CN114008987A - 时间敏感联网***中通信网络的集成 - Google Patents

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CN114008987A CN201980097662.6A CN201980097662A CN114008987A CN 114008987 A CN114008987 A CN 114008987A CN 201980097662 A CN201980097662 A CN 201980097662A CN 114008987 A CN114008987 A CN 114008987A
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R·S·加内桑
P·罗斯特
C·马克沃特
B·盖伊克
C·曼维勒
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    • H04W40/246Connectivity information discovery
    • HELECTRICITY
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    • H04L41/12Discovery or management of network topologies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

一种由网络代理元件或功能使用的装置,该网络代理元件或功能被配置为进行链路层信息相关处理,该装置包括:至少一个处理电路***,以及至少一个存储器,用于存储将由处理电路***执行的指令,其中至少一个存储器和指令被配置为与至少一个处理电路***一起使该装置至少:从至少一个相邻网络元件或功能接收第一链路层相关信息,以及向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息,以及从至少一个通信网络控制元件或功能接收第三链路层相关信息,以及向至少一个相邻网络元件或功能转发第四链路层相关信息,其中第二链路层相关信息和第四链路层相关信息分别使用第一链路层相关信息和第三链路层相关信息生成,其中从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息通过使用无线通信网络的资源经由无线连接路径至少部分地被执行,其中该装置连接到以下中的一项或为以下中的一项的一部分:通信元件或功能、通信网络控制元件或功能和通信网络数据元件或功能。

Description

时间敏感联网***中通信网络的集成
技术领域
实施例的示例涉及可用于在时间敏感网络(TSN)或基于以太网的***中集成通信网络(诸如基于3GPP标准的无线通信网络)的装置、方法、***、计算机程序、计算机程序产品和(非瞬态)计算机可读介质,并且特别涉及可用于支持在TSN***或基于以太网的***中发现网络拓扑的装置、方法、***、计算机程序、计算机程序产品和(非瞬态)计算机可读介质。
背景技术
背景技术的以下描述可以包括对本公开的实施例的至少一些示例的、但由本公开提供的洞察、发现、理解或公开或关联,连同相关现有技术未知的公开。本公开的一些这样的贡献可以在下面具体指出,而本公开的其他这样的贡献将从相关上下文中显而易见。
本规范中使用的缩写的以下含义适用:
3GPP 第三代合作伙伴计划
4G ***
5G 第五代
5GS 5G***
AF 应用功能
AMF 接入和移动性功能
AUSF 认证服务器功能
BMO 网桥管理对象
BS 基站
CN 核心网络
CNC 集中式网络控制器
CP 控制平面
CPU 中央处理单元
CUC 集中式用户配置器
eNB 演进节点B
ETSI 欧洲电信标准协会
FRER 可靠性的帧复制和消除
gNB 下一代节点B
ID 标识符、标识
IEEE 电气和电子工程师协会
IoT 物联网
LTE 长期演进
LTE-A LTE高级
MIB 管理信息库
MSRP 多个SRP
NEF 网络曝光功能
NF 网络功能
NG 新一代
NRF 网络存储库功能
NW 网络
PCF 策略控制功能
PCP 优先码点
PDU 分组数据单元
QoS 服务质量
RAN 无线电接入网
RAT 无线电接入技术
SIM 订户标识模块
SMF 会话和移动性管理功能
SNMP 简单网络管理协议
SRP 流保留协议
TPMR 二端口MAC重放
TSN 时间敏感联网
UDM 统一数据管理
UE 用户设备
UMTS 通用移动电信***
UP 用户平面
UPF 用户平面功能
VLAN 虚拟局域网
发明内容
根据实施例的示例,提供了例如由网络代理元件或功能使用的装置,网络代理元件或功能被配置为进行链路层信息相关处理,该装置包括至少一个处理电路***,以及至少一个存储器,用于存储将由处理电路***执行的指令,其中至少一个存储器和指令被配置为与至少一个处理电路***一起使装置至少:从至少一个相邻网络元件或功能接收第一链路层相关信息,以及向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息,以及从至少一个通信网络控制元件或功能接收第三链路层相关信息,以及向至少一个相邻网络元件或功能转发第四链路层相关信息,其中第二链路层相关信息和第四链路层相关信息分别使用第一链路层相关信息和第三链路层相关信息生成,其中从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息至少部分地通过使用无线通信网络的资源经由无线连接路径被执行,其中装置连接到以下中的一项或者是以下中的一项的一部分:通信元件或功能、无线通信网络的通信网络控制元件或功能、和无线通信网络的通信网络数据元件或功能。
此外,根据实施例的示例,提供了例如在网络代理元件或功能中使用的方法,网络代理元件或功能被配置为进行链路层信息相关处理,该方法包括:从至少一个相邻网络元件或功能接收第一链路层相关信息,以及向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息,以及从至少一个通信网络控制元件或功能接收第三链路层相关信息,以及向至少一个相邻网络元件或功能转发第四链路层相关信息,其中第二链路层相关信息和第四链路层相关信息分别使用第一链路层相关信息和第三链路层相关信息生成,其中从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息至少部分地通过使用无线通信网络的资源经由无线连接路径被执行,其中该方法在连接到以下中的一项或者是以下中的一项的一部分的实体中实现:通信元件或功能、无线通信网络的通信网络控制元件或功能、和无线通信网络的通信网络数据元件或功能。
根据进一步的改进,这些示例可以包括以下特征中的一个或多个:
-第一链路层相关信息或第二链路层相关信息中的至少一个可以被处理,以及链路层相关信息可以被转换为管理信息库信息,该管理信息库信息能够由管理元件或功能获取以用于网络拓扑发现;
-无线通信网络可以形成用于时间敏感联网***或者基于以太网的联网***的网桥元件,其中无线通信网络的通信元件或功能可以表示网桥元件的一个端点,该网桥元件的一个端点能够与时间敏感联网***或者基于以太网的联网***的至少一个端站或者另一个网桥元件连接,并且无线通信网络的核心网络元件或功能可以表示网桥元件的另一个端点,该网桥元件的另一个端点朝向时间敏感联网***或者基于以太网的联网***的另一个端站或者另一个网桥元件,其中转换器元件或功能可以连接到无线通信网络的核心网络元件或功能、或者转换器元件或功能是无线通信网络的核心网络元件或功能的一部分,并且转换器客户端元件或功能可以连接到通信元件或功能、或者转换器客户端元件或功能是连接到通信元件或功能的一部分,以及其中装置可以连接到以下中的至少一项或者是以下中的至少一项的一部分:转换器元件或功能和转换器客户端元件或功能;
-在转换器客户端元件或功能与转换器元件或功能之间的至少一个会话可以被建立,以用于从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息;
-在无线通信网络的通信元件或功能与至少一个通信网络控制元件或功能之间的至少一个控制信息信令可以被建立,以用于从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息。
-在无线通信网络的通信元件或功能与通信网络数据元件或功能之间的至少一个数据会话可以被建立,以用于从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息;
-由转换器元件或功能和转换器客户端元件或功能提供的通信服务、或者与由转换器元件或功能和转换器客户端元件或功能提供的通信服务不同的自身的通信服务可以被采用,以用于接收和转发链路层相关信息;
-对无线通信网络的透明处理可以进行,其中该装置经由转换器元件或功能或者转换器客户端元件或功能可以连接到通信元件或功能和通信网络数据元件或功能中的至少一个,作为无线通信网络的外部元件,或者集成处理可以进行,其中通过转换器元件或功能或者转换器客户端元件或功能,该装置可以是无线通信网络的通信元件或功能和核心网络元件或功能中的至少一个的内部部分;
-链路层相关信息可以以下中的一项来接收和转发:同步模式,同步模式通过经由转换器客户端元件或功能与转换器元件或功能之间的活动数据会话的直接通信,以及异步模式,异步模式包括将链路层相关信息临时地存储在转换器元件或功能或者转换器客户端元件或功能中,直到转换器客户端元件或功能与转换器元件或功能之间的合适连接可用;
-通过从连接到转换器客户端元件或功能或者作为转换器客户端元件或功能的一部分的装置向转换器元件或功能传输链路层相关信息,或通过从连接到转换器元件或功能或者作为转换器客户端元件或功能的一部分的装置向转换器客户端元件或功能传输链路层相关信息,链路层相关信息的周期性更新可以进行;
-当链路层相关信息的改变被检测到时,以下至少一项可以进行:从连接到转换器元件或功能或者作为转换器元件或功能的一部分的装置向转换器客户端元件或功能传输链路层相关信息,和从连接到转换器客户端元件或功能或者作为转换器客户端元件或功能的一部分的装置向转换器元件或功能传输链路层相关信息;
-通过使用在无线通信网络中定义的控制信令过程,从至少一个相邻网络元件或功能接收或者向至少一个相邻网络元件或功能发送链路层相关信息所需的信息可以从无线通信网络的通信网络控制元件或功能获得;
-通过使用在无线通信网中定义的控制信令过程,通过从至少一个相邻网络元件或功能接收链路层相关信息获得的信息可以被提供给无线通信网络的通信网络控制元件或功能;
-链路层相关信息可以包括链路层发现协议信息,链路层发现协议信息包括设备的媒体访问控制地址信息,该设备连接到网络代理元件或功能或者至少一个相邻网络元件或功能;
-当用于连接至少一个相邻网络元件或功能的端口被声明为活动的时,第四链路层相关信息可以向至少一个相邻网络元件或功能转发;
-无线通信网络可以基于3GPP标准。
此外,根据实施例,提供了例如用于计算机的计算机程序产品,计算机程序产品包括软件代码部分,当所述产品在计算机上运行时,该软件代码部分用于执行上述定义的方法的步骤。计算机程序产品可以包括计算机可读介质,软件代码部分被存储在计算机可读介质上。此外,计算机程序产品可以直接加载到计算机的内部存储器中,和/或能够通过上传、下载和推送过程中的至少一种经由网络传输。
附图说明
下面仅以举例的方式,结合附图对本发明的一些实施例进行说明,在附图中:
图1显示了示出包括指令流的TSN***的示例的图。
图2显示了示出在TSN***架构中部署无线通信网络的示例的图。
图3显示了示出形成TSN网桥的通信网络的配置的图。
图4显示了示出根据实施例的一些示例的用于提供链路层相关信息的配置的图。
图5显示了示出根据实施例的一些示例的使用链路层相关信息支持网络发现的过程的信令图;
图6显示了示出根据实施例的一些示例的使用链路层相关信息支持网络发现的过程的信令图;
图7显示了根据实施例的一些示例的控制处理的流程图;以及
图8显示了根据实施例的一些示例的表示网络代理元件或功能的网络元件或功能的图。
具体实施方式
在过去的几年中,通信网络的不断扩展在世界各地都有发生,例如基于有线的通信网络(诸如综合业务数字网络(ISDN)、数字用户线(DSL))或无线通信网络(诸如cdma2000(码分多址)***)、蜂窝第三代(3G)(如通用移动电信***(UMTS))、***(4G)通信网络或增强型通信网络(例如基于长期演进(LTE)或长期演进高级(LTE-A))、第五代(5G)通信网络、蜂窝第二代(2G)通信网络(如全球移动通信***(GSM)、通用分组无线电***(GPRS)、全球演进增强型数据速率(EDGE))或其他无线通信***(诸如无线局域网(WLAN)、蓝牙或全球微波接入互操作性(WiMAX))。各种组织正在制定电信网络和接入环境的标准或规范,诸如欧洲电信标准协会(ETSI)、第三代合作伙伴计划(3GPP)、高级网络电信和互联网融合服务和协议(TISPAN)、国际电信联盟(ITU)、第三代合作伙伴计划2(3GPP2)、互联网工程任务组(IETF)、IEEE(电气和电子工程师协会)、WiMAX论坛等。
基本上,为了正确建立和处理两个或多个端点(例如,通信站或元件,诸如终端设备、用户设备(UE)或其他通信网络元件、数据库、服务器、主机等)之间的通信,一个或多个网络元件或功能(例如虚拟化网络功能),诸如通信网络控制元素或功能,例如接入点、无线电基站、中继站、eNB、gNB等的接入网络元件,以及例如控制节点、支持节点、服务节点、网关、用户平面功能、接入和移动性功能等的核心网络元件或功能可能被涉及,它们可能属于一个通信网络***或不同的通信网络***。
开发了新的通信***,诸如5G***(5GS),以支持新的商业模式,诸如用于IoT和企业管理网络的商业模式。诸如无人机控制、增强现实和工厂自动化的服务预期被提供。网络灵活性增强支持由网络操作方安装和维护同时由企业管理的独立的企业网络。增强的连接模式和演进的安全性促进了对大规模IoT的支持,预计将包括通过5G网络发送和接收数据的数以千万计的UE。
如上所述,一个用例是工厂自动化,也称为垂直(vertical)行业(即工业4.0)。垂直行业与例如工业工厂等中的离散自动化、过程自动化和智能运输***相关。设计原则涉及多个方面,诸如例如互连(即机器、设备、传感器和人经由IoT相互连接和通信的能力)、信息透明度(即为操作员提供从制造过程中的所有点做出适当的决定所需的有用信息、技术辅助(即辅助***通过综合聚合和可视化信息来支持人类在短时间内做出明智的决定和解决紧急问题的能力,以及网络物理***通过执行一系列任务来物理地支持人类的能力)和分散式的决定(即网络物理***子集做出决策并尽可能自主地执行任务的能力)。
信息物理***应理解为包括物理和计算组件的工程交互网络的***。网络物理控制应用应理解为控制物理过程的应用。自动化中的信息物理控制应用遵循某些活动模式,即开环控制、闭环控制、顺序控制和批量控制
支持网络物理控制应用的通信服务需要超可靠、可信赖且具有高通信服务可用性,并且通常需要低或(在某些情况下)非常低的端到端时延。垂直领域的自动化通信遵循特定的通信模式。这种通信模式的一个示例是周期性确定性通信。
如上所述,在垂直行业等应用中采用的通信***必须满足某些要求,诸如高通信服务可用性和低端到端时延。为了提供此类功能,由IEEE定义的时间敏感联网(TSN)的机制与5GS集成。TSN目前被标准化为工业网络内的通信的机制。一套IEEE 802.1协议(IEEE802.1AS-Rev、802.1CB、802.1Qcc、802.1Qch、802.1Qci、802.1Qcj、802.1CM、802.1Qcp、802.1Qcr、802.1AB)被应用以实现确定性数据传输。
即,TSN(或时间敏感通信(TSC))是指支持具有高可靠性和可用性的确定性通信和/或同步通信的通信服务。它是关于为分组传送提供时延、丢失、分组延迟变化(抖动)和可靠性的界限,其中终端***和中继/传输节点可以严格同步。
目前,在工业中,TSN被用作提供具有确定性容量和延迟的端到端连接的机制。说话者(例如,传感器、控制器)和收听者(例如控制器、执行器)使用电缆通过网桥连接。
图1显示了TSN中涉及的实体。TSN标准化的关键考虑中的一个是拥有一个名为CNC(集中式网络控制器)的集中式实体,它收集说话者端站和收听者端站之间的端到端通信的需求并集中执行调度。网桥使用链路层相关数据,诸如例如使用链路层发现协议(LLDP),了解每个物理端口中网桥的直接网络对等体的连接信息。每个TSN网络域都有一个CNC。此外,可能有多个集中式用户配置器(CUC),其转换端到端通信的要求并将其传送给CNC。此外,CUC负责利用由CNC在调度过程期间计算的传输参数来配置相应的说话者和收听者端站。图1中的实线箭头描述了在说话者和收听者端站之间建立通信中所涉及的主要步骤1至6。
即,根据1),CUC从端站获得流服务质量(QoS)。然后,根据2)CUC向CNC提供流QoS要求。在3)中,CNC计算调度、路径等以满足流QoS要求。在4a)中,CNC使用相应的网桥管理对象为每个网桥提供调度。在4b)中,CNC将流传输信息(Stream Trans Info)通知CUC,流传输信息包含说话者端站需要使用的配置参数,例如目的MAC地址、VLAN ID和PCP字段。它还具有说话者应该在其中传输的传输时间窗口和收听者应该期望在其中接收分组的接收时间窗口。
然后,在5)中,CUC相应地配置端站。同时,如图1中的虚线所示,网络发现过程在相关实体之间(即相邻网桥之间、每个网桥和CNC之间、CNC和CUC之间以及每个站和它所连接的相应网桥之间)运行。之后,在6)中,说话者端站和听者端站之间的传输可以被执行。
需要注意的是,在TSN网络中,网桥是时间感知的。在说话者端站和相应的收听者端站之间可以有一个或多个网桥。在图1中,以两个网桥为例。每个说话者端站可以与一个或多个收听者端站通话,并且每个收听者端站可以收听一个或多个说话者端站。一个通信的收听者端站可以是另一个通信的说话者端站。
在主要目标场景中,触觉工业网络,也称为工业IoT(IIoT)或工业4.0网络,除了工业环境中的有线时间敏感网络(TSN)外,还应用了3GPP技术以提供灵活性(在移动性方面)和可扩展性(在传感器或执行器的数目方面)。
无线设备的引入为***提供了更多的灵活性、成本效益和可扩展性,但需要例如由3GPP定义的无线网络来为通信提供可预测的QoS。TSN和3GPP网络被开发和标准化为两个独立管理的不相交域。
为了将5GS部分实现到TSN中,可以使用一种方法,其中5GS作为TSN网桥出现。基本上,5GS总体上采用QoS框架,其中应用请求QoS属性,然后5GS使用5G QoS框架满足这些QoS属性。当5GS作为TSN网桥出现时,5G***使用已知的5GQoS框架接收与TSN相关的保留请求。5G***然后使用5G内部信令来满足TSN保留请求。
根据实施例的一些示例,TSN端站“A”使用基于3GPP技术(诸如基于5GS的网络)的无线通信服务经由TSN网络的时间敏感通信链路与TSN端站或TSN***“C”通信。为此,引入了表示TT的TSN转换器(TT)和TSN转换器客户端(TTC),作为以透明方式将3GPP网络集成到TSN网络域中的功能。也就是说,对于TSN网络,3GPP网络的无线通信服务类似于TSN网桥,而TSN网络则充当例如到3GPP网络的数据网络。
图2显示了TT(用附图标记90、95表示)及其TTC(用附图标记100表示)的一般概念,以及TSN端站C如何经由由3GPP网络提供的无线连接服务连接到TSN网络。图2对应于图1,但其中一个网桥被嵌入在TT和TTC之间的3GPP网络取代。
在图2中,TSN网络的实体用圆边框表示,3GPP网络的实体用锐边框表示。UE、RAN和CN共同构成了3GPP网络,用虚线框围起来。连接实体的实线表示数据平面,并且虚线表示控制平面。由粗圆框显示的TT和TTC实现了TSN网络和3GPP网络的透明集成。由TT、TTC和3GPP网络组成的圆边框构成了形成在3GPP网络之上的逻辑TSN网桥B。为简单起见,图2中未显示TSN CUC与TSN端站C和A的通信路径。
TSN端站C经由TTC连接到UE。UE负责为TSN端站C建立和处理无线连接服务。无线连接服务除了包含UE和无线电接入网(RAN)之间的无线链路外,还包含必要的核心网络(CN)服务,以提供例如认证、移动性、QoS等。
为了透明地使用无线连接服务并将3GPP网络的特定行为对TSN网络隐藏,反之亦然,可以使用TT转换器功能作为两个域之间的中介,即它理解TSN协议并将TSN CUC和TSNCNC消息以及TSN网络消息映射到3GPP网络的控制平面和用户平面消息,以触发3GPP网络中的对应动作,例如触发建立具有保证QoS的无线连接,反之亦然。此外,TT负责像流量的优先级的强制执行、帧转换、时间门控等的服务,这些服务通常由有线网络中的网桥提供,以保证确定性通信。针对这种观点,TT和TTC分别放在3GPP网络的两侧,网络(CN)侧和UE侧。
TT和TTC在逻辑上是3GPP和TSN网络之间相同转换的一部分,因此,根据实施例的示例,它们不独立地起作用。将它们视为一个实体允许将UE侧的TSN转换器对TSN***隐藏,并使用CN侧的TSN转换器将整个3GPP网络表示为到TSN***的TSN网桥。这尤其简化了TSNCNC和相应TSN CUC的配置和处理。TT执行将TSN协议转换为3GPP命令和过程的主要部分,反之亦然。UE侧的TTC表示CN侧的TT,因此称为TSN转换器客户端。
TSN转换器与TSN网络的集成是通过实现以下来完成:TSN网桥的协议、用于在TSN网桥与另一个TSN以太网网桥或TSN端站A(用户平面流量,也称为数据流量)之间交换消息的TSN以太网协议,以及与用于TSN CNC(控制平面)交换信息的协议。此外,TSN端站C与TSNCUC的相应通信也经由TT及其TTC进行处理。
根据一些示例,3GPP网络接口提供为特定3GPP版本定义的功能集合。因此,TT以及TTC旨在适应相应的新版本。只要不关闭3GPP版本,3GPP就可以引入附加的接口或对接口的适配,甚至新的功能实体,这允许优化或简化TSN网络的通信的相应处理。这种适应的示例是引入新的PDU会话类型“以太网”来处理以太网流量。TT以及TTC对TSN网络隐藏了发布规范。当TSN网络引入新功能和接口修改时,这同样适用于3GPP网络。
图3显示了将TSN网络与3GPP网络(诸如5GS网络)集成的示例实现。3GPP网络中的实体(显示在表示TSN网桥的标记为B的框中)可能是5GS架构产生的功能实体。需要说明的是,对应的示例可以映射到其他3GPP版本或非3GPP无线网络。TSN端站A和C可以是传感器、控制器、执行器或任何其他工业设备,甚至是另一个TSN网桥(传统的或基于无线的)。在图3中,UE被显示为一个分开的实体,然而,UE也可以集成在端站C中或者可以***到TSN端站C中。类似地,TTC也可以是TSN端站C、UE或两者的集成部分。
根据实施例的示例,如图3所示,在5GS网络部分中,为网络功能(NF)和连接NF的参考点定义了协议和参考点。
通常,网络功能可以实现为专用硬件上的网络元件、为运行在专用硬件上的软件实例、或者为在适当平台(例如云基础设施)上实例化的虚拟化功能。
如图3所示,通信元件(诸如UE 10)连接到RAN或接入网络(AN)20以及接入和移动性功能(AMF)50。例如,UE 10还连接到TT元件100,其形成(例如与UE 10一起)朝向TSN端站C的UE侧网桥部分。UE 10表示基于TSN的通信的入口点(UL通信方向)或出口点(DL通信方向)。
RAN 20表示使用NR RAT和/或演进LTE基站的基站(BS或NB),而AN 20是通用基站,包括例如非3GPP接入,例如Wi-Fi。
图3所示的核心网络架构应用于5GS网络,包括各种NF。如图3所示,CN NF包括AMF50、会话管理功能(SMF)40、策略控制功能(PCF)60、网络暴露功能(NEF)70、用户数据管理(UDM)80以及一个或多个用户平面功能(UPF)30。此外,由附图标记200指示,提供了管理实体(M&O),其用于例如管理网络,或表示网络工程工具。
AMF 50提供基于UE的认证、授权、移动性管理等。即使使用多种接入技术的UE(例如UE 10)也基本上连接到单个AMF,因为AMF 50独立于接入技术。
SMF 40根据网络策略建立和管理会话。SMF 40负责例如会话管理,并向UE分配IP地址。此外,它选择并控制用于数据传送的UPF 30。
应当注意,在例如以下情况下UE 10具有多个会话(通信连接)也是可能的:不同的SMF可以分配给每个会话以单独管理它们,并可能为每个会话提供不同的功能。
根据服务类型,UPF 30可以部署在各种配置和位置。UPF 30的功能是例如用户平面的QoS处理、分组路由和转发、分组检查和策略规则强制执行、流量统计和报告。
PCF 60提供了包含网络切片、漫游和移动性管理的策略框架,类似于4G网络中的策略和计费规则功能。
UDM 80存储并提供UE 10的订阅数据(类似于4G网络中的归属订户服务器(HSS)),以及网络切片特定信息。
NEF 70用于向AF暴露网络能力和事件
此外,提供了应用功能(AF)90、95。AF 90、95充当去往和来自TSN***A(例如,AF90用于CP信令,AF 95用于UP信令)的TSN转换器(TT)。基本上,AF 90、95向PCF 60提供关于分组流的信息以支持QoS。基于该信息,PCF 60确定关于移动性和会话管理的策略,以使AMF50和SMF 40正常操作。
在根据图3的配置中,AF 90、95形成朝向TSN***A的网络侧网桥。因此,AF 90、95表示用于基于TSN的通信的入口点(DL通信方向)或出口点(UL通信方向)。类似地,如上所述,例如,TTC100形成朝向TSN端站(或另外的网桥)C的设备或UE侧网桥部分。
如图3所示,NF通过所谓的参考点(N1到N33)连接。参考点N1到N33的这种表示用于说明如何开发数据流。例如,N1被定义为在UE 10和AMF 50之间携带信令。RAN/AN 20和AMF50之间连接的参考点被定义为N2,并且RAN/AN 20和UPF 30之间的参考点被定义为N3。参考点N11定义在AMF 50和SMF 40之间,使得SMF 40可由AMF 50控制。参考点N4由SMF 40和UPF30使用,使得UPF 30可以使用由SMF 40生成的控制信号来设置,并且UPF 30可以将其状态报告给SMF 40。参考点N9是不同UPF之间连接的参考点。参考点N15和N7被定义为相应地将PCF 60连接到AMF 50和SMF 40,使得PCF 60可以相应地将策略应用到AMF 50和SMF 40。定义参考点N8和N10是因为AMF 50和SMF 40相应地需要UE 10的订阅数据。参考点N5被定义为用于AF 95和PCF 60之间的连接,并且参考点N6被定义为用于UPF 30和AF90之间的连接。参考点N33用于NEF 70和AF 95之间的连接。
在图3所示的配置中,TT 90、95和TTC 100作为两个域之间的中介,即TSN转换器理解TSN协议和3GPP协议,并将TSN命令和消息映射到提供5G的3GPP网络中的对应动作和消息中,反之亦然。
根据一些示例,TSN转换器区分了两种关键类型的信息消息:
1)为了与移动网络术语的命名约定保持一致,我们在下文中用术语控制平面(CP)(也参见图3)表示TSN网络的网络配置相关消息。CP消息,例如LLDP消息在3GPP网络中被转换为对应的控制平面消息和过程。控制平面消息和过程用于建立例如分组数据单元(PDU)会话或服务流,并为PDU会话内的服务流提供例如所需的QoS参数。TSN转换器具有到核心网络(CN)的相应3GPP功能实体的接口,例如在图3的5G网络的PCF60中,它直接或间接地与另外的3GPP CN功能实体(如SMF40和AMF 50)交互。从3GPP网络的角度来看,TSN转换器充当应用功能(AF),并使用N5接口。此外,TSN转换器导出由其TSN转换器客户端和AF和/或PCF提供的信息,以充当TSN网络中的TSN网桥。一个典型的示例是TSN网桥用于与TSN网络互操作所需要的LLDP。
备选地,可以使用其他选项在3GPP CN和TSN转换器之间进行交互。例如,根据实施例的示例,当需要认证和授权特征时,TSN转换器向NEF 70提供接口(N33)。备选地,可以创建3GPP域中的新功能实体,其以标准化方式提供TSN转换器的功能。SBI(基于服务的接口)也可用于实现与TSN转换器功能的接口。
2)对于端站C和经由TSN***A连接的端站之间的数据的传输,TSN转换器具有到UPF 30的接口和到连接到TSN端站的TSN网桥的对应接口,其在下面由术语用户平面(UP)表示,再次与3GPP网络中应用的术语保持一致。在图3中,TSN转换器的UP充当到3GPP网络的数据网络。另一方面,对于相邻的TSN网桥和对于CNC,它看起来像TSN网桥。关于用户平面功能,根据实施例的一些示例,TSN转换器供应以下功能:
a.从在UPF 30处接收的IP分组中移除报头信息并创建对应的TSN分组
b.将在特定PDU会话中接收的分组映射到要从对应出口端口传输的分组
c.取决于给定PDU会话的QoS流,将分组放入特定端口的对应优先级队列中
d.基于由CNC指定的门控制列表,它应通过出口端口传输来自不同队列中的一个队列的分组。门控制列表指定来自指定优先级队列的分组可以在特定出口端口传输的时间间隔。
e.如果分组延迟到达,使得当前间隔中该分组的门控制已经关闭,则该分组将被丢弃并且不传输。
f.应在传输间隔之间引入保护带
g.应抢占在先前时间间隔开始其传输的以太网分组,以使端口可用于调度在当前时间间隔传输的分组。
当TSN分组到达TSN转换器入口端口时,应执行类似的转换。优先级队列应在转换器或转换器客户端或两者处实现。
TSN转换器的UP部分实现为:
a.具有扩展TSN功能的UPF:在这种情况下,UPF和TSN转换器UP两者都在一个单个盒子内,并且UPF协议和TSN协议之间的中介在内部执行,如图3中所示,或者
b.UPF和TSN转换器UP作为两个分开的实体:在这种情况下,它们之间的接口是专有接口,或者由3GPP定义的N6接口被扩展以支持TSN能力。
与TSN转换器类似,CP和UP转换由TSN转换器客户端执行。TSN转换器客户端表示TSN转换器工作,使TSN转换器客户端、3GPP网络和TSN转换器一起看起来是TSN网络和TSN端站C的TSN网桥。TSN转换器客户端向TSN端站C提供阻塞的安全端口,以便TSN端站C可以向TSN CNC发送认证相关消息。
以下功能由TSN转换器(TT 90、95)及其TTC 100与3GPP网络一起提供,以实现TSN网络中的透明集成:
1.使TT及其TTC能够在3GPP网络中使用预定义的QoS参数(例如5G QoS指示符(5QI))集合来发起PDU会话和QoS流,用于在TSN转换器客户端和TSN转换器之间交换信息。
PDU会话和相应的QoS流用于在以下之间传送信息:
[1]TSN端站C和TSN CUC(例如认证和授权)
[2]TT及其TTC(例如LLDP)
[3]TSN端站C和其他TSN端站(例如从传感器到控制器的测量数据)
2.连接到TTC的UE 10基于标准化的3GPP认证和授权过程建立到3GPP CN域的无线连接。连接到UE 10的TTC 100可以提供附加凭证,该附加凭证允许检查UE 10和TTC 100是否一起被授权建立无线连接。可选地,TTC 100提供被添加到凭证的连接的TSN端站C的另外的凭证。
3. 3GPP网络允许利用预定义的QoS参数集合(例如5QI)为现有和/或新PDU会话建立附加的PDU会话和QoS流,该QoS参数集合由策略控制功能PCF控制,可选地考虑由TSN转换器及其TSN转换器客户端提供的关于所需的最小或平均吞吐量、流量模式(例如循环数据)、最大或平均允许丢包、最大或平均时延和抖动的信息。典型的PDU会话将定义最大延迟(10ms)和另外的信息,其需要以高概率(99.999%)和最小保证比特率(小于1Mbps)来保证。该信息可以从包含TSN CUC、TSN CNC、TSN端站A和/或TSN端站B的TSN网络提供的信息中得出。
4.TT 90、95及其TTC 100支持链路层发现协议(LLDP)并参与由TSN CNC执行的网络发现过程。PDU会话和QoS流表示UE10和UPF 30之间的连接。该信息被映射到TSN网桥管理对象(BMO)的参数,其然后由TT 90、95报告给TSN CNC。
5.TT 90、95及其TTC 100具有以下功能中的至少一个:
[1]将来自TSN网络和TSN端站的控制平面信息映射到3GPP控制平面信息;
[2]将来自TSN网络和TSN端站的控制平面信息映射到TT与其TTC之间交换的信息;
[3]将控制平面信息从3GPP网络映射到TT与TTC之间、以及TSN网络与TSN端站之间交互的信息;
[4]TSN用户平面的处理,包括出口端口和入口端口的时间门控;
[5]TSN网络中时间同步的处理;
[6]TSN端站的接入控制。
6、3GPP网络可以为连接到TTC的UE 10提供多个PDU会话以实现3GPP网络中的至少一个无线连接。每个PDU会话可能包含多个QoS流,并为每个流定义了QoS参数集合。TT及其TTC将每个QoS会话及其QoS参数映射到TSN网桥管理对象(BMO)的参数,并将它们报告给TSNCNC,以允许为计算的调度的更灵活的选项。
如上所述,网络和UE侧的TSN转换器功能包括需要支持的功能集合,例如通过转换器的专有实现或通过无线网络(如5GS)本地实现。此类功能包括:TSN帧关于调度或其他附加TSN网桥功能(如IEEE 802.1Qcc中定义)的转发和排队、可靠性的帧复制和消除(FRER)、支持非TSN感知端站等。
在这些功能中,一个是层2过程和协议信息处理(LLDP、SRP、MSRP)。特别地,LLDP(链路层发现协议)是TSN操作的先决条件,尤其是在TSN的“完全集中式”和“集中式网络/分布式用户”配置模型中。在这种情况下,作为TSN操作的第一步,TSN CNC需要通过读取按照LLDP过程创建的管理对象(例如BMO)来发现网络拓扑。
通常,LLDP用作网络管理和监测应用中的一个组件。利用LLDP收集的信息可以存储在设备管理信息数据库(MIB)中并进行查询。可以通过抓取主机并查询此数据库来发现启用LLDP的网络的拓扑。可以获取的信息包括***名称和描述、端口名称和描述、IP管理地址、***能力(交换、路由等)、MAC信息等。
LLDP信息由设备从每个接口发送,例如在特定触发时或以固定间隔,例如以帧的形式,诸如以太网帧。
LLDP在TSN端站和参与TSN通信的每个端口上的网桥中运行。LLDP在单个点对点网络连接上操作。每个链路伙伴根据IEEE 802.1AB向其直接对等方发送LLDP消息。接收实体存储关于其对等方的信息,并使用IEEE 802.1AB中定义的管理对象向CNC暴露此信息。CNC通过从网络中的所有网桥读取此类管理对象来构建对网络拓扑的全面视图。
如上所述,为了使3GPP网络表现得像一个网桥,LLDP在UE侧和网络侧发现的信息必须始终与提供给其他网络实体(如CNC)的信息保持一致。但是,当前的无线通信网络(诸如3GPP 5GS)不支持此功能和相关联的过程。
如结合图2和图3所描述的,解释了3GPP网络如何与TSN网络透明集成,即3GPP网络被建模为TSN网桥(也称为“3GPP网桥”)。TSN网络可以以通常的方式(例如在IEEE 802.1Q规范中定义)与该网桥交互,使得3GPP网络以透明的方式向TSN网络提供无线连接***。
当使用网桥模型选项将3GPP与TSN集成时,必须支持TSN操作必不可少的LLDP和拓扑发现。这包括发现连接到UE/TSN转换器客户端的端站/IO设备,并将此类信息提供给TSN转换器(网络侧),进而提供给CNC。
因此,需要提供措施,允许向CN实体用信号发送链路层相关信息,诸如LLDP信息,特别是连接到UE的终端设备的MAC地址,并最后向允许提供给TSN网络(例如CNC)的应用功能暴露这样的信息。
在下文中,将使用基于用于通信网络的3GPP标准的通信网络架构(诸如5G/NR)作为可以应用实施例的示例的通信网络的示例来描述不同的示例性实施例,而不将实施例限制为这样的架构。对于本领域技术人员来说很清楚的是,这些实施例还可以应用于移动通信原理与TSN通信集成的其他类型的通信网络,例如,Wi-Fi、全球微波接入互操作性(WiMAX)、
Figure BDA0003418263830000201
个人通信服务(PCS)、
Figure BDA0003418263830000202
宽带码分多址(WCDMA)、使用超宽带(UWB)技术的***、移动自组织网络(MANET)、有线接入等。此外,在不失一般性的情况下,实施例的一些示例的描述涉及移动通信网络,但是本公开的原理可以扩展并应用于任何其他类型的通信网络,诸如有线通信网络。
以下示例和实施例应理解为仅作为说明性示例。尽管本说明书可能在若干位置提及“一个(an)”、“一个(one)”或“一些”示例或实施例,但这并不一定意味着每个这样的引用都与相同的(多个)示例或(多个)实施例相关,或者该特征仅适用于单个示例或实施例。不同实施例的单个特征也可以组合以提供其他实施例。此外,如“包括(comprising)”和“包括(including)”的术语应理解为不限制所描述的实施例仅由已涉及的那些特征组成;这样的示例和实施例还可以包含尚未具体涉及的特征、结构、单元、模块等。
包括实施例的一些示例适用的移动通信***的(电信)通信网络的基本***架构可以包括一个或多个通信网络的架构,该一个或多个通信网络的架构包括(多个)无线接入网络子***和(多个)核心网络。这种架构可以包括一个或多个通信网络控制元件或功能、接入网络元件、无线电接入网络元件、接入服务网络网关或基站收发器,诸如基站(BS)、接入点(AP)、NodeB(NB)、eNB或gNB、分布式或集中式单元,它控制相应的覆盖区域或(多个)小区,与一个或多个通信站(诸如通信元件、用户设备或终端设备,如UE),或具有类似功能的其他设备(诸如调制解调器芯片组、芯片、模块等),其也可以是能够进行通信的站、元件、功能或应用的一部分(诸如UE)、可在机器对机器通信架构中使用的元件或功能、或作为分开元件附加到能够进行通信的这样的元件、功能或应用等,能够经由一个或多个通信波束经由一个或多个信道以在多个接入域中传送多种类型的数据。此外,可以包括核心网络元件或网络功能,诸如网关网络元件/功能、移动性管理实体、移动交换中心、服务器、数据库等。
所描述的元件和功能的一般功能和互连,也取决于实际网络类型,是本领域技术人员已知的,并且在相应的说明书中进行了描述,从而在本文中省略对其的详细描述。然而,应当注意,可以采用若干附加网络元件和信令链路来进行去往或来自元件、功能或应用的通信,例如通信端点、通信网络控制元件,诸如服务器、网关、无线电网络控制器,以及相同或其他通信网络的其他元件,除了在下文中详细描述的那些之外。
在实施例的示例中考虑的通信网络架构也能够与其他网络通信,诸如公共交换电话网络或因特网。通信网络还能够支持对虚拟网络元件或其功能的云服务的使用,其中需要注意的是,电信网络的虚拟网络部分也可以由非云资源提供,例如内部网络等。应当理解,接入***、核心网络等的网络元件和/或相应功能可以通过使用适合这种用途的任何节点、主机、服务器、接入节点或实体等来实现。通常,网络功能可以实现为专用硬件上的网络元件、运行在专用硬件上的软件实例、或者作为在适当平台(例如云基础设施)上实例化的虚拟化功能。
此外,网络元件(诸如通信元件,如UE、终端设备)、控制元件或功能(诸如接入网元件,如基站(BS)、gNB)、无线电网络控制器、核心网络控制元件或功能(诸如网关元件)、或其他网络元件或功能,如本文所述、以及任何其他元件、功能或应用,可以由软件实现,例如通过计算机的计算机程序产品和/或通过硬件。为了执行它们相应的处理,对应地使用的设备、节点、功能或网络元件可以包括控制、处理和/或通信/信令功能所需的若干部件、模块、单元、组件等(未示出)。这样的部件、模块、单元和组件可以包括例如一个或多个处理器或处理器单元,包括一个或多个用于执行指令和/或程序和/或用于处理数据的处理部分、存储或存储器单元或用于存储指令、程序和/或数据的部件、用作处理器或处理部分等的工作区(例如ROM、RAM、EEPROM等)、用于通过软件(例如软盘、CD-ROM、EEPROM等)输入数据和指令的输入或接口部件、用于向用户提供监测和操作可能性的用户接口(例如屏幕、键盘等)、用于在处理器单元或部分的控制下建立链路和/或连接的其他接口或部件(例如有线和无线接口部件、包括例如天线单元等的无线电接口部件、用于形成无线电通信部分的部件等)等等,其中形成接口的相应部件,诸如无线电通信部分,也可以位于远程站点(例如无线电头或无线电台等)。需要说明的是,在本说明书中,处理部分不应仅被视为表示一个或多个处理器的物理部分,还可以被视为由一个或多个处理器执行的所指处理任务的逻辑划分。
应当理解,根据一些示例,可以采用所谓的“液体”或灵活的网络概念,其中网络元件、网络功能或网络的另一实体的操作和功能可以以灵活的方式在不同的实体或功能执行,诸如在节点、主机或服务器中。换言之,所涉及的网络元件、功能或实体之间的“分工”可能因情况而异。
图4显示了示出根据实施例的一些示例的用于提供链路层相关信息的配置的图。
基本上,实施例的示例与充当至少一个网络代理元件或功能的机制或装置有关,诸如充当TSN或其他基于以太网的网络的网桥的无线通信网络的LLDP代理,诸如结合图3描述的3GPP网桥/5GS网桥,其中在设备(例如端点设备、其他网桥元件等)和网络代理元件或功能之间交换链路层相关信息,诸如LLDP信息,其中至少部分无线通信网络中的无线连接路径(诸如空中接口)用于将LLDP信息传送到相关的网络元件或功能。
即,如图4所示,连接的网络元件410连接到UE(例如图3的UE 10))并提供(或接收)LLDP信息,连接的网络元件410例如表示图3中的TSN端站C、另一个网桥或另一个LLDP代理,该LLDP信息在位于或连接到UE的LLDP代理420处接收(或从其发送)。LLDP代理420经由传送路径430(例如图3中的3GGP网桥B)与网络代理元件或功能(即LLDP代理)440通信,其位于例如在3GPP网络的核心网络元件或功能或AF中。传送路径430的一部分是无线通信连接,例如UE到RAN的空中接口。LLDP代理440与网络元件连接,例如LLDP管理器(例如CNC)450,或具有另一个网桥元件450等。LLDP代理440被配置为例如将LLDP信息转换成由LLDP管理器450可获取的信息,诸如BMO。
根据一些实施例,由于位于一个或多个UE的端口与网络侧的无线连接,该装置位于网络侧,具有以下功能。
根据实施例的一些示例,装置(例如,LLDP代理440)允许从相邻网络元件(例如位于410或450的端站、网桥元件)或连接到网络侧端口的LLDP代理接收LLPD信息,并且从相邻网络元件(例如端站、网桥元件)或连接到UE侧的端口的LLDP代理接收LLPD信息;此外,根据实施例的示例,LLDP信息被转换为LLDP MIB信息,该LLDP MIB信息被报告给LLDP管理器,例如CNC。
此外,根据实施例的一些示例,该装置允许生成3GPP网桥/5GS网桥的LLPD信息并将该LLDP信息转发到连接到网络侧的端口和UE侧的端口的相邻网络元件(例如,端站或LLDP代理410和网桥元件等450)。
此外,根据实施例的一些示例,该装置可以使用由转换器元件或功能(诸如TSN转换器(TT)及其TSN转换器客户端(TTC))提供的通信服务来传送LLDP信息,或者提供自身的通信服务。在后一种情况下,装置的客户端功能(LLDP代理)部署在UE处,例如支持与结合图3描述的示例为TT及其TTC定义的相同的信息传送功能。
此外,根据实施例的一些示例,该装置可以使用转换器元件或功能(例如,TT及其TTC)和装置客户端作为代理功能来转发和接收LLDP信息,即使在例如在TT及其TTC之间或装置和装置客户端之间的无线连接暂时不可用的情况下。
应当注意,根据实施例的一些示例,该装置可以与转换器元件或功能(例如,TT)共同位于或者被集成为转换器元件或功能(例如,TT)的一部分,其中可以支持同步和异步模式中的至少一个。
同步模式意味着链路层相关信息(例如LLDP信息)需要活动的无线连接以在装置和相邻网络元件(例如LLDP代理)之间传送实际的LLDP信息,相邻网络元件连接到由位于UE处的转换器元件或功能(例如TTC)提供的端口。此外,根据实施例的一些示例,同步模式还意味着活动数据会话用于TT和TTC之间的直接通信。
另一方面,异步模式意味着链路层相关信息(诸如LLDP信息)临时存储在TTC/装置客户端,链路层相关信息由转换器客户端元件或功能(例如TTC/装置客户端)接收或必须提供给连接到UE的端口的相邻网络元件或LLDP代理(即TTC)。当被授权传送LLDP信息的无线连接或会话是活动的时,来自相邻网络元件或LLDP代理的临时存储信息被转发到装置,并且TTC/装置客户端更新临时存储的LLDP信息。然后,TTC/装置客户端将通知相邻网络元件或LLDP代理,考虑与相邻LLDP代理交换LLDP信息的配置。此外,根据实施例的一些示例,异步模式还意味着由功能的转换器客户端元件(例如,TTC/装置客户端)接收的链路层相关信息(诸如LLDP信息)被临时存储在TTC/装置客户端,并且当被授权传送LLDP信息的合适连接或会话在TTC和TT之间是活动的时,例如,来自相邻网络元件或LLDP代理的临时存储信息被转发到TT。
根据实施例的一些示例,在装置使用TT及其TTC的情况下,当无线连接可用时,TT通知装置,或者将TT扩展为临时存储来自连接到TTC的相邻的LLDP代理的装置的LLDP信息。LLDP信息的临时存储可以配置为在不转发时重写以优化无线资源使用,或者可以存储在缓冲区中以使用标准排队方法(例如先进先出)转发。
根据实施例的一些示例,过程和装置对于无线网络(例如,3GPP/5GS网络)可以是透明的。也就是说,该机制充当数据网络服务。备选地,该机制可以是无线网络(例如3GPP/5GS网络)的集成部分,即它使用3GPP功能和过程来传送LLDP信息。后一种选项需要修改现有过程或在无线网络中引入新过程。
图5显示了示出根据实施例的一些示例的使用链路层相关信息支持网络发现的过程的信令图。具体地,图5涉及以透明方式在无线网络中实现该机制的情况,诸如图3所示的3GPP/5GS网络,其中图4所示的LLDP代理元件或功能420和440被实现为转换器元件或功能的一部分,具体地,例如,如图3所示的TT和TTC的一部分。
基本上,在结合图5描述的示例中,LLDP过程、用于通信的端口和3GPP网桥的对应MAC地址对3GPP网络是透明的。TT的LLDP功能保持在3GPP网络的外部,负责处理由3GPP网桥供应的端口以及与相邻网络实体的LLDP过程。TT在网络侧实现网桥端口,并且在网络侧网桥端口上执行LLDP过程。它与UE侧的TTC进行通信以实现UE侧的网桥端口,并与UE侧连接的设备或网桥执行LLDP过程(直接由TT或由TTC)。为此,根据本示例,通过3GPP网络在TT和TTC之间建立默认会话(尽力而为流量),即在UE和分别与TTC和TT相关联的CN元件或功能(例如UPF)之间建立一个或多个PDU会话。
为了启用此过程,执行以下过程,如图5所示。
首先,在S51中,将哪个TT和哪个TTC是网桥的一部分的信息存储在数据库中。即,M&O元件或功能(例如图3中的M&O 200)将UE-UPF(即TTC-TT)对存储到数据库中,例如,其是***被实现的网络环境的管理实体,诸如工业网络或3GPP网络的管理实体或工业网络中使用的网络工程工具。随后,M&O功能将5GS网桥端口分配给切片的(多个)对应TT(网络侧)和TTC(UE侧)。这也创建了TT和(多个)TTC之间的初始关联,即S52中M&O将3GPP网桥的UE侧和网络侧端口的MAC地址配置给TT。
作为初始设置的一部分,在S53中,TTC请求或触发UE建立PDU会话,以与分配的TT连接。例如,这结合在S54中开始的UE注册过程来执行。原因是分配的TT最初不为UE所知。因此,TTC在S55中连接到例如在TTC中预配置的默认的TT主机,以便请求提供请求TTC的正确TT。在S56中,TT主机接入数据库DB并在S57中向请求的TTC报告正确的TT。当知道要连接的正确TT时,TTC请求UE建立至少一个PDU会话,以能够建立与分配的TT的连接(在S58中)。在该上下文中,UE请求AMF与连接到TT的适当UPF建立PDU会话。
一旦TT和TTC之间的连接建立,在S59中,TT向TTC通知由TT供应的端口的数目和对应的端口MAC地址。此过程周期性地或基于触发执行。
取决于TTC提供的端口的数目,TTC请求UE建立单个或多个PDU会话,例如每TTC端口一个PDU会话(S60)。
需要注意的是,TT还用于为TTC执行LLDP提供辅助信息。例如,TT向TTC提供所需的LLDP信息,以便TTC生成LLDP帧,并在S62中将其提供给相邻元件(例如端站)。可选地,TT生成端口特定的LLDP帧并将这些帧提供给TTC,以在网桥的UE侧的对应端口上传输(也在S62中)。需要注意的是,TT在S61中向与TT侧连接的网络元件(或网桥)提供LLDP信息。
在S63中,TT在管理对象(例如BMO)中输入LLDP参数。此外,在S64中,接收的关于相邻网络节点的端口信息,特别是通过LLDP获得的由TTC供应的端口的另一端所连接的设备的MAC地址,通过使用建立的PDU会话发送给TT。
LLDP管理器(例如CNC)可以经由S63中的管理接口接入BMO。
在TSN中,LLDP在网络节点之间周期性地执行。当在TT接收来自连接的网桥或端站的LLDP消息时,在S65中,在BMO中更新LLDP参数。此外,当在TTC端口中的一个端口上接收来自连接的网桥或端站的LLDP消息(S67)并且在S68中检测到变化时,在S69中向TT发送LLDP参数的更新;也就是说,只有在接收的LLDP参数发生变化时才进行更新。以此方式,可以减少用于通过无线网络传输LLDP相关消息的网络资源。
例如,在S70中,改变后的LLDP参数由TT在BMO中更新,以便可由CNC获取。
在上述示例中,网络侧的TT被选择为主机,而UE侧的TTC被选择为客户端。这是因为假设TT具有到CNC的管理接口。然而,根据其他示例,这种布置可以是相反的。
图6显示了示出根据实施例的一些示例的用于使用链路层相关信息支持网络发现的过程的信令图。具体地,图6涉及以集成方式在无线网络中实现该机制的情况,诸如图3所示的3GPP/5GS网络,其中图4所示的LLDP代理元件或功能420和440被实现为转换器元件或功能的一部分,具体地,例如,如图3所示的TT和TTC的一部分。
也就是说,根据本示例,3GPP 5GS知道由UE和核心网络元件或功能供应的端口,例如UPF。例如,TTC是UE的一部分,TT的LLDP功能是UPF的一部分,如图6所示。在每个端口上,UE和UPF都能够与相邻TSN实体执行LLDP。因此,3GPP网络知道连接到UE和UPF的TSN端站或网桥端口。在本示例中,在3GPP网络内描述了信令机制的特定示例,允许支持网络发现过程并使3GPP网络能够知道连接到3GPP网桥的设备。
根据本示例,管理实体(例如,图3的M&O实体200)配置关于由3GPP 5GS供应的端口的数据库(诸如UDM)。端口信息被分发到UE和UPF,例如在初始设置过程期间,如UE到网络的注册。在执行LLDP后,从相邻TSN实体获得的参数(即,哪些端站/网桥连接到UE和UPF的哪个端口)在网络的中心点收集,例如在核心网络元件或功能(如PCF)中。PCF可以经由3GPP提供的接口由非3GPP功能元件(如应用功能(AF))接入。
为了启用该过程,执行以下过程,如图6所示。
与图5的过程类似,在S80中,将哪些TTC和TT形成网桥的信息存储在数据库中。在这种情况下,可以使用3GPP网络中的UDM来存储此信息。此外,由每个TTC(UE)和每个TT(UPF)提供的端口及其对应的MAC地址也存储在UDM中。例如,端口信息可以是SIM卡特定的,因此它独立于用于建立无线连接的设备。也就是说,M&O将由UE和UPF执行LLDP所需的信息存储到由UE和UPF供应的端口的UDM MAC地址中,例如3GPP网桥是MAC网桥还是TPMR网桥等等。此外,M&O实体向UDM通知UE和UPF的端口集以及形成网桥/切片的UE和UPF。
在S81中,UE在网络上注册。在初始注册期间,根据本示例,UE请求由该UE要供应的端口的数目和MAC地址。在S82中,中央实体负责协调LLDP机制(例如AMF)从UDM中获取对应的信息,并在S84中通过控制信令的方式将其提供给UE,例如作为注册响应消息的一部分。此外,中央实体(即本例中的AMF)还获取该UE可能连接的UPF的端口和MAC地址,并在S83中为这些UPF配置对应的端口地址。
可选地,UE按照3GPP中的定义进行注册、并且查看UE类型的AMF意识到它是工业UE是可能的。然后,AMF从UDM获取上述信息并通知UE和UPF。需要注意的是,当计划连接到该UPF的第一个UE被注册时,UPF只需要被告知端口的数目和MAC地址一次。
接下来,中央实体(即本示例中的AMF)触发UE在UE和UPF之间建立一个或多个PDU会话(参见S85)。只有在PDU会话建立后,端口才被定义为活动的。因此,PDU会话的确认被用作激活端口的触发。端口激活前,端口从在另一端上连接的设备接收LLDP帧,但UE/UPF不响应。至少需要一个已建立的PDU会话,以确保当端口是活动的时,至少可以通过它传输尽力而为的流量。也就是说,根据实施例的示例,当用于连接相邻网络元件或功能的端口被声明为活动时,链路层相关信息(例如LLDP信息)被转发到相邻网络元件或功能。但是需要注意的是,为了收集LLDP参数,这不是必须的。
一旦端口被激活,UE和UPF就参与与邻近网络元件的LLDP过程(参见S86和S87)。从LLDP帧中,UE/UPF了解连接到端口的设备。该信息在S88中通过控制信令(诸如注册更新或PDU会话更新消息)发送到中央实体。中央实体从所有UE和UPF(参见S90)收集信息并将它们存储在外部应用可接入的地方,例如PCF。
在S89中,CNC通过从AF的TT功能读取BMO(例如,由TT生成)来请求信息。在S91中,AF接入连接的设备的MAC地址和对应的端口,例如通过N5接口。也就是说,外部应用可以周期性地向PCF查询拓扑信息。备选地,只要网络拓扑发生变化,PCF就可以主动通知应用。
在S92中,请求的信息(BMO)被提供给CNC。
需要注意的是,如上所述,LLDP可以被配置为在网络节点之间周期性地执行。当在S93中在TT(UPF)处接收来自连接的网桥或端站的LLDP消息时,在S97和S98中,在PCF中更新LLDP参数。此外,当在TTC端口中的一个上接收来自连接的网桥或端站的LLDP消息(S94)并且在S95中检测到变化时,LLDP参数(连接的端站和网桥端口的MAC地址)的更新在S96中发送到TT,例如作为注册更新。在S99中,当从LLDP信息得出的网络拓扑发生变化时,对应地通知AF(S100)。然后,类似于S91,连接设备和端口的MAC地址可以由AF经由N5接口接入。
因此,例如,改变后的LLDP参数由TT在BMO中更新,以便可由CNC获取。
根据实施例的示例,仅当接收的LLDP参数发生变化时才进行对应的更新。
应当注意,在结合图5和图6描述的两个示例中,数据库可以被配置为存储切片特定信息。例如,存储属于给定切片的端口的列表、TT-TTC对。此信息可用于建立PDU会话和执行LLDP。
图7显示了根据实施例的一些示例由网络代理元件或功能(例如,图4中指示的LLDP代理元件或功能)执行的处理的流程图,其根据本公开的实施例的示例进行处理控制。根据实施例的示例,结合无线通信网络进行以下过程,诸如无线通信网络基于3GPP标准。
在S500中,从至少一个相邻网络元件或功能(例如图4中的端站410)接收链路层相关信息,特别是第一链路层相关信息,诸如LLDP信息。基于该信息,将(第二)链路层相关信息(例如LLDP信息)提供给至少一个通信网络控制元件或功能,例如CN网络元素,如AMF、UPF、PCF或AF(图4中的LLDP代理440)。需要注意的是,第一和第二链路层相关信息可以彼此相同或不同。
在S510中,链路层相关信息,例如从至少一个通信网络控制元件或功能(CN网络元件,如AMF、UPF、PCF或AF(图4中的LLDP代理440))接收第三链路层相关信息(例如LLDP信息),其中在此基础上,第四链路层相关信息被转发到至少一个相邻网络元件或功能(例如到图4中的端站410)。
根据实施例的示例,分别使用第一和第三链路层相关信息生成第二和第四链路层相关信息。此外,第二和第三链路层相关信息从通信网络控制元件或功能的接收和向通信网络控制元件或功能的转发通过使用无线通信网络的资源至少部分地经由无线连接路径来执行(例如,图4中的传输430的一部分是无线的)。
该处理在连接到以下中的一个或者是以下中的一个的一部分:通信元件或功能(例如UE 10)、通信网络控制元件或功能(例如UPF 30)、和通信网络数据元件或功能(例如AF 90/95)。
在S520中,第一或第二链路层相关信息中的至少一个被处理并转换成管理信息库信息(MIB,例如BMO),该管理信息库信息可由用于网络拓扑发现的管理元件或功能(例如图4中的CNC 450)获取。
根据实施例的一些示例,无线通信网络形成TSN***或者基于以太网的联网***的网桥元件,其中无线通信网络的通信元件或功能表示网桥元件的一个端点,该网桥元件的一个端点能够与TSN或者基于以太网的联网***的至少一个端站或者另一网桥元件连接,并且无线通信网络的核心网络元件或功能表示网桥元件的另一个端点,该网桥元件的另一个端点朝向时间敏感联网***或基于以太网的联网***的另一个端站或者另一个网桥元件。转换器元件或功能(例如TT 90、95)连接到无线通信网络(例如UPF、AMF等)的核心网络元件或功能或是其一部分,并且转换器客户端元件或功能(例如TTC 100)连接到通信元件或功能(例如UE 10)或是其一部分。然后在连接到转换器元件或功能和转换器客户端元件或功能中的至少一个或为其一部分的实体中进行处理。
此外,根据实施例的示例,在转换器客户端元件或功能与转换器元件或功能之间的至少一个数据会话被建立,以用于从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息(参见例如图5和6)。
此外,根据实施例的示例,在无线通信网络的通信元件或功能与至少一个通信网络控制元件或功能之间的至少一个控制信息信令被建立,以用于从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息。
此外,根据实施例的示例,在无线通信网络的通信元件或功能与通信网络数据元件或功能(例如AF)之间的至少一个数据会话被建立,以用于从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息。
根据实施例的一些另外的示例,由转换器元件或功能和转换器客户端元件或功能提供的通信服务被采用(例如,结合图5描述的处理,透明方法),以用于接收和转发链路层相关信息。
备选地,不同于由转换器元件或功能和转换器客户端元件或功能提供的通信服务的自身的通信服务可以被采用(例如,如结合图6的处理所描述的,集成方法),以用于接收和转发链路层相关信息。
此外,根据实施例的示例,对无线通信网络的透明处理被进行,其中处理由经由转换器元件或功能或者转换器客户端元件或功能连接到通信元件或功能(UE 10)和通信网络数据元件或功能(例如AF)中的至少一个,作为无线通信网络的外部元件的实体进行(也参见图5)。备选地,集成处理被进行,其中通过转换器元件或功能或者转换器客户端元件或功能,该装置是无线通信网络的通信元件或功能和核心网络元件或功能中的至少一个的内部部分(也参见图6)。
根据实施例的另外的示例,链路层相关信息以以下中的一项来接收和转发:同步模式,同步模式通过经由转换器客户端元件或功能与转换器元件或功能之间的活动数据会话的直接通信,或者异步模式,异步模式包括在转换器元件或功能或者转换器客户端元件或功能中临时地存储链路层相关信息,直到转换器客户端元件或功能与转换器元件或功能之间的合适连接可用。
根据实施例的另外的示例,通过从转换器客户端元件或功能向转换器元件或功能传输链路层相关信息,或通过从转换器元件或功能向转换器客户端元件或功能传输链路层相关信息,链路层相关信息的周期性更新被进行。
根据实施例的另外的示例,当链路层相关信息的改变被检测到时,从转换器元件或功能向转换器客户端元件或功能传输链路层相关信息被触发。备选地或另外地,从转换器客户端元件或功能向转换器元件或功能传输链路层相关信息被触发。
根据实施例的一些另外的示例,从至少一个相邻网络元件或功能接收链路层相关信息或向至少一个相邻网络元件或功能发送链路层相关信息所需的信息从无线通信网络的通信网络控制元素或功能获得,例如从PCF。这例如通过使用在无线通信网络中定义的控制信令过程来实现,诸如注册信令过程或PDU会话建立过程。
此外,根据实施例的一些示例,通过从至少一个相邻网络元件或功能接收链路层相关信息而获得的信息被提供给无线通信网络的通信网络控制元件或功能,诸如PCF。这例如通过使用在无线通信网络中定义的控制信令过程来实现,诸如注册更新信令过程或PDU会话修改过程。
此外,根据实施例的示例,链路层相关信息包括LLDP信息,该LLDP信息包括设备的MAC地址信息,这些设备连接到网络代理元件或功能或至少一个相邻网络元件或功能。
根据实施例的另外的示例,当用于连接至少一个相邻网络元件或功能的端口被声明为活动的时,第四链路层相关信息被转发到至少一个相邻网络元件或功能。例如,当转换器元件或功能与转换器客户端元件或功能之间的至少一个PDU会话已经成功建立时,端口是活动的声明可以被获得。
图8显示了根据实施例的一些示例的表示网络代理元件的网络元件或功能的图,例如是TT 440或TTC等的一部分的LLDP管理器,如结合图3至5所描述的,其被配置为进行如结合实施例的一些示例所描述的控制过程。应注意,网络元件或功能,如包括LLDP代理的TT或TTC,除了在下文中描述的那些之外,还可以包括另外的元件或功能。此外,即使参考了网络元件或功能,该元件或功能也可以是具有类似任务的另一个设备或功能,诸如芯片组、芯片、模块、应用等,它们也可以是网络元件的一部分或作为分开的元件附加到网络元件等。应当理解,每个块及其任何组合可以通过各种方式或它们的组合来实现,诸如硬件、软件、固件、一个或多个处理器和/或电路***。
图8所示的网元或功能440可以包括处理电路***、处理功能、控制单元或处理器4401,诸如CPU等,其适用于执行由程序等给出的与控制过程相关的指令。处理器4401可以包括专用于如下所述的特定处理的一个或多个处理部分或功能,或者该处理可以在单个处理器或处理功能中运行。例如,用于执行这种特定处理的部分也可以作为分立元件或在一个或多个另外的处理器、处理功能或处理部分内提供,诸如在一个物理处理器中如CPU或在一个或多个物理或虚拟实体中。附图标记4402和4403表示连接到处理器或处理功能4401的输入/输出(I/O)单元或功能(接口)。例如,I/O单元4402可用于与相邻网络元件(诸如端站或网桥)通信,如结合图4至6所描述的。I/O单元4403可用于与功能的管理器元件(如CNC)通信,如结合图4至6所描述的。I/O单元4402和4403可以是包括面向多个实体的通信设备的组合单元,或者可以包括具有针对不同实体的多个不同接口的分布式结构。附图标记4404表示存储器,该存储器例如可用于存储由处理器或处理功能4401执行的数据和程序和/或作为处理器或处理功能4401的工作存储。需要注意的是,存储器4404可以通过使用相同或不同类型存储器的一个或多个存储器部分来实现。
处理器或处理功能4401被配置为执行与上述控制处理相关的处理。特别地,处理器或处理电路***或功能4401包括以下子部分中的一个或多个。子部分44011是可用作接收链路层相关信息的部分的处理部分。部分44011可被配置为执行根据图7的S500的处理。此外,处理器或处理电路***或功能4401可包括可用作用于转发链路层相关信息的部分的子部分44012。部分44012可以被配置为执行根据图7的S510的处理。另外,处理器或处理电路***或功能4401可以包括子部分44013,子部分44013可用作用于处理和转换链路层相关信息的部分。部分44013可以被配置为执行根据图7的S520的处理。
需要注意的是,本公开的实施例的示例适用于各种不同的网络配置。换言之,上述附图中所示的示例,其用作上述示例的基础,仅是说明性的,并不以任何方式限制本公开。也就是说,基于所定义的原理,可以结合本公开的实施例的示例使用在对应的操作环境中可用的附加的另外的现有和提议的新功能。
此外,要注意的是,虽然上述示例与可用于与TSN网络或***相关的网络发现的机制的使用相关,但还可以结合用于与以太网等相关的其他网络的网络发现过程来实现对应的特征。
此外,要注意的是,虽然在上述示例中描述了转换器元件或功能,特别是TSN转换器元件或功能,以及转换器客户端元件或功能,特别是TSN转换器客户端元件或功能,相同的过程和措施适用于具有可比功能的对应元件,诸如所谓的网络侧TSN转换器(NW-TT),其可与例如图3至图6中的TT元件相比,例如,以及所谓的设备侧TSN转换器(DS-TT),其可与例如图3至图6中的TTC元件相比。NW-TT和DS-TT表示5GS TSN转换器功能的定义。
根据实施例的另一示例,例如提供了一种由网络代理元件或功能使用的装置,该网络代理元件或功能被配置为进行链路层信息相关处理,该装置包括:被配置为从至少一个相邻网络元件或功能接收第一链路层相关信息的部件,被配置向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息的部件,被配置为从至少一个通信网络控制元件或功能接收第三链路层相关信息的部件,以及被配置为向至少一个相邻网络元件或功能转发第四链路层相关信息的部件,其中第二链路层相关信息和第四链路层相关信息相应地使用第一链路层相关信息和第三链路层相关信息生成,其中从至少一个通信网络控制元件或功能的第二链路层相关信息和第三链路层相关信息的接收和向至少一个通信网络控制元件或功能的第二链路层相关信息和第三链路层相关信息的转发通过使用无线通信网络的资源经由无线连接路径至少部分地被执行,其中该装置连接到以下中的一项或为以下中的一项的一部分:通信元件或功能、无线通信网络的通信网络控制元件或功能和无线通信网络的通信网络数据元件或功能。
此外,根据实施例的一些其他示例,上面定义的装置还可以包括用于进行在上面描述的方法中定义的至少一个处理的部件,例如根据结合图7描述的方法。
根据实施例的另一示例,例如提供了一种非瞬态计算机可读介质,包括程序指令,该程序指令用于在对与通信网络中的至少一个通信元件或功能的通信进行通信控制时使装置至少执行以下:从至少一个相邻网络元件或功能接收第一链路层相关信息,向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息,从至少一个通信网络控制元件或功能接收第三链路层相关信息,以及向至少一个相邻网络元件或功能转发第四链路层相关信息,其中第二链路层相关信息和第四链路层相关信息分别使用第一链路层相关信息和第三链路层相关信息生成,其中从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息至少部分地通过使用无线通信网络的资源经由无线连接路径被执行,其中该方法在连接到以下中的一项或者是以下中的一项的一部分的实体中实现:通信元件或功能、无线通信网络的通信网络控制元件或功能、和无线通信网络的通信网络数据元件或功能。
应该理解的是
-经由其向或从通信网络中的实体传送流量的接入技术可以是任何合适的当前或未来技术,诸如WLAN(无线本地接入网络)、WiMAX(微波接入全球互操作性)、LTE、LTE-A、5G、蓝牙、红外等都可以使用;此外,实施例还可以应用有线技术,例如基于IP的接入技术,如有线网络或固定线路。
-适合作为软件代码或其一部分实现并使用处理器或处理功能运行的实施例是独立于软件代码的,并且可以使用任何已知或未来开发的编程语言,诸如高级编程语言,诸如Objective-C、C、C++、C#、Java、Python、Javascript、其他脚本语言等,或低级编程语言,诸如机器语言或汇编程序。
-实施例的实现是独立于硬件的并且可以使用任何已知的或未来开发的硬件技术或这些的任何混合来实现,诸如微处理器或CPU(中央处理单元)、MOS(金属氧化物半导体)、CMOS(互补MOS)、BiMOS(双极MOS)、BiCMOS(双极CMOS)、ECL(发射极耦合逻辑)和/或TTL(晶体管-晶体管逻辑)。
-实施例可以被实现为单独的设备、装置、单元、部件或功能,或者以分布式方式实现,例如,在处理中可以使用或共享一个或多个处理器或处理功能,或者一个或多个处理部分或处理部分可以在处理中使用和共享,其中一个物理处理器或多于一个物理处理器可以用于实现专用于所述特定处理的一个或多个处理部分,
-装置可以由半导体芯片、芯片组或包括这样的芯片或芯片组的(硬件)模块来实现;
-实施例也可以被实现为硬件和软件的任何组合,诸如ASIC(专用IC(集成电路))组件、FPGA(现场可编程门阵列)或CPLD(复杂可编程逻辑设备)组件或DSP(数字信号处理器)组件。
-实施例还可以被实现为计算机程序产品,包括其中具有计算机可读程序代码的计算机可用介质,该计算机可读程序代码适于执行如实施例中描述的过程,其中计算机可用介质可以是非瞬态介质。
尽管在此之前已经参考其特定实施例描述了本公开,但是本公开不限于此并且可以对其进行各种修改。

Claims (34)

1.一种由网络代理元件或功能使用的装置,所述网络代理元件或功能被配置为进行链路层信息相关处理,所述装置包括
至少一个处理电路***,以及
至少一个存储器,用于存储将由所述处理电路***执行的指令,
其中所述至少一个存储器和所述指令被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
从至少一个相邻网络元件或功能接收第一链路层相关信息,以及
向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息,以及
从至少一个通信网络控制元件或功能接收第三链路层相关信息,以及
向至少一个相邻网络元件或功能转发第四链路层相关信息,
其中所述第二链路层相关信息和所述第四链路层相关信息分别使用第一链路层相关信息和第三链路层相关信息生成,
其中从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息至少部分地通过使用无线通信网络的资源经由无线连接路径被执行,
其中所述装置连接到以下中的一项或者是以下中的一项的一部分:所述通信元件或功能、所述无线通信网络的通信网络控制元件或功能、和所述无线通信网络的通信网络数据元件或功能。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
处理所述第一链路层相关信息或所述第二链路层相关信息中的至少一个,以及
将所述链路层相关信息转换为管理信息库信息,所述管理信息库信息能够由管理元件或功能获取以用于网络拓扑发现。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其中
所述无线通信网络形成用于时间敏感联网***或者基于以太网的联网***的网桥元件,其中所述无线通信网络的通信元件或功能表示所述网桥元件的一个端点,所述网桥元件的所述一个端点能够与所述时间敏感联网***或者所述基于以太网的联网***的至少一个端站或者另一个网桥元件连接,并且所述无线通信网络的核心网络元件或功能表示所述网桥元件的另一个端点,所述网桥元件的所述另一个端点朝向所述时间敏感联网***或者所述基于以太网的联网***的另一个端站或者另一个网桥元件,
其中转换器元件或功能连接到所述无线通信网络的核心网络元件或功能、或者所述转换器元件或功能是所述无线通信网络的核心网络元件或功能的一部分,并且转换器客户端元件或功能连接到所述通信元件或功能、或者所述转换器客户端元件或功能是所述通信元件或功能的一部分,以及
其中所述装置连接到以下中的至少一项或者是以下中的至少一项的一部分:所述转换器元件或功能、和所述转换器客户端元件或功能。
4.根据权利要求3所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
在所述转换器客户端元件或功能与所述转换器元件或功能之间建立至少一个数据会话,以用于从所述至少一个通信网络控制元件或功能接收和向所述至少一个通信网络控制元件或功能转发所述第二链路层相关信息和所述第三链路层相关信息。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
在所述无线通信网络的通信元件或功能与至少一个通信网络控制元件或功能之间建立至少一个控制信息信令,以用于从所述至少一个通信网络控制元件或功能接收和向所述至少一个通信网络控制元件或功能转发所述第二链路层相关信息和所述第三链路层相关信息。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
在所述无线通信网络的通信元件或功能与通信网络数据元件或功能之间建立至少一个数据会话,以用于从所述至少一个通信网络控制元件或功能接收和向所述至少一个通信网络控制元件或功能转发所述第二链路层相关信息和所述第三链路层相关信息。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
采用由所述转换器元件或功能和所述转换器客户端元件或功能提供的通信服务,以用于接收和转发所述链路层相关信息,或者
采用与由所述转换器元件或功能和所述转换器客户端元件或功能提供的所述通信服务不同的自身的通信服务,以用于接收和转发所述链路层相关信息。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
对所述无线通信网络进行透明处理,其中所述装置经由所述转换器元件或功能或者所述转换器客户端元件或功能连接到所述通信元件或功能和所述通信网络数据元件或功能中的至少一个,作为所述无线通信网络的外部元件,或者
进行集成处理,其中通过所述转换器元件或功能或者所述转换器客户端元件或功能,所述装置是所述无线通信网络的所述通信元件或功能和所述核心网络元件或功能中的至少一个的内部部分。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
以以下中的一项来接收和转发所述链路层相关信息:
同步模式,所述同步模式通过经由所述转换器客户端元件或功能与所述转换器元件或功能之间的活动数据会话的直接通信,以及
异步模式,所述异步模式包括将所述链路层相关信息临时地存储在所述转换器元件或功能或者所述转换器客户端元件或功能中,直到所述转换器客户端元件或功能与所述转换器元件或功能之间的合适连接可用。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
通过从连接到所述转换器客户端元件或功能或者作为所述转换器客户端元件或功能的一部分的所述装置向所述转换器元件或功能传输所述链路层相关信息,或通过从连接到所述转换器元件或功能或者作为所述转换器客户端元件或功能的一部分的所述装置向所述转换器客户端元件或功能传输所述链路层相关信息,进行所述链路层相关信息的周期性更新。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
当链路层相关信息的改变被检测到时,触发以下至少一项:从连接到所述转换器元件或功能或者作为所述转换器元件或功能的一部分的所述装置向所述转换器客户端元件或功能传输所述链路层相关信息,和从连接到所述转换器客户端元件或功能或者作为所述转换器客户端元件或功能的一部分的所述装置向所述转换器元件或功能传输所述链路层相关信息。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
通过使用在所述无线通信网络中定义的控制信令过程,从所述无线通信网络的通信网络控制元件或功能获得从所述至少一个相邻网络元件或功能接收或者向所述至少一个相邻网络元件或功能发送所述链路层相关信息所需的信息。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
通过使用在所述无线通信网络中定义的控制信令过程,向所述无线通信网络的通信网络控制元件或功能提供信息,所述信息通过从所述至少一个相邻网络元件或功能接收所述链路层相关信息获得。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置,其中所述链路层相关信息包括链路层发现协议信息,所述链路层发现协议信息包括设备的媒体访问控制地址信息,所述设备连接到所述网络代理元件或功能或者所述至少一个相邻网络元件或功能。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述指令还被配置为与所述至少一个处理电路***一起使所述装置至少:
当用于连接至少一个相邻网络元件或功能的端口被声明为活动的时,向所述至少一个相邻网络元件或功能转发所述第四链路层相关信息。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的装置,其中所述无线通信网络基于3GPP标准。
17.一种在网络代理元件或功能中使用的方法,所述网络代理元件或功能被配置为进行链路层信息相关处理,所述方法包括:
从至少一个相邻网络元件或功能接收第一链路层相关信息,以及
向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息,以及
从至少一个通信网络控制元件或功能接收第三链路层相关信息,以及
向至少一个相邻网络元件或功能转发第四链路层相关信息,
其中所述第二链路层相关信息和所述第四链路层相关信息分别使用第一链路层相关信息和第三链路层相关信息生成,
其中从至少一个通信网络控制元件或功能接收和向至少一个通信网络控制元件或功能转发第二链路层相关信息和第三链路层相关信息至少部分地通过使用无线通信网络的资源经由无线连接路径被执行,
其中所述方法在连接到以下中的一项或者是以下中的一项的一部分的实体中实现:所述通信元件或功能、所述无线通信网络的通信网络控制元件或功能、和所述无线通信网络的通信网络数据元件或功能。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括:
处理所述第一链路层相关信息或所述第二链路层相关信息中的至少一个,以及
将所述链路层相关信息转换为管理信息库信息,所述管理信息库信息能够由管理元件或功能获取以用于网络拓扑发现。
19.根据权利要求17或18所述的方法,其中
所述无线通信网络形成用于时间敏感联网***或者基于以太网的联网***的网桥元件,其中所述无线通信网络的通信元件或功能表示所述网桥元件的一个端点,所述网桥元件的所述一个端点能够与所述时间敏感联网***或者所述基于以太网的联网***的至少一个端站或者另一个网桥元件连接,并且所述无线通信网络的核心网络元件或功能表示所述网桥元件的另一个端点,所述网桥元件的所述另一个端点朝向所述时间敏感联网***或者所述基于以太网的联网***的另一个端站或者另一个网桥元件,
其中转换器元件或功能连接到所述无线通信网络的核心网络元件或功能、或者所述转换器元件或功能是所述无线通信网络的核心网络元件或功能的一部分,并且转换器客户端元件或功能连接到所述通信元件或功能、或者所述转换器客户端元件或功能是所述通信元件或功能的一部分,以及
其中所述方法在连接到以下中的至少一项或者是以下中的至少一项的一部分的实体中实现:所述转换器元件或功能、和所述转换器客户端元件或功能。
20.根据权利要求19所述的方法,还包括:
在所述转换器客户端元件或功能与所述转换器元件或功能之间建立至少一个数据会话,以用于从所述至少一个通信网络控制元件或功能接收和向所述至少一个通信网络控制元件或功能转发所述第二链路层相关信息和所述第三链路层相关信息。
21.根据权利要求19和20任一项所述的方法,还包括:
在所述无线通信网络的通信元件或功能与至少一个通信网络控制元件或功能之间建立至少一个控制信息信令,以用于从所述至少一个通信网络控制元件或功能接收和向所述至少一个通信网络控制元件或功能转发所述第二链路层相关信息和所述第三链路层相关信息。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法,还包括:
在所述无线通信网络的通信元件或功能与通信网络数据元件或功能之间建立至少一个数据会话,以用于从所述至少一个通信网络控制元件或功能接收和向所述至少一个通信网络控制元件或功能转发所述第二链路层相关信息和所述第三链路层相关信息。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的方法,还包括:
采用由所述转换器元件或功能和所述转换器客户端元件或功能提供的通信服务,以用于接收和转发所述链路层相关信息,或者
采用与由所述转换器元件或功能和所述转换器客户端元件或功能提供的所述通信服务不同的自身的通信服务,以用于接收和转发所述链路层相关信息。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法,还包括:
对所述无线通信网络进行透明处理,其中所述方法在实体中实现,所述实体经由所述转换器元件或功能或者所述转换器客户端元件或功能连接到所述通信元件或功能和所述通信网络数据元件或功能中的至少一个,作为所述无线通信网络的外部元件,或者
进行集成处理,其中所述方法在实体中实现,通过所述转换器元件或功能或者所述转换器客户端元件或功能,所述实体是所述无线通信网络的所述通信元件或功能和所述核心网络元件或功能中的至少一个的内部部分。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的方法,还包括:
以以下中的一项来接收和转发所述链路层相关信息:
同步模式,所述同步模式通过经由所述转换器客户端元件或功能与所述转换器元件或功能之间的活动数据会话的直接通信,以及
异步模式,所述异步模式包括将所述链路层相关信息临时地存储在所述转换器元件或功能或者所述转换器客户端元件或功能中,直到所述转换器客户端元件或功能与所述转换器元件或功能之间的合适连接可用。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的装置,还包括:
通过从所述转换器客户端元件或功能向所述转换器元件或功能传输所述链路层相关信息,或通过从所述转换器元件或功能向所述转换器客户端元件或功能传输所述链路层相关信息,进行所述链路层相关信息的周期性更新。
27.根据权利要求19至26中任一项所述的方法,还包括:
当链路层相关信息的改变被检测到时,触发以下至少一项:从所述转换器元件或功能向所述转换器客户端元件或功能传输所述链路层相关信息,和从所述转换器客户端元件或功能向所述转换器元件或功能传输所述链路层相关信息。
28.根据权利要求17至27中任一项所述的方法,还包括:
通过使用在所述无线通信网络中定义的控制信令过程,从所述无线通信网络的通信网络控制元件或功能获得从所述至少一个相邻网络元件或功能接收或者向所述至少一个相邻网络元件或功能发送所述链路层相关信息所需的信息。
29.根据权利要求17至28中任一项所述的方法,还包括:
通过使用在所述无线通信网络中定义的控制信令过程,向所述无线通信网络的通信网络控制元件或功能提供信息,所述信息通过从所述至少一个相邻网络元件或功能接收所述链路层相关信息获得。
30.根据权利要求17至29中任一项所述的方法,其中所述链路层相关信息包括链路层发现协议信息,所述链路层发现协议信息包括设备的媒体访问控制地址信息,所述设备连接到所述网络代理元件或功能或者所述至少一个相邻网络元件或功能。
31.根据权利要求17至30中任一项所述的方法,还包括:
当用于连接至少一个相邻网络元件或功能的端口被声明为活动的时,向所述至少一个相邻网络元件或功能转发所述第四链路层相关信息。
32.根据权利要求17至31中任一项所述的方法,其中所述无线通信网络基于3GPP标准。
33.一种用于计算机的计算机程序产品,包括软件代码部分,当所述产品在所述计算机上运行时,所述软件代码部分用于执行根据权利要求17至32中任一项的步骤。
34.根据权利要求33所述的计算机程序产品,其中
所述计算机程序产品包括计算机可读介质,所述软件代码部分被存储在所述计算机可读介质上,和/或
所述计算机程序产品能够直接加载到所述计算机的内部存储器中,和/或能够通过上传、下载和推送过程中的至少一项经由网络传输。
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