Network nodes and methods therein for transmission of energy related information

Abstract

The present disclosure provides a method (100) in a first Network Function, NF. The method (100) includes: transmitting (110), to an NF for network repository,, a registration message containing energy related information of the first NF.

Description

NETWORK NODES AND METHODS THEREIN FOR TRANSMISSION OF ENERGY RELATED INFORMATIONTECHNICAL FIELD

[0001] The present disclosure relates to communication technology, and more particularly, to network nodes and methods therein for transmission of energy related information.BACKGROUND

[0002] In the 5th Generation (5G) network, Network Function (NF) or NF service instances may have different energy consumption and / or different carbon emission that may vary dynamically over time due to:

[0003] · deployment in different data centers with different sources of energy (wind, solar, fossil) and different efficiency of cooling;

[0004] · heterogeneous hardware usage even when the number of used infrastructure resources e.g., the number of Central Processing Units (CPUs) , is the same; and / or

[0005] · usage of CPU power management, which makes the energy consumption dynamically changes according to

[0006] · server CPU loads;

[0007] · data center thermal heating; and / or

[0008] · NF deployment layouts.SUMMARY

[0009] It is desired to enhance the 5G core network for achieving energy related objectives such as energy saving, carbon emission reduction, and / or renewable energy utilization. However, there is no mechanism in the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) for transmission of energy related information so as to enable e.g., NF selection for energy optimization thereby achieving one or more of these energy related objectives.

[0010] It is an object of the present disclosure to provide network nodes and methods therein, capable of transmitting energy related information of an NF or network node.

[0011] According to a first aspect of the present disclosure, a method in a first NF is provided. The method includes transmitting, to an NF for network repository, a registration message containing energy related information of the first NF.

[0012] In an embodiment, the energy related information may be for use by a second NF for NF selection. This enables the second NF to perform NF selection for energy optimization.

[0013] In an embodiment, the energy related information may include at least one of: energy consumption; a Key Performance Indicator (KPI) for energy efficiency; a renewable energy ratio; and carbon emission information. This allows e.g., the second NF to perform NF selection to achieve energy optimization objectives with respect to energy consumption, energy efficiency, renewable energy utilization, and / or carbon emission reduction.

[0014] In an embodiment, the energy related information may include information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / or information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a Data Network Name (DNN) . This allows e.g., the second NF to perform energy-aware NF selection in association with a specific network slice or DNN.

[0015] In an embodiment, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF. This allows e.g., the second NF to perform NF selection based not only on the energy information of the first NF, but also on energy information of other NFs involved in processing traffic / service from the second NF.

[0016] According to a second aspect of the present disclosure, a method in a second NF is provided. The method includes: receiving, from an NF for network repository, an NF profile of a first NF, the NF profile containing energy related information of the first NF.

[0017] According to a third aspect of the present disclosure, a method in an NF for network repository is provided. The method includes receiving, from a first NF, a registration message containing energy related information of the first NF. The method further includes storing the energy related information of the first NF.

[0018] According to a fourth aspect of the present disclosure, a method in a first NF is provided. The method includes transmitting, to a second NF, energy related information of the first NF.

[0019] In an embodiment, the first NF may be an NF producer and the second NF may be an NF consumer, and the energy related information may be transmitted in a Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) header in a Service Based Interface (SBI) HTTP message. This allows e.g., the first NF to provide its energy related information in any appropriate HTTP message (e.g., any appropriate HTTP response) to the second NF.

[0020] In an embodiment, the first NF may be a User Plane Function (UPF) and the second NF may be a Session Management Function (SMF) , and the energy related information may be transmitted in a Packet Forwarding Control Protocol (PFCP) message. This allows e.g., transmission of the energy related information over an N4 interface.

[0021] In an embodiment, the first NF may be an Access and Mobility Management Function (AMF) and the second NF may be a Next Generation Radio Access Network (NG-RAN) node, and the energy related information may be transmitted in a Next Generation (NG) setup response or an AMF configuration update message. This allows e.g., transmission of the energy related information over an N2 interface.

[0022] According to a fifth aspect of the present disclosure, a method in a second NF is provided. The method includes receiving, from a first NF, energy efficiency information of the first NF.

[0023] According to a sixth aspect of the present disclosure, a network node is provided. The network node includes a communication interface, a processor, and a memory. The memory contains instructions executable by the processor whereby the network node is operative to, when implementing a first NF, perform the method according to the above first aspect, or when implementing a second NF, perform the method according to the above second aspect, or when implementing an NF for network repository, perform the method according to the above third aspect.

[0024] According to a seventh aspect of the present disclosure, a computer-readable storage medium is provided. The computer-readable storage medium has computer-readable instructions stored thereon. The computer-readable instructions, when executed by a processor of a network node, configure the network node to, when implementing a first NF, perform the method according to the above first aspect, or when implementing a second NF, perform the method according to the above second aspect, or when implementing an NF for network repository, perform the method according to the above third aspect.

[0025] According to an eighth aspect of the present disclosure, a network node is provided. The network node includes a communication interface, a processor, and a memory. The memory contains instructions executable by the processor whereby the network node is operative to, when implementing a first NF, perform the method according to the above fourth aspect, or when implementing a second NF, perform the method according to the above fifth aspect.

[0026] According to a ninth aspect of the present disclosure, a computer-readable storage medium is provided. The computer-readable storage medium has computer-readable instructions stored thereon. The computer-readable instructions, when executed by a processor of a network node, configure the network node to, when implementing a first NF, perform the method according to the above fourth aspect, or when implementing a second NF, perform the method according to the above fifth aspect.

[0027] With certain embodiments of the present disclosure, a first NF can transmit its energy related information, either to an NRF for retrieval by a second NF, or to the second NF directly. Accordingly, the second NF may e.g., perform NF selection based on the energy related information, thereby achieving energy related objectives such as energy saving, carbon emission reduction, and / or renewable energy utilization.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0028] The above and other objects, features and advantages will be more apparent from the following description of embodiments with reference to the figures, in which:

[0029] Fig. 1 is a flowchart illustrating a method in a first NF according to an embodiment of the present disclosure;

[0030] Fig. 2 is a flowchart illustrating a method in a second NF according to an embodiment of the present disclosure;

[0031] Fig. 3 is a flowchart illustrating a method in an NF for network repository according to an embodiment of the present disclosure;

[0032] Fig. 4 is a sequence diagram showing an example of a process of registering energy related information;

[0033] Fig. 5 is a sequence diagram showing an example of a process of retrieving energy related information;

[0034] Fig. 6 is a flowchart illustrating a method in a first NF according to another embodiment of the present disclosure;

[0035] Fig. 7 is a flowchart illustrating a method in a second NF according to another embodiment of the present disclosure;

[0036] Fig. 8 is a sequence diagram showing an example of a process of transmission of energy related information;

[0037] Fig. 9 is a sequence diagram showing another example of a process of transmission of energy related information;

[0038] Fig. 10 is a sequence diagram showing yet another example of a process of transmission of energy related information; and

[0039] Figs. 11 and 12 are block diagrams of network nodes according to embodiments of the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0040] In the present disclosure, a network function, or NF (i.e., NF instance) , can be implemented either as a network element on a dedicated hardware, as a software instance running on a dedicated hardware, or as a virtualized function instantiated on an appropriate platform, e.g. on a cloud infrastructure. The term “network node” refers to any physical or virtual node configured to implement a network function.

[0041] The term "terminal device" or “UE” refers to any end device that can access a wireless communication network and receive services therefrom. By way of example and not limitation, the terminal device refers to a mobile terminal, user equipment (UE) , or other suitable devices. The UE may be, for example, a Subscriber Station (SS) , a Portable Subscriber Station, a Mobile Station (MS) , or an Access Terminal (AT) . The terminal device may include, but not limited to, portable computers, desktop computers, image capture terminal devices such as digital cameras, gaming terminal devices, music storage and playback appliances, a mobile phone, a cellular phone, a smart phone, voice over IP (VoIP) phones, wireless local loop phones, tablets, personal digital assistants (PDAs) , wearable terminal devices, vehicle-mounted wireless terminal devices, wireless endpoints, mobile stations, laptop-embedded equipment (LEE) , laptop-mounted equipment (LME) , USB dongles, smart devices, wireless customer-premises equipment (CPE) and the like. In the following description, the terms "terminal device" , "terminal" , "user equipment" and "UE" may be used interchangeably. As one example, a terminal device may represent a UE configured for communication in accordance with one or more communication standards promulgated by the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) , such as 3GPP′sGlobal System for Mobile Communications (GSM) , Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) , Long Term Evolution (LTE) , and / or the 5th Generation (5G) standards. As used herein, a "user equipment" or "UE" may not necessarily have a "user" in the sense of a human user who owns and / or operates the relevant device. In some embodiments, a terminal device may be configured to transmit and / or receive information without direct human interaction. For instance, a terminal device may be designed to transmit information to a network on a predetermined schedule, when triggered by an internal or external event, or in response to requests from the wireless communication network. Instead, a UE may represent a device that is intended for sale to, or operation by, a human user but that may not initially be associated with a specific human user.

[0042] References in the specification to "one embodiment, " "an embodiment, " "an example embodiment, " and the like indicate that the embodiment described may include a particular feature, structure, or characteristic, but it is not necessary that every embodiment includes the particular feature, structure, or characteristic. Moreover, such phrases are not necessarily referring to the same embodiment. Further, when a particular feature, structure, or characteristic is described in connection with an embodiment, it is submitted that it is within the knowledge of one skilled in the art to affect such feature, structure, or characteristic in connection with other embodiments whether or not explicitly described.

[0043] It shall be understood that although the terms "first" and "second" etc. may be used herein to describe various elements, these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another. For example, a first element could be termed a second element, and similarly, a second element could be termed a first element, without departing from the scope of example embodiments. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the associated listed terms.

[0044] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of example embodiments. As used herein, the singular forms "a" , "an" and "the" are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that the terms "comprises" , "comprising" , "has" , "having" , "includes" and / or "including" , when used herein, specify the presence of stated features, elements, and / or components etc., but do not preclude the presence or addition of one or more other features, elements, components and / or combinations thereof.

[0045] In the following description and claims, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skills in the art to which this disclosure belongs.

[0046] Fig. 1 is a flowchart illustrating a method 100 according to an embodiment of the present disclosure. The method 100 can be performed by a first NF.

[0047] At block 110, a first NF transmits, to an NF for network repository, a registration message containing energy related information (or referred to as energy information or EI) of the first NF. Here, the registration message may be an NF service register request or NF service register update request.

[0048] In this context, the NF for network repository refers to an NF implementing / supporting functionality including e.g., network management (for example, maintenance of NF profiles and / or registration of NFs) and / or network / service discovery. The NF for network repository may be for example an NRF in the 5G system.

[0049] Here, the energy related information may be obtained from an energy information source, such as a Network Data Analytics Function (NWDAF) , an Operation Administration and Maintenance (OAM) system, or any other Energy Collection and Monitoring function.

[0050] In an example, the energy related information may be for retrieval and use by a second NF for NF selection, e.g., selection of an NF from a pool of NFs (for example, an NF set) including the first NF. The NFs in the pool may all be of a same type, e.g., may all be SMFs or UPFs. Here, the first NF may be an NF producer and the second NF may be an NF consumer.

[0051] Here, the energy related information may include at least one of:

[0052] energy consumption, e.g., in Joules, WattH or KWattH;

[0053] a KPI for energy efficiency, e.g., defined as

[0054] a renewable energy ratio, e.g., a ratio of renewable energy to total energy consumed; and

[0055] carbon emission information, e.g., in tons (grams / pounds / kilograms) of carbon dioxide (or million tons of CO2 equivalent (MTCO2e) )  / Watth (Kwh) , or MTCO2e / performance.

[0056] In an example, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF with respect to a particular scope. For example, the energy related information may include a scope Information Element (IE) indicating the scope, which may be e.g., an NF Instance (meaning that the energy related information includes information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF) , NF Set, NF Service Instance, or NF Service Set (for NF producer) , or a Service Communication Proxy (SCP) Fully Qualified Domain Name (FQDN) (for an SCP) , or a Security Edge Protection Proxy (SEPP) FQDN (for an SEPP) . Additionally or alternatively, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0057] in an example, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF, e.g., in association with services provided by the one or more NFs fbr use by the first NF. For example, the first NF may be an SMF which uses services provided by three UPFs, UPF 1, UPF2, and UPF3. The SMF has 100 sessions, of which 30%are served by UPF1, 20%are served by UPF2, and 50%are served by UPF3. The SMF knows from energy related information of the UPFs that the energy consumption ofUPF1, UPF2, and UPF3 is 100kWh, 120kWh and 140kWh, respectively. Then, the SMF can add 100kWh*30%=30kWh attributed to UPF 1, 120kWh*20%=24kWh attributed to UPF2, and 140kWh*50%=70kWh attributed to UPF3 to its own energy consumption in its energy related information and send it to the second NF (e.g., an AMF) .

[0058] Fig. 2 is a flowchart illustrating a method 200 according to an embodiment of the present disclosure. The method 200 can be performed by a second NF.

[0059] At block 210, the second NF receives, from an NF for network repository, an NF profile of a first NF. The NF profile contains energy related information of the first NF. Here, the first NF may be an NF producer and the second NF may be an NF consumer. The NF for network repository may be an NRF.

[0060] Here, the energy related information may include at least one of: energy consumption, a KPI for energy efficiency, a renewable energy ratio, and carbon emission information.

[0061] In an example, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF with respect to a particular scope. For example, the energy related information includes information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF. Additionally or alternatively, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0062] In an example, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.

[0063] For further details of the energy related information, reference can be made to the above description of the method 100.

[0064] In an example, the second NF may perform NF selection based on the energy related information, e.g., selection of an NF from a pool of NFs (for example, an NF set) including the first NF. The NFs in the pool may all be of a same type.

[0065] In particular, the second NF may perform NF selection based on a weight corresponding to the energy related information. For example, the second NF, which is an NF consumer and denoted as NFc here, performs NF selection among three NF producers, denoted as NFpl, NFp2, and NFp3, respectively. According to the energy related information of the NF producers, NFc determines corresponding weights for NFp1, NFp2, and NFp3 as 0.2, 0.3, and 0.5, respectively. Then, for each request towards NF producer, NFc selects one of the NF producers such that the request has a probability of 20%to go to NFp1, a probability of 30%to go to NFp2, and a probability of 50%to go to NFp3. As a result, from the perspective of statistics, 20%of requests will go to NFp1, 30%of requests will go to NFp2, and 50%of requests will go to NFp3.

[0066] Fig. 3 is a flowchart illustrating a method 300 according to an embodiment of the present disclosure. The method 300 can be performed by an NF for network repository, e.g., an NRF.

[0067] At block 310, the NF for network repository receives, from a first NF, a registration message containing energy related information of the first NF.

[0068] At block 320, the NF for network repository stores the energy related information of the first NF.

[0069] In an example, the NF for network repository may further transmit, to a second NF, an NF profile of a first NF, the NF profile containing energy related information of the first NF.

[0070] Here, the energy related information may include at least one of: energy consumption, a KPI for energy efficiency, a renewable energy ratio, and carbon emission information.

[0071] In an example, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF with respect to a particular scope. For example, the energy related information includes information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF. Additionally or alternatively, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0072] In an example, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.

[0073] For further details of the energy related information, reference can be made to the above description of the method 100.

[0074] The above methods 100-300 will be further explained below with reference to Figs. 4 and 5.

[0075] Fig. 4 is a sequence diagram showing an example of a process of registering energy related information. As shown, at Step 1, a NF producer (NFp) subscribes or requests for its energy related information (denoted as EI) from an EI source, which may be an NWDAF, an OAM system, or any other Energy Collection and Monitoring function. At Step 2, the EI source returns the energy related information to NFp. At Step 3, in a service registration process, NFp sends an NF service register request containing the EI to an NRF. At Step 4, the NRF replies with an NF service register response. At Step 5, NFp receives an EI update from the EI source. At Step 6, NFp updates the service registration by sending an NF service register update request containing the updated EI to the NRF. At Step 7, the NRF replies with an NF service register update response.

[0076] Fig. 5 is a sequence diagram showing an example of a process of retrieving energy related information. As shown, at Step 1, an NF consumer (NFc) sends a service discovery request to an NRF. At Step 2, the NRF returns a service discovery response containing NF registration information or NF profile of an NF producer (NFp) . The registration information or NF profile contains EI of NFp. Optionally, at Step 3, ifNFc has subscribed for NF registration information update notification, once the NRF receives NF registration information update (containing updated EI) from NFp, the NRF notifies NFc of the NF registration information update. Accordingly, at Step 4, NFc replies with a notification response.

[0077] Fig. 6 is a flowchart illustrating a method 600 according to another embodiment of the present disclosure. The method 600 can be performed by a first NF.

[0078] At block 610, a first NF transmits, to a second NF, energy related information of the first NF.

[0079] Here, the energy related information may be obtained from an energy information source, such as an NWDAF, an OAM system, or any other Energy Collection and Monitoring function.

[0080] In an example, the energy related information may be for retrieval and use by a second NF for NF selection, e.g., selection of an NF from a pool of NFs (for example, an NF set) including the first NF. The NFs in the pool may all be of a same type.

[0081] Here, the energy related information may include at least one of: energy consumption, a KPI for energy efficiency, a renewable energy ratio, and carbon emission information.

[0082] In an example, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF with respect to a particular scope. For example, the energy related information includes information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF. Additionally or alternatively, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0083] In an example, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.

[0084] For further details of the energy related information, reference can be made to the above description of the method 100.

[0085] In an example, the first NF may be an NF producer and the second NF may be an NF consumer, and the energy related information may be transmitted in a Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) header in a Service Based Interface (SBI) HTTP message (e.g., an HTTP response) .

[0086] In another example, the first NF may be a User Plane Function (UPF) and the second NF may be a Session Management Function (SMF) , and the energy related information may be transmitted in a Packet Forwarding Control Protocol (PFCP) message.

[0087] In yet another example, the first NF may be an Access and Mobility Management Function (AMF) and the second NF is a Next Generation Radio Access Network (NG-RAN) node, and the energy related information may be transmitted in a Next Generation (NG) setup response or an AMF configuration update message.

[0088] Fig. 7 is a flowchart illustrating a method 700 according to another embodiment of the present disclosure. The method 700 can be performed by a second NF.

[0089] At block 710, the second NF receives, from a first NF, energy efficiency information of the first NF.

[0090] Here, the energy related information may include at least one of: energy consumption, a KPI for energy efficiency, a renewable energy ratio, and carbon emission information.

[0091] In an example, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF with respect to a particular scope. For example, the energy related information includes information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF. Additionally or alternatively, the energy related information may include information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0092] In an example, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.

[0093] For further details of the energy related information, reference can be made to the above description of the method 100.

[0094] In an example, the first NF may be an NF producer and the second NF may be an NF consumer, and the energy related information is received in an HTTP header in an SBI HTTP message (e.g., an HTTP response) .

[0095] In another example, the first NF may be a UPF and the second NF may be an SMF, and the energy related information may be received in a PFCP message.

[0096] In yet another example, the first NF may be an AMF and the second NF may be an NG-RAN node, and the energy related information may be received in an NG setup response or an AMF configuration update message.

[0097] In an example, the second NF may perform NF selection based on the energy related information, e.g., selection of an NF from a pool of NFs (for example, an NF set) including the first NF.The NFs in the pool may all be of a same type.

[0098] In particular, the second NF may perform NF selection based on a weight corresponding to the energy related information. For further details of the weight-based NF selection, reference can be made to the above description of the method 200.

[0099] The above methods 600 and 700 will be further explained below with reference to Figs. 8, 9, and 10.

[0100] Figs. 8, 9, and 10 are sequence diagrams each showing an example of a process of transmission of energy related information.

[0101] As shown in Fig. 8, at Step 1, an NF consumer (NFc) sends an SBI (HTTP) request message to an NF producer (NFp) . At Step 2, NFp sends an SBI (HTTP) response message to NFc. The SBI (HTTP) response contains EI of NFp.

[0102] Here, the SBI (HTTP) response may be any SBI (HTTP) response to which a header 3gpp-Sbi-Ei is added to carry the EI. For example, the header may contain a comma-delimited list (see The Internet Engineering Task Force (IETF) Request For Comments (RFC) 9110, which is incorporated herein by reference in its entirety) of EI.

[0103] The encoding of the header follows the Augmented Backus-Naur Form (ABNF) as defined in IETF RFC 9110. An example of the encoding of header is given below:

[0104] Sbi-Ei-Header = "3gpp-Sbi-Ei: " OWS 1# (timestamp "; " RWS EInfo "; " RWS EiScope ) OWS

[0105] timestamp = "Timestamp: " RWS DQUOTE date-time DQUOTE

[0106] eInfo = RWS energyEfficiencyKpi [RWS "; " energyComsumption "; " , RWS carbonEmission "; " , RWS renewableEnergyRatio"; " ]

[0107] energyConsumption= “Energy-Consumption” : RWS %x31-39 DIGIT

[0108] carbonEmission= “Carbon-Emission” : RWS %x31-39 DIGIT

[0109] renewableEnergyRatio= “Renewable-Energy-Ratio” : RWS (DIGIT  / %x31-39 DIGIT  / "100" ) ″%″

[0110] energyEfficiencyKpi= “Energy-Efficiency-Kpi” : RWS %x31-39 DIGIT

[0111] lcScope = lcNfProducerScope  / scpScope  / seppScope

[0112] lcNfProducerScope = ( ( "NF-Instance: " RWS nfinst)  /  ( "NF-Set: " RWS nfset)  /  ( "NF-Service-Instance: " RWS nfservinst [ "; " RWS "NF-Inst: " RWS nfinst] )  /  ( "NF-Service-Set: " RWS nfserviceset) ) [ "; , " RWS sNssaiList "; " RWS dnnList]

[0113] EiScope indicates whether the information is per NF-Instance, NF-Set, NF-Service-Instance, NF-Service-Set, or DNN or Network slice.

[0114] dnnList = "DNN: " RWS 1 *tchar * (RWS "&" RWS 1 *tchar )

[0115] sNssaiList= "S-NSSAI: " RWS snssai * (RWS "&" RWS snssai )

[0116] snssai= 1*tchar

[0117] "Timestamp" (Mandatory parameter) : the date-time type is specified in IETF RFC 5322, which is incorporated herein by reference in its entirety, and clause 5.6.7 ofIETF RFC 9110. It indicates the timestamp associated with the energy information.

[0118] "Energy-Consumption" (Optional parameter) : a digital value of mean Energy Consumption in Watth per measurement interval.

[0119] "Energy-Efficiency-KPI" (Mandatory parameter) : means Performance-KPI / Energy-Consumption value per measurement interval. The performance KPI is defined per NF such as number of concurrent registered subscribers for AMF etc. An aggregated performance KPI is preferred, otherwise a list of energy KPIs shall be provided -each per performance KPI in case there are many performance KPIs.

[0120] “Carbon-Emission” : (Optional parameter) : grams of carbon dioxide-equivalent divided by performance KPI -MTCO2e (gram)  / performance-KPI. An aggregated performance KPI is preferred to be used. otherwise, a list of emission values shall be provided -each per performance KPI, in case there are many performance KPIs.

[0121] Renewable-Energy-Ratio” : percentage of renewable (non-fossil) energy ratio in terms of total energy consumption.

[0122] The EI Scope is a mandatory header component, and it shall contain one of the parameters: "NF-Instance" , "NF-Set" , "NF-Service-Instance" or "NF-Service-Set" (for NF producers) , "SCP-FQDN" (for SCP) , or "SEPP-FQDN" (for SEPP) .

[0123] "DNN" (Optional parameter) : Used for Single Network Slice Selection Assistance Information (S-NSSAI)  / DNN based EI indication from SMF, see 3GPP Technical Specification (TS) 29.500, V18.3.0 (which i s incorporated herein by reference in it s entirety) , clau se 6.3.3.4.4.2.2, which refers to one or more specific DNN (s) . DNN format is defined in 3GPP TS 23.003, V18.3.0 (which is incorporated herein by reference in its entirety) .

[0124] "S-NSSAI" (Optional parameter) : Used for S-NSSAI / DNN based load control by SMF, see 3GPP TS 29.500, V18.3.0, clause 6.3.3.4.4.2.2, which refers to one or more specific S-NSSAI (s) .

[0125] S-NSSAI format is defined in 3GPP TS 29.571, V18.3.0 (which is incorporated herein by reference in its entirety) , clause 5.4.4.2. It shall be encoded as the object format (i.e., not converted to the string pattern defined in 3GPP TS 29.571, V18.3.0, clause 5.4.4.2) .

[0126] Some more examples of the header will be given below.

[0127] EXAMPLE 1: Energy Information for an NF Instance:

[0128] 3gpp-Sbi-Ei: Timestamp: "Tue, 04 Feb 2020 08: 49: 37 GMT" ; Energy-Efficiency-Kpi: 1300; Energy-Consumption: 12111; Carbon-Emission: 0.008164656; Renewable-Energy-Ratio: 80%; NF-Instance: 54804518-4191-46b3-955c-ac631 f953 ed8

[0129] EXAMPLE 2: Energy Information for an SMF instance related to a particular DNN of an S-NSSAI (SST=1, SD= "A08923" ) :

[0130] 3gpp-Sbi-Ei: Timestamp: "Tue, 04 Feb 2020 08: 49: 37 GMT" ; Energy-Efficiency-Kpi: 600; Energy-Consumption: 8111; Carbon-Emission: 0.011164656; Renewable-Energy-Ratio: 50%; NF-Instance: 54804518-4191-46b3-955c-ac631 f953 edS; S-NSSAI: %7B%22sst%22%3A%201%2C%20%22sd%22%3A%20%22A08923%22%7D; DNN: internet. mnc012. mcc345. gprs

[0131] EXAMPLE 3: Energy Information for SCP:

[0132] 3gpp-Sbi-Ei: Timestamp: "Tue, 04 Feb 2020 08: 49: 37 GMT" ; Energy-Efficiency-Kpi: 600; Energy-Consumption: 8111; Carbon-Emission: 0.011164656; Renewable-Energy-Ratio: 50%; SCP-FQDN: scp1. example. com

[0133] EXAMPLE 4: Energy Efficiency Information for SEPP:

[0134] 3gpp-Sbi-Ei: Timestamp: "Tue, 04 Apr 2021 08: 36: 42 GMT" ; Energy-Efficiency-Kpi: 600; Energy-Consumption: 8111; Carbon-Emission: 0.011164656; Renewable-Energy-Ratio: 50%; SEPP-FQDN: sepp1. example. com

[0135] As shown in Fig. 9, at Step 1, an UPF its EI, or EI update, from an EI source, which may be an NWDAF, an OAM system, or any other Energy Collection and Monitoring function. At Step 2, the UPF sends a PFCP node report request to an SMF over an N4 interface, the PFCP node report request containing EI of the UPF. At Step 3, the SMF replies with a PFCP node report response.

[0136] Here, the PFCP node report request may include the following IEs shown in Table 1.

[0137] Table 1

[0138] Here, a new Node Report Type, e.g., EI, can be added. For this type, new sub-IEs can be defined in Table 2 below.

[0139] Table 2

[0140] The EI scope in this case may be per S-NSSAI / DNN or NF instance (UPF instance) .

[0141] As shown in Fig. 10, at Step 1, an AMF subscribes or requests for its EI from an EI source, which may be an NWDAF, an OAM system, or any other Energy Collection and Monitoring function. At Step 2, the AMF receives an NG setup request from an NG-RAN node. At Step 3, the AMF sends an NG setup response to the NG-RAN node over an N2 interface, the NG setup response containing EI of the AMF. Optionally, at Step 4, the AMF retrieves an EI update from the EI source. At Step 5, the AMF sends an AMF configuration update to the NG-RAN node, the AMF configuration update containing the updated EI. At Step 6, the NG-RAN node replies with an acknowledgement (ACK) .

[0142] Here, the NG setup response may be extended to include an “EI” information element as shown in Table 3.

[0143] Table 3

[0144] Additionally or alternatively, the AMF configuration update may be extended to include an “EI” information element as shown in Table 4.

[0145] Table 4

[0146] For further details of the NG setup response and the AMF configuration update, reference can be made to 3GPP TS 38.413, V18.3.0, which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0147] Here, the “EI” information element may be defined as shown in Table 5 below.

[0148] Table 5

[0149] The EI Scope in this case may be NF instance (AMF instance) .

[0150] In the following, an example of EI based NF selection according to an embodiment of the present disclosure will be given. In this example, EI the scope of NF instance is used to assist an NFc to select an NFp for energy optimization. The EI based NF selection may be activated only when there is at least one NF producer instance in an NF pool (or NF set) is higher than a predetermined threshold (e.g., 50%) . In a first use case (Case 1) , the objective may be to maintain or increase energy efficiency in a NF set. In this case, the NFc may simply select an NFp instance with a highest current energy KPI for subsequent traffics (service requests) . In a second use case (Case 2) , the objective may be to keep a certain level of load balancing and maintain or increase energy efficiency. In this case, the NF selection may be performed based on a weighted combination of load and energy KPI.

[0151] An example of NF selection based on a weighted combination of load and energy KPI is shown in Table 6 below.

[0152] Table 6

[0153] In this example, there are three NFps in the NF set, NFp1, NFp2, and NFp3. The weights for load and energy KPI are FL=0.4 and FE=0.6, respectively. The final weights, taking both the load and energy KPI into account, for NFp1, NFp2, and NFp3 are 0.28, 0.31 and 0.40, respectively. This means the NFc will distribute 28%of the traffic (service requests) to NFp1, 31%to NFp2, and 40%to NFp3. It is to be noted that the weights for load and energy KPI, FL and FE, may be either static or dynamic from real time data analysis.

[0154] Fig. 11 is a block diagram of a network node 1100 according to an embodiment of the present disclosure.

[0155] The network node 1100 includes a communication interface 1110, a processor 1120 and a memory 1130.

[0156] The memory 1130 may contain instructions executable by the processor 1120 whereby the network node 1100 is operative to, when implementing a first NF, perform the actions, e.g., of the procedure described earlier in conjunction with Fig. 1. Particularly, the memory 1130 may contain instructions executable by the processor 1120 whereby the network node 1100 is operative to, when implementing a first NF: transmit, to an NF for network repository, a registration message containing energy related information of the first NF.

[0157] In an embodiment, the energy related information may be for use by a second NF for NF selection.

[0158] In an embodiment, the energy related information may include at least one of: energy consumption; a KPI for energy efficiency; a renewable energy ratio; and carbon emission information.

[0159] In an embodiment, the energy related information may include information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / or information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0160] In an embodiment, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.

[0161] In an embodiment, the first NF may be an NF producer and the second NF may be an NF consumer.

[0162] In an embodiment, the NF for network repository may be an NRF.

[0163] Alternatively, the memory 1130 may contain instructions executable by the processor 1120 whereby the network node 1100 is operative to, when implementing a second NF, perform the actions, e.g., of the procedure described earlier in conjunction with Fig. 2. Particularly, the memory 1130 may contain instructions executable by the processor 1120 whereby the network node 1100 is operative to, when implementing a second NF: receive, from an NF for network repository, an NF profile of a first NF, the NF profile containing energy related information of the first NF.

[0164] In an embodiment, the energy related information may include at least one of: energy consumption; a KPI for energy efficiency; a renewable energy ratio; and carbon emission information.

[0165] In an embodiment, the energy related information may include information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / or information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0166] In an embodiment, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.

[0167] In an embodiment, the memory 1130 may further contain instructions executable by the processor 1120 whereby the network node 1100 is operative to, when implementing the second NF: perform NF selection based on the energy related information.

[0168] In an embodiment, the operation of performing NF selection may include performing NF selection based on a weight corresponding to the energy related information.

[0169] In an embodiment, the first NF may be an NF producer and the second NF may be an NF consumer.

[0170] In an embodiment, the NF for network repository may be an NRF.

[0171] Alternatively, the memory 1130 may contain instructions executable by the processor 1120 whereby the network node 1100 is operative to, when implementing an NF for network repository, perform the actions, e.g., of the procedure described earlier in conjunction with Fig. 3. Particularly, the memory 1130 may contain instructions executable by the processor 1120 whereby the network node 1100 is operative to, when implementing an NF for network repository: receive, from a first NF, a registration message containing energy related information of the first NF; and store the energy related information of the first NF.

[0172] In an embodiment, the memory 1130 may further contain instructions executable by the processor 1120 whereby the network node 1100 is operative to, when implementing the NF for network repository: transmit, to a second NF, an NF profile of a first NF, the NF profile containing energy related information of the first NF.

[0173] In an embodiment, the energy related information may include at least one of: energy consumption; a KPI for energy efficiency; a renewable energy ratio; and carbon emission information.

[0174] In an embodiment, the energy related information may include information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / or information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0175] In an embodiment, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.

[0176] In an embodiment, the NF for network repository may be an NRF.

[0177] Fig. 12 is a block diagram of a network node 1200 according to an embodiment of the present disclosure.

[0178] The network node 1200 includes a communication interface 1210, a processor 1220 and a memory 1230.

[0179] The memory 1230 may contain instructions executable by the processor 1220 whereby the network node 1200 is operative to, when implementing a first NF, perform the actions, e.g., of the procedure described earlier in conjunction with Fig. 6. Particularly, the memory 1230 may contain instructions executable by the processor 1220 whereby the network node 1200 is operative to, when implementing a first NF: transmit, to a second NF, energy related information of the first NF.

[0180] In an embodiment, the energy related information may be for use by a second NF for NF selection.

[0181] In an embodiment, the energy related information may include at least one of: energy consumption; a KPI for energy efficiency; a renewable energy ratio; and carbon emission information.

[0182] In an embodiment, the energy related information may include information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / or information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0183] In an embodiment, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.

[0184] In an embodiment, the first NF may be an NF producer and the second NF may be an NF consumer, and the energy related information may be transmitted in an HTTP header in an SBI HTTP message.

[0185] In an embodiment, the first NF may be a UPF and the second NF may be an SMF, and the energy related information may be transmitted in a PFCP message.

[0186] In an embodiment, the first NF may be an AMF and the second NF may be an NG-RAN node, and the energy related information may be transmitted in an NG setup response or an AMF configuration update message.

[0187] Alternatively, the memory 1230 may contain instructions executable by the processor 1220 whereby the network node 1200 is operative to, when implementing a second NF, perform the actions, e.g., of the procedure described earlier in conjunction with Fig. 7. Particularly, the memory 1230 may contain instructions executable by the processor 1220 whereby the network node 1200 is operative to, when implementing a second NF: receive, from a first NF, energy efficiency information of the first NF.

[0188] In an embodiment, the energy related information may include at least one of: energy consumption; a KPI for energy efficiency; a renewable energy ratio; and carbon emission information.

[0189] In an embodiment, the energy related information may include information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / or information on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a DNN.

[0190] In an embodiment, the energy related information may include a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.

[0191] In an embodiment, the first NF may be an NF producer and the second NF may be an NF consumer, and the energy related information is received in an HTTP header in an SBI HTTP message.

[0192] In an embodiment, the first NF may be a UPF and the second NF may be an SMF, and the energy related information may be received in a PFCP message.

[0193] In an embodiment, the first NF may be an AMF and the second NF may be an NG-RAN node, and the energy related information may be received in an NG setup response or an AMF configuration update message.

[0194] In an embodiment, the memory 1230 may further contain instructions executable by the processor 1220 whereby the network node 1200 is operative to, when implementing the second NF: perform NF selection based on the energy related information.

[0195] In an embodiment, the operation of performing NF selection may include performing NF selection based on a weight corresponding to the energy related information.

[0196] The present disclosure also provides at least one computer program product in the form of a non-volatile or volatile memory, e.g., a non-transitory computer readable storage medium, an Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM) , a flash memory and a hard drive. The computer program product includes a computer program. The computer program includes: code / computer readable instructions, which when executed by the processor 1120 causes the network node 1100 to perform the actions, e.g., of the procedure described earlier in conjunction with Fig. 1, 2, or 3; or code / computer readable instructions, which when executed by the processor 1220 causes the network node 1200 to perform the actions, e.g., of the procedure described earlier in conjunction with Fig. 6 or 7.

[0197] The computer program product may be configured as a computer program code structured in computer program modules. The computer program modules could essentially perform the actions of the flow illustrated in Fig. 1, 2, 3, 6, or 7.

[0198] The processor may be a single CPU (Central Processing Unit) , but could also comprise two or more processing units. For example, the processor may include general purpose microprocessors; instruction set processors and / or related chips sets and / or special purpose microprocessors such as Application Specific Integrated Circuits (ASICs) . The processor may also comprise board memory for caching purposes. The computer program may be carried in a computer program product connected to the processor. The computer program product may comprise a non-transitory computer readable storage medium on which the computer program is stored. For example, the computer program product may be a flash memory, a Random Access Memory (RAM) , a Read-Only Memory (ROM) , or an EEPROM, and the computer program modules described above could in alternative embodiments be distributed on different computer program products in the form of memories.

[0199] The disclosure has been described above with reference to embodiments thereof. It should be understood that various modifications, alternations and additions can be made by those skilled in the art without departing from the spirits and scope of the disclosure. Therefore, the scope of the disclosure is not limited to the above particular embodiments but only defined by the claims as attached.

Claims

1.A method (100) in a first Network Function, NF, comprising:transmitting (110) , to an NF for network repository, a registration message containing energy related information of the first NF.2.The method (100) of claim 1, wherein the energy related information is for use by a second NF for NF selection.3.The method (100) of claim 1 or 2, wherein the energy related information comprises at least one of:energy consumption;a Key Performance Indicator, KPI, for energy efficiency;a renewable energy ratio; andcarbon emission information.4.The method (100) of any of claims 1-3, wherein the energy related information comprises:information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / orinformation on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a Data Network Name, DNN.5.The method (100) of claim 4, wherein the energy related information comprises a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.6.The method (100) of any of claims 1-5, wherein the first NF is an NF producer and the second NF is an NF consumer.7.The method (100) of any of claims 1-6, wherein the NF for network repository is a Network Repository Function, NRF.8.A method (200) in a second Network Function, NF, comprising:receiving (210) , from an NF for network repository, an NF profile of a first NF, the NF profile containing energy related information of the first NF.9.The method (200) of claim 8, wherein the energy related information comprises at least one of:energy consumption;a Key Performance Indicator, KPI, for energy efficiency;a renewable energy ratio; andcarbon emission information.10.The method (200) of claim 8 or 9, wherein the energy related information comprises:information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / orinformation on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a Data Network Name, DNN.11.The method (200) of claim 10, wherein the energy related information comprises a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.12.The method (200) of any of claims 8-11, further comprising:performing NF selection based on the energy related information.13.The method (200) of claim 12, wherein said performing NF selection comprises:performing NF selection based on a weight corresponding to the energy related information.14.The method (200) of any of claims 8-13, wherein the first NF is an NF producer and the second NF is an NF consumer.15.The method (200) of any of claims 8-14, wherein the NF for network repository is a Network Repository Function, NRF.16.A method (300) in a Network Function, NF, for network repository, comprising:receiving (310) , from a first NF, a registration message containing energy related information of the first NF; andstoring (320) the energy related information of the first NF.17.The method (300) of claim 16, further comprising:transmitting, to a second NF, an NF profile of a first NF, the NF profile containing energy related information of the first NF.18.The method (300) of claim 16 or 17, wherein the energy related information comprises at least one of:energy consumption;a Key Performance Indicator, KPI, for energy efficiency;a renewable energy ratio; andcarbon emission information.19.The method (300) of any of claims 16-18, wherein the energy related information comprises:information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / orinformation on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a Data Network Name, DNN.20.The method (300) of claim 19, wherein the energy related information comprises a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.21.The method (300) of any of claims 16-20, wherein the NF for network repository is a Network Repository Function, NRF.22.A method (600) in a first Network Function, NF, comprising:transmitting (610) , to a second NF, energy related information of the first NF.23.The method (600) of claim 22, wherein the energy related information is for use by a second NF for NF selection.24.The method (600) of claim 22 or 23, wherein the energy related information comprises at least one of:energy consumption;a Key Performance Indicator, KPI, for energy efficiency;a renewable energy ratio; andcarbon emission information.25.The method (600) of any of claims 22-24, wherein the energy related information comprises:information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / orinformation on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a Data Network Name, DNN.26.The method (600) of claim 25, wherein the energy related information comprises a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.27.The method (600) of any of claims 22-26, wherein the first NF is an NF producer and the second NF is an NF consumer, and wherein the energy related information is transmitted in a Hyper Text Transfer Protocol, HTTP, header in a Service Based Interface, SBI, HTTP message.28.The method (600) of any of claims 22-26, wherein the first NF is a User Plane Function, UPF, and the second NF is a Session Management Function, SMF, and wherein the energy related information is transmitted in a Packet Forwarding Control Protocol, PFCP, message.29.The method (600) of any of claims 22-26, wherein the first NF is an Access and Mobility Management Function, AMF, and the second NF is a Next Generation Radio Access Network, NG-RAN, node, and wherein the energy related information is transmitted in a Next Generation, NG, setup response or an AMF configuration update message.30.A method (700) in a second Network Function, NF, comprising:receiving (710) , from a first NF, energy efficiency information of the first NF.31.The method (700) of claim 30, wherein the energy related information comprises at least one of:energy consumption;a Key Performance Indicator, KPI, for energy efficiency;a renewable energy ratio; andcarbon emission information.32.The method (700) of claim 30 or 31, wherein the energy related information comprises:information on overall energy consumption and / or energy efficiency of the first NF, and / orinformation on energy consumption and / or energy efficiency of the first NF in association with a network slice or a Data Network Name, DNN.33.The method (700) of claim 32, wherein the energy related information comprises a portion attributed to energy consumption and / or energy efficiency of one or more NFs in association with the first NF.34.The method (700) of any of claims 30-33, wherein the first NF is an NF producer and the second NF is an NF consumer, and wherein the energy related information is received in a Hyper Text Transfer Protocol, HTTP, header in a Service Based Interface, SBI, HTTP message.35.The method (700) of any of claims 30-33, wherein the first NF is a User Plane Function, UPF, and the second NF is a Session Management Function, SMF, and wherein the energy related information is received in a Packet Forwarding Control Protocol, PFCP, message.36.The method (700) of any of claims 30-33, wherein the first NF is an Access and Mobility Management Function, AMF, and the second NF is a Next Generation Radio Access Network, NG-RAN, node, and wherein the energy related information is received in a Next Generation, NG, setup response or an AMF configuration update message.37.The method (700) of any of claims 30-36, further comprising:performing NF selection based on the energy related information.38.The method (700) of claim 37, wherein said performing NF selection comprises:performing NF selection based on a weight corresponding to the energy related information.39.A network node (1100) , comprising a communication interface (1110) , a processor (1120) , and a memory (1130) , the memory (1130) comprising instructions executable by the processor (1120) whereby the network node (1100) is operative to, when implementing a first Network Function, NF, perform the method according to any of claims 1-7, or when implementing a second NF, perform the method according to any of claims 8-15, or when implementing an NF for network repository, perform the method according to any of claims 16-21.40.A computer-readable storage medium having computer-readable instructions stored thereon, the computer-readable instructions, when executed by a processor of a network node, configure the network node to, when implementing a first Network Function, NF, perform the method according to any of claims 1-7, or when implementing a second NF, perform the method according to any of claims 8-15, or when implementing an NF for network repository, perform the method according to any of claims 16-21.41.A network node (1200) , comprising a communication interface (1210) , a processor (1220) , and a memory (1230) , the memory (1230) comprising instructions executable by the processor (1220) whereby the network node (1200) is operative to, when implementing a first Network Function, NF, perform the method according to any of claims 22-29, or when implementing a second NF, perform the method according to any of claims 30-38.42.A computer-readable storage medium having computer-readable instructions stored thereon, the computer-readable instructions, when executed by a processor of a network node, configure the network node to, when implementing a first Network Function, NF, perform the method according to any of claims 22-29, or when implementing a second NF, perform the method according to any of claims 30-38.

Images