Systems and methods to provide computation offloading service in a mobile network

Abstract

Systems and methods for offloading computation operations from a device to the network are provided. One or more network functions and corresponding connections can be configured in accordance with a request from the device for modifying a current data session between the device and network function, that is in communication with a data network that hosts an application service, for offloading computation operations associated with the data session to the network. Another network function is configured according to the request and has resources for processing the computation operations. Further systems and methods for releasing offloading computation operations and resources in the network associated therewith, associated with a data session between the device and the other network function, are provided.

Description

SYSTEMS AND METHODS TO PROVIDE COMPUTATION OFFLOADING SERVICE IN A MOBILE NETWORKCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION

[0001] This application claims the benefit of priority from U.S. Provisional Patent Application No. 63 / 701, 290, filed on 30 September 2024, the contents of which incorporated herein by reference, in their entirety.TECHNICAL FIELD

[0002] The present disclosure pertains to the field of communication networks, and in particular to methods and systems for computation offloading in a communication network.BACKGROUND

[0003] Digital world (DW) services such as metaverse, augmented reality (AR) , virtual reality (VR) , mixed reality (MR) which may be collectively called eXtended Reality (XR) services, have been developed for a number of applications in gaming, entertainment, healthcare, industrial automation, remote vehicle driving, to name a few. The users may use specific devices (e.g. XR devices such as head-mounted device) , to access an application server (e.g., an XR application server) . These devices may have a high-resolution video display to display the XR video and multiple sensors to capture surrounding environment, (e.g. video and audio, and user movement) . In some instances, the applications may require significant data processing, such as video capturing and video rendering, at the XR devices. As the applications require more data processing (computations) , the devices can become incapable of keeping up with the computations required by the applications.

[0004] Therefore, there is a need for methods and systems for computation offloading that obviate or mitigate one or more limitations of the prior art.

[0005] This background information is provided to reveal information believed by the applicant to be of possible relevance to the present invention. No admission is necessarily intended, nor should be construed, that any of the preceding information constitutes prior art against the present invention.SUMMARY

[0006] Aspects of the present disclosure provide for a method that includes receiving a request from a device in communication with a network. The request is for modifying a data session for offloading computation operations from the device to a first network function, the computation operations being associated with the data session. The data session provides a data connection between the device and a second network function that is in communication with a data network that hosts an application server. The method includes obtaining, from the device, application server information for the data session providing first network function information to the device. The first network function may be a Digital World Data Processing Function (DWDPF) . The second network function may be a Data Plane Gateway function (DPGW) .

[0007] According to aspects to the present disclosure, the device and the first network function may communicate directly, or for example via one or more of other network functions, such as a Session Management Function (SMF) , a Connection Management Function (CMF) , a Data Plane Function (DPF) , a Data Management Function (DMF) , and a Digital World Control Function (DWCF) .

[0008] According to aspects to the present disclosure, the device may be a user equipment (UE) . The device may be configured to provide a computation offloading (CO) notification to the application server, the CO notification indicative of the offloading computation operations for the data session to the first network function.

[0009] According to aspects to the present disclosure, the request may include an identifier (ID) of the device. The request may include an ID of the data session. The request may include a computation offloading indication. The request may include application information for an application running on the device, the application associated with the application server and the data session, the application information including one or more of: an ID for the application, information for the application server, and an ID for the data session. The request may include one or more quality of service (QoS) requirements. The request may include one or more hardware requirements. The request may include one or more software requirements.

[0010] According to aspects to the present disclosure, for the request including the application information for the application, the method may include determining, at least in part based on the application information, one or more of: hardware resources for supporting the offloading computation operations for the data session, software resources for supporting the offloading computation operations for the data session, and one or more QoS parameters for uplink traffic and downlink traffic associated with the offloading computation operations for the data session.

[0011] According to aspects to the present disclosure, the method may include determining that the device has a computation offloading service subscription in the network.

[0012] According to aspects to the present disclosure, the method may include obtaining a computation offloading policy for offloading computation operations for the data session.

[0013] According to aspects to the present disclosure, the method may include selecting and configuring the first network function in accordance with the request.

[0014] According to aspects to the present disclosure, the method may include deploying the first network function in an access portion of the network (AN) , or a core portion of the network (CN) .

[0015] According to aspects to the present disclosure, the first network function may be deployed at the CN. The network may include a third network function in the CN. The third network function may be the DPF. The third network function may be configured to interface between the AN and the CN, and route traffic for the offloading computation operations, for the data session, between the third network function and the first network function in accordance with the request. The network may include the second network function in the CN. The second network function may be the DPGW. The second network function may be configured to interface between the CN and the DN, and route traffic for the offloading computation operations, for the data session, between the third network function and the application server in accordance with the request.

[0016] According to aspects to the present disclosure, the method may include providing, to the device, a confirmation message confirming the request is granted.

[0017] According to aspects to the present disclosure, the method may include configuring, in accordance with the request, one or more of: a first connection between the device and the AN; a second connection between the AN and a core portion of the network (CN) ; a third connection between a third network function (e.g., DPF) and the second network function (e.g., DPGW) , the third network function configured to interface between the AN and the CN, the second network function configured to interface between the CN and the DN; a fourth connection between the CN and the application server (e.g., application function AF thereof) ; a fifth connection between the third network function and the first network function, the fifth connection being for the offloading computation operations associated with the data session; and a sixth connection between the first network function and the second network function, the sixth connection being for the offloading computation operations associated with the data session.

[0018] According to aspects to the present disclosure, the method may include sending a modification request message to the second network function or another network function for reconfiguring the second network function or the other network function based on the request for modifying the data session. The second network function may be the DPGW. The other network function may be the DPF. The other network function may be a function. The other network function may be the application server or the AF. The modification request message may be sent by the SMF, for example via the CMF.

[0019] Another aspect of the present disclosure provide for a method that includes identifying a modified data session (e.g., computation offloading (CO) session) for a first network function (e.g., DWDPF) , the modified data session being for offloading computation operations from a device to the first network function, the computation operations being associated with a data session between the device and a second network functions that is in communication with a data network that hosts an application server. The modified data session has been initiated in response to receiving a first request, from the device, for modifying the data session for offloading computation operations from the device to the network, such as the first network function thereof. The method includes releasing the offloading computation operations to the first network function in response to determining one or more computation offloading release parameters.

[0020] According to aspects to the present disclosure, determining the one or more computation offloading release parameters may include receiving, from the device, a second request, the second request being for releasing the offloading computation operations associated with the data session. Determining the one or more computation offloading release parameters may include receiving, from the first network function, an activity report for the offloading computation operations associated with the data session. Determining the one or more computation offloading release parameters may include determining that the first network function reached a charging limit. Determining the one or more computation offloading release parameters may include determining that available resources for the offloading computation operations are below a predetermined threshold.

[0021] According to aspects to the present disclosure, the method may include configuring a release time for releasing the offloading computation operations.

[0022] According to aspects to the present disclosure, the releasing the offloading computation operation may include configuring, in association with the data session, one or more of: a first connection between the device and the AN; a second connection between the AN and the CN; a third connection between a third network function (e.g., DPF) and the second network function (e.g., DPGW) , the third network function configured to interface between the AN and the CN, the second network function configured to interface between the CN and the DN; a fourth connection between the CN and the application service; a fifth connection between the third network function and the first network function, the fifth connection being for the offloading computation operations associated with the data session; and a sixth connection between the first network function and the second network function, the sixth connection being for the offloading computation operations associated with the data session.

[0023] Aspects of the present disclosure provide for a non-transitory computer-readable media containing a program element executable by a computing system to perform a method for modifying a data session between a device, running an application, and a first network function (e.g., DPGW) , that is in communication with a data network that hosts an application server associated with the application, the data session being supported by a network. The program element includes a program code that when executed by the computing system, configures the computing system to select and configure a second network function (e.g., DWDPF) in the network based on a request received from the device, the request being for modifying the data session for offloading computation operations from the device to the second network function. The program element includes a program code, that when executed by the computing system, configures the computing system to obtain, from the device, application server information for the data session. The program element includes a program code, that when executed by the computing system, configures the computing system to provide, to the second network function, the application server information for the data session. The program element includes a program code, that when executed by the computing system, configures the computing system to provide second network function information to the device.

[0024] Other aspects of the disclosure provide for apparatus, and systems configured to implement the methods according to the first aspect disclosed herein. Various components can be configured with machine readable memory containing instructions, which when executed by the processors of these devices, configures the device to perform one or more of the methods and systems described herein.

[0025] Embodiments have been described above in conjunction with aspects of the present disclosure upon which they can be implemented. Those skilled in the art will appreciate that embodiments may be implemented in conjunction with the aspect with which they are described but may also be implemented with other embodiments of that aspect. When embodiments are mutually exclusive, or are incompatible with each other, it will be apparent to those skilled in the art. Some embodiments may be described in relation to one aspect, but may also be applicable to other aspects, as will be apparent to those of skill in the art.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0026] Further features and advantages of the present disclosure will become apparent from the following detailed description, taken in combination with the appended drawings, in which:

[0027] FIG. 1 is a schematic illustration of an example 6G System Conceptual Structure, according to embodiments of the present disclosure.

[0028] FIG. 2 is a schematic illustration an example of a deployment of a 6G system, according to embodiments of the present disclosure.

[0029] FIG. 3 is a schematic illustration of an example apparatus in the 6G system of FIG. 2, according to an embodiment of the present disclosure.

[0030] FIG. 4 is a schematic illustration of an example of 6G network architecture, according to embodiments of the present disclosure.

[0031] FIG. 5 is a schematic illustration of an example of 6G network architecture that employs enhanced 5G network functions, according to embodiments of the present disclosure.

[0032] FIG. 6 is a schematic illustration of an example data connection between a UE and AS without computation offloading, according to an embodiment of the present disclosure.

[0033] FIG. 7 is a schematic illustration of another example data connection between a UE and AS without computation offloading, according to another embodiment of the present disclosure.

[0034] FIG. 8 is a schematic illustration of an example data connection between a UE and AS with computation offloading, according to an embodiment of the present disclosure.

[0035] FIGs. 9A through 9C show call flow diagrams of an embodiment of a method of providing resources for computation offloading in accordance with the present disclosure.

[0036] FIGs. 10A-10B show call flow diagrams of an embodiment of a method of releasing computation offloading in a network, in accordance with the present disclosure.

[0037] It will be noted that throughout the appended drawings, like features are identified by like reference numerals.DETAILED DESCRIPTION

[0038] The present disclosure provides methods and systems for offloading of computation tasks for a device, such as a user equipment (UE) , running an application, to a network. The UE may request computation offloading, from the UE to a first network function, for an active data session between the UE and a second network function that is in communication with a data network that hosts an application server or server associated with the application, by sending a corresponding request to the network to modify the current data session of the UE with the second network function. The network may verify if the UE has a subscription for computation offloading to the network. The network may select and configure the first network function in the network that can support the offloading of computation tasks associated with the ongoing data session of the UE with the second network function. The network, and more specifically one or more network functions thereof, may cooperatively configure various network connections to and from the first network function to facilitate computation offloading for the UE for the ongoing data session. Methods and systems for releasing offloading of computations tasks for the UE from the network are also provided.

[0039] The present disclosure sets forth various embodiments via the use of block diagrams, flowcharts, and examples. Insofar as such block diagrams, flowcharts, and examples contain one or more functions and / or operations, it will be understood by a person skilled in the art that each function and / or operation within such block diagrams, flowcharts, and examples can be implemented, individually or collectively, by a wide range of hardware, software, firmware, or combination thereof. As used herein, the term “about” should be read as including variation from the nominal value, for example, a + / -10%variation from the nominal value. It is to be understood that such a variation is always included in a given value provided herein, whether or not it is specifically referred to. The phrase “in embodiments” can be interpreted to mean “in one or more, but not necessarily all embodiments. ”

[0040] Digital world (DW) services such as metaverse, augmented reality (AR) , virtual reality (VR) , mixed reality (MR) which may be collectively called extended Reality (XR) service, have been developed for a number of applications in gaming, entertainment, healthcare, industrial automation, remote vehicle driving, to name a few. The users may use XR devices, such as head-mounted devices (HMD) , to access XR application server (AS) . The XR devices may have a high-resolution video display to display the XR video. The XR devices may also have multiple sensors to capture surrounding environment, e.g. video and audio, and user movement. The XR applications may require significant data processing, such as video capturing and video rendering, at the XR devices. In addition to computing processing requirement, the XR devices also need power supply, which is often provided by on-device battery. Therefore, the cost of XR devices may be too high. The XR device may be too heavy to wear for a long time. During the XR session, the heat disposal may cause discomfort to some users.

[0041] In order to overcome the issues of XR devices, some heavy computational tasks, such as video rendering, may be offloaded from the XR devices to a computation offloading (CO) server in the network. The XR device may capture video and sensor data, and send the data to the AS in the network. The CO server may process the user data and either send the processed data to the XR device, or to the AS, or both.

[0042] Some XR devices may have certain computing capabilities to handle data processing tasks. The XR device may join a XR services like virtual meetings. During the XR session, the battery may be running out. In some cases, the XR session may require additional computing resources that beyond the hardware configuration of the XR device. In these scenarios, the XR device may request the network to provide computing resources and offload some data processing tasks to the network. When the XR device can handle computing tasks again, the XR device may request the network to release the CO resources. The technical problem is how to maintain the XR session during the transfer of computation tasks from the XR device to the network, and vice versa.

[0043] In order to maintain the session continuity while the computation tasks are transferred from the XR device to the CO server in the network and vice versa, the network may provide computing resources to the existing data session of the XR device. In some implementations, the XR device may notify the AS to send DL traffic that may need to be processed to the CO server instead of the XR device after the CO server is ready.

[0044] In some implementations, the XR device may send data packets to the CO server for processing. The CO server may send processed UL data packets to the AS. The network may perform network address translation for UL data packets so that the session between the XR device and the AS will be uninterrupted.

[0045] An evolutionary solution of a 6G system architecture design and procedure design are described in the present application. The evolutionary solution is designed by enhancement of 5G system.

[0046] The proposed 6G network architecture has been designed with a few important principles and requirements: openness, trustworthiness, simplicity in standardization, scalability, rapid deployment of 6G networks and future-proofing.

[0047] The proposed 6G network architecture design applies modularization strategy, utilizes service-based (anything-as-a-service (XaaS) ) concepts and network virtualization techniques.

[0048] For all of the procedure designs, we are trying modularization of procedures. A procedure of the 6G System may include some procedures that can be reused by other procedures. Such a reusable procedure is defined as a basic procedure.

[0049] A complex procedure can, thus, include multiple sequential or parallel basic procedures. It is expected that such methodology can simplify designs of procedures.

[0050] The 6G System leverages service-based architecture and XaaS concept. XaaS services in the 6G System are categorized into three layers. The 6G System conceptual structure 100 is shown in FIG. 1.

[0051] In embodiments, with reference to FIG. 1, an Infrastructure Layer 130 includes infrastructures supporting 6G services, such as wireless networks (Radio Access Network (RAN) 131, Core Network (CN) 132) infrastructures, Cloud / data center infrastructures (not shown) , satellite networks 133, storage / database infrastructures 135, and sensing networks 134, and etc. These infrastructures can be provided by a single provider or by multiple providers.

[0052] In FIG. 1, each XaaS service is provided by identified 5G logical functions. In the evolutionary solution, a XaaS service can be provided with 5G enhancement by more than one approaches. The system illustrated in FIG. 1 is a non-limiting example.

[0053] With reference to FIG. 5, the 6G System conceptual structure has a Service layer 110 that includes a Network for Artificial Intelligence (AI) (NET4AI) 111 is a new type of service in 6G CN / RAN which enables network with the capability to conduct / execute AI training / inferencing task (s) . i.e., AI task (s) , by network-based computing and communication resources. Herein, the evolutionary solution to support NET4AI service 111 by enhancing the network data analytics function (NWDAF) in 5G system are described.

[0054] At the Service layer 110, the 6G System conceptual structure 100 includes a Network for Data (NET4Data) service 112 that provides a decentralized architecture for data stakeholders to collaboratively manage data lifecycle events. These data lifecycle events include data storage and data sharing. The data could be public, private, sensitive, confidential. In the present application, the NET4Data service 112 could be integrated into the 5GS, or could be enhanced by the 5GS.

[0055] At the Service layer 110, the 6G System conceptual structure 100 includes a Data analysis and management (DAM) 113 that focuses on different types of data, such as network data (e.g., data collected from network functions, XaaS service) , Integrated Sensing and Communications (ISAC) data (3GPPTM-based sensing data (e.g., from User Equipment (UE) and RAN) , Non-3GPPTM-based sensing data (e.g., from RadarTM, LiDARTM, WiFiTM Sensing) ) , sensor data (e.g., data from camera sensor, video sensor) , and other data (e.g., Digital user data, 3rd party data, synthetization data, and AI data) . DAM 113 provides services for a variety of data consumers, e.g., XaaS service, 3rd party, Network function (NF) , UE, etc. 5G system logical functions for example: NWDAF, Data Collection Coordination Function (DCCF) , and Messaging Framework Adapter Function (MFAF) of control plane can be enhanced to support DAM service in the evolutionary solution.

[0056] At the Service layer 110, the 6G System conceptual structure 100 includes a Network for Digital World (NET4DW) 114 as a service that provides the capability of intelligent integration / synthesis of information from the physical world and digital world (DW) . Customers of NET4DW can be individuals, industries, governments. The customers can have the capability of creation, control, and management of a variety of applications running in the DW such as virtual reality applications. DW services can be supported by enhancing 5G functions and adding new functions (e.g., an evolutionary solution) where necessary.

[0057] At the Service layer 110, the 6G System conceptual structure 100 includes a Network for Block Chain (NET4BC) as a service 116. The NET4BC provides mechanism to protect data integrity and security while being transferred and stored in the network.

[0058] The 6G System conceptual structure 100 includes a Network for connectivity (NET4CON) 115 as a service that provides a capability to support exchange of messages and data among new 6G services. The basic capabilities of NET4CON 115 include to manage logical topology among XaaS services and between 6G XaaS services and all types of 6G system customers, to introduce intelligent GWs for controlling dynamic forwarding based on configured procedure principle and to support anonymous interactions among these XaaS services and customers by the introduced intelligent GWs. The NET4CON service is provided by enhancement of 5G system.

[0059] At a Control / Management (C / M) layer 120, the 6G System conceptual structure 100 includes a Mission Management (MM) 122 as a Service that provides a capability to program provisioning of XaaS services at Service Layer to provide mission services. A mission is to achieve a designated goal, known as mission goal, which includes providing Protocol Data Unit (PDU) connectivity and optionally providing data processing. The MM services 122 include the following: mission information management service, mission session management service, mission execution and access management service.

[0060] At the C / M layer 120, the 6G System conceptual structure 100 includes a Resource Management (RM) 121 as a Service that provides a capability of life-cycle management of a variety of slices and over-the-air resource assignment to wireless devices.

[0061] At the C / M layer 120, the 6G System conceptual structure 100 includes a Service Provisioning Management (SPM) 123 as a Service that provides a capability of control and management of 6G service access by customers and provisioning of requested services. The capability is provided by Identity / Identifier (ID) management, unified authentication, anonymous service authorization and key management.

[0062] At the C / M layer 120, the 6G System conceptual structure 100 includes a Connectivity Management (CM) 124 as a service that provides a capability of reachability management of 6G wireless devices and D-users in NET4DW in order to support connectivity establishment between wireless devices / D-Users and XaaS services of 6G System. Note that physical locations of D-Users can be changed. A CM service can be deployed across multiple Basic Architecture Structure (BAS) domains.

[0063] At the C / M layer 120, the 6G System conceptual structure 100 includes a Confederation Network (CONET) as a service 125, and Network Security Management as a service 127.

[0064] At the C / M layer 120, the 6G System conceptual structure 100 includes a Protocol as a Service 126 that provides a capability to design service customized protocol stacks for identified interfaces.

[0065] FIG. 2 schematically illustrates one example embodiment of deployment of the 6G system according to the evolutionary solution.

[0066] In FIG. 2, the “+” represents “enhanced” , for example, the 5G AMF-Mobility function is enhanced, and correspondingly denoted in FIG. 2 as AMF-Mobility+ (222) , the 5G RRC function is enhanced, and correspondingly denoted as RRC+ (223) , the 5G Network Repository Function (NRF) is enhanced, and correspondingly denoted as NRF+ (225) , the 5G Session Management Function (SMF) is enhanced, and correspondingly denoted as SMF+ (227) , the 5G Network Exposure Function (NEF) is enhanced, and correspondingly denoted as NEF+ (228) , the 5G Authentication Server Function (AUSF) is enhanced, and correspondingly denoted as AUSF+ (230) , other enhanced functions are not described in detail herein.

[0067] As further shown in FIG. 2, a C / M Radio Bearer (C / M RB) of a 6G device (252) represents over-the-air connection for carrying control signalling for over-the-air interface management and C / M plane messages. A 6G device can have multiple C / M RBs 252. A Data Radio Bearer (Data RB) of a 6G device (254) represents over-the-air connection for carrying Data plane traffic. A 6G device can have multiple Data RBs 254. An RB endpoint (255) represents an endpoint of an RB at the network side. An endpoint of an RB protocol stack (e.g., Packet Data Convergence Protocol (PDCP) ) can be in, e.g., a RAN BAS domain, but not limited to. In other words, an RB endpoint can be flexibly deployed / selected for a device.

[0068] As further shown in FIG. 2, an RB handler (256) represents an over-the-air interface protocol stack handler. An RB handler 256 is defined as a logical function which perform RB protocol stack operations after getting configurations. A protocol handler is PDCP-only handler or whole protocol stack handler. An RB handler accepts RB configuration from Connectivity Management (CM) service. An RB handler also accepts security configuration, e.g., keying material, from Service Provisioning Management (SPM) service.

[0069] As further shown in FIG. 2, the NET4CON service 260, which is main service impacting on 6G system architecture, is implemented by enhanced 5G Service Communication Proxy (SCP+ 263) as C / M plane GW and enhanced 5G User Plane Function (UPF+ 264) as data plane GW. Proposed per device / D-User session, that includes control plane C / M session 261 and data plane data session 262, are defined as logical connections between a device / D-User and its serving SCP+ 263 (C / M-TW-GW) and serving UPF+ 264 (Data-TW-GW) , respectively. All XaaS services are deployed across multiple BAS / clouds, such as BAS domain 1 211, BAS domain 2 212, BAS domain 3 213, RAN Inf (cloud) 271, CN Inf (cloud) 272, and 3rd party clouds 273.

[0070] The 6G customer 204 can be of various types, including a device (e.g., electronic device ED, terminal device) , apparatus, a chip, an equipment (e.g., user equipment) etc. For example, the customer may be an individual customer, a business customer, etc. The 6G customer is used to connect persons, objects, machines, etc. The 6G customer may be widely used in various scenarios including, for example, cellular communications, device-to-device (D2D) , vehicle to everything (V2X) , peer-to-peer (P2P) , machine-to-machine (M2M) , MTC, internet of things (IoT) , virtual reality (VR) , augmented reality (AR) , mixed reality (MR) , metaverse, digital twin, industrial control, self-driving, remote medical, smart grid, smart furniture, smart office, smart wearable, smart transportation, smart city, drones, robots, remote sensing, passive sensing, positioning, navigation and tracking, autonomous delivery and mobility, etc.

[0071] Each 6G customer represents any suitable end user device for wireless operation and may include such devices (or may be referred to but not limited to) as a user equipment (UE) or a user device or a terminal device, a wireless transmit / receive unit (WTRU) , a mobile station, a fixed or mobile subscriber unit, a cellular telephone, a station (STA) , a MTC device, a personal digital assistant (PDA) , a smartphone, a laptop, a computer, a tablet, a wireless sensor, a consumer electronics device, a smart book, a vehicle, a car, a truck, a bus, a train, or an IoT device, wearable devices (such as a watch, a pair of glasses, head mounted equipment, etc. ) , an industrial device, or an apparatus in (e.g. module, modem, or chip) or comprising the forgoing devices, among other possibilities. Future generation 6G customer may be referred to using other terms. When a 6G customer performs (or is configured to perform) a method described herein, it may be interpreted as the ED, one or more module (or units) in the ED, a circuit or chip, or a combination thereof, may perform the method. For example, the circuit or chip may include a modem chip, also referred to as a baseband chip, a system on chip (SoC) including a modem core, or system in package (SIP) ) , and the like, and may be responsible for one or more communication functions in the ED.

[0072] FIG. 3 illustrates an example of an apparatus 320 in a communication system (e.g., the 6G system in figure 2) . The apparatus 320 may be an electronic device (e.g. ED or other 6G customer) , a network node such as RAN, any components in RAN, CN or any Network Function of CN. As shown in FIG. 3, apparatus 320 may include at least one processor 260. Only one processor 260 is illustrated to avoid congestion in the drawing. The processor 260 may perform (or control the apparatus 320 to perform) operations (or methods) described herein as being performed by the apparatus 320.

[0073] The apparatus 320 may further include a transmitter 252 and a receiver 254 coupled to one or more antennas. One, some, or all of the antennas may alternatively be panels. The transmitter 201 and the receiver 203 may be integrated, e.g. as a transceiver. The transceiver is configured to modulate data or other content for transmission by at least one antenna or network interface controller (NIC) . The transceiver is also configured to demodulate data or other content received by the at least one antenna. Each transceiver includes any suitable structure for generating signals for wireless or wired transmission and / or processing signals received wirelessly or by wire. Each antenna includes any suitable structure for transmitting and / or receiving wireless or wired signals. In present disclosure, the transceiver (or transmitter 252 and / or receiver 254) may be viewed as an interface circuit.

[0074] The apparatus 320 may include at least one memory 258. The memory 258 stores instructions used to perform operations described herein. The memory 258 may also stores data used, generated, or collected by the apparatus 320. For example, the memory 258 could store software instructions or modules configured to implement some or all of the functionality and / or embodiments described herein and that are executed by one or more processor 260.

[0075] A person skilled in the art should understand that embodiments of this application may be provided as a method, an apparatus (or system) , computer-readable storage medium, or a computer program product. Therefore, this application may use a form of a hardware-only embodiment, a software-only embodiment, or an embodiment with a combination of software and hardware. Moreover, this application may use a form of a computer program product that is implemented on one or more computer-usable storage media (including but not limited to a disk memory, an optical memory, and the like) that include computer-usable program code.

[0076] The example network architecture to support embodiments of the present invention is shown in FIG. 4. The user equipment (UE) 405 is the XR device, for example. The UE 405 may be equipped with communication units to connect with one or more communication networks.

[0077] The mobile network may have an Access Network (AN) 410 that may provide an interface C1 406 (e.g., a first connection) , which is either wireless or wired interface, or both, for the UE 405 to connect with a data network (DN) 460, and NFs of the AN 410 and Core Network (CN) 420. The AN 410 may have radio management unit, transmit (Tx) and receive (Rx) points to support radio transmission and reception, and sensing functionalities.

[0078] The CN 420 may include one or more of following NFs. A Connection Management Function (CMF) 421 can provide functionalities to support control plane (CP) signalling between the EDs, UE and NFs in the CN 420. The CMF 421 may also manage the mobility of ED and UE. A Session Management Function (SMF) 422 can provide CP functionalities to create and manage user plane or data plane connection between the ED, UE and NFs, and between the ED, UE and DN 460. A Data Storage Function (DSF) 424 can provide functionalities to store data of one or more of UEs’ data, user data, NF data, application data, and network operation data, and any other types of data. A Data Management Function (DMF) 423 can provides functionalities to manage one or more of DSFs. For example, an NF may send a data record of a data type to the DMF, then the DMF may select a DSF instance to store certain types of data. A Policy Function (PF) 425 may create policies for different operation of network and provide policies to NFs, EDs, UEs, AN, DN. A Security Function (SF) 426 may provide one or more of authorization functionality, authentication functionality, and data security protection functionality for one or more of UE, NF in the AN, NF in the CN, AN, and NF in the DN. A Location Management Function (LMF) 428 may provide one or more of functionalities: detect the UE location, estimate the location UE, and track the mobility of ED. A Network Entity Repository (NER) 433 may provide functionalities for a network entity (NE) to register its NE profile so that other NEs can discover, select, and use the services of this NE. A Control Plane Gateway (CP GW) 427 may provide an interface for NFs in the DN or other network to access the services provided by NFs of the mobile network. And vice versa, the NFs of the mobile network may access the services of NFs in the DN via the CP GW 427.

[0079] Data Plane Function (DPF) 434 may provide one or more of services, such as receiving data of UE and NFs; processing the received data; forwarding the received data, sending processed data, or a combination thereof. A Data Plane Gateway (DPGW) 438 may provide an interface to send or receive data between the mobile network and other entities in the DN.

[0080] The mobile network may provide NFs to host or support digital world (DW) applications. Some example of DW applications may include digital twin applications, metaverse applications, and other XR applications. The following NFs examples may support DW applications. A Data Collection and Distribution Function (DCDF) 429 may provide one or more of following functionalities: Data collection from NEs, such as sensor, UE, NF in the mobile network, NF in the DN; data storage management for the collected data stored in one or more of Sensor Data Storage Function (SDSF) ; data distribution to other NFs that request the data, or a combination thereof. A DW Control Function (DWCF) 431may perform one or more of tasks to create and manage DW applications, such as Manage the operation a DW application. An Artificial intelligence and machine learning (AIML) model training function (MTF) 436 may use the collected sensor data to derive AI or ML models to support DW applications.

[0081] Artificial intelligence and machine learning (AIML) model repository function (MRF) 437 may provide one or more of following services: store the AIML models derived by the MTF, and distribute AIML models to other NFs and UE. An Object Context Repository function (OCRF) 432 may provide one or more of services, such as store object context in real-time, and distribute object contexts (e.g. UE context, NF context) to subscribed NFs.

[0082] A DW Data Processing Function (DWDPF) 435 may provide one or more of services, such as get one or more of AIML models from the MRF 437; get the sensor data from UE and NFs; use one or more of AIML models or other methods to process the collected sensor data to detect the real world (RW) objects, convert the detected RW object into one or more virtual world (VW) objects that can be used by one or more DW applications; run application software of DW applications; generate actuator data for actuator devices: for example, video data for video game, patient monitoring video in hospitals, robot monitoring in smart factories, vehicle monitoring for intelligent transport system operator, lighting control in smart city or performance; send actuator control command and data to actuator devices; or a combination thereof.

[0083] The DN 460 may host one or more applications, e.g. DW applications. The DW applications may be implemented by using DW Controller (DWC) or an Application Function (AF) DWC / AF 461, and DW Application Server (AS) 462. The DWC / AF may provide control functionalities. The DW AS may host application software of DW applications.

[0084] The functionalities of the above NFs may be implemented by modifying NFs of 5G network, for example as described herein with reference to FIG. 5. In FIG. 5, a UE 505 is in communication with a mobile network 501 that includes an access network 510 and core network (CN) 520. The mobile network 501 is in communication with a data network (DN) 560 that includes External DW AS 562, and External DWC / AF 561.

[0085] As shown in FIG. 5, the control plane (CP) 507 functions include 5G access and mobility management function that may be enhanced (5G AMF+ 521) to provide functionalities of the CMF (e.g., CMF 421 of FIG. 4) . The 5G session management function may be enhanced (5G SMF+ 522) can be enhanced to provide functionalities of the SMF (e.g., SMF 422 of FIG. 4) . The 5G policy control function may be enhanced (5G PCF+ 525) to provide functionalities of the PF (e.g., PF 425 of FIG. 4) . The 5G network exposure function may be enhanced (5G NEF+ 527) to provide functionalities of the CP GW (e.g., CP GW 427 of FIG. 4) . The 5G network repository function may be enhanced (5G NRF+ 532) to provide functionalities of the NER (e.g., NER 433 of FIG. 4) . The 5G unified data management function may be enhanced (5G UDM+ 523) to provide functionalities of the DMF (e.g., DMF 423 of FIG. 4) . The 5G unified data repository may be enhanced (5G UDR+ 524) to provide functionalities of the Sensor Data Storage Function (SDRF) . The 5G Authentication Server Function may be enhanced (5G AUSF+ 526) to provide functionalities of the SF (e.g., SF 426 of FIG. 4) . The 5G Data Collection Coordination Function may be enhanced (5G DCCF+531) to provide functionalities of the DCDF (e.g., DCDF 429 of FIG. 4) . The 5G Location Management Function may be enhanced (5G LMF+ 530) to provide functionalities of the LMF (e.g., LMF 428 of FIG. 4) . The 5G Service Communication Proxy may be enhanced (5G SCP+ 529) to support the DWCF (e.g., DWCF 431 of FIG. 4) indirect communications with other CP functions.

[0086] As further shown in FIG. 5, the CP functions include the DWCF 528.

[0087] As further shown in FIG. 5, the DP functions include the 5G User Plane Function that may be enhanced (5G UPF+ 533) to provide functionalities of the DPF (e.g., DPF 434 of FIG. 4) , Digital World Data Processing Function (DWDPF) (e.g., DWDPF 435 of FIG. 4) , and DPGW (e.g., DPGW 438 of FIG. 4) . The 5G Analytics Data Repository Function may be enhanced (5G ADRF+535) to provide functionalities of the OCRF (e.g., OCRF 432 of FIG. 4) , SDSF (e.g., SDSF 430 of FIG. 4) , MRF (e.g., MRF 437 of FIG. 4) . The Network Data Analytics Function (NWDAF) Model Training Logical Function (MTLF) may be enhanced (5G NWDAF-MTLF+ 536) to provide functionalities of the MTF (e.g., MRF 436 of FIG. 4) .

[0088] As further shown in FIG. 5, the DP functions include the Digital World Data Processing Function (DWDPF) 534, and Gateway User Plane Function that may be enhanced GW UPF+ 537.

[0089] FIG. 6 illustrates an example data connection configuration between the UE 605 (e.g., a device) and the AS 635 via the AN 610 and DPGW 625 of the CN 620 to carry UL and DL traffic of a data (e.g., XR) session between the UE 605 and the AS 635. Connection C1 606 (e.g., a first connection) is a wireless connection between the UE 605 and the AN 610. Connection C2 616 is connection between the AN 610 and DPGW 625 (e.g., a second connection) . The connection between the DPGW 625 and AS 635 is provided by connection C4 626 (e.g., a fourth connection) . In this example, the UE 605 can process the UL and DL data and thus does not use computation offloading (CO) in the network.

[0090] FIG. 7 illustrates another example data connection configuration between the UE 705 (e.g., a device) and the AS 735 via AN 710, DPF 721, and DPGW 725 to carry UL and DL traffic of a data (e.g., XR) session between the UE 705 and the AS 735. The DPF 721 is an interface function between the AN 710 and CN 720. Connection C1 706 (e.g., a first connection) is a wireless connection between the UE 705 and the AN 710. Connection C2 716 is the connection between the AN 710 and DPF 721 (e.g., a second connection) . The connection between the DPGW 725 and AS 735 is provided by connection C4 726 (e.g., a fourth connection) . Connection C3 722 is the connection between the DPF 721 and DPGW 725. In this example, the UE 705 can process the UL and DL data and thus does not use CO in the network.

[0091] FIG. 8 illustrates a connection between the UE 805 (e.g., a device) and the AS 835, where the DWDPF 827 is added to perform CO for the UE 805. The UE 805 may send UL packets to the AN 810 via C1 806 (e.g., a first) connection. The AN 810 may forward the UL packets to the DPF 821 over C2 816 (e.g., a second) connection. The DPF 821 may forward the UL data packets to either the DPGW 825 over C3-1 822 connection (e.g., a third connection) , or the DWDPF 827 over C3-2 823 connection (e.g., a fifth connection) . After processing the UL data packets, the DWDPF 827 may send the processed UL data packets to the DPGW 825 via C3-3 824 connection (e.g., a sixth connection) . The DPGW 825 may send the UL data packets to the AS 835 over C4 826 connection (e.g., a fourth connection) .

[0092] In the DL, the DPGW 827 may receive DL data packets from the AS 835 over C4 826 connection. The DPGW 825 may forward the DL packets to either the DPF 821 over C3-1 822 connection (e.g., a third connection) , or to the DWDPF 827 over C3-3 824 connection. The DWDPF 827 may process the DL packets, and send the processed DL packets to the DPF 821 over C3-2 823 connection (e.g., a fifth connection) . The DPF 821 may send the DL packets to the AN 810 over C2 816 connection. The AN 810 forwards the DL packets to the UE 805 over C1 806 connection.

[0093] FIGs. 9A to 9C illustrate example methods and steps to provide computing resources in the network to support CO, according to embodiments. Referring to FIG. 9A, at step 951, a UE 905 (e.g., a device) initially has a data session, e.g. an XR session, that provides a logical data plane connection between the UE 905 and DPGW 918 that is in communication with a data network that hosts the AS 930, without CO. The network provides a data connection between the UE 905 and AS 930 via one or more of the AN 910, DPF 915, and DPGW 918 as shown in the illustrative example of FIG. 7. During the XR session, the UE 905 may request the network to provide CO resources. The network (e.g., one or more functions thereof) assigns CO resources in the DWDPF 917 and reconfigures the traffic handling at the DPF 915 and DPGW 918 so that the DP connections are provided as shown in the illustrative example of FIG. 8. The data session provides a logical data plane connection between the UE 905 and DPGW 918, and the DPGW 918 is configured to connect, e.g., via connection C4 826 of FIG. 8, with the DN that hosts the AS 930.

[0094] The DP connections shown in FIG. 7 and FIG. 8 are non-limiting examples. In some implementations, the DPF or DPGW may be omitted. In some other implementations, the DWDPF may be a part of the AN, or physically resides in the AN. More generally, a first network function (e.g., DWDPF) for offloading computation operations from the device to the first function can be deployed at a core portion of the network (CN) , and the network may include one or both of: a second network function (e.g., DPGW) in the CN configured to interface between the CN and the DN which hosts the application server and route traffic for the offloading of computation operations, for the data session, between the second network function and the DN which hosts the application server in accordance with the first request (e.g., request at step 3 953 of FIG. 9A) ; and a third network function (e.g., DPF) in the CN configured to interface between the AN and the CN and route traffic for the offloading computation operations, for the data session, between the third network function and the first network function in accordance with the first request (e.g., request at step 3 953 of FIG. 9A) .

[0095] At Step 1 951, the UE 905 has a data session, such as an application session, e.g. an XR session, with the DPGW 918 that has a connection to the AS 930. The data session is a current or ongoing data session. The network established a session to provide connections (e.g., control plane, data plane connections) for supporting the data session, between the UE 905 and AN 910, between the AN 910 and DPF 915, between the DPF 915 and DPGW 918, and between the DPGW 918 and AS 930, for example as described herein with reference to FIG. 7.

[0096] At Step 2 952, the UE 905 may decide to offload some computation tasks to the network during the application session (i.e., for the ongoing data session of step 1 951) , e.g. an XR session. Non-limiting examples of a cause for offloading computation tasks include one or more of following: the battery of UE 905 is lower than a (e.g., predetermined, preset) threshold, the UE 905 needs additional computing resources to process (e.g. more complex) computing tasks, the data processing in the UE 905 causes overheating in the UE 905 or otherwise limits its performance.

[0097] At Step 3 953, the UE 905 may send a request (e.g., a first request) , that is a UE data session modification request message, to the network, e.g. to a network function such as the SMF 912, via one or more of the AN 910 and CMF 911. The request is for modifying the data session between the device / UE 905 and the DPGW 918 (that is in communication with a data network that hosts AS 930) for offloading computation operations associated with the data session from the device / UE905 to a first network function. Notably, the request may not include a request for CO to a specific network function. Such network function may be selected and configured in steps described further herein by the network (e.g., one or more network functions thereof) . The message may include a UE ID that is an identifier (ID) of the UE. The message may include a Data Session ID that is the ID of existing (or current, ongoing) data session that carries the traffic of the current data sessions (e.g., XR session) . The message may include a CO request indication to indicate that UE 905 needs CO resources in the network.

[0098] The message may include an Application information to indicate what type (s) of application associated with the data session needs CO. The network may use this information to identify necessary hardware and software to support CO, and QoS parameters of data connections to carry data traffic in the UL and DL. The Application information may include one or more of following parameters: Application ID, AS address (e.g. IP address and port number) , and Application Session ID indicating the current session of the UE with the AS.

[0099] The message may include a QoS requirements that may be provided by the UE 905 and that are required to support CO associated with the data session. The message may include Hardware requirements that may be provided by the UE 905, e.g. one or more of following parameters: CPU requirements, GPU requirements, memory requirements. The message may include Software requirements that the UE may provide, e.g. name of 3D video rendering software.

[0100] At Step 4a 954, the SMF 912 receives the message sent by UE at step 3 953. In some implementations, the SMF 912 may check the UE subscription data to determine whether the UE 905 has a CO service subscription in the network and can therefore use CO service of the network. The UE subscription may be stored in or at the SMF 912. Alternatively, the SMF 912 may send a UE subscription data request message to the DMF 913 to obtain the UE subscription data, which may indicate whether the UE 905 can use CO service of the network. The message may include one or more of following parameters: UE ID, and Application information.

[0101] At Step 4b 955, the DMF 913 may get or obtain the UE subscription data or information from a local memory of the DMF 913. Alternatively, the DMF 913 may get the UE subscription data or information from the DSF (not shown) . The DMF 913 may send a UE subscription data response to the SMF 912. The message may include the UE subscription data that may include an indication whether the UE 905 can use CO service or not.

[0102] In some implementations, the SMF 912 may send an accept or reject indication that the UE 905 is allowed or not allowed, respectively, to use CO service of the network. If the UE 905 is not allowed to use CO service (e.g., has no CO service subscription, the CO service subscription is expired, the CO service is unavailable in this location, the CO service is unavailable at the moment) , steps 5a 956 to 14b 971, and 16 974 to 23 982 are skipped.

[0103] At Step 5a 956, the SMF 912 may send a UE policy request message to the PF 914 to get or obtain the CO policy for the CO service for offloading computation operations for the data session. The message may include one or more of following parameters: UE ID, and Application information.

[0104] At Step 5b 957, the PF 914 may send a UE policy response message to the SMF 912 that carries the policy information for CO service. The message may include one or more of following parameters: UE ID; QoS parameters that may include one or more of following parameters: the QoS parameters of C1 (e.g., connection C1 806 of FIG. 8) , C2 (e.g., connection C2 816 of FIG. 8) , C3-2 (e.g., connection C3-2 823 of FIG. 8) , C3-3 (e.g., connection C3-3 824 of FIG. 8) , and C4 (e.g., connection C4 826 of FIG. 8) connections; and CO parameters that may include one or more of hardware requirements and software requirements.

[0105] At Step 6 958, the SMF 912 may select a DWCF 916 to provide CO resource based on the one or more parameters of the message received from the UE 905 at step 3 953, and / or based on the one or more parameters of the message received from the PF 914 at step 5b.

[0106] At Step 7 959, the SMF 912 may send a computing resource request message to the DWCF 916. The message may include one or more of following parameters: UE ID, QoS parameters of C3-2 (e.g., connection C3-2 823 of FIG. 8) and C3-3 (e.g., connection C3-3 824 of FIG. 8) connections, hardware requirements, software requirements, UE 905 location, DPF 915 information, and DPGW 918 information. The DPF 915 information may include one or more of following parameters: DPF ID, DPF location, and DPF information such as the DPF address (e.g. IP address and port number) . The DPGW 918 information may include one or more of following parameters: DPGW ID, DPGW location, DPGW information such as the DPGW address (e.g. IP address and port number) . The DPF and DPGW location may be one or more of: a civic address, data centre ID, geographic area ID, mobile network ID, and IP address / IP prefix.

[0107] At Step 8 960, the DWCF 916 may select a DWDPF 917 for CO based on the parameters received at step 7 959. The DWDPF 917 may be deployed (e.g., cooperatively by one or more network functions such as SMF 912, DWCF 916) , for example, in the access portion of the network or the core portion of the network. The selected DWDPF 917 can support at least the hardware and software requirements. The selected DWDPF 917 may satisfy other criteria, such as being close (e.g., within a predetermined distance, closest out of available DWDPFs, etc. ) to one or more of: the UE 905 location, the DPF 915 location, and the DPGW 918 location, for example to advantageously minimize or limit the transmission delay.

[0108] Referring to FIG. 9B, at Step 9a 961, the DWCF 916 may send a CO establishment request message to the selected DWDPF 917. The message may include one or more of the following parameters: CO Session ID to identify the CO session, UE 905 ID, QoS parameters of C3-2 (e.g., connection C3-2 823 of FIG. 8) and C3-3 (e.g., connection C3-3 824 of FIG. 8) connections, hardware requirements, and software requirements. The DWCF and DWDPF may use the CO Session ID to in messages to identify the CO session that serves the UE 905.

[0109] At Step 9b 962, the DWDPF 917 may establish the hardware and software, connections (e.g., for connection C3-2 823 and C3-3 824 of FIG. 8) as requested by the DWCF 916. The DWDPF 917 may send a CO establishment response message to the DWCF 916. The message may include one or more of following parameters: CO Session ID; C3-3 (e.g., connection C3-3 824 of FIG. 8) DL tunnel information, e.g. one or more of: tunnel endpoint ID (TEID) , and IP address and port number, for the DPGW 918 to send DL data packets to the DWDPF 917; UL address, e.g. IP address and port number, of CO server associated with the selected DWDPF 917, that will be used by the UE 905 to send UL data packets to the DWDPF 917; DL address, e.g. IP address and port number, of CO server, that may be used by the AS 930 to send DL data packets to the DWDPF 917; and C3-2 (e.g., connection C3-2 823 of FIG. 8) UL tunnel information for the DPF 915 (or AN 910 in some implementations) to send UL data packets to the DWDPF 917.

[0110] At Step 10 963, the DWCF 916 may send a computing resource response message to the SMF 912. The message may include one or more of following parameters: UE ID; CO Session ID; C3-3 (e.g., connection C3-3 824 of FIG. 8) DL tunnel information; C3-2 (e.g., connection C3-2 823 of FIG. 8) UL tunnel information; UL address of CO server, e.g. IP address and port number, for the UE 905 to communicate with the CO server, which may be a virtual server provided by the DWDPF 917; DL address of CO server, e.g. IP address and port number, for the AS 930 to communicate with the CO server; DWDPF ID; DWDPF address which may be used by the SMF 912 to configure the DP connections involved with the DWDPF 917.

[0111] The (e.g., first) network function (e.g., DWDPF) can therefore be selected and configured in accordance with the (e.g., first) request (e.g., of step 3 953 of FIG. 9A) , for example, as described herein with reference to any one or more of the steps 6 958 through 10 963 of FIGs. 9A-9C. The request at step 3 953 can include application information for the data session. The network (e.g., one or more of the SMF, DWCF, DWDPF) can determine (e.g., as described herein with reference to steps 6 958, 7 959, or both, of FIG. 9A) , at least in part based on the application information, hardware resources for supporting the offloading computation operations for the data session, software resources for supporting the offloading computation operations for the data session; one or more quality of service (QoS) parameters for uplink traffic and downlink traffic associated with the offloading computation operations for the data session, or a combination thereof.

[0112] At Step 11a 964, the SMF 912 may send a DPGW modification request message to the DPGW 918. The message is to reconfigure the DPGW 918. The message may include one or more of following parameters: DP session ID to identify the existing communication between the SMF 912 and DPGW 918 associated with the current Data Session ID of the UE 905 and AS 930; UE ID;Data Session ID; C3-3 DL tunnel information; DL packet filters for C3-3 tunnel (the DL packet filter is to classify data packets in the DL sent from the AS 930; the DL packet filter may have the DL address of CO server in the destination IP address; if the AS 930 sends DL data packets with DL address of CO server, the DPGW 918 may forward these DL data packets to the DWDPF 917) ; DL Data Flow ID to identify the packets of data flow sent in the DL, including C3-3 DL connection (the Data Flow ID may be carried in the tunnel header of data packets, for example) ; UL packet filters for C3-3 tunnel (the UL packet filter is to classify data packets in the UL sent from the DWDPF 917; the UL packet filter may have the AS address in the destination IP address; if the DWDPF 917 sends UL data packets with AS address in the destination IP address, the DPGW 918 may forward these UL data packets to the AS 930) ; UL Data Flow ID to identify the packets of data flow sent in the UL, including C3-3 UL connection; and QoS parameters for the UL and DL data flows.

[0113] At Step 11b 965, the DPGW 918 may configure the DPGW resources. The DPGW 918 may send a DPGW modification response message to the SMF 912. The message may include one or more of following parameters: DP Session ID, and C3-3 UL tunnel information. The C3-3 UL tunnel is used by the DWDPF 917 to send UL data packets to the DPGW 918.

[0114] At Step 12a 966a, the SMF 912 may send a DWDPF configuration request to the DWDPF 917. The message may include one or more of following parameters: DP session ID to identify the communication between the SMF 912 and DWDPF 917; CO Session ID that the SMF 912 received from the DWCF 916 at step 10 963; C3-3 UL tunnel information; QoS parameters of C3-2 and C3-3 connections for the UL and DL data flows; DL Data Flow ID; and UL Data Flow ID.

[0115] At Step 12b 967a, the DWDPF 917 may send a DWDPF configuration response message to the SMF 912. The message may include one or more of following parameters: DP session ID; DL tunnel information of C3-3 connection (if this parameter is not sent to the DWCF 916 in step 9b 962, the DWDPF 917 may send C3-3 DL tunnel information to the SMF912) ; UL tunnel information of C3-2 connection (if this parameter is not sent to the DWCF 916 in step 9b 962, the DWDPF 917 may send C3-2 UL tunnel information to the SMF 912) ; If the SMF 912 receives the DL tunnel information of C3-3 connection, the SMF 912 may send a DPGW modification request to the DPGW 918, that includes the DL tunnel information of C3-3 connection. The DPGW 918 may send the DL packets for CO to the DWDPF 917 on this tunnel. The DPGW 918 may send a DPGW modification response message to the SMF 912 to acknowledge the receipt of the DPGW modification request message.

[0116] At Step 13a 968, the SMF 912 may send a DPF modification request message to the DPF 915 to configure the DPF 915 to handle traffic to be sent to or received from the DWDPF 917. The message may include one or more of following parameters: DP Session ID to identify the communication between the SMF 912 and DPF 915; C3-2 UL tunnel information for the DPF 915 to send UL data packets to the DWDPF 917; QoS parameters of C3-2 connection for the UL and DL data flows; DL Data Flow ID; and UL Data Flow ID.

[0117] At Step 13b 969, the DPF 915 may send a DPF modification response message to the SMF 912. The message may include one or more of following parameters: DP Session ID; and DL tunnel information of C3-2 connection (the DWDPF 917 may send DL data packets to the DPF 915 on this tunnel) .

[0118] At step 13c 966b, the SMF 912 receives the DPF modification response message. The SMF 912 may send another DWDPF modification request message to the DWDPF 917. The message may include the DP Session ID and DL tunnel information of C3-2 connection. The DWDPF 917 receives the DWDPF modification request message, and may, at step 13d 967b, send a DWDPF modification response message to the SMF 912 to confirm the modification of DWDPF 917 accordingly.

[0119] At Step 14a 970, the SMF 912 may send an AN modification request message to the AN 910. This message may be sent via the CMF 911. The message may include one or more of following parameters: UE ID; Data Session ID; a container carrying a UE data session modification response message to be sent to the UE 905; QoS parameters for the AN 910 for the UL and DL data flows; and DL Data Flow ID and UL Data Flow ID for the CO data packets to be sent between the UE 905 and DPF 915.

[0120] The AN modification request message at step 14a 970 may include a UE data session modification response message, as part of the (e.g., first) network function (e.g., DWDPF in this example) information provided to the UE / device. The message may be or may include another message confirming the request (e.g., of step 3 953 of FIG. 9A) is granted. Additionally or alternatively, the message may include one or more of following parameters: UE ID; Data Session ID; QoS parameters for the UL and DL data flows; DL Data Flow ID and UL Data Flow ID for the CO data packets; and UL address of CO server in the DWDPF 917.

[0121] At Step 14b 971, the AN 910 may configure the air interface parameters with the UE 905. The AN 910 may send the UE data session modification response message received from the SMF 912 in step 14a 970 to the UE 905.

[0122] Referring to FIG. 9C, at Step 14c 972, the AN 910 may send an AN modification response message to the SMF 912. The message may be sent via the CMF 911. The message is to confirm that the AN resources have been established according to the parameters received at step 14a 970. The message may include one or more of following parameters: UE ID; and Data Session ID.

[0123] One or more of connections that support offloading computation operations for the data session between the UE / device and DPGW (that is in communication with a data network that hosts AS) to a network function such as DWDPF, can be configured or reconfigured in accordance with the request from the UE / device (e.g., at step 3 953 of FIG. 9A) for modifying the data session for offloading computation operations. Such configuring can include sending and receiving message between various network functions, for example as described herein with reference to FIGs. 9A-9C. Such connections include a first connection (e.g., C1 806 of FIG. 8) between the UE / device and the AN. Such connections include a second connection (e.g., C2 816 of FIG. 8) between the AN and the CN. Such connections include a third connection (e.g., C3-1 822 of FIG. 8) between a third network function (e.g., DPF) and a second network function (e.g., DPGW) , the third network function being configured to interface between the AN and the CN, the second network function being configured to interface between the CN and the DN that hosts the application server. Such connections include a fourth connection (e.g., C4 826 of FIG. 8) between the CN and the application service. Such connections include a fifth connection (e.g., C3-2 823 of FIG. 8) between the third network function (e.g., DPF) and the first network function (e.g., DWDPF) , the fifth connection being for the offloading computation operations associated with the data session. Such connections include a sixth connection (e.g., C3-2 824 of FIG. 8) between the first network function (e.g., DWDPF) and the second network function (e.g., DPGW) , the sixth connection being for the offloading computation operations associated with the data session.

[0124] At Step 15 973, the UE 905 may send a UE data session modification acknowledgment message to the SMF 912. The message may be sent via one or more of the AN 910 and CMF 911. The message is to confirm that the data session has been modified according to the parameters provided by the SMF 912 in the UE data session modification response message.

[0125] At Step 16 974, the UE 905 may start sending messages to the CO server by sending data packets to the UL address of CO server. The UE 905 may send the current Application Session (i.e., the data session) information of the UE 905 and AS 930 to the DWDPF 917. The DWDPF 917 thereby obtains the application server information from that UE / device 905 for the data session as part of Application Session information sent by the UE / device at step 16 964. The Application Session information may include one or more of following parameters: user name to identify the user, an Application Session ID to identify the session of the user in the AS 930, AS Application ID to identify the application in the AS 930, and AS address (e.g. IP address and port number) .

[0126] The DWDPF 917 may use the Application Session information to communicate with the AS 930 and establish a secure data connection with the AS 930 for CO. The DWDPF 917 may provide the AS 930 with the DL CO server address so that the AS 930 can send DL packets to the DWDPF 917.

[0127] At Step 17a 975, the UE 905 may send, as a result of having been correspondingly configured, a computation offloading notification message to the AS 930. The message is indicative of offloading computation operations for or associated with the data session to the (e.g., first) network function (e.g., DWDPF) . The message may be sent via one or more of: the AN 910, DPF 915, and DPGW 918. The message may contain user name, Application Session ID, and an indication to start the CO.

[0128] At Step 17b 976, the AS 930 may send a computation offloading acknowledgment message to the UE 905. The message is to confirm the receipt of the message in step 17a 975. The message may be sent via one or more of DPGW 918, DPF 915, and AN 910.

[0129] At Step 18 977, the UE 905 may send UL data packets to the DWDPF 917 via one or more of AN 910 and DPF 915 for CO.

[0130] At Step 19 978, the DWDPF 917 may process the UL packets.

[0131] At Step 20 979, the DWDPF 917 may send the processed UL packets to the AS 930 via the DPGW 918.

[0132] At Step 21 980, the AS 930 may send DL data packets to the DWDPF 917 via DPGW 918.

[0133] At Step 22 981, the DWDPF 917 may collect DL data packets and process them. In some implementations, the DWDPF 917 may process the DL data packets and UL data packets together, for example to render XR video of a virtual meeting application.

[0134] At Step 23 982, the DWDPF 917 may send processed DL data packets to the UE 905 via one or more of the DPF 915 and AN 910.

[0135] The methods and steps described herein with reference to FIGs. 9A to 9C allow CO in both UL and DL directions. In some implementations, the CO may be performed in either UL or DL direction. For example, if the CO is performed in the UL direction only, the DP in the UL is established from the UE to the DWDPF via the AN and DPF, and from the DWDPF to the AS via the DPGW. In another example, if the CO is performed in the DL direction only, the DP in the DL is established from the AS to the DWDPF via the DPGW, and from the DWDPF to the UE via one or more of the DPF and AN.

[0136] In some implementations, the UE may request the network to release the CO in the network, for example for one or more of following reasons: the user’s application session (i.e., the (current) data session) finishes; the network cannot provide CO resources; and the UE can handle all the computing tasks.

[0137] In some implementations, a release of offloading computation operations may be in response to one or more of the following: determining that the DWDCF function reached a charging limit; determining that available resources (e.g., at the network, and one or more network functions thereof, at the DWDCF, at a connection (e.g., one or more of C1, C2, C3-3, C3-2, C4) ) for the offloading computation operations are below a predetermined threshold; receiving a request from the UE for releasing the offloading computation operations for the data session to the network; and receiving an activity report from the DWDCF as elsewhere herein.

[0138] In some implementations, a modified data session can be identified for a network function, for example for DWDPF, for offloading computation operations, associated with a data session between the UE / device and the DPGW that is in communication with a data network that hosts AS, from the UE / device to the network function. Such modified data session has been initiated in response to receiving the corresponding request form the UE / device (e.g., request at step 3 953 of FIG. 9A) . Releasing of offloading computation operations to the network function can be done in response to determining one or more computation offloading release parameters, for example as described herein with reference to FIGs. 10A and 10B. Determining the computation offloading release parameters may include receiving, from the UE / device, a second request for releasing the offloading of computation operations associated with the data session. Determining the computation offloading release parameters may include receiving, from the network function (e.g., DWDPF) , an activity report (e.g., at step 2a 1052 of FIG. 10A) for the offloading computation operations associated with the data session. Determining the computation offloading release parameters may include determining that the network function (e.g., DWDPF) reached a charging limit. Determining the computation offloading release parameters may include determining that available resources for the offloading computation operations are below a predetermined threshold. The computation offloading release parameters may be indications of reaching a corresponding threshold or meeting a corresponding criteria for the associated metric, such as the received UE / device (second) request, the activity report, the DWDPF battery status or level, an indication of resources available, etc, or a combination thereof.

[0139] FIGs. 10A and 10B illustrate methods and steps to release the CO resources in the network, according to an embodiment.

[0140] Referring to FIG. 10A, at Step 1 1051, the UE / device 905 is using CO service in the network.

[0141] At Step 2a 1052, the DWDPF 917 may send a CO activity report to the DWCF 916. The report may indicate, for example, one or more of: that there is no computation activity for the UE 905, and that no UL and DL packets have been received for a certain (e.g., predetermined, preset) period.

[0142] In some implementations, the DWCF may send a message that includes the activity report to the UE, for example via the SMF. The SMF may be not expected or configured to understand this message. The SMF may relay the message to the UE, and the UE can make a decision on whether to request a release of CO or not. The UE may receive this message and decide to release the CO in the network and may send a corresponding request. The SMF may receive and be configured to understand (e.g., interpret, not simply relay) the message, e.g. from the DWCF, and be configured to make a decision (e.g., to relay the message to the UE or not) according to the message.

[0143] At Step 2b 1053, the DWCF 916 may decide to release the CO resources in the UL, or in the DL, or both UP and DL. Before releasing the CO resources, the DWCF 916 may send a CO release request message to the SMF 912. The message may include one or more of following parameters: UE ID; Data Session ID; CO Session ID; CO to be released in the UL, or in the DL, or both UL and DL (this parameter may be omitted, if all of the CO resources are being released) ; CO release time to indicate the time or duration for which the CO resources may be released, for example at a specific absolute time in the future, or in the next 10 seconds; a cause that may, for example, include one or more of following reasons: no CO activity detected (e.g., for a certain time period) ; and CO service cannot be supported (e.g., insufficient resources, subscription expired) .

[0144] At Step 2c 1054, the SMF 912 may send the CO release request message to the UE 905 after receiving the message at step 2b 1053. This message may be sent via one or more of the CMF 911 and AN 910. The SMF may relay the message to the UE, and the UE can make a decision on whether to request a release of CO or not.

[0145] In some implementations, the DWDPF 917 may send the CO release request message to the UE 905 over the DP, via one or more of the DPF 915 and AN 910.

[0146] At Step 3 1055, the UE 905 may decide to stop using CO service due to, for example, one or more of following causes: the user’s application session finishes; the UE 905 can handle all the computing tasks; and the UE 905 received a request or notification from the network, e.g. SMF 912 or DWDPF 917, to release the CO resources.

[0147] At Step 4 1056, the UE 905 may send a UE data session modification request message to the SMF 912, via one or more of AN 910 and CMF 911. The message may include one or more of following parameters: UE ID; Data Session ID; CO Session ID; CO release indication to request the network to release CO resources; CO resources in the UL, or in the DL, or both UL and DL are to be released, although in some implementations, this parameter may be omitted and all the CO resources will be released; and CO release time (e.g., release start time, or in the next 10 seconds) .

[0148] At Step 5 1057, the SMF 912 may send a computing resource release request message to the DWCF 916. The message may include one or more of following parameters received from the UE 905: UE ID; Data Session ID; CO Session ID; CO release indication to request the network to release CO resources; CO resources in the UL, or in the DL, or both UL and DL are to be released, although in some implementations, this parameter may be omitted and all the CO resources will be released; and CO release time.

[0149] In some implementations, a CO release time (e.g., release start time, or in the next 10 seconds) for releasing the offloading computation operations can be configured, for example as described above with reference to steps 4 1056 and 5 1057.

[0150] At Step 6a 1058, the DWCF 916 may send a CO release request message to the DWDPF 917. The message may include one or more of following parameters: UE ID; CO Session ID; CO release indication to request the network to release CO resources; CO resources in the UL, or in the DL, or both UL and DL are to be released, although in some implementations, this parameter may be omitted and all the CO resources will be released; and CO release time (e.g., release start time, or in the next 10 seconds) .

[0151] At Step 6b 1059, the DWDPF 917 may release the computing and communication resources assigned for the CO Session. The computing and communication resources may be released at the CO release time if this parameter is received or provided at step 6a 1058. The DWDPF 917 may send a CO release response message to the DWCF 916 to confirm the release of CO resources.

[0152] At Step 7 1060, the DWCF 916 may send a computing resource release response message to the SMF 912 to confirm the release of CO resources. The message may include one or more of: UE ID, CO Session ID, and CO release confirmation indication.

[0153] At Step 8a 1061, the SMF 912 may send a DPGW modification request message to the DPGW 918 to reconfigure the DPGW 918. The message may include one or more of following parameters: DP Session ID; UL Data Flow ID; DL Data Flow ID; and communication resource release indication.

[0154] At Step 8b 1062, the DPGW 918 may release the resources assigned for UL and / or DL data flows indicated by UL Data Flow ID and / or DL Data Flow ID. The DPGW 918 may send a DPGW modification response message to the SMF 912 to confirm the release of resources.

[0155] Referring to FIG. 10B, at Step 9a 1063, the SMF 912 may send a DPF modification request message to the DPF 915 to reconfigure the DPF 915. The message may include one or more of following parameters: DP Session ID; UL Data Flow ID; DL Data Flow ID; and communication resource release indication.

[0156] At Step 9b 1064, the DPF 915 may release the resources assigned for UL and / or DL data flows indicated by UL Data Flow ID and / or DL Data Flow ID. The DPF 915 may send a DPF modification response message to the SMF 912 to confirm the release of resources.

[0157] At Step 10 1065, the SMF 912 may send an AN modification request message to the AN 910, via the CMF 911, to release the AN resources that were assigned to support CO. The message may include one or more of following parameters: UE ID; Data Session ID; UL Data Flow ID; DL Data Flow ID; communication resource release indication; and a container that carries a UE data session modification response message to be sent to the UE. The message may include a UE data session modification response message that may include one or more of following parameters: UE ID; Data Session ID; UL Data Flow ID; DL Data Flow ID; and communication resource release indication.

[0158] At Step 11 1066, the AN 910 may communicate with the UE 905 to release the radio resources assigned for UL and DL Data Flows of the data session that carried CO data packets. The AN 905 may forward the container carrying the UE data session modification response message.

[0159] At Step 12 1067, the AN 905 may send an AN modification response message to the SMF 912, via CMF 911, to confirm the modification of session according to the message received at step 10.

[0160] At Step 13 1068, the UE 905 may send a UE data session modification acknowledgment to the SMF 912 to confirm the modification of data session according to the message received at step 11 1066. The message may be sent via one or more of the AN 910 and CMF 911.

[0161] Although this disclosure refers to illustrative embodiments, this is not intended to be construed in a limiting sense. Various modifications and combinations of the illustrative embodiments, as well as other embodiments of the disclosure, will be apparent to persons skilled in the art upon reference to the description. The specification and drawings are, accordingly, to be regarded simply as an illustration of the disclosure as defined by the appended claims, and are contemplated to cover any and all modifications, variations, combinations or equivalents that fall within the scope of the present disclosure. In particular, it is within the scope of the technology to provide a computer program product or program element, or a program storage or memory device such as a magnetic or optical wire, tape or disc, or the like, for storing signals readable by a machine, for controlling the operation of a computer according to the method of the technology and / or to structure some or all of its components in accordance with the system of the technology.

[0162] Features disclosed herein in the context of any particular embodiments may also or instead be implemented in other embodiments. Method embodiments, for example, may also or instead be implemented in apparatus, system, and / or computer program product embodiments. In addition, although embodiments are described primarily in the context of methods and apparatus, other implementations are also contemplated, as instructions stored on one or more non-transitory computer-readable media, for example. Such media could store programming or instructions to perform any of various methods consistent with the present disclosure. Acts associated with the method described herein can be implemented as coded instructions in a computer program product. In other words, the computer program product is a computer-readable medium upon which software code is recorded to execute the method when the computer program product is loaded into memory and executed on the microprocessor of the wireless communication device.

[0163] Further, each operation of the method may be executed on any computing device, such as a personal computer, server, PDA, or the like and pursuant to one or more, or a part of one or more, program elements, modules or objects generated from any programming language, such as C++, Java, or the like. In addition, each operation, or a file or object or the like implementing each said operation, may be executed by special purpose hardware or a circuit module designed for that purpose.

[0164] Through the descriptions of the preceding embodiments, the present disclosure may be implemented by using hardware only or by using software and a necessary universal hardware platform. Based on such understandings, the technical solution of the present disclosure may be embodied in the form of a software product. The software product may be stored in a non-volatile or non-transitory storage medium, which can be a compact disk read-only memory (CD-ROM) , USB flash disk, or a removable hard disk. The software product may include a number of instructions that enable a computer device (personal computer, server, or network device) to execute the methods provided in the embodiments of the present disclosure. For example, such an execution may correspond to a simulation of the logical operations as described herein. The software product may additionally or alternatively include number of instructions that enable a computer device to execute operations for configuring or programming a digital logic apparatus in accordance with embodiments of the present disclosure.

[0165] The word “a” or “an” when used in conjunction with the term “comprising” or “including” in the claims and / or the specification may mean “one” , but it is also consistent with the meaning of “one or more” , “at least one” , and “one or more than one” unless the content clearly dictates otherwise. Similarly, the word “another” may mean at least a second or more unless the content clearly dictates otherwise.

[0166] The terms “coupled” , “coupling” or “connected” as used herein can have several different meanings depending on the context in which these terms are used. For example, as used herein, the terms coupled, coupling, or connected can indicate that two elements or devices are directly connected to one another or connected to one another through one or more intermediate elements or devices via an electronic element depending on the particular context. The term “and / or” herein when used in association with a list of items means any one or more of the items comprising that list.

[0167] Although a combination of features is shown in the illustrated embodiments, not all of them need to be combined to realize the benefits of various embodiments of this disclosure. In other words, a system or method designed according to an embodiment of this disclosure will not necessarily include all features shown in any one of the Figures or all portions schematically shown in the Figures. Moreover, selected features of one example embodiment may be combined with selected features of other example embodiments.

Claims

1.A method comprising:receiving, from a device in communication with a network:a request, the request being for modifying a data session for offloading computation operations from the device to a first network function, the computation operations being associated with the data session, the data session providing a data connection between the device and a second network function, the second network function being in communication with a data network (DN) that hosts an application server;obtaining, from the device, application server information for the data session; andproviding first network function information to the device.2.The method of claim 1, wherein the device is configured to provide a computation offloading (CO) notification to the application server, the CO notification indicative of the offloading computation operations for the data session to the first network function.3.The method of claim 1, wherein the request comprises one or more of:an identifier (ID) of the device;an ID of the data session;a computation offloading indication;application information for an application running on the device, the application associated with the application server and the data session, the application information including one or more of:an ID for the application;information for the application server; andan ID for the data session;one or more quality of service (QoS) requirements;one or more hardware requirements; andone or more software requirements.4.The method of claim 3, wherein the request comprises application information for the application, the method further comprising:determining, at least in part based on the application information, one or more of:hardware resources for supporting the offloading computation operations for the data session;software resources for supporting the offloading computation operations for the data session; andone or more quality of service (QoS) parameters for uplink traffic and downlink traffic associated with the offloading computation operations for the data session.5.The method of claim 1, further comprising:determining that the device has a computation offloading service subscription in the network.6.The method of claim 1, further comprising:obtaining a computation offloading policy for offloading computation operations for the data session.7.The method of claim 1, further comprising:selecting and configuring the first network function in accordance with the request.8.The method of claim 1, further comprising:deploying the first network function in an access portion of the network, or a core portion of the network.9.The method of claim 1, wherein the first network function is deployed at a core portion of the network (CN) , and the network comprises one of more of:a third network function in the CN, the third network function configured to:interface between an access portion of the network (AN) and the CN; androute traffic for the offloading computation operations, for the data session, between the third network function and the first network function in accordance with the request; andthe second network function in the CN, the second network function configured to:interface between the CN and the DN; androute traffic for the offloading computation operations, for the data session, between the second network function and the application server in accordance with the request.10.The method of claim 1, further comprising:providing, to the device, a confirmation message confirming the request is granted.11.The method of claim 1, further comprising configuring, in accordance with the request, one or more of the following:a first connection between the device and an access portion of the network (AN) ;a second connection between the AN and a core portion of the network (CN) ;a third connection between a third network function and the second network function, the third network function configured to interface between the AN and the CN, the second network function configured to interface between the CN and the DN;a fourth connection between the CN and the application server;a fifth connection between the third network function and the first network function, the fifth connection being for the offloading computation operations associated with the data session; anda sixth connection between the first network function and the second network function, the sixth connection being for the offloading computation operations associated with the data session.12.The method of claim 1, further comprising:sending a modification request message, to the second network function or another network function, for reconfiguring the second network function or the other network function based on the request for modifying the data session.13.A method comprising:identifying a modified data session for a first network function, the modified data session being for offloading computation operations from a device to the first network function, the computation operations being associated with a data session between the device and a second network function, the data session providing a data connection between the device and the second network function, the second network function being in communication with a data network (DN) that hosts an application server, the modified data session having been initiated in response to:receiving a first request, from the device, for modifying the data session for offloading computation operations from the device to the first network function; andreleasing the offloading computation operations to the first network function in response to determining one or more computation offloading release parameters.14.The method of claim 13, wherein determining the one or more computation offloading release parameters comprises one or more of:receiving, from the device, a second request, the second request being for releasing the offloading computation operations associated with the modified data session;receiving, from the first network function, an activity report for the offloading computation operations associated with the modified data session;determining that the first network function reached a charging limit; anddetermining that available resources for the offloading computation operations are below a predetermined threshold.15.The method of claim 13, further comprising:configuring a release time for releasing the offloading computation operations.16.The method of claim 13, the releasing the offloading computation operation further comprising:configuring, in association with the data session, one or more of:a first connection between the device and an access portion of the network (AN) ;a second connection between the AN and a core portion of the network (CN) ;a third connection between a third network function and the second network function, the third network function configured to interface between the AN and the CN, the second network function configured to interface between the CN and the DN;a fourth connection between the CN and the application service;a fifth connection between the third network function and the first network function, the fifth connection being for the offloading computation operations associated with the data session; anda sixth connection between the first network function and the second network function, the sixth connection being for the offloading computation operations associated with the data session.17.A non-transitory computer-readable media containing a program element executable by a computing system to perform a method for modifying a data session between a device running an application and a first network function, the first network function being in communication with an application server associated with the application, the data session being supported by a network, the program element comprising a program code that when executed by the computing system, configures the computing system to:select and configure a second network function in the network based on a request received from the device, the request being for modifying the data session for offloading computation operations from the device to the second network function;obtain, from the device, application server information for the data session;provide, to the second network function, the application server information for the data session; andprovide second network function information to the device.18.An apparatus comprising:one or more processors; andone or more memories storing instructions which, when executed by the one or more processors, cause the apparatus to perform the method of any one of claims 1 to 12 or claims 13 to 16.19.A communication system, wherein the communication system comprises a first communication apparatus configured to perform the method of any one of claims 1 to 12 and a second communication apparatus configured to perform the method of any one of claims 13 to 16.20.A non-transitory computer-readable storage medium having instructions stored thereon which, when executed by an apparatus, cause the apparatus to perform the method of any one of claims 1 to 12 or claims 13 to 16.21.A computer program product storing instructions which, when executed, cause an apparatus to perform the method of any one of claims 1 to 12 or claims 13 to 16.

Images