用于确定时间信息的无线网络系统的网络实体和方法
阅读说明：本技术 用于确定时间信息的无线网络系统的网络实体和方法 (Network entity and method for a wireless network system for determining time information ) 是由 曹瀚文 桑迪普·甘卡克黑卡尔 韦庆 于 2019-03-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于无线网络系统的网络实体。所述网络实体用于获取接收的报文的入口时间,所述入口时间指示所述报文进入所述网络系统的时间,基于所述入口时间确定关于所述报文的时间信息,并且将所述时间信息提供给另一网络实体。用于无线网络系统的另一网络实体用于获取关于从另一网络实体接收的报文的时间信息,并获取所述报文的出口时间,所述出口时间基于所述时间信息指示所述报文离开所述网络系统的时间。本发明还涉及用于使在网络实体处有效的内部时间与在外部网络实体处有效的外部时间同步的网络实体。(The invention provides a network entity for a wireless network system. The network entity is configured to obtain an entry time of a received packet, the entry time indicating a time when the packet enters the network system, determine time information about the packet based on the entry time, and provide the time information to another network entity. Another network entity for a wireless network system is configured to obtain time information about a packet received from another network entity, and obtain an egress time of the packet, the egress time indicating a time at which the packet leaves the network system based on the time information. The invention also relates to a network entity for synchronizing an internal time valid at the network entity with an external time valid at an external network entity.)
技术领域
本发明一般涉及无线移动通信领域，尤其涉及在具有精确定时要求的外部应用的蜂窝通信系统中确定时间信息。
为此，本发明提出了一种用于确定时间信息并将该时间信息提供给另一网络实体的网络实体。本发明还提出了一种网络实体，其将在该网络实体处有效的内部时间与在外部网络实体处有效的外部时间同步。此外，本发明提出了相应的方法。
背景技术
多个时钟域内精确的时间参考同步和5G系统(5G system，5GS)上的确定性数据传输是不同垂直行业的应用程序所期望的，如智能工厂、程序制作和特殊事件(ProgramMaking&Special Events，PMSE)、自动驾驶及其底层V2X通信等。
图22示意性地说明了现有技术提供的在一个智能工厂场景中包括“合并”2201和“分离”2202的工作时钟域交互。在3GPP S1-183329：工业自动化中的cyberCAV-5G：用于同步的多个不同时间域，美国华盛顿州市斯波坎市，2018年11月12-16日中示意性讨论了工作时钟域之间的交互。
在传统的移动通信系统中，同步通常通过时间信息的简单广播来完成，并且不存在对通信延迟的严格控制。结果，时间同步偏置和数据传递抖动变得不可控制，这不能满足上述来自不同垂直行业的要求。
发明内容
鉴于上述问题和缺点，本发明的实施例旨在改进传统装置和方法。因此，本发明的实施例的目的是提供用于无线网络系统(例如，在核心网络中)的网络实体以及由网络实体执行的方法。在本发明的一些实施例中，例如，可在蜂窝式通信系统中提供延迟测量和抖动控制。
所附独立权利要求中提供的方案实现了一个目的。在从属权利要求中进一步限定了本发明的有利实施方式。
此外，本发明的实施例的另一目的是支持用于充当时间感知中继器的5G系统的多个时钟域，且以固定延迟/低抖动实现时间敏感确定性传输。
这可以通过5GS内的端到端(End-to-End，E2E)同步来实现。例如，5GS的两端可为用户平面功能(User Plane Function，UPF)和用户设备(User Equipment，UE)，或两个UE。入口/出口时间戳的有效传送可用于测量驻留时间(5GS内的延迟)和/或用于实现自适应缓冲直到达到出口之前的固定驻留时间。
本发明的第一方面提供一种用于无线网络系统的网络实体，其中所述网络实体用于获取接收的报文的入口时间，所述入口时间指示所述报文进入所述网络系统的时间；基于所述入口时间确定关于所述报文的时间信息；且将所述时间信息提供到另一网络实体。
网络实体可以是，例如，网络节点，诸如用户设备(User Equipment，UE)或用户平面功能(User Plane Function，UPF)。UPF也可以是网络节点，或者它可以实现为网络节点中的功能。无线网络系统可以是长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络系统，第五代(fifth generation，5G)网络系统等。
在一些实施例中，网络实体可以在核心网络中，例如，无线网络系统可以是5G网络系统，并且网络实体可以是在5G网络系统的核心网络中的UPF。
网络实体(例如，UE或UPF)用于获取接收的报文的入口时间。接收的报文可以是从外部网络中的实体或节点接收。网络实体(例如，UE或UPF)还可以确定时间信息，并将时间信息提供给另一网络实体，例如，该另一网络实体可以是(如位于无线网络系统的核心网络中的)另一UE或另一UPF。
在第一方面的一种实现形式中，时间信息包括报文的入口时间。
在第一方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于基于所述报文在网络系统中的入口时间和预定驻留时间来计算所述报文的出口时间，出口时间指示所述报文离开网络系统的时间，其中时间信息包括所述出口时间。
在第一方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于获取与所述报文相关联的同步消息，根据预定驻留时间修改同步消息，特别是修改同步消息的校正字段，并将修改后的同步消息提供给所述另一网络实体。
在第一方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于确定所述报文是否属于一组周期性地进入所述网络系统的报文，如果所述报文属于该组报文，则确定诸如时间间隔的间隔，以及向所述另一网络实体提供指示周期性的信息，其中，指示周期性的信息是基于间隔的。
在一种实施方式中，时间间隔指示该组报文的周期性。基于对所述时间间隔的掌握，所述网络实体可以确定出口时间。作为示例，网络实体基于时间间隔和该组报文中的第一报文的出口时间来确定该组报文中的报文的出口时间。特别地，网络实体可以向报文的出口时间添加时间间隔以获取下一报文的出口时间。
在第一方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于将时间信息合并到时间戳位格式中，并通过移除至少一个最高有效位和/或至少一个最低有效位来截短时间戳位格式。
在第一方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于通过以下方法中的至少一个向所述另一网络实体提供时间信息：
-将所述时间信息与所述报文连结；
-将所述时间信息包括在所述报文的有效载荷中；
-将所述时间信息包括在所述报文的报头中；
-生成包括所述时间信息的另一报文；
-使用控制消息传送时间信息。
此外，在一些实施例中，可以在数据平面中携带时间信息的第一部分(即，截断之后的时间信息)，并且可以在控制平面中携带时间信息的第二部分(即，时间信息的截断部分)。
本发明的第二方面提供了一种用于无线网络系统的网络实体，其中，所述网络实体用于获取关于从另一网络实体接收的报文的时间信息；以及获取所述报文的出口时间，所述出口时间基于所述时间信息指示所述报文离开所述网络系统的时间。
所述网络实体(即，第二方面的网络实体)可以是，例如，UE或UPF。所述网络实体用于从另一网络实体获取关于接收的报文的时间信息，所述另一网络实体可以是，例如，网络系统内的实体，特别是来自另一UE或UPF的实体。
在第二方面的一种实现形式中，所述时间信息包括所述报文的入口时间，所述入口时间指示所述报文进入所述网络系统的时间，并且所述网络实体用于基于所述入口时间来确定所述出口时间。
在第二方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于基于所述报文的入口时间和出口时间来确定所述报文在所述网络系统中的驻留时间。
在第二方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于基于所述报文在所述网络系统中的入口时间和预定驻留时间来确定所述报文的出口时间。
在第二方面的另一实现形式中，所述时间信息包括出口时间，并且所述网络实体用于从所述时间信息中提取出口时间。
在第二方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于获取所述报文在所述网络系统中的预定驻留时间。
在第二方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于向外部网络实体提供同步消息，该同步消息包括指示报文在所述网络系统中的驻留时间的信息。
在第二方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于通过根据驻留时间修改从所述另一网络实体接收的同步消息，特别是修改该同步消息的校正字段来生成同步消息。
在第二方面的另一实现形式中，网络实体还用于缓冲报文直到达到出口时间，并且在出口时间将所述报文提供给外部网络实体。
在第二方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于获取指示一组周期性地进入所述网络系统的报文的周期性的信息，其中所述报文属于该组报文，以及基于所述周期性来确定所述报文的出口时间。
在第二方面的另一实现形式中，所述网络实体还用于与所述另一网络实体同步时间，其中所述另一网络实体在所述无线网络系统内。
例如，所述网络实体(例如，UE或UPF)可以使时间与内部网络实体同步。在一些实施例中，不需要UE或UPF与外部网络实体进行同步。
本发明的第三方面提供了一种用于无线网络系统的网络实体，其中所述网络实体用于使在所述网络实体处有效的内部时间与在外部网络实体处有效的外部时间同步，向另一网络实体提供时间信息，其中所述时间信息包括所述内部时间到所述外部时间的映射。
网络实体(例如，第三方面的网络实体)可以是UE或UPF。此外，可以将所述时间信息提供给可以是所述网络系统中的实体的另一网络实体，例如另一UE或另一UPF。
在第三方面的实现形式中，所述时间信息还包括指示外部时间的时钟域的域号。
例如，时钟域可以包括不同的工作时钟域和全局时钟域。
本发明的第四方面提供了一种用于网络系统的网络实体，其中所述网络实体用于从另一网络实体获取时间信息，其中所述时间信息包括在所述另一网络实体处有效的内部时间和在第一外部网络实体处有效的内部时间的映射，并且基于时间信息中的映射，将在网络实体处有效的内部时间与在第二外部网络实体处有效的外部时间同步。
网络实体(即，第四方面的网络实体)可以是UE或UPF。所述网络实体，例如，UE或UPF，可以从可以是另一UE或另一UPF的另一网络实体获取时间信息。
本发明的第五方面提供了一种由网络实体执行的用于无线网络系统的方法，其中所述方法包括：获取接收的报文的入口时间，所述入口时间指示所述报文进入所述网络系统的时间；基于所述入口时间确定关于所述报文的时间信息；以及将所述时间信息提供给另一网络实体。
在第五方面的实现形式中，所述时间信息包括所述报文的入口时间。
在第五方面的另一实现形式中，所述方法还包括基于所述报文在所述网络系统中的入口时间和预定驻留时间来计算所述报文的出口时间，所述出口时间指示所述报文离开所述网络系统的时间，其中所述时间信息包括所述出口时间。
在第五方面的另一实现形式中，所述方法还包括：获取与所述报文相关联的同步消息；根据所述预定驻留时间来修改所述同步消息，特别是修改所述同步消息的校正字段；以及将所修改的同步消息提供给所述另一网络实体。
在第五方面的另一实现形式中，所述方法还包括：确定所述报文是否属于一组周期性地进入所述网络系统的报文；如果所述报文属于该组报文，则确定时间间隔；以及向所述另一网络实体提供指示所述周期性的信息，其中指示所述周期性的所述信息基于所述间隔。
在一实施方式中，时间间隔指示该组报文的周期性。基于对所述时间间隔的掌握，所述网络实体可以确定出口时间。作为示例，网络实体基于时间间隔和该组报文中的第一报文的出口时间来确定该组报文中的报文的出口时间。特别地，网络实体可以向报文的出口时间添加时间间隔以获取下一报文的出口时间。
在第五方面的另一实现形式中，所述方法还包括将所述时间信息合并到时间戳位格式中，并且通过移除至少一个最高有效位和/或至少一个最低有效位来截断时间戳位格式。
在第五方面的另一实现形式中，所述方法还包括通过以下方法中的至少一个向所述另一网络实体提供所述时间信息：
-将所述时间信息与所述报文连结；
-将所述时间信息包括在所述报文的有效载荷中；
-将所述时间信息包括在所述报文的报头中；
-生成包括所述时间信息的另一报文；
-使用控制消息传送所述时间信息。
本发明的第六方面提供了一种由网络实体(例如，第二方面的网络实体)执行的用于无线网络系统的方法，其中所述方法包括：从另一网络实体获取关于接收的报文的时间信息；以及基于所述时间信息获取所述报文的出口时间，所述出口时间指示所述报文离开所述网络系统的时间。
在第六方面的实现形式中，所述时间信息包括所述报文的入口时间，所述入口时间指示所述报文进入所述网络系统的时间，并且所述方法还包括基于所述入口时间确定所述出口时间。
在第六方面的另一实现形式中，所述方法还包括基于所述报文的入口时间和出口时间来确定所述报文在所述网络系统中的驻留时间。
在第六方面的另一实现形式中，所述方法还包括基于所述报文在所述网络系统中的入口时间和预定驻留时间来确定所述报文的出口时间。
在第六方面的另一实现形式中，所述时间信息包括所述出口时间，并且所述方法还包括从所述时间信息中提取所述出口时间。
在第六方面的另一实现形式中，所述方法还包括获取所述报文在所述网络系统中的预定驻留时间。
在第六方面的另一实现形式中，所述方法还包括向外部网络实体提供同步消息，所述同步消息包括指示所述报文在所述网络系统中的驻留时间的信息。
在第六方面的另一实现形式中，所述方法还包括通过根据所述驻留时间修改从所述另一网络实体接收的同步消息，特别是修改所述同步消息的校正字段来生成所述同步消息。
在第六方面的另一实现形式中，所述方法还包括缓冲所述报文直到达到所述出口时间，并且在所述出口时间将所述报文提供给外部网络实体。
在第六方面的另一实现形式中，所述方法还包括：获取指示一组周期性地进入所述网络系统的报文的周期性的信息，其中所述报文属于该组报文；以及基于所述周期性确定所述报文的出口时间。
在第六方面的另一实现形式中，所述方法还包括与所述另一网络实体同步时间，其中所述另一网络实体在所述无线网络系统内。
本发明的第七方面提供了一种由网络实体执行的用于无线网络系统的方法，其中所述方法包括：使在所述网络实体处有效的内部时间与在外部网络实体处有效的外部时间同步；向另一网络实体提供时间信息，其中所述时间信息包括所述内部时间到所述外部时间的映射。
在第七方面的实现形式中，所述时间信息还包括指示所述外部时间的时钟域的域号。
本发明的第八方面提供了一种由网络实体执行的用于网络系统的方法，其中所述方法包括从另一网络实体获取时间信息，其中所述时间信息包括在所述另一网络实体处有效的内部时间和在第一外部网络实体处有效的外部时间的映射；并且基于所述时间信息中的映射，将在所述网络实体处有效的内部时间与在第二外部网络实体处有效的外部时间同步。
本发明的第九方面提供了一种计算机程序产品，包括用于控制根据第一至第四方面之一的网络实体，或者用于当在处理器上实现时执行根据第五至第八方面之一的方法的程序代码。
必须注意，本申请中描述的所有设备，元件，单元和构件可以在软件或硬件元件或其任何类型的组合中实现。本申请中描述的各种实体执行的所有步骤和所描述的将由各种实体执行的功能旨在表明各个实体适于或用于执行各自的步骤和功能。虽然在以下具体实施例的描述中，由外部实体执行的特定功能或步骤没有在执行特定步骤或功能的该实体的具体元件的描述中反映，但是技术人员应该清楚的是这些方法和功能可以在各自的硬件或软件元件或其任意组合中实现。
附图说明
结合所附附图，下面具体实施例的描述将阐述上述本发明的各方面及其实现形式，其中：
图1为本发明实施例提供的用于决定时间信息的无线网络系统的网络实体的示意图；
图2为本发明实施例提供的用于将内部时间与外部时间同步的无线网络系统的网络实体的示意图；
图3是无线通信系统中的定时的示例性方案图；
图4是体系结构视图的示例性方案图；
图5是基于用信号通知入口时间，对于驻留时间的实时测量和校正的过程的示意图；
图6是基于用信号通知目标出口时间，对于驻留时间的实时测量和校正的过程的示意图；
图7是基于用信号通知入口时间，对于自适应缓冲的过程的示意图；
图8是基于用信号通知目标出口时间，对于自适应缓冲的过程的示意图；
图9是基于用信号通知入口时间戳，实现用于周期性或可预测流量模型的固定驻留时间的过程的示意图；
图10是基于用信号通知出口时间戳，实现用于周期性或可预测流量模型的固定驻留时间的过程的示意图；
图11是在IEEE 1588时间戳中包括大量数据的同步消息格式的示意图；
图12是用于节省开销的时间戳的截断的示意图；
图13是用于入口点和出口点之间的时间戳的用信号通知方法的示意图；
图14是使用预留数据字段来传送入口/出口时间戳的示意图；
图15是5GS中的参考体系结构的示意图；
图16是使用控制平面(control plane，CP)信令来传达静态时间辅助信息的示例性方案；
图17是基于边界时钟的无透明消息传送同步传播的示例性方案；
图18是根据本发明的用于无线网络系统的网络实体的方法的示意图；
图19是根据本发明的用于无线网络系统的网络实体的方法的示意图；
图20是根据本发明的用于无线网络系统的网络实体的方法的示意图；
图21是根据本发明的用于无线网络系统的网络实体的方法的示意图；
图22是根据现有技术的工作时钟域交互“合并”和“分离”的示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明实施例的用于决定时间信息102的无线网络系统1的网络实体100的示意图。
网络实体100和/或网络实体110可以是UE或UPF，并且无线网络系统1可以是5G网络系统。例如，网络实体100可以是处于5G网络系统的核心网络中的UPF，而所述另一网络实体110可以是5G网络系统中的UE(或UPF)。
网络实体100(例如，UE或UPF)用于获取接收的报文101的入口时间t0，该入口时间t0指示报文101进入网络系统1的时间。
网络实体100还用于基于入口时间t0确定关于报文101的时间信息102，并将时间信息102提供给另一网络实体110。
图1是用于无线网络系统1的网络实体110的示意图，其中网络实体110用于基于时间信息102获取关于从另一网络实体100接收的报文101的时间信息102，并且获取报文101的出口时间t1，出口时间t1指示报文101离开网络系统1的时间。
例如，在一些实施例中，可以提供新类型的UE或UPF，其可以记录入口时间戳并且还可以将时间戳用信号通知给另一端的另一UE或另一UPF。在这种情况下，时间戳是时间信息102的示例。此外，它还可以根据指定的出口时间出口报文，使用所测量的入口和出口时间之间的延迟来校正校正字段，等等。
此外，用信号通知用于入口点和出口点之间的时间戳或者通常用于入口点和出口点之间的时间信息可以基于，例如：
·将入口/出口时间戳与原始数据包直接连结以形成PDU报文，该PDU报文可以在PDU会话内在UE和UPF之间传送。
·使用预留数据字段传送入口/出口时间戳。
·使用GTP报头和PDCP报头的可选字段
·在携带PTP消息的PDU之后生成额外的PDU
·使用控制消息传送时间戳
以及这些选项的任意组合。
在一些实施例中，可以提供在5GS内的E2E延迟(驻留时间)的测量和同步消息中的校正，例如：
·第一网络实体(入口节点)，其接收进入的报文，测量并格式化入口时间，并将格式化的入口时间用信号通知给第二网络实体。
·第一网络实体还可以基于所测量的入口时间向第二网络实体发信号通知目标出口时间。
·该格式可以基于第一网络实体和第二网络实体之间的预定最大预期延迟。
·还可以提供监视功能，例如，对于周期性进入的报文，可以在第一时间确定连续报文之间的间隔，还可以随后仅在该间隔以预定阈值偏离理论时，在第一时间将该连续报文之间的间隔用信号通知出去。
在一些实施例中，可提供自适应缓冲直到达到5GS内的固定E2E延迟(驻留时间)，例如：
·第二网络实体(出口节点)在一保持时间内缓冲从第一网络实体(入口节点)接收的分组，该保持时间等于预定的或用信号通知出去的驻留时间与从第一网络实体用信号通知出去的入口时间之间的时间差。
·对于周期性或可预测数据流量模型，还可以提供用于显著降低信令开销的特殊方案。
在一些实施例中，可以提供用于表示时间戳的格式以便减少开销，例如，它可以基于：
·根据最大驻留时间要求直接截断最高有效数字。
·根据精度要求截断最低有效位。
·从5G核心网络中的实体(PCF)接收精度要求和/或驻留时间。
图2是根据本发明各实施例的用于将内部时间ts与外部时间Ek(ts)同步的无线网络系统的网络实体200的示意图。
网络实体200用于使在网络实体200处有效的内部时间ts与在外部网络实体201处有效的外部时间Ek(ts)同步。
网络实体200还用于向另一网络实体210提供时间信息102，其中时间信息102包括内部时间ts到外部时间Ek(ts)的映射。
图2也是用于网络系统1的网络实体210的示意图，其中网络实体210用于从另一网络实体200获取时间信息102，其中时间信息102包括在所述另一网络实体200处有效的内部时间ts和在第一外部网络实体201处有效的外部时间Ek(ts)的映射，并且基于时间信息102中的映射，将在网络实体210处有效的内部时间ts与在第二外部网络实体202处有效的外部时间Ek(ts)同步。
网络实体100和网络实体200可以是相同的网络实体或者可以是基于相同类型的网络实体。例如，网络实体100和200都可以是UE或UPF。类似地，网络实体110和网络实体210可以是相同的网络实体或者可以是基于相同类型的网络实体。例如，网络实体110和210两者可以是其它UE或其它UPF，而不将本公开限于这方面的特定配置。
此外，时间信息102可以包括在所述另一网络实体200处有效的内部时间ts和在第一外部网络实体201处有效的外部时间Ek(ts)的映射。例如，映射可以是将内部时间ts与外部时间Ek(t)进行比较，其中k是时钟域数；并且测量内部时间(即内部时钟)和外部时间(即外部时钟)之间的频率偏移Δk。
图3是无线通信系统1中的定时的示例性方案，其可以由包括图1和2中描述的无线通信系统1的本发明的实施例来执行。
例如，用户数据的入口时间是可变的。此外，Tx/Rx处理时间段是特定实现的，也可能是可变实现的。
此外，无线传输时间在特定时隙或符号(小时隙)的开始处开始。因此，例如，Tx保持时间可以由网络实体100通过实现预定的固定延迟和/或测量可变延迟来获取。
例如，为了支持具有时间感知延迟的多个时钟域，可以测量驻留在5GS中的报文的确切驻留时间，并将其添加到TSN Sync和Follow_Up消息的“校正字段”中。然后可以将实时测量的延迟提供给TSN的同步协议以优化其精度。
图4是体系结构视图的示例性方案图。作为示例，图4中的架构图方案图阐述了无线网络系统1，其为包括一个或多个网络实体的5G网络系统。所述网络实体可以是或可以包括网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210。在不限制本公开的情况下，以下基于核心网络中的UPF100(即，网络实体100)和作为所述另一网络实体(所述另一网络实体)的UE110来讨论体系结构视图的方案。
此外，网络实体100(和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210)还可以使内部时间与作为5G网络系统的TSN的外部网络实体201的外部时间同步。
所述体系结构视图包含执行UE110和UPF100之间以及UE110和UE410之间(通过Uu或侧链路)的内部E2E同步的核心网络(示例性地用5GS示出为逻辑桥或链路)。此外，利用5GS内部同步，可以实现任何对N60之间或任何对N6接口之间的延迟测量。
图5是基于用信号通知入口时间，对于驻留时间的实时测量和校正的过程500的示意图；过程500可以(例如，完全地或部分地)由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。
在下文中，示例性地讨论过程500的部分过程由位于入口点的网络实体100(例如，UE或UPF)和位于无线网络系统1的出口点的网络实体110(例如，UE或UPF)来执行。
在过程500中，网络实体100(例如，UE或UPF)从上游节点501获取同步消息。网络实体100还获取入口时间t0，并将包括t0的信令发送到另一网络实体110(另一UE或另一UPF)。
此外，所述另一网络实体110(另一UE或另一UPF)可以确定出口时间t1，将“校正字段”与驻留时间TR＝t1-t0相加。此外，所述另一网络实体110可进一步等到时间t1为止，且在时间t1处将具有校正的同步消息发送到下游节点502。
用于基于用信号通知入口时间来实时测量和校正驻留时间的过程500可以应用于5GS中的可变延迟。过程500可用于具有有限延迟要求的应用中。此外，过程500不需要改变5G服务质量(Quality of Service，QoS)框架。
图6是基于用信号通知目标出口时间，对于驻留时间的实时测量和校正的过程600的示意图；过程600可以(例如，完全地或部分地)由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。
在下文中，示例性地讨论过程600的部分过程由位于入口点的网络实体100(例如，UE或UPF)和位于无线网络系统1的出口点的网络实体110(例如，UE或UPF)执行。
在过程600中，网络实体100(例如，UE或UPF)从上游节点501获取同步消息。网络实体100还获取入口时间t0。网络实体100还可以确定目标出口时间t1并将“校正字段”与驻留时间t1＝t0+TR相加。网络实体100还可以向另一网络实体110(另一UE或另一UPF)发送包括t1的信令。
另一个网络实体110可以等到时间t1，并且在时间t1向下游节点502发送具有校正的同步消息。
用于基于用信号通知目标出口时间的驻留时间的实时测量和校正的过程600可以应用于5GS中的固定延迟。过程600可用于具有固定延迟/有界抖动要求的应用中。
在一些实施例中，可以提供自适应缓冲，例如，直到达到固定的驻留时间。
图7是基于用信号通知入口时间，对于自适应缓冲的过程700的示意图；过程700可以(例如，完全地或部分地)由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。
在下文中，示例性地讨论过程700的部分过程由位于入口点的网络实体100(例如，UE或UPF)和位于无线网络系统1的出口点的网络实体110(例如，UE或UPF)执行。
此外，图8是基于用信号通知目标出口时间，对于自适应缓冲的过程800的示意图；过程800可以(例如，完全地或部分地)由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。
在下文中，示例性地讨论过程800的部分过程由位于入口点的网络实体100(例如，UE或UPF)和位于无线网络系统1的出口点的网络实体110(例如，UE或UPF)执行。
出口节点处的自适应缓冲可以确保5GS中的精确驻留时间得到维持。
此外，缓冲时间可以基于以下任一确定：
1)预定驻留时间和用信号通知出去的入口时间，
2)预定驻留时间和用信号通知出去的目标出口时间。
此外，自适应缓冲可以依赖于用户平面中的5GS内部同步，例如：
1)可以通过调整驻留时间或目标出口时间来补偿5GS内部同步延迟。
2)可以将估计的5GS内部同步误差作为从入口点到出口点的后续消息用信号通知出去。
在图7的过程700中，具有基于用信号通知入口时间的随机到达时间的流量，网络实体100(例如，UE或UPF)从上游节点501获取数据包。网络实体100还获取入口时间t0，并将包括t0的信令发送到另一网络实体110(另一UE或另一UPF)。此外，另一网络实体110(另一UE或另一UPF)可以确定出口时间t1＝t0+TR并等到时间t1。在出口时间t1，另一网络实体110可向下游节点502发送数据包。
在图8的过程800中，具有基于用信号通知目标出口时间的随机到达时间的流量，网络实体100(例如，UE或UPF)从上游节点501获取数据包。网络实体100获取入口时间t0并且可以确定目标出口时间t1＝t0+TR。此外，网络实体100向另一网络实体110(另一UE或另一UPF)发送包括t1的信令。另一网络实体110(另一UE110或另一UPF110)可以等到时间t1。在出口时间t1，另一网络实体110向下游节点502发送数据包。
在一些实施方案中，可以实现固定的驻留时间。
图9是基于用信号通知入口时间戳，实现用于周期性或可预测流量模型的固定驻留时间的过程900的示意图；过程900可以(例如，完全地或部分地)由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。
在下文中，示例性地讨论过程900的部分过程由位于入口点的网络实体100(例如，UE或UPF)和位于无线网络系统1的出口点的网络实体110(例如，UE或UPF)执行。
在过程900中，周期性或可预测流量模型的固定驻留时间可以基于用信号通知入口时间戳来实现，例如通过：
·对于IA中非常常见的等时数据流量，入口时间是周期性的或者具有可预测的模式。
·入口/出口时间变得可预测，并且用信号通知每个报文的入口/出口时间戳在5GS内变得不必要，例如根据：
o入口：t0(n)＝t0(n-1)+Tintv.＝t0(0)+n·Tintv.
o出口：t1(n)＝t1(n-1)+Tintv.＝t1(0)+n·Tintv.
·考虑5GS与多个外部节点之间的时钟失配。
o可以连续地测量报文间隔，由表示。
o可以将时间戳t0(n)和测量的间隔用信号通知给出口点，用于校正出口时间。
o由于数据流量的周期性，时间戳t0(n)的信令和测量的间隔的信令不附着在每个数据包上，而是附着在多个数据包上，这可以节省大部分信令开销。
o另外，可以仅将所测量的间隔中的改变用信号通知给出口节点。
此外，图10是基于用信号通知出口时间戳，实现用于周期性或可预测流量模型的固定驻留时间的过程1000的示意图。过程1000可以(例如，完全地或部分地)由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。
在下文中，示例性地讨论过程1000的部分过程由位于入口点的网络实体100(例如，UE或UPF)和位于无线网络系统1的出口点的网络实体110(例如，UE或UPF)执行。
·对于IA中非常常见的等时数据业务，入口时间是周期性的或者具有可预测的模式。
·入口/出口时间变得可预测，并且用信号通知每个报文的入口/出口时间戳是不必要的，根据：
o入口：t0(n)＝t0(n-1)+Tintv.＝t0(0)+n·Tintv.
o出口：t1(n)＝t1(n-1)+Tintv.＝t1(0)+n·Tintv.
·考虑5GS和外部节点之间的时钟失配。
o可以连续地测量报文间隔，由表示。
o可以将时间戳t0(n)或t1(n)和测量的间隔用信号通知给出口点，用于校正出口时间。
o对于周期性流量(3C/3D)，可以提出入口点处的监视功能来监视入口时间间隔中的变化，并且因此将该变化作为校正用信号通知给出口节点。这可以进一步减少信令开销。
在一些实施例中，可以提供时间戳压缩。图11是在IEEE 1588时间戳中包括大量数据的同步消息格式的示意图。压缩可以由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。
如图11所示，可以压缩(例如，由网络实体100压缩)现有时间戳方案中的大量数据，例如：
·在IEEE 1588和802.1AS协议中：10个八位字节，80位。
此外，由于驻留时间通常较小(<10ms)，因此可以进一步截断时间戳数据以节省开销，例如通过：
·根据最大驻留时间截断一组最高有效数字。
·根据精度要求截断一组最低有效数字。
图12是用于节省开销的时间戳的截断的示意图。时间戳的截断可以由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。例如，假定10个八位字节(80位)的原始时间戳精度为1ns，通过截断位#0-6和#24-79(预留位#7-#23)，可以处理精度为128ns的16.8ms的最大驻留时间。此外，PCF可以基于(1)最大驻留时间(延迟)和(2)指定最高/最低有效数字的截断的精度要求。
在一些实施例中，可以提供用信号通知用于入口点和出口点之间的时间戳的方法。图13是用信号通知用于入口点(例如，它可以由位于入口点的网络实体100或网络实体200来执行)和出口点(例如，它可以由位于出口点的网络实体110或网络实体210来执行)之间的时间戳的方法示意图。
入口时间和/或出口时间和/或驻留时间可以在入口点和出口点之间以各种方式用信号通知出去，例如：
·将入口/出口时间戳与原始数据包直接连结以形成PDU报文，该PDU报文可以在PDU会话内在UE和UPF之间传送。
·使用预留数据字段传送入口/出口时间戳。
·使用GTP报头和PDCP报头的可选字段。
·在携带PTP消息的PDU之后生成额外的PDU。
·使用控制消息传送时间戳。
图14是使用预留数据字段来传送入口/出口时间戳的示意图。在图14中，预留数据字段用于传送入口时间戳(例如，它可以由位于入口点的网络实体100或网络实体200执行)和出口时间戳(例如，它可以由位于出口点的网络实体110或网络实体210执行)。此外，PTP报头中32位的预留字段足以容纳具有纳秒精度和一百毫秒范围的时间戳。
在一些实施例中，可以提供5G系统内的参考体系结构和信令。图15是5GS中的参考体系结构的示意图。在图15中，示例性地讨论了成为5G网络系统的无线网络系统1。此外，网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210可以是5G网络系统中的UE或UPF。
可以提供用于配置网络以实现高精度时间同步的参考体系结构，例如，基于：
1.点协调功能(Point Coordination Function，PCF)在驻留时间和流量模板(例如，时间测量的间隔，粒度等)上与应用功能(Application Function，AF)一致。
2.PCF将要求传达到服务会话管理功能(Session Management Function，SMF)。
3.SMF配置UPF(入口/出口)做时间相关的处理。
○检索时间戳。
○处理时间戳(压缩，计算等)。
○应用计算结果(例如，缓冲控制，修改/添加报文，向SMF报告等)。
此外，还可以提供用于通过CP传达时间辅助信息的参考体系结构，例如，基于：
1.准静态时间辅助信息可以通过CP传达。
·截断时间戳的最高和最低有效数字。
·周期性同步误差。
1.该过程可以如下：
·SMF可以在遵循PCF定义的(例如，基于TSN QoS模板的)策略的入口/出口UPF的帮助下决定静态时间辅助信息。
·SMF可以经由N4将相关辅助信息传达到入口UPF和出口UPF。
1.图16是使用CP信令来传达静态时间辅助信令的示例性方案。过程1600可以(例如，完全地或部分地)由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。
2.在下文中，示例性地讨论过程1600的部分为由位于无线网络系统1的入口点的网络实体100(例如，UPF)和位于无线网络系统1的出口点的网络实体110(例如，UPF)执行。
3.使用CP信令传达静态时间辅助信息的示例如下：
·在步骤1：PCF 1601触发SMF 1602用于PDU会话建立或修改。
·在步骤2：SMF 1602从PCF 1601获取TSN相关策略(例如，该会话是否需要UP同步，UP同步的准确性等)。
·在步骤3：SMF 1602基于多个来自PCF 1601的同步要求和UPF的同步能力来选择UPF。在该步骤中，SMF可以可选地在遵循PCF定义的策略(例如，基于TSN QoS模板)的入口/出口UPF的帮助下决定静态时间辅助信息。
·在步骤4至5：SMF利用静态时间辅助信息配置入口UPF 100或出口UPF 110。
4.注意，步骤4到5可以由SMF 1602使用N2会话修改过程来触发，以便每当需要时更新静态时间辅助信息。此外，还可以由SMF 1602使用步骤4至5，以便配置UPF做时间相关的处理。
5.图17是基于边界时钟的无透明消息传送同步传播的示例性方案1700。过程1700可以(例如，完全地或部分地)由网络实体100和/或网络实体110和/或网络实体200和/或网络实体210来执行，而不将本公开限于这方面的特定网络实体。
6.在下文中，示例性地讨论过程1700的部分由执行从功能的网络实体200(例如，UE或UPF)和执行主功能的网络实体210(例如，UE或UPF)来执行。
7.在一些实施例中，5GS内的时间戳的传输可以不由外部同步消息触发，而是由5GS内的从属功能100自主触发。在一些实施例中，不仅内部时间戳ts而且其相应的外部时间Ek(ts)，域号k以及可选的外部到内部频率偏移Δk可以在一个或多个消息{ts,Ek(ts),Δk,k}中被传递到主功能110。
8.图18显示了根据本发明实施例的用于无线网络系统1的网络实体100的方法1800。如上所述，方法1800可以由设备100执行。
9.方法1800包括获取接收的报文101的入口时间t0的步骤1801，入口时间t0指示报文101进入网络系统1的时间。
10.方法1800还包括基于入口时间t0确定关于报文101的时间信息102的步骤1802。
11.方法1800还包括向另一网络实体110提供时间信息102的步骤1803。
12.图19显示了根据本发明实施例的用于无线网络系统1的网络实体110的方法1900。如上所述，方法1900可以由设备110执行。
13.方法1900包括从另一网络实体100获取关于接收的报文101的时间信息102的步骤1901。
14.方法1900还包括基于时间信息102获取报文101的出口时间t1的步骤1902，出口时间t1指示报文101离开网络系统1的时间。
15.图20显示了本发明的用于无线网络系统1的网络实体的方法2000。如上所述，方法2000可以由设备200执行。
16.方法2000包括将在网络实体200有效的内部时间ts与在外部网络实体201有效的外部时间Ek(ts)同步的步骤2001。
17.方法2000还包括向另一网络实体210提供时间信息102的步骤2002，其中时间信息102包括内部时间ts到外部时间Ek(ts)的映射。
18.图21显示了根据本发明实施例的用于无线网络系统1的网络实体的方法2100。如上所述，方法2100可以由设备210执行。
19.方法2100包括从另一网络实体200获取时间信息102的步骤2101，其中时间信息102包括在所述另一网络实体200处有效的内部时间ts和在第一外部网络实体201处有效的外部时间Ek(ts)的映射。
20.方法2100还包括步骤2102，基于时间信息102中的映射，将网络实体210处有效的内部时间ts与第二外部网络实体202处有效的外部时间Ek(ts)同步。
21.例如，映射可以是将内部时间ts与外部时间Ek(t)进行比较，其中k是时钟域数，并且测量内部时间(即内部时钟)和外部时间(即，外部时钟)之间的频率偏移Δk。
22.已经结合作为实例的不同实施例以及实施方案描述了本发明。但本领域技术人员通过实践所申请发明，研究附图、本公开以及独立权项，能够理解并获取其它变体。在权利要求以及描述中，“包括”一词并不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”并不排除复数的情况。单个元件或其它单元可满足权利要求书中所叙述的若干实体或项目的功能。在仅凭某些措施被记载在相互不同的从属权利要求书中这个单纯的事实并不意味着这些措施的结合不能在有利的实现方式中使用。