CN109906637B - 管理面中的网络切片管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了用于操作管理面功能的方法和系统，以协调通信网络内的切片和切片相关资源的管理。

Description

管理面中的网络切片管理系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求申请号为No.62/416,007、于2016年11月1日提交、发明名称为“管理面中的网络切片管理系统和方法”的美国临时专利申请，申请号为No.62/435,011、于2016年12月15日提交、发明名称为“管理面中的网络切片管理系统和方法”的美国临时专利申请，以及申请号为No.15/798,104、于2017年10月30号提交、发明名称为“管理面中的网络切片管理系统和方法”的美国专利申请的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本申请涉及通信网络领域。特别地，本申请涉及网络切片管理系统和方法。

背景技术

通过诸如网络功能虚拟化(network function virtualization，NFV)、软件定义网络(software defined networking，SDN)、和软件定义拓扑(software definedtopology，SDT)的技术实现的通信网络可以被灵活地组织，以服务于各种客户需求。在构建高级网络(例如支持无线网络的未来发展的网络，包括下一代无线网络或第5代网络)中，网络切片提供了创建隔离的虚拟网络的能力，这些隔离的虚拟网络可用于独立地管理网络上的不同业务流。然而，在潜在的大型网络规模上应对可变且相互矛盾的需求是一个复杂的命题，需要有效的架构及其管理。

仍然需要整体管理架构来实例化、配置、和修改现有网络切片的参数，在充分利用分配给指定切片的资源和能力的同时，不会对其他切片造成不利的影响。

提供该背景信息是为了揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。任何前述信息并不旨在构成或不应解释成对抗本发明的现有技术。

发明内容

本申请提供了管理面中的网络切片管理系统和方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种切片操作管理器(slice operationsmanager，SOM)。SOM包括网络接口、处理器、和存储器。网络接口用于从连接到网络的网络功能接收数据以及向该网络功能发送数据。存储器可以是非暂时性存储器，用于存储指令，上述指令由处理器执行时，使得SOM在由管理网络上的多个切片实例的网络管理器(networkmanager，NM)实例化时，基于网络管理器提供的切片操作管理器参数，独立于网络管理器管理多个切片实例中的至少一个切片实例的至少一个操作。

在第一方面的实施例中，切片操作管理器参数至少包括至少一个切片实例的切片逻辑拓扑。在另一实施例中，SOM用于对至少一个切片实例管理以下至少之一：切片实例和相关的管理面数据；对网络管理器为切片实例规定的配置和策略变化的适应；对切片实例的配置管理；释放分配给切片实例的不必要的资源；为各个切片实例请求更多资源；监控切片实例的切片特定数据处理和性能；保持跟踪由切片实例提供的个体服务实例(individual service instance)的策略、控制、和资源相关方面；切片实例内的服务实例创建、监控、修改、和终止；以及切片实例的故障管理和性能管理。在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器执行以下至少之一：至少一个切片实例的实例化；至少一个切片实例的至少一个网络功能的配置；以及至少一个切片实例的终止。在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器用于从网络管理器接收用于至少一个切片实例的配置指令；以及基于接收的配置指令，配置至少一个切片实例。在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器用于确认需要重配置至少一个切片实例以满足服务需求；以及基于资源分配重配置上述至少一个切片实例。在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器用于向网络管理器发送对额外资源的请求；从网络管理器接收资源分配；以及基于资源分配重配置至少一个切片实例。在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器用于从第三方接收用于至少一个切片实例的指令；以及基于接收的配置指令，配置至少一个切片实例。可选地，从第三方接收的指令是通过管理开放功能接收的，并且第三方在其他可选的实施例中可以不与网络管理器直接通信。在另一可选实施例中，管理开放功能不与网络管理器通信。

在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器用于：监控至少一个切片实例的切片使用；基于切片操作管理器参数和切片使用，确定需要额外资源以满足至少一个切片实例的服务需求；以及基于资源分配重配置至少一个切片实例。在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器用于进一步执行以下至少之一：至少一个切片实例的初始配置；至少一个切片实例的配置；至少一个切片实例的重配置；监控至少一个切片实例的切片使用；基于切片使用，重配置至少一个切片实例；至少一个切片实例的切片供应配置(sliceprovisioning configuration)；以及至少一个切片实例的切片供应重配置。在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器用于基于至少一个切片实例的标识，执行不同的一个或多个操作。在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器与管理不同切片实例的至少一个其他切片操作管理器通信，并且其中，切片操作管理器用于将分配给至少一个切片实例的网络资源暂时释放给至少一个其他切片操作管理器。在另一实施例中，非暂时性存储器存储有其他指令，这些指令被执行时配置切片操作管理器与管理不同切片实例的至少一个其他切片操作管理器通信，并且其中，切片操作管理器用于通过从至少一个其他切片操作管理器接收分配给不同切片实例的其他网络资源，暂时扩展至少一个切片实例可用的网络资源。

在本发明的第二方面，提供了一种可以由切片操作管理器执行的方法，该切片操作管理器由网络管理器实例化，该网络管理器用于管理网络上的多个切片实例。该方法包括基于由网络管理器提供的切片操作管理器参数，独立于所述多个切片实例中除至少一个切片实例的其余切片实例，管理上述至少一个切片实例的至少一个操作。

在第二方面的实施例中，切片操作管理器参数至少包括至少一个切片实例的切片逻辑拓扑。在另一实施例中，切片操作管理器用于对至少一个切片实例管理以下至少之一：切片实例和相关的管理面数据；对网络管理器为切片实例规定的配置和策略变化的适应；对切片实例的配置管理；释放分配给切片实例的不必要的资源；为各个切片实例请求更多资源；监控切片实例的切片特定数据处理和性能；保持跟踪由切片实例提供的个体服务实例的策略、控制、和资源相关方面；切片实例内的服务实例创建、监控、修改、和终止；以及切片实例的故障管理和性能管理。在另一实施例中，该方法可以包括以下至少之一：实例化至少一个切片实例；配置至少一个切片实例的至少一个网络功能；以及终止至少一个切片实例。在另一实施例中，该方法可以包括从所述网络管理器接收用于至少一个切片实例的配置指令；以及基于接收的配置指令，配置至少一个切片实例。在另一实施例中，该方法可以包括：确认需要重配置至少一个切片实例以满足服务需求；以及基于资源分配重配置至少一个切片实例。在另一实施例中，该方法可以包括：向网络管理器发送对额外资源的请求；从网络管理器接收资源分配；以及基于资源分配重配置至少一个切片实例。

在另一实施例中，该方法可以包括：从第三方接收用于至少一个切片实例的指令；以及基于接收的配置指令，配置至少一个切片实例。可选地，上述指令是从管理开放功能接收的。在一些其他实施例中，第三方不与网络管理器通信，而在其他实施例中，管理开放功能不与网络管理器通信。

在另一实施例中，该方法还包括：监控至少一个切片实例的切片使用；基于切片操作管理器参数和切片使用，确定需要额外资源以满足至少一个切片实例的服务需求；以及基于资源分配重配置至少一个切片实例。在另一实施例中，该方法还包括切片操作管理器执行以下至少之一：至少一个切片实例的初始配置；至少一个切片实例的配置；至少一个切片实例的重配置；监控至少一个切片实例的切片使用；基于切片使用，重配置至少一个切片实例；至少一个切片实例的切片供应配置；以及至少一个切片实例的切片供应重配置。

在另一实施例中，该方法包括切片操作管理器基于至少一个切片实例的标识，执行不同的一个或多个操作。在另一实施例中，该方法包括切片操作管理器与管理不同切片实例的至少一个其他切片操作管理器通信，并且将分配给至少一个切片实例的网络资源暂时释放给至少一个其他切片操作管理器。在另一实施例中，该方法包括切片操作管理器与管理不同切片实例的至少一个其他切片操作管理器通信，并且通过从至少一个其他切片操作管理器接收分配给不同切片实例的其他网络资源，暂时扩展至少一个切片实例可用的网络资源。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：

图1为计算和通信环境内的电子设备的框图，电子设备可以用于实现根据本发明代表性实施例的设备和方法；

图2为示出了使用虚拟化功能的核心网和无线接入网的基于云的实施方式的示意图；

图3A为示意性示出了可以在其中实现网络切片的架构的框图；

图3B为从单个切片的角度示出了图3A中讨论的架构的框图；

图4为示出了网络管理面、控制面、和用户面的交互的实施例的示意图；

图5A和图5B为总结了可以由切片操作管理器控制的切片创建、配置、和重设计功能的可用组合的一些实施例的表格；

图6为描述了根据本发明实施例的分层管理系统的示意图；

图7为描述了根据本发明实施例的分层管理系统中网络管理器(SDT部分)与具有关联的切片操作管理器的切片实例之间的通信的示意图；

图8为描述了当服务由整个网络切片提供时的虚拟网络服务供应的流程图；

图9为描述了根据本发明实施例的切片创建或切片更新程序的步骤的信令图；

图10为描述了根据本发明实施例的包括多个切片操作管理器的分层管理系统的示意图；

图11为根据本发明实施例的用于管理面操作的架构的示意图；

图12为描述了通过管理开放接口进行切片创建、配置、和重设计的一些实施例的信令图，该管理开放接口将选择的切片操作管理开放给外部实体；

图13A为示出了用于向所选择的切片操作管理提供外部管理开放的系统的一些实施例的系统示意图；

图13B为示出了用于向所选择的切片操作管理提供外部管理开放的系统的实施例的系统示意图；

图14为示出了以图5A的表为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图；

图15为示出了以图5A的表为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图；

图16为示出了以图5A的表为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图；

图17A为示出了以图5A的表为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图；

图17B为示出了以图5A的表为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图；

图18为示出了以图5A的表为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图。

具体实施方式

在以下非详尽列表中定义了本文使用的各种首字母缩略词：

AN：Access Network，接入网

BSS：Business Support Systems，业务支撑系统

CM：Configuration Management，配置管理

CN：Core Network，核心网

CP：Control Plane，控制面

DC：Data Centre，数据中心

DM：Domain Manager，域管理器

EM：Element Manager，网元管理器

EMS：Element Manager Subsystem，网元管理器子系统

FM：Fault Management，故障管理

MANO：Management and Orchestration，管理和编排

MP：Management Plane，管理面

NE：Network Entity，网络实体

NM：Network Manager，网络管理器

NS：Network Slice，网络切片

NSLD：Network SLice Descriptor，网络切片描述符

OSS：Operations Support System，运营支撑系统

PM：Performance Management，性能管理

PNF：Physical Network Function，物理网络功能

QoE：Quality of Experience，体验质量

QoS：Quality of Service，服务质量

RAN：Radio access network，无线接入网

SLA：Service Level Agreement，服务等级协议

SDRA：Software Defined Resource Allocation，软件定义资源分配

SOM：Slice Operations Manager，切片操作管理器

S-Opt：Slice Operations，切片操作

SP：Service Provider，服务提供商

TE：Traffic Engineering，流量工程

UE：User Equipment，用户设备

UP：User Plane，用户面

VN：Virtual Network，虚拟网络

VNF：Virtual Network Function，虚拟网络功能

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。

如说明书和权利要求中所使用的，单数形式的“一”、“一个”、和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确说明。

本文使用的术语“包括”将被理解为表示以下列表是非穷举的并且可以包括或不包括任何其他额外的合适项，例如合适的一个或多个其他特征、部件、或成分。

图1是示出的在计算和通信环境50内的电子设备(electronic device，ED)52的框图，电子设备52可以用于实现本文公开的设备和方法。在一些实施例中，电子设备可以是通信网络基础设施单元，例如基站(例如，NodeB、演进型Node B(eNodeB)、下一代NodeB(有时称为gNodeB或gNB))、归属用户服务器(home subscriber server，HSS)、诸如分组网关(packet gateway，PGW)或服务网关(serving gateway，SGW)的网关(gateway，GW)、或演进型分组核心网(evolved packet core，EPC)内的各种其他节点或功能。在其他实施例中，电子设备可以是通过无线接口连接到网络基础设施的设备，例如移动电话、智能电话、或可以归类为用户设备(UE)的其他设备。在一些实施例中，电子设备52可以是机器类通信(machine type communications，MTC)设备(也称为机器到机器(machine-to-machine，m2m)设备)，或者尽管没有向用户提供直接服务但可以被归类为UE的另一设备。在一些参考文献中，ED也可以称为移动设备，该术语旨在反映连接到移动网络的设备，而不管该设备本身是否设计用于移动还是能够移动。特定设备可以利用所示的所有部件或仅利用部件的子集，并且集成度可以因设备而异。此外，设备可以包含部件的多个实例，诸如多个处理器、存储器、发射器、接收器等。电子设备52通常包括处理器54，例如中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，并且还可以包括诸如图形处理单元(graphics processing unit，GPU)或其他这样的处理器的专用处理器、存储器56、网络接口58、和用于连接电子设备52的部件的总线60。电子设备52还可选地包括诸如大容量存储设备62、视频适配器64、和I/O接口68(以虚线示出)的部件。

存储器56可以包括处理器54可读的任何类型的非暂时性系统存储器，例如静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamicrandom access memory，DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、或其组合。在实施例中，存储器56可以包括一种以上类型的存储器，例如在启动时使用的ROM，以及用于存储在执行程序时使用的程序和数据的DRAM。总线60可以是任何类型的若干总线架构中的一个或多个，该总线架构包括内存总线或内存控制器、外围总线、或视频总线。

电子设备52还可以包括一个或多个网络接口58，网络接口58可以包括有线网络接口和无线网络接口中的至少一个。如图1所示，网络接口58可以包括用于连接到网络74的有线网络接口，并且还可以包括用于通过无线链路连接到其他设备的无线接入网接口72。当电子设备52是网络基础设施时，对于作为核心网(CN)的单元而非那些位于无线边缘的单元(例如，eNB)的节点或功能，可以省略无线接入网接口72。当电子设备52是网络的无线边缘处的基础设施时，可以包括有线网络接口和无线网络接口。当电子设备52是无线连接的设备(例如用户设备)时，可以存在无线接入网接口72，并且可以通过诸如WiFi网络接口的其他无线接口来对无线接入网接口72进行补充。网络接口58使电子设备52能够与诸如连接到网络74的远程实体通信。

大容量存储器62可以包括任何类型的非暂时性存储设备，非暂时性存储设备用于存储数据、程序、和其他信息，并且用于使得数据、程序、和其他信息可以经由总线60访问。例如，大容量存储器62可以包括固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、或光盘驱动器中的一个或多个。在一些实施例中，大容量存储器62可以远离电子设备52并且可以通过使用诸如接口58的网络接口来访问。在所示实施例中，大容量存储器62与包括它的存储器56不同，并且通常可以执行兼容较高延迟的存储任务，而通常可提供较小或无波动性。在一些实施例中，大容量存储器62可以与异质存储器56集成。

可选的视频适配器64和I/O接口68(以虚线示出)提供将电子设备52耦合到外部输入和输出设备的接口。输入和输出设备的示例包括耦合到视频适配器64的显示器66和诸如耦合到I/O接口68的触摸屏的I/O设备70。其他设备可以耦合到电子设备52，并且可以使用更多或更少的接口。例如，诸如通用串行总线(universal serial bus，USB)(未示出)的串行接口可用于为外部设备提供接口。本领域技术人员将理解，在电子设备52是数据中心的一部分的实施例中，I/O接口68和视频适配器64可以被虚拟化并通过网络接口58提供。

在一些实施例中，电子设备52可以是独立设备，而在其他实施例中，电子设备52可以驻留在数据中心内。如本领域所理解的，数据中心是可以用作集体计算和存储资源的计算资源(通常以服务器的形式)的集合。在数据中心内，多个服务器可以连接在一起以提供计算资源池，可以在该计算资源池上实例化虚拟化实体。数据中心可以彼此互连，以形成由通过连接性资源彼此相连的计算和存储资源的池组成的网络。连接性资源可以采用诸如以太网或光通信链路的物理连接的形式，并且在一些情况下也可以包括无线通信信道。如果两个不同的数据中心通过多个不同的通信信道连接，则可以使用包括链路聚合组(linkaggregation group，LAG)的形式在内的多种技术中的任何技术将链路组合在一起。应当理解，可以在不同的子网之间划分任何或全部计算、存储、和连接性资源(以及网络内的其他资源)，在一些情况下，可以以资源切片的形式划分上述资源。如果将跨多个连接的数据中心或其他节点集合的资源切片，则可以创建不同的网络切片。

如本文所使用的，“网络”或“通信网络”可以服务于各种设备，这些设备包括但不限于无线设备。这种网络可以包括无线接入部分、回程部分、和核心网部分。网络可以进一步包括各种虚拟化部件，这将在本文中变得显而易见。虽然可以使用网络切片实现符合长期演进(long term evolution，LTE)网络标准的网络和符合演进型分组核心(EPC)要求的网络，但这些网络的基本设计没有利用网络切片和虚拟化功能使用，也没有提供对网络切片和虚拟化功能使用的控制。已经开始讨论包括所谓的第五代(5G)网络的未来移动网络的设计和架构的标准化。正在讨论新的网络架构和功能单元，以利用网络切片、网络功能虚拟化、以及软件定义网络、软件定义拓扑、和软件定义协议等技术。使用这些不同技术能够创建灵活的网络，该网络允许用各种网络技术构建5G网络所采用的核心网，这些网络技术能顾及到可重构性以适应各种不同的需求。

图2示出了系统160，在系统160中，核心网/无线接入网162向电子设备如UE1 164和UE2 166提供无线接入和核心网服务。在该图中，网络功能在数据中心的底层资源上实例化。这些功能示为从实例化它们的资源池中分解出来。这是为了表明这些功能充当独立的实体，并且从逻辑角度来说，它们与执行相同功能的物理节点没有什么不同。还应该理解，在数据中心提供创建切片的底层资源的切片网络中，单个网络可以具有支持不同网络版本的切片，因此，例如，除了具有支持5G流量的虚拟网络，还可以创建单独的网络切片以支持4G网络。来自电子设备的流量可以通过网络功能路由到网关168，网关168提供了对诸如互联网的分组数据网络170的访问。无线接入服务通常由RAN提供，在该图中RAN被提供为云无线接入网(Cloud-RAN，C-RAN)。在传统RAN架构被设计为由通过回程网络连接到核心网的离散单元(例如eNodeB)组成的情况下，C-RAN利用功能虚拟化来虚拟化网络的接入节点。就像物理接入节点例如eNodeB通过前传链路连接到天线一样，在所示的C-RAN实施例中，接入节点例如gNodeB通过前传链路连接到天线(或连接到远端射频头(remote radio head，RRH))，但这些接入节点是在网络162中的计算资源上实例化的功能。如果gNodeB被划分为集中单元和多个分布单元(distributed unit)，在一些实施例中，虚拟化的分布单元可以在天线或RRH处或其附近实例化，而集中单元(centralized unit)可以在数据中心实例化以连接和服务多个地理上分散的分布单元。例如，UE1 164通过AN 172连接到网络，AN 172可以通过天线174提供无线接入服务。AN 172在数据中心(本例中为数据中心198-1)提供的计算和存储资源上实例化。类似地，连接到同一天线集178的AN 176和AN 180也在数据中心198-1的资源上实例化。AN 180为UE2 166提供无线接入服务，UE2 166也使用由AN 182提供的接入服务。AN 182连接到天线184，并且在数据中心198-2的资源上实例化。AN 186连接到天线188，并且也在数据中心198-2的资源上实例化。应当理解，将虚拟化接入节点链接到天线或RRH的前传连接可以是直接的连接，或者这些前传连接可以形成前传网络。将CRAN集成到核心网可以消除或减少与回程连接相关的问题，因为AN功能可以与CN功能共址。这样，数据中心198-1还作为实例化用户特定网关功能(user-specific gateway function，u-GW)190的位置。该功能还在数据中心198-2实例化。在一个以上的数据中心实例化功能可以是功能迁移过程的一部分，在功能迁移过程中，通过网络移动该功能，或者其中一个实例化可以是有意冗余的实例化。可以实例化和配置两个功能，其中，一次只有一个功能是活动的，或者它们都可以是活动的，但是它们中只有一个可以向UE发送数据。在诸如专注于超可靠连接(ultra-reliable connection)的其他实施例中，例如超高可靠低时延通信(ultra-reliable low latency communication，URLLC)，两个功能可以都是活动的，并且向电子设备如UE2 166发送数据或从其接收数据。网络功能如归属用户服务器(HSS)192、接入和移动性管理功能(access and mobility management function，AMF)194或其前身移动性管理实体(mobility management entity，MME)、和网络开放功能(network exposurefunction，NEF)196被示出为分别在数据中心198-5、198-4、和198-3的资源上实例化。

网络功能的虚拟化允许功能在网络中拓扑上接近于对功能提供的服务的需求的位置。因此，与天线174关联的AN 172可以在最接近天线174的数据中心(本例中为数据中心198-1)的数据中心资源上实例化。无需接近接入节点的功能如NEF 196可以在远处(拓扑和/或物理意义上)实例化。因此，NEF 196在数据中心198-3上实例化，并且HSS 192和AMF194分别在数据中心198-5和198-4上实例化，数据中心198-5和198-4在拓扑上接近于网络162的无线边缘。在一些网络实施方式中，数据中心可以分层排列，并且不同的功能可以位于该分层的不同层。

可以支持网络切片，以在底层网络资源上创建网络切片。从切片内来看，切片是它自身唯一的网络，并且它可以作为任意数量的虚拟网络的底层资源集。切片的资源也可以进一步被切片来创建子切片。网络切片通过保证依赖于相同底层资源的两个不同切片不相互影响的方式，使切片的资源是专用的。这些技术还可以使网络能够支持网络切片，以创建具有适合其设计支持的流量需求的特性的隔离的子网。网络可以包括多个计算硬件资源，这些计算硬件资源向网络内的功能提供处理资源、内存资源、和存储资源。可以使用逻辑链路建立切片内托管的网络中的节点之间的连接性。因此，可以改变网络的拓扑以及网络内提供的服务和功能，以提供将计算资源彼此相连的不同网络连接性选项，并使向移动设备提供服务成为可能。

图3A示出了架构130，架构130连接多个连接性资源、计算资源、和存储资源，并且支持网络切片。在下文中，资源通过连接性资源134、138、140、144、和148连接到其他离散资源。应当了解，由于网络功能在资源内实例化，所以可以通过虚拟连接彼此相连，即在一些实施例中，这些网络功能不依赖于所示的物理连接性资源，而是可以通过虚拟连接(也视为连接性资源)彼此相连。资源1 132通过连接性资源134连接到资源2 136。资源2 136通过连接性资源138连接到未示出的资源，并且还通过连接性资源140连接到资源3 142。资源4146通过连接性资源144连接到资源3 142，并且还通过连接性资源148连接到资源1 132。资源1 132、资源2 136、资源3 142、和资源4 146应被理解为表示计算资源和存储资源，但是也可以包括专用的功能。在一些实施例中，专用的网络功能可以由资源1 132、资源2 136、资源3 142、和资源4 146中的任一个或全部来表示，在这种情况下，正在被切片的可以是网络功能的能力或容量。对于以下讨论，连接性资源134、138、140、和148可以被视为两点之间(例如，两个数据中心之间)的逻辑链路，并且可以是基于物理连接集的。

划分资源1 132以将资源分配给切片A 132A和切片B 132B。资源1 132可用资源的一部分132U保持未分配。本领域技术人员将理解，在将网络资源分配给不同切片时，所分配的资源彼此隔离。计算资源和存储资源中的这种隔离确保一个切片中的进程不会影响和干扰其他切片的进程和功能。这种隔离还可以扩展到连接性资源。划分连接性资源134以提供到切片A 134A和切片B 134B的连接，并且还保留一些未分配的带宽134U。应当理解，在具有未分配资源或已被划分以支持多个资源的任何资源中，可以改变或调整资源量(例如，分配的带宽、内存、或处理器周期数)，以允许改变每个切片的容量。在一些实施例中，切片可以支持“呼吸(breathing)”，这使得分配给切片的资源可以随着任意可用资源、所需资源、预期资源需求、或其他这样的因素来单独或协同地增加或减少。在一些实施例中，资源的分配可以是软切片的形式，其中，不保证固定分配，而且所提供的资源量可以是灵活的。在一些实施例中，软分配可以在给定时间窗上分配要提供的资源的百分比，例如在时间窗上分配连接带宽的50％。这可以伴随着最低保证分配。相比于在10秒窗口内接收连接性资源的50％容量，始终接收连接性资源的50％容量的保证可以提供非常不同的服务特性。

划分资源2 136以支持向切片A 136A、切片C 136C、和切片B 136B的分配可用计算和存储资源。因为连接性资源134中没有资源分配给切片C，所以在一些实施例中，资源2136可以不向切片C 136C提供用于与连接性资源134交互的网络接口。资源2 136可以根据连接性资源138支持的切片，向不同切片提供到连接性资源138的接口。连接性资源140被分配给切片A 140A和切片C 140C，还有一些未分配的容量140U。连接性资源140将资源2 136与资源3 142连接。

资源3 142提供专门分配给切片C 142C的计算和存储资源，并且还连接到连接性资源144，连接性资源144除了未分配部分144U之外还包括分配给切片A的连接性资源144A。应当了解，从切片A内部的功能或进程的角度来看，资源3 142可以是不可见的。连接性资源144提供了资源3 142和资源4 146之间的连接，资源4 146的资源全部分配给切片A 146A。资源4 146通过连接性资源148连接到资源1 132，连接性资源148具有分配给切片A 148A的一部分连接，而剩余的资源148U未分配。

图3B示出了从切片A的角度看到的图3A中架构130的示意图。这可以理解为跨越所示的网段的分配给切片A 150的资源的示意图。从切片A 150内来看，只有已分配给切片A150的资源部分是可见的。因此，只有分配给切片A 132A的部分的能力和容量是可用的，而不能看到资源1 132的全部的容量和能力。类似地，只有分配给切片A 136A的部分的能力和容量是可用的，而不能看到资源2 136的容量和能力。因为没有从资源3 142分配任何资源给切片A 150，所以资源3 142不在切片A 150的拓扑内。资源4 146的全部容量和能力都分配给了切片A 146，因此资源4 146在切片A 150的拓扑内。资源1 132的切片A 132A通过逻辑链路152连接到资源2 136的切片A 136A。逻辑链路152可以与连接性资源134分配给切片A 134A的部分对应。切片A 136A连接到逻辑链路154(代表连接性资源138分配给切片A 150的部分)，并且通过逻辑链路156连接到切片A 146A。逻辑链路156代表连接性资源140和连接性资源144已经分配给切片A的部分(分别为部分140A和144A)。应当理解，由于切片A 150中不存在资源3 142，切片A 136A在连接性资源140A上发送的任何流量将被传送到资源4146，并且类似地，切片146A在连接性资源144A上发送的任何流量将被传送到切片A136A。这样，在切片A 150内，连接性资源140A和144A可以建模成单个逻辑链路156。逻辑链路158代表连接性资源148分配给切片A 148A的部分。

应该理解的是，在图3A和图3B所示的存储和计算资源内，可以使用包括网络功能虚拟化(network function virtualization，NFV)在内的多种已知技术中的任一种来实例化网络功能，以创建虚拟网络功能(virtual network function，VNF)。虽然传统的电信网络，包括所谓的第三代和第四代(3G/4G)网络，可以在其核心网中使用虚拟化功能来实现，但预计下一代网络，包括所谓的第五代(fifth generation，5G)网络，使用NFV和其他相关技术作为新的核心网(CN)和无线接入网(RAN)设计的基本构建模块。通过使用NFV和诸如软件定义网络(software defined networking，SDN)的技术，CN中的功能可以在网络中基于网络需求的位置实例化。应当了解，如果创建了网络切片，则不同数据中心处的资源分配使功能可以在特定地理位置处或其附近、甚至在已经抽象资源的切片内实例化。这允许虚拟化功能在物理意义上与它们被使用的位置“接近”。这可能是有用的，并且可以与拓扑意义上的接近相结合来选择实例化功能的逻辑位置，使得其在地理上或拓扑上接近所选择的物理或网络位置。

术语“移动设备”应该被理解为指连接到移动网络的设备，并且不应该被理解为要求设备本身是可移动的。移动网络是利用无线通信信道来连接到设备，以使设备连接到网络同时支持移动性的网络。移动设备的一个示例是由第三代合作伙伴计划(the thirdgeneration partnership project，3GPP)定义的用户设备(UE)，其可以包括手机和其他设备，包括机器到机器(m2m)设备(也称为机器类通信(MTC)设备)。

网络切片指的是在底层网络资源池上创建隔离的网段的技术。这些隔离的段通常指网络切片，并且可以用作底层资源，网络功能可以在这些底层资源上实例化并且配置，以供在虚拟网络中使用。一个网络切片内的流量和处理需求不影响其他网络切片。结合网络功能虚拟化(NFV)以及定义切片内的功能之间的逻辑链路的能力，网络切片能够创建可以托管多个虚拟网络的隔离的网络切片，每个虚拟网络用于承载不同类型的网络流量，并且隔离的网络切片可以用于可重配置的网络架构。网络切片(在如下中定义：3GPP TR 22.891标题为“Study on New Services and Markets Technology Enablers,”Release 14,Version 1.2.0,January 20,2016)由支持特定用例的通信服务需求的逻辑网络功能的集合组成。网络切片的一个用例是在移动通信网络架构的核心网内使用。通过使用网络切片，可以创建多个网络切片，并且可以将不同类型的网络流量放在运行于同一物理计算资源集上的不同虚拟网络中。应当理解，网络切片可以托管一个或多个虚拟网络。单个切片内的资源需求也不会影响其他切片中资源的可用性，即使当这些切片依赖于单个底层资源池。可以设计每个切片或切片内的每个虚拟网络，以满足其承载的流量的特定需求。这可以允许单个网络运营商支持不同的服务或甚至不同的服务提供商。应当理解，尽管在此的讨论专注于将网络切片应用于核心网，但并不旨在排除将网络切片应用于无线接入网(RAN)的无线接入边缘。网络切片的隔离特性允许性能保证，因为在第二切片内将不会看到对分配给第一切片的资源的需求。隔离不限于不同类型的服务。网络运营商可以创建不同的网络切片以适应不同的服务，或者运营商可以创建单个切片以适应具有相似流量简档(profile)和需求的多个服务。例如，通过使用虚拟网络和服务标识符来进一步区分切片内的流量，可以具有比支持的服务数量更少的切片。

网络切片允许对分别针对不同网络服务的单独的网络切片进行实例化。这允许分离不同类型的流量，这些流量可以具有不同的包处理需求和服务质量(QoS)需求。池化的资源可以是能够通过诸如NFV的虚拟化方法进行配置的商用现货(commercial-off-the-shelf)硬件部件，以便支持用于支持网络切片的操作的各种网络功能。

可以针对服务需求定制每个网络切片的能力和操作参数。网络切片的配置可以包括使用网络功能虚拟化技术在来自数据中心的计算资源上实例化多个虚拟化的网络功能，以及定义VNF之间的逻辑链路。这些配置操作可以使用SDN和SDT技术和控制器以及MANO功能。

可以分配通信网络资源的部分以供网络切片使用。这些资源可以包括无线接入通信资源、节点到节点通信资源、计算资源、和内存资源。资源还可以包括网络基础设施资源，例如管理面资源、控制面资源、和数据面资源。资源可以包括诸如计算机处理能力的部分的硬件资源，或诸如根据时间、频率、扩频码、或其组合划分的通信链路的部分的通信资源。可以通过逻辑连接来连接同一网络切片中的节点，可以认为逻辑连接覆盖于物理连接之上。

每个移动网络运营商可以创建定制的网络切片集，这些网络切片使用至少一个物理网络功能或虚拟化的网络功能来满足它们的业务和服务需要。在一些情况下，网络切片可以是预先配置的；在其他情况下，网络切片可以是动态委托或重配置的，以满足动态变化的流量需求。

本申请提供了用于网络切片管理的系统和方法，其解决了对实例化、配置、和修改现有网络切片的参数的整体管理架构的需求，在充分利用分配给指定切片的资源和能力的同时，不会对其他切片造成不利的影响。当前提供的分层管理系统和方法用于确认切片特定需求并协调或分担整个系统的需求。

在一些实施例中，当前公开的分层网络管理系统可以实现为用于处理切片间管理问题的集中网络管理系统。该系统可以包括处理切片特定问题的至少一个虚拟化切片操作。每个切片实例还可以有一个切片操作管理器，但是应该注意，在其他实施例中，单个切片操作管理器可以管理多个切片实例。可以在创建切片时实例化或分配切片操作管理器。本领域技术人员将理解，在存在物理切片操作管理器并且这种切片操作管理器的部分资源分配给切片的情况下，物理切片操作管理器可能需要某种程度的初始化或配置，而非实例化。

本领域技术人员将理解，切片操作管理器可以称为S-Opt管理器、s-opt-mgmt、或SOM。此外，应该理解，虚拟化切片操作管理器可以是使用网络切片内的通用资源创建的实体，或者它可以是专用SOM的虚拟化表示，该专用SOM的部分资源分配给了切片。

切片操作管理器提供对以下至少之一的独立管理：

﹣切片实例和相关的管理面数据；

﹣对网络管理器为指定切片实例规定的配置和策略变化的适应；

﹣对各个切片实例的配置管理；

﹣释放分配给各个切片实例的不必要的资源；

﹣从管理系统为各个切片实例请求更多资源；

﹣监控切片实例的切片特定数据处理和性能；

﹣保持跟踪由网络切片提供的个体服务实例(individual service instance)的策略、控制、和资源相关方面；

﹣切片实例内的服务实例创建、监控、修改、和终止；以及

﹣切片实例的故障管理和性能管理。

在实施方式中，本申请提供了网络切片管理的系统和方法，其解决了对正在网络切片上进行的第三方切片管理操作的认证和验证的需求。在实施方式中，本申请提供了管理开放功能(management exposure function，MEF)，MEF提供了可用于接收对发现切片管理信息或开放切片管理功能的第三方请求(即，来自切片操作管理器外部并且缺乏与切片操作管理器的交互的实体的请求)的管理开放接口。在一方面，MEF可以提供对信息和功能的访问，以允许第三方管理选择的切片管理操作。在一方面，MEF还可以认证和验证第三方请求，并且充当切片管理操作的外部网关。在一方面，MEF可以提供对寻求访问选择的管理操作的外方的认证和授权。

在一方面，MEF还提供了资源调节，以允许切片特定的资源调节，可选地，该切片特定的资源调节可以由访问切片的客户直接控制。相应地，分配以支持切片上的服务的网络资源可以根据特定的服务需求缩减或增加。在一些方面，管理控制可以包括通过MEF终止服务或切片。

现有技术中，切片创建、配置、和重设计功能通常由负责管理虚拟网络和维持在虚拟网络上的所有切片的网络管理器(NM)控制。

图5A是总结了可以由切片操作管理器(SOM)控制的切片创建、配置、和重设计功能的可用组合的一些实施例的表格。如图所示，组合的范围从NM执行所有操作到将一些或所有操作移交给切片操作管理器(SOM)。

图5B是类似于图5A的表格，包括了关于逻辑拓扑的另外一列，在本实施例中，逻辑拓扑始终由NM执行/控制。

应当理解，在一些实施例中，网络运营商可以按切片或按客户提供不同的可配置性等级和开放等级(与图5A和图5B中所示的不同选项对应)。因此，相比于在多个不同客户间共享的切片，为单个客户实例化的切片可以具有更多的开放给该用户的管理参数。管理开放的程度也可以因客户愿意支付的价格而异。

图5A和图5B的组合包括跟随在NM完成切片设计之后的操作。在接收到实例化切片的请求后，NM可以执行网络切片设计操作来为切片设置和实例化所需的网络功能，定义用于连接的逻辑路径和物理路径(如果适用，按照每请求)，分配所需的网络资源、端到端服务能力和性能保证(这些包括网络关键性能指标(key performance indicators，KPI)和单个会话KPI)、与管理面、控制面、和用户面相关的开放等级、控制方法、实例化工作流、在开放控制或信息的情况下的使用及访问的方法、物理链路和逻辑链路的容量、资源等。

在一些实施例中，NM可以接收实例化网络切片的请求。NM可以执行网络切片设计操作，但是通过为SOM提供切片设计描述，将实例化切片实例的责任委托给SOM，切片设计描述可以包括切片的用于连接的逻辑路径和物理路径(如果适用，按照每请求)、所需的网络资源、端到端服务能力和性能保证(这些包括网络KPI和个体会话KPI)、与管理面、控制面、和用户面相关的开放等级、控制方法、实例化工作流、在开放控制和信息的情况下使用及的访问方法、物理链路和逻辑链路的容量、资源等。在一些实施例中，提供给SOM的切片设计描述可以是完整的描述。在其他实施例中，可以提供不完整的描述。当提供了不完整的描述时，SOM可以利用任意数量的不同路径(包括使用默认值)来完善描述。因此，当NM定义了切片实例的逻辑拓扑时，切片实例的全生命周期：实例化、配置、重配置、和终止，可以交托给SOM至少部分基于由NM设置的SOM参数执行。

虽然图5A和图5B表示在每下一行增加对SOM的委托，但这仅是出于说明的目的。委托的切片管理操作的不同组合是可以想到的。例如，NM可以将切片重配置和切片使用重配置委托给SOM，但不委托切片供应配置(slice provisioning configuration)。通过本发明可以想到所有组合。

除了创建切片之外，还可以依靠NM来执行切片重设计操作(也称为切片修改或切片重配置)。例如，当NM需要改变切片构成时(例如，由于第三方请求改变切片参数，或将要在切片内创建用于容纳另一客户的另一虚拟网络)，可以重设计切片。重配置可以是小的改变，例如配置参数的改变(例如，改变分配给切片的链路容量)，或者，重配置可以是需要NF的实例化的较大改变。在参数改变的情况中，可以通过重配置NF来完成。

切片实例化可以包括：

(1)在切片设计后，在选择的数据中心上实例化VNF；

(2)为切片实例提供数据中心之间的互联。

初始切片配置可以包括：

(1)在切片设计后，配置所有服务实例公共的VNF操作参数；

(2)在切片设计后，配置所有服务实例公共的VNF互联能力。

切片重配置可以包括：

(1)(在重设计后)重配置所有服务实例公共的VNF操作参数；

(2)(在重设计后)重配置所有服务实例公共的VNF互联能力。

重配置VNF操作参数和VNF互联能力一般是(但并不总是)在重设计发生之后发生。

切片使用重配置可以包括：

(1)按服务实例重配置VNF操作参数；

(2)按服务实例重配置VNF互联能力；

(3)暂时向其他SOM释放切片资源(或从其他SOM获取切片资源)(在特定时间段内)并且相应地改变VNF(如上)。例如，当资源未被充分利用并且便于暂时从该切片释放资源(直到这些资源被重新请求)时，可以执行切片使用重配置。

例如，由于服务添加到切片实例或服务从切片实例移除，可以发生切片资源的暂时释放(或获取)以及VNF的改变。

切片供应配置可以包括：

(1)VNF纵向扩展/缩减(scaling up/down)；

(2)VNF互联供应配置；

(3)VNF激活/去激活；

(4)切片终止(也可以在通知SOM之后由NM在完成)。

切片供应重配置可以包括：

(1)VNF纵向扩展/缩减；

(2)VNF互联供应配置；

(3)VNF激活/去激活；

(4)切片终止(也可以在通知SOM之后由NM在完成)。

图6和图7示意性描述了本分层网络管理系统实施例中的组成部分。本分层网络管理系统可以包括切片操作管理器(“S-Opt管理器”，SOM)45的一个或多个实例。

图6和图7中的分层网络管理系统支持在整个申请中描述的系统和方法实施例。

参见图6，示出了一种分层网络管理系统。除了传统的业务支撑系统(BSS)和运营支撑系统(OSS)405以外，网络管理器(NM)20还与一个或多个S-Opt管理器(SOM)45互相协作。在图6的实施例中，示出了多个S-Opt管理器(45-1,45-2,…,45-x)来代替单个S-Opt管理器45，并且每个S-Opt管理器45-1、45-2、45-x负责一个相应的切片实例。在一些实施例中，一个S-Opt管理器45可以负责多个切片实例。为简单起见，本发明一般性地描述了负责一个相应的切片实例的单个S-Opt管理器45，但这通常并不是限制。NM 20还可以与EMS 410和电信基础设施440直接通信。

S-Opt管理器45(或根据具体情况，S-Opt管理器45-1,45-2,…45-x)与网元管理子系统(EMS)410相连。EMS 410又与电信基础设施440关联的PNF 420和VNF 430通信。

S-Opt管理器45可以在切片创建时由NM 20实例化，或者S-Opt管理器45可以是部分资源被分配给切片的物理实体，在这种情况下，它可能需要某种程度的初始化或配置，而非实例化。S-Opt管理器45可以负责切片实例的管理。S-Opt管理器45可以执行切片实例内的服务实例管理，包括服务实例创建、监控、修改、和终止。如有必要或有益，S-Opt管理器45还负责服务实例450的性能监控以及服务实例的纵向缩减。

NM 20确定存在创建切片的需要或需求(例如，基于接收到预配置请求，或由于第三方服务请求)。在检测到需要时，NM 20可以启动切片实例化程序。NM 20可以具有SDT功能(称为NM(SDT))21，SDT功能可以基于各个(接收到的或预定义的)请求来选择适合的切片模板。用所选择的模板，NM 20可以根据确定的切片模板和该请求来定义切片构成和其他参数。本领域技术人员将理解，在创建切片之后，响应于接收到请求或检测到对现有切片的需求的变化，NM 20可以修改切片。可以应用如上关于模板选择和资源分配所述的类似过程。

NM(SDT)21可以与数据中心(DC)上的MANO实体通信，以请求在DC内实例化VNF以及相应的VNF间连接。NM(SDT)21可以指示实例化MANO网络服务，以根据切片构成来服务切片需要。NM(SDT)21可以请求在与切片关联的数据中心实例化切片操作管理器45。NM配置切片操作管理器45和切片实例中的VNF 430。

参见图7，在实施例中，切片实例的逻辑拓扑由NM 20定义，接着委托S-Opt管理器45创建和管理切片实例450。上述委托可以包括NM 20转发图形生成、创建逻辑拓扑、以及将创建的逻辑拓扑传送给S-Opt管理器45。S-Opt管理器45用于基于从NM 20接收的定义后的逻辑拓扑来管理切片实例。

图8是描述了提供由整个切片提供的虚拟网络服务的过程的流程图。NM 20从DC提供商获取基础设施信息(默认/初始抽象)，接着部署/安装核心管理面(MP)功能，例如OSS服务、其他NM、和网络实体(NE)的网元管理器(EM)。NM 20可以访问预创建的(或预定义的)切片模板，并且可以基于例如在SLA或VN服务描述符(VN service descriptor)中描述的确定的切片需求，选择506适合的模板。所选择的模板可以随后与特定需求(例如，地理范围、期望流量负载、流量的地理分布和时间分布、网络内包处理等)共同用于分配资源和创建切片(或修改现有切片)。NM 20接着采用包括虚拟基础设施管理器(virtual infrastructuremanager，VIM)的电信级网络虚拟化管理部件(例如，SONAC管理)，并且准备电信级网络虚拟化基础设施或平台以及物理网络功能(PNF)。

NM 20可以创建专用于在接收到服务请求时选择服务的切片510。定义来自网络侧的需求的VN服务描述符可用于表征与已知SLA服务关联的需求(例如，将SLA术语映射到网络服务需求(例如，容量、功能链、拓扑等))。每个网络切片经历网络切片生命周期(即，创建、运行、和终止)，在此期间它将由S-Opt-Manager管理。

如果由网络切片实例提供单个VN服务，那么VN描述符可以与网络切片描述符相同。虽然网络切片可以被创建来服务于多个服务(通常是具有相似的流量简档和其他相似特征的服务)，但是，可以有切片专用于单个服务的实例。在这些情况下，VN描述符可以与网络切片描述符相同(或合适地类似)。例如，可以为机器类通信(MTC)流量创建切片，并且这样的切片可以支持不同服务中的电表、水表、以及天然气表，从而可以将流量导向不同的应用服务器(application server)并且可以向不同的服务提供商计费。在另一实施例中，切片可以专用于紧急服务专用的服务。切片内可以仅支持单个服务，而其他类似服务位于不同的切片内(例如消防部门服务、护理人员服务、和警察服务中的每种都可以有专用的网络切片来支持其服务)，以提供较高程度的服务的隔离和可靠性。

参考图8，描述了提供由整个切片支持的VN服务的流程的实施例。在该实施例中，流程步骤可以由例如NM 20和S-Opt管理器45中的至少一个来执行，并且可以包括以下一般性步骤。在步骤500，生成或接收客户请求。客户请求用于确认关于该用户请求而获得的相应的服务等级协议(SLA)。虽然标记为SLA，步骤502可以认为是检索、获取、或确认与步骤500中接收到的客户请求关联的SLA。例如，可以通过与客户请求中相应的客户标识符的关联来获得SLA。SLA定义了服务、与服务的QoS/QoE相关的参数、以及其他与切片创建相关的客户相关参数。例如，SLA属性(外部的)可以包括但不限于以下内容：网络KPI；应用需求，包括服务图形；罚款；用户/流量需求分布(时间/地理位置的)；和计费方法。在步骤504，确定了描述待支持的VN服务的VN服务描述符，以结合SLA使用。待与SLA结合使用的VN服务描述符可以作为客户请求的一部分提供，或者它可以通过包括查找过程的多个其他过程确定。以这种方式，可以考虑到客户需求和VN服务需求。例如，VN服务描述符(内部)可以定义SLA的网络需求，并且可以包括但不限于以下内容：不同服务流的NF图形；不同时间段的最大资源需求；以及计费需求。当SOM向第三方开放时，如果对SOM的管理操作的委托为类型B(如图5A和图5B所示)，那么也可以开放VN服务描述符。在步骤506，基于例如在SLA和VN服务描述符(VN service descriptor)中所描述的确认的切片需求，可以选择网络切片模板。

在步骤508，基于步骤506中选择的网络切片模板，可以定义或获得网络切片描述符。网络切片描述符定义了来自网络侧的需求，并且可以用于表征与已知SLA服务(例如在步骤502中获取的SLA)关联的需求。步骤508中定义的网络切片描述符可以认为是将来自504的VN服务描述符的需求对在步骤506中选择或定义的网络切片模板的应用。

在步骤510，NM 20和S-Opt管理器45中的一个或两者可以接着基于步骤508的网络切片描述符(并且可以可选地使用来自504的VN服务描述符的信息)创建网络切片。

步骤512指示网络切片运行，直到步骤514中网络切片被终止。在运行期间，网络切片可以用新的参数进一步更新，而不是被终止和重建。

相应地，步骤500、502、504、506、和508涉及用于支持步骤510中的网络切片创建的预规划步骤。在需要调整网络切片时，网络切片生命周期(即，在步骤510的创建，在步骤512的运行，以及在步骤514的终止)还可以包括重配置步骤。参考图5B，根据需要，S-Opt管理器45可以管理配置、运行、重配置、和终止步骤中的至少一项。

图9是示出了包括在切片创建(或更新)程序的示例中的步骤的信令图。在一些实施例中，关于图9所参考的步骤也可以适用于网络切片的更新或重配置。网络切片的更新或重配置还可以认为是网络切片的重设计。与切片更新、重配置、或重设计相关的步骤是标记为“切片创建(更新)”的括号下的步骤。

如上所述，在步骤600，NM 20首先确认创建网络切片或更新现有切片的参数和配置的需求。在步骤610，启动切片创建或更新程序。在步骤612，NM 20与DC节点35通信，以实例化(或更新，如果需要的是更新)切片实例的MANO NS。在步骤614，配置(或重配置)切片实例的DC节点35之间的路径。应当理解，在一些情况下，NM 20无法访问DC内的物理路径的配置，而在这种情况下，NM 20将配置DC内分配给它的计算资源之间的逻辑路径。在步骤616，在创建新切片的情况下，NM 20可以实例化与切片实例关联的S-Opt管理器45。在决定将现有切片实例的S-Opt管理器45重复用于新切片实例时，该步骤是可选的。

下一步骤，步骤620，是切片配置(或更新)程序。在步骤622，NM 20传输指令以配置(或重配置，根据具体情况)S-Opt管理器45。S-Opt管理器45的配置可以包括定义操作参数，操作参数可以包括关于逻辑拓扑的信息。在S-Opt管理器45的配置期间，在步骤624，NM 20还可以与DC节点35通信，以配置或重配置VNF操作参数。这可以造成不同服务实例之间公共的功能的修改。对不同服务实例公共的VNF的修改应该以不会对其他服务实例的VNF操作产生不利影响的方式进行。最后，还是在该程序期间，在步骤626，NM 20可以与DC节点35通信，以为个体服务实例配置或重配置DC节点35内的VNF操作参数和数据。

在步骤630，在创建(或更新)切片以及实例化(或更新)S-Opt管理器45之后，切片内的资源在S-Opt管理器45的控制下操作。切片操作管理可以包括按需对参数进行修改(其中，所分配的资源在这些参数下操作)以支持切片中的个体服务实例，包括新服务。

图10示意性地描述了分层管理系统，在该分层管理系统中NM 20确定对网络切片的需求。如上所述，该需求可能源于预配置需求，或者它可以是对来自第三方的服务提供商(“SP”)的服务请求的响应。NM 20负责创建、修改、和终止切片实例。

每个切片可以用于支持一个或多个服务。例如，切片通常可以用于支持公用事业计量表(utility meter)(MT-通信)，并且可以用于支持作为该切片上单独/隔离的服务的燃气表和电表。

域是一组物理网络资源。DC1 35-1和DC2 35-2是支持域1 41-1的数据中心的示例。图10表明SOM 45-1支持一个或多个服务，在此案例中为服务实例1和服务实例2，这两个服务实例在切片上跨越三个域41-1、41-2、41-3。在该实施例中，三个域组合在一起支持该切片实例。另一SOM 45-2可以支持未在图10中示出的其他域(重叠或不重叠)。

在图10中，在每个域的一部分中示出的空白区域指示该域中可用的空闲资源，这些空闲资源未被服务实例1或服务实例2使用。相应地，空闲资源可用于在将来分配给服务实例1或服务实例2，可以被其他切片管理器(例如，SOM 45-2)使用，或可以被分配给其他网络资源需求。

伴随着网络切片的实例化，还存在每个切片的S-Opt管理器45的实例化和虚拟化。S-Opt管理器45执行对切片实例的管理。然而，需要特别注意每个S-Opt管理器45可以负责单个网络切片或多个网络切片。S-Opt管理器45的负责每切片实例的管理，这允许隔离/独立地管理切片实例和相关的管理面数据。每个S-Opt管理器45包括控制面(“CP”)功能，例如但不限于故障管理(“FM”)功能、配置管理(“CM”)功能、和性能管理(“PM”)功能。相应地，在切片管理期间，S-Opt管理器45负责：

﹣切片实例内的服务实例创建、修改、终止、性能监控；

﹣暂时释放不必要的资源；

﹣通知NM(SDT)有条件地使用释放的资源(例如，具有时间限制，具有预先通知)；

﹣在服务特定的策略内维持该服务特定策略；以及

﹣保持跟踪服务特定的服务需求。

在操作中，S-Opt管理器45执行FM功能和PM功能。由于这些功能，S-Opt管理器45可以确认需要额外资源以满足服务需求。S-Opt管理器45向NM传送对额外资源的请求，NM随后确定如何响应该请求并按需分配或重配置资源。在S-Opt管理器45确定服务需要较少的资源的情况下，S-Opt管理器45可以暂时地(例如，在特定时间内)释放这些资源并且通知NM暂时的资源释放，NM随后确定如何暂时地(例如，在指定时间内)重新使用这些释放的资源。

图11示出了网络管理面功能的另一架构的实施例。在电信基础设施中，数据中心(DC1 35-1、DC2 35-2)和域管理器(DM1 460-1、DM2 460-2、DM3 460-3)可以被布置为多种不同的分层布置，其中，DC(35-1、35-2)可以直接或通过域管理器460-1、460-2、460-3与网络管理功能(NM 20)通信(并且其中，DM(在一些实施例中为DM3 460-3)可以通过另一DM(在一些实施例中为DM1 460-1)向网络管理功能通信)。这种到网络管理功能的接口(示出为黑色的实线455)可以用于为切片分配资源、创建切片、以及初始化切片内的网络功能。网络管理功能可以包括跨切片优化器(cross slice optimizer)430，跨切片优化器430可以根据分配和服务等级协议来监控资源的使用。可以向S-Opt管理器45(其可以具有跨服务优化器435)提供指令和数据。其他S-Opt管理器45功能(包括故障管理450、配置管理440、以及专用于性能管理444和切片或服务特定配置管理442的服务特定配置和性能管理功能)与网元管理系统410通信。网元管理子系统(EMS)410又与电信基础设施(未在图11中示出)关联的PNF420和VNF 430通信。在资源分配、切片创建、以及功能实例化之后，可以使用EMS 410和SOM45通过示出为黑色虚线465的通信路径管理VNF 430的修改和进一步的实例化。

EMS 410可以与域DM1 460-1、DM2 460-2、DM3 460-3内的单元进行交互，或者与这些域所关联的域管理器进行交互，以管理位于域DM1 460-1、DM2 460-2、DM3 460-3内的网元。在一些实施例中，EMS 410可以包括域DM1 460-1、DM2 460-2、DM3 460-3的域管理器。

在传统网络中，故障管理通常由公共功能提供。传统上，故障管理被认为是在基础设施级提供的服务，因此如果存在任何网络切片，它将是跨所有网络切片的公共服务。在本公开的实施例中，每个SOM 45具有一个或多个关联的FM 450。在一些实施例中，每个SOM 45可以具有多个FM 450，每个FM 450与一个单独的切片对应，使得每个切片都有不同的FM450(切片特定的FM 450)。以前，网络切片管理功能(network slice managementfunction，NSMF)将负责针对所有切片进行报告。

在实施例中，切片特定的FM 450可以用于检测底层物理单元的故障，并且用于将故障管理报告发送到EMS 410，以确认哪个物理单元具有哪种故障。相应地，EMS 410可以用于接收故障管理报告以促进域DM1 460-1、DM2 460-2、DM3 460-3的管理，并且用于按需分配/重分配物理资源来维持所需的服务等级。

在实施例中，NM20直接控制数据中心(DC 1)35-1。在一些实施例中，NM 20可以通过关联的域管理器DM2 460-2控制DC2 35-2。

参考图12，所示出的信令图描述了用管理开放接口进行切片创建、配置、和重设计的一些实施例，该管理开放接口用于将选择的切片操作管理开放给外部实体。在步骤700，网络管理器(NM)20将服务简档和开放等级请求发送至外部实体，例如第三方服务提供商(SP)5内的网络功能。第三方SP 5通常可以包括与客户或其提供商关联的网络功能或接口，该客户或其提供商已经请求了切片并且希望对该切片进行某种等级的管理控制。在一些方面，第三方SP 5可以是与网络运营商关联的实体。使用第三方网络管理开放接口可以比直接与NM 20连接更方便。服务简档和开放等级请求指示提议的服务简档以及网络切片供第三方SP 5访问的管理操作开放等级。例如，管理操作开放可以包括通过管理开放接口开放的可用的管理功能、控制面功能、以及用户面功能。服务简档和开放等级还可以被转发到公共服务数据库(public service database，PSDB)10。第三方SP 5和NM 20对切片管理开放等级进行协商。PSDB 10可以公开访问，或者仅可用于在认证时选择实体。

在一些实施例中，响应于第三方作出的服务请求，可以将步骤700中的服务简档和开放等级中的至少一个提供给第三方。

在包括管理开放功能的实施例中，一旦向SOM提供了管理能力、配置方法、和限制(例如资源)，第三方可以在NM 20指定的限制内独立地编排、管理、和操作网络切片。上述限制可以在给SOM的切片操作的委托中，或者可以在通过MEF开放的操作中。在一些实施例中，只将委托的SOM操作的子集开放给第三方。

NM 20不需要监控发生在SOM范围内的操作。NM 20可以将其操作限制在独立于已开放的切片管理操作的其他切片。

PSDB 10可以公开访问，或其仅可用于基于认证和授权中的至少一项来选择实体。

在步骤705，第三方SP 5向NM 20发送服务简档和开放等级响应，其可以包括所选择的管理面功能、控制面功能、以及用户面功能的指示。在步骤710，NM 20基于接收到的服务简档和开放等级响应完成切片设计。如果正在被修改以满足第三方请求的需要的是现有切片，则步骤710可以是更新切片参数。在步骤715，通过组成网络的NM 20、软件设计资源分配(SDRA)实体25、一个或多个网络实体30、以及数据中心节点35的协同行动实例化和初始化设计的(或更新的)切片。还示出了流量工程实体40，其与DC节点35交换信息。在步骤720，NM 20与管理开放功能(MEF)15通信，以基于服务简档和开放等级响应来建立切片的管理开放。MEF 15可以在NM 20、切片操作管理器(SOM 45)内实现，或者实现为单独的功能。MEF 15是切片的管理面内的实体和第三方SP之间接口。在请求被发送到管理面内的可以执行指令的实体之前，MEF 15还可以提供对发出请求方的认证以及对请求的切片管理操作的验证。MEF可以响应第三方的开放发现请求，并提供可用的开放的管理功能的细节(管理什么和如何管理)，从而第三方可以直接发送用于切片管理的指令。在步骤725，NM 20将切片响应发送到第三方SP 5，该响应包括授权的切片管理开放等级以及用于实现切片管理的使用机制。NM 20通知第三方SP 5切片管理开放等级(其可以是NM 20和SP 5达成协议的结果)以及关联的MEF信息(例如，MEF的IP地址、与服务关联的端口、以及可能需要提供哪些信任状来验证请求)。切片管理开放等级可以包括开放切片管理功能以及差异化切片之间的等级中的至少一个，差异化等级的范围从不开放到部分开放再到完全开放。

在步骤730，所有实体可以以协调的形式操作，以通过MEF 15执行授权的管理操作。在步骤735，一些管理操作(即，“未选择的”或未授权的管理操作)可以对第三方SP 5保持隐藏或“不开放”。这些操作可以由NM 20、SDRA 25、NE 30、和DC节点35执行，而第三方SP5无法通过MEF 15访问和/或发现这些操作。这样，第三方SP 5将不能请求执行可用的功能集以外的功能。

参考图13A，所示的系统图示出了用于向所选择的切片操作管理提供外部管理开放的系统的一些实施例。

图13A示出了MEF 15的三个可选实施例。

单独的MEF 15-1可以用于支持一个或多个SOM(例如，45-1、45-2、…、45-x)。在一些实施例中，每个MEF 15-1直接与所关联的SOM 45-x通信。在一些未示出的实施例中，MEF15直接与所关联的多个SOM 45-1、45-2、…、45-x通信。在一些实施例中，单独的MEF 15-2用于直接与EMS 410通信，并且EMS 410与相关的SOM-1 45-1、SOM-2 45-2、…、SOM-x 45-x通信。在一些实施例中，MEF 15-3可以包括EMS 410的一部分。MEF 15-3用于接收来自第三方SP 5的请求，并用于通过EMS 410与合适的SOM 45-1、45-2、…、45-x建立关系。在这些实施例中，MEF 15-1 15-2 15-3可以用于接收来自外部第三方VN SP 5的请求，并且用于响应于该请求而确定相应的SOM 45-1、45-2、…、45-x。

在一些实施例中，MEF 15-1 15-2 15-3可以用于将网络管理信息发送给第三方SP5。举例来说，网络管理信息可以包括可以通过MEF 15-1 15-2 15-3发送给第三方SP 5的网络事件、测量、以及报告中的至少一项。

在一些实施例中，MEF 15还可以用于确定请求是否对应于NM 20或SOM 45，并且相应地指导查询。

如图所示，物理网络部件与网元管理器(EM)415-1 415-2相连接。EM的集合可以表示为网元管理子系统(EMS)410。EMS 410可以与一个或多个切片操作管理器(S-opt管理器或SOM)相连接。每个SOM 45-1、45-2、…、45-x与一个或多个域管理器(41-1、41-2等)相连接，域管理器通过相应的EM(45-1、45-2…)连接到底层物理网络部件。NM 20通过网络切片描述符(NSLD)416控制SOM 45-1、45-2、…、45-x以及调整功能。如图所示，提供了管理面接口，其与MEF 15结合以将对所选的管理功能的控制扩展到第三方SP 5。

根据实施方式，MEF 15可以是单独的实体，或者其可以跨一个或多个实体被实例化。例如，在一方面，MEF 15-3可以包括用于开放网元管理的EMS 410的一部分。在MEF 15包括EMS 410一部分的情况下，可以通过对SOM 45的访问提供外部情报以开放切片操作管理。在一些方面，外部情报可以最终由NM 20提供。

在一方面，MEF 15可以分布在SOM 45和EMS 410之间。在一些方面，这些分布的功能可以物理上共址，并且共享同一IP地址(但可能不同的端口)。在一些方面，分布的MEF 15可以有在不同位置实例化的部件，并且每个位置具有不同的IP地址。

图13B示出了MEF 15-4分布在SOM 45-x和EMS 410之间的实施例。在图13B示出的实施例中，只有SOM 45-x包括MEF 15-4。在该实施例中，其他SOM 45-1和SOM 45-2可以不开放给第三方SP 5，或者可以通过EMS 410开放。

在一些实施例中，其他SOM 45，例如SOM 45-1和SOM 45-2，也可以包括MEF 15-4。

参考图13A和图13B，通过经由MEF 15开放切片管理API，可以实现切片管理开放。这允许第三方SP 5通过定义的API访问管理面功能。在接收到管理开放请求时，MEF 15可以用关于开放哪个管理功能或不开放给请求方的信息来响应。在提供这样的信息之前，MEF15可以要求对请求实体进行认证。

在实施方式中，MEF 15负责认证和验证基于API的切片管理请求。例如，MEF 15可以通过与其他管理实体(例如，包括一个或多个安全实体)交互来执行认证和验证操作。如图所示，管理开放接口包括互联320和332，以向第三方提供分别到s-Opt-Manager(SOM)45和EMS 410的监管的访问。互联320可以用于支持具有管理/控制/用户面开放等级中至少之一的VN服务请求。当外方例如第三方SP 5连接到管理开放接口时，MEF 15可以在显示可用管理控制特征或提供到管理控制操作的访问之前，获取对外方的认证和授权。本领域技术人员将了解，在不同的实施例中，可以只提供320和322中的一个。例如，在一些实施例中，第三方SP 5可以只能通过MEF 15与SOM 45交互，并且不被提供与EMS 410交互的机制。在这样的实施例中，EMS 410处的参数的修改可以通过向SOM(甚至NM 20)提供功能需求来实现，SOM随后会确定提供给EMS 410的所需的指令。

图14为示出了以图5A和图5B的表的行A为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图。在步骤800，NM 20确定对创建切片的切片需求。由于这些步骤也适用于正在更新或重配置(即，重设计)的切片，所以图中括号内的文本表示除了初始切片设置和创建操作之外还包括重配置或重设计操作。切片需求所基于的信息可以以来自第三方的请求的形式由NM 20接收。

步骤802确认满足需求所需的切片创建(或更新)操作。在步骤835，确认切片使用配置(或更新)操作。切片使用可以是在步骤802切片创建(或更新)操作期间初始分配的切片资源的任何部分。如上所指出的，切片使用配置、更新程序的一个效用是使得分配给切片的多余网络资源能够在不被需要时释放。步骤850涉及切片供应配置，并涉及支持切片生命周期内的切片维护功能。

切片创建(或更新)操作802包括切片实例化(或更新)程序805以及VNF操作参数配置820。切片实例化(或更新)程序805包括MANO网络切片的实例化或更新810。实例化的或更新的MANO切片指令从NM 20被发送到DC节点35。在步骤815，NM 20与SDRA 25和一个或多个NE 30通信，为切片实例配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35之间的路径。该步骤可以包括定义或重定义在不同数据中心的资源上实例化的网络功能之间的逻辑链路。在步骤820，NM 20配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内切片级的VNF操作参数和数据。

切片使用配置(或更新)程序835包括NM 20配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的所有服务实例公共的VNF操作参数和数据(或与在DC节点内的资源上实例化的网络功能关联的数据)840。NM 20还配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的特定于特定服务实例的VNF操作参数和数据845。切片使用配置程序835是可选的程序，该程序用于在切片创建(或更新)程序802期间设置的限制内调节使用的网络资源。

图15为示出了以图5A和图5B的表的行B为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图。

在图15的实施例中，如图5A和图5B所指出的，SOM 45负责切片供应(重)配置。

在步骤900，NM 20确定对创建切片的切片需求。如上所述，该确定可以根据从第三方接收的切片创建请求中提供的需求来执行。由于这些步骤也适用于正在重配置(即，重设计)的切片，所以图中括号内的文本表示除了初始切片设置和创建操作之外还包括重配置或重设计操作。

步骤902确认切片创建(或更新)操作，而步骤935确认切片使用配置(或更新)操作。切片使用可以是在步骤902切片创建(或更新)操作期间初始分配的切片资源的任何部分。如上所指出的，切片使用配置、更新程序的一个重要效用是使得分配给切片的多余网络资源能够被释放。步骤950涉及切片供应配置，并涉及支持切片生命周期内的切片维护功能。

在一些实施例中，NM 20可以协同SOM 45进行切片供应配置。

切片创建(或更新)操作902包括切片实例化(或更新)程序905、VNF操作参数配置920、切片操作管理器(SOM或s-opt-mgmt 45)实例化925、以及SOM/s-opt-mgmt参数配置930。切片实例化(或更新)程序905包括切片实例的MANO NS的实例化或更新910。与MANO NS实例化或更新相关的指令由NM 20发送到DC节点35。在步骤915，NM 20与SDRA 25和一个或多个NE 30通信，为切片实例配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35之间的路径。在步骤920，NM 20配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内切片级的VNF操作参数和数据。在步骤925，NM 20实例化切片实例所需的SOM/s-opt-mgmt 45。在步骤930，NM 20配置(或重配置，在更新的情况下)SOM/s-opt-mgmt参数和数据，包括切片逻辑拓扑。

切片使用配置(或更新)程序935可以包括NM 20发送指令以配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的所有服务实例公共的VNF操作参数和数据940。NM 20还配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的特定于特定服务实例的VNF操作参数和数据945。切片使用配置程序935是可选的程序，该程序用于在切片创建(或更新)程序902期间设置的限制内调节使用的网络资源。本领域技术人员应理解，在提及诸如NM 20的功能在DC处配置参数的情况下(参照此图或其他的图)，NM 20可能只会发布配置参数或配置指令。这将允许DC内的管理实体执行站点特定的配置操作，无需NM 20详尽了解每个DC处的不同配置。

图16为示出了以图5A和图5B的表的行C为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图。

在图16的实施例中，如图5A和图5B所指出的，SOM 45负责切片使用和切片供应(重)配置。

在步骤1000，NM 20确定对创建切片的切片需求。由于这些步骤也适用于正在重配置(即，重设计)的切片，所以括号表示除了初始切片设置和创建操作之外还包括重配置或重设计操作。

步骤1002确认切片创建(或更新)操作，而步骤1035确认切片使用配置(或更新)操作。切片使用可以是在步骤1002切片创建(或更新)操作期间初始分配的切片资源的任何部分。如上所指出的，切片使用配置、更新程序的一个重要效用是使得分配给切片的多余网络资源能够被释放。步骤1050涉及切片供应配置，并涉及支持切片生命周期内的切片维护功能。

切片创建(或更新)操作1002包括切片实例化(或更新)程序1005、VNF操作参数配置1020、切片操作管理器(SOM或s-opt-mgmt 45)实例化1025、以及SOM/s-opt-mgmt参数配置1030。切片实例化(或更新)程序1005包括切片实例的MANO NS的实例化或更新1010。NM20将与MANO NS实例化或更新相关的指令发送到DC节点35。在步骤1015，NM 20与SDRA 25和一个或多个NE 30通信，为切片实例配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35之间的路径。在步骤1020，NM 20配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内切片级的VNF操作参数和数据。在步骤1025，NM 20实例化切片实例所需的SOM/s-opt-mgmt 45。在步骤1030，NM 20配置(或重配置，在更新的情况下)SOM/s-opt-mgmt参数和数据，包括切片逻辑拓扑。

切片使用配置(或更新)程序1035包括SOM 45配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的所有服务实例公共的VNF操作参数和数据1040。SOM 45还配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的特定于特定服务实例的VNF操作参数和数据1045。切片使用配置程序1035是可选的程序，该程序用于在切片创建(或更新)程序1002期间设置的限制内调节使用的网络资源。如图所示，在一些方面，可以提供SOM间通信1037，以将切片使用配置程序1035的结果提供给其他SOM 45。SOM间通信1037允许将当前切片内的切片使用传达给其他切片的SOM 45。这可以使未与切片关联的SOM能够在切片资源将被缩减时占用任何被切片释放的资源，或者在该切片资源将被增加时释放资源。

图17A为示出了以图5A和图5B的表的行D为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图。在步骤1100，NM 20确定对创建切片的切片需求。如上所述，该确定可以根据从第三方接收的切片创建请求中提供的需求来执行。由于这些步骤也适用于正在重配置(即，重设计)的切片，所以括号表示除了初始切片设置和创建操作之外还包括重配置或重设计操作。

在图17A的实施例中，如图5A和图5B所指出的，SOM 45负责确认对重设计或重配置网络切片的需要。

步骤1102确认切片创建(或更新)操作，而步骤1135确认切片使用配置(或更新)操作。切片使用可以是在步骤1102切片创建(或更新)操作期间初始分配的切片资源的任何部分。如上所指出的，切片使用配置、更新程序的一个重要效用是使得分配给切片的多余网络资源能够被释放。步骤1150涉及切片供应配置，并涉及支持切片生命周期内的切片维护功能。

切片创建(或更新)操作1102包括切片实例化(或更新)程序1105、切片操作管理器(SOM或s-opt-mgmt 45)实例化1125、以及s-opt-mgmt参数配置1130。切片实例化(或更新)程序1105包括切片实例的MANO NS的实例化或更新1110。NM 20将与MANO NS实例化或更新相关的指令发送到DC节点35。在步骤1115，NM 20与SDRA 25和一个或多个NE 30通信，为切片实例配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35之间的物理路径。在步骤1125，NM 20实例化切片实例所需的SOM/s-opt-mgmt 45。在步骤1130，NM 20配置(或重配置，在更新的情况下)SOM/s-opt-mgmt参数和数据，包括切片逻辑拓扑。在步骤1132，NM 20与SOM 45交换VN重设计请求。在步骤1133，SOM 45配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的切片级的VNF操作参数和数据。

切片使用配置(或更新)程序1135包括SOM 45配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的所有服务实例公共的VNF操作参数和数据1140。SOM 45还配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的特定于特定服务实例的VNF操作参数和数据1145。切片使用配置程序1135是可选的程序，该程序用于在切片创建(或更新)程序1102期间设置的限制内调节使用的网络资源。如图所示，在一些方面，可以提供外部SOM通信1137，以将切片使用配置程序1135的结果提供给外部SOM 45。外部SOM通信1137允许将当前切片内的切片使用传达给其他切片的外部SOM 45，这可以使未与切片关联的外部SOM 45能够在切片资源将被缩减时占用任何被切片释放的资源，或者该切片资源将被增加时释放资源。

图17B为示出了以图5A和图5B的表的行E为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图。

在图17B中，如图5A和图5B所指出的，SOM 45还用于管理网络切片的初始NF配置。

在步骤1100，NM 20确定对创建切片的切片需求。由于这些步骤也适用于正在重配置(即，重设计)的切片，所以括号表示除了初始切片设置和创建操作之外还包括重配置或重设计操作。

步骤1102b确认切片创建(或更新)操作，而步骤1135确认切片使用配置(或更新)操作。切片使用可以是在步骤1102b切片创建(或更新)操作期间初始分配的切片资源的任何部分。如上所指出的，切片使用配置、更新程序的一个重要效用是使得分配给切片的多余网络资源能够被释放。步骤1150涉及切片供应配置，并涉及支持切片生命周期内的切片维护功能。

切片创建(或更新)操作1102b包括切片实例化(或更新)程序1105、切片操作管理器(SOM或s-opt-mgmt 45)实例化1125、以及SOM/s-opt-mgmt参数配置1130。切片实例化(或更新)程序1105包括切片实例的MANO NS的实例化(或更新)1110。

在该实施例中，VNF操作参数和数据的初始配置不与MANO NS协同执行。

NM 20将与MANO NS的实例化或更新相关的指令发送到DC节点35。在步骤1125，NM20实例化切片实例所需的SOM/s-opt-mgmt 45。在步骤1130，NM 20配置(或重配置，在更新的情况下)SOM/s-opt-mgmt参数和数据，包括切片逻辑拓扑。在步骤1131，NM 20与SDRA 25、一个或多个NE 30、以及SOM 45通信，为切片实例配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35之间的路径

如上关于步骤1105所指出的，步骤1132在未与MANO NS交互的情况下发生。

在步骤1132，NM 20与SOM 45交换VN重设计请求。在步骤1133，SOM 45配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的切片级的VNF操作参数和数据。

切片使用配置(或更新)程序1135包括SOM 45配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的所有服务实例公共的VNF操作参数和数据1140。SOM 45还配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的特定于特定服务实例的VNF操作参数和数据1145。切片使用配置程序1135是可选的程序，该程序用于在切片创建(或更新)程序1102b期间定义的参数内调节使用的网络资源。如图所示，在一些方面，可以提供SOM间通信1137，以将切片使用配置程序1135的结果提供给其他SOM 45。SOM间通信1137允许将当前切片内的切片使用传达给其他切片的SOM 45，这可以使未与切片关联的其他SOM 45能够在切片资源将被缩减时占用任何被切片释放的资源，或者该切片资源将被增加时释放资源。

图18为示出了以图5A和图5B的表的行F为基础的切片创建、配置、和重设计功能的组合的实施例的信令图。在步骤1200，NM 20确定对创建切片的切片需求。由于这些步骤也适用于正在重配置(即，重设计)的切片，所以括号表示除了初始切片设置和创建操作之外还包括重配置或重设计操作。在步骤1201，NM 20为切片实例实例化切片操作管理器(SOM/s-opt-mgmt 45)。

在图18的实施例中，如图5A和图5B所指出的，SOM 45还用于管理切片实例化。

步骤1202确认切片创建(或更新)操作，而步骤835确认切片使用配置(或更新)操作。切片使用可以是在步骤1202切片创建(或更新)操作期间初始分配的切片资源的任何部分。如上所指出的，切片使用配置、更新程序的一个重要效用是使得分配给切片的多余网络资源能够被释放。步骤1250涉及切片供应配置，并涉及支持切片生命周期内的切片维护功能。

切片创建(或更新)操作1202包括切片实例化(或更新)程序1205以及VNF操作参数和数据的重配置1233。切片实例化(或更新)程序1205包括切片实例的MANO NS的实例化(或更新)1210。NM 20将与MANO NS的实例化或更新相关的指令发送到DC节点35。在步骤1215，SOM 45可以将指令发送到SDRA 25，以配置(或重配置)切片实例内的DC节点35之间的路径。在步骤1233，SOM 45配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内切片级的VNF操作参数和数据。

切片使用配置(或更新)程序1235包括SOM 45配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的所有服务实例公共的VNF操作参数和数据1240。SOM 45还配置(或重配置，在更新的情况下)DC节点35内的特定于特定服务实例的VNF操作参数和数据1245。切片使用配置程序1235是可选的程序，该程序用于在切片创建(或更新)程序1202期间设置的限制内调节使用的网络资源。如图所示，在一些方面，可以提供SOM间通信1237，以将切片使用配置程序1235的结果提供给其他SOM 45。SOM间通信1237允许将当前切片内的切片使用传达给其他切片的SOM 45，这可以使未与切片关联的其他SOM能够在切片资源将被缩减时占用任何被切片释放的资源，或者该切片资源将被增加时释放资源。

根据本申请的实施例，提供了用于通信网络的管理系统，该管理系统包括：网络管理器以及与网络管理器通信的一个或多个切片操作管理器。网络管理器包括计算机处理器，计算机处理器包括存储器和网络接口。其中，一个或多个切片操作管理器中的每一个都用于管理至少一个网络切片。

根据本申请的实施例，提供了切片操作管理器，该切片操作管理器包括计算机处理器。计算机处理器包括存储器和网络接口。其中，切片管理器用于引导底层资源以对网络切片实例内的服务实例进行创建、修改、终止、和性能监控。

根据本申请的其他实施例，提供了一种管理通信网络的方法。该方法包括：网络管理器通过以下来实例化通信网络内的网络切片：确定需要网络切片；配置网络切片；以及网络管理器实例化与该网络切片关联的切片操作管理器。上述切片操作管理器用于引导底层资源以对网络切片实例内的服务实例进行创建、修改、终止、和性能监控。其中，在网络切片和所关联的切片操作管理器的实例化之后，切片操作管理器负责网络切片的管理。

在实施方式中，本申请提供了管理开放接口，以实现对切片形成、配置、和重设计操作的外部控制。通常，通过管理开放接口，外部实体被提供一个或多个切片管理项的可见性和可选的控制。外部实体可以不直接连接到控制网络切片的网络管理器，并且相应地，管理开放接口提供控制网络切片操作的唯一访问点。在其他情况下，外部实体可以包括网络运营商或其他网络实体，并且，通过管理开放接口提供对网络切片管理操作的控制是方便的。

在一方面，通过管理开放接口可以选择性地提供不同等级的管理开放。对管理开放接口的控制可以由网络运营商保留，或者可以选择性地扩展到“第三方”实体，否则这些第三方实体不能访问控制切片操作管理所需的控制操作。管理开放接口可以通过在网络上操作的管理开放功能来实现。在一些方面，在提供对网络切片的管理操作的可见性和控制中的至少一个之前，管理开放功能可以用于执行对外方的认证过程或授权过程中的至少一项。

在实施例中，用于通信网络的管理系统包括：网络管理器(NM)以及管理开放功能(MEF)。网络管理器用于管理一个或多个网络切片的操作，管理开放功能用于向不与网络管理器进行操作通信的外部实体提供对所选择的一个或多个操作的访问。

在实施方式中，所选择的一个或多个操作包括对一个或多个网络切片的创建、修改、终止、和性能监控中的至少一个。

在实施方式中，所选择的一个或多个操作可以基于外部实体的标识而差异化。

在实施方式中，所选择的一个或多个操作可以基于由上述操作管理的一个或多个网络切片中的网络切片的标识而差异化。

在实施方式中，MEF还用于将所选择的一个或多个操作的标识传达给外部实体。

在实施方式中，MEF还用于提供对一个或多个操作的不同集合的访问，以管理一个或多个切片上可用的两个或两个以上的服务中的每个服务的操作。

在实施方式中，该系统还包括切片操作管理器(SOM)，其中，NM和SOM用于联合管理上述操作。SOM可以用于与管理不同网络切片的至少一个其他SOM通信，并且其中，SOM用于将分配给上述一个或多个网络切片的网络资源暂时释放给上述至少一个其他SOM。SOM可以用于与管理不同网络切片的至少一个其他SOM通信，并且其中，SOM用于通过接受来自上述至少一个其他SOM的分配给上述不同网络切片的其他网络资源，暂时扩展上述一个或多个网络切片可用的网络资源。

SOM还用于通过MEF从外部实体接收网络资源指令，网络资源指令指导SOM暂时释放或扩展上述一个或多个网络切片可用的网络资源。SOM可以用于与管理不同网络切片的至少一个其他SOM通信，并且其中，SOM还用于将所释放的网络资源暂时地授权给上述至少一个其他SOM使用，或者暂时获取由上述至少一个其他SOM管理的其他网络资源的使用权，以扩展上述一个或多个网络切片可用的网络资源。

在实施例中，该系统还包括计费实体，并且其中，该计费实体用于对外部实体贷记释放的网络资源，并对外部实体借记扩展的网络资源。

在实施方式中，管理开放功能用于接收来自外部实体的输入，以增加或减少网络切片可用的网络资源。在实施方式中，管理开放功能还用于配置虚拟网络功能(VNF)以及VNF互联能力参数和数据，以增加或减少网络切片可用的网络资源。

在实施方式中，MEF还用于在提供对所选择的一个或多个操作的访问之前，执行对外部实体的认证过程和授权过程中的至少一项。

在实施例中，提供了一种用于管理通信网络的方法，该通信网络包括网络管理器，网络管理器用于管理通信网络中可用的一个或多个网络切片的操作。该方法包括：管理开放功能接收来自不与NM进行操作通信的外部实体的输入；管理开放功能将对一个或多个操作管理功能的访问扩展到外部实体，以实现对一个或多个网络切片的操作管理控制。

在实施例中，扩展访问还包括将所选择的一个或多个操作的标识传达到外部实体。

在实施例中，该方法还包括计费实体对外部实体贷记释放的网络资源，并对外部实体借记扩展的网络资源。

在实施例中，该方法还包括管理开放功能接收来自外部实体的输入，以增加减少网络切片可用的网络资源。

在实施例中，该方法还包括管理开放功能配置虚拟网络功能(VNF)以及VNF互联能力参数和数据，以增加或减少网络切片可用的网络资源

在实施例中，该方法还包括在提供对所选择的一个或多个操作的访问之前，MEF执行对外部实体的认证过程和授权过程中的至少一项。

容易理解，在前面的讨论中，上述网络功能和操作可以对应于用于支持通信网络(例如5G无线通信网络)的操作的方法。该方法可以涉及计算机实现的功能，即，使用网络基础设施的计算、通信、和存储部件中的至少一个实现的功能。这些部件可以采用各种形式，例如用于通过虚拟化技术提供所需的功能的特定服务器或通用计算、通信、和存储设备。该方法可以涉及一个或多个网络部件的操作，以改进网络的操作。这样，在将通信网络视为装置的情况下，本发明的实施例可以涉及改进通信网络的内部操作。

另外，容易理解，本发明的实施例涉及通信网络系统或通信网络系统所关联的装置，该系统或装置用于执行上述网络功能和操作。同样，该系统或装置可以包括网络基础设施的一个或多个计算、通信、和存储部件，这些部件可以采用各种形式，例如用于通过虚拟化技术提供所需的功能的特定服务器或通用计算、通信、和存储设备。本文公开的各种方法可以在一个或多个真实或虚拟计算设备上实施，例如通信网络控制面内的设备、在数据面中操作的设备、或其组合。用于实施方法操作的计算设备可以包括可操作地耦合到存储器的处理器，该存储器提供用于由处理器执行以执行如本文所述的方法的指令。

本发明的各种实施例使用物理计算机资源和虚拟计算机资源中的至少一个。这样的计算机资源在硬件级使用一个或多个微处理器的集，这些微处理器可操作地耦合到相应的存储部件集，这些存储部件包括用于由微处理器执行的存储的程序指令。计算资源可用于在一个或多个虚拟化级提供虚拟计算资源。例如，一个或多个给定的通用计算机硬件平台可用于提供一个或多个虚拟计算机。诸如处理器资源和存储器等的计算机硬件也可以被虚拟化，以便提供构建其他虚拟计算机的资源。可分配用于提供各种计算资源(其又用于实现系统的各种计算部件)的计算资源集可被视为提供分布式计算系统，其内部架构可以以各种方式配置。

通过前述实施例的描述，本发明可以仅使用硬件或使用软件和必要的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现。软件产品可以存储在非易失性存储介质或非暂时性存储介质中，该存储介质可以是光盘只读存储器(compact disk read-only memory,CD-ROM)、USB闪存盘、或可移动硬盘。该软件产品包括多条指令，这些指令使计算机设备(个人计算机、服务器、或网络设备)能够执行本发明实施例中提供的方法。例如，这样的执行可以对应于如本文所述的逻辑操作的模拟。软件产品可以额外地或替代地包括多条指令，这些指令使计算机设备能够执行根据本发明实施例的用于配置或编程数字逻辑装置的操作。

本说明书中提及的所有出版物、专利、和专利申请指示本发明所属领域的技术人员的技术水平，并且结合于此作为参考，如同每个单独的出版物、专利、或专利申请被具体地和单独地指出结合于此作为参考。

尽管已经参考本发明的具体特征和实施例描述了本发明，但显然可以在不背离本发明的情况下对本发明进行各种修改和组合。因此，说明书和附图应仅被视为由所附权利要求限定的本发明的说明，并且预期涵盖落入本发明范围内的任何和所有修改、变更、组合、或等同物。

Claims (21)

1.一种切片操作管理器，包括：

网络接口，用于从连接到网络的网络功能接收数据以及向所述网络功能发送数据；

处理器；以及

非暂时性存储器，用于存储指令，所述指令由所述处理器执行时，使得所述切片操作管理器在由管理所述网络上的多个切片实例的网络管理器实例化时：

基于所述网络管理器提供的切片操作管理器参数，独立于所述网络管理器管理所述多个切片实例中的至少一个切片实例的至少一个操作；

所述非暂时性存储器存储有其他指令，所述其他指令被执行时将所述切片操作管理器配置为：

从第三方接收用于所述至少一个切片实例的指令；以及

基于接收的所述指令配置所述至少一个切片实例；

其中，从所述第三方接收的所述指令是通过管理开放功能接收的。

2.根据权利要求1所述的切片操作管理器，其中，所述切片操作管理器参数至少包括所述至少一个切片实例的切片逻辑拓扑。

3.根据权利要求1或2所述的切片操作管理器，其中，所述切片操作管理器用于对所述至少一个切片实例管理以下至少之一：

切片实例和相关的管理面数据；

对所述网络管理器为所述切片实例规定的配置和策略变化的适应；

对所述切片实例的配置管理；

释放分配给所述切片实例的不必要的资源；

为各个切片实例请求更多资源；

监控所述切片实例的切片特定数据处理和性能；

保持跟踪由所述切片实例提供的个体服务实例的策略、控制、和资源相关方面；

所述切片实例内的服务实例创建、监控、修改、和终止；以及

所述切片实例的故障管理和性能管理。

4.根据权利要求1或2所述的切片操作管理器，其中，所述非暂时性存储器存储有其他指令，所述其他指令被执行时将所述切片操作管理器配置为执行以下至少之一：

所述至少一个切片实例的实例化；

所述至少一个切片实例的至少一个网络功能的配置；以及

所述至少一个切片实例的终止。

5.根据权利要求1或2所述的切片操作管理器，其中，所述非暂时性存储器存储有其他指令，所述其他指令被执行时将所述切片操作管理器配置为：

从所述网络管理器接收用于所述至少一个切片实例的配置指令；以及

基于接收的所述配置指令，配置所述至少一个切片实例。

6.根据权利要求1或2所述的切片操作管理器，其中，所述非暂时性存储器存储有其他指令，所述其他指令被执行时将所述切片操作管理器配置为：

确认需要重配置所述至少一个切片实例以满足服务需求；以及

基于资源分配重配置所述至少一个切片实例。

7.根据权利要求6所述的切片操作管理器，其中，所述非暂时性存储器存储有其他指令，所述其他指令被执行时将所述切片操作管理器配置为：

向所述网络管理器发送对额外资源的请求；

从所述网络管理器接收资源分配；以及

基于所述资源分配重配置所述至少一个切片实例。

8.根据权利要求1或2所述的切片操作管理器，其中，所述非暂时性存储器存储有其他指令，所述其他指令被执行时将所述切片操作管理器配置为：

监控所述至少一个切片实例的切片使用；

基于所述切片操作管理器参数和所述切片使用，确定需要额外资源以满足所述至少一个切片实例的服务需求；以及

基于资源分配重配置所述至少一个切片实例。

9.根据权利要求1或2所述的切片操作管理器，其中，所述非暂时性存储器存储有其他指令，所述其他指令被执行时将所述切片操作管理器配置为进一步执行以下至少之一：

所述至少一个切片实例的初始配置；

所述至少一个切片实例的配置；

所述至少一个切片实例的重配置；

监控所述至少一个切片实例的切片使用；

基于切片使用重配置所述至少一个切片实例；

所述至少一个切片实例的切片供应配置；以及

所述至少一个切片实例的切片供应重配置。

10.根据权利要求1或2所述的切片操作管理器，其中，所述非暂时性存储器存储有其他指令，所述其他指令被执行时将所述切片操作管理器配置为与管理不同切片实例的至少一个其他切片操作管理器通信，并且其中，所述切片操作管理器还被配置为执行以下之一：

将分配给所述至少一个切片实例的网络资源暂时释放给所述至少一个其他切片操作管理器；以及

通过从所述至少一个其他切片操作管理器接收分配给所述不同切片实例的其他网络资源，暂时扩展所述至少一个切片实例可用的网络资源。

11.一种由切片操作管理器执行的方法，所述切片操作管理器由网络管理器实例化，所述网络管理器管理网络上的多个切片实例，所述方法包括：

基于由所述网络管理器提供的切片操作管理器参数，独立于所述多个切片实例中除至少一个切片实例的其余切片实例，管理所述至少一个切片实例的至少一个操作；

从第三方接收用于所述至少一个切片实例的指令；以及

基于接收的所述指令配置所述至少一个切片实例；

其中，所述指令是从管理开放功能接收的。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述切片操作管理器参数至少包括所述至少一个切片实例的切片逻辑拓扑。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述切片操作管理器用于对所述至少一个切片实例管理以下至少之一：

切片实例和相关的管理面数据；

对所述网络管理器为所述切片实例规定的配置和策略变化的适应；

对所述切片实例的配置管理；

释放分配给所述切片实例的不必要的资源；

为各个切片实例请求更多资源；

监控所述切片实例的切片特定数据处理和性能；

保持跟踪由所述切片实例提供的个体服务实例的策略、控制、和资源相关方面；

所述切片实例内的服务实例创建、监控、修改、和终止；以及

所述切片实例的故障管理和性能管理。

14.根据权利要求11或12所述的方法，还包括以下至少之一：

实例化所述至少一个切片实例；

配置所述至少一个切片实例的至少一个网络功能；以及

终止所述至少一个切片实例。

15.根据权利要求11或12所述的方法，还包括：

所述切片操作管理器从所述网络管理器接收用于所述至少一个切片实例的配置指令；以及

所述切片操作管理器基于接收的所述配置指令，配置所述至少一个切片实例。

16.根据权利要求11或12所述的方法，还包括：

所述切片操作管理器确认需要重配置所述至少一个切片实例以满足服务需求；以及

所述切片操作管理器基于资源分配重配置所述至少一个切片实例。

17.根据权利要求11或12所述的方法，还包括：

所述切片操作管理器向所述网络管理器发送对额外资源的请求；

所述切片操作管理器从所述网络管理器接收资源分配；以及

所述切片操作管理器基于所述资源分配重配置所述至少一个切片实例。

18.根据权利要求11所述的方法，还包括：

所述切片操作管理器监控所述至少一个切片实例的切片使用；

所述切片操作管理器基于所述切片操作管理器参数和所述切片使用，确定需要额外资源以满足所述至少一个切片实例的服务需求；以及

所述切片操作管理器基于资源分配重配置所述至少一个切片实例。

19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述切片操作管理器还用于执行一个或多个操作，所述一个或多个操作包括：

所述至少一个切片实例的初始配置；

所述至少一个切片实例的配置；

所述至少一个切片实例的重配置；

监控所述至少一个切片实例的切片使用；

基于切片使用，重配置所述至少一个切片实例；

所述至少一个切片实例的切片供应配置；以及

所述至少一个切片实例的切片供应重配置。

20.根据权利要求11所述的方法，其中，所述切片操作管理器用于基于所述至少一个切片实例的标识，执行不同的一个或多个操作。

21.根据权利要求11所述的方法，还包括所述切片操作管理器与管理不同切片实例的至少一个其他切片操作管理器通信，并随后执行以下至少之一：

将分配给所述至少一个切片实例的网络资源暂时释放给所述至少一个其他切片操作管理器；以及

通过从所述至少一个其他切片操作管理器接收分配给所述不同切片实例的其他网络资源，暂时扩展所述至少一个切片实例可用的网络资源。

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