CN109644143A - 用于网络切片的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本公开内容的各方面提供了允许网络的可重新配置性以适应各方需求的架构、方法和系统。因此,一些实施方式提供可控的开放操作环境。在这样的环境中,可以存在各种网络方面的解耦,这些网络方面通常在服务提供商的控制范围内,允许每个方面由不同实体提供。例如,可以将基础设施从网络服务的提供商和/或切片的提供商和/或NOS服务的提供商单独提供给用户。例如,基础设施提供商可以提供由切片提供商使用的基础设施,以向虚拟网络提供商提供网络切片,虚拟网络提供商向最终客户提供服务。一般而言,SONAC‑Com负责切片的组合并管理切片级别处的资源。SONAC‑Op负责切片的操作。例如,SONAC‑Com使用通用基础设施资源池来开发切片,而SONAC‑Op管理切片业务分组在所部署的切片上的递送。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年9月9日提交的题为“Method and Apparatus for NetworkSlicing(用于网络切片的方法和设备)”的美国临时专利申请美国专利申请序列第62/385,333号、于2016年10月14日提交的题为“Method and Apparatus for Network Slicing(用于网络切片的方法和设备)”的美国专利申请序列第62/408,475号、于2016年11月4日提交的题为“Method and Apparatus for Network Slicing(用于网络切片的方法和设备)”的美国专利申请序列第62/417,889号以及与2017年9月7日提交的美国专利申请序列第15/698,078号的优先权的权益,在此通过引用将以上每个专利的内容的全部内容并入本文中。
技术领域
本发明涉及通信网络领域以及利用网络切片的网络。
背景技术
通过诸如网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)和软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)的技术实现的通信网络可以被灵活地组织,以满足各种客户需求。在构建高级网络例如支持无线网络(包括下一代或所谓的第五代(Fifth Generation,5G)无线网络)的未来发展的网络时,网络切片提供创建隔离虚拟网络的能力,在隔离虚拟网络上,不同的业务流可以作为隔离业务在另一网络切片中传输。然而,在潜在的大规模网络上管理可变及冲突的需求是复杂命题,需要有效的架构和管理。
无线网络包括许多基础设施元件。这些基础设施元件包括用于与移动设备进行通信的接入点或基站。移动设备应该被理解为连接至移动网络的设备,并且包括用户设备(user equipment,UE)和其他无线设备。
提供该背景信息以揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。不一定旨在承认,也不应该被解释为:任何前述信息构成针对本发明的现有技术。
发明内容
本公开内容的各方面提供了允许网络的可重新配置性以适应各方需求的架构、方法和系统。因此,一些实施方式提供可控的开放操作环境。在这样的环境中,可以存在各种网络角色的解耦,这些网络角色通常在服务提供商的管理控制之下,允许每个角色由不同实体提供。例如,可以将基础设施从网络服务的提供商单独地提供给用户,可选地从切片的提供商单独地提供给用户,可选地从网络运营支持(Network Operation Support,NOS)服务的提供商单独地提供给用户。例如,基础设施提供商可以提供由服务提供商使用的基础设施(其如果,则提供切片可以被称为切片提供商),以向虚拟网络提供商提供网络切片,虚拟网络提供商向最终客户提供服务。
本公开内容的另外的方面提供了允许建立功能库的架构、方法和系统,功能库可以与基础设施一起使用以部署可执行网络管理实体。基于一组要求和参数来提供一个这样的网络管理实体。这种网络管理实体将被称为组合功能。这样的组合功能可以接收请求并创建其他功能和切片中的至少一个。例如,这样的组合功能可以创建切片操作功能(或切片)和NOS功能或切片。除了创建这样的切片/功能之外,在一些实施方式中,组合功能可以修改切片。在一些实施方式中,切片的创建和修改可以响应于请求或响应于设置条件而自动发生。切片的修改可以包括:改变分配给切片的资源,改变分配给切片的资源的参数,或者以其他方式修改切片的属性。本说明书涉及被称为面向服务的网络自动创建(ServiceOriented Network Auto Creation,SONAC)的示例管理实体,其可以被视为网络控制器。可以基于所接收的输入来选择功能库以执行SONAC功能,从而导致NOS切片的开发和部署。SONAC功能还用于创建和操作网络切片。在一些实施方式中,SONAC可以包括SONAC组合(SONAC-Com)功能和SONAC操作(SONAC-Op)功能。一般而言,SONAC-Com是负责切片的组合以及切片级别处的资源管理的组合功能。SONAC-Op是负责切片的操作的操作功能。例如,SONAC-Com使用通用基础设施资源池来开发切片,而SONAC-Op管理切片业务分组在部署的切片上的递送。在一些实施方式中,一旦适当地被提供,SONAC-Com就可以在具有很少人为干预或没有人为干预的情况下自动开发SONAC-Op、NOS切片和客户用户平面切片。在一些实施方式中,SONAC-Com可以响应于触发事件或消息而自动地调整切片。
在本发明的第一方面中,提供了一种切片适应的方法。该方法包括:从网络操作支持(Network Operation Support,NOS)功能接收消息;以及向网络控制器发送配置消息,该配置消息包括修改切片的用户平面功能的指令。
在实施方式中,切片是跨越多于一个域的端到端切片,该方法还包括:向第二域中的切片组合功能发送适应消息,以修改切片在第二域中的功能。
在另一实施方式中,NOS功能是客户服务管理(Customer Service Management,CSM)功能。可选地,所接收的消息包括修改切片的请求和关于切片的统计中的至少一个,进一步可选地,切片统计选自包括以下的组:切片资源利用统计、切片服务性能统计、切片业务行为统计。
在实施方式中,所接收的消息将由切片提供的服务质量(quality of service,QoS)与切片的QoS要求进行比较。可选地,被发送至网络控制器的配置消息包括增加切片资源的指令和减少切片资源的指令中的至少一个。
在另一实施方式中,配置消息包括修改切片的拓扑的指令。可选地,NOS功能是内容和转发管理(Content&Forwarding Management,CFM)和基础设施管理功能中之一,并且其中,修改切片的拓扑的指令包括修改高速缓存的位置的指令和改变支持切片的基础设施的指令中的至少一个。
在另一实施方式中,该方法由切片组合功能执行,并且该方法还包括:向网络控制器发送配置消息,以修改用于管理切片的操作的至少一个操作功能。
在又一实施方式中,该方法由切片操作功能执行,并且其中,NOS是连接管理(Connectivity Management,CM)功能。可选地,切片操作功能响应于来自CM功能的消息而修改切片中的逻辑路径和隧道。
在本发明的第二方面中,提供了一种用于执行第一方面及其相关实施方式的方法的网络控制器。
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明显,在附图中:
图1将4G无线网络架构与根据实施方式的5G无线网络架构进行对比。
图2示出了根据实施方式的网络架构。
图3A示意性地示出了根据实施方式的网络。图3B示出了根据实施方式的SONAC-Com切片部署的示例,图3C示出了根据实施方式的MyNET平台部署的示例。
图4示出了根据实施方式的用于切片自动化和操作的框架。
图5示出了根据实施方式的SONAC、DAM和InfM功能如何与GNWI交互的一个示例。
图6A和图6B示出了根据实施方式的两个示例SONAC配置。
图7A示出了根据实施方式的直接控制每个域的全局服务编排器。图7B示出了根据另一实施方式的间接控制每个域的全局服务编排器。
图8示出了根据实施方式的DAM功能如何与其他功能和基础设施进行交互。
图9示出了根据实施方式的用于分级域的服务切片定义/切片实现。
图10A、图10B和图10C示出了切片自动化中涉及的功能的示例。
图11A、图11B、图11C和图11D示出了根据实施方式的影响切片适应的因素。
图12示出了根据实施方式的通用NOS切片。
图13示出了根据实施方式的为单个域但是对多个切片提供商提供业务收入保证的示例。
图14示出了根据实施方式的为多个管理域提供业务收入保证的示例。
图15示出了根据实施方式的可以提供定制且灵活的计费的CSM计费切片的示例。
图16示意性地示出了根据实施方式的MyNET平台开发。
图17示出了根据实施方式的对SONAC-OP功能和NOS功能进行编程的示例。
图18示出了根据实施方式的用于客户UP切片的开发和调整的SONAC-Com功能。
图19示出了根据实施方式的用于开发SONAC-OP功能的SONAC-Com执行。
图20示出了根据实施方式的用于开发InfM NOS功能的SONAC-Com执行。
图21示出了根据实施方式的用于开发DAM NOS切片功能的SONAC-Com执行。
图22示出了根据实施方式的用于开发CSM NOS切片功能的SONAC-Com执行。
图23示出了根据实施方式的用于开发CM NOS切片功能的SONAC-Com执行。
图24示出了根据实施方式的用于开发CFM NOS切片功能的SONAC-Com执行。
图25示出了根据实施方式的SONAC-Com功能的更多细节。
图26示出了根据实施方式的SONAC-Com功能的更多细节。
图27示出了根据实施方式的InfM功能和接口。
图28示出了根据实施方式的DAM功能和接口。
图29示出了根据实施方式的CSM功能和接口。
图30示出了根据实施方式的CM功能和接口。
图31示出了根据实施方式的CFM功能和接口。
图32示出了根据实施方式的客户服务切片开发和操作。
图33示出了根据实施方式的切片部署(创建)。
图34示出了根据实施方式的切片适应。
图35示出了根据实施方式的切片操作。
图36示出了根据实施方式的实体之间的各种交互。
图37示出了根据实施方式的配置SONAC-OP功能和NOS功能的示例。
图38A、图38B和图38C示出了根据实施方式的配置SONAC-Com功能的示例。图38A示出了为MyNET平台初始化配置SONAC-Com。图38B示出了为客户服务UP切片开发配置SONAC-Com。图38C示出了为客户服务UP切片自动化/适应配置SONAC-Com。
图39示出了根据实施方式的用于SONAC-Op切片和NOS切片的初始化的SONAC-Com功能执行。
图40示出了根据实施方式的用于开发SONAC-OP切片和NOS切片的SONAC-Com执行。
图41A和图41B示出了根据实施方式的未来网络服务供应模型。图41A示出了单个基础设施提供商和多个端到端切片提供商的示例。图41B示出了多个基础设施网络提供商和一个端到端切片提供商的示例。
图42是示出了根据实施方式的示例切片格式以及SONAC-Com和切片资源分配的表格。
图43是示出了根据实施方式的示例切片格式以及SONAC-OP和切片资源分配的表格。
图44是示出了根据实施方式的符合ETSI NFV MANO的管理和编排服务的框图。
图45示出了可以用于实现本文中论述的任何功能的处理系统。
具体实施方式
设想下一代无线通信网络(wireless communications network,WCN)架构使用诸如网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)和网络切片的技术向多种类型的客户提供多种服务。此外,可能存在涉及提供通信服务的不同类型的实体,包括虚拟网络运营商(Virtual Network Operator,VNO),虚拟网络运营商可以使用不由VNO拥有或控制的网络基础设施提供虚拟网络服务。
网络切片是一种网络管理技术,其中,通信网络中的资源例如如计算、存储和连接资源被划分以创建一组隔离虚拟网络。当与诸如网络功能虚拟化(Network FunctionVirtualization,NFV)的其他技术结合时,可以在通用计算资源上实例化虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)以提供特定网络功能。这允许计算和连接资源的不同切片与其他切片隔离。可以分配这些计算资源之间的连接,使得与每个切片相关联的业务和处理需求与另外的隔离。切片内的资源使用和业务的隔离允许在不同切片上隔离不同服务。通过使用NFV,可以调整网络功能的能力和位置,以满足每个运营商在其所分配的切片内的特定需求。第一网络切片可以被配置成满足生成大量短传输的机器类型通信(MachineType Communication,MTC)服务的需求,其中MTC设备不需要超可靠连接,原因是可以在应用层设计可靠性。该网络切片在配置和资源需求方面与被设计成满足目的在于增强型移动宽带(enhanced-Mobile-Broadband,eMBB)连接的用户设备连接的需求的网络切片不同。通过提供具有不同网络参数和特性的切片,可以将服务放入被设计成满足其业务流的需求的切片中。这允许运营商确保满足服务的特定需求,而不需要如果单个切片用于所有服务时所需要的对每个连接的资源过度提供。创建切片以满足不同服务的需要,并且可以在分配给如下切片内的网络运营商的资源上构建切片,所述切片与网络运营商以及与服务提供商相关联的一组资源上的其他网络运营商隔离。未来的移动网络——包括所谓的第五代(fifth generation,5G)通信网络——将采用网络切片技术以及网络功能虚拟化技术。还应该理解,服务提供商或网络运营商可以从不同的提供商获得资源,每个提供商可以在不同的域中,并且服务提供商或网络运营商可以将这些获得的资源聚集成网络切片以创建无缝网络。
如本文中使用的,“MyNET”通常指代允许网络的(重新)可配置性以满足各方需求的架构、方法和系统。“MyNET”还可以用于指代允许用于建立和操作切片的功能的自动部署和执行的架构、方法和系统。
如本文中使用的,“SONAC”指代面向服务的网络自动创建管理实体,其应该被理解为网络控制器或一组网络控制功能。在各种实施方式中,SONAC可以基于多种技术,并且可以包括软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)控制器(Software DefinedNetworking Controller,SDN-C)、软件定义拓扑(Software Defined Topology,SDT)控制器、软件定义资源分配(Software Defined Resource Allocation,SDRA)控制器和软件定义协议(Software Defined Protocol,SDP)控制器。在给定的SONAC实例中,可以使用和控制SDN、SDT、SDRA和SDP中的一些或全部。可以控制在给定的SONAC实例中包括这些技术中的技术。在网络利用虚拟化的实施方式中,这些SONAC功能中的一些可以驻留在编排器中。在一些实施方式中,可以分配网络切片以托管SONAC控制器;这样的切片可以被称为SONAC切片。在一些实施方式中,SONAC切片可以是如下网络,在该网络内可以实例化控制器以管理和控制其他切片中的功能以及根据客户需求和策略中的至少一个来管理其他切片的创建和删除。在一些实施方式中,SONAC可以包括SONAC组合(SONAC Composition,SONAC-Com)功能和SONAC操作(SONAC operation,SONAC-Op)功能。一般而言,SONAC-Com是组合功能,负责切片的组合和切片级别处的资源的管理。因此,因为SONAC-Com“编排”切片组件的选择、放置和配置,所以SONAC-Com可以被认为是服务编排器。因此,术语服务编排器可以与SONAC或SONAC-Com互换地使用。因此,例如术语全局客户服务编排器可以与术语全局SONAC-Com互换地使用。切片组件包括用于切片的组合和操作的组件。例如,切片组件可以包括网络操作支持(Network Operation Support,NOS)服务、操作功能和用户平面功能以及在这些节点与其他网络之间路由数据的网络元件和链路。
SONAC-Op是负责切片的操作的管理的操作功能。例如,SONAC-Com使用一般基础设施资源池来开发切片,而SONAC-Op管理切片业务分组在部署的切片上的递送。
实施方式包括允许MyNET和SONAC分配资源以跨网络切片提供服务的方法、系统和网络架构。在一些实施方式中,可以一起使用MyNET和SONAC以实现以下中的任何一个:切片定义和实现(包括初始切片拓扑的开发和资源分配)、切片适应(包括修改切片拓扑和资源适应)以及切片操作(包括在切片上的客户服务递送)。在一些实施方式中,MyNET和SONAC被用作开发框架的一部分,该开发框架在切片拓扑和资源分配被定义之前并且在切片操作之前并入多个阶段(级)。在这样的框架中,开发了一系列函数库。还开发和维护识别可用资源的基础设施数据库。SONAC-Com功能接收网络规范作为输入。然后开发和部署SONAC-OP功能,也开发和部署各种SONAC-Com NOS功能。在一些实施方式中,MyNET和SONAC为网络运营商实现营业收入保证。
图1将示例性4G无线网络架构与根据实施方式的5G无线网络架构进行对比。如可以看到的,5G模型提供了灵活性,如指示对诸如UE级别、服务级别和基础设施级别的方面的灵活方法的问号所指示的。因此,实施方式允许服务定制切片。支持服务定制服务的能力可能是5G网络与4G网络的差异。4G模型30的组件是每UE级别31、设备业务32、网络级别33和基础设施(即,MBB切片)34。其他4G操作功能在35中描述。5G模型40由了解切片41的UE业务管理、装置业务42、静态和动态切片资源管理43、每服务切片44、基础设施管理45以及BW和云基础设施46组成。其他5G操作功能在47中描述。
根据实施方式,5G网络可以有利地遵循3个原则。第一原则是资源管理相关的功能与其他操作功能的分离。第二原则是网络功能模块化和重组。第三原则是将非资源相关的功能转换为网络运营支持(Network Operation Support,NOS)服务。网络运营支持(Network Operation Support,NOS)服务包括连接管理(Connectivity Management,CM)、基础设施管理(Infrastructure Management,InfM)、客户服务管理(Customer ServiceManagement,CSM)、内容与转发管理(Content&Forwarding Management,CFM)以及数据分析管理(data analytics management,DAM)功能。
原则1涉及资源管理相关的功能与其他操作功能的分离。例如,关键网络资源分配/布置功能可以由运营商专门控制。这可以允许通过公共基础设施资源池进行的物理网络资源分配/布置。此外,资源管理功能可以由运营商定义。因此,虽然切片可以由网络运营商管理,但是对于具有物理专用资源的切片,实施方式可以允许这些资源由客户管理。此外,可以允许虚拟运营商管理虚拟网络级别处的资源(例如,VN级别路由)。其他网络操作功能可能不直接涉及资源分配/布置。例如,这些功能可以提供所需的信息以支持资源控制和管理。可以将这些功能视为许多可能的NOS服务之一。这些功能可以由资源控制和管理实体视为与其他客户服务相同,并且在一些情况下可以由第三方管理。在一些情况下,可以向第三方提供信息。可以将该信息提供给第三方,以向第三方服务提供所需服务的提供所需的信息。
原则2是NFV/SDN实现系统设计并且可以允许界面最小化。可以分析切片支持和NFV/SDN信息以生成5G网络功能分析。切片信息提供功能分析,并且还可以用于重新分组或修改网络功能的操作。这些分析提供可以由控制和管理实体(例如,分别在控制和管理平面内的实体)在装置、服务、基础设施、操作和内容的控制和管理中使用的信息。UE和设备级别统计可以用于通过UE和设备可达性来提供与管理包括UE的设备的对象的连接控制和管理。在服务级别处使用营运客户和终端客户两者的分析——包括服务保证、上下文和计费——来进行客户服务控制和管理。在基础设施级别处使用通用基础设施资源池管理分析以用于管理基础设施。在操作数据级别处使用从基础设施和网络数据日志生成的分析以用于控制和管理。在内容级别处使用从高速缓存和转发管理创建的分析以用于高速缓存和转发的控制和管理。
原则3将非资源相关的功能转换为网络运营支持(Network Operation Support,NOS)服务。NOS的属性包括如下中的任何一个或更多个:特定类型的服务、通过提供所需信息来支持服务资源控制和管理优化、为营运客户定制、按需暴露信息(内部和外部)、影响客户服务产品包(例如,CM服务)的总成本、NOS服务的相互提供(例如,NOS服务可以从另一NOS请求服务(例如,InfM NOS可以向DAM NOS请求网络负荷分配数据))。
在一些实施方式中,SONAC以与在一些实施方式中可以分配给切片的服务相同的方式对待客户服务和NOS服务。这种NOS切片组合和适应取决于诸如服务描述和要求的因素,在一些情况下,这些因素可以由运营商、客户或第三方共同提供。
因此,在一些实施方式中,这种5G网络可以将4G封闭网络操作环境转换为可控制的开放操作环境。在这种环境中,还可以存在网络架构和控制的各个方面的解耦,这些方面通常在服务提供商的控制之下。这允许这些可控方面中的每个由不同实体提供。例如,基础设施可以由不同实体且以不同方式单独提供。在一些场景中,可以从提供给用户的网络服务的提供商获得基础设施资源。在其他情况下,可以从切片资源的提供商获得基础设施。在另一种情况下,可以从NOS服务的提供商获得基础设施资源。对本领域技术人员而言明显的是,还可以实现上述情况的组合和来自其他源的基础设施资源的提供。例如,基础设施提供商可以提供由切片提供商使用的基础设施,以向为终端客户提供服务的虚拟网络提供商提供网络切片。
图2示出了根据实施方式的网络架构。图2示出了用于建立切片176、控制通用无线网络基础设施(General Wireless Network Infrastructure,GWNI)107以及与NOS服务729进行交互的SONAC实体178和SONAC接口。在一些实施方式中,为SONAC功能分配切片。SONAC可以与客户应用/网关183、运营商应用/网关182和第三方应用/网关(未示出)进行接口。可以存在多个客户/运营商服务切片,所述多个客户/运营商服务切片可以操作为用户平面虚拟网络。这些切片可以使用用户平面SONAC接口与SONAC进行接口,该用户平面SONAC接口可以被称为SONAC-U接口。示出的SONAC功能可以包括SONAC-Com功能和SONAC-OP功能。这些功能可以包括SDT定制逻辑数据平面拓扑179、SDP定制协议180和SDRA定制资源分配181。SONAC还可以使用来自信息数据库和库数据库177的数据来构造切片。
GWNI元素可以包括无线电接入网络(Radio Access Network,RAN)节点,如接收器、天线、基站(base stations,BS)、基站收发信台(base transceiver station,BTS)、Node-B、演进Node-B(evolved Node-B,eNodeB)、gNodeB、家庭Node-B、家庭eNodeB、站点控制器、AP、数据中心、包括由合适的控制器控制的远程无线电头端(Remote Radio Head,RRH)的C-RAN集群、以及包括在这些节点与其他网络之间路由数据的网络元件和链路的其他网络组件。GWNI可以经由SONAC-I接口与SONAC进行通信。
NOS服务包括诸如连接管理(Connectivity Management,CM)184、基础设施管理(Infrastructure Management,InfM)186、客户服务管理(Customer Service Management,CSM)185、内容与转发管理(Content&Forwarding Management,CFM)187以及数据分析管理(data analytics management,DAM)功能188的服务。在一些实施方式中,每个NOS经由NOSAPI与SONAC进行接口。在一些实施方式中,可以为每个NOS分配其自己的切片。其自己的切片内的NOS可以经由SONAC-NOS接口与SONAC进行接口。
这种架构可以具有以下益处中的一个或更多个:按需的客户服务提供、运营商对客户服务和NOS服务的统一处理、结构良好的运营流程或灵活的成本结构。
图3A示意性地示出了根据实施方式的网络。网络可以由从不同网络域抽取的资源形成。这可以通过从不同提供商获得资源(在该示例中作为网络切片)以及在这些切片中的元素之间构建接口来实现。这样的网络可以跨越多个域和多种域类型(管理、技术、拓扑等)。例如,使用中央云600和桥接器或路由器606的全局域604可以支持数据中心(DataCenter,DC)以及DC之间的联网。使用传输网络云601和桥接器或路由器606的传输域605可以提供全局域与RAN集群603之间的联网(经由RAN集群云602和桥接器或路由器606)。接入域可以管理接入层(access layer,AL)中的接入节点。RAN集群域是接入域的示例。RAN集群域包括允许用户设备(User Equipment,UE)附接以进行网络接入的无线电边缘节点。RAN集群域可以包括移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)资源,以提供可以满足接入节点需求的RAN云。这些基础设施域可以属于一个提供商或多个基础设施提供商。多域环境可以利用提供功能或组件之间的功能分布和互连的网络操作支持(Network OperationSupport,NOS)切片。每个域可以包括中央云和本地云,中央云和本地云可以包括DC或节点,DC或节点可以托管本文中描述的各种功能,包括SONAC功能和NOS功能。
图3B示出了以下实施方式:核心网络604经由中央云600和SONAC-Com功能151通过域云601和SONAC-Com功能151与传输网络605进行通信。传输网络又经由RAN集群云602和SONAC-Com功能151与RAN集群603进行通信。UE可以连接至由SONAC-Com功能151支持或实现的RAN集群。应当注意,可以在该配置中提供桥接器(或路由器)606以在域之间传递业务。图3C示出了与图3B中所示的相比更完整的实施方式。在图3C中,示出了SONAC-Op功能151、DAM665、InfM 666、CSM 667、CM 668和CFM 669功能,原因在于这些功能用于配置网络。图3B示出了SONAC-Com切片部署的示例,图3C示出了根据实施方式的MyNET平台部署的示例以及SONAC-Com功能671、中央云600、核心网络604、域云601、传输网络605、桥接器/路由器606、RAN集群603和RAN集群云602的连接。图3B示出了用于SONAC-Com切片的SONAC-Com功能的部署。图3C示出了SONAC-Com功能、SONAC-Op功能和NOS功能的部署。在这个示例中,示出了SONAC切片和NOS切片的分层架构。然而,集中式架构也是可以的,其中一些NOS功能可能不需要被部署在较低域中。MyNET平台的架构是灵活的,并且确切的配置可以由切片提供商决定。
现在将根据实施方式来讨论SONAC-Com使用的方法如用于MyNET平台适应的方法的执行。
MyNET平台部署的实施方式能够适应基础设施网络改变。例如,改变可能由必要时通过将另外的基础设施网络集成到授权的基础设施网络而引起。位于这些网络下的基础设施性能劣化(例如,设备故障等)也可能引起基础设施拓扑发生改变。在一些实施方式中,对基础设施的底层拓扑的这些改变可以触发MyNET平台拓扑适应的自适应。SONAC-Com可以为新集成的基础设施网段实例化MyNET功能或者在某些地方移除现有的MyNET功能。尽管这些事件可能不经常发生,但是作为响应的自动适应是有益的。
图4示出了根据实施方式50的用于切片自动化和操作的框架。可以将各种服务和功能分成不同的切片55。与切片实例化的实现和执行相关的功能可以与用于确保切片操作56的功能分离。类似地,用于确保收入跟踪的功能可以被放入不同的切片57中。通过将这些功能58分离,即使创建每个功能的不同实例,也可以提供一定程度的可定制性,并且可以提供混合和匹配服务(例如,DAM和CSM计费)。切片开发、实现和执行(如由实施方式50所示)包括SONAC开发和部署51、NOS切片开发(定义)(通用或专用)52、客户UP切片开发(定义)53以及切片部署和执行54。
现在将讨论根据实施方式的SONAC开发和部署。图5示出了根据实施方式的SONAC62、DAM 60和InfM 61功能如何与GNWI进行交互的一个示例。在一些情况下,实体之间可能存在预切片协作。例如,可以存在端到端切片提供商与域基础设施提供商之间的协作。在这样的协作中,基础设施提供商可以提供以下中的一个或更多个:内置日志功能63;至用于配置和收集记录的原始数据的外部实体的接口;用于(分别)配置物理网络节点64和65(例如,RAN接入节点上电和断电等)的外部实体(61和62)的接口;以及用于配置和分配用于切片的创建的资源的外部实体的接口。基础设施提供商还可以提供域基础设施拓扑描述。
所有域处的SONAC功能都可以由端到端切片提供商开发和部署。在一些实施方式中,基础设施网络提供商可能不具有SONAC能力。SONAC可以提供软件控制的网络功能实例化。然而,从事提供底层资源的基础设施提供商可能不提供管理服务本身,SONAC可以在上述底层资源上创建和管理网络服务。因此,基础设施提供商可以提供接口,以使得外部实体(如基于切片提供商的SONAC功能)能够配置基础设施。
域基础设施拥有者可以定义和部署不同域处的SONAC。上述域基础设施拥有者可以是不同的合法实体。可以定义不同域中的SONAC功能之间的标准化接口。
应当注意的是,一些基础设施拥有者可能不希望专用基础设施,而是可能同意在按需或协商的基础上提供基础设施资源。
应当注意的是,SONAC可以以各种方式来实现,其中图6示出了两个示例。图6A示出了根据实施方式的与SONAC组件(SDT 68、SDRA 69、SDP 70)中的每个直接交互的编排器67(示为端到端SONAC-Com)。图6B示出了根据实施方式的与SONAC组件中的一些间接交互的编排器71(再次示出为端到端SONAC-Com)。图6B示出了与SDT功能72直接交互并且(通过SDT功能72)与SDRA 73功能和SDP 74功能间接交互的编排器71。
可以建立SONAC层级以支持多个域(例如,管理、技术、拓扑)。在一些实施方式中,可以针对每个域(包括接入节点)在网络元件中部署SONAC实例,但是应当理解,在其他实施方式中,单个SONAC实例可以用于支持多个域。在其他实施方式中,若干SONAC实例可以共同位于同一节点中。管理实体如SONAC实例在SONAC切片内彼此连接的方式可以变化。在一些实施方式中,SONAC切片的拓扑可以是网格,而在其他实施方式中,SONAC切片的拓扑可以是树或其他这样的结构。在一些实施方式中,服务编排器可以确定构成SONAC层级的SONAC实例的安排。
这些配置差异可能取决于客户请求的性质。例如,可以从网络客户(适用于全局客户服务编排器)接收请求或者可以从上层SONAC实例接收请求。几个示例场景包括:场景1:端到端服务级别描述/要求,场景2:具有应用功能定义和链的端到端服务级别描述/要求,以及场景3:具有应用功能(application function,AF)定义和链以及优选的PoP的端到端服务级别描述/要求。
此外,在一些实施方式中,可以为特定切片建立SONAC实例。服务编排器(或其他网络实体)可以确定所涉及的域,例如,支持所请求的切片可能涉及的域。服务编排器(或其他网络实体)还可以确定支持请求而需要的所需网络功能以及域之间的端到端服务QoS要求划分。服务编排器(或其他网络实体)可以与域客户服务编排器(域SONAC)进行接口,并且可以确定与为了支持服务请求而装配的网络功能相关联的拓扑指示(网格、树型、星型)。本领域技术人员将理解,接收的服务请求通常可以分成一组原始网络功能。然后,基于所请求的服务,可以将原始网络功能布置在多个不同网络拓扑中的一个网络拓扑中。通过连接原始网络功能并且检查地理需求,可以到达映射到物理位置的逻辑拓扑,并且将其用作实例化的输入。
如通过图7A中的示例所示的,可以作为全局SONAC-Com 75的一部分的全局服务编排器可以通过向所有域SONAC-Com实例76、77、78和79直接发送指令来控制域。此外,如图7B所示,可以作为SONAC-Com 80的一部分的全局服务编排器可以通过经由其他域SONAC-Com(例如,传输域SONAC-Com实例81和82)向一些域(例如,RAN域SONAC-Com实例83和84)中的SONAC-Com实例间接发送指令来控制多个域。因此,在图7A中,全局SONAC-Com 75与传输域服务切片编排器(其可以是传输域SONAC-Com的一部分)76、传输域服务切片编排器(其可以是传输域SONAC-Com的一部分)77、RAN集群域服务编排器(其可以是RAN域SONAC-Com的一部分)78以及RAN集群域服务编排器(其可以是RAN域SONAC-Com的一部分)79连接。图7B示出了根据实施方式的这种场景,其中,注意到较低层处的SONAC可以与一个或更多个域进行交互。因此,全局服务切片编排器(其可以是SONAC-Com的一部分)80与传输域服务切片编排器(其可以是传输域SONAC-Com的一部分)81和传输域服务切片编排器(其可以是传输域SONAC-Com的一部分)82进行交互。传输域编排器81又与RAN集群域服务编排器(其可以是RAN域SONAC-Com的一部分)83和RAN集群域服务编排器(其可以是RAN域SONAC-Com的一部分)84进行交互。应当理解,尽管示出了仅两个集群域服务编排器83、84,但是可以存在与每个域编排器81、82进行交互的多个RAN编排器。
在全局级别,SONAC.COM从客户接收“切片准入请求”。当接收到“切片准入请求”时,可以将请求分配给SDT。当接收到“逻辑拓扑”设计请求时,可以将请求分配给SDRA,并且当接收到“逻辑拓扑”设计和“隧道映射”设计请求这两者时,可以将请求分配给SDP切片。
在将请求分配给SDT之前,全局SONAC检查DC的资源(活动DC基础设施映射和剩余基础设施资源映射),基于策略来确定逻辑拓扑(NF位置和互连),然后向客户服务编排器提供“逻辑拓扑”设计。这些请求可以包括服务属性、要求和应用功能,并且还可以包括优选的网络位置(例如,一个或多个DC)。全局编排器确定将有助于提供切片的传输域。全局编排器还确定每个域或服务QoS要求的责任(例如,到域时延预算范围的端到端时延预算映射)。它还确定推荐的网络功能、每个域的参考图、端到端协议(S/D地址、端到端可靠性),确定协议,并且向每个选择的传输域发送“切片准入请求”(服务属性/要求和推荐的NF和参考图)。
在向SDRA分配请求之前,全局SONAC检查传输网络资源(活动传输网络资源映射和剩余资源映射),基于策略来确定逻辑隧道到物理网络资源的映射,然后向客户服务编排器提供“隧道映射”设计。
在向SDP分配请求之前,全局SONAC可以针对功能来检查可用协议栈,基于策略来确定隧道协议(每个隧道安全性、每个隧道可靠性、每个隧道流量控制等),并且向客户服务编排器提供“隧道协议”设计。
每个传输SONAC接收切片准入请求,向SDT实体提供请求并且从SDT实体接收关于“逻辑拓扑”设计的决定。传输SONAC还可以向SDRA切片内的实体提供“逻辑拓扑”设计,并且从SDRA接收“隧道映射”设计。它还可以向SDP管理实体提供“逻辑拓扑”设计,并且从SDP管理实体接收“隧道协议”设计。传输SONAC评估/估计可支持的性能(例如,时延估计),并且向全局客户服务编排器发送“切片准入响应”(包括可支持的性能)。如果SDT实体、SDRA实体、SDP实体中的任何一个不能满足指定的要求,则可以重复该过程。例如,SDT可以基于SDRA和SDP的反馈来重新设计拓扑。传输SONAC还向具有确认的可支持性能的、受影响的RAN集群客户服务编排器发送该设计,向全局“切片准入响应”发送“切片准入响应”,并且从较低层中继“切片准入响应”。
当传输域中的SONAC-Com功能接收“逻辑拓扑”设计时,这可以被视为SDRA请求。传输SONAC-Com检查传输网络资源(例如,活动传输网络资源映射、剩余资源映射和域传输资源),基于策略来确定逻辑隧道到物理网络资源的映射,并且向客户服务编排器提供“隧道映射”设计。
传输SONAC在其接收到“逻辑拓扑”设计和“隧道映射”设计时接收SDP请求。传输SONAC检查可用的协议栈(功能),基于策略来确定隧道协议(每个隧道安全性、每个隧道可靠性、每个隧道流量控制等),并且向客户服务编排器提供“隧道协议”设计。
RAN集群内的节点接收“切片准入请求”并且向SDT实体提供该请求。响应于该请求,RAN集群节点从SDT实体接收“逻辑拓扑”设计。RAN集群节点还可以向SDRA实体和SDP层内的实体提供“逻辑拓扑”。RAN集群节点从这些层接收“隧道映射”设计和“隧道协议”设计,这可以重复。RAN集群节点评估和估计可支持的性能(例如,时延估计),并且向与受影响的接入节点相关联的客户服务编排器发送“切片准入请求”(包括确认的可支持性能)及设计。最后,RAN集群向传输客户服务编排器发送“切片准入响应”,并且将客户服务编排器中继至接入节点。
RAN SONAC在其接收到来自客户服务编排器的“切片准入请求”时接收对SDT切片的请求。当处理该请求时,SDT SONAC检查DC资源(活动DC基础设施映射、剩余基础设施资源映射和RAN集群MEC资源),基于策略来确定逻辑拓扑(NF位置和互连),并且向客户服务编排器提供“逻辑拓扑”设计。
RAN SONAC在其接收到“逻辑拓扑”设计时接收SDRA切片请求。RAN SONAC检查传输网络资源(活动传输网络资源映射、剩余资源映射和RAN集群BH),基于策略来确定逻辑隧道到物理网络资源的映射,并且向客户服务编排器提供“隧道映射”设计。
RAN SONAC在其接收到“逻辑拓扑”设计和“隧道映射”设计时接收SDP切片请求。当作出该请求时,RAN SONAC针对功能检查可用协议栈,基于策略来确定隧道协议(每个隧道安全性、每个隧道可靠性、每个隧道流量控制等),并且向客户服务编排器提供“隧道协议”设计。
接入节点SONAC接收“切片准入请求”,并且向SDRA-AL切片和SDP切片提供这些请求。它还发送和接收“AL资源”设计和“AL协议”设计。最后,它向RAN集群客户服务编排器提供“切片准入响应”。
接入节点SONAC在其接收到“逻辑拓扑”设计时接收SDRA请求。作为响应,接入节点SONAC检查传输网络资源(活动传输网络资源映射、剩余资源映射和AL资源),基于策略来确定逻辑隧道到物理网络资源的映射,并且向客户服务编排器提供“隧道映射”设计。
接入节点SONAC在其接收到“逻辑拓扑”设计和“隧道映射”设计时接收SDP切片请求。因此,接入节点SONAC针对功能检查可用协议栈,基于策略来确定隧道协议(每个隧道安全性、每个隧道可靠性、每个隧道流量控制等),确定AL协议,并且向客户服务编排器提供“隧道协议”设计。
现在将根据实施方式来讨论切片开发和部署的各种示例。首先,NOS切片的开发,以InfM切片和DAM切片作为示例。然后在讨论切片部署之前,讨论客户切片的开发。
根据一个实施方式,在其他NOS切片之前开发和部署一些NOS切片。一个可能的示例是:当开发其他切片(即,开发和部署DAM切片)之前开发和部署NOS切片时,指定拓扑和策略,并且可以在客户切片的开发之前或与客户切片的开发同时开发和部署NOS切片。此示例中的拓扑和策略规范指的是在基础设施资源中开发的内置日志功能的互连(即,开发和部署InfM切片,定义拓扑和策略,与DAM互连以及与内置的可配置基础设施元件互连)。在与客户切片同时部署NOS切片需要三个步骤。第一步骤是:开发和部署CSM切片,其拓扑和策略针对所有切片的公共CSM切片或单个切片的专用CSM来定义;与DAM的互连;以及与SONAC-Op的互连。第二步骤是:开发和部署CM切片;定义其拓扑和策略;以及其与SONAC-Op的互连。第三步骤是:开发和部署CFM切片;定义其拓扑和策略;以及其与SONAC-Op设置的互连。
现在将根据实施方式来讨论InfM。抽象是由InfM功能族执行的重要功能之一。InfM的抽象的目的是允许在无需SONAC完全了解底层网络资源的性质的情况下实现服务。如此可以允许SONAC独立于对其实例化所依赖的基础设施而运行。以这种方式,SONAC可以在不同介质(例如,无线传输或有线传输、不同的基础设施提供商、不同的基础设施协议)中运行,并且仅需向SONAC通知可用资源/容量和时延。这允许将LTE、WiFi和其他RAT简单地建模为具有链路容量和时延的网络拓扑。此外,可以将可以在外部配置的DC或MEC或其他数据处理资源建模为具有特定处理功能能力的实体。
全局级别处的DC被抽象为具有特定处理容量的实体。DC的容量(例如,剩余容量)从DC资源管理器(例如,NFV VIM)获得。InfM被初始配置有开发的DC映射。该映射包括诸如DC的位置及其容量的信息。该映射在基础设施网络操作期间更新。假设客户服务编排器的拥有者和候选DC的拥有者已经签订了允许共享此信息的协议,则InfM初始配置有候选的第三方DC映射。
在某些实施方式中的MEC是具有特定处理容量的抽象实体。MEC资源管理器(例如,NFV VIM)的剩余容量可以通过在RAN集群处的某些实施方式中的DC来获得。InfM初始配置有“开发的MEC映射”。该映射包括MEC的位置及其容量。该映射在基础设施网络操作期间更新。假设客户服务编排器的拥有者和候选DC的拥有者已经签订了允许共享此信息的协议,则InfM初始配置为候选第三方MEC映射。
在全局级别和传输(DC-RAN)级别这两者处,传输网络被抽象为网络节点(networknode,NN)的物理网络拓扑,其包括由NN的数据处理能力及其链路的容量。在此级别处,InfM初始配置有“开发的网络映射”。该映射包括诸如网络拓扑的信息。此映射在基础设施网络操作期间更新。假设客户服务编排器的拥有者和候选DC的拥有者已经签订了允许共享此信息的协议,则InfM初始配置为第三方映射的候选。应该注意,底层传输网络可以是任何类型的传输介质。
在RAN集群级别处,RAN集群集成链路(cross-haul)是抽象的网络拓扑。该拓扑由网络节点处理容量和链路的容量(例如,通过InfM)来抽象。底层网络可以是任何类型的网络(例如,有线、无线等)。
在AL级别处,AL被被抽象为具有特定链路容量分布的链路。然而,应该注意,存在可以使用的许多抽象方法。底层AL可以是3G、4G、5G、WiFi等任何类型。
在全局级别和传输(DC-RAN)级别两者处,协议初始配置有协议栈资源映射。此外,该级别处的协议检查DAM以得到可用协议栈资源,并且向SDP提供协议资源。
图8示出了根据实施方式的DAM功能89如何与其他功能和基础设施元件90进行交互。在这样的实施方式中,DAM是可以在灵活网络架构中实现的功能之一。在一些实施方式中,DAM 89可以用于帮助实现切片自动化。DAM可以用于与嵌入在基础设施元件90中的内置记录功能互连。DAM操作模式可以由诸如InfM 85、CSM 86、CFM功能87以及由切片拥有者和切片客户操作的第三方功能88的其他NOS功能定义和配置。在一些实施方式中,可以创建DAM切片。DAM切片可以包括特定于在其上构建网络的一些域的DAM功能。不同域中的DAM功能之间的互连形成DAM切片。在一些实施方式中,DAM功能与DC中的内置业务记录元素互连。DAM功能可以实例化业务或计算记录元素及分析功能。DAM功能可以接收“日志和分析请求”。在一些情况下,DAM功能可以配置:记录的模式(例如,何时记录:按需或定期地)以及记录的信息ID(分组的时延、窗口上的分组计数、比特/字节计数)。DAM功能还可以在设备的应用级别处、在设备级别处、在服务级别处、在切片级别(例如,切片负荷、切片NF的分组时延统计)处以及在基础设施级别(例如,DL负荷)处配置记录的粒度。DAM功能还可以分析记录的数据并发送日志和分析响应。
NOS功能可以跨越多个域,上述多个域可以根据管理、技术和拓扑中的至少一个来分类。在一些实施方式中,NOS可以连接不同域中的足够元素,使得NOS可以与切片非常相似地运行(跨越多个域和互连功能)。例如,在一些实施方式中,InfM、DAM和CSM等可以被实现为中央云中的切片并且被传播至RAN本地云。在一些实施方式中,NOS切片的拓扑可以与网络的拓扑相同或不同。在一些实施方式中,一个或多个NOS切片可以被扩展到接入节点(例如,通过在接入节点处实例化NOS功能)。因此,诸如SONAC-Com的组合功能可以通过将不同域中的多个NOS功能拼接在一起来实现NOS切片。在一些实施方式中,这可以通过全局SONAC-Com向域SONAC-Com实例发送请求来实现。
现在将根据实施方式来讨论用于客户切片的切片开发。在这样的实施方式中,切片开发可以是迭代过程。端到端SONAC(编排器)将切片请求者的要求转换为每个域要求。如果一个或多个域不能提供满足要求的资源,则端到端(全局)SONAC可以在域之间重新划分QOS要求(来自每个域的响应应该携载剩余资源信息)。当所有域都可以提供所需的资源或者在一定次数的迭代之后不能满足对域的要求时,这样的过程停止。如果不能满足请求,则可以通知请求者。在一些实施方式中,全局SONAC功能可以与切片请求者协商。
现在将根据实施方式来讨论用于切片部署的系统和方法。在成功的开发过程之后,可以在基础设施网络中实现切片。对于云资源(DC、MEC),SONAC可以指示DC和MEC资源管理器(例如,NFV VIM)实例化NF。对于包括RAN BH的传输网络,SONAC配置基础设施。在该过程完成之后,切片准备运行(NF的执行和数据传输)。图19示出了根据实施方式的用于分级域的服务切片定义/切片实现,包括初始定义和准入控制——迭代过程。全局客户服务编排器(全局SONAC)0接口至SDT 1,SDT 1又与InfM 9、ETSI VIM 730和DC 7进行接口。全局SONAC还与SDRA 2进行接口,SDRA 2又与InfM网络抽象器4和传输网络抽象器26以及CSM-QoS功能733进行接口。全局SONAC还与SDP 3进行接口,SDP 3又与InfM 27、CSM-QoS功能733进行接口并且控制协议栈25。全局SONAC也与域客户服务编排器10和20进行接口。域客户服务编排器又与SDT 11进行接口,SDT 11又与InfM 21、ETSI 19、DC 15、SDRA 12接口,SDRA12又与InfM 17、网络22和SDP 13进行接口,SDP 13与协议栈23和InfM 24以及集群客户服务编排器110和120连接进行接口。集群客户服务编排器又与SDT 111进行接口,SDT 111又与InfM 122、ETSI 121、MEC 115和SDRA 112进行接口,SDRA 112又与InfM 117、RAN集群123、SDP 113进行接口,SDP 113又与InfM 119、协议栈124和接入节点1110进行接口。接入节点1110与SDRA 1119进行接口,SDRA 1119又与InfM 1114、AL 1117、SDP 1112进行接口,SDP 1112又与InfM 1116和AL协议1118进行接口。应当理解,虽然在图9中未示出,但是InfM和CSM-QoS也可以是图9的SDT功能、SDRA功能和SDP功能的输入。
现在将根据实施方式来讨论切片执行(自动化)。
将讨论影响切片适应/自动化的因素。这些因素可以包括客户服务保证,该客户服务保证可以通过CSM-QoS功能设置和监视。例如,可以触发改变(适应)的一个因素是被提供至客户服务切片内的服务的QoS不满足承诺给服务的QoS等级的情况(这通常不会在没有业务的切片内触发)。其他示例包括切片资源效率(正常业务,但过度提供)和客户服务业务改变(需求和负荷分布改变)。其他因素可以包括可以由InfM功能监视的基础设施资源优化。这可以包括对构成GNWI的DC/NN/链路的网络基础设施改变。另一因素包括从客户角度可见的服务应用功能。另一因素包括可以由SONAC实例监视的基础设施网络负荷方面。例如,新的切片请求可以引起对现有切片的修改。
应当理解,一些切片适应在规模上是全局的,并且可以影响整个切片。影响通常包含在切片内,不会影响其他切片中的服务。然而,如果经历适应的切片已经被再分为另外的切片,则可以控制适应以防止对内部切片内的环境的非计划或非受管的影响。这可能取决于服务规模。其他适应可以是局部的,并且可以不影响切片的其他部分。图10A至图10C示出了切片自动化中涉及的功能的示例。图10A示出了主动涉及切片自动化的示例NOS功能,其根据实施方式91在闭环过程中进行操作。例如,InfM功能95提供基础设施资源池控制和管理。CSM功能96提供客户服务控制和管理,其可以确保切片资源最符合客户服务要求。第三方97功能也可以由SONAC-Com 94分配。DAM功能98可以监视如下切片,该切片包括分布在网络基础设施中的内置可控日志功能。图10B示出了根据实施方式92的诸如服务应用功能732的其他功能如何可以经由SONAC-Com 99触发切片适应。图10C示出了根据实施方式93的诸如新切片创建的其他事件如何可以通过SONAC-Com 101引起对现有切片102的修改。
现在将根据实施方式来讨论MyNET平台和客户服务切片适应的示例。SONAC-Com使切片适应特定条件的实时改变。将参照图11A至图11D来讨论四个示例。
现在将根据实施方式来讨论切片自动化-切片服务保证。图11A示出了根据实施方式的CSM-QoS以及切片适应和自动化的示例。这样的处理可以使切片适合切片业务负荷动态(例如,由于负荷分布改变)。这样的处理包括CSM-QoS功能104,CSM-QoS功能104获得部署其的切片的切片性能要求以及业务负荷期望。CSM-QoS可以检查DAM 105以得到由CSM-QoS104使用来决定触发切片适应/修改(策略)的切片性能和切片业务统计(策略)。因此,CSM-QoS功能104可以涉及切片性能保证,以使切片资源最适合服务属性和QoS要求。因此,CSM-QoS 104可以与DAM 105进行交互以用于切片自动化,以确定切片资源是否被过度提供。CSM-QoS 104还可以与DAM 105接合,以获得关于切片业务的估计中的误差的信息。估计用户需求驱动的网络中承载的业务负荷可能是困难的。在其过大地分散之前更新估计可能是有益的。因此,CSM-QoS功能104可以与SONAC进行交互以用于切片自动化。SONAC切片103通过与CSM-QoS切片104、DAM切片105和客户切片106进行接口来执行这些切片适应和修改任务,以从通用无线网络基础设施107中选择资源。
一些实施方式可以连续地跟踪业务负荷,以确定对服务切片适应的要求,其可以包括切片的迁移。例如,当前业务负荷可能与初始描述不一致,流量负荷可能高于或低于预期。这些条件可以根据策略来触发服务切片适应,该策略可以是全局的或局部的。
在一些实施方式中,MyNET创建资源有效的客户切片。客户切片被创建成使得它们在业务负荷小于或等于预测值时不会过度提供资源。在DC CSM(DC)内实例化的CSM功能检查DC处的DAM并且从DC处的DAM获得切片资源利用报告。CSM还使用此报告作为触发,以减少由所选DC分配的资源。CSM(传输)检查DAM,以获得切片资源利用的报告。该CSM使用该报告来触发传输资源的减少。CSM(RAN MEC)检查RAN MEC处的DAM,以获得切片资源利用报告。该CSM使用该报告来触发所选MEC处的资源减少。CSM(RAN BH)检查RAN BH处的DAM,以获得资源分配报告。该CSM使用此报告来触发传输资源的减少。CSM(接入链路)检查接入链路处的DAM,以获得切片资源利用报告。该CSM使用该报告来触发所选节点处的AL资源减少。
在一些实施方式中,MyNET还允许切片资源的管理,以避免在客户服务业务由于迁移而改变时的过度提供。MyNET的实施方式具有闭环校正,使得资源被分配成仅满足切片业务的要求。MyNET还可以处理短期业务负荷高于估计业务负荷的情况。在这种情况下,CSM(DC)检查DC处的DAM功能,以获得关于切片业务统计的报告。CSM(传输)检查传输DAM,以获得关于切片业务统计的报告。该CSM将报告的业务统计与初始预测的业务统计进行比较。该CSM使用该结果作为触发,以确定所选DC是否需要另外的资源。然后,该CSM向客户服务编排器或DC资源管理器通知任何改变。CSM(传输)检查传输处的DAM,以获得切片业务统计报告。该CSM将报告的统计与估计的流量负荷进行比较,以确定是否需要另外的资源。为了切片业务统计报告,CSM(RAN MEC)检查MEC处的DAM。该CSM将该报告中的统计与估计的业务负荷进行比较,以确定所选MEC是否需要另外的资源。CSM(RAN BH)检查RAN BH处的DAM以获得切片业务报告。该CSM将该报告中的统计与估计的业务负荷进行比较,以确定是否需要另外的BH资源。CSM(接入链路)检查DAM AL以获得切片业务报告。该CSM将该报告中的统计与估计的业务负荷进行比较,以确定所选接入节点是否需要另外的AL资源。
通过给CSM功能提供来自DAM功能的输入来实现在用于CSM和DAM(DC)、CSM(传输)、CSM(RAN集群-MEC)、CSM(RAN BH)和CSM(接入链路)的切片性能方面的客户服务保证。对于所有这些CSM功能,CSM根据需要及由于事件触发报告来配置DAM。CSM基于统计名称(ID)来配置DAM,并且提供诸如切片业务时延的性能指标。
对于CSM和DAM(DC)功能、CSM(RAN集群-MEC)功能和CSM(接入链路)功能,CSM还配置被选择用于记录/监视的DAM以提供NF或DC。CSM为DAM配置用于事件触发报告的阈值。例如,触发事件可以是业务时延在NF或DC处高于X ms的情况。
对于CSM(传输)功能和CSM(RAN BH)功能,CSM为DAM配置用于事件触发报告的阈值。例如,在利用CSM(传输)功能的一些实施方式中,触发可以是在传输网络处或逻辑隧道处业务时延高于X ms的情况。实施方式利用CSM(RAN BH)的另一示例触发是业务时延在NF或DC处高于X ms的情况。
由于迁移,客户资源效率和服务业务负荷在用于CSM和DAM(DC)、CSM(传输)、CSM(RAN集群-MEC)、CSM(RAN BH)和CSM(接入链路)的切片业务负荷方面改变,CSM需要知道DAM的能力。对于所有这些CSM功能,CSM根据需要及由于事件触发报告来配置DAM。CSM基于统计名称(ID)来配置DAM,并且提供切片传入业务统计。CSM还为DAM配置用于诸如业务负荷在NF或MEC(RAN集群-MEC)处、在RAN集群(RAN BH)处、在接入节点(接入链路)处高于或低于Xbps的情况的事件触发报告的阈值。
对于CSM(传输)功能、CSM(RAN集群-MEC)功能和CSM(接入链路)功能,CSM将DAM配置为要监视的目标。在利用传输功能的实施方式中,可以监视逻辑隧道。在利用RAN集群-MEC功能的实施方式中,可以监视/记录NF或MEC。在利用接入链路功能的实施方式中,可以记录/监视接入节点。
现在将根据实施方式来讨论切片自动化-基础设施资源优化。
InfM功能可以监视基础设施资源使用效率以用于按需基础设施资源提供。InfM可以检查DAM以得到GWNI性能和可用容量统计。InfM可以(基于定义的策略)来决定是否增加/减少GWNI容量(基础设施资源池大小)。这可以包括:向SONAC提供更新的GWNI资源抽象以及从SONAC接收资源使用注册。
作为如何调整抽象的示例,现在将讨论涉及可以实现基础设施资源改变和添加基础设施资源中的至少一个的InfM的非限制性示例。首先,该示例涉及两个基础设施拓扑图:基础设施资源(由单个或多个基础设施提供商拥有)和活动基础设施资源(切片创建的开发阶段的一部分)。活动基础设施资源中的剩余资源(活动基础设施资源的一部分)。当接收到新的切片请求时,SONAC可以确定以下:如果现有切片内的剩余资源足以适应新请求,则不改变现有切片;如果剩余资源不足但有足够的活动资源,则可以将该信息提供至InfM;SONAC还可以确定:活动资源不足以适应新请求,但是开发的资源是足够的。在开发的资源不足的情况下,SONAC可以保持拒绝率并且可以向InfM发送指示以请求更多基础设施资源的集成。其次,InfM可以向SONAC提供剩余/活动基础设施映射,SONAC可以利用InfM来登记分配给切片的资源。第三,如果切片请求拒绝率高于阈值,则InfM可以与其他基础设施提供商协商以获得另外的基础设施资源。第四,InfM可以配置有候选第三方基础设施资源,并且在适当的位置应该有一些协议来支持基础设施资源的这种按需集成。下面将参照图11B来讨论根据一些实施方式的INFM切片适应的进一步的细节。
图11A示出了根据实施方式的由CSM-QoS触发的切片适应的示例。CSM-QoS 104提供切片资源利用优化和切片服务性能保证。基于由切片请求者提供的装置分布、业务负荷和QoS要求的统计(通过SONAC-Com 103)来定义该切片。从客户服务切片的角度,存在可能要求切片的适应的多个原因。首先,尽管开发了SONAC-Com算法以试图使资源与需求最佳匹配,但是可能发生某种程度的不匹配。每当CSM-QoS识别出这种不匹配时,可以执行切片资源的修改。这包括资源分配的过度提供或不足。对于切片资源的过度提供,基础设施网络资源可能无法有效地用于其他切片,并且可以导致切片拥有者的不必要的成本,即,对于专用物理资源分配情况。对切片的资源分配不足可以导致递送的服务性能与切片提供商承诺的性能不匹配。这些可以由CSM-QoS通过切片资源利用统计和切片性能统计来识别。其次,切片请求者对服务属性的描述可能不完全反映真实的服务属性。CSM-QoS可以监视业务负荷的模式的统计等,并且纠正初始服务描述。第三,对于某些服务,本质上,由于业务负荷和移动性等的动态,难以预先提供准确的描述。实施方式允许切片资源分配,以在初始部署之后适应这样的动态。CSM-QoS可以监视切片业务负荷改变和迁移并触发切片适应。
CSM-QoS功能被设计成确保在整个切片生命周期期间满足切片服务性能,并且确保切片资源与切片业务匹配。在图11A所示的实施方式中,这可以是闭环控制系统,并且可以在客户切片106的整个生命周期期间连续操作。在开发和部署切片之后,可以配置CSM-QoS 104并且可以向CSM-QoS 104通知该新创建的切片的信息。该信息可以包括切片服务描述和服务要求。该信息可以由CSM-QoS 104用作某些阈值,以与测量的性能进行比较以触发切片适应。该功能由切片提供商拥有。
如上所述,为了触发切片适应,CSM可以向负责由CSM触发的切片适应的SONAC-Com103功能发送消息(切片适应请求)。该消息可以包括以下内容:切片ID、原因ID(例如,切片资源利用统计、切片服务性能统计、切片业务行为统计)、相应的信息。在接收到请求之后,SONAC-Com 103确定拓扑改变或者仅UP切片的切片资源修改(增加或减少切片资源)、协议功能等),并且如果需要,重新配置NOS和SONAC-Op。
CSM-QoS功能104获得切片资源利用、切片服务QoS和长期切片业务行为的统计。CSM-QoS可以如由SONAC-Com所配置的来触发切片修改。对于识别出切片资源的过度提供的情况,CSM-QoS 104可以如SONAC-Com 103所配置的来通知SONAC-Com的域/端到端资源协调功能。资源协调器修改切片资源分配。对于识别出递送的切片服务性能(来自DAM切片105)与承诺的性能之间的不匹配的情况,CSM-QoS与域服务协调器(端到端服务协调器)进行交互。这可以触发切片资源分配修改(从GWNI 189请求资源)。对于业务负荷分布的长期统计不同的情况,该情况由客户提供至SONAC-Com。可能需要向客户和服务协调器发送该信息。这可能导致切片资源分配修改的调整。对于本质上难以估计业务负荷的情况,CSM-QoS需要更频繁地监视业务负荷改变并且向资源协调器报告,以使SONAC-Com执行切片适应。
图11B示出了根据实施方式的由InfM 190触发的切片适应的示例。可以由DAM切片105确定的基础设施资源优化可以导致基础设施网络拓扑、容量等的改变。这可以导致现有切片的适应并且由InfM功能来触发。三个非限制性示例包括基础设施网络设备劣化,即,设备故障等。InfM通过监视基础设施设备并决定基础设施网络适应来负责基础设施网络性能保证。第二示例是无线回程网络节点配置(例如,上电/断电等)。InfM的职责之一是基于业务负荷统计来确定RAN回程网络拓扑,即,上电/断电无线网络节点。第三示例是另外的基础设施网络的按需集成。当基础设施网络资源不足以容许新的切片请求并且如果按需基础设施集成是可以的,InfM可以触发集成并且扩大集成的基础设施网络资源池大小。基础设施网络拓扑、资源容量等的改变可以引起受该改变影响的一些现有切片的适应。
InfM功能190管理基础设施资源利用优化。对于InfM触发的切片适应,InfM 190向SONAC-Com功能103发送消息,在一些实施方式中,SONAC-Com功能103可以在SONAC-Com切片103内,SONAC-Com切片103负责处理由InfM 190发送的请求消息以用于切片适应。该消息中携载的信息包括基础设施网络描述(域ID、设备ID等)、基础设施网络更新的信息以及由DAM切片105提供的可能的其他信息。
接收到该消息之后,SONAC-Com可以确定已经受影响的切片,可以确定当前切片的任何适应;如果需要,可以重新配置NOS切片和SONAC-Op切片。
对于通过InfM功能识别出基础设施设备/元件性能劣化的情况,InfM可以对这些事件采取特定行动,例如,激活备份系统。同时,如果这引起基础设施拓扑、容量等的改变,则InfM功能190可以通过提供更新的基础设施网络信息来通知域和端到端SONAC-Com 103。对于基础设施资源利用率低的情况,InfM 190可以通过去激活特定基础设施元件或设备的一些子系统来对此作出反应。可以向SONAC-Com 103发送这种改变的通知。对于SONAC-Com103的切片创建请求的拒绝率高于预先配置的阈值的情况,InfM 190可以触发另外的基础设施网络集成。向SONAC-Com 103通知该更新。
对于基于业务负荷统计(来自DAM 105)需要修改接入链路帧结构的情况,InfM190可以配置帧结构并且通过从GWNI 189请求资源来通知SOMAC-Com和SONAC-Op。
图11C示出了根据实施方式的由CM 172触发的切片适应的示例。在例如专用于具有移动装置760的客户的客户切片的一些情况下,一些服务特定功能与装置相关联。在这种情况下,可以使切片拓扑适应移动装置的移动。在这种情况下,切片的装置(经由CM 172)的位置可以触发当前客户切片106的适应,即,需要修改切片拓扑。这被称为切片迁移。
对于针对具有特定数量的移动装置的客户和服务特定功能来设计切片的情况。装置的迁移可以引起切片迁移,即,功能从一个地方迁移到另一个地方。这种迁移可以由负责执行装置位置跟踪的CM功能触发。
为了实现这一点,CM功能172(对于该切片)可以被配置成:如果满足特定条件,则触发切片迁移。CM功能发送给SONAC-Com 103的切片迁移请求消息可以包括诸如切片ID、移动装置迁移信息等的信息。
负责处理切片迁移请求的SONAC-Com功能103需要确定当前切片的适应。这可以包括新功能实例化或者预先安装的功能的激活或配置,在需要时重新配置NOS和SONAC-Op。这些功能从GWNI 189获得。
图11D示出了根据实施方式的由服务/应用功能触发的切片适应的示例。例如,对于某些服务,装置的密度或业务负荷分布可以适应某些事件。这可能需要对事件的切片适应。可以通过服务应用功能来检测这样的事件。在这种情况下,应用功能可以触发切片适应。可以在初始切片部署时配置这种应用功能与SONAC-Com 103之间的接口。
对于在切片操作期间需要应用功能/服务器触发切片适应的服务,应用功能可以与SONAC-Com 103进行交互以触发切片适应。可以定义应用功能与SONAC-Com 103之间的接口,或者在切片初始化时针对客户重新使用API接口。
对于这种情况,服务应用功能可以与SONAC-Com和客户切片106连接,以触发切片适应并从GWNI 189请求资源。请求切片适应的消息可以携载诸如切片ID/服务ID、服务描述、服务要求等的信息。为了这个目的,可以在这里重复使用API接口。SONAC-Com 103功能处理来自服务应用功能的请求以确定切片的受影响段,确定当前切片的适应,并且在需要时重新配置NOS和SONAC-Op。
虽然未示出,但是另一示例是用于内容递送优化的CFM。对于CF(内容和转发)切片,基于特定内容的请求的统计和内容递送,CFM可以触发现有CF切片以适应检测到的改变,例如,将接近网络边缘的高速缓存实例化以降低。为此,CFM功能可以向SONAC-Com发送请求消息。该消息可以携载信息,如预期对特定内容感兴趣的装置分布以及内容递送的性能要求。
MyNET提供资源基础设施的按需激活。DC的InfM接收来自SDT(DC)的请求,因此激活DC(如果可能)并且还提供更新的“活动的DC基础设施映射”。对于传输资源情况,传输网络(在多个域中)的InfM响应于从SDRA接收的请求来激活传输资源。该InfM还提供更新的“活动的传输基础设施映射”。RAN集群(MEC)的InfM响应于从SDT(RAN)接收到的请求激活MEC。该InfM还提供更新的“活动的MEC基础设施映射”。响应于接收到SDRA(RAN BH)的请求,RAN BH的InfM激活RAN节点(基于策略的接入节点作为BH节点)。该InfM可以分配频谱或全新的BH基础设施拓扑。该InfM还提供更新的“活动的RAN BH基础设施映射”。用于帧结构的RAN接入链路(AL)的InfM响应于从SDRA(AL)接收到的请求来分配另外的频谱。该InfM还可以在功率、时间、频率和代码域方面为AL提供资源协调。在该InfM完成配置之后,其为SDRA-AL提供更新的“AL基础设施映射”。
MyNET还提供基础设施资源的去激活以优化资源分配。在这种情况下,DC的InfM迭代地且定期(由策略指定)利用DAM(DC)检查资源使用。基于这些检查,该InfM去激活所选的DC并且向SDT(DC)提供更新的“活动的DC基础设施映射”。传输网络的InfM利用DAM来定期检查如通过策略定义的资源使用。基于这些检查,该InfM决定其是否应该去激活特定传输基础设施资源。该InfM还向SDRA传输网络提供更新的“活动的传输基础设施映射”。RAN集群(MEC)的InfM如通过策略指定的定期利用DAM(MEC)检查资源使用。关于所选MEC的去激活的决定基于这些定期资源检查的。该InfM还向SDT MEC提供更新的“活动的MEC映射”。RAN BH的InfM如通过策略定义的定期利用DAM检查资源使用。该InfM关于所选BH节点的去激活的决定基于这些资源检查。该InfM还向SDRA RAN BH提供更新的“活动的RAN BH基础设施映射”。用于帧结构的RAN接入链路(AL)的InfM如通过策略定义的定期检查资源使用。该InfM基于这些检查来决定去激活所选的接入节点或解除分配所选的频谱。该InfM还向SDRA-AL提供更新的“活动的接入基础设施映射”。
MyNET集成第三方基础设施资源,使得在技术改变时更新所有NOS切片。在这种情况下,DC的InfM从客户切片编排器接收对另外的基础设施资源的请求。这些请求的高拒绝率造成资源分配的瓶颈。该InfM基于这些决定与候选DC进行协商。该InfM还向SDT(DC)提供更新的“活动的DC基础设施映射”。传输网络的InfM从客户切片编排器接收对另外的基础设施资源的请求。基于策略,是否应该分配另外的资源的决定触发与候选传输基础设施协商。RAN集群(MEC)的InfM从客户切片编排器接收对另外的基础设施资源的请求。基于策略,该InfM的是否分配另外的资源决定是与候选RAN基础设施提供商协商的触发。该InfM还向SDTRAN集群提供更新的“活动的MEC映射”。RAN BH的InfM从客户服务编排器接收对另外的基础设施的请求。该InfM的决定是开始与候选RAN BH提供商协商的触发。该InfM还向SDRA(BH)提供更新的“活动的RAN BH基础设施映射”。用于帧结构的RAN接入链路(AL)的InfM从客户服务编排器接收对另外的基础设施的请求。该InfM是否提供另外的基础设施的决定触发与RAN候选基础设施提供商或一系列提供商的协商。该InfM还向SDRA-AL提供更新的“活动的接入基础设施映射”。
MyNET还允许第三方基础设施资源的释放。在这种情况下,DC的InfM如通过策略所定义的定期检查DAM以用于资源分配。基于这些检查,该InfM作出其是否应该释放所选的第三方DC的决定。该InfM还向SDT DC提供更新的“活动的DC基础设施映射”。传输网络的InfM基于策略定期利用DAM检查资源使用。基于这些检查,该InfM作出其是否应该释放所选的第三方传输基础设施资源的决定。该InfM还向SDRA传输网络提供更新的“活动的基础设施映射”。RAN集群(MEC)的InfM基于策略定期利用DAM(MEC)检查资源使用。基于这些检查,该InfM决定其是否应该释放所选的MEC。该InfM还向SDT(MEC)提供更新的“活动的MEC映射”。RAN BH的InfM基于策略定期利用DAM检查资源使用。基于这些检查,该InfM决定其是否应该释放所选的第三方RAN BH。该InfM还向SDRA(RAN BH)提供更新的“活动的RAN BH基础设施映射”。RAN接入链路(AL)的InfM定期利用DAM检查资源使用。基于这些检查,该InfM作出是否应该释放第三方接入节点或是否应该释放所选的频谱的决定。该InfM还向SDRA-AL提供更新的“活动的接入基础设施映射”。
MyNET还可以适应基础设施性能劣化——甚至故障点的情况。在这种情况下,DC的InfM将DAM配置成用于DC性能监视,并且设置发出警告的阈值(基于策略)。该InfM还基于策略确定何时触发NF迁移,或者是否应该激活备份DC。任一决定都被报告给SONAC。传输网络的InfM配置用于基础设施网络性能监视的DAM和用于链路性能监视的DAM两者。该InfM还设置用于为两个DAM发出警告的阈值。该InfM确定激活替代设备和链路的阈值。配置被提供给SONAC。RAN集群(MEC)的InfM配置DAM以用于MEC性能监视以及发出警告的阈值。当被触发时,该InfM还确定NF迁移以及何时激活备用MEC。该InfM为SONAC提供此配置。RAN BH的InfM配置DAM以用于RAN corss-haul性能监视以及警告阈值。当被触发时,该InfM还确定拓扑改变为替代链路,并且将该配置提供给SONAC。用于帧结构的RAN接入链路(AL)的InfM配置DAM以用于接入链路性能监视以及警告阈值。当被触发时,该InfM还确定拓扑改变。这些改变可以是:关闭某些接入节点、打开其他备份节点或增加用于相邻节点的AL资源(基于功率和频谱)。
可以对用于DC的InfM、传输网络InfM(其可能是多个域)、RAN集群(MEC)InfM、RANBH InfM和RAN接入链路(AL)帧结构的基础设施性能劣化(即,故障)进行监视或记录中的任一个或两者。InfM根据需要以及在触发报告的情况下配置DAM。InfM还基于性能负荷、事件触发报告的阈值以及要记录/监视的目标利用统计名称(ID)来配置DAM。目标的示例是DC(用于与DC相关联的InfM)、设备或链路(与传输网络或RAN BH相关联的InfM)、MEC(RAN集群InfM)和接入节点(RAN接入链路(AL)InfM)。
现在将讨论根据实施方式的作为切片自动化的示例的切片迁移。这可以允许装置特定NF(例如,装置特定SGW/锚点))迁移。例如,CM功能跟踪移动装置可达性(这可以基于策略)并且确定触发切片适应(例如,装置特定SGW/AP迁移,其可以涉及将装置从一个服务切片迁移到另一个服务切片)的需要。CM与SONAC进行交互以实现任何所需的迁移,并且可以获得新的触发条件/策略。在一些实施方式中,CM功能包含用于位置和活动跟踪的CM切片。
现在将讨论影响现有切片的新切片的示例,示出了SONAC和策略的示例。在这样的示例中,SONAC可以计算用于新服务的逻辑拓扑,并且当存在冲突时,SONAC可能需要改变现有的切片拓扑,以避免拒绝添加基础设施资源的新请求。适应的过程可以是局部的或全局的,并且类似于新切片创建的过程。策略考虑可以包括NF重定位,确定是否添加新NF(例如,用于负荷平衡或者是否需要新的逻辑隧道),并且确定是否需要专用物理资源。根据请求的重要程度和现有切片的容量中的至少一个,SONAC决定当前切片是否可以接受新请求或者可以被修改以接受新请求。
现在将讨论切片自动化-切片客户服务动态的示例。应当理解,这样的过程可以适用于其他NOS切片和客户切片。图12示出了一般NOS切片自动引起客户切片的适应的方法。通常,NOS切片内的功能实体被配置成用于根据策略的NOS切片适应。因此,NOS应用功能173可以用基于来自CM切片172的关于移动手机760的位置和可达性信息的信息的策略考虑来配置。该切片适应请求触发对SONAC 103的请求,以触发对GNWI 107的切片适应。类似地。切片客户174至106可以基于客户策略来配置应用功能,以触发其当前切片的适应。因此,在切片执行期间,应用功能与SONAC进行通信以触发切片适应。
当接收到新的切片请求时,SONAC(切片)可以重新评估现有切片的切片资源分配,从而有效地执行与基础设施容量对应的负荷分布。在一些实施方式中,这可以包括当接收到新的切片请求时全局优化或局部优化中的任一个或两者。因此,SONAC可以基于策略确定是否修改所选的现有切片。图13示出了如下实施方式,其中,基础设施网络192通过多个切片提供商191、193以及UP切片和CP切片194、195发起这样的请求,并且终止于具有不同数据业务的切片196、197、198和199的各个端点(或用户)。
根据实施方式,这种可重新配置的网络可以提供业务收入保证。在一些实施方式中,这种保证可以针对切片级别和用户级别中的至少一个。图13的下部示出了根据实施方式的为单个切片提供商193的单个域提供业务收入保证(business revenue assurance,BRA)的示例。业务收入链由切片客户202的用户发起,切片客户202的请求由切片客户203传递到切片提供商193,然后到基础设施提供商205。图14示出了根据实施方式的为多个管理域提供业务收入保证的示例。在该实施方式中,切片客户202的用户发起如下请求,该请求通过切片客户203被传递到切片提供商193,然后被传递到多个基础设施提供商192、205。在一些实施方式中,CSM-计费功能从BRA功能接收输入。例如,BRA功能可以全局运行,以跨域协调统计并创建全局统计。注意,无论BRA是否被实例化为域切片,都可以这样做。图14还示出了多个基础设施网络192、205作为请求发起的点。这些请求通过切片提供商193传递到UP切片194和CP切片195,然后传递到每个具有其自己唯一的数据业务的切片196、197、198和199的多个端点(或用户)。
对于这两种情况,可以基于由全局服务编排器提供的策略的CSM-计费功能可以包括日志级别计费和用于计费的日志(DAM)的放置。用于计费的日志级别可以在会话级别(对于用户的应用会话(每次会话计费))处、在用户级别(对于具有用户的切片客户(单独计费))处、在切片客户级别(对于具有其装置/服务器的切片客户,例如,智能抄表客户(对切片拥有者的服务客户计费))处、在切片级别——对于切片拥有者(对切片拥有者计费)处、或者在基础设施级别(对于基础设施提供商(为切片提供商计费))处。用于计费的记录功能或日志本身(其可以由DAM功能使用)的放置可以在单独域级别(对于每个管理域)处或在优化的计费日志位置(用于计费的日志的最佳位置,独立于域)处。应当理解,计费的规则与切片提供商进行协商,并且计费集成包括对所有切片和客户服务切片以及NOS服务的计费计数。
图15示出了根据实施方式的可以提供定制且灵活的计费的CSM-计费切片175的示例。CSM-计费配置和检查DAM切片105以得到来自客户切片106的统计日志和分析(策略)以及来自GWNI 107的信息。在一些实施方式中,CSM-计费切片可以收集端到端切片提供商的计费信息。在一些实施方式中,总体切片可以跟踪来自多个不同提供商(多个域)的切片的网络的每个域中的计费。
其他实施方式可以提供不同实体之间的灵活协作。实施方式可以提供灵活的环境,其允许各方对各种网络功能的拥有和控制并且允许各方之间的不同级别的开放性。
在讨论该框架开发的进一步的细节之前,将介绍示例网络架构。
图16示出了根据实施方式的作为功能块的MyNET平台开发的示例。MyNET平台被开发成使用集成的网络基础设施资源来实现服务定制切片的定义/开发、部署和操作的自动化。在一些实施方式中,该平台开发遵循一系列阶段,包括开发阶段100(也被称为配置)、部署阶段300和执行阶段400、510-550。配置阶段可以包括定义用户平面功能的切片提供商、NOS服务功能(和策略)、SONAC-Op功能(和策略)、SONAC-Com功能(和策略)以及网络图。将使用以下约定:SONAC-Com功能用粗黑线示出;SONAC-OP功能用虚黑线示出;NOS功能用点线示出;其他功能没有突出显示并且用实线示出。
基础设施数据库200描述了GWNI允许SONAC识别可用资源。基础设施数据库200可以描述拓扑(以及可选地其他信息,如拓扑内的网络资源的容量)并且由切片提供商和基础设施提供商来填充。基础设施数据库200可以包括授权的基础设施资源池描述,其可以描述技术域、所有权域和地理域。术语“授权的基础设施资源”指的是可用于切片部署的基础设施资源池。其可以被理解为已经被分配给切片的资源集,从而,切片被授权使用的资源。基础设施数据库200还可以包括授权的按需基础设施拓扑描述以及对内置日志元素的接口的描述和对可配置基础设施元素的接口的描述。基础设施数据库200还可以包括按需可用的基础设施描述(其可以向基础设施的拥有者提供接口)。
部署阶段包括SONAC-Com部署300。这包括部署SONAC-Com切片,即,SONAC-Com功能的放置以及在多个域上并且部署在授权的基础设施上的功能之间的互连。授权基础设施指的是被拥有、控制或以其他方式可用的基础设施,并且例如由切片提供商分配给切片。例如,集成的基础设施网络通常由多个技术域组成,例如,RAN域和传输域等,它们使用不同的技术以用于业务转发。即使整个基础设施网络可能属于单个拥有者,但是大型基础设施网络通常被分为不同的域,以使控制和管理可扩展。这些域通常对应于地理区域。如果整个基础设施网络是多个基础设施网络的集成,则管理域可以被用作自然域划分。给定授权的基础设施网络拓扑和资源,SONAC-Com的部署是切片提供商的决定。该阶段300包括基于由切片提供商选择和提供的信息来接收输入和提供功能。在一些实施方式中,这包括用于从人类操作者接收输入的接口。
执行阶段指的是执行SONAC-Com功能,以开发和部署各种切片(例如,开发和部署SONAC-Op切片400和NOS切片510、520、530、540和550)。SONAC-Op切片在部署SONAC-Com切片之后被开发和部署400。SONAC-Op切片初始化的SONAC-Com功能的执行开发SONAC-Op切片。对于NOS切片,切片提供商可以经由API向SONAC-Com提供NOS服务描述和要求(如图2所示)。为了开发NOS切片而设计的SONAC-Com功能的执行开发NOS切片。
代码执行阶段包括用于SONAC-Op切片的开发和部署400的SONAC-Com代码执行,SONAC-Op切片的开发和部署400在阶段300处接收输入之后发生。该阶段可以取决于默认阈值和参数(如果有的话)。代码执行阶段还包括开发和部署InfM切片的SONAC-Com代码执行510,其可以基于经由API接收的InfM的描述。将在下面参照图27进一步讨论InfM功能。代码执行阶段还可以包括SONAC-Com代码执行520,以基于经由API接收的DAM的描述来开发和部署DAM切片。将在下面参照图28进一步讨论DAM功能。代码执行阶段还包括SONAC-Com代码执行530,以基于经由API接收的CSM的描述来开发和部署CSM切片。将在下面参照图29进一步讨论CSM功能。代码执行阶段还包括SONAC-Com代码执行540,以基于经由API接收的CM的描述来开发和部署CM切片。将在下面参照图30进一步讨论CM功能。代码执行阶段还包括SONAC-Com代码执行550,以基于经由API接收的CFM的描述来开发和部署CFM切片。将在下面参照图31进一步讨论CFM功能。此时,平台准备接受客户切片请求并开发和部署客户切片。
图17示出了根据实施方式的为SONAC OP功能和NOS功能编程的示例。该阶段包括为库的SONAC Op和NOS的基本功能编程的SONAC Com。SONAC Com功能可以使用一组功能ID和相应的功能以及用于基于从实时条件的监视接收的输入来选择适当的功能的一组“if...then”规则(或它们的等同物)来执行该编程。在一些实施方式中,操作者输入可以用在非实时执行环境中。这可以包括基于实时条件来作出决定的“正常”功能和“智能”功能。SONAC-Op功能编程在208中示出,InfM功能编程在209中示出,DAM功能编程在210中示出,CSM功能编程在211中示出,CM功能编程在212中示出,CFM功能编程在213中示出。
图18示出了根据实施方式的SONAC-Com功能以及它可以用于客户UP切片的开发和适应的机制。在左列中,SONAC-Com功能214接收输入,该输入可以来自人类操作者。该输入用于从网络功能的库中进行选择,以基于接收的输入来确定要包括哪些网络功能和图。中间的列示出了根据实施方式的用于切片初始化215的编程阶段。SONAC-Com接收服务请求,其包括与服务描述和要求、基础设施容量等相关的一组条件(参数)。这些参数从API输入,例如,从InfM NOS功能输入。编程涉及作出一组决定,每个决定具有决定ID。例如,在一些实施方式中,决定可以采用以下形式:决定(参数)=f(服务,基础设施),使得响应于一组参数而作出的决定是所使用的服务和基础设施两者的函数。例如,SONAC-Com功能接收许多参数,并且基于接收的参数作出关于选择网络功能以填充切片的许多决定。这些决定用于完成端到端切片的定义。右列示出了根据实施方式的切片适应216的编程阶段。在此,SONAC-Com功能从其他NOS功能接收与条件(例如,基础设施拓扑改变、服务负荷改变/迁移、服务性能下降等)有关的输入。SONAC-Com功能作出一系列决定:决定(参数)=f(条件),以基于接收的条件来有利于客户服务UP切片定义适应。再次,可以从API(例如,从NOS服务)接收输入。
图19示出了根据实施方式的用于开发SONAC-OP功能的SONAC-Com执行过程。图19的顶部示出了编程阶段。在一些实施方式中,创建SONAC-OP切片。在410处,SONAC-Com接收关于参数值的输入,基于一组if-then规则从一组SONAC-OP库函数中选择所述参数值。例如,对于每个决定ID:if(基础设施拓扑,域技术),then(方案ID和阈值ID(值)、参数ID(值)中的至少一个)。框420示出了用于SONAC-OP开发和初始化的SONAC-Com执行。在该阶段,建立默认能力和阈值参数。框430示出了用于SONAC-OP开发的SONAC-Com执行以用于例如可以由基础设施的改变而触发的适应。
图19的底部在框440处示出了在新切片请求下用于SONAC切片配置的SONAC-Com的编程阶段。对于每个决定ID,使用if-then规则来确定SONAC-Op功能配置:
if(服务),then(SONAC-Op功能配置、阈值ID(值)和参数ID(值)中的至少一个)
该阶段设置关于SONAC-OP功能将如何响应于新的切片请求的规则,例如,如在450处所示,在用于基于接收到的新的切片请求来创建新的UP切片的执行阶段处。基于来自新的切片请求的服务类型,SONAC-Com确定SONAC-Op方案以及阈值和参数。如果在切片请求中明确指示了优选方案和阈值(如果有),如果它们在建立新的UP切片中是可支持的(如果请求不是可支持的,则可以向请求者提供反馈),则SONAC-Com将满足所请求的方案等。
图20示出了根据实施方式的由SONAC-Com执行以开发InfM NOS切片功能的过程的示例。InfM是NOS功能,其依赖于可用基础设施并管理可用基础设施。该库包括基本的InfM功能和策略,其可以包括:用于与各种基础设施进行接口以及管理各种基础设施的功能的预编程,包括所需的适应方案以及阈值和参数。这可以包括:图形/逻辑拓扑=f(基础设施拓扑)。框521示出了用于InfM初始化的SONAC-Com的编程阶段。换句话说,SONAC-Com基于接收的输入和if-then规则从库中选择InfM功能。对于每个决定ID:if(基础设施类型,基础设施资源使用统计等),then(功能ID、方案、阈值和参数中的至少一个)。这可以针对各种域来执行。框523和框525示出了:基于经由来自切片提供商的API接收的InfM服务描述,InfM切片的开发(初始化)和适应的SONAC-Com的执行阶段。输入可以描述基础设施域定义、基础设施类型(技术)、可配置基础设施元素ID和接口、按需基础设施描述等。基于该输入,SONAC-Com创建InfM切片,所选的功能基于由切片提供商通过API的描述。InfM功能中的每个的位置可以基于基础设施域类型(RAN、DC或传输等),并且基于基础设施域中的每个所需的功能来确定。图20还示出了InfM切片执行526,在一些实施方式中,InfM切片执行526可以包括操作示出的InfM功能的每个域中的InfM切片。
图21示出了根据实施方式的由SONAC-Com实施或执行以开发DAM和NOS切片功能的方法。DAM可以是NOS,其操作取决于基础设施和其他NOS服务。该库包括:DAM功能=f(基础设施类型和信息ID中的至少一个)和图/拓扑=f(基础设施拓扑)。SONAC-Com 527的编程阶段包括:为每个决定选择功能(基于与功能有关的输入),例如,if(基础设施拓扑和基础设施域技术、日志端口等中的至少一个),then(功能ID、位置ID等)。此外,编程阶段还包括用于每个决定的接口(用于与接口有关的输入),例如,if(基础设施切片拓扑),then(互连DAM和InfM)。
图21还示出了:基于经由切片提供商的API的DAM服务描述,用于DAM切片531的开发和部署的SONAC-Com过程的执行。服务描述可以包括以下中的任何或全部:基础设施域定义、基础设施类型(技术)、日志元素ID和接口、按需基础设施描述和InfM切片拓扑。SONAC-Com可以为基于基础设施域类型(RAN、DC或传输等)的每个DAM功能分配位置,以确定基础设施域中的每个的所需功能。一旦被部署,DAM切片执行528可以接收请求并且经由API提供DAM分析。此外,可以例如基于基础设施拓扑改变来对DAM切片进行调整529。
图22示出了根据实施方式的用于开发CSM NOS切片功能的SONAC-Com执行。
CSM切片是依赖于客户服务的NOS,包括作为基础设施的功能的CSM功能的库以及也作为基础设施的功能的基本图/拓扑。对于每个决定ID(功能),对CSM服务544的SONAC-Com编程要求:当基础设施域技术时,则以下中的至少一个:功能ID、方案ID、阈值ID(值)和参数ID(值)。对于每个决定ID(接口),对CSM服务的SONAC-Com编程要求:当DAM切片拓扑或CSM切片拓扑时,则将DAM和CSM互连。对于每个决定ID,在新切片请求532处对CSM切片配置的SONAC编程要求:当服务时,则功能ID、阈值ID(值)和参数ID(值)等中的至少一个。用于CSM切片初始化533的SONAC-Com的执行包括以下功能:端到端CSM-QoS 536、CSM-QoS(域)537、端到端CSM-AAA 538、CSM-AAA(域)539。对于CSM,基于由切片提供商经由API的CSM服务描述,所需信息是基础设施域定义、基础设施类型(技术)和DAM切片拓扑。SONAC-Com使用基于由切片提供商经由API的描述和CSM功能中的每个的位置来创建CSM切片(其基于基础设施域类型(RAN、DC或传输等)来确定基础设施域中的每个的所需功能)。用于定制的CSM切片配置的SONAC-Com的执行包括:适应534、端到端CSM-计费540、CSM-QoS(域)541、端到端CSM-上下文542和CSM-上下文(域)543。对于新的切片请求,SONAC-Com需要基于客户服务描述来确定正确的CSM功能(激活和配置)并且基于针对新服务请求535的CSM切片开发适应来确定要求。
图23示出了根据实施方式的用于开发CM NOS切片功能的SONAC-Com执行。CM是NOS服务,该NOS服务可以是普通的或客户服务定制的。根据实施方式的进一步的细节包括库、用于CM切片初始化的SONAC-Com的编程阶段、用于客户切片请求的CM配置的SONAC-Com的编程阶段、用于CM切片初始化的SONAC-Com的执行、用于定制的CM切片配置的SONAC-Com的执行、以及用于新切片请求的CM切片开发(适应)的SONAC-Com执行。该库需要基本的CM功能和图/拓扑,这是基础设施的功能。对于每个决定(功能),当功能是基础设施域技术时,用于CM切片初始化的SONAC-Com的编程阶段利用功能ID、方案ID、阈值ID(默认值)和参数ID(默认值)中的至少一个。对于每个决定(接口),当接口是SONAC-Op切片拓扑时,提供CM和SONAC-Op的互连。对于每个决定,当存在服务时,用于客户切片请求处的CM 549和545配置的SONAC-Com的编程阶段利用功能ID/方案ID、方案ID、阈值ID(值)和参数ID(值)中的至少一个。对于CM,基于由切片提供商的API的CM服务描述执行用于CM切片初始化546的SONAC-Com需要基础设施域定义、基础设施类型(技术)、SONAC-Op切片拓扑。在这种情况下,SONAC-Com基于根据由切片提供商经由API的描述的功能、CM功能中的每个的位置(其基于基础设施域类型(RAN、DC或传输等))以及用于基础设施域中的每个的所需功能的确定来创建CM切片。用于定制的CM切片配置547的SONAC-Com的执行,对于新的切片请求,SONAC-Com需要基于客户服务描述和要求来确定正确的CM功能(激活和配置)。
用于新切片请求548的CM切片开发(适应)的SONAC-Com执行。
图24示出了根据实施方式的由SONAC-Com执行以开发CFM NOS切片功能的方法。根据实施方式的进一步细节包括:库的细节、用于CFM切片初始化的SONAC-Com的编程阶段、用于客户切片请求处的CFM配置的SONAC-Com的编程阶段、用于CFM切片初始化的SONAC-Com的执行、用于定制的CFM切片初始化的SONAC-Com的执行。该库包括基本CFM功能和图/拓扑,其是基础设施拓扑和SONAC-Op拓扑的功能。对于每个决定(功能),当基础设施拓扑时,用于CFM切片初始化741的SONAC-Com的编程阶段利用域ID、功能ID/方案ID、阈值ID(默认值)、参数ID(默认值)中的至少一个。当决定涉及接口时,提供CFM和SONAC-Op的互连,例如,当功能是SONAC-Op切片拓扑时。当每个决定基于服务时,在客户切片请求545处的CFM配置的SONAC-Com的编程阶段利用功能ID/方案ID、方案ID、阈值ID(值)和参数ID(值)中的至少一个。基于由切片提供商经由API的CM服务描述执行用于CFM切片初始化551的SONAC-Com利用基础设施域定义、基础设施类型(技术)、SONAC-Op切片拓扑。在这种情况下,SONAC-Com基于由切片提供商经由API的描述如CFM功能中的每个的位置来创建CFM切片功能,基于基础设施域类型(RAN、DC或传输等)确定的CFM功能确定用于基础设施域中的每个的所需功能。用于新的高速缓存和转发(Cache and forwarding,CF)切片请求的定制的CFM切片配置552的SONAC-Com的执行,SONAC-Com可以基于客户服务描述和要求来确定正确的CM功能(激活和配置)。此外,执行用于CFM切片开发(适应)553的SONAC-Com执行。
图25示出了根据实施方式的用于切片开发的SONAC-Com功能的进一步细节。SONAC-Com功能包括全局(或端到端)SONAC-Com功能559和域SONAC-Com功能565,每个具有服务协调器560和567以及资源协调器功能561和742。应当理解,端到端服务协调器和端到端资源协调器一起互相作用,并且在一些实施方式中可以被组合成单个实体。端到端服务协调器和端到端资源协调器可以是全局域协调器。服务切片要求和描述556、全局CSM-QoS557和全局InfM 558被传递至端到端SONAC-Com。端到端资源协调器使用逻辑拓扑564、隧道到网络的映射563、以及隧道协议562来处理请求。在域SONAC-Com内,域服务协调器、域资源协调器、逻辑拓扑、隧道到网络的映射以及隧道协议包括在层级566的层中。应当注意,域资源协调器使用逻辑拓扑571、隧道到网络的映射570以及隧道协议569来处理请求。
端到端服务协调器(或全局域服务协调器)功能接收指定QoS和服务属性的切片请求(客户请求),并且向每个域服务协调器提供服务要求。端到端服务协调器包括:至端到端资源协调器的接口、至域服务协调器[服务要求,拓扑图,NF]的接口、至端到端CSM-QoS(切片性能)功能的接口以及服务切片要求和属性描述的API接口。端到端资源协调器功能分析请求并且确定哪些域涉及切片组合。端到端资源协调器功能也确定NF。端到端资源协调器功能确定域级别(或甚至更低级别,取决于基础设施拓扑)处的端到端逻辑拓扑,其可以包括确定NF和NF间服务切片隧道。端到端资源协调器功能还确定:逻辑隧道到基础设施(用于跨域隧道)的映射方案、服务切片隧道协议(用于跨域隧道)和端到端协议。端到端资源协调器功能还将端到端服务要求转换为每个域服务要求(这也可以通过与域资源协调器进行交互来自上而下或自下而上完成)。端到端资源协调器功能还确定对域内逻辑拓扑图等的域的建议。端到端资源协调器功能还在需要时配置SONAC-Op和其他NOS。端到端资源协调器功能包括:至端到端服务协调器[服务要求]、[域ID,承诺的服务交付性能]的接口,至端到端InfM[基础设施资源映射,可用基础设施资源映射]的接口,以及至其他域资源协调器[推荐的图,NF,域级逻辑拓扑等]的接口。
图26类似于图25,但是根据实施方式添加了更多一些细节。端到端服务协调器和端到端资源协调器可以是迭代过程。此过程可以自上而下或自下而上或纯粹集中,取决于基础设施网络拓扑和对复杂性的容忍度。端到端服务和资源协调器在559中被实例化。
域服务协调器507执行以下功能中的一些或全部,并且包括以下接口中的一些或全部。这些功能是:从端到端服务协调器或上层服务协调器接收服务切片请求556,接收用于性能报告的域CSM-QoS 574,并且确定端到端切片资源修改。接口是端到端服务协调器560或上层服务协调器、域资源协调器558或端到端CSM-QoS 557(切片性能)。
根据实施方式,域资源协调器742执行以下功能(用于切片开发)的子集或全部并且包括以下接口的子集或全部。这些功能是:接收由端到端资源协调器作出的决定,为SDT564、SDRA 563、SDP 562提供基础设施资源图,域资源566和565的协调(SDT 564、SDRA 563、SDP 562之间),使用SDT来确定该域上的切片的逻辑拓扑,使用SDRA来确定逻辑隧道到物理网络之间的映射,使用SDP来确定逻辑隧道协议,以及配置SONAC-Op的功能。接口是端到端资源协调器561[由端到端资源协调器确定和推荐]、域InfM 575[基础设施资源映射,可用基础设施资源映射]和域资源协调器。
InfM功能执行基础设施资源优化,以确保基础设施资源利用优化。InfM可以执行以下功能的子集或全部,并且包括以下接口的子集或全部。这些功能包括:用于基础设施性能保证的定期性能监视(DC、MEC、网络节点、接入节点等);定期剩余资源监视(DC、MEC、链路、接入链路、频谱);定期检查基础设施资源利用的监视;确定基础设施拓扑(例如,无线BH配置)改变的功能;确定基础设施配置(例如,打开和关闭基础设施元素,访问链路资源协调(RAN域))的功能;确定第三方基础设施集成(预先存储第三方按需可用基础设施拓扑)的功能;与第三方基础设施提供商协商的功能;对上层执行域资源抽象的功能。接口是:用于配置日志和分析[位置ID(记录的地方),信息ID,报告模式,日志模式]的DAM;域资源协调器[域基础设施映射,可用资源映射];在其他域中以提供域资源抽象[域抽象映射]的InfM;用于基础设施集成的第三方基础设施资源提供商[请求基础设施描述映射];以及基础设施元素(接入节点等)[配置参数]。
DAM功能提供按需数据日志和分析服务。DAM可以执行以下功能的子集或全部,并且包括以下接口的子集或全部。该功能日志和分析数据,并且向请求者提供所需的信息。在日志模式下,定期监视(具有可配置的监视周期)和按需日志。在报告模式下,基于阈值的报告以及定期报告和基于轮询的报告。日志ID功能将分组处理时间、窗口上的分组的数目、窗口上的字节的数目等包括在报告中。信息ID功能将平均分组时延和吞吐量将包括在报告中。日志分组或业务属性ID功能将会话ID或用户ID、切片客户ID等放入报告中。接口是:提供切片资源利用、切片业务负荷分布统计、服务性能的CSM-QoS接口;提供用户ID、计费信息、切片ID、计费信息、切片提供商ID、计费信息的CSM-计费接口;提供切片ID、上下文ID、上下文信息的CSM-上下文接口;提供基础设施性能映射、剩余资源映射、资源利用映射的InfM接口;提供内容感兴趣率分布、其他域中的DAM的CFM接口;以及第三方DAM客户的接口。
CSM-QoS功能确保切片的性能,并且如果适用的话,在一些实施方式中确保每个用户的适当性能。客户切片被部署之后,配置预先部署的CSM-QoS(在CSM切片初始化期间),包括CSM-QoS功能选择、激活和配置。可替选地,如果需要,则可以按需实例化专用CSM-QoS功能/切片。CSM-QoS可以基于对切片资源利用、切片性能、切片业务改变等的实时监视来触发切片资源适应。CSM-QoS与DAM进行交互,以进行各种状态监视。切片级别处的功能包括:配置DAM以监视切片资源利用(切片资源与切片业务的最佳匹配)的功能、监视切片业务负荷改变和迁移(切片资源修改)的功能、监视切片QoS(切片服务性能保证)的功能、监视切片业务改变模式(基于时间依赖和地理依赖两者(随着时间和地理区域对切片的更好的计划的资源分配))的功能。还包括用于基于监视结果来确定切片资源修改的功能(在给定足够准确的业务负荷估计、业务负荷估计误差、动态业务负荷改变等的情况下分配的过剩或不足的切片资源)以及按需报告性能的功能。服务级别处的功能(假设切片支持多个服务并且客户与多个装置相关联)配置DAM,以监视每个服务(客户)性能(由切片提供商递送),以监视每个服务(客户)业务改变模式(基于时间依赖和地理信息两者),以及报告每个服务级别性能和服务业务负荷统计的另外功能。用户级别处的功能配置DAM,以监视每个用户的业务性能并且报告每个用户业务性能。到用于配置日志和分析的DAM的接口提供位置ID(在哪里)、信息ID(什么)、报告模式ID;日志模式ID。用于切片性能保证的服务协调器的接口提供切片ID和递送的切片性能。还向资源协调器提供接口,以提供切片ID和切片资源利用率。向其他域中的CSM-QoS和(端到端服务协调器和端到端资源协调器)提供接口,以提供域ID、切片性能、切片资源利用、切片业务负荷统计。还向服务协调器提供接口,以用于基于业务负荷对时间的依赖、业务负荷对地理位置的依赖来进行闭环切片业务特性估计。
应当理解,针对这些接口描述的信息内容的列举不一定是完整的内容集。
CM功能提供装置连接管理(可达性和移动性管理)。CM可以执行以下功能的子集或全部,并且包括以下接口的子集或全部。第一功能根据基于装置名称的位置跟踪信息和基于装置名称的位置分辨率信息来执行装置位置跟踪和解析(公共的或定制的)。第二功能基于客户辅助活动状态配置信息和客户辅助活动状态跟踪信息来执行装置活动状态配置和跟踪(公共的和客户特定的)。提供的接口包括:到具有装置ID、位置(域ID或集群ID或接入节点ID信息)的切片操作功能(SDT-Op)的接口、到具有装置ID、活动时间表信息的切片操作功能(SDRA-Op)的接口。
CFM被定义用于控制和管理内容高速缓存和转发(cache and forwarding,CF)切片。CFM切片可以由CF客户创建。这样的切片包括分布在基础设施网络中的高速缓存。所选的内容被保存在所选的高速缓存中。这些功能提供了以下能力:配置DAM以监视内容请求频率;确定和管理内容高速缓存;在高速缓存任何新内容或移除任何现有内容时登记到上层CFM功能和相邻CFM功能;每当从其他CFM接收内容登记时向SONAC-Op指示等。到用于内容请求日志和分析的DAM[报告模式,日志模式]的接口,到用于高速缓存指令的CF切片[内容ID,高速缓存或移除等]的接口,到切片操作(SDT-Op)[内容ID,高速缓存ID]的接口,到其他CMF[内容ID,VN节点ID(高速缓存ID),高速缓存的或移除的]接口,到第三方[内容高速缓存的]或[内容高速缓存映射]的接口等。
图27示出了根据实施方式的InfM功能和接口。InfM确保基础设施资源利用的优化。根据实施方式,InfM执行以下功能并包括以下接口。网络功能配置DAM,以用于定期基础设施网络性能监视(DC、MEC、网络节点、接入节点等),用于基础设施性能保证710;用于定期剩余资源监视(DC、MEC、链路、接入链路和频谱);以及用于基础设施资源利用的定期监视。功能还确定基础设施拓扑修改(例如,无线BH配置),确定基础设施配置(例如,打开和关闭基础设施元素,接入链路资源协调(RAN域)748),确定空中接口(例如,框架结构),确定第三方基础设施集成(第三方按需可用基础设施拓扑被预先存储),与第三方基础设施提供商协商,对上层执行域资源抽象等。到用于配置日志和分析[位置ID(在哪里记录),信息ID,报告模式,日志模式]的DAM的接口;678和685;到域资源协调器567的接口,域资源协调器567与域资源协调器(域抽象)679进行通信并且与逻辑拓扑571、隧道到网络的映射570、以及隧道协议569[域基础设施映射,可用资源映射]间接进行通信;到其他域中的InfM以向基础设施管理器680提供域资源抽象683[域抽象映射]的接口;到第三方基础设施资源提供商以用于基础设施集成684[请求基础设施描述映射]的接口;以及经由747[配置参数]到基础设施元素(接入节点等)682的接口。可以针对不同的技术领域来设计InfM功能。例如,接入网络节点配置功能仅应用于RAN集群。用于DC云和传输网络的InfM的抽象功能可以不同。
图28示出了根据实施方式710的DAM功能和接口。DAM 678经由685、CSM-上下文750、CSM-计费751、InfM 681、CSM-QoS 752、CFM 753执行按需数据日志和分析。DAM切片597和598利用基础设施设备元素中的内置日志元素以及为记录虚拟网络功能而创建的日志元素。DAM切片是用于硬件元素(物理网络设备)和软件元素(虚拟功能元素)两者的统一日志和分析切片。它为其他NOS服务和第三方749提供服务。不同的域技术可能需要不同的DAM技术。为了使NOS服务获得特定DAM信息,NOS功能可以向DAM切片发送指示相应的NOS功能ID的请求,该DAM切片可以经由711提供所需信息686,711包括域服务协调器567、域资源协调器(域抽象)679、逻辑拓扑571、隧道到网络的映射570以及隧道协议569。
为了获得DAM服务,请求者可以请求日志模式(被配置为定期监视(可配置周期),按需记录等)、报告模式(被配置为基于阈值的报告模式、定期报告模式、基于轮询的报告模式中的一个或更多个)、日志ID(被配置为分组处理时间模式、窗口模式下的分组的数目、窗口模式下的字节的数目等中的一个或更多个)、日志属性ID(以任一会话ID(与装置的会话相关联的分组)配置的)、用户ID(与用户/装置相关联的分组)、服务客户ID(与客户相关联的所有分组)、切片ID((与切片相关联的所有分组)等)、信息ID(以任一平均分组时延模式、吞吐量模式等配置的)等。
根据实施方式,InfM执行以下功能并包括以下接口。这些功能日志和分析数据并且提供所需信息。接口是到用于切片资源利用、切片业务负荷分布统计、服务性能的CSM-QoS的接口;到用于用户ID、计费信息、切片ID、计费信息、切片提供商ID、计费信息的CSM-计费的接口;到用于切片ID、上下文ID、上下文信息的CSM-上下文的接口;到用于基础设施性能映射、剩余资源映射、资源利用映射的InfM的接口;到用于内容感兴趣的速率分布的CFM的接口;到其他域中的DAM的接口以及到第三方DAM客户的接口。
负责处理来自CFM功能的这样的请求686的SONAC-Com功能可以确定高速缓存位置并且调整切片拓扑710。
图29示出了根据实施方式710的CSM功能和接口。图29还与图30和图31一起示出了SONAC-OP功能712及其接口。CSM切片618管理部署的客户服务切片597(其又与域通用基础设施资源(云、网络、协议)598相关联)。端到端服务协调器686向711传递请求,711包括域服务协调器567、域资源协调器679、逻辑拓扑571、映射570和协议569。切片操作切片(例如,SONAC-OP)712包括装置逻辑路径594、装置物理路径/资源595和协议596。该实施方式与CSMAAA 689、CSM切片上下文690、CSM切片性能691、CSM切片计费692和DAM数据685进行通信。CSM的功能被分类为多个子CSM功能族:CSM-QoS 687、CSM计费688、CSM-AAA 618、CSM上下文568。根据实施方式,下面讨论这些子功能中的每个的功能和接口。应当理解,在该实施方式中,“CSM:上部域或下部域处的AAA”689与“CSM:切片AAA”618进行通信,“CSM:上部域或下部域处的切片上下文”690与“CSM:切片上下文”568进行通信,“CSM:上部域或下部域处的切片性能“691和“CSM:上部域或下部域处的切片计费”692与“CSM:切片性能保证”687进行通信,“DAM:上部域或下部域处的数据和分析”685与DAM 678进行通信。
CSM-计费功能可以被设计成解决与业务收入保证相关联的问题。计费功能可以在装置/用户的每个应用的级别处、装置/用户的级别处、切片客户的级别(具有多个装置或用户)处、在切片提供商级别处等以多个粒度提供计费信息。计费链模型在图中突出显示。
CSM计费功能利用DAM功能来获得用于各种计费目的的信息。当部署新的客户服务时,SONAC-Com可以配置CSM-计费功能。在用户级别、服务级别、切片级别等处的功能将DAM678配置成用于日志计费相关数据((在哪里记录以及记录什么)以及需要从记录的数据中提取什么信息)并且按需报告计费信息。到用于配置日志和分析[位置ID(在哪里记录),信息ID,报告模式,日志模式]的DAM的接口以及到其他域中的CSM-计费功能的接口。
CSM-AAA功能可以实现高效且定制的装置AAA和密钥管理。在未来的网络中,装置认证和授权方案可以是服务/切片特定的。类似地,服务/切片的密钥管理也可以从一个切片到另一个切片不同。这些功能管理装置的切片特定认证和授权以使用切片,执行切片访问密钥管理和装置的简档的维护。到用于配置切片的安全密钥(执行安全相关功能)[装置ID,安全材料]的切片安全功能的接口以及到其他域的CSM-AAA功能[密钥管理(跨域)]的接口。
CSM-上下文利用DAM来记录切片方式或每个装置/用户行为,以帮助客户更好地描述切片服务属性,并且帮助SONAC-Op更好地进行每个装置/用户业务转发管理。切片/服务级别处的功能收集切片服务特性(请求的应用/服务的分布等)。装置级别处的功能监视装置行为上下文(整流模式、应用/服务偏好(频率)以及频繁的通信方/合作者等)。到用于配置日志和分析[位置ID(在哪里记录),信息ID,报告模式,日志模式]的DAM的接口,到用于切片资源利用优化[装置ID,上下文ID和数据]的切片操作功能的接口,以及到用于切片服务行为的切片客户的接口。
图30示出了根据实施方式714的CM功能和接口,其包括SONAC-Com 713和SONAC-OP712。SONAC-Com 713包括域服务协调器567、逻辑拓扑571、隧道到网络的映射570以及隧道协议569。SONAC-OP 712包括装置逻辑路径594、装置物理路径/资源595和装置协议596。SONAC-OP 712包括到CM-AT的接口:活动配置和跟踪693以及CM-LT:位置跟踪694。CM-AT693和CM-LT 694与其他域处的CM和全局CM 695、接入节点696处的CM以及装置697处的CM进行通信。CM向SONAC-Op提供可达性信息以用于切片上装置业务递送的目的。考虑两个功能族。装置位置跟踪(LT)跟踪装置位置,并且向SONAC-Op提供关于将指向装置的分组递送到哪里的信息。装置活动跟踪(AT)跟踪装置的活动状态,并且将信息提供给SONAC-Op以确定何时将分组递送至装置。在未来的网络中,由于各种类型的服务,CM可以被设计成定制服务和设装置的属性。CM-LT的功能为基于UL的LT、基于DL测量的LT、具有可预测DL分组递送的LT、依赖于UL传输的DL分组递送、服务客户辅助方案等提供装置位置跟踪和解析(通用的或定制的)。CM-AT的功能基于客户辅助活动状态配置和客户辅助活动状态跟踪来提供装置活动配置/跟踪。到切片操作功能(SDT-Op)的接口提供装置ID、位置(域ID或群集ID或接入节点ID),切片操作功能(SDRA-Op)提供装置ID、活动时间表。
现在将根据实施方式来讨论MyNET平台和客户服务切片开发。在MyNET平台开发和部署之后,MyNET应用准备开发客户服务切片。
切片提供商还可以预先部署一个或更多个“特定目的切片”。在接收来自客户的服务请求之前,可以将每个这样的切片定制为一种代表性服务。
图31示出了根据实施方式754的CFM功能(由域服务协调器567、逻辑拓扑实体571、隧道到网络的映射570和隧道协议569构成的SONAC-Com 713以及SONAC-Op:由装置逻辑路径594、装置物理路径/资源595和装置协议596构成的公共或特定切片712)以及接口(与CFM进行通信的CFM 698和DAM 678:其他功能699和第三方700)。CFM被定义成用于使用域通用基础设施资源(云、网络、协议)598控制和管理来自切片(虚拟网络)597的内容高速缓存和转发(cache and forwarding,CF)切片。CFM切片可以由CF客户创建。这样的切片包括分布在基础设施网络中的高速缓存。所选内容被保存在所选高速缓存中。
图32示出了根据实施方式的客户服务切片开发和操作。图32的左半部分示出了客户服务切片开发576,包括SONAC-Com功能577和581、578和582、579和583的执行。如上面参照图23(用于SONAC-Op功能配置)和图26、图27和图28(用于NOS功能/切片配置)的底部部分描述的,基于经由SONAC-Com API接口580接收的切片请求中的信息来预先配置和开发(更新)切片。图32的右半部分示出了客户服务切片操作587,包括SONAC-Op 584和NOS功能586的执行以及UP平面NF执行585,其中切片准备递送业务分组。
图33示出了根据实施方式的切片部署(创建)。在开发之后,将切片嵌入到通用基础设施网络中。在该图中,域切片资源协调器执行以下功能:使用通用基础设施接口(DC、MEC、传输、RAN集群、接入节点等)配置云(DC、MEC)(使用ETSI NFV技术),配置逻辑隧道与基础设施网络之间的映射,配置隧道协议,配置SONAC-Op。
端到端服务协调器/端到端资源协调器591与域590和592连接。域590被详细示出,而域592被显示以示出:端到端服务协调器591可以与多个不同域进行交互。端到端服务协调器/端到端资源协调器591与域服务协调器567进行通信,域服务协调器567与域资源协调器(域抽象)742进行接口,域资源协调器742又与逻辑拓扑571、隧道到网络的映射570和隧道协议569进行接口。所有这些功能在域SONAC 593中被实例化。其他域743中的切片的段与域509上的切片588的段进行交互,域590上的切片588的段利用域通用基础设施资源589。
在切片执行之后,可以使用CSM-QoS(切片)、CFM(高速缓存和转发切片优化)、应用、InfM(通用基础设施资源)、域切片协调器和域资源协调器功能来自动修改/更新切片。CSM-QoS(切片)功能用于切片性能、资源、业务负荷改变以及依赖于时间和地理区域的业务负荷变化模式。CSM-QoS(切片)与域服务协调器[切片ID,修改请求]进行接口。CFM(高速缓存和转发切片优化)用于由于内容填充的内容高速缓存切片改变,并且具有与域服务协调器[切片ID,修改请求]的接口。客户应用功能可以由客户通过预先配置的策略[切片ID,要求]来触发切片适应。InfM(通用基础设施资源)功能用于通用基础设施资源改变,并且与域资源协调器连接。域切片协调器基于触发来确定切片修改,并且向资源协调器提供要求,以确定将请求转发至上部域或端到端服务协调器。域资源协调器确定修改应该是局部的还是全局的。服务协调器将资源和相应的配置修改为域基础设施。
下面将参照图34来讨论这些功能的更多细节,图34示出了根据实施方式的切片适应。
图34显示了MyNET平台以及MyNET功能之间的交互,以启用切片适应。SONAC-Com711(其由域服务协调器567、域资源协调器(域抽象)679、逻辑拓扑571、隧道到网络的映射570以及隧道协议569构成)需要与CSM-QoS 701、InfM 681、CM、CFM 702和客户服务应用功能以及端到端服务协调器/端到端资源协调器686进行接口。
现在将根据实施方式来讨论适应的范围。切片597和598的适应可以是端到端的,或者可以仅实现局部适应。对于局部适应,即域内适应,如果对其他域没有影响,则适应可能对其他域是不可见的。在分析由同一域中的InfM、CSM或应用功能中的任何或所有提供的信息之后,域SONAC-Com可以决定该适应是否影响其他域。如果适应影响多于一个域,则端到端SONAC-Com可以实现适应。来自DAM 678的信息用于作出该决定。
图35示出了根据实施方式的切片操作。在这种情况下,使用SONAC-Op、CM(装置可达性)和CSM-AAA中的一些或全部通过切片597和通用基础设施资源598和DAM678来递送业务。SONAC-Op使用业务分组逻辑路径594,以利用域CM经由接口确定用于业务分组的切片级别路径,以维护端点(装置、服务器)路由表、业务分组物理路径595,以经由与基础设施网络的接口确定给定用于业务分组的逻辑隧道的物理路径,业务分组协议596经由与协议栈的接口来确定给定用于业务分组的逻辑隧道的协议。CM(装置可达性)向SONAC-Op 745提供装置位置,并向SONAC-Op CSM-上下文568(切片装置上下文)提供装置活动状态,并且从域SONAC-Com 599向SONAC-Op提供装置上下文,该域SONAC-Com 599与域服务协调器567、逻辑拓扑571、隧道到网络的映射570以及隧道协议569连接。CSM-AAA 618还控制和管理装置的认证和授权744以使用切片。
在SONAC-Op切片和NOS切片的部署之后,MyNET平台开发完成。图36显示了MyNET平台的高级别视图。图36示出了根据实施方式的实体之间的各种交互。在该实施方式中,执行SONAC-Com代码以创建SONAC-OP功能和NOS功能(InfM 623功能,CSM 618、620、621、622功能,CFM 619、CM 617和DAM 627功能)。切片客户提供用于创建虚拟网络(UP)切片的服务描述和要求。图36还示出了根据实施方式的在功能块彼此交互时功能块的责任。图中的每个外框(以包括虚线和点的线显示)示出了功能块的这种责任区域。例如,SONAC-Com功能块负责切片自动化614(经由SONAC-Com 611的开发、适应、终止,MyNET内部接口612,基础设施性能保证624,服务性能保证625,业务收入保证626、SONAC-Op 616,切片操作615,通用基础设施资源池628(其包括一个或更多个虚拟网络切片629),并且CSM-计费功能块负责:经由切片客户607的业务收入保证613、网络能力暴露608、服务描述和要求609以及切片服务状态暴露610。
现在将讨论SONAC-Com和MyNET平台初始化的执行以及SONAC-Com功能的各种角色(或责任区域)。在某些情况下,简化形式“SONAC-Com执行以开发...”或“SONAC-Com执行...”是指执行SONAC-Com功能作为建立或更新其他功能或切片的过程的一部分。在一些实施方式中,SONAC-Com功能可以可能经由用于从人类操作者接收输入的用户接口从切片提供接收输入。此外,应该注意,在一些实施方式中,可以组合SONAC-Com功能和SONAC-Op功能的功能性中的至少一些。
这样的网络可以允许服务提供商提供端到端切片。切片提供商使用集成的通用基础设施资源来提供端到端切片。这样的切片提供商可以是网络运营商或另一实体。切片客户(拥有者)可以从切片提供商请求和获得端到端切片,并且有效地拥有端到端切片以向其用户提供进一步的服务。基础设施提供商拥有/控制一组GWNI,并且可以提供例如RAN、DC、传输网络和频谱等中的任何一个。应当注意,为了简单起见,将讨论其中切片用于一个服务的示例。然而,应该理解,实施方式还可以分配可以由多个服务使用的切片。
配置阶段包括基本功能库和基本图库的开发。该步骤定义了智能功能的基本功能和相应策略。智能功能基于实时获得的条件/标准来作出决定并采取相应的行动。这些“智能”功能可以被配置为专家系统,以能够根据基于大量评估的研究和专门技术通过“if...then”规则的集合作出决定。定义和配置的功能包括:SONAC-Com功能族、SONAC-Op功能族、InfM功能族、DAM功能族、CSM功能族、CM功能族和CFM功能族。还定义了用户平面网络功能,如移动锚点功能、安全功能、分组聚合功能等。另外,定义了基本图库,SONAC-Com使用该基本图库来确定切片的逻辑拓扑,包括NOS切片和客户服务用户平面(User Plane,UP)切片。
SONAC-Com使用关于基础设施的信息来开发使用基础设施部署的网络切片。关于基础设施数据库的更多信息包括通过子块组织的下列各项。授权的基础设施网络的描述:提供有关网络硬件设备/元素和它们之间的物理连接的信息,其可用于嵌入虚拟网络/切片。在MyNET平台中,可以将DC或MEC抽象为具有特定处理能力和性能的单个网络节点。对于从多个域集成的基础设施网络,基础设施描述可以提供每个域和域间连接的信息。内置日志元素的接口的描述:提供关于接口的信息,这些接口可以用于从由基础设施提供商开发的内置日志元素中收集原始数据。这些元素能够由外部实体配置成实现按需记录。例如,RAN节点可以具有内置记录元素以记录分组时延。该元素可以被配置成:记录仅与应用或装置或客户或切片等相关联的特定分组的时延。或者日志元素可以被配置成:向数据分析实体提供具有相应的分组报头信息的日志信息以用于信息过滤和提取等。外部可配置的基础设施设备/元素的接口的描述:提供关于可以由外部实体使用以配置用于操作的参数的接口的信息。例如,RAN节点可以被配置成:在按需的基础上对特定子系统(例如,访问子系统、无线回程子系统等)断电。按需可用基础设施网络的描述:提供关于按需基础设施资源的信息。切片提供商可以与其他基础设施提供商建立协作,以用于按需基础设施资源集成。这与授权的基础设施资源不同。授权的基础设施资源是基础设施资源池,其始终可用于切片部署。基础设施资源池可以是来自多个基础设施提供商的集成的资源池。在某些情况下,授权的资源池可能不足,此时可以获得其他资源。按需基础设施资源是仅在授权的基础设施资源池不能满足新切片或现有切片的要求时才集成的资源,同时,要集成的基础设施资源能够提供所需的容量。还提供了与授权的基础设施网络有关的接口的相应信息。
明确定义的切片的部署包括所选网络节点(例如,数据中心、移动边缘计算)中的功能的实例化或激活或配置。这可以通过ETSI VIM功能来执行。功能之间的互连/接口的配置。用于将切片逻辑隧道映射到物理基础设施网络上的基础设施设备的配置。用于切片的边缘处的切片逻辑隧道(共享或非共享)的无线网络节点(接入节点、无线回程节点)的配置。许多标准机构正在积极定义这些接口。例如,ESTI NFV已经完成了定义网络虚拟化和虚拟功能实例化、配置和管理的过程的工作。3GPP正在积极定义5G网络架构。
参照图36提供了网络切片的自动化的简要概述。SONAC-Com接收切片客户对切片开发的请求。SONAC-Com与通用无线网络进行交互以部署客户服务切片,其可以包括用于携载与UP相关联的业务的切片,并且如果这些切片需要被专用于客户,则还可以部署SONAC-Op切片和NOS切片中的至少一个。如果需要非专用SONAC-Op切片和NOS切片,则SONAC-Com配置现有的可共享SONAC-Op切片和NOS切片以实现客户UP切片的操作。在一些实施方式中,SONAC-Com是MyNET平台的组件,其实现网络切片的自动化。
基于通过SONAC-Com的配置,SONAC-Op通过与基础设施进行交互来控制切片的操作,以处理切片上的业务数据转发。它与NOS功能(例如,CM、CSM和CFM)中的一些进行交互,以用于切片操作优化保证。
InfM与SONAC-Com进行交互,以提供基础设施网络资源池信息等。在一些实施方式中,InfM还负责:基础设施网络监视、配置以确保基础设施网络性能和资源利用的优化。
CSM实体与SONAC-Com进行交互以用于切片性能保证。在一些实施方式中,CSM实体与SONAC-Op进行交互,以支持客户切片操作的优化。在一些实施方式中,CSM实体还可以管理切片计费以实现业务收入保证。
CM功能与SONAC-Op进行交互,以向SONAC-Op提供与装置有关的可达性信息,以用于切片上的装置业务处理。
CFM功能负责高速缓存和转发(Cache and Forwarding,CF)切片操作的优化。为此目的,CFM功能可以与SONAC-Op进行交互。
DAM与其他NOS功能进行交互,以提供数据日志和分析服务。DAM可以在其自己的切片内被实例化,其直接与基础设施设备和虚拟功能进行交互,以用于数据记录和数据分析。
图36显示了MyNET平台的高级结构。下面针对不同的图来讨论这些功能族中的每个的更多细节。
基本功能库的开发(图16的框100)包括定义(配置)可以根据需要选择和部署的功能。
图37示出了根据实施方式的配置SONAC-Op功能和NOS功能的方法的抽象。
SONAC-Op功能是控制部署的切片上的业务数据递送的功能。对于不同类型的服务,可以定义不同的SONAC-Op功能。SONAC-Op在不同的技术领域中执行不同的功能。作为准备功能库的一部分,定义了SONAC-Op功能。在SONAC-Op功能中,某些功能需要一定的智能来作出决定,以对特定实时监视的条件作出反应。对于这样的智能功能,管理这些功能的反应的规则或策略被定义为功能定义的一部分。类似地,定义了针对不同技术领域和不同类型的服务的NOS功能。对于智能NOS功能,还定义了用于管理这些功能的反应的规则或策略。基本的SONAC-Op功能和NOS功能将形成SONAC-Op功能库以及这些NOS服务中的每个的库。当开发SONAC-Op切片和NOS切片时,SONAC-Com将从这些库中的每个选择适当的功能。
图37示出了根据实施方式的配置SONAC-OP功能和NOS功能的示例。该阶段包括使用一组功能631/决定637ID和相应的功能进行配置。在一些实施方式中,这包括使用一组“if...then”(在下文中被称为if-then)规则(或它们的等同物),以用于基于从实时条件的监视接收的输入来选择适当的功能。在一些实施方式中,操作者输入可以用在非实时执行环境中。这可以包括“正常”功能和可以基于实时条件作出决定的“智能”功能。在图37中,假设对于每个决定ID,智能功能基于“条件”来确定决定。这些规则(策略)由切片提供商预先确定。在该图中还示出了InfM功能编程632和库638、DAM功能编程633和库639、CSM功能编程634和库640、CM功能编程635和库641、以及CFM功能编程636和库642。
SONAC-Com是MyNET平台中的组件,其可以包括一定程度的智能以控制和管理切片的自动化,包括SONAC-Op切片、NOS切片和客户服务UP切片。在这种上下文中,自动化指的是对实时条件的自动切片开发、部署和适应。从SONAC-Com的角度来看,NOS服务和客户服务都被视为相同。主要区别在于,对于NOS切片,SONAC-Com从相应的NOS功能库中选择基本功能以构建NOS切片,而对于客户服务切片,SONAC-Com从UP NF功能库中选择UP功能。
图38A、图38B和图38C示出了根据实施方式的配置SONAC-Com功能的示例。图38A示出了将SONAC-Com配置成用于MyNET平台初始化。图38B示出了将SONAC-Com配置成用于客户服务UP切片开发。图38C示出了将SONAC-Com配置成用于客户服务UP切片自动化/适应。在这些图中,假设对于智能功能,对于每个决定ID,功能需要基于“条件”来确定决定。这里的“决定”是通用术语。
如图38A所示,对于通过SONAC-Com的MyNET平台开发,SONAC-Com可以被配置成用于SONAC-Op切片和NOS切片的初始化(和适应)。这可以包括:将SONAC-Com配置成用于SONAC-Op切片初始化和适应643的自动化。用于SONAC-Op切片初始化和适应的SONAC-Com功能被定义并且被配置成使得:当开发MyNET平台时,SONAC-Com能够开发SONAC-Op切片。这些功能包括:针对不同技术领域和默认参数设置的SONAC-Op功能的选择、SONAC-Op切片拓扑的定义等。决定可以根据关于基础设施拓扑和SONAC-Com拓扑的信息来确定。在一些实施方式中,SONAC-Com还被配置成:使SONAC-Op自动地适应基础设施拓扑改变。
图38A还示出了将SONAC-Com配置成用于NOS切片初始化和适应。影响用于NOS切片初始化和适应的SONAC-Com的决定的因素包括授权的基础设施网络的拓扑、技术、容量。在一些实施方式中,NOS切片初始化还包括:作出关于针对不同基础设施技术领域和逻辑拓扑定义来选择NOS基本功能的决定、到基础设施网络设备(例如,InfM切片644、DAM切片645、CSM切片646、CM切片647和CFM切片648)的接口的定义。在一些实施方式中,SONAC-Com还被配置成:响应于基础设施拓扑改变而实现NOS切片适应。在NOS切片的初始化时,实例化基本NOS功能。一些功能可以在初始化时被激活,而其他功能可以在开发客户服务UP切片时随后被激活。
图38B示出了根据实施方式的将SONAC-Com配置成用于客户服务UP切片开发。在接收到新的客户切片请求时,SONAC-Com为客户开发UL切片,以及开发SONAC-Op切片和其他NOS切片。在一些实施方式中,现有的可共享SONAC-OP和NOS切片可以用于支持这种新的客户UP切片的操作。在这种情况下,SONAC-Com在SONAC-OP切片和NOS切片中配置所涉及的功能。如果UP切片需要专用的SONAC-Op或NOS切片中的一些,SONAC-Com可以在MyNET平台的初始化期间确定这些功能的选择和激活。图38B显示了根据实施方式的将SONAC-Com配置成用于此目的的示例。这包括将SONAC-Com配置成用于客户UP切片块。这包括将SONAC-Com配置成用于客户服务开发的自动化649。例如,SONAC-Com可以基于基础设施网络拓扑和资源以及在请求中提供的服务描述和要求来自动开发客户服务(UP)切片(UP)。SONAC-Com可以确定所需的网络功能(network function,NF)650。还可以定义这些NF之间的互连以及客户定义的网络内应用层功能。还定义了端到端协议、切片逻辑隧道协议、接入链路协议。
图38B还示出了将SONAC-Com配置成用于新客户服务切片的SONAC-Op配置的自动化。例如,SONAC-Com被配置成:在开发新的客户服务切片时,自动执行SONAC-Op功能(其已经被部署为MyNET平台开发的一部分)的选择、激活和配置中的至少一个。决定取决于客户服务描述、要求和开发的客户服务切片。如果适用,则SONAC-Com还可以决定功能所需的阈值和参数。
图38B还示出了将SONAC-Com配置成用于新客户切片的NOS配置的自动化。例如,SONAC-Com被配置成:在开发新客户切片时,针对选择激活配置NOS切片(例如,CSM切片651、CM切片652、CFM切片653)中的至少一个作出决定。影响决定的因素包括客户服务的描述和要求,在某些情况下,影响决定的因素包括对NOS服务的明确要求。
图38C示出了根据实施方式的将SONAC-Com配置成用于客户UP切片适应654。这示出了SONAC-Com如何被配置成在切片操作期间修改客户服务UP切片的示例。在该示例中,客户服务切片内的CSM-QoS功能655、InfM功能656、CFM功能658、CM功能657和应用功能中的任一个可以触发现有切片的适应。因此,SONAC-Com在开发阶段中配置有与这些功能的接口。这允许SONAC-Com基于由这些功能提供的信息来确定切片适应。在一些实施方式中,可以基于所接收的信令消息——例如,从这些功能中的一个(或更多个)接收切片适应请求——来作出决定。应当理解,SONAC-Com作出的决定(或者由SONAC-Com采取的动作)可以根据发送请求的功能而不同。
除了定义SONAC-Com、SONAC-Op和NOS功能以外,切片提供商还可以针对用户平面定义其他网络功能。这种用户平面功能可以包括:移动锚、分组聚合器、分组分配器、协议转换器等。还可以定义传输栈的基本功能。例如,基本功能,如可靠性保证功能、分组的按次序递送、安全功能等。在开发客户服务UP切片时,SONAC-Com可以决定NF的选择和配置(例如,通过SDT功能以及协议(例如,通过SDP功能)。
开发阶段的另一部分包括基本图的预定义。图库可以由切片提供商定义。作为切片开发的一部分,SONAC-Com可以确定所需功能的选择,然后决定切片的图(功能之间的互连)。存在定义图的多种方法。例如,对于相对简单且小规模的基础设施网络,可以针对每种类型的代表性服务来定义端到端图。随着服务请求到来,SONAC-Com可以基于服务描述和要求来决定图。
对于更大规模的基础设施网络,基础设施网络可以被划分为多个域。参照图3A,可以针对每种类型的服务为每个域定义图。例如,可以针对每种类型的服务为全局网络域定义图。在这种情况下,低域(例如,RAN集群)可以在全局域中为SONAC-Com提供抽象。类似地,还可以针对不同类型的服务为RAN集群定义图。然后可以将端到端切片图定义为所有这些子图的组合。
在一些实施方式中,切片提供商还可以定义基本图(少量的图)。可以通过运行适当的算法来获得切片逻辑拓扑、功能和端到端图。
作为切片开发的一部分,SONAC-Com可以选择功能和图,以及确定功能在通用基础设施网络内的位置。
在图16的步骤300处部署SONAC-Com之后,通过执行SONAC-Com功能来开发和部署SONAC-Op切片和NOS切片。图39示出了根据实施方式的在部署SONAC-Com之后通过执行SONAC-Com功能的MyNET平台开发。
图39示出了执行SONAC-Com功能以开发SONAC-Op切片(SONAC-Op切片的初始化)。SONAC-Com被配置成:通过执行配置的SONAC-Com功能来开发和部署SONAC-Op切片。该过程包括:作出为不同技术域选择SONAC-Op功能的决定、SONAC-Op功能的放置、这些功能之间的互连、功能的默认阈值/参数的配置等。在一些实施方式中,还确定SONAC-Com与SONAC-Op之间的互连。
在SONAC-Op切片的开发之后,切片可以被部署在通用基础设施网络中。例如,ESTINFV定义的VIM可以用于所选位置(DC、MEC等)中的功能的实例化。SONAC-Com还可以配置网络节点(例如,接入网络节点)并且配置切片的逻辑隧道等。在初始化时,可以激活一些SONAC-Op功能,而在需要时可以激活其他功能。一旦被初始化,在开发新的客户切片时,SONAC-Op切片就准备被按需选择、激活和配置。
图39还示出了执行SONAC-Com功能以开发NOS切片(NOS切片初始化)。通过基于切片提供商的指令(例如,经由图2中所示的API接口)执行相应的SONAC-Com功能来部署NOS服务切片。作为NOS切片开发的一部分,对于这些NOS服务中的每个,选择不同域的NOS功能并且定义互连。类似于SONAC-Op切片的过程,在所选的位置处实例化功能,并且建立NOS切片的功能之间的互连659。NOS切片部署的顺序可以是:InfM切片660、DAM切片661、CSM切片662、CM切片663和CFM切片664。在NOS切片的部署之后,向SONAC-Op提供切片描述,使得SONAC-Op可以操作切片。对于每个新部署的NOS切片,如果需要,则可以建立该NOS切片与先前部署的NOS切片之间的互连。
图40突出显示根据实施方式的出于MyNET平台适应的目的的SONAC-Com功能的执行。例如,可以将当前基础设施网络的变化传达给SONAC-Com。然后,SONAC-Com可以作出相应的动作,如移除受影响的域672中的当前MyNET功能。在一些实施方式中,可以向SONAC-Com通知即将发生的改变,使得它可以主动地改变(或准备改变)切片,以适应基础设施网络的改变。在其他实施方式中,在基础设施网络中实现了改变之后,SONAC-Com被通知并且决定是否需要部署另外的MyNET功能(InfM 673、DAM 674、CSM 675、CM 676和CFM 677)或者是否需要改变现有功能。
在一些实施方式中,系统可以评估被递送的服务的质量,并且MyNET平台自检的质量也可以触发平台修改。
现在将根据实施方式来讨论MyNET平台组件的高级视图以及它们之间的关系。然而,应该理解,所描述的功能不是MyNET平台的完整功能集。
端到端服务协调器560负责多个域上的客户服务切片提供。根据实施方式,端到端服务协调器560执行以下功能。服务协调器560经由API从切片请求者接收请求(QoS和服务属性)。服务协调器560分析该请求并且确定哪些域涉及切片组合。服务协调器560将切片ID/服务ID分配给要开发的切片。服务协调器560分析该请求并且向每个域服务协调器提供服务要求。端到端服务要求需要被转换为每个域服务要求。确定每个域的服务切片质量需要与资源协调器紧密协作,并且可能需要多次迭代。在开发和部署切片之后,服务协调器560将切片ID/服务ID分配给切片的端点。
根据实施方式,端到端服务协调器560包括以下接口。用于服务切片要求和属性描述(NOS服务或客户服务)的API,端到端资源协调器[服务要求,服务描述],域服务协调器[服务要求,拓扑图,NF]以及端到端CSM-QoS[切片性能]。
端到端资源协调/管理功能可以是协调域之间的资源分配的独立功能。可能存在用于资源协调的多种方案。例如,对于自上而下的方案,顶部域可以确定拓扑和资源分配。然而,给定此约束,底部(相邻)域可能不能向切片提供所需资源。在这种情况下,上部域可以修改其先前的拓扑。类似的策略适用于其他方案,如自下而上的方案。
根据实施方式,端到端资源协调/管理功能包括两个主要功能:端到端资源协调器和端到端资源管理器。根据实施方式,端到端资源协调器执行资源分配协调,并且包括到域资源管理器和端到端服务协调器的接口。
端到端资源管理器基于服务描述和要求以及可用基础设施网络资源来提供切片资源分配。
根据实施方式,端到端资源管理器(也可以被称为全局资源管理器)执行以下功能。SDT-Com根据基础设施拓扑来确定跨顶部域或多个域或整个基础设施网络所需的NF(或NOS服务的NOS功能)、逻辑拓扑(切片级逻辑隧道)。SDRA-Com基于来自用于RAN集群的SDRA-Com以及用于传输网络的SDRA-Com的信息来确定逻辑隧道到基础设施的映射方案。SDP-Com基于来自用于端到端协议的SDP-Com、用于RAN集群协议的SDP-Com、接入链路协议和用于传输网络协议的SDP-Com的信息来确定UP协议。在开发新客户服务UP切片时,端到端资源管理器还配置SONAC-Op和其他NOS。SONAC-Op配置SDT-Op的切片级别路由表,以用于在切片上路由业务数据。配置SDRA-Op关于资源分配管理的规则,以在切片上进行业务转发。在特定条件下配置SDP-Op关于针对业务流量的协议优化的规则。这些功能是用于客户服务切片的开发、SONAC-Op和NOS服务的基本功能。
根据实施方式,端到端资源管理器包括:端到端服务协调器接口[服务要求],[域ID,承诺的服务递送性能],端到端InfM[基础设施资源映射,可用基础设施资源映射]以及其他域资源协调器/管理器。
根据实施方式,域服务协调器执行以下功能并且包括以下接口。这些功能从端到端服务协调器或上层服务协调器接收服务切片请求。它们还接收用于性能报告的域CSM-QoS,并且确定端到端切片资源修改。接口是端到端服务协调器或上层服务协调器、域资源协调器和端到端CSM-QoS(切片性能)。
根据实施方式,域资源协调器和切片开发执行以下功能并包括以下接口。这些功能包括:接收由端到端资源协调器做出的决定的功能,为SDT、SDRA、SDP提供基础设施资源映射的功能,域资源(在SDT、SDRA、SDP之间)的协调的功能,用于确定切片在这个域上的逻辑拓扑的SDT-Com的功能,用于确定逻辑隧道到物理网络之间的映射的SDRA-Com的功能,用于确定逻辑隧道协议的SDP-Com的功能,以及用于配置SONAC-Op的功能。配置SONAC-Op的功能使用SDT-Op来配置切片逻辑拓扑(切片隧道定义)、切片级路由表、关于端点路由表建立的规则以及与CM交互的规则,以用于通信目的地的位置解析。此功能还使用SDRA-Op来配置关于在切片的逻辑隧道上的分组递送的规则以及关于接入链路调度器的规则。该功能还使用SDP-Op在每个切片协议集的范围内在特定条件下配置关于业务分组递送的协议适应的规则。接口包括:端到端资源协调器(由端到端资源协调器确定和推荐)、SONAC-Op[配置]、域InfM[基础设施资源映射,可用基础设施资源映射]以及其他域资源协调器。
还在图29至图31中示出了SONAC-OP功能和接口。SONAC-Com管理切片级别处的资源,即,SONAC-Com使用通用基础设施资源池来开发切片,而SONAC-Op管理切片业务分组在部署的切片上的递送。SONAC-Op功能712可以被设计成用于不同的技术域,例如,RAN域和传输域等。在一些实施方式中,SONAC-Op 712与CSM-QoS752功能进行通信,以确保每个装置/应用性能。在一些实施方式中,SONAC-Op 712与CSM-上下文568进行通信,以用于装置业务递送优化。根据实施方式,SONAC-OP712执行以下功能并包括以下接口。SONAC-OP功能712包括:SDT控制器(被称为SDT-Op)、SDRA控制器(被称为SDRA-OP)和SDP控制器(被称为SDP-Op)。SDT-Op用于确定用于切片(虚拟网络)级别处的业务分组的路径,并且创建和维护端点路由表。SDRA-Op用于确定:给定业务分组的逻辑隧道的物理路径、跨越没有专用接入链路资源的切片的接入链路资源接入控制、以及具有由SONAC-Com分配的专用接入链路资源的切片的接入链路资源接入控制。因此,在一些实施方式中,SONAC-OP包括SDRA-OP,SDRA-OP被配置成:实现给定逻辑隧道的物理路径优化。如果默认切片协议不是最优的,则SDP-Op用于确定给定业务分组的逻辑隧道(隧道的链路)的协议。因此,在一些实施方式中,SONAC-OP包括实现核心和RAN协议栈的SDP-OP。接口是到SONAC-Com[配置],到维护端点路由表的711CM 693、694以[装置ID,当前锚点等],到DAM 678(例如,经由CFM-Op)698[日志ID,信息ID等],到CSM-QoS[装置ID,性能等]752,以及到CSM-上下文[装置ID,行为ID等]568以及到基础设施598和切片597。
现在将根据实施方式来讨论MyNET平台和业务收入保证。在未来的网络中,可以预期多种类型的网络实体(提供商),包括服务提供商、切片提供商、基础设施提供商等。图41A和图41B示出了未来网络服务提供模型的一些示例。这些图仅捕获某些示例模型,并且可以考虑许多不同模型。
除了多个切片提供商191、193以外,图41A还示出了由涉及单个基础设施网络192的不同层处的提供商提供的客户服务。此外,可以提供不同的切片模型。例如,单个切片用于服务客户703,或者切片可以由多个服务客户704共享。另外的切片拥有者(被提供有专用UP切片的客户)可以具有共享的SONAC-Op 705,或者切片拥有者可以具有专用UP切片和专用SONAC-Op 706。这些示例的任一模型都可以向服务客户718、719或服务用户707提供服务。该图还示出了当请求源自服务用户202并且通过经由切片提供商193的切片客户203被传递至基础设施网络205时不同层处的业务收入链。图41B示出了另一示例,其中每个切片提供商191、193具有单独的基础设施提供商192、205。换句话说,基础设施提供商192将基础设施资源提供至切片提供商,切片提供商将基础设施资源提供至切片提供商191,基础设施提供商205将基础设施资源提供至切片提供商,切片提供商将基础设施资源提供至切片提供商193。而切片703、704、705和706的示例被示出为被分配给特定切片提供商,应当注意,任何切片模型可以由任一切片提供商提供。
对于某些情况,一个基础设施提供商可以向多个切片提供商提供其基础设施网络资源。一个切片提供商可以使用基础设施网络资源来提供多个切片。一个切片可以为一个或多个客户提供服务。一个切片客户可以与切片)的一个或多个端点(装置,服务器相关联,其消耗切片资源以用于通信目的。例如,智能阅读客户可以使用切片来收集从装置/传感器到中央服务器的读取消息。一些其他切片客户可以是切片拥有者,其可以进一步向其用户提供服务,所述用户主动消费切片资源以用于通信目的。例如,虚拟运营商可以使用切片为其用户提供最大程度的服务。根据实施方式,这在图41A中示出。
对于某些其他情况,一个切片提供商可以集成来自多个基础设施网络提供商的基础设施网络资源。
根据这些示例模型,可以预测:未来网络行业中的业务链模型可能与3G/4G网络中的业务链模型存在显著差异。需要设计新的业务收入保证方案,以满足新的业务链模型。需要增强在3G/4G中发现的传统计费方案以适应新的业务模型。
根据实施方式,可以考虑以下要求以用于业务收入保证。实现每个用户级别服务定制计费的要求;实现每个服务客户级别的服务定制计费的要求;以及实现每个切片提供商级别的定制计费的要求。灵活的计费方案也是需要的,并且必须提供UP切片计费;UP切片计费和SONAC-Op计费(如果其专用于一个客户);UP切片计费、SONAC-Op改变和NOS切片计费(例如,CM、CSM)(如果其专用于一个客户)。
通过MyNET平台-CSM-计费功能实现灵活且定制的计费。在部署客户切片处配置CSM-计费功能。客户可以明确地指示优选的计费规则。在操作期间,CSM-计费功能配置DAM以获得计费目的所需的信息。
针对每个单独的切片和服务获得的计费信息可以用于在切片提供商级别处导出计费数据。
现在将根据实施方式来讨论MyNET平台和开放性。在未来的无线网络行业中,期望在不同层(参见图41A和图41B)处的多个运营商之间的高效协作。另外,传统的网络控制、管理和运营模式也面临挑战。
要讨论的第一方面是切片或服务客户方面。从客户的角度来看,平台设计可以考虑以下各方面。使得切片/服务客户了解可用基础设施网络信息(拓扑、拓扑、容量、性能等)的能力,使得客户可以在切片提供商的控制下主动参与切片开发。平台还必须提供使切片/服务客户了解其切片/服务(切片服务性能、切片资源、切片资源利用、切片业务负荷等)的状态(切片级别)的能力以及使切片/服务客户/拥有者了解其装置或用户行为(应用、活动、常见的通信伙伴等)的状态的能力。
在MyNET平台中,InfM服务向SONAC提供基础设施网络状态以用于切片开发目的。在切片提供商和基础设施提供商的控制下,第三方(例如,切片客户)也可以访问状态信息。
由CSM提供的切片或服务的状态由SONAC用于切片自适应和切片资源利用优化的目的。然而,该状态信息也可以由第三方(例如,切片的客户)访问。
由CSM和CM提供的切片的装置或用户的状态用于对切片的装置或用户的切片资源分配的优化。在切片提供商的控制下,第三方可以访问该状态信息。
从未来的网络控制、管理和运营的角度来看,在切片提供商的控制下,平台设计可以使第三方控制、管理和运营网络。在MyNet平台设计中,识别和分类网络控制、管理和操作的基本功能。MyNET设计的方法使MyNET变为灵活的开放平台。
由于MyNET平台的功能分类,MyNET平台中的功能族中的每个都是相对独立的,同时也是相互依赖的。这实现了网络控制、管理和操作的开放性。
例如,DAM服务可以由第三方提供,其致力于数据记录和信息提取并且向其他MyNET功能提供按需服务。CM服务也可以由第三方提供,其致力于提供装置位置跟踪和解析等。
可以预期各种开放方案。例如,第三方DAM在整个基础设施网络上提供服务的端到端开放性;第三方DAM可以仅在整个基础设施网络的有限部分(例如,域)上提供DAM服务的域开放性。
如图42的表中所列,根据配置的资源,可以开发和部署多种格式的“目的特定切片”和客户服务切片。在图42中,格式A描述了具有NF的定义的端到端切片、切片逻辑拓扑、该切片的所有逻辑隧道的容量和性能要求、逻辑拓扑到基础设施网络资源之间的映射规则、端到端/隧道/链路协议。在图42中,格式B描述了具有NF的定义的端到端切片、切片逻辑拓扑,但没有该切片的所有逻辑隧道的容量和性能要求的定义。在图42中,格式C描述了仅具有NF的定义的切片以及NF在基础设施网络中的放置,但没有定义的逻辑拓扑。应当理解,这些仅仅是三个示例,并且这些格式的变型也是可以的。
在所讨论的示例中,客户切片是UP切片。然而,其他实施方式可以考虑未来的切片客户,其可以是可以请求UP切片和专用NOS切片的虚拟服务提供商,SONAC-Com经由API接口从切片请求者(客户)接收服务描述和要求。SONAC-Com可以使用该信息以通过执行如本文中描述的SONAC-Com功能来开发UP切片。该过程可以由切片提供商用于开发“目的特定切片”。目的特定切片的设计可以使用驻留在基础设施网络内的适当VNF。在图42的表中总结了SONAC-Com的职责。
在开发了UP切片之后,SONAC-Com可以通过执行所讨论的SONAC-Com功能来执行选择、激活和配置SONAC-Op功能中的任何一个或全部。如果针对该UP切片使用共享的SONAC-Op功能,则SONAC-Com可以配置现有的SONAC-Op,以支持新开发的切片的操作。或者SONAC-Com可以选择服务特定SONAC-Op功能并激活它们,并且设置相应的参数。
NOS功能(例如,CSM功能)可以被配置成使得能够管理新创建的切片。类似地,CM功能可以被配置成:提供要与新创建的切片相关联的装置的可达性信息。
在这些步骤之后,可以将切片的端点(装置和服务器中的至少一个)准入到这些切片,可以通过UP切片来转发服务业务数据,并且可以通过NOS切片来转发NOS消息。
虽然客户服务UP切片可以专用于服务客户,但是一些实施方式提供了以下情况:如果这些服务共享公共服务属性和要求,则多个服务共享UP切片。例如,多个智能读取服务可以共享为此目的而设计的UP切片,可以由网络以同一方式(QoS)来处理这些服务的服务业务。
考虑到这种情况,即使在接收到任何客户服务请求之前,也可以预先初始化客户服务UP切片。在这种情况下,切片提供商可以部分地预先开发这样的UP切片(目的特定UP切片),即,确定NF、逻辑拓扑和协议。然而,直到需要时才需要分配真实资源。
在接收到服务请求时,SONAC-Com确定哪些域(目的特定UP切片的段)将涉及此服务的支持,并且配置相应的SONAC-Op功能和NOS功能,如一个切片用于一个客户服务的场景。
在某些情况下,切片的客户希望向其用户提供服务。切片拥有者还可以明确地要求定制的SONAC-Op功能和定制的NOS功能中的至少一个。接口API可以用于此目的。SONAC-Com基于切片操作的描述来开发相应的UP切片以及专用SONAC-OP切片和NOS切片中的至少一个。
一些切片客户需要一组基础设施资源,包括UP平面以及SONAC-Op中的功能和NOS功能,例如,CM和CSM,并且还希望在“虚拟网络级别”处操作虚拟网络。SONAC-Com设计实现了这种自操作虚拟网络/切片的开发。在这种情况下,虚拟网络运营商只能访问虚拟网络资源,而不能访问物理基础设施资源。
一些实施方式允许开发具有专用端到端基础设施资源的虚拟网络。在这种情况下,SONAC基于客户的要求来分配端到端基础设施资源。在虚拟网络中,可以部署所有MyNET平台功能,假设分配的端到端基础设施是授权的基础设施资源(即,可以由切片提供商提供的基础设施)。
现在将讨论根据实施方式的MyNET平台和切片操作。
SONAC、SONAC-Com和SONAC-Op针对切片创建和切片操作的自动化而设计。如上所述,SONAC-Com为切片定义的资源可以呈现多种格式。SONAC-Op负责切片操作。例如,在图43的表中列出了SONAC-Op的职责例如切片格式。
现在将讨论用于使用格式A切片进行操作的SONAC-Op的责任。在完全配置和开发切片之后,可以使用或操作切片,以在切片的端点(装置、服务器等)之间转发业务。SONAC-Op负责切片操作。SONAC-Op可以对于多于一个切片而言是公共的,或者专用于一个特定切片,例如,高速缓存和转发(cache and forwarding,CF)切片。在开发客户服务切片时,SONAC-Com还配置SONAC-Op以控制和管理切片的业务处理。通过端到端切片部署,配置逻辑切片级别隧道。
在一些实施方式中,可以简化这种切片的操作。在3G/4G系统中,对于某些类型的服务,需要每个装置/会话端到端隧道/承载建立,这导致信令开销和时延。对于一些其他类型的服务,分组传输是突发的。常规解决方案没有针对这种类型的服务(例如,MTC)进行优化。通过明确定义的端到端切片,可以简化或避免每个装置/会话端到端隧道/承载建立。切片的端点可以在没有或仅具有轻量级AL信令的情况下将数据发送至切片。此特征被称为Hop-On(切片),并且将显著降低数据业务处理的复杂性(信令开销和时延)。
如在前面部分中讨论的,在配置客户UP切片并且所有相关NOS功能和SONAC-Op(SDT-Op、SDRA-Op、SDP-Op)被配置成用于支持此客户UP切片的操作之后,网络准备为客户及其装置或用户提供服务。良好开发和部署的切片可以被视为虚拟网络并且由切片级别隧道构成。
为了使用切片,端点可以登记到切片。在登记之后,端点装置可以获得并维护网络的标识(切片ID、服务ID等),以将分组与适当的切片相关联。
在网络接收到分组之后,SDT-Op通过切片将分组路由至目的地。为了通过切片(切片隧道)路由分组,SONAC-Op确定分组的目的地的位置信息。该信息可以从CM服务获得,CM服务负责装置位置跟踪/解析。在SDT-Op确定转发隧道之后,SDRA-Op将指示物理节点将分组从逻辑隧道的入口物理地移动至逻辑隧道的出口。如果需要没有针对某个端点进行优化的切片的默认堆栈(例如,高速移动装置在具有超密集部署的网络的区域中下载视频),则SDP-Op管理分组的协议栈选择。
在切片操作期间,SDT-Op可以与CM进行交互,以维护端点(装置,服务器)路由表。SDRA-Op可以与CSM-上下文进行交互,以用于端点的资源多路复用以优化切片资源使用。
CSM-AAA控制和管理装置的认证和授权以使用切片。
现在将讨论使用格式B切片进行操作的SONAC-Op的责任。针对格式B切片的SONAC-Op的责任类似于针对格式A切片的。然而,由于没有定义的切片级别容量,因此切片级别QoS控制可能是困难的。例如,接入链路处的调度器无法确保多个切片之间的资源多路复用“公平性”。因此,格式B可能最适合于不需要QoS控制的服务,或者可以实现其他形式的QoS控制。
对于格式C切片,在操作期间,SONAC-Op可以执行每个装置端到端会话建立。这导致SONAC-Op与UP平面之间的信令,即,涉及的UP NF。这利用SONAC-Op(基于负荷的切片级别路由)功能的一些局部智能。与格式A切片的SONAC-Op不同,可以修改切片拓扑和容量要求,以适应由SONAC-Com对负荷、性能等的长期统计。
因此,应该注意,取决于切片的格式,切片的操作可以是不同的。因此,实施方式提供切片资源分配的明确描述以及SONAC-Op的相应配置。切片的格式可以由切片提供商基于考虑(如切片的目的、SONAC-Com与SONAC-Op之间的复杂性平衡等)来确定。
网络功能的虚拟化被认为是灵活的5G网络的架构的基础技术。功能虚拟化是允许在计算、存储器(其可以包括可执行存储器和通用存储装置两者)以及连接或网络资源的基础上创建虚拟功能的技术。在许多情况下,这些资源将存在于数据中心内。应当理解,因为虚拟化资源可以用作虚拟化的下一级别的底层资源,因此该讨论涉及资源而不是实际硬件。
虚拟化可以采用实例化虚拟机(virtual machine,VM)的形式,与网络中的物理节点相比,所述虚拟机对于网络上的另一实体以及对于在VM上执行的软件没有区别。VM具有它自己的一组计算、存储器和网络资源,可以在其上执行操作系统。VM可以具有可以被分配网络地址的虚拟网络接口。在底层资源与VM之间,通常存在管理资源隔离和网络交互的管理程序。VM的一个目的是提供与系统上运行的其他进程的隔离。在最初开发时,VM是允许不同网络处理器运行而不用担心单个错误的进程将能够引起整个系统崩溃的机制。相反,错误的进程将包含在其自己的VM中。这种隔离允许每个VM具有它自己的一组网络接口。通常,单个底层资源可以支持多个虚拟化的实体。
最近的发展已经使用容器来代替VM。每个VM通常包括其自己的操作系统,这通常增加冗余资源使用。容器允许单个OS内核支持许多独立的虚拟功能。代替允许每个VM运行其自己的OS的管理程序,单个OS托管容器,所述容器负责执行将由VM以其他方式提供的资源隔离。可以向其自己的容器内的每个虚拟化的功能提供虚拟化的网络接口,使得它看起来如同它自己的网络实体。
通过在网络化的环境中使用虚拟化,出现了关于如何管理或编排虚拟化功能的实例化、修改和拆除的管理的问题。为解决这个问题,欧洲电信标准协会(EuropeanTelecommunications Standards Institute,ETSI)已经开发了一套网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)管理和协调(MANagement and Orchestration,MANO)标准。如图44所示,NFV-MANO系统允许管理NFV实例化和修改。如所示的,可以存在到诸如OSS/BSS的现有系统的接口。NFV-MANO系统232包括编排器234,编排器234可以访问诸如网络服务目录238、VNF目录240、VNF实例存储库242和NFVI资源存储库244的库236。NS目录238可以包括可以被用作用于支持网络服务的基础的模板。VNF目录240可以包含用于不同类别的VNF的实例化的模板。在被实例化之后,特定VNF可以被称为VNF实例,并且其属性可以存储在VNF实例存储库242中。NFVI资源244可以用于跟踪资源的可用性,包括其实例化所依赖的虚拟资源和物理基础设施两者。NFVO 234可以通过OR-VNFM接口连接至多个VNF管理器246,并且通过OR-VI接口连接至虚拟化的基础设施管理器(VirtualizedInfrastructure Manager,VIM)248。VNFM 246和VIM 248可以通过Vi-VNFM接口彼此连接。
NFV MANO 232可以通过OS-MA接口与OSS/BSS系统250进行通信,并且可以通过SE-MA接口至服务、VNF和基础设施描述数据库252。服务、VNF和基础设施描述数据库252可以包含关于在网络中部署的服务、VNF和基础设施的运营商信息。服务、VNF和基础设施描述数据库252以及OSS/BSS 250可以彼此连接,使得OSS/BSS 250可以根据需要来更新和维护服务、VNF和基础设施描述数据库252。
NFVI 270通过NF-VI接口与VIM 248进行交互。底层资源通常可以被分类为计算资源274、存储资源278和网络资源282。存储资源278也可以被称为储存装资源,而网络资源282也可以被称为连接资源。虚拟化层272允许其通过Vi-HA接口连接的底层资源的抽象。应该理解,底层资源可以是物理资源或虚拟资源。虚拟化层272允许将底层资源抽象为虚拟计算资源276、虚拟存储资源280和虚拟网络资源284。可以通过VN-NF接口将这些虚拟化资源提供至元素管理系统254,使得它们可以被用作VNF(被显示为VNF1 258、VNF2 262和VNF3266)可以被实例化所依赖的资源。EM 254可以通过接口VE-VNFM连接至NFV MANO 232内的VNFM 246,并且通过另一接口连接至OSS/BSS 250。在由NFVI 270提供的虚拟资源上实例化的每个VNF可以与元素管理器(EM1 256、EM2 260和EM3 264)相关联。使用元素管理器允许OSS/BSS具有两条路径,可以通过这两条路径来管理VNF。可以通过VNFM 246或通过与VNF相关联的元素管理器来管理VNF。每个元素管理器可以提供相同的管理控制,它将以其他方式为物理网络元素提供相同的管理控制。因此,OSS/BSS 250可以将每个VNF视为常规的网络功能。可以由元素管理器通过VNFM 246或通过从OSS/BSS 250经由OS-MA接口的请求来请求对与VNF相关联的资源分配的修改。
网络功能的虚拟化允许利用所需的而不是有意过度提供的资源来部署的功能。结合上面描述的切片和数据中心利用,可以以如下方式来部署灵活的网络,该方式允许操作者动态地修改功能之间的连接(从而改变网络的逻辑拓扑)并且动态地修改资源和网络功能的位置(从而改变底层网络的物理拓扑)。可以将附加资源分配给现有功能,以允许现有功能的向上扩展,并且可以从分配中移除资源以允许功能的向下扩展。可以将来自多于一个资源池或数据中心的资源分配给功能,使得它可以向外扩展,并且可以移除来自不同池的资源以允许功能向内扩展。可以通过向另一网络功能传送它们的状态信息来移动功能,在某些情况下,可以通过向外扩展功能和向内扩展功能的组合来移动功能。
因此,应当理解,上述组合功能(例如,SONAC-Com)接收请求,并且制定用户平面、NOS和操作(例如,SONAC-OP)功能和切片的设计。然后,组合功能可以向MANO 232发送指令,以用于各种网络功能的实例化、配置、激活和修改。
图45是可以用于部署或实例化无线通信网络的组件(如SONAC、NOS、MyNET、MANO、DAM、CSM和InfM以及其他实体)的处理系统1001的示例性框图。如图45所示,处理系统1001包括处理器1010、存储器1020、非暂态大容量存储装置1030、网络接口1050、I/O接口1040和收发器1060,所有这些都经由双向总线1070通信地耦接。处理系统1001还包括输入端子和输出端子,以分别用于从其他网络组件(未示出)接收输入和输出。因此,实现组合功能的网络控制器,如上面描述的SONAC-Com,可以包括处理器1010、存储可执行指令的机器可读存储器1020,当所述可执行指令由处理器1010执行时,使系统1001执行本文中描述的方法。
通过上述实施方式的描述,本发明可以仅通过使用硬件来实现,也可以通过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来体现。软件产品可以存储在非易失性或非暂态存储介质中,该存储介质可以是压缩盘只读存储器(compact disk read-only memory,CD-ROM)、USB闪存盘或可移除硬盘。该软件产品包括许多指令,这些指令使计算机装置(个人计算机、服务器或网络装置)能够执行本发明的实施方式中提供的方法。例如,这样的执行可以对应于如本文中描述的逻辑操作的模拟。另外地或可替选地,软件产品可以包括多个指令,这些指令使计算机装置能够执行根据本发明的实施方式的用于配置数字逻辑设备的操作。
尽管已经参考具体特征及其实施方式描述了本公开内容,但是明显的是,在不脱离本公开内容的情况下,可以对其进行各种修改和组合。因此,说明书和附图仅被视为如由所附权利要求限定的本公开内容的说明,并且被预期涵盖落入本公开内容的范围内的任何和所有修改、变化、组合或等同物。
Claims (24)
1.一种切片适应的方法,包括:
从网络操作支持(NOS)功能接收消息;以及
向网络控制器发送配置消息,所述配置消息包括修改切片的用户平面功能的指令。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述切片是跨越多于一个域的端到端切片,所述方法还包括:
向第二域中的切片组合功能发送适应消息,以修改所述切片在所述第二域中的功能。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法,其中,所述NOS功能是客户服务管理(CSM)功能。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所接收的消息包括修改切片的请求和关于所述切片的统计中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述切片统计选自包括以下的组:切片资源利用统计、切片服务性能统计、切片业务行为统计。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所接收的消息将由所述切片提供的服务质量(QoS)与所述切片的所述QoS要求进行比较。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,被发送至网络控制器的所述配置消息包括增加切片资源的指令和减少切片资源的指令中的至少一个。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中,所述配置消息包括修改所述切片的所述拓扑的指令。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述NOS功能是内容和转发管理(CFM)以及基础设施管理功能中之一,并且其中,修改所述切片的所述拓扑的所述指令包括修改高速缓存的位置的指令和改变支持所述切片的基础设施的指令中的至少一个。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中,所述方法由切片组合功能执行,并且所述方法还包括:
向网络控制器发送配置消息,以修改用于管理所述切片的操作的至少一个操作功能。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,所述方法由切片操作功能执行,并且其中,所述NOS是连接管理(CM)功能。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,响应于来自所述CM功能的消息,所述切片操作功能修改所述切片中的逻辑路径和隧道。
13.一种网络控制器,包括:
网络接口;
处理器;以及
存储指令的机器可读存储器,当所述指令在由所述处理器执行时,将所述网络控制器配置成:
通过所述网络接口从网络操作支持(NOS)功能接收消息;以及
通过所述网络接口向网络控制器发送配置消息,所述配置消息包括修改切片的用户平面功能的指令。
14.根据权利要求13所述的网络控制器,其中,所述切片是跨越多于一个域的端到端切片,并且所存储的指令在由所述处理器执行时还将所述控制器配置成:向第二域中的切片组合功能发送适应消息,以修改所述切片在所述第二域中的功能。
15.根据权利要求13和14中任一项所述的网络控制器,其中,所述NOS功能是客户服务管理(CSM)功能。
16.根据权利要求15所述的网络控制器,其中,所接收的消息包括修改切片的请求和关于所述切片的统计中的至少一个。
17.根据权利要求16所述的网络控制器,其中,所述切片统计选自包括以下的组:切片资源利用统计、切片服务性能统计、切片业务行为统计。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的网络控制器,其中,所接收的消息将由所述切片提供的服务质量(QoS)与所述切片的所述QoS要求进行比较。
19.根据权利要求18所述的网络控制器,其中,被发送至网络控制器的所述配置消息包括增加切片资源的指令和减少切片资源的指令中的至少一个。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的网络控制器,所述配置消息包括修改所述切片的所述拓扑的指令。
21.根据权利要求20所述的网络控制器,其中,所述NOS功能是内容和转发管理(CFM)以及基础设施管理功能中之一,并且其中,修改所述切片的所述拓扑的所述指令包括修改高速缓存的位置的指令和改变支持所述切片的基础设施的指令中的至少一个。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的网络控制器,其中,所述控制器是切片组合功能,并且当所述指令被执行时使所述切片组合功能还被配置成:通过所述网络接口向网络控制器发送配置消息,以修改用于管理所述切片的操作的至少一个操作功能。
23.根据权利要求13至22中任一项所述的网络控制器,其中,所述控制器是切片操作功能,并且其中,所述NOS是连接管理(CM)功能。
24.根据权利要求13至123中任一项所述的网络控制器,其中,所述切片操作功能还被配置成:响应于来自所述CM功能的消息,修改所述切片中的逻辑路径和隧道。
Applications Claiming Priority (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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