CN108770016A - 基于模板的5g端到端网络切片生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于模板的5G端到端网络切片生成方法及装置，其中，方法包括：接收网络切片生成请求，所述切片生成请求用于生成网络切片；根据所述切片生成请求触发采用通用模板生成所述网络切片对应的抽象拓扑，所述抽象拓扑用于描述各网络功能单元之间的连接关系；通过映射策略将所述对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成所述网络切片。该方法针对具有相同需求的同一类型业务，采用通用模板建立网络切片的抽象拓扑并通过映射方法生成网络切片，由此减少了网络切片的创建数量，优化了网络切片的映射关系，降低了网络切片的创建成本。

Description

基于模板的5G端到端网络切片生成方法及装置

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，尤其涉及一种基于模板的5G端到端网络切片生成方法及装置。

背景技术

随着通信网络技术的发展，第五代移动通信网络(5G)已经诞生，在提高传输速率的同时基于移动网络的应用也越来越丰富，为满足众多应用的差异化需求，网络切片技术成为第五代移动通信网络中理想的网络架构。网络切片技术可以实现通信网络的逻辑隔离，允许在每个网络切片中配置和重用网络元件及功能以满足特定的应用需求。

然而，目前网络切片通常是由单个虚拟拓扑或虚拟网络功能(virtual networkfunction，简称VNF)转发图组成，仅针对单个业务生成网络切片。当具有同类型的业务需求时，需要针对每个业务生成网络切片，增加了网络切片的创建数量和切片映射的复杂程度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于模板的5G端到端网络切片生成方法。该方法针对具有相同需求的同一类型业务，在接收到同类型业务的需求后，根据业务需求生成模板中的约束条件，进一步根据模板中的约束条件生成网络切片，由此通过通用模板创建的网络切片可以满足同类型业务在带宽、时延及设备连接度等各方面的基本需求，从而避免了为每个单独业务创建网络切片的过程，减少了网络切片的创建数量，优化了网络切片的映射关系，降低了同类型网络切片的创建成本。

本发明的第二个目的在于提出一种基于模板的5G端到端网络切片生成装置。

本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于模板的5G端到端网络切片生成方法，包括以下步骤：

接收网络切片生成请求，所述切片生成请求用于生成网络切片；

根据切片生成请求触发采用通用模板生成网络切片对应的抽象拓扑，所述抽象拓扑用于描述各网络功能单元之间的连接关系；

通过映射策略将所述对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成网络切片。

本发明实施例的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，首先接收网络切片生成请求，然后根据切片生成请求触发采用通用模板生成网络切片对应的抽象拓扑，最后通过映射策略将对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成网络切片。由此该方法针对具有相同需求的同一类型业务，在接收到同类型业务的需求后，根据业务需求生成模板中的约束条件，进一步根据模板中的约束条件生成网络切片，由此通过通用模板创建的网络切片可以满足同类型业务在带宽、时延及设备连接度等各方面的基本需求，从而避免了为每个单独业务创建网络切片的过程，减少了网络切片的创建数量，优化了网络切片的映射关系，降低了同类型网络切片的创建成本。

另外，根据本发明上述实施例的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明一个实施例中，接收网络切片生成请求之前，还包括：确定5G端到端网络所对应第一层面的网络功能，以及所对应的第二层面的网络功能；将所确定的各层面的网络功能划分至各对应预设网络功能单元中，并将划分后得到的各对应预设网络功能单元作为所述各网络功能单元；其中，所述第一层面用于指示所述5G端到端网络中无线移动网络的控制层面，所述第二层面用于指示所述无线移动网络的用户层面。

在本发明一个实施例中，采用通用模板生成所述网络切片对应的抽象拓扑，包括：采用所述通用模板，结合第一约束条件和第二约束条件生成所述网络切片对应的抽象拓扑，其中，所述第一约束条件用于约束所述各网络功能单元之间的连接关系，所述各网络功能单元对应的，描述其处理能力的参数取值，所述各网络功能单元之间的链路能力的配置参数取值，所述第二约束条件用于约束所述网络切片中各网络功能单元的无线协议特征和功能部署策略。

在本发明一个实施例中，切片生成请求中包括：待生成的网络切片所属的业务类型，每个接入节点标识对应的接入节点传输数据时所使用的无线载波带宽、天线数量，以及流量负载。

在本发明一个实施例中，基于模板的5G端到端网络切片生成方法，通过以下方式确定所述第一约束条件：根据所述所属的业务类型确定所述各网络功能单元之间的连接关系，根据每个接入节点传输数据时所使用的无线载波带宽、天线数量，以及流量负载，确定所述各网络功能单元的处理能力和各网络单元之间的链路能力的配置参数取值。

在本发明一个实施例中，基于模板的5G端到端网络切片生成方法，通过以下方式确定所述第二约束条件：调用与所述所属的业务类型对应的配置文件，所述配置文件中包括：与所述业务类型对应的各个网络功能单元之间的连接关系、节点链路能力的配置参数取值；根据所述对应的配置文件确定所述第二约束条件。

在本发明一个实施例中，节点链路能力的配置参数包括：用于描述各网络功能单元处理能力的参数、节点间链路带宽参数，以及节点间链路距离参数。

在本发明一个实施例中，多个网络功能单元包括：有源天线处理单元、分布式处理单元、集中单元，以及移动边缘服务实体，所述节点间链路包括：连接所述有源天线处理单元和所述分布式处理单元的前传链路、连接所述分布式处理单元和所述集中单元之间以及连接不同的分布式处理单元之间的中传链路、连接所述集中单元和所述移动边缘服务实体之间以及连接不同的集中单元之间的回传链路。

在本发明一个实施例中，切片生成请求中还包括：待生成的网络切片所覆盖的接入节点集合，所述接入节点集合中包括：多个接入节点标识，每个接入节点标识对应的接入节点在传输数据时所使用的无线载波带宽，天线数量，流量负载。

在本发明一个实施例中，通过映射策略将所述对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成所述网络切片，包括：确定物理网络拓扑模型，以及与其对应的物理参数，所述物理网络拓扑模型包括：数据中心节点集合、光网络节点集合，无线接入节点集合，以及各节点之间的链路集合，所述对应的物理参数包括：预设节点的处理能力、预设链路距离和预设链路带宽；在各所述节点集合中，与每个接入节点标识对应的接入节点中，配置第一网络功能单元，得到与每个接入节点对应的第一网络功能单元，所述第一网络功能单元为有源天线处理单元，第一网络单元运行在专用处理器上；根据每个接入节点的流量计算得出对应的分布式处理单元所需要的容量，并基于所述所需要的容量，结合各网络功能单元的前传链路的连接关系、距离、带宽，确定各分布式处理单元所映射的数据中心节点，并在完成所述各分布式处理单元映射后，触发对对应的前传链路映射；根据各分布式处理单元所连接的接入节点的流量，计算得到对应的集中单元所需要的容量，结合各网络功能单元的中传链路的连接关系、距离、带宽，确定各集中式处理单元所映射的数据中心节点，并在完成所述各集中式处理单元映射后，完成对应的中传链路映射；根据各集中式处理单元所连接的接入节点的流量，计算得到对应的移动边缘服务实体的容量，结合各网络功能单元的回传链路的连接关系、距离、带宽，确定各移动边缘服务实体所映射的数据中心节点，并在完成所述各移动边缘服务实体的映射后，完成对应的回传链路映射。

在本发明一个实施例中，基于模板的5G端到端网络切片生成方法，还包括：根据数据中心节点和链路能力确定所述所映射的数据中心节点，其中，所述数据中心节点和链路能力经由以下参数选定：描述数据中心剩余处理能力的参数、前传链路的长度、剩余带宽，以及数据中心与相邻的接入节点所连接网络功能单元之间的链路距离和带宽。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种基于模板的5G端到端网络切片生成装置，包括：

接收模块，用于接收网络切片生成请求，所述切片生成请求用于生成网络切片；

生成模块，用于根据所述切片生成请求触发采用通用模板生成所述网络切片对应的抽象拓扑，所述抽象拓扑用于描述各网络功能单元之间的连接关系；

映射模块，用于通过映射策略将所述对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成所述网络切片。

本发明实施例的基于模板的5G端到端网络切片生成装置，首先接收网络切片生成请求，然后根据切片生成请求触发采用通用模板生成网络切片对应的抽象拓扑，最后通过映射策略将对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成网络切片。由此，该装置在接收到同类型业务的需求后，根据业务需求生成模板中的约束条件，进一步根据模板中的约束条件生成网络切片，由此通过通用模板创建的网络切片可以满足同类型业务在带宽、时延及设备连接度等各方面的基本需求，从而避免了为每个单独业务创建网络切片的过程，减少了网络切片的创建数量，降低了同类型网络切片的创建成本。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如上述实施例所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法。

为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例所提供的一种基于模板的5G端到端网络切片生成方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种网络功能单元划分示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种具体的网络切片的网络功能单元配置示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种网络切片物理拓扑结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种有源天线处理单元映射示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种分布式处理单元映射示意图；

图7为本发明实施例所提供的一种集中单元映射示意图；

图8为本发明实施例所提供的一种移动边缘服务实体映射示意图；

图9为本发明实施例所提供的一种基于模板的5G端到端网络切片生成装置结构示意图；以及

图10为本发明实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的基于模板的5G端到端网络切片生成方法及装置。

图1为本发明实施例所提供的一种基于模板的5G端到端网络切片生成方法的流程示意图。如图1所示，该基于模板的5G端到端网络切片生成方法包括以下步骤：

步骤101，接收网络切片生成请求，切片生成请求用于生成网络切片。

其中，网络切片是包含无线接入网(Radio Access Network，简称RAN)和移动边缘计算(Mobile Edge Computing，简称MEC)的能够支持虚拟化技术的网络传输与数据处理系统，它可以在一个硬件基础设施上切分出多个虚拟的端到端网络，每个网络切片从设备到接入网到传输网再到核心网在逻辑上隔离，这些逻辑网络被分配了不同的拓扑、带宽及计算资源，从而能够为不同类别的服务提供支持。

然而，正如以上提到的，现有技术中，网络切片通常是由单个虚拟拓扑组成，当完成具有相同需求的同类型业务时，需要针对每个业务单独创建网络切片，这种方式增加了网络切片的创建数量和创建成本，因而，在本发明实施例中，基于通用模板创建的网络切片，通过模板创建的网络切片可以满足同类型业务的基本需求，提高了网络切片的创建效率。

具体而言，在本发明实施例中，创建网络切片之前，首先确定5G端到端网络中无线移动网络的控制层面的网络功能，以及用户层面的网络功能，然后将确定的各层面的网络功能划分至各对应预设网络功能单元中，并将划分后得到的各对应预设网络功能单元作为各网络功能单元。本发明实施例提出的创建网络切片的通用模板是在上述网络功能单元的基础上，根据业务需求生成的约束条件建立的抽象拓扑。其中，上述通用模板的节点是网络功能单元的集合，通用模板中的链路是两类相邻网络功能单元集合的连接关系。由通用模板形成的网络切片的抽象拓扑可以看作是模板的实例化，从而更加详细描述了上述模板中功能单元集合内部和功能单元集合之间的连接关系。可以实现无线移动网络的各种网络功能，并且将抽象拓扑映射到物理拓扑后创建的网络切片在逻辑上相互隔离，根据各逻辑网络的不同拓扑、带宽等参数实现不同的业务需求。

其中，上述网络功能单元是利用RAN功能分割和虚拟化技术划分无线基带处理功能，形成的RAN高层逻辑分离的基础架构。在本发明实施例中，如图2所示，将5G端到端网络中无线移动网络控制面和用户面的网络功能划分到有源天线处理单元(AAU)、分布式处理单元(DU)、集中单元(CU)和移动边缘服务实体(MESU)中，每种网络单元根据业务需求被分配各种网络功能，各种网络被分配到网络功能单元的各内部协议层上，例如，如图2所示，将原无线接入网络中基带模块中的高级物理层和无线链路控制层等的功能划分到分布式处理单元中，将核心网络中的控制面功能和用户面功能以及第三方应用的边缘处理功能划分至移动边缘服务实体中等，则原无线接入网络的各协议层被划分后到各网络功能单元内部，比如，分布式处理单元经过网络功能划分后，内部具有高级物理层、介质访问控制层和无线链路控制层等，从而各网络功能单元可以实现原无线接入网络中的各种网络功能。

并且各网络功能单元集合形成的节点间链路包括：连接有源天线处理单元和分布式处理单元的前传链路、连接分布式处理单元和集中单元之间以及连接不同的分布式处理单元之间的中传链路、连接集中单元和移动边缘服务实体之间以及连接不同的集中单元之间的回传链路，各网络功能单元通过相连的数据通信链路传递数据。由此，形成无线接入网络的基础架构后，可以根据用户发送的业务需求建立网络切片的抽象拓扑。

进而，接入无线网络的用户根据业务需求发送网络切片生成请求，其中，切片生成请求用于生成网络切片。作为一种示例，切片生成请求包括：待生成的网路切片所属的业务类型，每个无线移动网络接入节点标识对应的接入节点传输数据时所使用的无线载波带宽(B)、天线数量(A)及流量负载(L)，其中，无线载波带宽为接入点在传输数据的调制模式下相邻频点的间隔，流量负载为接入点传输数据时使用的时频资源。从而，可以根据切片生成请求中的参数生成网络切片的抽象拓扑的约束条件，便于下一步在基础架构的基础上结合约束条件生成抽象拓扑。

步骤102，根据切片生成请求触发采用通用模板生成网络切片对应的抽象拓扑，抽象拓扑用于描述各网络功能单元之间的连接关系。

具体的，本发明实施例中采用上述基础架构的通用模板，结合第一约束条件和第二约束条件生成网络切片对应的抽象拓扑，其中，第一约束条件用于约束各网络功能单元之间的连接关系，各网络功能单元对应的，描述其处理能力的参数取值，以及各网络功能单元之间的链路能力的配置参数取值；第二约束条件用于约束网络切片中各网络功能单元的无线协议特征和功能部署策略。

其中，第一约束条件由网络切片生成请求确定，在本发明实施例中，可以通过以下方式确定第一约束条件。

首先，根据网络切片生成请求中的业务类型确定各网络功能单元之间的连接关系，如上所述，网络切片对应的抽象拓扑的节点是网络功能单元的集合，网络功能单元集合中单个元素与该集合中其他元素或其他集合中元素的连接关系，反映了该抽象拓扑可以提供的处理功能。比如，当AAU集合中任意一个AAU单元通过两条边不交的前传链路连接到DU集合中两个DU单元，则表明对于每个AAU单元都有两个独立DU单元为其提供处理功能，并且对于每个AAU单元与DU单元的连接都有一条备用光路避免故障带来的连接中断，从而该连接关系增加了网络传输的可靠性，当生成请求中的业务类型为超低时延业务时，该项业务对网络传输的时延和可靠性要求较高，从而可以根据该业务类型选取上述的连接关系。当然，实际应用中，处理每项业务都需要各网络功能单元协调配合，因此各网络功能单元连接关系较为复杂，当业务类型为超低时延业务时，除上述连接关系，还需要DU集合中各DU单元的介质访问控制层(MAC)改变传输格式等。

然后，根据每个接入节点传输数据时所使用的无线载波带宽、天线数量，以及流量负载，确定各网络功能单元的处理能力和各网络单元之间的链路能力的配置参数取值，进而根据配置参数取值计算上述处理能力。其中，如表1所示，网络单元处理能力包括上述四种网络功能单元的处理能力，网络单元之间的链路能力包括前传路径、中传路径及回传路径的带宽以及同一网络功能单元集合中各网络功能单元间路径的带宽。

表1

为了更加清楚的表示表1中各网络功能单元的处理能力和各网络单元之间的链路能力计算方法，本发明提出了计算上述处理能力和链路能力的公式，具体计算公式如下：

其中，上述公式中的X表示业务类型，K为比例系数，K的取值与业务类型、网络功能单元类型以及无线接入网络的传输设备有关，利用上述公式进行计算时，首先获取切片生成请求中的B、A、L以及业务类型，然后根据业务类型、网络功能单元类型以及传输设备参数，如无线基站的设置参数确定比例系数K，进而根据上述公式计算各网络功能单元的处理能力和各网络单元之间的链路能力。

进一步的，确定网络切片对应的抽象拓扑的第一约束条件后，为了在后续实际部署网络切片时可以保留第一约束条件中的配置信息，如上述计算出的网络功能单元的处理能力等，本发明实施例通过第二约束条件指定网络切片中各网络功能单元的无线协议特征和功能部署策略。其中，无线协议特征是网络切片在服务不同类型的业务时，为满足业务需求采用的空口控制面协议和空口用户面协议，根据空口协议部署各网络功能单元的连接方式及网络功能单元的功能。

作为一种示例，如图3所示，当网络切片服务于超大容量的增强型移动宽带(eMBB)业务时，网络切片为了满足大容量、大带宽和高传输速率的业务需求，第二约束条件指定网络切片采用支持多载波协作传输的空口协议，并且部署DU单元中的MAC层支持多成员载波处理能力以及CU单元中的分组数据汇聚层支持分叉承载(split bearers)能力等。

在本发明实施例中，可以通过以下方式确定第二约束条件，首先调用与所属的业务类型对应的配置文件，配置文件中包括与业务类型对应的各个网络功能单元之间的连接关系、节点链路能力的配置参数取值，然后根据对应的配置文件确定第二约束条件，由此第二约束条件可以保留第一约束条件中的配置信息，同时根据业务需求指定网络切片采用的无线协议。

其中，节点和链路能力的配置参数包括用于描述各网络功能单元处理能力的参数、节点间链路带宽参数，以及节点间链路距离参数。其中，配置参数可以通过用户发送的切片生成请求中的待生成的网络切片所覆盖的接入节点集合，接入节点集合中包括：多个接入节点标识，每个接入节点标识对应的接入节点在传输数据时所使用的无线载波带宽，天线数量，流量负载确定

由此，根据第一约束条件生成了网络切片对应的抽象拓扑，及其节点和链路资源的分配，并进一步通过第二约束条件指定了部署网络切片时对应的抽象拓扑中的配置信息，从而便于下一步将抽象拓扑映射到物理拓扑中以生成网络切片。

步骤103，通过映射策略将对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成网络切片。

其中，映射策略是将已生成的抽象拓扑的节点和链路映射到物理网络中以生成网络切片的方法。

具体的，首先确定网络切片的物理网络拓扑模型，以及与其对应的物理参数，然后将抽象拓扑中的节点和链路相应的映射到物理拓扑模型中。其中，如图4所示，物理网络拓扑模型包括数据中心节点集合、光网络节点集合，无线接入节点集合，以及各节点之间的链路集合。其中，数据中心节点用于提供无线移动网络的数据访问功能，光网络节点是无线网络的传输节点，无线接入节点是用户接入无线移动网络的节点。物理网络拓扑模型的物理参数包括预设节点的处理能力、预设链路距离和预设链路带宽。

应当理解的是，为了使用户接入无线移动网络时，无线接入节点的射频能力和物理层处理能力能满足该接入节点覆盖范围内所有用户的流量需求，需要为物理网络拓扑的每个接入点分配一个有源天线处理单元。具体的，如图5所示，将抽象拓扑中的AAU单元映射到物理拓扑的无线接入点中。在各节点集合中，与每个接入节点标识对应的接入节点中，配置第一网络功能单元，得到与每个接入节点对应的第一网络功能单元，第一网络功能单元为有源天线处理单元，第一网络单元运行在无线网络接入节点的专用处理器上。

进一步的，根据每个接入节点的流量计算得出对应的分布式处理单元所需要的容量，并基于所需要的容量，结合各网络功能单元的前传链路的连接关系、距离、带宽，确定各分布式处理单元所映射的数据中心节点。作为一种示例，可以根据不同的接入点，各分布式处理单元的可映射数据中心节点确定各分布式处理单元所映射的数据中心节点，其中，数据中心节点和链路能力经由以下公式确定：上述公式中α,β,γ分别表示数据中心剩余处理能力，接入点与数据中心点间的可用带宽，接入点与数据点中心间距三项取值在选择映射数据中心中所占的权重值。表示数据中心的剩余带宽，表示前传链路的长度。由此，计算出各分布式处理单元的数据中心节点和链路能力后，对相应的处理能力进行排序，优先为处理能力最大的分布式处理单元映射数据中心节点。如图6所示，有源天线处理单元1和有源天线处理单元2对应的分布式处理单元被映射到数据中心点1上，有源天线处理单元3对应的分布式处理单元映射到数据中心点2上。然后，在完成各分布式处理单元映射后，触发对应的前传链路映射。图6中，新增实线为映射的前传链路，用于有源天线处理单元到分布式处理单元之间的数据通信。新增虚线为分布式处理单元之间的数据通信链路，属于中传链路的一部分。

更进一步的，根据各分布式处理单元所连接的接入节点的流量，计算得到对应的集中单元所需要的容量，结合各网络功能单元的中传链路的连接关系、距离、带宽，确定各集中式处理单元所映射的数据中心节点。如图7所示，分布式处理单元1对应的集中单元映射到数据中心处理单元2上(该情况属于DU和CU共站部署)。然后在完成各集中式处理单元映射后，完成对应的中传链路映射。图7中，新增实线为映射的中传链路的一部分，用于分布式处理单元到集中式处理单元之间的数据通信。

再进一步的，根据各集中式处理单元所连接的接入节点的流量，计算得到对应的移动边缘服务实体的容量，结合各网络功能单元的回传链路的连接关系、距离、带宽，确定各移动边缘服务实体所映射的数据中心节点，如图8所示，移动边缘服务实体1被映射到数据中心处理单元3上。然后在完成各移动边缘服务实体的映射后，完成对应的回传链路映射。图8中，新增实线为映射的回传链路的一部分，用于集中式处理单元到移动边缘服务实体之间的数据通信。

由此，实现了网络切片的抽象拓扑到物理拓扑的映射，将抽象拓扑中的网络功能单元的配置信息以及链路映射到具体的物理网络中，从而形成网络切片。

综上所述，本发明实施例的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，首先接收网络切片生成请求，然后根据切片生成请求触发采用通用模板生成网络切片对应的抽象拓扑，最后通过映射策略将对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成网络切片。由此，该方法针对具有相同需求的同一类型业务，在接收到同类型业务的需求后，根据业务需求生成模板中的约束条件，进一步根据模板中的约束条件生成网络切片，由此通过通用模板创建的网络切片可以满足同类型业务在带宽、时延及设备连接度等各方面的基本需求，从而避免了为每个单独业务创建网络切片的过程，减少了网络切片的创建数量，优化了网络切片的映射关系，降低了同类型网络切片的创建成本。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种基于模板的5G端到端网络切片生成装置，图9为本发明实施例所提供的一种基于模板的5G端到端网络切片生成装置结构示意图，如图9所示，该基于模板的5G端到端网络切片生成装置包括：接收模块110、生成模块120和映射模块130。

其中，接收模块110，用于接收网络切片生成请求，切片生成请求用于生成网络切片。

其中，切片生成请求中包括待生成的网络切片所属的业务类型，每个接入节点标识对应的接入节点传输数据时所使用的无线载波带宽、天线数量，以及流量负载。

生成模块120，用于根据切片生成请求触发采用通用模板生成网络切片对应的抽象拓扑，抽象拓扑用于描述各网络功能单元之间的连接关系。

具体的，生成模块120采用通用模板，结合第一约束条件和第二约束条件生成网络切片对应的抽象拓扑，其中，第一约束条件用于约束各网络功能单元之间的连接关系，各网络功能单元对应的，描述其处理能力的参数取值，各网络功能单元之间的链路能力的配置参数取值，第二约束条件用于约束网络切片中各网络功能单元的无线协议特征和功能部署策略。

映射模块130，用于通过映射策略将对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成网络切片。

具体的，映射模块130首先确定物理网络拓扑模型，以及与其对应的物理参数，然后在各节点集合中，与每个接入节点标识对应的接入节点中，配置第一网络功能单元，得到与每个接入节点对应的第一网络功能单元，第一网络功能单元为有源天线处理单元，第一网络单元运行在专用处理器上。

进一步的，根据每个接入节点的流量计算得出对应的分布式处理单元所需要的容量，并基于所需要的容量，结合各网络功能单元的前传链路的连接关系、距离、带宽，确定各分布式处理单元所映射的数据中心节点，并在完成各分布式处理单元映射后，触发对对应的前传链路映射。

更进一步的，根据各分布式处理单元所连接的接入节点的流量，计算得到对应的集中单元所需要的容量，结合各网络功能单元的中传链路的连接关系、距离、带宽，确定各集中式处理单元所映射的数据中心节点，并在完成各集中式处理单元映射后，完成对应的中传链路映射。

再进一步的，根据各集中式处理单元所连接的接入节点的流量，计算得到对应的移动边缘服务实体的容量，结合各网络功能单元的回传链路的连接关系、距离、带宽，确定各移动边缘服务实体所映射的数据中心节点，并在完成各移动边缘服务实体的映射后，完成对应的回传链路映射。

需要说明的是，前述对方法实施例的描述，也适用于本发明实施例的装置，其实现原理类似，在此不再赘述。

本发明实施例的基于模板的5G端到端网络切片生成装置，首先接收网络切片生成请求，然后根据切片生成请求触发采用通用模板生成网络切片对应的抽象拓扑，最后通过映射策略将对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成网络切片。由此该装置在接收到同类型业务的需求后，根据业务需求生成模板中的约束条件，进一步根据模板中的约束条件生成网络切片，由此通过通用模板创建的网络切片可以满足同类型业务在带宽、时延及设备连接度等各方面的基本需求，从而避免了为每个单独业务创建网络切片，减少了网络切片的创建数量，降低了同类型网络切片的创建成本。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种电子设备。

图10为本发明一实施例提出的一种电子设备的结构示意图。如图10所示，该电子设备120包括：壳体121、处理器122、存储器123、电路板124和电源电路125，其中，电路板124安置在壳体121围成的空间内部，处理器122和存储器123设置在电路板上；电源电路125，用于为上述电子设备120的各个电路或器件供电；存储器123用于存储可执行程序代码；处理器122通过读取存储器123中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，用于实现如上述实施例所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收网络切片生成请求，所述切片生成请求用于生成网络切片；

根据所述切片生成请求触发采用通用模板生成所述网络切片对应的抽象拓扑，所述抽象拓扑用于描述各网络功能单元之间的连接关系；

通过映射策略将所述对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成所述网络切片。

2.如权利要求1所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，在所述接收网络切片生成请求之前，还包括：

确定5G端到端网络所对应第一层面的网络功能，以及所对应的第二层面的网络功能；

将所确定的各层面的网络功能划分至各对应预设网络功能单元中，并将划分后得到的各对应预设网络功能单元作为所述各网络功能单元；

其中，所述第一层面用于指示所述5G端到端网络中无线移动网络的控制层面，所述第二层面用于指示所述无线移动网络的用户层面。

3.如权利要求1或2所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，所述采用通用模板生成所述网络切片对应的抽象拓扑，包括：

采用所述通用模板，结合第一约束条件和第二约束条件生成所述网络切片对应的抽象拓扑，其中，所述第一约束条件用于约束所述各网络功能单元之间的连接关系，所述各网络功能单元对应的，描述其处理能力的参数取值，所述各网络功能单元之间的链路能力的配置参数取值，所述第二约束条件用于约束所述网络切片中各网络功能单元的无线协议特征和功能部署策略。

4.如权利要求3所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，所述切片生成请求中包括：待生成的网络切片所属的业务类型，每个接入节点标识对应的接入节点传输数据时所使用的无线载波带宽、天线数量，以及流量负载。

5.如权利要求4所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，通过以下方式确定所述第一约束条件：

根据所述所属的业务类型确定所述各网络功能单元之间的连接关系，根据每个接入节点传输数据时所使用的无线载波带宽、天线数量，以及流量负载，确定所述各网络功能单元的处理能力和各网络单元之间的链路能力的配置参数取值。

6.如权利要求4所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，通过以下方式确定所述第二约束条件：

调用与所述所属的业务类型对应的配置文件，所述配置文件中包括：与所述业务类型对应的各个网络功能单元之间的连接关系、节点链路能力的配置参数取值；

根据所述对应的配置文件确定所述第二约束条件。

7.如权利要求6所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，所述节点链路能力的配置参数包括：用于描述各网络功能单元处理能力的参数、节点间链路带宽参数，以及节点间链路距离参数。

8.如权利要求1-7任一项所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，所述多个网络功能单元包括：有源天线处理单元、分布式处理单元、集中单元，以及移动边缘服务实体，所述节点间链路包括：连接所述有源天线处理单元和所述分布式处理单元的前传链路、连接所述分布式处理单元和所述集中单元之间以及连接所述不同的分布式处理单元之间的中传链路、连接所述集中单元和所述移动边缘服务实体之间以及连接所述不同的集中单元之间的回传链路。

9.如权利要求7所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，所述切片生成请求中还包括：待生成的网络切片所覆盖的接入节点集合，所述接入节点集合中包括：多个接入节点标识，每个接入节点标识对应的接入节点在传输数据时所使用的无线载波带宽，天线数量，流量负载。

10.如权利要求7所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，所述通过映射策略将所述对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成所述网络切片，包括：

确定物理网络拓扑模型，以及与其对应的物理参数，所述物理网络拓扑模型包括：数据中心节点集合、光网络节点集合，无线接入节点集合，以及各节点之间的链路集合，所述对应的物理参数包括：预设节点的处理能力、预设链路距离和预设链路带宽；

在各所述节点集合中，与每个接入节点标识对应的接入节点中，配置第一网络功能单元，得到与每个接入节点对应的第一网络功能单元，所述第一网络功能单元为有源天线处理单元，第一网络单元运行在专用处理器上；

根据每个接入节点的流量计算得出对应的分布式处理单元所需要的容量，并基于所述所需要的容量，结合各网络功能单元的前传链路的连接关系、距离、带宽，确定各分布式处理单元所映射的数据中心节点，并在完成所述各分布式处理单元映射后，触发对对应的前传链路映射；

根据各分布式处理单元所连接的接入节点的流量，计算得到对应的集中单元所需要的容量，结合各网络功能单元的中传链路的连接关系、距离、带宽，确定各集中式处理单元所映射的数据中心节点，并在完成所述各集中式处理单元映射后，完成对应的中传链路映射；

根据各集中式处理单元所连接的接入节点的流量，计算得到对应的移动边缘服务实体的容量，结合各网络功能单元的回传链路的连接关系、距离、带宽，确定各移动边缘服务实体所映射的数据中心节点，并在完成所述各移动边缘服务实体的映射后，完成对应的回传链路映射。

11.如权利要求10所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法，其特征在于，还包括：

根据数据中心节点和链路能力确定所述所映射的数据中心节点，其中，所述数据中心节点和链路能力经由以下参数选定：描述数据中心剩余处理能力的参数、前传链路的长度、剩余带宽，以及数据中心与相邻的接入节点所连接网络功能单元之间的链路距离和带宽。

12.一种基于模板的5G端到端网络切片生成装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收网络切片生成请求，所述切片生成请求用于生成网络切片；

生成模块，用于根据所述切片生成请求触发采用通用模板生成所述网络切片对应的抽象拓扑，所述抽象拓扑用于描述各网络功能单元之间的连接关系；

映射模块，用于通过映射策略将所述对应的抽象拓扑映射至物理拓扑中，以生成所述网络切片。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；

其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如权利要求1-11中任一所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法。

14.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-11中任一所述的基于模板的5G端到端网络切片生成方法。