用于通信系统中的增强型数据分组流处理的方法和装置

摘要

提供了用于改善通信系统中的冗余数据处理的系统、方法、装置和计算机程序产品。一种方法可以包括由网络实体检测分组的两个或更多个流是相关的。然后，该方法可以包括向(多个)较低层通知分组是相关的以及分组的QoS约束，以及指导(多个)较低层确保分组的等待时间、可用性和/或可靠性要求被满足。

说明书

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种系统中的数据分组流处理。

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)地面无线电接入网(UTRAN)、长期演进(LTE)演进的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)的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)和超可靠低等待时间通信(URLLC)以及大规模机器类型通信(mMTC)。预计NR将提供极端宽带和超强健的低等待时间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，向用户设备提供无线电接入功能的节点(即，类似于E-UTRAN中的节点B或LTE中的eNB)可以称为下一代或5G节点B(gNB)。

发明内容

一个实施例涉及一种方法，该方法可以包括：由网络实体检测分组的两个或更多个流是相关的，并且向至少一个较低层通知检测到的分组的流是相关的并且向至少一个较低层通知分组的服务质量(QoS)约束。该方法还可以包括指导至少一个较低层以确保分组的流的等待时间、可用性或可靠性要求中的至少一项被满足。

另一实施例涉及一种装置，该装置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被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少：检测分组的两个或更多个流是相关的，向至少一个较低层通知检测到的分组的流是相关的并且向至少一个较低层通知分组的服务质量(QoS)约束，并且指导至少一个较低层以确保分组的流的等待时间、可用性或可靠性要求中的至少一项被满足。

另一实施例涉及一种装置，该装置可以包括：用于检测分组的两个或更多个流是冗余的检测部件；用于向至少一个较低层通知检测到的分组的流是冗余的并且向至少一个较低层通知分组的服务质量(QoS)约束的通知部件；以及用于指导至少一个较低层以确保分组的流的等待时间、可用性或可靠性要求中的至少一项被满足的指导部件。

另一实施例涉及一种装置，该装置包括：被配置为检测分组的两个或更多个流是相关的电路系统；被配置为向至少一个较低层通知检测到的分组的流是相关的并且向至少一个较低层通知分组的服务质量(QoS)约束的电路系统；以及被配置为指导至少一个较低层以确保分组的流的等待时间、可用性或可靠性要求中的至少一项被满足的电路系统。

另一实施例涉及一种非瞬态计算机可读介质，其包括存储在其上的程序指令，该程序指令用于执行过程，该过程包括：检测分组的两个或更多个流是冗余的；向至少一个较低层通知检测到的分组的流是冗余的并且向至少一个较低层通知分组的服务质量(QoS)约束，以及指导至少一个较低层以确保分组的流的等待时间、可用性或可靠性要求中的至少一项被满足。

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示出了根据一些实施例的描绘多设备收发器方法的示例用户平面架构；

图2示出了根据一个实施例的用户平面系统架构的示例；

图3示出了根据某些实施例的用于多UE收发器的示例协议栈；

图4a示出了根据一个实施例的方法的示例流程图；

图4b示出了根据一个实施例的方法的示例流程图；

图5a示出了根据一个实施例的装置的示例框图；以及

图5b示出了根据一个实施例的装置的示例框图。

具体实施方式

将容易理解，如本文的附图中总体上描述和示出的某些示例实施例的组件可以以多种不同的配置来布置和设计。因此，以下对于用于改善通信系统中的数据分组流处理的系统、方法、装置和计算机程序产品的一些示例实施例的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，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是指同一组实施例，并且在一个或多个示例实施例中，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。

另外，如果需要，下面讨论的不同功能或步骤可以以不同的顺序和/或彼此同时执行。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可以被组合。这样，以下描述应当被认为仅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。

以经由冗余传输来提高可靠性为目标的协议和标准的使用正在蓬勃发展。例如，多路径协议(诸如多路径传输控制协议(MPTCP)和多路径快速用户数据报协议互联网连接(MPQUIC))允许在传输层创建冗余数据流，以提高端到端(E2E)连接的可靠性和等待时间性能。在某些实施例中，也可以利用这些协议以通过不同接口或路径来路由连续分组。例如，这可以减少连续分组错误的数目。

类似地，作为实现工业应用的严格可用性和可靠性要求的一种方式，数据复制在时间同步网络(TSN)标准系列(IEEE 802.1)中也起着重要的作用。已经提出了帧复制(例如，经由IEEE802.1CB)，其在3GPP中需要进一步阐明。在某些情况下，这样的冗余传输将朝单个设备被终止(即使正在寻址同一第五代系统(5GS)上的两个端口)，而在其他情况下，硬式的工业设备可能具有复制或混合接入服务绑定到的两个不同的无线电调制解调器(例如，双UE设备，类似于服务器中具有两个独立以太网卡的方法)。

如下面将进一步详细讨论的，一些示例实施例可以适用于任何外部多路径机制，即使多个路径没有以冗余方式来使用(即，每个分组在所有路径上被复制)。例如，某些实施例也可以用于部分或完全不相交的数据传输。实际上，一些实施例可以允许3GPP系统知道经复制的分组的两个或更多个“流”属于一起。

图1示出了根据一些实施例的描绘多设备收发器方法的示例用户平面架构。在图1的示例中，主机110中有N个UE，并且两个相关的下行链路数据流111、112(例如，由MPTCP或TSN主机生成的)可以被提供用于可能在主机110与主机120之间携带数据。

5G新无线电(NR)被预计至少携带上述类型的业务，这会触发若干问题和挑战，这些问题和挑战可以由本文中描述的某些实施例解决。

MPTCP/MPQUIC和TSN协议中的复制机制通常基于以下预期：每个子路径的硬件是独立的(例如，典型的MPTCP用例是通过无线和有线连接二者传输数据)。但是，如图1所示，如果各种副本通过同一NR系统被传输，则不是这种情况。实际上，以其当前形式，NR标准完全无法知晓3GPP生态系统外部发生的分组复制，意味着冗余的分组通常获得相同的处理，例如在同一无线链路上传输，或者甚至在同一TTI内进行多路复用，这会危及可靠性，因为这两个分组经历相关的性能。类似地，对于工业级多UE设备的情况，5GS也无法知晓更多的多个UE可能被包含在同一物理系统内并且可能还需要不相关的处理，例如，由不同的gNB和/或通过不同的载波频率来服务。

一个实施例提供了一种复制管理器(RM)架构，该RM架构允许3GPP系统意识到、例如检测或具有关于两个或更多个复制分组“流”属于一起的显式信息。基于该信息，某些实施例然后能够引导较低层以确保这些分组在3GPP系统中得到优化处理，这取决于流是在单个UE中终止还是由在同一集线器解决方案(例如，带有两个或更多个冗余5G调制解调器的TSN集线器)中属于一起的两个(或更多个)不同UE终止。结果，可以最佳地使用3GPP特征以确保等待时间/可用性/可靠性要求和对外部复制方法的期望(例如，包括混合接入解决方案、IEEE 802.1CB等)满足。另外，RM架构可以适用于任何外部多路径机制，即使多个路径没有以冗余方式使用(即，在所有路径上复制每个分组)，而是部分或完全不相交的数据传输。

某些实施例可以在3GPP系统中提供可以称为复制管理器(RM)的实体或功能，该实体或功能被配置为检测多个相关流以及它们是否被用于发射器侧的传入IP以太网流的冗余分组。在一个实施例中，复制管理器可以被配置为引导较低层以确保其对应等待时间/可用性/可靠性要求被满足。

根据一个实施例，RM可以例如通过添加指示较低层将分组尽可能地视为不相关的报头或其他类型的指示来将所接收的副本分组转发给较低层。其他选项可以包括例如通过组合、排除或进一步复制(除了其他操作之外)传入分组来操纵传入数据。例如，在一个实施例中，如上所述，RM可以基于两个传入副本分组创建三个分组，并且通过转发给较低层来确保对它们进行调度。在一个实施例中，RM可以被配置为仅将单个分组或分组子集转发给较低层，但是适当地缩放服务质量(QoS)约束以由较低层满足。

在某些实施例中，在接收器侧，接收器可以将内部流转换并且转发给(多个)对应的外部网络。为了使其对(多个)外部网络透明，可以应用进一步的组合/删除/复制操作以“反向”在发射器侧执行的传入数据的操作。根据一个实施例，接收器处的RM实体可以使用报头信息(或与另一端的RM实体共享显式信息)来根据(多个)外部网络需求来转换/重建分组。例如，对于MPTCP冗余传输，一个或多个重复分组可以被转发给接收器主机以确保协议的正确执行，即使在无线电网络上仅传输一个分组。

对于其中5GS用作TSN以太网桥的TSN应用，5GS可能需要按照IEEE 802.1CB标准中的规定将较少/相等/较大数目的分组转发给接收器主机。

图2示出了根据一个实施例的用户平面系统架构的示例。在一个实施例中，RM实体220可以是用户平面功能(UPF)202的一部分或附接到UPF 202。在一些实施例中，RM实体的控制平面方面可以驻留在会话管理功能(SMF)中。图2的示例包括多UE收发器，该多UE收发器可以包含具有独立硬件和协议栈的各种UE(例如，UE 1至UE N)。每个gNB 204还可以包括附接到中央单元(CU)207的多个分布式单元(DU)205。在示例实施例中，RM实体200也可以被包括在多UE收发器中。

在下文中，结合下行链路示例来讨论某些实施例，在该示例中，冗余数据(例如，由MPTCP或IEEE 802.1标准生成的)进入3GPP系统并且必须在多UE接收器处可靠地接收。一些实施例可以包括一个或多个阶段，包括例如发现、重新配置、转换和/或选择复制管理器和UPF。

根据某些实施例，3GPP系统中的复制管理器意识到分组的两个或更多“流”属于一起。例如，这可以通过API或与外部管理系统(例如，用于MPTCP/MPQUIC协议的混合接入网关(HAG)或TSN系统中的集中式网络控制器(CNC))的直接通信来实现。例如，在一个实施例中，复制管理器可以通过检查一个或多个分组或通过直接从外部管理系统接收信息来知晓或检测到分组的两个或更多个流是相关的。

在实施例中，数据检查也可以在某种程度上应用于多个相关的流的自主发现。例如，在MPTCP中，冗余数据可以通过两个步骤来检测：首先，将相关的子流彼此相关联；其次，查看MPTCP数据序列信号(DSS)选项的数据序列号以检测两个或更多个子流正在传输重复数据(即，子流以冗余模式来操作)。

对于将相关的子流相关联的第一步骤，实施例可以检查TCP同步(SYN)子流建立分段。在每个MPTCP连接中，初始的子流在SYN分段中携带有MP_CAPABLE选项，该选项宣布该连接的唯一令牌。在同一MPTCP连接中建立的任何其他子流在SYN分段中携带有MP_JOIN选项，其中具有与在对应第一子流的MP_CAPABLE选项中发送的相同的令牌。令牌因此标识连接内的相关的子流。

对于检测子流正在传输重复数据的第二步骤，实施例可以监测子流序列号和所有子流中的分组的数据序列号。DSS选项中可以提供两种类型的序列号。如果在不同的子流中观察到相同的相对数据序列号，则跨子流的数据重复可被检测到。通过从分组的数据序列号中减去子流特定的初始数据序列号，可以针对每个分组生成相对数据序列号。初始的数据序列号可以从携带有DSS选项的每个子流中的第一分组捕获。可以根据UL和DL方向来考虑序列号。

一些实施例还可以标识在该阶段需要被满足的对应QoS约束。该信息也可以从外部管理系统被取回(如果可用)。另一选项是基于传入数据隐式地检测QoS信息。例如，如果已知单个流需要99.9％的可靠性，则两个或三个复制数据的流的总体可靠性可以分别被估计为例如99.9999％或99.9999999％。注意，分组重复的检测还作为MPTCP连接的意图是提高可靠性的指示，这可以用于在5G系统内相应地操纵QoS。在未检测到分组重复的情况下，不同的QoS目标可以被得出(例如，当MPTCP连接试图聚合带宽时，吞吐量最大化)。

在一个实施例中，复制管理器可以向较低层(例如，gNB/UE处的SDAP)通知检测到的冗余分组以及其QoS约束。根据一些实施例，复制管理器还可以操纵传入数据，例如，将两个分组合并为单个分组，但是以更高的可靠性约束对其进行映射。数据操纵也可以用作满足外部应用的要求的一种方法——例如，如果由TSN集中式网络控制器(CNC)或源自TSN网络的其他配置实施，则基于3GPP的TSN桥可能需要复制数据。

在一些实施例中，可以在较低层(例如，在SDAP处)利用由复制管理器作为UP分组报头的一部分而提供的附加信息以优化信息的传递。SDAP可以负责将上层数据映射到不同数据无线电携带(DRB)，并且因此它可以实施(或进一步引导PDCP/MAC层)以下数据示例处理：确保复制分组的传输中的时间分集(在时间预算内)，利用频率或天线分集，包括将数据映射到不同分量载波，在支持多连接性的系统中使用空间分集(传输/接收不同的小区/DU)，例如在PDCP层应用进一步的复制(PDCP复制)，和/或确保数据携带路径的切换不会同时发生。

具有支持多UE的接收器的系统(例如，如图1的示例所示)为数据的最佳传递打开了进一步的可能性。例如，在一些实施例中，复制管理器可以引导较低层以确保冗余数据被独立地调度到符合多UE接收器的每个UE。在一个实施例中，复制管理器还可以确保UE连接到不同gNB(这可能不会通过使用标准小区选择标准而自动发生)，并且防止在不同gNB-UE链路上同时切换。

对于复制管理器转发具有经缩放的QoS约束的单个分组的示例，分组可以在SDAP层以常规方式被处理，例如，URLLC架构被利用以99.9999％+的可靠性来传递单个分组。这可能需要PDCP复制、重复或由无线电系统决定的其他技术(例如，非复制技术)。

在实施例中，每个复制分组可以被映射到SDAP层中的单独的DRB，每个DRB可能使用URLLC架构(例如，PDCP复制)来增加每个路径的可靠性。

一旦数据在接收器侧的一个或多个UE处，并且为了最大化示例实施例的益处，复制管理器可以是针对接收器中的所有UE通用的实体。这有助于在单个位置收集多个分组副本，并且可能操纵或重新组装分组以确保对外部透明。接收器处的复制管理器可以将所接收的数据转发给外部协议预期的一个或多个输出端口。

根据某些实施例，UE可以将对复制管理器的支持指示为协议数据单元(PDU)会话建立请求的一部分。这可以由网络/访问管理功能(AMF)作为选择支持通过复制管理器选择UPF的会话管理功能(SMF)的指示。类似地，SMF可以考虑到该指示来使用复制管理器为相关联的PDU会话选择UPF。

图3示出了根据某些实施例的用于多UE收发器的示例协议栈。如图3所示，由应用生成的多个数据流可以以IP流的形式或经由(多个)物理以太网端口305的以太网流的形式进入系统。后一种情况对于基于以太网的802.1TSN标准尤其相关。传入流可以由相同应用生成，也可以从不同应用或主机生成。收发器内的UE的数目对于(多个)外部应用可以是透明的，并且在适用的情况下也可以独立于物理以太网输入的数目。RM实体200(可以部署为N个调制解调器的公共实体，或者可以部署为能够彼此协调的独立实体)可以决定如何执行跨不同UE调制解调器的数据分离。类似于先前的示例，RM实体200可以经由单个UE发送所有数据(应用时间分集等)，将数据复制到两个或更多个UE等等。

多UE收发器处的RM实体200可以与网络侧的RM实体220通信。这促进了向接收主机的正确分组转换，例如，知道两个副本分组应当被转发给应用，即使从较低层仅接收到一个副本分组。此外，该实体可以负责向5GS宣布支持多UE，例如：“UEx和UEy属于一起，并且应当以某种方式对待。”

根据一些实施例，复制管理器功能的部署可以包括一组中央和分布式RM功能。虽然中央RM功能被部署到中央网络连接点(例如，3GPP网络中的用户平面功能(UPF))，但是分布式RM功能可以被部署到分散连接点(例如，3GPP网络中的用户设备功能(UEF))。

在实施例中，每个RM功能可以具有至少一个入口接口，在该接口中，RM功能从一个或多个源接收信息，基于一组定义的指示符检测接收到的信息是否是复制信息，执行用以丢弃所接收的信息或用以复制所接收的信息的措施，并且经由至少一个出口接口将接收信息传输给一个或多个目的地。

根据某些实施例，允许检测接收信息是否是复制信息的所定义的指示符可以取决于所使用的协议，但是通常包含可以用于传输复制信息的消息ID(例如，TSN中的streamID)的列表。此外，在一个实施例中，消息ID可以与附加网络指示符(例如，VLAN标识符)和由发起信息的(多个)终端站使用的唯一序列号相结合。在一个实施例中，RM实体220可以被部署为UPF的一部分(或附接到UPF)。但是，也可以将其部署在更靠近无线电的位置(例如，SDAP/PDCP层)或在3GPP系统之外(例如，作为网络代理)。

图4a示出了根据一个示例实施例的用于改善通信系统中的相关数据或冗余数据处理的方法的示例流程图。在某些示例实施例中，图4a的流程图可以由诸如LTE或5G NR等3GPP系统中的网络实体或网络节点执行。例如，在一些示例实施例中，图4a的方法可以由包括在UPF中或附接到UPF的复制管理器或复制管理实体(如图2的示例所示)执行。

在一个实施例中，图4a的方法可以包括在400检测(或知道/知晓)分组的两个或更多个流(flow或stream)是相关的。根据一些实施例，当分组是冗余的时候或者当它们属于一起时(例如，目的地是同一应用)，分组的流可以是相关的。例如，在一个实施例中，检测400可以包括确定分组的流是否是用于IP/以太网流的冗余的分组。在一些实施例中，检测400可以包括执行数据检查以自主发现多个相关的分组的流。

在示例实施例中，对于MPTCP，检测400可以包括将相关的子流彼此相关联和/或检查MPTCP DSS选项的数据序列号以检测两个子流正在传输重复数据(即，子流以冗余模式来操作)。

根据一个示例，将相关子流彼此相关联可以包括检查TCP SYN子流建立分段。如以上详细讨论的，分段中携带的令牌可以用于标识连接内的相关子流。

在一个实施例中，数据序列号的检查可以包括监测子流序列号和所有子流中的分组的数据序列号。如果在不同的子流中观察到相同的相对数据序号，则跨子流的数据重复被检测到。如上所述，通过从分组的数据序列号中减去子流特定的初始数据序列号，可以针对每个分组生成相对数据序列号。初始数据序列号可以从携带有DSS选项的每个子流中的第一分组捕获。

根据一个实施例，该方法还可以包括在410标识针对分组的流需要被满足的对应QoS约束。在一个示例中，标识410可以包括从外部管理系统取回QoS约束(如果可用)。在另一示例中，标识410可以包括基于传入的数据流隐式地检测QoS约束。例如，如果单个流已知需要99.9％的可靠性，则标识410可以包括将两个或三个复制数据的流的总体可靠性分别估计为例如99.9999％或99.9999999％。

根据某些实施例，该方法还可以包括在420向诸如SDAP等(多个)较低层通知检测到的分组的流是相关的(或冗余的)，并且可选地，向(多个)较低层通知分组的QoS约束。在一些实施例中，该方法可以包括诸如通过将两个分组合并为单个分组但将其与更高的可靠性约束进行映射来操纵传入的分组的流。该数据操纵还可以用于实现外部应用的要求，例如，如果由TSN CNC实施，则基于3GPP的TSN桥可能需要复制数据。

在一个实施例中，该方法还可以包括在430指导(多个)较低层以确保分组的流的等待时间、可用性、和/或可靠性要求(例如，基于QoS约束)被满足。根据一些实施例，指导430可以包括向(多个)较低层转发检测到的分组的流以及指示(多个)较低层将分组视为不相关的添加的指示或报头。在示例实施例中，指导430可以包括操纵分组以确保(多个)较低层将分组视为不相关。例如，对分组的操纵可以包括以指示(多个)较低层将分组视为不相关的方式来组合、排除和/或进一步复制分组。根据一个实施例，对分组的操纵可以包括操纵分组内的报头或控制信息以确保(多个)较低层将分组视为不相关。在一个示例实施例中，指导430可以包括仅将分组的子集转发给(多个)较低层，并且缩放要由(多个)较低层满足的QoS约束。

根据某些实施例，例如在系统包括支持多UE的接收器的情况下，指导430还可以包括指导较低层以确保相关的(或冗余的)分组被独立地调度到多UE接收器的每个UE和/或确保(多个)UE被连接到不同的gNB和/或防止在不同的gNB-UE链路上同时切换。

在一个实施例中，该方法还可以包括从一个或多个UE接收对复制管理实体的支持的指示作为PDU建立请求的一部分。作为一个示例，该方法然后可以包括在为相关联的(多个)PDU会话选择资源管理实体的UPF时使用从(多个)UE接收的指示。

图4b示出了根据一个示例实施例的用于改善通信系统中的相关数据或冗余数据处理的方法的示例流程图。在某些示例实施例中，图4b的流程图可以由诸如LTE或5G NR等3GPP系统中的网络实体或网络节点执行。例如，在一些示例实施例中，图4b的方法可以由UE或gNB处的SDAP层执行，如图3的示例所示。

在一个实施例中，图4b的方法可以包括在450接收分组的两个或更多个流(flow或stream)和/或关于分组的流是相关的指示。根据一些实施例，当分组是冗余的时候或者当它们属于一起时，它们可以被认为是相关的。在一个实施例中，接收450还可以包括接收分组的QoS约束的指示。例如，在一个实施例中，接收450还可以包括从复制管理实体接收指导以确保分组的流的等待时间、可用性和/或可靠性要求(例如，基于QoS约束)被满足。根据一些实施例，接收450可以包括接收分组的相关的流以及指示将分组视为不相关的添加的指示或报头。在示例实施例中，可以操纵分组以确保分组被视为不相关。例如，可以以指示将分组视为不相关的方式来组合、排除和/或进一步复制分组。在一个示例实施例中，接收450可以包括仅将分组的子集接收到(多个)较低层，并且缩放针对分组要被满足的QoS约束。

在一些实施例中，该方法还可以包括在460使用分组的相关的流的指示来优化分组的流的传递。根据某些实施例，流的传递的优化可以包括以下一项或多项：确保复制的分组的传输中的时间分集(在时间预算内)，利用频率或天线分集，包括将数据映射到不同的分量载波，在支持多连接性的系统中使用空间分集(传输/接收不同的小区/DU)，应用进一步的复制(例如，PDCP层复制)，和/或确保数据携带路径的切换不会同时发生。

根据某些实施例，例如在具有支持多UE的接收器的系统中，对流的传递的优化可以包括以下一项或多项：将相关的分组独立地调度到包括多UE接收器的每个UE，将UE连接到不同的gNB，和/或防止在不同的gNB-UE链路上同时切换。

在接收到具有经缩放的QoS约束的单个分组的示例中，该方法可以包括在SDAP层以常规方式处理分组。例如，URLLC架构可以被利用以99.9999+％的可靠性来传递单个分组。这可以包括PDCP复制、重复或由通信系统决定的其他技术。在另一示例中，该方法可以包括将冗余的分组的流中的每个流映射到SDAP层中的单独的DRB，每个DRB潜在地使用URLLC架构(例如，PDCP复制)来增加每个路径的可靠性。

根据一些实施例，该方法还可以包括在470将分组的流转发给一个或多个输出端口以用于向一个或多个目的地的传输。

图5a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等无线电接入网络相关联的基站、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)。在本文中描述的一个实施例中，装置10可以是包括在UPF中或附接到UPF的复制管理器或复制管理实体。

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，在这种分布式计算系统中，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而彼此通信的独立装置，或者它们可以位于同一实体中并且经由有线连接进行通信。例如，在装置10表示gNB的某些示例实施例中，它可以被配置为划分gNB功能的中央单元(CU)和分布式单元(DU)架构。在这样的架构中，CU可以是包括gNB功能(诸如用户数据的传输、移动性控制、无线电接入网络共享、定位和/或会话管理等)的逻辑节点。CU可以在前传接口上控制(多个)DU的操作。根据功能划分选项，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5a中未示出的组件或特征。

如图5a的示例所示，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的一种或多种。虽然在图5a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个处理器(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，包括例如天线增益/相位参数的预编码，形成通信消息的各个比特的编码和解码，信息的格式化，以及对装置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用于存储可以由处理器12执行的信息和指令的存储器14(内部或外部)，存储器14可以耦合到处理器12。存储器14可以是一个或多个存储器并且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。

在一个实施例中，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用于由处理器12和/或装置10执行的计算机程序或软件。

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以向装置10传输信号和/或数据以及从装置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传输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，包括以下中的一种或多种：GSM、NB-IoT、LTE、5G、WLAN、Bluetooth、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可以能够直接传输和接收信号或数据。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)。

在一个实施例中，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，这些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为装置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的组件可以以硬件或硬件和软件的任何合适的组合来实现。

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、一起工作以将装置(例如，装置10)配置为执行各种功能的具有软件的(多个)硬件处理器(包括数字信号处理器)的任何部分、和/或硬件电路和/或处理器、或其部分，其使用软件进行操作，但是在操作不需要软件时可以不存在软件。作为另外的示例，如本文中使用的，术语“电路系统”还可以涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)、或(多个)硬件电路或(多个)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涵盖例如服务器、蜂窝网络节点或设备、或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4a所示的流程图)中描绘的过程中的一个或多个过程。例如，在一些示例中，装置10可以对应于或表示UPF中或者与UPF相关联的RM。在某些实施例中，装置10可以被配置为执行用于改善系统中的相关或冗余数据处理的过程。

在一个实施例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以检测(或知晓)分组的两个或更多个流(flow或stream)是相关的。根据一些实施例，如果分组是冗余的或者如果分组属于一起，则装置10可以检测到分组的两个或更多个流是相关的。例如，在一个实施例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以确定分组的流是否是用于IP/以太网流的冗余分组。在一些实施例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以执行数据检查以用于自主发现分组的多个相关的流。

在示例实施例中，对于MPTCP，装置10可以由存储器14和处理器12控制以将相关的子流彼此相关联，并且检查MPTCP DSS选项的数据序列号以检测两个子流正在传输重复数据(即，子流以冗余模式来操作)。

根据一个示例，装置10可以由存储器14和处理器12控制以检查TCP SYN子流建立分段，其中分段中携带的令牌可以用于标识连接内的相关的子流。

在一个实施例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以监测子流序列号和所有子流中的分组的数据序列号。如果在不同的子流中观察到相同的相对数据序号，则检测到跨子流的数据重复。如上所述，通过从分组的数据序列号中减去子流特定的初始数据序列号，可以为每个分组生成相对数据序列号。初始数据序列号可以从携带有DSS选项的每个子流中的第一分组捕获。

根据实施例，装置10还可以由存储器14和处理器12控制以标识针对分组的流需要被满足的对应QoS约束。在一个示例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以从外部管理系统取回QoS约束(如果可用)。在另一示例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以基于传入的数据流隐式地检测QoS约束。例如，如果单个流已知需要99.9％的可靠性，则装置10可以由存储器14和处理器12控制以将两个或三个复制数据的流的总体可靠性分别估计为例如99.9999％或99.9999999％。

根据某些实施例，装置10还可以由存储器14和处理器12控制以向诸如SDAP等(多个)较低层通知检测到的分组的流是相关的(或冗余的)，并且可选地，向(多个)较低层通知分组的QoS约束。在一些实施例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以诸如通过将两个分组合并但将其与更高的可靠性约束进行映射来操纵传入的分组的流。该数据操纵还可以用于实现外部应用的要求，例如，如果由TSN CNC实施，则基于3GPP的TSN桥可能需要复制数据。

在一个实施例中，装置10还可以由存储器14和处理器12控制以指导(多个)较低层来确保分组的流的等待时间、可用性和/或可靠性要求(例如，基于QoS约束)被满足。根据一些实施例，装置10可以由存储器14和处理器12控制以向(多个)较低层转发检测到的分组的流以及指示(多个)较低层将分组视为不相关的添加的指示或报头。在示例实施例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以操纵分组以确保(多个)较低层将分组视为不相关。例如，装置10可以由存储器14和处理器12控制来以指示(多个)较低层将分组视为不相关的方式组合、排除和/或进一步复制分组。在一个示例实施例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以仅将分组的子集转发给(多个)较低层，并且缩放要由(多个)较低层满足的QoS约束。

根据某些实施例，例如在系统包括支持多UE的接收器的情况下，装置10可以由存储器14和处理器12控制以指导较低层来确保相关的分组被独立地调度到多UE接收器的每个UE和/或确保(多个)UE被连接到不同的gNB和/或防止在不同的gNB-UE链路上同时切换。

在一个实施例中，装置10可以由存储器14和处理器12控制以从一个或多个UE接收对复制管理实体的支持的指示作为PDU建立请求的一部分。作为一个示例，装置10然后可以由存储器14和处理器12控制以使用从(多个)UE接收的指示来为(多个)相关联的PDU会话选择资源管理实体的UPF。

图5b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等无线电接入网络或可能受益于等效过程的其他无线电系统相关联的节点或服务器。在某些实施例中，装置20的示例可以包括在UE或gNB处的SDAP实体或RM。

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/或用户界面。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进行操作，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5b中未示出的组件或特征。

如图5b的示例所示，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的一种或多种。尽管在图5b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个处理器(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，包括例如天线增益/相位参数的预编码，形成通信消息的各个比特的编码和解码，信息的格式化，以及对装置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用于存储可以由处理器22执行的信息和指令的存储器24(内部或外部)，存储器24可以耦合到处理器22。存储器24可以是一个或多个存储器并且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用于由处理器22和/或装置20执行的计算机程序或软件。

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以接收下行链路信号和经由上行链路从装置20进行传输。装置20还可以包括被配置为传输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携带的符号，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由(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18可以能够直接传输和接收信号或数据。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还可以包括用户界面，诸如图形用户界面或触摸屏。

在示例实施例中，存储器24存储在由处理器22执行时提供功能的软件模块。这些模块可以包括例如为装置20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20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20的组件可以以硬件或硬件和软件的任何合适的组合来实现。根据示例实施例，装置20可以可选地被配置为根据诸如NR等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，链路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可以在UE或gNB处包括SDAP或RM。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过程中的一个或多个过程，诸如图4b所示的那些。在示例实施例中，装置20可以被配置为执行用于改善系统的相关或冗余数据的处理的过程。

在某些实施例中，装置20可以由存储器24和处理器22控制以接收分组的两个或更多个流(flow或stream)以及分组的流是相关的指示。在一个实施例中，装置20可以由存储器24和处理器22控制以接收分组的QoS约束的指示。例如，在一个实施例中，装置20可以由存储器24和处理器22控制以从复制管理实体接收确保分组的流的等待时间、可用性和/或可靠性要求(例如，基于QoS约束)被满足的指导。根据一些实施例，装置20可以由存储器24和处理器22控制以接收分组的冗余的流以及指示将分组视为不相关的添加的指示或报头。在示例实施例中，分组可以被操纵以确保分组被视为不相关。例如，可以以指示将分组视为不相关的方式来组合、排除和/或进一步复制分组。在一个示例实施例中，装置20可以由存储器24和处理器22控制以仅将分组的子集接收到(多个)较低层，并且缩放针对分组要被满足的QoS约束。

在一些实施例中，装置20还可以由存储器24和处理器22控制以利用分组的相关的流的指示来优化分组的流的传递。根据某些实施例，流的传递的优化可以包括以下一项或多项：确保复制分组的传输中的时间分集(在时间预算内)，利用频率或天线分集，包括将数据映射到不同分量载波，在支持多连接性的系统中使用空间分集(传输/接收不同的小区/DU)，应用进一步的复制(例如，PDCP层复制)，和/或确保数据携带路径的切换不会同时发生。

根据某些实施例，例如在具有支持多UE的接收器的系统中，流的传递的优化可以包括以下中的一项或多项：将相关分组独立地调度到包括多UE接收器的每个UE，将UE连接到不同的gNB，和/或防止在不同的gNB-UE链路上同时切换。

在装置20接收到具有经缩放的QoS约束的单个分组的示例中，装置20可以由存储器24和处理器22控制以在SDAP层以常规方式处理分组。例如，URLLC架构可以被利用以99.9999+％的可靠性来传递单个分组。这可以包括PDCP复制、重复或由通信系统决定的其他技术。在另一示例中，装置20可以由存储器24和处理器22控制以将分组的相关的流中的每个流映射到SDAP层中的单独的DRB，每个DRB潜在地使用URLLC架构(例如，PDCP重复)来增加每个路径的可靠性。

根据一些实施例，装置20还可以由存储器24和处理器22控制以将分组的流转发给一个或多个输出端口以用于向一个或多个目的地的传输。

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，某些实施例可以例如通过确保对传入数据的不相关处理来有效地改善面向“外部”可靠性的协议的执行。另外，某些实施例可以将外部可靠性要求转换成内部3GPP QoS要求，如果3GPP系统具有更好的手段来确保数据的QoS，则这可能是相关的。这样，示例实施例可以改善包括例如接入点、基站/eNB/gNB和移动设备或UE在内的网络和网络节点的性能、等待时间和/或吞吐量。因此，某些示例实施例的使用改善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部分代码来实现。

在一些示例实施例中，一种装置可以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操作处理器执行的(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一个或多个计算机可执行组件，当程序运行时，该计算机可执行组件被配置为执行一些示例实施例。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，例程可以作为添加或更新的(多个)软件例程来实现。(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，这些载体或介质可以是能够承载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。根据所需要的处理能力，计算机程序可以在单个电子数字计算机中执行，也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)中包括的硬件或电路系统来执行，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。在又一实施例中，该功能可以被实现为信号，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、设备或相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芯片组，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。

本领域普通技术人员将容易地理解，与所公开的相比，如上所述的示例实施例可以以不同顺序的步骤和/或使用不同配置的硬件元件来实践。因此，尽管已经基于这些示例性优选实施例描述了一些实施例，但是对于本领域技术人员而言很清楚的是，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。因此，为了确定示例实施例的界限，应当参考所附权利要求。