该程序的任何实体或设备。这样的载体可以包括例如记录介质、计算机存储器、只读存储器、光电和/或电载体信号、电信信号和软件分发包。取决于所需要的处理能力,计算机程序可以在单个电子数字计算机中执行,或者可以分布在多个计算机之间。计算机可读介质或计算机可读存储介质可以是非瞬态介质。

在其他示例实施例中,该功能可以由装置(例如,装置10或装置20或装置30)中包括的硬件或电路系统执行,例如通过使用专用集成电路(ASIC)、可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)、或硬件和软件的任何其他组合。在又一示例实施例中,该功能可以实现为信号,即一种可以由从互联网或其他网络下载的电磁信号来承载的无形手段。

根据示例实施例,诸如节点、设备或对应组件等装置可以被配置为电路系统、计算机或微处理器(诸如单芯片计算机元件),或者被配置为至少包括用于提供用于算术运算的存储容量的存储器和用于执行算术运算的运算处理器的芯片组。

本领域普通技术人员将容易地理解,如上所述的示例实施例可以与所公开的相比以不同顺序的步骤和/或以不同配置的硬件元件来实践。因此,尽管已经基于这些示例优选实施例描述了某些实施例,但是对于本领域技术人员很清楚的是,某些修改、变化和替代构造将是很清楚的,同时仍然在示例实施例的精神和范围内。

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