CN109076448A - 用于选择网络切片和服务的方法和装置 - Google Patents

Abstract

方法和装置可以包括向网络功能提供多维描述符。该方法还可以包括访问网络切片。基于多维描述符来选择网络切片。该方法还可以包括访问网络切片的组件。基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

Description

用于选择网络切片和服务的方法和装置

技术领域

本发明的某些实施例可以涉及选择网络切片和服务。

背景技术

长期演进（LTE）是用于无线通信的标准，其设法通过使用新的调制/信号处理技术来为无线通信提供改进的速度和容量。该标准由第三代合作伙伴计划（3GPP）提出，并且基于先前的网络技术。自其成立以来，LTE已经广泛部署在涉及数据的通信的各种各样的上下文中。

发明内容

根据第一实施例，一种方法可以包括由用户设备向网络功能提供多维描述符。该方法还可以包括访问网络切片，其中基于多维描述符来选择网络切片。该方法还可以包括访问网络切片的组件。基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

在第一实施例的方法中，网络功能包括无线电接入网络功能。

在第一实施例的方法中，访问网络切片包括访问基于由用户设备提供的选择参数而选择的网络切片。

在第一实施例的方法中，用户设备请求需要会话连续性的服务、需要高效用户平面路径的服务和需要按需会话的服务中的至少一个。

根据第二实施例，一种装置可以包括至少一个处理器。该装置还可以包括包含计算机程序代码的至少一个存储器。至少一个存储器和计算机程序代码可以与至少一个处理器一起配置成使装置至少向网络功能提供多维描述符。还可以使该装置访问网络切片。基于多维描述符来选择网络切片。还可以使该装置访问网络切片的组件。基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

在第二实施例的装置中，网络功能包括无线电接入网络功能。

在第二实施例的装置中，访问网络切片包括访问基于由装置提供的选择参数而选择的网络切片。

在第二实施例的装置中，装置请求需要会话连续性的服务、需要高效用户平面路径的服务和需要按需会话的服务中的至少一个。

根据第三实施例，计算机程序产品可以体现在非暂时性计算机可读介质上。计算机程序产品被配置成控制处理器执行根据第一实施例的方法。

根据第四实施例，一种方法可以包括由网络节点从用户设备接收多维描述符。该方法还可以包括为用户设备选择网络切片。基于多维描述符来选择网络切片。该方法还可以包括为用户设备选择网络切片的组件。基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

在第四实施例的方法中，网络节点包括无线电接入网络节点或网络功能。

在第四实施例的方法中，选择网络切片包括选择基于由用户设备提供的选择参数而选择的网络切片。

在第四实施例的方法中，用户设备请求需要会话连续性的服务、需要高效用户平面路径的服务和需要按需会话的服务中的至少一个。

根据第五实施例，一种装置可以包括至少一个处理器。该装置还可以包括包含计算机程序代码的至少一个存储器。至少一个存储器和计算机程序代码可以与至少一个处理器一起配置成使装置至少从用户设备接收多维描述符。还可以使该装置为用户设备选择网络切片，其中基于多维描述符来选择网络切片。还可以使该装置为用户设备选择网络切片的组件。基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

在第五实施例的装置中，该装置可以包括无线电接入网络节点或网络功能。

在第五实施例的装置中，选择网络切片可以包括选择基于由用户设备提供的选择参数而选择的网络切片。

在第五实施例的装置中，用户设备请求需要会话连续性的服务、需要高效用户平面路径的服务和需要按需会话的服务中的至少一个。

根据第六实施例，计算机程序产品可以体现在非暂时性计算机可读介质上，计算机程序产品被配置成控制处理器执行根据第四实施例的方法。

附图说明

为了正确理解本发明，应参考附图，其中：

图1图示了根据某些实施例的执行多维网络切片选择。

图2图示了根据本发明的某些实施例的方法的流程图。

图3图示了根据本发明的某些实施例的方法的流程图。

图4图示了根据本发明的某些实施例的装置。

图5图示了根据本发明的某些实施例的另一装置。

图6图示了根据本发明的某些实施例的另一装置。

具体实施方式

本发明的某些实施例可以涉及选择网络切片和服务。第五代（5G）是新一代的无线电系统和网络架构。5G交付了超鲁棒并且特征在于低延时的超高阶的（extreme）宽带连接性。5G还交付了用于物联网（IoT）的大规模机器到机器连接性，以便使得能够实现可编程世界。提供这样的连接性可能会改变我们的个人生活、经济和社会。

明确定义了5G的特征和对应的技术要求。业界已广泛采用5G的以下使用类别：

1. 一个使用类别涉及实现大规模宽带，其每秒按需交付数千兆字节的带宽数据（千兆字节带宽数据的交付可能发生在上行链路和/或下行链路中）；

2. 另一个使用类别涉及实现关键的机器类型通信（具有极低的端到端延时），其提供立即和同步的眼手反馈。这种眼手反馈可以使得能够实现机器人和汽车的远程控制；

3. 另一个使用类别涉及实现大规模机器类型通信，其可能连接数十亿个传感器和机器。

4G技术和5G技术之间的一个区别涉及与4G网络支持的用例相比的5G网络支持的用例的多样性。4G网络主要是针对交付高速移动宽带通信的单个用例而设计的。

5G可以带来新的无线电接入技术系列。通过为多种无线电技术（诸如蜂窝、Wi-Fi和/或固定无线电链路技术）提供公共核心，5G的架构可以扩展到多个维度。5G的架构还可以为多种服务（诸如物联网（IoT）、移动宽带和/或低延时-高可靠性）提供公共核心。5G的架构还可以为多个网络和服务运营商提供公共核心。

SA2同意针对网络切片的以下要求：

“网络切片使得运营商能够创建定制成为不同市场场景提供优化解决方案的网络，其例如在功能、性能和隔离的方面中需要不同的要求。

针对该关键问题的解决方案将研究：

- 3GPP范围内的功能和能力，其使得下一代系统能够支持TR 22.864 [a]和标准阶段1规范（如果可用）中定义的网络切片和网络切片漫游要求，包括但不限于：

- 如何实现网络切片实例之间的隔离/分离以及将需要什么级别和类型的隔离/分离；

- 特定网络切片实例中可以包括哪些网络功能，以及哪些网络功能独立于网络切片；

- 用于为UE选择特定网络切片的（多个）过程；”

3GPP已经规定了用于核心网络的选择的解决方案。例如，3GPP版本12使用低优先级基于指示符的选择解决方案。3GPP版本13使用朝向专用核心网络（DECOR）的UE重定向和eDECOR。然而，所有这些方法通常仅提供基于演进分组核心架构（即，包含特定移动性管理实体（MME）和/或服务网关/PDN网关（SGW/PGW）的架构）来选择特定专用核心网络的方式。

3GPP版本12和版本13的方法没有提供在具有不同底层架构的专用网络之间进行选择的机制，也不提供在具有不同底层架构的专用网络之间进行选择的灵活性。版本12和版本13的方法也没有提供确定特定功能组件是否需要包括在专用网络中的机制。在未来，可以设想功能架构的重大改变：

1. 一个改变是，与具有MME、S-GW/P-GW和策略和计费规则功能（PCRF）的EPC的当前粒度相比，网络功能的粒度可以精细得多。

2. 另一个改变是可能存在从产品特定的应用架构向分层和模块化的服务架构中的移动。

3. 另一个改变是，可能存在从预先封装和固定的产品（和程序）向具有共享产品组件的微服务架构的移动。该改变可能使得能够实现X组件版本/年份，并且可以使得能够实现产品的连续交付。

考虑到上文，在某些实施例的情况下，网络可能能够选择正确的网络切片。网络还可能能够在网络切片内为用户设备（UE）选择正确的功能组件。目前，3GPP提供了将UE引向到正确的专用核心网络的解决方案。然而，3GPP不帮助确定哪个（哪些）网络功能对于什么服务是必需的，因为3GPP目前不提供运营商网络中的微服务。微服务的提供可以是LTE专用核心网络和根据5G执行切片的网络之间的区别之一。

本发明的某些实施例针对多维描述符。例如，多维描述符可以是应用描述符和/或服务描述符。可以在UE中配置多维描述符，并且可以将其报告给网络。多维描述符可以使得能够实现特定网络切片的寻址/访问和/或可以使得能够实现特定网络切片的特定组件的寻址/访问。多维描述符使得能够实现多维选择方案，其中可以选择支持相同或类似应用的不同类型/风格的网络切片。

以下描述了为什么多维描述符可能是必需的，并且以下说明了可以如何使用多维描述符：

a. 在一个示例中，移动宽带UE可以请求需要针对特定应用的会话连续性的服务。在这种情况下，网络可以选择支持无缝移动性、支持会话管理（以维护承载）、以及支持其他相关功能（诸如策略控制和安全性）所必需的功能实体。

b. 在另一示例中，固定的IoT UE可以请求需要针对特定应用的按需会话的服务。在这种情况下，网络可以选择支持按需会话所必需的功能实体。网络还可以选择提供基本移动性或不提供移动性的功能实体。

c. 在另一示例中，关键机器时间通信（MTC）UE可以请求需要针对特定应用的高效用户平面路径管理的服务。在这种情况下，网络可以选择支持低延时用户平面路径所必需的并且同时由于UE移动性而根据需要提供对路由优化的支持的功能实体。

在某些实施例的情况下，将多维描述符用于网络切片可以描述如下：

如果多维描述符具有一个维度（其中<dim>=1），则针对每个网络切片类型可能仅存在一个实现。

如果多维描述符具有两个维度（其中<dim>=2），则可以并行地存在针对不同网络切片类型的若干实现。对于每个网络切片类型，可能存在多于一个实现。例如，每个网络切片类型可以具有不同的实现以区分不同的用户（例如，以在“白金”用户、“黄金”用户和“白银”用户之间进行区分）。通过针对每个网络切片类型具有不同的实现，每个实现可以具有对应的一组服务和应用。例如，可以例如基于服务质量（QoS）或安全性特性来彼此区分不同的实现。

如果多维描述符具有三个维度（其中<dim>=3），则针对每种服务类型可能存在若干切片（诸如“白金”、“黄金”和“白银”切片）。例如，可以将切片分配给不同的竖直对等客户，使得不同的维度可以反映需要特定网络功能的“服务类型”、用于允许奖励区分的不同服务质量的“QoS类型”、和/或分配给内部使用或对等客户的“对等类型”。

如果多维描述符具有四个维度（其中<dim>=4），则每个对等客户可以例如与一个运营商一起运行若干相同的QoS服务类型切片，以使不同的用户组保持分离。例如，医院组可以为外科医生使用“白金”智能电话切片，并且为紧急个人使用“白金”智能电话切片。医院组可以为所有其他用户使用“黄金”智能电话切片。

此外，运行特定应用的UE可以在其生命周期期间改变UE的要求。随着要求的改变，给定网络切片内的功能组件能够在切片被创建时考虑不同的要求可能是有益的。能够考虑不同要求的给定切片使得能够在已经存在的网络切片内选择正确的功能组件，而不是必须在对正在进行的服务的要求改变时创建新的网络切片。

本发明的某些实施例可以针对在网络切片框架内选择网络切片。某些实施例可以确保运行特定应用的UE被引向到适当的切片。另外，应考虑UE在任何时间需要的服务类型，因为未来的架构应使得能够敏捷地交付微服务。在敏捷地交付微服务时，即使在某类用例中，也可以区分一组小服务。因此，选择原则应使得能够选择适当的功能来交付特定服务，即使在为特定用例设计的一类功能中。

总之，某些实施例的选择标准应使得能够为特定应用选择适当的网络切片。选择标准还应使得能够在任何时间为UE所请求的特定服务选择网络切片内的正确功能组件。例如，不同的网络切片可以使用具有完全不同的功能组件的不同（3GPP或非3GPP兼容的）架构。

图1图示了根据某些实施例的执行多维网络切片选择。图1图示了在UE中运行的应用可以映射到特定切片，并且服务描述符可以将UE映射到提供UE所请求的服务所必需的功能集。服务描述符可以是UE提供的2个参数中的一个。在图1的示例中，UE提供A1，并且在这种情况下，服务描述符映射到1。

服务描述符可以是数据记录，其可以是由移动网络（运营商）分配给用户的设备的位或字节的数量。所述服务描述符可以与（5G网络）服务相关，其包括例如微服务类型、QoS信息、移动性信息和/或还包括向所述服务与之关联的第三方服务提供商的指示，并且还可以包括将允许移动网络（运营商）分别进行针对网络资源或网络切片的特定关联的进一步的信息。

在一个设备用于经由移动网络访问不同（5G）服务的情况下或者在一个设备正在使用（5G）服务的不同QoS风格的情况下，或者在设备通过移动网络附接到不同服务提供商的（5G）服务的情况下，可以存在分配给设备的多于一个服务描述符。

服务描述符可以存储在UE（用户设备）中。服务描述符可以由移动网络（运营商）分配：在首次附接到网络时、通过预置和后置（例如，作为OAM的部分）、在SIM卡和/或UE的一些部分的制造期间、和/或在服务或设备或SIM卡的生命周期期间的任何时间。

在设备中，服务可以链接到服务描述符：作为移动网络（运营商）的分配过程的部分、作为第三方服务提供商的分配过程的部分、和/或由用户手动地。

在服务激活（例如，用户访问服务）时，可以将相关联的服务描述符从设备传送到网络：作为例如认证或授权过程的部分自动地、和/或按网络需求。

服务描述符内容和结构可能仅与移动网络相关，移动设备可以可能不具有关于服务描述符的值的任何知识。然而，设备及其软件可能必须处理服务或服务激活和必须在服务激活/使用时被传送到网络的对应服务描述符的正确关联。

执行映射的机制可以称为多维选择机制。参考图1，MM1、MM2、PC2、SM3等表示网络功能模块。在每个功能模块内，它们可以支持不同的要求。例如，MM1支持一组特定的移动性管理功能，而MM2支持不同组。SelParam=A1表示UE向网络发送的多维描述符。

为了使得能够实现该多维选择机制，在某些实施例的情况下，UE可以提供多维描述符（诸如，应用描述符和/或服务描述符）。该多维描述符可以用于选择适当的网络切片。该多维描述符还可以用于在该所选的切片内选择适当的网络功能。基于多维描述符的切片和切片组件的选择可以由网络中的中央实体执行，或者由分布式各种功能组件执行。可以逐步地执行选择（例如，其中组件X选择组件Y，并且其中组件Y选择组件Z等等）。

参考图1，示出了以下示例：（1）移动宽带UE-1可以请求需要针对特定应用的会话连续性的服务，（2）关键MTC UE-2可以请求需要针对特定应用的高效用户平面路径的服务，和/或（3）固定IoT UE-3可以请求需要针对特定应用的按需会话的服务。

在某些实施例的情况下，优选地基于多维描述符在无线电接入网络（RAN）中执行网络切片的选择。基于所提供的选择器的切片组件的选择可以在RAN中或在核心网络中执行。切片组件的选择可以由网络中的中央实体或者由已经是网络切片的部分的各种功能组件执行。切片及其组件的选择可以是可能不通过由UE使用的新引入的描述符直接确定的网络资源的选择。

作为代替，在某些实施例的情况下，可以在网络中执行向切片和组件选择的基于策略的转换。

UE的多维描述符可以是应用要求的表示。一些部分（比如UE设备类型）可以用于切片选择。描述特定要求的其他部分（比如用于移动性/服务连续性的上述特性）可以用于组件选择。切片内的业务逻辑和策略（以及当前资源利用率）可以决定最终选择哪些组件。例如，即使在多维描述符内表达的服务要求可能不需要具有IP地址保留的服务连续性，网络也可以决定并提供支持服务连续性的移动性管理器（MM）模块。网络可以基于可用（但未利用）的资源来决定和提供MM模块，或者因为内部分析暗示该分配将有助于整体信令减少或由于其他原因。

某些实施例为运营商提供了以灵活方式选择正确的网络切片和功能组件的能力。例如，不同的网络切片可以使用具有完全不同的功能组件的不同（3GPP或非3GPP兼容的）架构。

在某些实施例的情况下，运行特定应用（并且使用例如超高阶的移动宽带（Extreme Mobile Broadband，eMBB）切片）的UE的要求可以在其生命周期期间改变。随着要求的改变，给定切片内的功能组件在切片被创建时考虑不同的要求可能是有益的。这使得能够在已经存在的网络切片内选择正确的功能组件，而不是需要在要求改变时创建新的网络切片。另外，当在UE上运行的应用（被引向到该切片）的要求改变时，这使得能够在切片内添加/移除功能组件。

图2图示了根据本发明的某些实施例的方法的流程图。图2中所示的方法包括在210处由用户设备向网络功能提供多维描述符。该方法还可以包括在220处访问网络切片。基于多维描述符来选择网络切片。该方法还可以包括在230处访问网络切片的组件。基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

图3图示了根据本发明的某些实施例的方法的流程图。图3中所示的方法包括在310处由网络节点从用户设备接收多维描述符。该方法还可以包括在320处为用户设备选择网络切片。基于多维描述符来选择网络切片。该方法还可以包括在330处为用户设备选择网络切片的组件。基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

图4图示了根据另一实施例的装置10。在实施例中，装置10可以是例如网络节点（诸如RAN）。在另一实施例中，装置10可以是用户设备。

装置10包括用于处理信息和执行指令或操作的处理器22。处理器22可以是任何类型的通用或专用处理器。虽然图4中示出了单个处理器22，但是根据其他实施例可以利用多个处理器。实际上，处理器22可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器（“DSP”）、现场可编程门阵列（“FPGA”）、专用集成电路（“ASIC”）和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个，作为示例。

装置10还包括耦合到处理器22的存储器14，用于存储可以由处理器22执行的信息和指令。存储器14可以是一个或多个存储器，并且可以属于适合于本地应用环境的任何类型，并且可以使用任何合适的易失性或非易失性数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。例如，存储器14可以包括随机存取存储器（“RAM”）、只读存储器（“ROM”）、静态存储器（诸如磁盘或光盘）或任何其他类型的非暂时性机器或计算机可读介质的任何组合。存储在存储器14中的指令可以包括程序指令或计算机程序代码，其在由处理器22执行时使得装置10能够执行如本文所述的任务。

装置10还可以包括一个或多个天线（未示出），用于向装置10发送信号和/或数据以及从装置10接收信号和/或数据。装置10还可以包括收发器28，其将信息调制到载波波形上以供（多个）天线发送并且解调经由（多个）天线接收到的信息以供装置10的其他元件进一步处理。在其他实施例中，收发器28可以能够直接发送和接收信号或数据。

处理器22可以执行与装置10的操作相关联的功能，包括但不限于天线增益/相位参数的预编码、形成通信消息的各个位的编码和解码、信息的格式化、以及装置10的整体控制，包括与通信资源的管理相关的过程。

在实施例中，存储器14存储在由处理器22执行时提供功能的软件模块。模块可以包括为装置10提供操作系统功能的操作系统15。存储器还可以存储诸如应用或程序的一个或多个功能模块18来为装置10提供附加功能。装置10的组件可以用硬件实现，或者作为硬件和软件的任何合适的组合实现。

在一个实施例中，装置10可以被配置成向网络功能提供多维描述符。装置10还可以被配置成访问网络切片，其中基于多维描述符来选择网络切片。装置10还可以被配置成访问网络切片的组件，其中基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

在另一实施例中，装置10可以被配置成从用户设备接收多维描述符。装置10还可以被配置成为用户设备选择网络切片。基于多维描述符来选择网络切片。装置10还可以被配置成为用户设备选择网络切片的组件，其中基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

图5图示了根据本发明的某些实施例的另一装置。例如，装置500可以是用户设备。装置500可以包括向网络功能提供多维描述符的提供单元510。装置500还可以包括访问网络切片的第一访问单元520。基于多维描述符来选择网络切片。装置500还可以包括访问网络切片的组件的第二访问单元530，其中基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

图6图示了根据本发明的某些实施例的另一装置。例如，装置600可以是网络节点。装置600可以包括从用户设备接收多维描述符的接收单元610。装置600还可以包括为用户设备选择网络切片的第一选择单元620，其中基于多维描述符选择网络切片。装置600还可以包括为用户设备选择网络切片的组件的第二选择单元630，其中基于多维描述符选择网络切片的一个或多个网络功能。

可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合所描述的本发明的特征、优点和特性。相关领域的技术人员将认识到，可以在没有特定实施例的特定特征或优点中的一个或多个的情况下实践本发明。在其他情况下，在某些实施例中可以认识到附加的特征和优点，这些特征和优点可能不存在于本发明的所有实施例中。本领域普通技术人员将容易理解，如上所讨论的本发明可以利用采用不同次序的步骤和/或利用采用与所公开的配置不同的配置的硬件元件来实践。因此，尽管已经基于这些优选实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，某些修改、变化和替代构造将是显而易见的，同时保持在本发明的精神和范围内。

Claims (18)

1.一种方法，包括：

由用户设备向网络功能提供多维描述符；

访问网络切片，其中基于多维描述符来选择网络切片；以及

访问网络切片的组件，其中基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络功能包括无线电接入网络功能。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，访问网络切片包括访问基于由用户设备提供的选择参数而选择的网络切片。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用户设备请求需要会话连续性的服务、需要高效用户平面路径的服务和需要按需会话的服务中的至少一个。

5.一种装置，包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，包括计算机程序代码，

所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起配置成使所述装置至少：

向网络功能提供多维描述符；

访问网络切片，其中基于多维描述符来选择网络切片；以及

访问网络切片的组件，其中基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述网络功能包括无线电接入网络功能。

7.根据权利要求5所述的装置，其中，访问网络切片包括访问基于由所述装置提供的选择参数而选择的网络切片。

8.根据权利要求5所述的装置，其中，所述装置请求需要会话连续性的服务、需要高效用户平面路径的服务和需要按需会话的服务中的至少一个。

9.一种计算机程序产品，体现在非暂时性计算机可读介质上，所述计算机程序产品被配置成控制处理器执行根据权利要求1所述的方法。

10.一种方法，包括：

由网络节点从用户设备接收多维描述符；

为用户设备选择网络切片，其中，基于多维描述符来选择网络切片；以及

为用户设备选择网络切片的组件，其中，基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述网络节点包括无线电接入网络节点或网络功能。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，选择网络切片包括选择基于由用户设备提供的选择参数而选择的网络切片。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述用户设备请求需要会话连续性的服务、需要高效用户平面路径的服务和需要按需会话的服务中的至少一个。

14.一种装置，包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，包括计算机程序代码，

所述至少一个存储器和所述计算机程序代码与所述至少一个处理器一起配置成使所述装置至少：

从用户设备接收多维描述符；

为用户设备选择网络切片，其中基于多维描述符来选择网络切片；以及

为用户设备选择网络切片的组件，其中基于多维描述符来选择网络切片的一个或多个网络功能。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述装置包括无线电接入网络节点或网络功能。

16.根据权利要求14所述的装置，其中，选择网络切片包括选择基于由用户设备提供的选择参数而选择的网络切片。

17.根据权利要求14所述的装置，其中，所述用户设备请求需要会话连续性的服务、需要高效用户平面路径的服务和需要按需会话的服务中的至少一个。

18.一种计算机程序产品，体现在非暂时性计算机可读介质上，所述计算机程序产品被配置成控制处理器执行根据权利要求10所述的方法。