CN115428530A - 无线网络中的通信设备的动态资源限制 - Google Patents

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CN115428530A CN202180030345.XA CN202180030345A CN115428530A CN 115428530 A CN115428530 A CN 115428530A CN 202180030345 A CN202180030345 A CN 202180030345A CN 115428530 A CN115428530 A CN 115428530A
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W·迪斯
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Abstract

本发明涉及一种通过限制来自蜂窝核心网络的网络功能的用于通信设备的通信资源来限制无线通信设备的资源(例如，降低能耗和/或峰均功率比)的***。

Description

无线网络中的通信设备的动态资源限制
技术领域
本发明涉及无线网络(诸如-但不限于-蜂窝网络)中的通信设备(例如，终端设备或用户装备(UE))的资源控制。
背景技术
许多无线通信***使用网络接入设备(诸如基站、节点B(eNB、eNodeB、gNB、gNodeB、ng-eNB等)、接入点等)来提供地理服务区域，其中，无线通信设备(例如，诸如移动站或UE的终端设备)与服务于终端设备所位于的特定地理服务区域的接入设备进行通信。
在诸如用于接入蜂窝网络的无线电接入网络(RAN)中，接入设备应当为所有通信设备调度用于传输的无线电资源(例如，时间频率块)，以获得最大频谱资源使用效率。特别地，因为射频资源被认为是昂贵效用。
连接的通信设备的日益普及已经带来了多种挑战。这些通信设备中的一些受到它们可以递送的能量和峰值电流的量限制，要么因为它们由电池供电要么因为它们被如此设计。这些低功率通信设备已经在许多无线标准(特别是用于物联网(IoT)应用的蜂窝标准)中找到了其位置。
然而，具有小电池的功率受限的通信设备可能不能够在其寿命期间递送所需的能量。同样地，这些受限制的通信设备通常可能具有特别是当通信设备以最大传输功率操作时不能够供应传输所需的浪涌电流峰的小电池。鉴于此，需要进一步优化以增强这种功率受限或受限制的通信设备(诸如体戴式可穿戴设备)的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种资源控制过程，通过该资源控制过程可以改善功率受限或受限制的通信设备在无线网络中的性能。
该目的通过彼此互补的相应权利要求1、5、8和10中所述的相关装置、通过在彼此互补的相关对象处执行的相应权利要求12、13、14和15中所述的方法来实现。
根据第一方面，提供了一种蜂窝核心网络的装置(例如，提供或操作蜂窝核心网络的暴露功能)，用于将无线网络的参数配置暴露给所述蜂窝核心网络外部的另一设备，其中，所述装置被配置为从所述另一设备接收对至少一个目标通信设备的无线电资源限制的请求，并且基于对无线电资源限制的所述请求来选择所述至少一个目标通信设备的至少一个无线电资源参数的上限限制，所述至少一个目标通信设备的无线电资源要根据所述请求被调度。
根据第二方面，提供了一种用于调用暴露无线网络的参数配置的暴露功能的装置(例如，在API调用器处或在蜂窝核心网络外部的另一设备处)，其中，所述装置被配置为生成对至少一个目标通信设备的无线电资源限制的请求，并且将所述请求发送到所述暴露功能以经由所述暴露功能请求所述至少一个目标通信设备的所述无线电资源限制，并且其中，对无线电资源限制的所述请求指示至少一个无线电资源参数，所述至少一个目标通信设备的无线电资源要根据所述至少一个无线电资源参数被调度。
根据第三方面，提供了一种用于为无线网络的至少一个目标通信设备调度无线电资源的装置(例如，在会话和/或移动性管理功能或无线网络的接入设备处)，其中，所述装置被配置为：经由所述无线网络的蜂窝核心网络从暴露功能接收对所述至少一个目标通信设备的至少一个无线电资源参数的上限限制的请求，验证由所述暴露功能请求的所述至少一个无线电资源参数的得到的值；并且基于所述验证的结果，决定丢弃由暴露功能请求的至少一个无线电资源参数的得到的值或拒绝从暴露功能接收的请求或向至少一个目标通信设备传达关于上限限制的信息。
根据第四方面，提供了一种用于控制无线网络的通信设备处的至少一个无线电资源参数的装置(例如，在无线网络的通信设备处)，其中所述装置被配置为经由所述无线网络的蜂窝核心网络从暴露功能接收所述至少一个无线电资源参数的上限限制，基于接收到的上限限制来检测对所述至少一个无线电资源参数的限制，并且根据所检测的限制来减少或压缩要传输的上行链路数据或推迟上行链路数据的传输。
根据第五方面，提供了一种限制无线网络的至少一个目标通信设备的无线电资源的方法(该方法在例如无线网络的暴露功能处执行)，其中，所述方法包括从所述无线网络的蜂窝核心网络外部的另一设备接收对所述至少一个目标通信设备的无线电资源限制的请求；并且基于对无线电资源限制的所述请求来选择所述至少一个目标通信设备的至少一个无线电资源参数的上限限制，所述目标通信设备的无线电资源要根据所述请求被调度。
根据第六方面，提供了一种限制无线网络的至少一个目标通信设备的无线电资源的方法(该方法在例如无线网络的API调用器或蜂窝核心网络外部的另一设备处执行)，其中所述方法包括生成对所述至少一个目标通信设备的无线电资源限制的请求，并且将所述请求发送到所述无线网络的暴露功能以经由所述暴露功能请求所述至少一个目标通信设备的所述无线电资源限制，并且其中对无线电资源限制的所述请求指示至少一个无线电资源参数，所述至少一个目标通信设备的无线电资源要根据所述至少一个无线电资源参数被调度。
根据第七方面，提供了一种限制无线网络的至少一个目标通信设备的无线电资源的方法(该方法在例如无线网络的会话和/或移动性管理功能或接入设备处执行)，其中，所述方法：包括经由所述无线网络的蜂窝核心网络从暴露功能接收对所述至少一个目标通信设备的至少一个无线电资源参数的上限限制的请求，验证由所述暴露功能请求的所述至少一个无线电资源参数的得到的值；并且基于所述验证的结果决定丢弃由所述暴露功能请求的所述至少一个无线电资源参数的得到的值或拒绝从所述暴露功能接收的所述请求或将关于所述上限限制的信息传达给所述至少一个目标通信设备。
根据第八方面，提供了一种限制无线网络的至少一个目标通信设备的无线电资源的方法(该方法在例如无线网络的通信设备处执行)，其中，所述方法包括：经由所述无线网络的蜂窝核心网络从暴露功能接收所述至少一个无线电资源参数的上限限制；基于接收到的上限限制来检测对所述至少一个无线电资源参数的限制；并且根据所检测的限制来减少或压缩要传输的上行链路数据或推迟上行链路数据的传输。
最后，根据第九方面，提供了一种计算机程序产品，其包括代码模块，所述代码模块用于当在计算机设备上运行时产生根据第五至第八方面的上述方法的步骤。
在整个本公开中，术语“会话和/或移动性管理功能”旨在涵盖负责无线网络的会话和移动性管理中的至少一个的任何网络设备或功能，除了别的之外，其可以包括管理接入网络和通信设备的移动性，为通信设备建立承载路径，激活/停用承载，在初始加入阶段和切换时为通信设替代择服务网关，认证用户，生成临时标识并将其分配给通信设备，验证通信设备的授权，指示漫游限制，在网络中提供用于加密/完整性保护的终止点，处理安全密钥管理，控制不同类型的接入网络之间的移动性，和/或控制其他网络元件。会话和/或移动性管理功能的示例是2G/3G蜂窝核心网络中的服务GPRS支持节点(SGSN)、4G网络中的移动性管理实体(MME)、以及5G网络中的会话管理功能(SMF)和接入和移动性管理功能(AMF)中的至少一个。
应注意，第一至第四方面的上述装置和第五至第八方面的方法涉及彼此互补或一起工作以解决上述目的的相应相关对象、设备、产品或方法。
因此，可以通过限制目标通信设备的上行链路无线电资源参数来降低功率受限或受限制的通信设备的性能。经由暴露功能暴露通信设备可以使用的至少一个(最大)无线电资源参数允许对功率受限或受限制的通信设备的更细粒度的控制，并且以这种方式延长了具有小电池的通信设备的电池寿命，并且释放无线电资源以维持与比否则可能的通信设备更多的通信设备的通信(由于在通信设备和接入设备处可用的信息不足以执行必要的无线电资源参数限制/适配)，导致更少的禁止和拒绝的连接以及改善的服务质量。
根据可以与上述第一至第九方面中的任一方面组合的第一选项，可以向所述蜂窝核心网络的会话和/或移动性管理功能或所述无线网络的接入设备发送对创建、更新或删除所述至少一个无线电资源参数的所选择的上限限制的请求。因此，可以经由来自外部设备(例如API调用器)的请求来控制目标通信设备的上限限制。此外，通过向会话和/或移动性管理功能或接入设备提供用于资源调度的限制信息，可能需要调度更少的无线电资源，从而为其他设备释放有价值的无线电资源。在一个特定示例中，在放弃之前，在未能递送消息的情况下，目标通信设备可以对用于发送消息的最大重复次数具有内置限制。该数量可以小于针对例如NB-IoT和LTE-M的重复次数所指定的数量。因此，不知道重复次数的这种限制的接入设备将为目标通信设备调度将不被使用的上行链路资源，并且因此被其他通信设备不必要地阻止使用。
根据可以与第一选项或上述第一至第九方面中的任一方面组合的第二选项，可以将所述至少一个通信设备的所述至少一个无线电资源参数的所选择的上限限制暴露给所述另一设备。这确保了如果需要，则可以经由外部设备(例如API调用器)监测和控制为目标通信设备设置的上限限制。
根据可以与第一或第二选项或上述第一至第九方面中的任一方面的第三选项，可以验证从外部设备(例如API调用器)接收的资源限制请求，并且可以响应于所述验证的结果而决定丢弃一个或多个资源参数的值或拒绝资源限制请求。该措施提供了以下优点：检查经由外部设备(例如API调用器)请求的资源限制是否符合在无线网络中应用或为无线网络设置的规定。
根据可以与第一至第三选项中的任一选项或上述第一至第九方面中的任一方面组合的第四选项，可以响应于以下中的至少一个而发送对所述无线电资源限制的所述请求：所述目标通信设备所驻留于的地理区域、检测到以下各项中的至少一项：所述目标通信设备的剩余电池电量中低于预定阈值、所述目标通信设备的覆盖区域中的网络拥塞高于预定阈值、所述目标通信设备的信号质量参数低于预定阈值，在所述目标通信设备处启用或禁用扩展覆盖模式，在所述目标通信设备处的重复次数或在所述无线电接入网络中发生的通信故障次数高于预定阈值，禁止所述目标通信设备建立无线电接入连接或分组数据单元会话，以及所述目标通信设备以高于预定阈值的速度移动。由此，可以为需要短期反应的条件提供快速自动资源限制。
根据可以与第一至第四选项中的任一选项或上述第一至第九方面中的任一方面组合的第五选项，可以以所述至少一个目标通信设备的所述至少一个无线电资源参数的查询、创建、更新或删除的形式生成对所述无线电资源限制的所述请求。由此，可以提供对通信设备处的无线电资源参数的增强控制。
根据可以与第一至第五选项中的任一选项或上述第一至第九方面中的任一方面组合的第六选项，可以根据接收到的对所述至少一个目标通信设备的上限限制的请求来调度有限的无线电资源。因此，由外部设备(例如API调用器)请求的资源限制可以用于控制在无线网络中实施的资源调度功能。
根据可以与第一至第六选项中的任一选项或上述第一至第九方面中的任一方面组合的第七选项，所述至少一个无线电资源参数可以对应于调制编码方案(MCS)、物理资源块(PRB)或子PRB的数量、传输功率、传输频率或频带子集、或上行链路传输的重复次数。
根据可以与第一至第七选项中的任一项或第一至第九方面中的任一项组合的第九选项，可以例如从蜂窝核心网络外部的另一设备接收选择至少一个目标通信设备的至少一个无线电资源参数的上限限制的至少一个条件。这些条件的示例可以是：
a)目标通信设备的剩余电池电量低于预定阈值；
b)目标通信设备的覆盖区域中的网络拥塞高于预定阈值；
c)目标通信设备处的至少一个信号质量参数低于预定阈值；
d)扩展覆盖模式被启用或禁用；
e)在目标通信设备处的重复次数或在无线电接入网络中发生的通信故障的次数高于预定阈值；
f)目标通信设备所在的地理区域；
g)是否目标通信设备被禁止建立无线电接入连接或分组数据单元(PDU)会话；
h)目标通信设备是否正在执行紧急通信会话；
i)用于中继目标通信设备与无线网络之间的上游或下游传输的中继通信设备是否在目标通信设备附近；
j)访问公共陆地移动网络(PLMN)是否支持与目标通信设备的归属PLMN相同的无线电能力(例如，支持相同的无线电资源参数(包括子PRB调度支持、调制编码方案等)、支持特定的睡眠定时器和值、支持在其无线电接入网络中的蜂窝IoT(CIoT))；
k)在其期间应当应用对资源限制的请求的时间间隔；以及
l)目标通信设备以高于预定阈值的速度移动。
因此，为MCS或物理资源块(PRB)或子PRB的数量设置上限限制可以导致至少一个目标通信设备的峰均功率比(PAPR)和块错误率(BER)的降低，使得无线电通信更鲁棒并且为具有不太严格要求的更紧凑的电池铺平道路。以相同的方式，进一步限制上行链路传输的最大重复次数(例如在标准化范围内)可以避免不必要的重复，并且由此延长通信设备的电池寿命。类似地，设置要在传输功率控制环路中应用的传输功率限制对降低PAPR具有直接影响。最大传输频率或频带子集可以减少扫描所需的时间，从而减少来自通信设备的能量需求；反过来，最大传输功率或频带子集越低，覆盖范围越大，从而降低了所需的传输功率，并且由此延长了通信设备的电池寿命。
应注意，上述装置可以基于具有分立硬件组件的分立硬件电路、集成芯片或芯片模块的布置、或基于由存储在存储器中、写在计算机可读介质上或从网络(诸如互联网)下载的软件例程或程序控制的信号处理设备或芯片被实施在其相应的网络设备或功能中。
应当理解，根据权利要求1、5、8和10所述的装置、根据权利要求12至15所述的方法以及根据权利要求16所述的计算机程序产品可以具有相似和/或相同的优选实施例，特别地如从属权利要求中所限定的。
还应当理解，本发明的优选实施例也能够是独立权利要求或以上实施例与相应从属权利要求的任何组合。
参考下文所述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将是显而易见的并且得到阐述。
附图说明
在以下附图中：
图1示意性地示出了具有用于暴露网络服务和能力的暴露功能的网络架构；并且
图2示意性地示出了根据各种实施例的资源限制流程的信令和处理示意图。
具体实施方式
现在基于用于具有暴露功能的蜂窝网络的无线电资源限制功能来描述本发明的实施例。
图1示意性地示出了根据各种实施例的具有用于暴露网络服务和能力的暴露功能的蜂窝网络的架构。然而，应注意，出于简洁的原因，已经省略了理解以下公开所不需要的网络部件和功能。
无线电接入网络(RAN)10提供到蜂窝核心网络(CN)20中的网络功能的接口。RAN10是无线通信网络的一部分。它实施无线电接入技术。在概念上，它驻留在多个通信设备12(诸如移动电话、计算机、IoT设备或任何远程控制的机器)之间，并提供到其CN 20的连接。CN 20是蜂窝网络的核心部分，其向经由RAN 10互连的客户或应用提供许多服务。更具体地，它通过通信网络和可能的其他网络引导通信流。
RAN 10包括连接到CN 20的至少一个接入设备(例如，基站或NodeB(eNB或gNB))14。
CN 20包括多个网络功能。除了别的之外，这样的网络功能可以包括会话和/或移动性管理功能22(例如，4G蜂窝核心网络中的移动性管理实体(MME)、或2G/3G蜂窝核心网络中的服务通用分组无线电服务(GPRS)支持节点(SGSN)、或5G蜂窝核心网络中的会话管理功能(SMF)和接入和移动性管理功能(AMF)中的至少一个)，其服务于通信设备12以提供移动性和会话管理。更具体地，会话和/或移动性管理功能22是RAN 10的关键控制节点。它可以负责包括重传的寻呼和标记流程，并且可以参与承载激活/去激活，并且可以负责在初始附接时和在涉及CN节点重定位的切换时为通信设备12选择服务网关(SGW，未示出)。它还可以负责认证用户以及生成临时标识并将其分配给通信设备12。它还为不同接入网络之间的移动性提供控制平面功能。
此外，策略和计费规则功能(PCRF)或策略控制功能(PCF)23为特定业务类型提供服务质量信息，包括例如计费规则、流控制规则和业务优先级。
此外，可以提供网络数据分析功能(NWDAF)25以用于从CN 20中的不同网络功能收集数据，并且向消费者按需提供分析(例如，如3GPP规范TS 23.501和TS 23.288中所指定的)。另外，订户数据库(例如，归属订户服务器(HSS)或统一数据管理(UDM)或认证服务器功能(AUSF))21存储客户简档数据并生成由会话和/或移动性管理功能22用于订户认证的认证向量。
另外，可以提供网关移动位置中心(GMLC)26以用于支持基于位置的服务(例如，如3GPP规范TS 23.271和TS 23.273中所指定的)。它可以从订户数据库21请求路由信息。
而且，可以提供位置管理功能(LMF)27以用于基于来自通信设备12或RAN 10的信息来确定通信设备12的当前位置，并根据请求提供它(例如，如3GPP规范TS 23.273中所指定的)。
为了促进访问蜂窝网络的服务和能力，提供了暴露功能24。暴露功能24经由应用编程接口(API)240向API调用器30或CN 20外部或内部的另一设备暴露蜂窝网络的服务和能力，并且从API调用器30隐藏底层蜂窝网络拓扑。由此，API调用器30与CN 20的内部节点安全地隔离。
API是允许两个或更多个应用交换功能或数据从而实质上允许软件彼此“对话”的软件中介。例如在3GPP规范TS 29.122和TS 29.522中定义的并且可以被称为“北向”API或“T8”的API 240允许API调用器30(例如，IoT服务器)访问蜂窝网络的能力和服务。
在实施例中，暴露功能24可以由4G网络中的服务能力暴露功能(SCEF)或由5G网络中的网络暴露功能(NEF)来实施。SCEF和NEF可以用于暴露演进分组***(EPS)或5G***(5GS)服务及其网络参数配置。因此，作为API 240的示例，可以经由SCEF的T8接口或NEF的NNEF接口使无线电资源参数可用。这些接口通常将会可供公众使用或在与网络运营商的服务级别协议(SLA)下使用，并且如TS 33.187(对于SCEF)和TS 33.501(对于NEF)中所指定的那样被安全地保护。接口/API 240还可以采取如TS 33.501中所指定的基于服务的接口(SBI)的形式，其可以直接链接到诸如NWDAF的核心网络功能。
NEF将SCEF提供的功能朝向公共陆地移动网络(PLMN)的信任域和朝向API调用器30扩展。如3GPP规范TS 23.501中所描述的，外部暴露可以被分类为监测能力(例如，监测、检测、报告或配置特定事件)、供应能力(例如，允许外部方供应信息，诸如预期的UE行为或网络参数配置)、策略/计费能力和分析报告能力。这些能力可以由PLMN信任域的内部网络功能请求和使用，但是也可以由第三应用(例如，应用功能(AF))请求和使用。
API调用器30可以建议最大等待时间、最大响应时间和建议的下行链路分组数量的参数值。这些参数可以影响通信设备12的行为的某些方面，诸如其省电模式(PSM)定时器、或周期性注册定时器、或活动定时器、或用于仅移动发起连接(MICO)的扩展连接定时器、或具有扩展空闲模式的不连续接收(DRX)。通信设备12保持在PSM和/或扩展DRX中的时间对通信设备的能量消耗具有极大影响。
作为示例，API调用器30可以是由网络运营商部署和控制的设备管理平台，或它可以是由与网络运营商具有商业关系的第三方部署的服务平台。将暴露功能24连接到CN 20的内部节点的接口被称为“南向”接口。
更具体地，API调用器30可以是如例如在3GPP规范TS 29.122中所描述的服务能力服务器(SCS)或应用服务器(AS)，其使用API 240来访问蜂窝网络的能力和服务。3GPP规范TS 23.682指定SCEF(作为4G网络中的暴露功能24的示例)如何与SCS/AS(作为4G网络中的API调用器30的示例)交互。同样地，对于5G网络，3GPP规范TS 23.501指定了由NEF(外部地和内部地)暴露的能力，并且TS 23.502指定了与AF的交互。
在下文中，除非另有说明，否则SCS/AS或AF将被表示为API调用器30。同样地，SCEF或NEF实体将被称为网络功能。
通常，如Parseval定理所指示的，可以通过对跨时间的每样本功率或跨频率的频谱功率求和来计算信号的能量。频域中的这种求和与能量直接相关。因此，带宽越低，能量越低。
作为示例，正交频分复用(OFDM)***的特征在于高峰均功率比(PAPR)。大的PAPR作为多载波OFDM信号性质的结果出现。即，将所有载波加在一起可以得到高的最大峰值功率，其可以随着载波的数量进一步增加。对于具有大PAPR的信号，在发射器处的放大期间可能出现问题。由于放大器的小动态范围，高信号值可以被非线性地放大，这将引起信号失真。为了避免失真，应当降低平均信号功率，这导致高功耗和低放大器效率。
与OFDM信号相关联的高PAPR触发了对用于上行链路通信的不同调制方案的搜索。因此，选择单载波OFDM(SC-FDMA)，因为它将单载波传输***的低PAPR技术与OFDMA的抗多径性和灵活的频率分配相组合。尽管SC-FDMA实现了更好的PAPR，但是已经证明，通信设备12使用的调制编码方案(MCS)或物理资源块(PRBs)越高，PAPR越高(参见M.AL-Imari、M.A.Imran和R.Tafazolli的“Low Density Spreading for next generationmulticarrier cellular systems”(2012International Conference on FutureCommunication Networks,Baghdad,2012))。
根据各种实施例，建议暴露例如通信设备12可以经由(一个或多个)网络功能使用的最大无线电资源参数，以允许对低功率通信设备的更细粒度的控制。例如，通过对MCS或通信设备12的物理资源块(PRBs)子PRB的数量设置上限限制，PAPR和/或块错误率(BER)可以降低，使得无线电通信更鲁棒并且为具有不太严格要求的更紧凑的电池铺平道路。
类似地，设置要在传输功率控制环路中应用的传输功率限制对降低PAPR具有直接影响。最大传输频率或频带子集可以减少扫描所需的时间，从而减少来自通信设备12的能量需求；反过来，最大传输功率或频带子集越低，覆盖范围越大，从而降低了所需的传输功率，并且由此延长了通信设备的电池寿命。
以相同的方式，进一步限制最大重复次数(例如，在3GPP标准化范围内)可以避免不必要的重复并延长设备的电池寿命。延长设备的电池寿命的不同方法是限制通信设备12可以利用的最大吞吐量或数据速率。在此基础上，通信设备12可以决定容纳要发送的数据以满足所施加的吞吐量或数据速率。
API调用器30可能意识到例如特定通信设备12正在耗尽电池，并且可能决定经由相应的网络功能设置一个或多个资源参数的上限限制，直到电池被再充电或更换。同样地，当电池的状况(例如，充电状态)不再能够递送超过某个阈值的电流峰值时，API调用器30可以将上限限制设置为一个或多个资源参数。用于设置一个或多个资源参数的上限限制的其他条件可以是：特定通信设备12所驻留于的地理区域，或特定通信设备12的覆盖区域中的网络拥塞高于预定阈值，或特定通信设备12处的差的信号质量条件，或在目标通信设备处启用或禁用扩展覆盖模式，或重复次数高于预定阈值；或特定通信设备12被禁止建立无线电接入连接或分组数据单元会话，或特定通信设备12正在以高于预定阈值的速度移动，或在其期间应当应用对资源限制的请求的时间间隔。
此外，公司可以具有与运营商的SLA，由此如果公司的通信设备在拥塞情况下保持低于一定量的资源，则公司的通信设备不被禁止。然后，API调用器30可以决定经由相应的网络功能设置一个或多个无线电资源参数的上限限制，直到该区域中的拥塞减少为止。以这种方式，通信设备仍然可以发送一些数据而不会对网络产生大的影响。
根据各种实施例，基于API调用器30的对应请求或另一事件，暴露功能24被配置为发送至少一个目标通信的一个或多个无线电资源参数(例如，调制编码方案、物理资源块(PRB)或子PRB、重复次数、最大传输功率、最大传输频率或频带子集)的所选择的上限限制，会话和/或移动性管理功能22然后向接入设备14通知所选择的上限限制。基于接收到的所选择的上限限制，接入设备14为目标通信设备12调度对应受限的无线电资源。
作为附加或替代选项，会话和/或移动性管理功能22或接入设备14可以在适当时向目标通信设备12通知所选择的上限限制，并且目标通信设备12在其与接入设备14的通信中应用所选择的上限限制。
因此，根据各种实施例，提出了一种能够降低蜂窝通信设备12的能耗和PAPR的***，其中，暴露功能24被配置为暴露通信设备12的一个或多个无线电资源参数的上限限制。无线电资源参数可以是调制编码方案(MCS)、物理资源块(PRB)或子PRB、吞吐量或数据速率、重复次数、最大传输功率、最大传输频率或频带子集中的至少一个。
暴露功能24还被配置为认证API调用器30，允许查询、创建、删除或更新一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12的一个或多个资源参数的请求。
另外，暴露功能24可以从API调用器30接收至少一个条件，在该至少一个条件下，例如从API调用器30选择至少一个目标通信设备的至少一个无线电资源参数的上限限制。这些条件中的一个或多个可以由暴露24评价或转发到会话和/或移动性管理功能22。此外，API调用器30可以评价这些条件中的至少一些，例如关于其在无线网络中的适用性。
这样的条件的示例可以是：目标通信设备12的剩余电池电量低于预定阈值；或目标通信设备12的覆盖区域中的网络拥塞高于预定阈值；或目标通信设备12处的至少一个信号质量参数低于预定阈值；或扩展覆盖模式被启用或禁用；或在目标通信设备12处的重复次数或在RANN 10中发生的通信故障的次数高于预定阈值；或目标通信设备12所位于的地理区域；或是否目标通信设备12被禁止建立无线电接入连接或分组数据单元(PDU)会话；或目标通信设备12是否正在执行紧急通信会话；或用于中继目标通信设备12与无线网络之间的上游或下游传输的中继通信设备是否在目标通信设备12附近；或访问公共陆地移动网络(PLMN)是否支持与目标通信设备12的归属PLMN相同的无线电能力(例如，支持相同的无线电资源参数(包括子PRB调度支持、调制编码方案等)、支持特定的睡眠定时器和值、支持在其RAN中的蜂窝IoT(CIoT))；或在其期间应当应用对资源限制的请求的时间间隔；或目标通信设备12以高于预定阈值的速度移动。
作为另一选项，暴露功能24可以被配置为验证由API调用器30请求的一个或多个无线电资源参数的值和/或丢弃由API调用器30发送的一个或多个无线电资源参数的值和/或拒绝由API调用器30发送的请求。
作为又一选项，暴露功能30可以被配置为将从API调用器30接收的信息转换成发送到内部蜂窝核心网络20并由内部蜂窝核心网络20理解的对应信息。
暴露功能30的上述增强特征可以例如通过扩展3GPP标准化SCEF或NEF或提供暴露蜂窝核心网络20的服务和能力的手段的任何其他功能元件来实施。
根据各种实施例，API调用器30(其可以是SCS/AS或AF或第三方应用)可以被配置为与由暴露功能24暴露的API 240交互，其中，交互还可以包括以下中的至少一个：支持由暴露功能24施加的认证、获得与API 240交互的授权、发现API 240的信息以及与网络功能交互可能需要的任何其他能力。
此外，API调用器30需要能够调用API 240，这涉及以下中的至少一个：能够经由暴露功能24查询一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12的一个或多个无线电资源参数的值，或能够经由暴露功能24创建一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12的一个或多个无线电资源参数的新值，或能够经由暴露功能24删除一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12的一个或多个无线电资源参数的上限限制，或能够经由暴露功能24请求修改一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12的一个或多个无线电资源参数的值，或能够向暴露功能发信号通知上述示例性条件中的至少一个。
API调用器30可以位于PLMN信任域内，或位于第三方信任域内，或位于PLMN信任域和第三方信任域两者之外。
根据各种实施例，会话和/或移动性管理功能22(其可以是SMF、AMF或MME/SGSN)可以被配置为能够进行以下操作中的至少一个：验证由暴露功能24请求的一个或多个无线电资源参数的值在由网络运营商的标准和/或内部策略指定的范围内，或丢弃由暴露功能24请求的一个或多个无线电资源参数的值，或拒绝由暴露功能24发送的请求，或根据由一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12使用的格式格式化(如果需要的话)从暴露功能24接收的信息，或将信息传送到对应的一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12，或向暴露功能24通知一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12的一个或多个无线电资源参数的应用值，或应用从暴露功能24接收的条件以及一个或多个无线电资源参数的(一个或多个)上限限制。
根据各种实施例，接入设备14(其可以是eNB或gNB)可以被配置为能够执行以下操作中的至少一个：从会话和/或移动性管理功能22接收用于一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12的一个或多个无线电资源参数的上限限制，或当一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12请求上行链路资源时发送一个或多个无线电资源参数的上限限制。此外，接入设备14可以被配置为接收用于应用上限限制的上述条件中的至少一些，诸如目标通信设备12的重复或禁止的次数。
根据各种实施例，通信设备12(其可以是UE)可以被配置为能够进行以下操作中的至少一个：考虑由接入设备12或会话和/或移动性管理功能22发送的一个或多个无线电资源参数的上限限制，或检测一个或多个无线电资源参数的限制并因此减少或压缩要传输的数据或推迟通信。
图2示意性地示出了根据各种实施例的无线电资源分配流程的信令和处理示意图，通过该无线电资源分配流程，无线电资源参数从API调用器30传送到一个或多个目标通信设备12或一组或多组目标通信设备12。在图2中，水平箭头指示由示意图顶部处的方框指示的设备之间的信息传输，并且相应设备的方框下方的框指示位于相应框上方的设备的处理步骤或流程。时间在垂直方向上从图的顶部到底部进行。
在步骤S201中，API调用器30以针对目标通信设备12或一组目标通信设备12的一个或多个资源参数的查询、创建、更新或删除的形式向暴露功能24发送无线电资源参数请求。暴露功能24为请求分配唯一标识符。API调用器30可能需要在发送请求之前针对暴露函数24认证其自身。
API调用器30可以响应于以下中的至少一个而发送无线电资源参数请求：目标通信设备12所驻留于的地理区域、检测以下到中的至少一个：目标通信设备12的剩余电池水平低于预定阈值，目标通信设备12的覆盖区域中的网络拥塞高于预定阈值，目标通信设备12的信号质量参数低于预定阈值，在目标通信设备12处启用或禁用扩展覆盖模式，目标通信设备12处的重复次数或RAN 10中发生的通信故障次数高于预定阈值，禁止目标通信设备12建立无线电接入连接或分组数据单元会话，以及目标通信设备12以高于预定阈值的速度移动。如果API调用器30未被授权执行该请求或它是格式不正确的，则暴露功能24以错误响应，并且该过程跳到最终步骤S211。否则，暴露功能24在步骤S202中检查所请求的一个/多个无线电资源参数的一个/多个上限限制是否在由规范和/或运营商策略定义的范围内。如果无线电资源参数中的一个或多个不在范围内，则暴露功能24可以通过跳转到步骤S211并提供指示哪个/哪些无线电资源参数超出范围的响应来拒绝请求，丢弃超出范围的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值并继续该流程，或选择在范围内的具有一个/多个不同上限限制的一个/多个不同值并继续该流程。
如果暴露功能24在步骤S202中决定使用在步骤S201中提供的与API调用器30提供的无线电资源参数不同的无线电资源参数的一个/多个上限限制，则API调用器30在最后的步骤S211中被通知该上限限制。如果API调用器30发送的请求是查询操作，则在最后的步骤S211中，暴露功能24回复所请求的一个/多个无线电资源参数的具有一个/多个上限限制的一个/多个值。如果需要，暴露功能24可以将一个/多个无线电资源参数的具有一个/多个上限限制的一个/多个值转换为网络所理解的一个/多个内部值。然后，在步骤S203中，暴露功能向会话和/或移动性管理功能22发送对目标通信设备12或一组目标通信设备12的具有其一个/多个上限限制的一个或多个无线电资源参数和相关可选条件的创建或更新或删除请求。
在下一步骤S204中，会话和/或移动性管理功能22还验证目标通信设备12或一组目标通信设备12的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值，并且可以执行对该一个/多个值的格式化转换。会话和/或移动性管理功能22考虑由网络功能发送的一个/多个无线电资源参数的一个/多个上限限制，但是如果需要，可以应用更严格的值。另外，会话和/或移动性管理功能22可以存储目标通信设备12或一组目标通信设备12的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值。对于每个被请求的目标通信设备12，在一个或多个无线电资源参数无效的情况下，那么会话和/或移动性管理功能22可以通过跳转到步骤S210并提供指示哪个/哪些无线电资源参数无效的响应来拒绝对该目标通信设备12的请求，或丢弃无效的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值并继续该流程。会话和/或移动性管理功能单元22还可以由于其他原因拒绝该请求，并且在步骤S210中将响应发送到网络功能。
此外，如果存在的话，则可以在步骤S204中如下评价可选条件：
a)为了评价目标通信设备12的剩余电池电量是否低于预定阈值，可以由目标通信设备12使用NAS消息将所需的信息发送到会话和/或移动性管理功能22，或可以经由由接入设备14接收的RRC消息将所需的信息转发到会话和/或移动性管理功能22。这种消息的示例可以是UE能力消息，其具有附加字段以表达关于电池的信息，诸如其最大电池容量、电池类型、剩余电池电荷/水平、可以在充满电的电池上发送的控制和/或数据有效载荷消息的数量、可以发送的控制和/或数据有效载荷消息的剩余数量。作为另一选项，核心网络功能(诸如NWDAF)可以保持跟踪UE已经发送的消息的数量以及利用哪个传输功率，并且使用该信息(以及从UE或从SCEF/NEF接收的关于电池的信息，诸如其能力、电池类型、关于该电池的历史数据、最大电荷、电池上次充电的时间以及直到哪个水平)来计算剩余电池电荷和/或剩余电池寿命和/或可以发送直到电池耗尽的剩余消息数量。该条件可以例如表达为百分比或绝对值(例如mAh)或表示电池状态(即高、中、低)的字符串或剩余消息的数量。
b)为了评价目标通信设备12的覆盖区域中的网络拥塞是否高于预定阈值，所需的信息可以是会话和/或移动性管理功能22已知的，或可以从5G***中的NWDAF 25(如例如在3GPP TS 23.502中所指定的)或从4G***的RCAF(RAN拥塞感知功能)(如例如在3GPP TS23.682中所指定的)检索。阈值可以例如表达为拥塞级别的百分比或与拥塞级别范围属性值对(AVP)相关的数。
c)为了评价目标通信设备12处的信号质量参数是否低于预定阈值，所需的信息可以在会话和/或移动性管理功能22中或从RAN域获得，或可以从5G***中的NWDAF 25检索(例如，如3GPP TS 23.502中所指定的)。信号质量参数的示例可以是参考信号接收功率(RSRP)，并且阈值可以例如表示为以dBm为单位的数。
d)为了评价扩展覆盖模式是被启用还是被禁用，所需的信息可以在会话和/或移动性管理功能22中可用。扩展覆盖模式条件也可以例如表达为由数表示的级别。
e)为了评价目标通信设备12处的重复次数是否高于预定阈值或在RAN 10中发生通信故障，可以由接入设备14转发所需的信息。该条件可以例如表示为数或错误代码。
f)为了评价目标通信设备12所驻留于的地理区域，在它负责目标通信设备12的情况下，所需的信息可以在会话和/或移动性管理功能22中可用，或可以从2G/3G/4G***中的GLMC 26(如例如3GPP规范TS 23.271中所指定的)或从5G***中的LMF 27(如例如3GPP规范TS 23.273中所指定的)检索。该条件可以例如表达为表示区域或例如到参考位置或民用地址的距离的一组坐标。
g)为了评价是否禁止目标通信设备12建立无线电接入连接或分组数据单元(PDU)会话，接入设备14和/或会话和/或移动性管理功能单元22可以知道所需的信息。该条件可以例如表达为布尔值或表示禁止原因或代码的字符串。
H)为了评价目标通信设备12是否正在执行紧急通信会话，会话和/或移动性管理功能22可以知道所需的信息。该条件可以例如表达为布尔值。
i)为了评价用于中继目标通信设备12与无线网络之间的上游或下游传输的中继通信设备是否在目标通信设备12附近，所需的信息可以在会话和/或移动性管理功能22或邻近服务(ProSe)功能(如例如3GPP规范TS 23.303中所指定的)中可用。该条件可以例如表达为布尔值或发现的中继通信设备的数量或目标通信设备12与中继通信设备之间的距离或数量或目标通信设备12与中继通信设备之间的信号质量。
j)为了评价访问公共陆地移动网络(PLMN)是否在其无线电接入网络中支持与目标通信设备12的归属PLMN相同的无线电能力(例如，支持相同的无线电资源参数(包括子PRB调度支持、调制编码方案等)、支持特定的睡眠定时器和值、支持用于切换控制的控制平面CIoT(蜂窝IoT)优化、支持早期数据传输等)，所需的信息可以在会话和/或移动性管理功能22中或在订户数据库21中可用。该条件可以例如表达为与这些能力中的每一个相关的布尔值或一组布尔值或一组值。
k)为了评价应当应用资源限制请求的时间间隔，可以从暴露功能24检索所需的信息。它可以例如表达为开始时间和结束时间或开始时间和持续时间。
l)为了评价目标通信设备12的速度，可以从2G/3G/4G***中的GLMC 26(例如，如3GPP规范TS 23.271中所指定的)或从5G***中的LMF 27(例如，如3GPP规范TS 23.273中所指定的)检索所需的信息。该条件可以例如表达为km/h或如3GPP规范TS 23.032中所指定的。
然后，在步骤S205中，会话和/或移动性管理功能22可以根据一个/多个无线资源参数被限制的层，将目标通信设备12或一组目标通信设备12的具有其一个/多个上限限制的一个/多个无线资源参数的一个/多个值和相关可选条件转发到接入设备14。
在替代步骤S205a中，会话和/或移动性管理功能22可以将具有其一个/多个上限限制的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值直接发送到目标通信设备12或一组目标通信设备12，或可以等待直到受影响的目标通信设备12需要上行链路连接。在没有立即将具有其一个/多个上限限制的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值推送到目标通信设备12或一组目标通信设备12的情况下，会话和/或移动性管理功能22在步骤S210中回复网络功能。
在下一步骤S206中，接入设备14接收并存储目标通信设备12或一组目标通信设备12的具有其一个/多个上限限制的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值。当受影响的目标通信设备12之一需要上行链路资源时，接入设备14应用新定义的上限限制并将其发送到请求上行链路资源的一个受影响的通信设备12。在将目标通信设备12或一组目标通信设备12的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值存储在接入设备14中之后，接入设备14在步骤209中立即回复会话和/或移动性管理功能22。还可以使用用于目标通信设备12的配置更新命令将可选条件发送到接入设备14，例如作为策略的一部分。
在步骤S207中，目标通信设备12使其通信适应于接收到的一个或多个无线电资源参数的上限限制。
在可选步骤S208中，如果接收到的一个或多个无线电资源参数的上限限制更严格，则目标通信设备12可以减少或压缩要发送的数据，以便满足新的上限限制。目标通信设备12还可以决定推迟通信。如果接收到的一个或多个无线电资源参数的上限限制被解除或更不限制，则目标通信设备12可以恢复正常通信模式。
在步骤S209中，接入设备14回复会话和/或移动性管理功能22，确认目标通信设备12或一组目标通信设备12的具有其一个/多个上限限制的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值被存储，并且在目标通信设备12或一组目标通信设备12需要上行链路资源时将被应用。
在下一步骤S210中，会话和/或移动性管理功能22向暴露功能24发送响应。在API调用器30寻址多于一个目标通信设备12的情况下，该响应可以包含累积的响应。如果会话和/或移动性管理功能22接受了对目标通信设备12或一组目标通信设备12的创建或更新请求，则响应包含所请求的一个/多个无线电资源参数的一个/多个应用值。如果这些值中的任何一个被会话和/或移动性管理功能单元22丢弃，则响应包含适当的原因。如果会话和/或移动性管理功能22接受了对目标通信设备12或一组目标通信设备12的删除请求，则响应包含对目标通信设备12或一组目标通信设备12的限制被解除的确认。如果会话和/或移动性管理功能22拒绝了对目标通信设备12或一组目标通信设备12的请求，则一个/多个响应包含具有对应原因的错误。
最后，在步骤S2011中，如果初始请求被拒绝，则暴露功能24发送具有对应原因的响应。如果API调用器30执行查询请求，则暴露功能24回复所请求的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值。如果请求被会话和/或移动性管理功能22接受并进一步处理，则暴露功能24向API调用器30发送具有所请求的一个/多个无线电资源参数的一个/多个应用值的响应。如果暴露功能24丢弃了在步骤S201中提供的一个/多个无线电资源参数的一个/多个值中的任一个，则响应指示哪些值被丢弃以及原因。另外，如果初始请求以若干通信设备12为目标，则由暴露功能24发送到API调用器30的响应可以包含累积的响应。
根据实施例，可以通过设置MCS的上限限制来降低目标通信设备12的PAPR。可以根据用于演进UMTS陆地RAN(E-UTRAN)的3GPP规范TS36.213或用于5G新无线电(NR)的3GPP规范TS38.214来确定MCS。这些规范定义了最小和最大允许MCS。
为了实现此，暴露功能24可以用如规范中定义的精确值或抽象值(例如，高、中、低)来暴露MCS的上限限制。接入设备14可以借助于介质访问控制(MAC)层参数或无线电资源控制(RRC)协议的信息元素(IE)来表示和传送MCS的上限限制。然后，接入设备14可以考虑用于向目标通信设备12调度上行链路资源的MCS的上限限制。此外，接入设备14可以经由用于调度上行链路资源的下行链路控制信息(DCI)消息将所确定的MCS传送到目标通信设备12。
根据另一实施例，可以通过设置物理资源块(PRB)或子PRB的数量的上限限制来降低目标通信设备12的PAPR和能量消耗。
在蜂窝网络中，带宽可以被分隙到更小的物理资源中，如在用于E-UTRAN的3GPP规范TS36.211和用于NR的3GPP规范TS38.211中所指定的。如果启用子PRB，则要由目标通信设备12(例如，UE)使用的物理资源可以依据RB(资源块，也表示为物理资源块(PRB))或RU(资源单元)来表示。遵循如用于E-UTRAN的3GPP规范TS 36.213和用于NR的3GPP规范TS 38.214中定义的特定资源分配类型，在可用带宽内分配PRB。除此之外，对于E-UTRAN，RRC层可以定义IE ce-PUSCH-MaxBandwidth(参见3GPP规范TS 36.331)。该IE适用于如3GPP规范TS36.213中针对E-UTRAN所指定的覆盖增强(CE)模式A。类似地，对于NR，RRC层指定定义资源块组(RBG)的大小的rbg-size IE。该IE在3GPP规范TS 38.331中描述。IE rbg-size可以采用两个值：配置1或配置2，并且适用于如3GPP规范TS 38.214中针对NR所指定的上行链路资源分配类型0。
为了实现目标通信设备12的PAPR和/或能量消耗的期望降低，暴露功能24可以利用规范中定义的精确值或抽象值(例如，以kHz或MHz或PRB或子PRB的数量为单位)来暴露物理资源块(PRB)或子PRB的数量的上限限制。接入设备14可以借助于MAC层参数或RRC IE来表示和传送PRB或子PRB的数量的上限限制，这可以例如借助于表示用于所有或至少一个资源分配类型的上行链路带宽的上限限制的新MAC层参数或RRC IE、或通过重新使用现有的ce-PUSCH-MaxBandwidth IE但适用于所有资源分配类型、或通过重新使用现有的rbg-sizeIE但适用于所有资源分配类型来进一步实现。然后，接入设备14可以考虑用于调度上行链路资源的PRB或子PRB的数量的上限限制。它可以经由用于调度上行链路资源的DCI消息将所确定的PRB或子PRB的数量传送到目标通信设备12。
根据另一实施例，可以通过设置上行链路传输的重复次数的上限限制来降低目标通信设备12的能量消耗。
引入重复以增加LTE-M和NB-IoT的覆盖，如在用于NB-IoT的3GPP规范TR 45.820和用于LTE-M的3GPP规范TR 36.888中所描述的。PUSCH可以具有的重复次数在用于E-UTRAN的3GPP规范TS 36.213中列出。最大重复次数由RRC pusch-maxNumRepetitionCEmodeA和pusch-maxNumRepetitionCEmodeB IE确定，这取决于通信设备(例如，UE)的CE模式，如3GPP规范TS 36.331中所描述的。这两个参数允许基于这些值设置上限限制。
为了实现目标通信设备12的PAPR和/或能量消耗的期望降低，暴露功能24可以暴露重复次数的上限限制。可以借助于MAC层参数或RRC IE来表示和传达重复次数的上限限制，这还可以借助于表示重复次数的上限限制的新MAC层参数或新RRC IE或通过重新使用现有RRC IE(例如，pusch-maxNumRepetitionCEmodeA IE或pusch-maxNumRepetitionCEmodeB IE)来实现。此外，接入设备14可以考虑用于调度目标通信设备12的上行链路资源的重复次数的上限限制。作为示例，接入设备14可以经由用于调度上行链路资源的DCI(下行链路控制信息)消息向目标通信设备12传送所确定的重复次数。
根据另一实施例，可以通过设置比目标通信设备12所属的功率等级中定义的功率更严格的上限限制来降低目标通信设备12的能量消耗。
功率等级定义了通信设备12的最大输出功率，如用于4G***的3GPP规范TS36.101和用于5G***的TS38.101中所描述的。进一步限制由特定功率等级定义的最大输出功率可以降低通信设备12的能量消耗。最大传输功率可以表示为如36.413中所描述的经由4G***中的S1接口的管理消息(即，S1建立请求或ENB配置更新)中的新IE，或表示为如38.413中所描述的经由5G***中的NG接口的接口管理消息(即，NG建立请求或RAN配置更新)中的新IE。另外，可以借助于NAS消息(诸如3GPP规范TS 23.502中所指定的UE配置更新)或作为SIB(***信息块)、RRC消息或MAC CE(控制元素)中的新IE将最大传输功率发送到12。
根据又一实施例，最大传输频率或频带子集可以减少扫描所需的时间，因此减少来自通信设备的能量需求；反过来，最大传输频率或频带子集越低，覆盖范围越大，从而减少了所需的传输功率，并且由此延长了通信设备的电池寿命。
遵循如用于4G的3GPP规范TS 36.213和用于5G的3GPP规范TS 38.214中定义的特定资源分配类型来分配资源块分配。UE要使用的传输频率或频带子集的上限限制可以表达为如36.413中所描述的经由4G中的S1接口的管理消息(即，S1建立请求或ENB配置更新)中的新IE，或表达为如38.413中所描述的经由5G中的Ng接口的接口管理消息(即，NG建立请求或RAN配置更新)中的新IE。此外，可以借助于NAS消息(诸如3GPP规范TS 23.502中所指定的UE配置更新)或作为SIB(***信息块)、RRC消息或MAC CE(控制元素)中的新IE将传输频率或频带子集的上限限制发送到12。
根据又一实施例，暴露功能24可以由SCEF实施。
为了实现此，可以在SCEF的NpConfiguration API中暴露无线电资源参数(在例如3GPP规范TS 29.522中描述)。在这种情况下，可以通过使用例如在3GPP规范TS 23.682中所描述的经由SCEF的网络参数配置流程来将无线电资源参数传送到目标通信设备12。
根据又一实施例，API调用器30或CN 20外部或内部的任何其他设备可以被配置为响应于某些条件或事件而发送无线电资源参数请求，例如，基于可以经由作为暴露功能24的示例的4G SCEF可用的以下类型的信息中的至少一个：
·关于目标通信设备12的地理区域的信息，其可以例如通过使用API监测事件来检索(如例如在3GPP规范TS 29.122中所描述的)；
·关于目标通信设备12的电池电量或充电状态的信息，其可以在已经由目标通信设备12使用例如NAS消息或经由由接入设备14转发到会话和/或移动性管理功能22的RRC消息发送到会话和/或移动性管理功能22之后例如通过带外机制或从会话和/或移动性管理功能22检索；为此目的，UE可以使用例如具有附加字段的UE能力消息(或其他RRC或NAS消息)来表达关于电池的信息，诸如其最大电池容量、电池类型、剩余电池电荷/电量、可以在充满电的电池上发送的控制和/或数据有效载荷消息的数量、可以发送的控制和/或数据有效载荷消息的剩余数量。在例如通过会话和/或移动性管理功能接收到该信息之后，该信息可以被转发或放入到朝向SCEF/NEF的不同消息中，这可以将该信息暴露给API调用器30。作为另一选项，核心网络功能(诸如网络数据分析功能(NWDAF))可以保持跟踪UE已经发送的消息的数量以及利用哪个传输功率，并且使用该信息(以及从UE或从SCEF/NEF接收的关于电池的信息，诸如其容量、电池类型、关于该电池的历史数据、最大电荷、电池上次充电以及直到哪个水平)来计算剩余电池电荷和/或剩余电池寿命和/或可以发送直到电池耗尽的剩余消息数量，并且经由SCEF/NEF将该信息暴露给API调用器30。
如果代替API调用器30，内部网络功能(例如，NWDAF或会话和/或移动性管理功能)需要评价从API调用器接收的何时使用或发送无线电资源参数的条件，则从UE接收的或由例如NWDAF确定的电池信息可以被暴露或传输到负责评价相应条件的相应网络功能；
·目标通信设备12驻留于的区域的网络拥塞信息，其可以例如通过使用报告网络状态的API来检索(如例如在3GPP规范TS 29.122中所描述的)；
·目标通信设备12的信号质量信息，其可以例如通过使用报告网络状态的上述API来检索，其中，如果需要，则可以经由API 240从会话和/或移动性管理功能22和/或RAN10和/或NWDAF暴露附加数据；为此目的，会话和/或移动性管理功能22或RAN 10或NWDAF可以将该信息(例如，RSRP值或失败传输/NACK的百分比)作为单独的消息或字段朝向SCEF/NEF转发或放置，这可以将该信息暴露给API调用器30。如果代替API调用器30，内部网络功能(例如，NWDAF或会话和/或移动性管理功能)需要评价从API调用器接收的何时使用或发送无线电资源参数的条件，则信号质量信息可以被暴露或发送到负责评价相应条件的相应网络功能；
·关于目标通信设备12处的扩展覆盖的启用或禁用的信息，其可以例如通过使用API ECR控制来检索(如例如在3GPP规范TS 29.122中所描述的)；
·关于目标通信设备12处的重复次数的信息，其可以例如从会话和/或移动性管理功能22和/或RAN 10和/或NWDAF检索；为此目的，会话和/或移动性管理功能22或RAN 10或NWDAF可以将该信息(例如，重传次数、正在使用的覆盖扩展(CE)模式)作为单独的消息或字段转发或放置到SCEF/NEF，这可以将该信息暴露给API调用器30。如果代替API调用器30，内部网络功能(例如，NWDAF或会话和/或移动性管理功能)需要评价从API调用器接收的何时使用或发送无线电资源参数的条件，则重复信息可以被暴露或发送到负责评价相应条件的相应网络功能；
·关于禁止目标通信设备12建立无线电接入连接或分组数据单元会话的信息，该信息是接入设备14和/或RAN和/或会话和/或移动性管理功能22和/或NWDAF已知的，并且可以由暴露功能24检索。为此目的，会话和/或移动性管理功能22或RAN 10或NWDAF可以将该信息(例如，所使用的统一接入控制(UAC)值)作为单独的消息或字段朝向SCEF/NEF转发或放置，这可以将该信息暴露给API调用器30。如果代替API调用器30，内部网络功能(例如，NWDAF或会话和/或移动性管理功能)需要评价从API调用器接收的何时使用或发送无线电资源参数的条件，则禁止信息可以被暴露或发送到负责评价相应条件的相应网络功能；以及
·关于目标通信设备12的速度的信息，其可以由暴露功能24从GMLC 26检索(如例如在3GPP规范TS 23.271中所描述的)并且与API监测事件中的地理区域一起暴露(如例如在3GPP规范TS 29.122中所描述的)。
根据又一实施例，暴露功能可以由NEF实施。
为了实现此，可以在例如3GPP规范TS 29.122中描述的NEF的Nnef_ParameterProvision service API中暴露无线电资源参数。在这种情况下，可以通过使用3GPP规范TS 23.502中描述的用于NEF服务操作的信息流将无线电资源参数传送到目标通信设备12。
根据又一实施例，API调用器30(或CN 20外部或内部的任何其他设备)可以被配置为响应于某些条件或事件而发送无线电资源参数请求，例如，基于可以经由作为暴露功能24的示例的5G NEF可用的以下类型的信息中的至少一个：
·关于目标通信设备12的地理区域的信息，其可以例如通过使用API Nnef事件暴露来检索(如例如在3GPP规范TS 29.522中所描述的)；
·关于电池电量或充电状态的信息，其可以在已经由目标通信设备12使用NAS消息或经由由接入设备14转发到会话和/或移动性管理功能22的RRC消息发送到会话和/或移动性管理功能22之后例如经由带外机制或从会话和/或移动性管理功能22检索；为此目的，UE可以使用例如具有附加字段的UE能力消息(或其他RRC或NAS消息)来表达关于电池的信息，诸如其最大电池容量、电池类型、剩余电池电荷/电量、可以在充满电的电池上发送的控制和/或数据有效载荷消息的数量、可以发送的控制和/或数据有效载荷消息的剩余数量。在例如通过会话和/或移动性管理功能接收到该信息之后，该信息可以被转发或放入到朝向SCEF/NEF的不同消息中，这可以将该信息暴露给API调用器30。作为另一选项，核心网络功能(诸如网络数据分析功能(NWDAF))可以保持跟踪UE已经发送的消息的数量以及利用哪个传输功率，并且使用该信息(以及从UE或从SCEF/NEF接收的关于电池的信息，诸如其容量、电池类型、关于该电池的历史数据、最大电荷、电池上次充电以及直到哪个水平)来计算剩余电池电荷和/或剩余电池寿命和/或可以发送直到电池耗尽的剩余消息数量，并且经由SCEF/NEF将该信息暴露给API调用器30。如果代替API调用器30，内部网络功能(例如，NWDAF或会话和/或移动性管理功能)需要评价从API调用器接收的何时使用或发送无线电资源参数的条件，则从UE接收的或由例如NWDAF确定的电池信息可以被暴露或传输到负责评价相应条件的相应网络功能；
·目标通信设备12所驻留于的区域的网络拥塞信息，其可以例如通过使用APINnef事件分析暴露来检索(如例如在3GPP规范TS 29.522中所描述的)；
·目标通信设备12的信号质量信息，其可以例如通过使用API Nnef分析暴露(如例如在3GPP规范TS 29.522中所描述的)来检索，其中，如果需要，可以经由API从NWDAF 25(如例如在3GPP规范TS 23.288中所描述的)和/或NWDAF处的API Nnwdaf分析暴露附加数据。为此目的，会话和/或移动性管理功能22或RAN 10或NWDAF可以将该信息(例如，RSRP值或失败传输/NACK的百分比)作为单独的消息或字段朝向SCEF/NEF转发或放置，这可以将该信息暴露给API调用器30。如果代替API调用器30，内部网络功能(例如，NWDAF或会话和/或移动性管理功能)需要评价从API调用器接收的何时使用或发送无线电资源参数的条件，则信号质量信息可以被暴露或发送到负责评价相应条件的相应网络功能；
·关于目标通信设备12处的扩展覆盖的启用或禁用的信息，其可以例如通过使用API Nnef ECR控制来检索(如例如在3GPP规范TS 29.522中所描述的)；
·关于目标通信设备12处的重复次数的信息，其可以例如通过从会话和/或移动性管理功能(例如AMF)22或RAN 10和/或NWDAF检索数据而可用。为此目的，会话和/或移动性管理功能22或RAN 10或NWDAF可以将该信息(例如，重传次数、正在使用的覆盖扩展(CE)模式)作为单独的消息或字段转发或放置到SCEF/NEF，这可以将该信息暴露给API调用器30。如果代替API调用器30，内部网络功能(例如，NWDAF或会话和/或移动性管理功能)需要评价从API调用器接收的何时使用或发送无线电资源参数的条件，则重复信息可以被暴露或发送到负责评价相应条件的相应网络功能；
·关于禁止目标通信设备12建立无线电接入连接或分组数据单元会话的信息，该信息可以是接入设备14和/或RAN和/或会话和/或移动性管理功能22和/或NWDAF已知的，并且可以由暴露功能24检索。为此目的，会话和/或移动性管理功能22或RAN 10或NWDAF可以将该信息(例如，所使用的统一接入控制(UAC)值)作为单独的消息或字段朝向SCEF/NEF转发或放置，这可以将该信息暴露给API调用器30。如果代替API调用器30，内部网络功能(例如，NWDAF或会话和/或移动性管理功能)需要评价从API调用器接收的何时使用或发送无线电资源参数的条件，则禁止信息可以被暴露或发送到负责评价相应条件的相应网络功能；以及
·关于目标通信设备12的速度的信息，其可以由暴露功能24从LMF 27检索(如例如在3GPP规范TS 23.273中所描述的)并且与API Nnef事件暴露中的地理区域一起暴露(如例如在3GPP规范TS 29.522中所描述的)。
根据又一实施例，目标通信设备12可以能够检测一个或多个无线电资源参数的上限限制，并且可以被配置为执行减少要发送的数据量、压缩要发送的数据或推迟通信(即，数据传输)中的至少一项。
图2的图的个体处理块可以由诸如(一个或多个)专用集成电路((一个或多个)ASIC)、(一个或多个)可编程逻辑阵列((一个或多个)PLA)、(一个或多个)现场可编程门阵列((一个或多个)FPGA)等的(一个或多个)分立硬件电路、或由数字信号处理器(DSP)或其他软件控制的处理器电路实施，或它们可以基于用于控制分别在接入设备或中继通信设备中提供的处理器或计算单元的一个或多个软件例程来实施。
总之，已经描述了一种通过限制来自蜂窝核心网络的网络功能的用于通信设备的通信资源来限制无线通信设备的资源(例如，降低能耗和/或PAPR)的***。
虽然已经在附图和前面的描述中详细地图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述被认为是说明性的或示例性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。所提出的资源控制机制可以在所有类型的无线网络中实现，例如，它可以应用于各种蜂窝无线通信标准，适用于移动电信***，如LTE、LTE-Advanced、LTE for Machines(LTE-M)、窄带IoT(NB-IoT)或5G，但在一些变型中也适用于设备的资源参数可以由API调用器远程控制并进而进一步限制的任何通信***。
可以通过任何外部设备并且经由任何通信或访问信道或连接和/或接口将从其中导出(一个或多个)上限限制的资源限制请求发送到暴露功能。
此外，存在用于经由蜂窝核心网络设备/功能向会话处的调度功能和/或移动性管理功能或接入设备发送或转发关于(一个或多个)上限限制的信息的各种选项或通信路径。例如，在4G环境中，从SCEF经由MME到eNB，或在5G网络环境中，从NEF经由SMF和AMF到gNB，或从NEF经由PCF和AMF到gNB，或从NEF经由AMF到gNB。这些选项或路径确定可以使用什么接口和什么消息，因为上述特定蜂窝核心网络功能之间的每个接口具有它们自己的消息类型和格式。有时，消息属性可以在被转发或隧道传输到另一网络功能时被原样封装，但是它们也可以被重新格式化或映射到不同的消息和不同的消息属性。也就是说，在蜂窝核心网络设备/功能之间以及跨从暴露功能(例如，SCEF或NEF)到目标通信设备的通信路径可能不存在直接传输链路，使得用于传达(一个或多个)上限限制的消息可以被重新格式化若干次。
5G无线通信设备可以是不同类型的设备，例如移动电话、车辆(用于车辆到车辆(V2V)通信或更一般的车辆到万物(V2X)通信)、V2X设备、IoT集线器、IoT设备，包括用于健康监测的低功率医疗传感器、医疗(紧急)诊断和治疗设备、用于医院使用或第一响应者使用、虚拟现实(VR)头盔等。
此外，本发明可以应用于多个无线(例如4G/5G)连接的传感器或致动器节点参与的医学应用或连接的医学保健、具有无线(例如4G/5G)连接的设备的医学应用或连接的医疗保健、涉及无线、移动或固定的传感器或致动器节点(例如智能城市、物流、农业等)的一般IoT应用、紧急服务和关键通信应用、V2X***、使用高频(例如mmWave)RF改进5G蜂窝网络覆盖的***以及5G通信的任何其他应用领域中。
本领域技术人员通过研究附图、公开内容和从属权利要求，在实践所请求保护的本发明时，能够理解并实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。前面的描述详细说明本发明的某些实施例。然而，将意识到无论前述内容以如何详细的方式呈现在文中，本发明可以利用许多方式来实施，并且因此不限于所公开的实施例。应当注意，当描述本发明的某些特征或方面时使用特定的术语不应被认为是暗示在此重新定义该术语以被限制为包含与此术语相关联的本发明的特征或方面的任何的特定的特性。
单个单元或设备可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
所描述的操作(如图2中所指示的那些操作)可以分别被实施为计算机程序的程序代码模块和/或被实施为调试设备或灯具设备的专用硬件。计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是计算机程序也可以被以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线的电信***分布。

Claims (15)

1.一种蜂窝核心网络(20)的装置(24)，用于将无线网络的参数配置暴露给所述蜂窝核心网络(20)外部的另一设备(30)，其中，所述装置被配置为：从所述另一设备(30)接收对针对至少一个目标通信设备(12)的无线电资源限制的请求，并且基于对无线电资源限制的所述请求来选择针对所述至少一个目标通信设备(12)的至少一个无线电资源参数的上限限制，要根据对无线电资源限制的所述请求来调度针对所述目标通信设备(12)的无线电资源。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置被配置为向所述蜂窝核心网络(20)的会话和/或移动性管理功能(22)或所述无线网络的接入设备(14)发送对创建、更新或删除所述至少一个无线电资源参数的所选择的上限限制的请求。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置被配置为将所述至少一个通信设备(12)的所述至少一个无线电资源参数的所选择的上限限制暴露给所述另一设备(30)。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置被配置为接收至少一个条件，在所述至少一个条件下选择针对所述至少一个目标通信设备的至少一个无线电资源参数的所述上限限制。
5.一种用于调用暴露无线网络的参数配置的暴露功能(24)的装置(30)，其中，所述装置被配置为：生成对至少一个目标通信设备(12)的无线电资源限制的请求，并且将所述请求发送到所述暴露功能(24)以经由所述暴露功能(24)请求所述至少一个目标通信设备(12)的所述无线电资源限制，并且其中，对无线电资源限制的所述请求指示至少一个无线电资源参数，要根据所述至少一个无线电资源参数来调度针对所述至少一个目标通信设备(12)的无线电资源。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述装置被配置为响应于以下各项中的至少一项而发送对所述无线电资源限制的所述请求：所述目标通信设备(12)所驻留于的地理区域、检测到以下各项中的至少一项：所述目标通信设备(12)的剩余电池电量低于预定阈值，所述目标通信设备(12)的覆盖区域中的网络拥塞高于预定阈值，所述目标通信设备(12)的信号质量参数低于预定阈值，在所述目标通信设备(12)处启用或禁用扩展覆盖模式，在所述目标通信设备(12)处的重复次数或在所述无线电接入网络中发生的通信故障次数高于预定阈值，禁止所述目标通信设备(12)建立无线电接入连接或分组数据单元会话，以及所述目标通信设备(12)以高于预定阈值的速度移动。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述装置被配置为以对针对所述至少一个目标通信设备(12)的所述至少一个无线电资源参数的查询、创建、更新或删除的形式生成对所述无线电资源限制的所述请求。
8.一种用于调度针对无线网络的至少一个目标通信设备(12)的无线电资源的装置(14、22)，其中，所述装置被配置为：经由所述无线网络的蜂窝核心网络(20)从暴露功能(24)接收对所述至少一个目标通信设备(12)的至少一个无线电资源参数的上限限制的请求；验证由所述暴露功能(24)请求的所述至少一个无线电资源参数的得到的值；并且基于所述验证的结果来决定丢弃由所述暴露功能(24)请求的所述至少一个无线电资源参数的得到的值或者拒绝从所述暴露功能(24)接收的所述请求或将关于所述上限限制的信息传达给所述至少一个目标通信设备(12)。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述装置被配置为根据接收到的对针对所述至少一个目标通信设备(12)的上限限制的请求来调度有限的无线电资源。
10.一种用于控制无线网络的通信设备(12)处的至少一个无线电资源参数的装置，其中，所述装置被配置为：经由所述无线网络的蜂窝核心网络(20)从暴露功能(24)接收所述至少一个无线电资源参数的上限限制；基于接收到的上限限制来检测对所述至少一个无线电资源参数的限制；并且根据检测到的限制来减少或压缩要传输的上行链路数据或推迟上行链路数据的传输。
11.根据权利要求1、5、8或10所述的装置，其中，所述至少一个无线电资源参数对应于：调制编码方案、物理资源块PRB或子PRB的数量、传输功率、传输频率或频带子集、或上行链路传输的重复次数。
12.一种限制无线网络的至少一个目标通信设备(12)的无线电资源的方法，其中，所述方法包括：从所述无线网络的蜂窝核心网络(20)外部的另一设备(30)接收对针对所述至少一个目标通信设备(12)的无线电资源限制的请求；并且基于对无线电资源限制的所述请求来选择针对所述至少一个目标通信设备(12)的至少一个无线电资源参数的上限限制，要根据对无线电资源限制的所述请求来调度针对所述目标通信设备(12)的无线电资源。
13.一种限制无线网络的至少一个目标通信设备(12)的无线电资源的方法，其中，所述方法包括：生成对所述至少一个目标通信设备(12)的无线电资源限制的请求；并且将所述请求发送到所述无线网络的暴露功能(24)以经由所述暴露功能(24)请求所述至少一个目标通信设备(12)的所述无线电资源限制，并且其中，对无线电资源限制的所述请求指示至少一个无线电资源参数，要根据所述至少一个无线电资源参数来调度针对所述至少一个目标通信设备(12)的无线电资源。
14.一种限制无线网络的至少一个目标通信设备(12)的无线电资源的方法，其中，所述方法包括：经由所述无线网络的蜂窝核心网络(20)从暴露功能(24)接收对所述至少一个目标通信设备(12)的至少一个无线电资源参数的上限限制的请求；验证由所述暴露功能(24)请求的所述至少一个无线电资源参数的得到的值；并且基于所述验证的结果来决定丢弃由所述暴露功能(24)请求的所述至少一个无线电资源参数的得到的值或者拒绝从所述暴露功能(24)接收的所述请求或将关于所述上限限制的信息传达给所述至少一个目标通信设备(12)。
15.一种限制无线网络的至少一个目标通信设备(12)的无线电资源的方法，其中，所述方法包括：经由所述无线网络的蜂窝核心网络(20)从暴露功能(24)接收所述至少一个无线电资源参数的上限限制；基于接收到的上限限制来检测对所述至少一个无线电资源参数的限制；并且根据检测到的限制来减少或压缩要传输的上行链路数据或推迟上行链路数据的传输。
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