CN109219020A - 一种网络切片方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络切片方法及系统，该方法包括：基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景；确定与所述应用场景对应的切片特征；匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型；基于所述切片策略和所述切片模型，对所述网络服务需求进行响应，实现网络切片。在本发明中可以基于多接入网络边缘计算使得网络切片系统能够基于意图按需定制不同应用分片网络，支持不同应用场景的自主驱动，自动满足不同业务场景下的网络切片需求。

Description

一种网络切片方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种网络切片方法及系统。

背景技术

按需定制的未来开放网络对5G网络提出了更加灵活、高质量网络服务的需求，而这些灵活、高质量网络服务的需求显然无法通过固定的网络架构来保证，因此以业务需求为中心5G网络需具备按需定制虚拟化切片的能力，使得每个网络切片能够适应不同的需求，以提供合理的网络控制和高效的资源利用。

在现有技术中，需要根据业务需求信息，通过人工理解并创建网络切片系统实现网络切片。由于不同的用户的应用场景和网络服务需求不同会使得网络切片规则和模型不同，这就使得网络切片系统的专用性较强，灵活性和扩展性不够，无法自适应不同的应用场景和用户业务需求。

发明内容

针对于上述问题，本发明提供一种网络切片方法及系统，基于多接入边缘计算使得网络切片系统能够基于意图按需定制不同应用场景的虚拟分片网络，支持不同应用场景的自主驱动，自动满足不同业务场景下的网络切片需求。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种网络切片方法，该方法包括：

基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景；

确定与所述应用场景对应的切片特征；

匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型；

基于所述切片策略和所述切片模型，对所述网络服务需求进行响应，实现网络切片。

可选地，在所述匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型之后，该方法还包括：

按照所述切片模型生成应用接口，使得通过所述应用接口与网络服务进行对接，其中，所述网络服务包括核心网切片服务、多接入边缘计算切片服务、平台服务、应用服务。

可选地，所述基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景，包括：

基于多接入网络边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，获得目标数据，其中，所述目标数据包括应用服务需求特征、应用场景特征、协作方支持特征、多接入网络边缘计算与核心网交互状态特征；

对所述目标数据进行分析，获得满足业需求的应用场景。

可选地，所述匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型，包括：

判断网络切片服务中是否存在与所述切片特征对应的切片策略和切片模型，如果是，则调用所述切片策略和切片模型；

如果否，则根据所述切片特征创建切片策略和切片模型。

可选地，所述根据所述切片特征创建切片策略和切片模型，包括：

根据所述切片特征，对网络切片服务中的切片策略进行优化和组合，获得目标切片策略；

根据所述目标切片策略，创建获得目标切片模型。

可选地，当根据所述目标切片策略，创建获得目标切片模型后，该方法还包括：

根据所述创建获得的目标切片模型，生成指示指令；

执行所述指示指令，使得多接入边缘计算编排器和核心网编排器进行网络切片编排。

可选地，当调用所述切片策略和切片模型时，该方法还包括：

生成与所述应用场景相匹配的驱动指令；

执行所述驱动指令，使得所述切片模型进行网络切片配置和管理。

可选地，所述应用接口包括：

多接入边缘计算切片服务接口、核心网切片服务接口、编排器接口、公共切片服务接口和应用场景接口中的一个或多个。

一种网络切片系统，该方法包括：

场景确定单元，用于基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景；

切片特征确定单元，用于确定与所述应用场景对应的切片特征；

匹配单元，用于匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型；

网络切片单元，用于基于所述切片策略和所述切片模型，对所述网络服务需求进行响应，实现网络切片。

可选地，该系统还包括：

接口生成单元按照所述切片模型生成应用接口，使得通过所述应用接口与网络服务进行对接，其中，所述网络服务包括核心网切片服务、多接入边缘计算切片服务、平台服务、应用服务。

相较于现有技术，本发明提供了一种网络切片方法及系统，基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景，然后确定与该应用场景对应的切片特征，可以基于该切片特征主动匹配切片策略和模型，并驱动该策略和模型进行网络切片，在本发明中可以基于多接入网络边缘计算使得网络切片系统能够基于意图按需定制不同应用分片网络，支持不同应用场景的自主驱动，自动满足不同业务场景下的网络切片需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供了一种网络切片方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种匹配切片策略和模型的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于MEC的网络切片示意图；

图4为本发明实施例提供了另一种网络切片方法的流程示意图；

图5为本发明实施例中提供了一种协同系统的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种切片系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

为了能够更清晰的表述本发明的实施方案，现将本发明利用到的名词进行解释说明。

网络切片：网络切片是2020年即将商用的5G网络的关键特征之一。运营商为了满足不同商业应用场景需求，通过NFV(Network Function Virtualization，网络功能虚拟化)技术，构建多个端到端的虚拟子网络(即切片)按照需求灵活提供一种或多种网络服务。不同的网络切片实现逻辑隔离，每个切片的拥塞、过载、配置的调整不影响其他切片。不同切片中的网络功能在相同的位置共享相同的软硬件平台。

多接入边缘计算(Multi-Access Edge Computing，MEC)：通过将计算/存储能力与业务服务能力向网络边缘迁移，使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分布式部署，一定程度解决了5G网络高容量、低功耗大连接，以及低时延高可靠等技术场景的业务需求。同时MEC通过充分挖掘移动网络数据和信息，能够实现移动网络上下文信息的感知和分析并开放给第三方业务应用，有效提升了移动网络的智能化水平，促进网络和业务的深度融合。

在本发明实施例中提供了一种网络方法，参见图1，该方法可以包括以下步骤：

S101、基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景。

由于多接入边缘计算(MEC)将业务平台下沉到网络边缘，可以为用户或企业就近提供业务计算和数据缓存能力，在本发明实施例中通过MEC对用户的网络服务需求进行捕获、理解和分析，从而根据捕获的信息确定满足业务需求的应用场景。其中，用户可以表征单个用户也可以表征企业。

具体的，基于MEC确定业务场景包括：

基于多接入网络边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，获得目标数据；

其中，所述目标数据包括应用服务需求特征、应用场景特征、协作方支持特征、多接入网络边缘计算与核心网交互状态特征；

对所述目标数据进行分析，获得满足业务需求的应用场景。

S102、确定与所述应用场景对应的切片特征。

网络切片的本质是将运营商的物理网络划分为多个虚拟网络，以灵活的应对不同的网络应用场景和业务需求。由于不同的业务需求的应用场景对网络性能的需求是不一样的，例如，智慧医疗应用场景和智能工业控制应用场景会有不同的服务需求，可以体现在时延、带宽、大连接、安全性和可靠性等方面。所以在确定了用户的业务需求和应用场景后，需要确定与该应用场景对应的切片特征、模型，这些切片特征、模型用来为后续的按需定制自适应网络切片提供依据。

S103、匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型。

参见图2为本发明实施例提供的一种匹配切片策略和模型的方法，包括：

S201、判断网络切片服务中是否存在与所述切片特征对应的切片策略和切片模型，如果是，则执行S202，如果否，则执行S203；

S202、调用所述切片策略和切片模型；

S203、根据所述切片特征创建切片策略和切片模型。

具体的，在对业务应用场景进行确定后，根据与业务应用场景对应的切片特征确定切片策略和切片模型时，对于已有的业务应用场景则若之前进行过网络切片，会存在现有的切片策略和切片模型，即直接调用即可，实现了能够自动匹配选择相适应的交互的切片规则、策略和模型等。若该业务场景没有对应的切片策略和切片模型，则会根据切片特征建立新的业务应用场景对应的切片策略和切片模型，即实现了通过业务场景对切片策略和模型的自主驱动和自动创建的过程。

S104、基于所述切片策略和所述切片模型，对所述网络服务需求进行响应，实现网络切片。

其中，切片策略表征该业务应用场景下的切片特征、切片规则等，例如，网络切片的容量，假设网络切片的容量不小于100G才可满足用户的业务需求正常运行，则此时的切片策略中会将需要创建的切片容量定义为大于100G。

切片模型表征网络切片架构，网络切片架构主要包括切片管理和切片选择。切片管理功能有机串联商务运营、虚拟化资源平台和网关系统，为不同切片需求方(包括但不限于垂直行业用户、虚拟运营商、商业用户)提供安全隔离、高度自控的专用逻辑网络。切片管理生命周期包括：

设计阶段，利用切片管理功能提供的模版和编辑工具，设定切片的相关参数，包括网络拓扑、功能组件、交互协议、性能指标和硬件要求等。

编排阶段，将切片描述文件发送到NFV，实现切片的实例化，并通过与切片之间的接口下发网元功能配置，发起连通性测试，最终完成切片向运行态的迁移。

运行阶段，在运行态下，切片所有者可通过切片管理功能对切片进行实时监控和动态5G网络代表性服务功能维护，主要包括资源的动态伸缩，切片功能的增加、删除和更新，以及告警故障处理等。

切片选择功能实现用户终端与网络切片间的接入映射。切片选择功能综合业务签约和功能特性等多种因素，为用户终端提供合适的切片接入选择。用户终端可以分别接入不同切片，也可以同时接入多个切片。其中，用户接入多切片的场景形成两种切片架构，包括：

独立架构，不同切片在逻辑资源和逻辑功能上完全隔离，只在物理资源上共享，每个切片包含完整的控制面和用户面功能。

共享架构，在多个切片共享部分网络功能，对移动性管理等终端粒度的控制面功能进行共享，而业务粒度的控制和转发功能则为各切片的独立功能，可实现特定服务。

本发明提供了一种网络切片方法，基于多接入边缘计算对业务需求进行捕获，确定应用场景，然后确定与用户的业务场景对应的切片特征，可以基于该切片特征主动匹配切片策略和模型，并驱动该策略和模型进行网络切片，在本发明中可以基于多接入网络边缘计算使得网络切片系统能够基于意图按需定制不同应用分片网络，支持不同应用场景的自主驱动，自动满足不同业务场景下的网络切片需求。

参见图3，为本发明实施例提供的一种基于MEC的网络切片示意图。当个人或者企业用户有网络切片需求时，则会通过MEC切片识别模块进行应用特征识别，即捕获用户或者企业服务需求和应用场景特征、协作方网络支持特征、核心网交互状态特征，识别并确定按需定制网络切片特征参数和模型。在图3中通过对应用特征识别确定了该用户的应用场景包括了智慧医疗场景和工业智能制造场景。然后基于切片管理与选择模块，对已有应用场景模型、网络切片模型统一管理，根据不同业务应用场景确定的切片特征，自动匹配选择能够自适应的切片规则、策略和模型。如果没有匹配按需切片模型可选择，则会建立新应用场景驱动的切片模型并通知MEC编排器和核心网编排器进行网络切片编排，能够自动按照确定的应用场景驱动的切片模型进行软硬件虚拟资源配置、拥塞处理、安全隔离开放网络服务。在图3中最终确定了智慧医疗应用切片、工业智能制造应用切片、切片服务模型，实现了自动进行网络切片的目的。

对应的，在本发明的实施例中还提供了应用接口(API)，包括：

按照所述切片模型生成应用接口，使得通过所述应用接口与网络服务进行对接，其中，所述网络服务包括核心网切片服务、多接入边缘计算切片服务、平台服务、应用服务。

具体的，这些应用接口包括MEC切片服务接口、核心网切片服务接口、编排器接口、公共切片服务接口、应用场景接口，通过这些接口可以与核心网切片服务进行无缝对接，即将MEC、切片服务与核心网切片服务自动对接并扩展。

对应的，在本发明实施例中当根据所述目标切片策略，创建获得目标切片模型后，该方法还包括：

根据所述创建获得的切片模型，生成指示指令；

执行所述指示指令，使得多接入边缘计算编排器和核心网编排器进行网络切片编排。

其中，系统按照指示指令自动部署和执行切片网络建立、注册、发布、执行、撤销等网络切片全生命周期管理。

对应的，当调用所述切片策略和切片模型时，该方法还包括：

生成与所述应用场景相匹配的驱动指令；

执行所述驱动指令，使得所述切片模型进行网络切片配置和管理。

具体的，网络切片配置和管理主要包括了进行软硬件虚拟资源配置、拥塞处理、安全隔离开放网络服务。

本发明实施例是应用场景驱动的MEC智能切片系统和方法，能够扩展到核心网切片系统，从端到端根据用户业务需求为核心智能切片，实现按需网络切片智能服务功能。

在本发明实施例中还提供了另一种网络切片的方法，参见图4，可以包括以下步骤：

S401、基于多接入边缘计算理解应用场景；

S402、捕获应用场景；

S403、识别切片特征；

S404、管理切片；

S405、选择切片；

S406、判断切片是否已经创建，如果是，则执行S407，如果否，则执行S408；

S407、自动执行网络切片；

S408、定制切片。

在本发明实施例中还提供了一种协同系统，参见图5，该协同系统体现了切片系统与MEC和核心网的协同关系。在该系统中包括：能够实现MEC技术的设备或架构(在图5中体现为MEC)、切片系统和核心网，其中，MEC捕获接入应用场景，核心网捕获与应用场景有关联的核心网络状态；并将该核心网络状态传输给切片系统，切片系统根据捕获的MEC应用场景，识别切片应用场景。当切片系统识别到应用场景后，确定切片模型，并通过MEC编排器和核心网编排器实现对切片网络的编排，最后自动执行网络切片。

对应的，参见图6，在本发明实施例中还提供了一种切片系统，包括：

场景确定单元601，用于基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景；

切片特征确定单元602，用于确定与所述应用场景对应的切片特征；

匹配单元603，用于匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型；

网络切片单元604，用于基于所述切片策略和所述切片模型，对所述网络服务需求进行响应，实现网络切片。

本发明提供了一种网络切片系统，场景确定单元基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景，然后在切片特征确定单元中确定与该应用场景对应的切片特征，可以在匹配单元中基于该切片特征主动匹配切片策略和模型，并在网络切片单元中驱动该策略和模型进行网络切片，在本发明中可以基于多接入网络边缘计算使得网络切片系统能够基于意图按需定制不同应用分片网络，支持不同应用场景的自主驱动，自动满足不同业务场景下的网络切片需求。

可选地，在图6实施例的基础上该系统还包括：

接口生成单元按照所述切片模型生成应用接口，使得通过所述应用接口与网络服务进行对接，其中，所述网络服务包括核心网切片服务、多接入边缘计算切片服务、平台服务、应用服务。

可选地，所述场景确定单元包括：

数据捕获子单元，用于基于多接入网络边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，获得目标数据，其中，所述目标数据包括业务应用服务需求特征、应用场景特征、协作方支持特征、多接入网络边缘计算与核心网交互状态特征；

分析子单元，用于对所述目标数据进行分析，获得满足业务需求的应用场景。

可选地，所述匹配单元包括：

判断子单元，用于判断网络切片服务中是否存在与所述切片特征对应的切片策略和切片模型，如果是，则调用所述切片策略和切片模型；

创建子单元，用于如果否，则根据所述切片特征创建切片策略和切片模型。

可选地，所述创建子单元包括：

策略处理子单元，用于根据所述切片特征，对网络切片服务中的切片策略进行优化和组合，获得目标切片策略；

模型创建子单元，用于根据所述目标切片策略，创建获得目标切片模型。

可选地，该系统还包括：

指令生成子单元，用于根据所述创建获得的目标切片模型，生成指示指令；

指令执行子单元，用于执行所述指示指令，使得多接入边缘计算编排器和核心网编排器进行网络切片编排。

可选地，该系统还包括：

驱动指令生成子单元，用于生成与所述应用场景相匹配的驱动指令；

驱动指令执行子单元，用于执行所述驱动指令，使得所述切片模型进行网络切片配置和管理。

可选地，所述应用接口包括：

多接入边缘计算切片服务接口、核心网切片服务接口、编排器接口、公共切片服务接口和应用场景接口中的一个或多个。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种网络切片方法，其特征在于，该方法包括：

基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景；

确定与所述应用场景对应的切片特征；

匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型；

基于所述切片策略和所述切片模型，对所述网络服务需求进行响应，实现网络切片。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型之后，该方法还包括：

按照所述切片模型生成应用接口，使得通过所述应用接口与网络服务进行对接，其中，所述网络服务包括核心网切片服务、多接入边缘计算切片服务、平台服务、应用服务。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景，包括：

基于多接入网络边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，获得目标数据，其中，所述目标数据包括业务应用服务需求特征、应用场景特征、协作方支持特征、多接入网络边缘计算与核心网交互状态特征；

对所述目标数据进行分析，获得满足业务需求的应用场景。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型，包括：

判断网络切片服务中是否存在与所述切片特征对应的切片策略和切片模型，如果是，则调用所述切片策略和切片模型；

如果否，则根据所述切片特征创建切片策略和切片模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述切片特征创建切片策略和切片模型，包括：

根据所述切片特征，对网络切片服务中的切片策略进行优化和组合，获得目标切片策略；

根据所述目标切片策略，创建获得目标切片模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当根据所述目标切片策略，创建获得目标切片模型后，该方法还包括：

根据所述创建获得的目标切片模型，生成指示指令；

执行所述指示指令，使得多接入边缘计算编排器和核心网编排器进行网络切片编排。

7.根据权利要去4所述的方法，其特征在于，当调用所述切片策略和切片模型时，该方法还包括：

生成与所述应用场景相匹配的驱动指令；

执行所述驱动指令，使得所述切片模型进行网络切片配置和管理。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述应用接口包括：

多接入边缘计算切片服务接口、核心网切片服务接口、编排器接口、公共切片服务接口和应用场景接口中的一个或多个。

9.一种网络切片系统，其特征在于，该方法包括：

场景确定单元，用于基于多接入边缘计算对网络服务需求进行数据捕获，确定满足业务需求的应用场景；

切片特征确定单元，用于确定与所述应用场景对应的切片特征；

匹配单元，用于匹配与所述切片特征对应的切片策略和切片模型；

网络切片单元，用于基于所述切片策略和所述切片模型，对所述网络服务需求进行响应，实现网络切片。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

接口生成单元按照所述切片模型生成应用接口，使得通过所述应用接口与网络服务进行对接，其中，所述网络服务包括核心网切片服务、多接入边缘计算切片服务、平台服务、应用服务。