CN110445661B - 用于网络切片附着和配置的系统与方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于切片附着和配置的方法，所述方法包括：从用户设备接收服务请求；选择第二网络节点处理所述服务请求；接收网络片配置以启用所述用户设备请求的服务；标识第一存在点以接收对应于所述网络切片的用户面信息；标识第二存在点以接收对应于所述网络切片的控制面信息；将对应于所述网络切片的业务转发给第三存在点；向所述用户设备发送标识所述用户设备上下文和所述网络切片配置的句柄；以及向所述用户设备发送对应于所述网络切片的用户设备配置。

Description

用于网络切片附着和配置的系统与方法
相关申请
本专利申请要求于2016年5月13日提交的申请号为62/336,297、名称为“用于网络切片附着和配置的系统与方法”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中，如同全文再现。本专利申请还要求于2017年5月9日提交的申请号为15/590,580、名称为“用于网络切片附着和配置的系统与方法”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中，如同全文再现。
技术领域
本申请涉及通信网络领域。更具体地，本申请涉及用于将用户设备附着到网络切片及其配置的系统与方法。
背景技术
通过诸如网络功能虚拟化、软件定义联网等技术实现的通信网络可以被灵活地组织以便服务于各种客户需求。在构建诸如支持无线网络(包括下一代无线网络或第五代网络)未来发展的高级网络时，网络切片提供创建独立的虚拟网络的能力，这些虚拟网络独立管理网络上的不同业务流。然而，在潜在的大规模网络规模上管理变量和竞争性需求是一个复杂的命题，需要有效的架构和管理。
提供上述信息是为了公开申请人认为与本发明可能相关的信息。这并不表示承认，也不应该被解释为，任何上述信息构成针对本发明的现有技术。
发明内容
本申请的目的是提供用于网络切片附着和配置的系统与方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于切片附着和配置的方法，所述方法包括：从用户设备接收服务请求；选择第二网络节点处理所述服务请求；接收网络切片配置以启用所述用户设备请求的服务；标识第一存在点以接收对应于所述网络切片的用户面信息；标识第二存在点以接收对应于所述网络切片的控制面信息；将对应于所述网络切片的业务转发给第三存在点；向所述用户设备发送标识用户设备上下文和网络切片配置的句柄；以及向所述用户设备发送对应于所述网络切片的用户设备配置。
本发明的另一方面提供了一种网络节点，包括：一个或多个处理器；和存储由所述一个或多个处理器执行的软件指令的计算机可读存储介质。所述软件指令被配置为控制所述一个或多个处理器以：接收来自用户设备的服务请求；选择第二网络节点处理所述服务请求；接收网络切片配置以启用所述用户设备请求的服务；标识第一存在点以接收对应于所述网络切片的用户面信息；标识第二存在点以接收对应于所述网络切片的控制面信息；将对应于所述网络切片的业务转发给第三存在点；向所述用户设备发送标识用户设备上下文和网络切片配置的句柄；并向所述用户设备发送对应于所述网络切片的用户设备配置。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：
图1是示意性地示出可部署本发明实施例的代表性网络架构的框图；
图2A是根据一个实施例的通信网络架构的示意图；
图2B示出了根据一个实施例的由控制面和用户面功能划分的图2A的通信网络架构的功能图；
图2C示出了根据另一实施例的与图2A的核心网中的多个网络切片接合的用户设备；
图3是示出根据一个实施例的用于将用户设备附着到网络切片的方法的流程图；
图4是示出根据一个实施例的用于将用户设备关联到网络切片的方法的消息流程图；
图5是示出根据一个实施例的用于将用户设备关联到默认网络切片的方法的消息流程图；
图6是示出根据一个实施例的用于将用户设备重新附着到网络切片的方法的消息流程图；和
图7是根据一个实施例的硬件设备的示意图。
具体实施方式
图1是示意性示出可部署本发明实施例的代表性网络100的架构的框图。网络100可以是公共陆地移动网络(public land mobility network,PLMN)，其包括无线电接入网络(radio access network,RAN)102和核心网(core network,CN)104，用户设备(userequipment,UE)106可以通过所述核心网104接入分组数据网108。PLMN 100可以被配置为提供用户设备(UE)106(诸如移动通信设备等)和服务商(诸如可以分别在核心网104和分组数据网108中的服务器110或112等)之间的连接性。因此，网络100可以实现端到端的通信服务。如图1所示，RAN 102包括多个无线电接入点(access point,AP)114，这些无线电接入点114通过接入网关118和核心网104连接到一个或多个分组数据网关(gateways,GW)116。在第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)通信标准中，AP 114也可以被称为演进型Node-B(eNodeB或eNB)，而在3GPP 5G通信标准中，AP也可以被称为gNB。在本公开中，术语接入点(AP)、演进型Node-B(eNB)、eNodeB和gNB将被视为是同义词，并且可以互换使用。在LTE核心网中，分组数据网关116可以是分组数据网网关(packet data network gateway,PGW)，并且在一些实施例中，接入网关118可以是服务网关(serving gateway,SGW)。在5G核心网中，分组数据网关116可以是用户面功能(user plane function,UPF)，并且在一些实施例中，接入网关118可以是用户面网关(user plane gateway,UPGW)。
AP 114通常包括用于维持与UE 106的无线连接的无线电收发器设备以及用于向核心网104发送数据或信令的一个或多个接口。每个GW 116提供核心网104和分组数据网108之间的链路，并因此使得分数据网108和UE 106之间的业务流成为可能。通常将AP和UE(连同节点本身)之间的连接称为无线电接入网络102，而将留在在GW 116和118以及服务器110和其它类似服务器上的功能称为核心网104。AP 114和GW 116之间的链路被称为可以由有线和无线链路组成的“回程”网络。
通常，去往和来自UE 106的业务流与分组数据网108和/或核心网104的特定服务相关联。如本领域所知，分组数据网108的服务通常将涉及经由一个或多个GW 116和118在分组数据网108中的一个或多个服务器112与UE 106之间的一个或多个协议数据单元(protocol data unit,PDU)会话。类似地，核心网104的服务将涉及核心网104的一个或多个服务器110与UE 106之间的一个或多个PDU会话。
虽然本文中给出的讨论集中在通过无线通信链路与用户设备进行通信的无线电接入网上，本文中给出的示例实施例也适用于其他类型的接入网络和用户设备，例如，通过有线通信链路与用户设备进行通信的有线接入网络。因此，对无线电接入网络的关注不应被解释为限制示例实施例的范围或精神。
网络切片是指用于创建分离不同类型网络业务并且可以用于可重新配置网络架构(诸如采用网络功能虚拟化(network function virtualization,NFV)的网络等)中的虚拟网络的技术。网络切片(如在2016年1月20日发布的题为“新服务和市场技术推动者研究”(Research on New Services and Markets Technology Enablers)；3GPP TR22.891Release 14版本1.2.0中所定义的)由支持特定用例的通信服务需求的逻辑网络功能集合组成。更广泛地说，网络“切片”(在核心网104或RAN 102中的一个或两个中)被定义为为了某种任意目的而被分组在一起的一个或多个网络功能的集合。该集合可以基于任何合适的标准，例如，业务方面(例如，特定移动虚拟网络运营商(mobile virtual networkoperator,MVNO)的客户)、服务质量(quality of service,QoS)要求(例如，延迟、最小数据速率、优先等等)；业务参数(例如，移动宽带(mobile broadband,MBB)、机器类型通信(machine type communication,MTC)等)或用例(例如，机器对机器通信；物联网(Internetof Things,IoT)等)。网络切片的一种用途在通信网络的核心网104内。通过使用网络切片，不同的服务提供商可以具有不同的虚拟网络，这些虚拟网络在与核心网相同的计算、存储和网络资源的物理集合上运行。应该理解的是，这种讨论并不打算排除网络切片的应用，因为其应用于无线电接入网络(RAN)的无线电接入边缘，其可能需要特定的功能来支持多个网络切片或为不同的网络切片划分资源。为了提供性能保证，网络切片可以彼此隔离，使得一个切片不会负面影响其他切片。隔离不限于不同类型的服务，还允许运营商部署同一网络分区的多个实例。
参见图2A，示出了根据一个实施例的通信网络架构200的示意图。通信网络架构200包括如图所示通信相互耦合的用户设备(UE)106、无线电接入网络(RAN)102和核心网(CN)104。RAN 102可以包括一个或多个节点(诸如基站、gNB、eNodeB、天线、无线电边缘节点等)，其与UE 106建立无线链路以便发送和接收二者之间的数据流(例如，数据分组)。RAN102包括RAN用户面(RAN user plane,RAN UP)功能202和RAN控制面(RAN control plane,RAN CP)功能204，以便管理由用户面和控制面功能分开的数据流。CN 104还可以包括一个或多个节点，其具有，例如，用以处理通过RAN 102中继的来自UE 106的服务请求所必需的处理和计算资源。例如，CN 102可以包括部署在其上的用于管理对应于UE 106的流集合的CN切片(即，网络切片)206。CN切片206包括用于管理由用户面和控制面功能分开的切片专用流的CN切片控制面(CNS CP)功能208和CN切片用户面(CNS UP)功能210。还可以提供公共CN CP 212以支持不是特定于切片的CP功能。
在某些实施例中，移动网络运营商(mobile network operator,MNO；未示出)可以使用物理和/或虚拟网络功能来在CN 104(诸如CN切片206)上创建定制的网络切片集合以满足其业务和服务需要。在一些情况下，网络切片可以被预先配置，但是在其他情况下，网络切片可以被动态地委托或重新配置以满足业务需求。可以在CN 104内使用切片标识(未示出)以在特定位置和特定时间点在特定MNO网络内参考特定网络切片或网络切片的实例。然而，切片标识可能被限制在CN 104内使用，并且可能在网络切片CN 104得以创建的外部具有有限的功能。
UE 106可以使用多维描述符(在下文中称为“描述符”)来获得对由MNO提供的区分服务的访问。描述符(其可以包括应用标识符、服务类型等)可以具有全局意义(即，可以通过漫游UE在拜访网络上请求服务)或者可以仅具有本地意义(即，服务只可以在UE连接到其归属网络时请求)。通常，描述符提供可以用于(例如，通过RAN 300和CN 302中的一者或两者)来为所请求的服务标识适当切片或切片实例的信息。尽管描述符在两个或更多个域上可能是有效的(例如，作为诸如统一资源定位符(Universal Resource Locator,URL)或接入点名称(Access Point Name,APN)等的文本串)，其对RAN 102可能没有意义，但可由CN104用来识别适当的网络切片。
在一些情况下，CN 104可以指示切片相关配置信息可以由RAN 102缓存特定时间或直到由CN 104明确地使其无效。如果RAN 102将接收到的描述符与缓存的切片配置匹配，则该配置可由RAN 102用于转发切片相关业务并用于提供适当的QoS(服务质量)。
在其他情况下，可以在CN 104和RAN 102两者中预先配置切片相关信息，并且UE106可以提供有包括切片标识的描述符。当RAN 102接收来自UE 106的包括切片标识的描述符时，RAN 102可以使用该描述符来标识用于转发切片相关业务并用于提供适当的QoS的配置信息。
在将UE 106成功附着到网络切片206(并且因此附着到网络服务)之后，RAN 102可以向UE 106提供“句柄(handle)”。“句柄”可以随后由UE 106用来请求重新连接到切片206。句柄是先前由CN 104提供给RAN 102的对于特定UE上下文和网络切片配置的参考。然而，句柄可能具有在句柄得以分配的RAN 102之外使用的有限的功能和含义，并且因此UE 106可能不得不将句柄视为不透明的八位字节串。
为了改进灵活性并且实现RAN 102和CN 104操作的独立演进，RAN 102中的网络切片附着(选择)过程可以包括以下步骤。首先，使用多维描述符来确定可用于为特定UE传送服务特定业务的网络切片。在一些情况下，描述符可以由UE提供；在其他情况下，(默认)描述符可以由CN基于，例如，UE服务文件来确定。如果描述符中没有足够的信息来允许RAN标识预先配置或缓存的切片信息，则描述符被转发给CN用于切片附着/选择。其次，使用由CN提供的或预先配置的信息来确定将关联于UE和所选网络切片的上行链路业务转发到哪儿。第三，使用由CN提供或预先配置的信息来确定提供与所选切片关联的业务的处理。规定的处理可以管理无线电链路上的操作以及传输网络层上的操作，以实现适当的端对端QoS和对UE业务的处理。最后，通知CN将关联于UE和所选切片的下行链路业务转发到哪儿。
参见图2B，示出了根据一个实施例的由控制面(CP)和用户面功能划分的图2A的通信网络架构的功能图。在CP中，RAN 102通过无线电链路维持到UE的CP接口216(RAN-UE CP)以及到公共CN控制面功能集合的CP接口218(RAN-CN CP)。
RAN 102还通过无线电链路维持到UE的用户面接口220(RAN-UE UP)，并通过UE-CN接口222传输UE 106与CN切片206之间的用户面业务。网络切片206包括对RAN 102透明并且隐藏在切片专用存在点(point-of-presence,PoP)后的网络功能。PoP通常由传输网络层(transport network layer,TNL)地址或其他端点标识符来标识。UE 106与网络切片206的用户面功能210之间的用户面业务通过RAN 102和切片专用CN UP PoP 226之间的UE-CN UP接口222传输。每个CN UP PoP 226可以与GW 116或118或与核心网104中的服务器110相关联。
在一些实施例中，CN切片206还可以包含用于通过UE-CN CP接口224与UE 106交互的控制面功能208，这些控制面功能208被RAN 102视为UP流。从RAN 102的角度来看，UE-CNCP消息作为区分的用户面业务，与其自身的QoS参数集合和传输网络层端点等被透明地传输。如果CN切片206包括切片专用控制面功能208，则UE 106与网络切片206之间的控制面业务通过RAN 102与切片专用CN CP PoP 228之间的UE-CN CP接口224传输。每个CN CP PoP228可以与GW 116或118或与核心网104中的服务器110相关联。
参见图2C，示出了图2A的通信网络架构的功能示意图的另一个实施例，其中UE106同时连接到多个包括CN服务切片A 206A和CN服务切片B 206B的CN网络切片。在这种情况下，RAN 102可以分别经由UP PoP 226A和226B以及CP PoP 228A和228B提供UE 106与每个连接的切片206A和206B之间的互连。
参见图3，示出了根据一个实施例的用于将用户设备106附着到网络切片206的方法的流程图。例如，该方法可以由图2A的通信网络架构的RAN CP 204或CN CP 212应用。在步骤300，从UE 106接收服务请求。在一些实施例中，所述服务请求可以由RAN102的控制面管理实体204接收。在特定实施例中，可以在接入点114或与接入点相关联的服务器(未示出)中实例化该RAN控制面管理实体204。服务请求可以包括描述符，可以是附着到特定CN切片206的请求，或者可以包括句柄，如下面将进一步详细讨论的。在特定实施例中，服务请求可以包括描述符、对特定切片的请求和句柄的任何适当组合。在步骤302，服务请求被配置到网络切片206上。例如，这可以包括RAN和CN之间执行的各种服务授权请求、连接请求、配置请求、附着请求、对CP上的网络切片的选择等等。在特定实施例中，可以通过在核心网的服务器中实例化的RAN控制面管理实体与对应控制面管理实体之间的交互来执行将服务请求配置到网络切片上。在步骤304，将服务响应发送给UE(根据步骤302中执行的配置)以便将UE附着到网络切片。
UE请求的到网络切片的关联
参见图4，示出了一种说明了上述参见图3所描述的方法的实施例的消息流程图，用于处理UE请求的到特定网络切片(即，网络服务)的关联。在该实施例中，UE明确请求接入网络服务；该服务然后由CN映射到可以预先配置或者可以不预先配置的对应网络切片(其管理服务)。到网络切片的关联可以由特定的服务请求或诸如网络附着请求之类的某种其他事件触发。
下面描述图4的整个过程中的步骤：
在成功认证和授权UE(未示出)之后，UE向请求接入特定网络服务的RAN发送[RAN-UE CP]服务请求(在400处)。在这是对该服务的初始请求的情况下，UE提供与所请求的服务相关联的多维描述符(描述符)。
如果RAN不能将描述符与预先配置或缓存的切片信息匹配，则RAN将[RAN-CN CP]UE服务授权请求发送给预定的CN CP功能(例如，CPF 01)(在402处)。在一些实施例中，预定的CN CP功能(CPF 01)可以对应于与公共CN CP 212相关联的PoP(例如，图2B和图2C的PoP230)。该请求包括由UE提供的UE标识符和多维描述符。
如果RAN可以将描述符与预配置或缓存的切片信息匹配，则过程在下面的步骤412继续。
如果UE被授权访问所请求的网络服务，则CN CP功能(CPF 01)使用[RAN-CN CP]UE服务授权响应来响应RAN(在404处)。在一些实施例中，响应可以将RAN重定向到另一个CNCP实体以进行服务授权。例如，如果通过每切片CN CP功能执行授权，则可能需要这样做。在这种情况下，RAN通过向指定的CN CP实体发送UE服务授权请求来重复步骤402。在一些实施例中，指定的CN CP实体可以对应于与每切片CN CP功能208相关联的PoP(例如，PoP 228(图2B和图2C)。如果被授权，则响应包括负责委派(commission)网络切片以适应该UE的服务特定业务的CN CP功能(例如，CPF 02)的标识。该参数还可能包括用于与指定CP功能(CPF 02)进行通信的TNL特定信息。在一些实施例中，指定CP功能(CPF 02)可以是与特定PoP(例如，图2B和图2C的PoP 230)相关联的另一个公共CN CP功能212。在其他实施例中，指定CP功能(CPF 02)可以是与另一PoP(例如，图2B和图2c的PoP 228)相关联的另一个每切片CN CP功能208。
RAN向PoP在步骤404中所标识的CN CP功能(CPF 02)发送[RAN-CN CP]服务连接请求(在406处)。UE服务连接请求包括可由CN用来标识和/或委托网络切片的接入信息。接入信息可以包括，例如，UE设备类、用于接入网络的信道的类型、UE的位置等。如上所述，指定CN CP功能(CPF 02)可以是公共CN CP功能212或切片专用CN CP功能208。RAN可能不会区分这两种情况。
当对应的网络切片可用时，CN CP功能(CPF 02)向RAN发送[RAN-CN CP]服务连接响应(在408处)，该响应包括：
·用于接收与所委托的网络切片相关联的上行链路用户面业务的UE-CN UP功能(例如，UE_UPF)的标识(例如，PoP 226)；这也可以包括用于与UE CN UP功能(UE_UPF)进行通信的TNL特定信息。如果UE提供的上行链路分组将由TNL使用分组报头中包含的信息(例如，目的地地址)进行转发，则CN可以不指定UE-CN UP PoP(UE_UPF)。
·与网络切片相关联的用户面QoS参数。
·用于接收与所委托的网络切片相关联的上行链路信令业务的UE-CN CP功能(例如，UE_CPF)的标识(例如，PoP 228)。该参数仅在网络服务包括用于与UE交互的切片专用控制面功能时才可以提供。该参数还可以包括用于与UE-CN CP功能(UE_CPF)进行通信的TNL特定信息。
·与网络切片关联的控制面QoS参数。这些参数仅在网络服务包括用于与UE交互的切片专用控制面功能时才可以提供。
·与所委托的网络片相关联的RAN-CN CP功能(例如，CPF 03)的标识(例如，PoP228)，该RAN-CN CP功能能够实现在RAN和CN之间交换每UE、每切片控制信息。该参数还可以包括用于与指定CP功能(CPF 03)进行通信的TNL特定信息。
如果RAN能够允许具有所请求的QoS的服务，则RAN使用[RAN-CN CP]服务连接确认来响应CN(CPF 02)(在410处)。如果RAN不能允许该服务，则RAN将使用[RAN-CN CP]服务连接错误来响应CN(CPF 02)。如果CN(CPF 02)指示服务连接响应中包含的信息可以被缓存，则RAN可以存储该信息并尝试将未来的服务请求与缓存的信息进行匹配。
如果被允许，则RAN向PoP在步骤408中所标识的RAN CN CP功能(CPF 03)发送[RAN-CN CP]服务配置请求(在412处)。此请求可以包括：
·在RAN内的将由网络服务用于发送给UE的下行链路UE-CN UP业务的目的地(例如，PoP 232(图2B))。该参数(例如，UE_U)还可以包括用于与RAN进行通信的TNL特定信息。
·在RAN内的将由网络服务用于发送给UE的下行链路UE-CN CP业务的目的地(例如，PoP 234(图2B))。该参数(例如，UE_C)还可以包括用于与RAN进行通信的TNL特定信息。该参数仅在步骤408标识用于与UE交互的切片专用控制面功能(UE_CPF)时才提供。
·在RAN内的将由网络服务用于发送给涉及UE的RAN的下行链路RAN-CN CP业务的目的地(例如，PoP 236(图2B))。该参数还可以包括用于与RAN进行通信的TNL特定信息。
一旦配置完成，CN(CPF 03)向RAN发送[RAN-CN CP]服务配置响应(在414处)。
RAN向UE发送指示成功附着到所请求的网络服务的[RAN-UE CP]服务响应(在416处)。所述响应可以包括：
·随后可以被UE用来请求重新连接到网络服务(切片或切片实例)的句柄。
·用于将用户面业务传送给网络切片的无线电链路逻辑信道。
·用于将控制面业务传送给网络切片的无线电链路逻辑信道。该参数仅在网络服务包括用于与UE交互的切片专用控制面功能时才提供。
在某些实施例中，在该阶段可以在UE与所选网络切片之间交换切片专用业务。在RAN中，这涉及RAN-UE接口上的逻辑信道与UE-CN(RAN-CN)接口上的切片专用PoP之间的映射。例如：
·在上行链路上，RAN在切片专用用户面逻辑信道238(图2B)上接收的任何业务均被转发给指定UE-CN UP功能(UE_UPF)的PoP(例如，PoP 226(图2B))。类似地，在切片专用控制面逻辑信道240(图2B)上接收的任何业务均被转发给指定UE-CN CP功能(UE_CPF)的PoP(例如，PoP 228(图2B))。
·在下行链路上，RAN在与UE_U关联的指定UE-CN UP PoP(例如，Pop 232(图2B))上接收的任何业务均使用与UE相关联的切片专用用户面逻辑信道238(图2B)通过无线电接口转发。类似地，RAN在与UE_C相关联的指定UE-CN CP PoP(例如，PoP 234(图2B))上接收的任何业务均使用与UE相关联的切片专用控制面逻辑信道240(图2B)通过无线电接口被转发。
重新配置网络切片相关信息
在某些实施例中(未示出)，与网络切片相关联的CN CP功能208(例如，CPF-03)可以向RAN发送消息，该消息指示与RAN-CN接口上的网络切片信息的传输相关联的参数的变化。该指示可以包括：
·用于接收切片相关的上行链路用户面业务(例如，与UE_UPF相关联的PoP 226(图2B))和/或上行链路控制面业务(例如，与UE_CPF相关联的PoP 228(图2B))的PoP的改变。例如，这可能是由于负载平衡或虚拟化网络功能的迁移所致；
·用于接收资源配置改变请求(CPF-03)的PoP(例如，PoP 230(图2B))的改变；
·与网络切片用户面业务和/或控制面业务相关联的QoS参数的改变。
类似地，RAN可以向CN CP功能208(CPF-03)发送消息，该消息指示对于UE而言与网络切片业务的传输相关联的参数的改变。该指示可以包括：
·用于接收切片相关的下行链路用户面业务(例如，与UE_U相关联的PoP 232(图2B))和/或下行链路控制面业务(例如，与UE_C相关联的PoP 234(图2B))。例如，这可能是由于RAN内的UE移动性所致。
·与RAN可支持的网络切片用户面业务和/或控制面业务相关联的QoS参数的改变。例如，这可能是由于RAN内的拥塞或设备故障造成的。
关联到默认网络切片
参见图5，示出了说明用于将UE关联到默认网络切片(并因此关联到默认网络服务)的图3中的方法的实施例的消息的流程图。默认服务可以由RAN映射到预先配置的网络切片上。
下面描述图5的整个过程中的步骤：
UE向RAN发送请求附着到网络的[RAN-UE CP]附着请求(在500处)。UE可以包括多维描述符(描述符)以请求与特定服务的关联。
RAN向预定的CN CP功能(例如，CPF-11)发送[RAN-CN CP]UE附着请求(在502处)。在一些实施例中，预定的CN CP功能(CPF 11)可以对应于与公共CN CP 212相关联的PoP(例如，图2B和图2C的PoP 230)。如果UE提供描述符并且如果RAN可以将描述符与预先配置或缓存的切片信息匹配，则该信息可以由RAN用来选择对应的CN CP功能(CPF-11)。
UE连接请求502包括由UE提供的信息(例如，设备类别、描述符)以及可由CN CP功能(CPF-11)用来标识默认网络服务的接入信息。接入信息可以包括用于接入网络的信道的类型、UE的位置等，其可以由RAN提供。
此时，CN认证UE(在504处)，获得UE服务配置文件，并确保UE被授权附着到网络。在UE和CN(CPF-11)之间交换的消息由RAN透明地中继。在一些场景中，在将UE附着到默认网络切片(即，在下面的步骤512之后)之后，认证可以由切片专用UE-CN CP功能208来执行。
一旦CN已经授权了UE，CN CP功能(CPF-11)就使用[RAN-CN CP]UE附着响应来响应RAN(在506处)，所述[RAN-CN CP]UE附着响应包括与此UE相关联的默认网络切片。如果UE在附着请求中提供了描述符，则CN在选择默认网络切片时可以或不可以使用该信息；这个决定对RAN来说是透明的。
RAN可以预先配置有与指定切片有关的信息，包括：
·用于接收与网络片相关联的上行链路用户面业务的UE-CN UP功能(例如，UE_UPF)的标识(例如，PoP 226)。这也可以包括用于与UE-CN UP功能(UE_UPF)进行通信的TNL特定信息。
·如果UE提供的上行链路分组将由TNL使用分组报头中包含的信息进行转发(例如，目的地地址)，则RAN可以不配置有UE-CN UP PoP 226(UE_UPF)。
·与网络切片相关联的用户面QoS参数。
·用于接收与所委托的网络切片相关联的上行链路信令业务的UE-CN CP功能(例如UE_CPF)的标识(例如，PoP 228)。此参数仅在网络服务包括用于与UE交互的切片专用控制面功能时才提供。该参数还可以包括用于与UE-CN CP功能(UE_CPF)进行通信的TNL特定信息。
·与网络切片关联的控制面QoS参数。这些参数仅在网络服务包括用于与UE交互的切片专用控制面功能时才提供。
·与所委托的网络切片相关联的RAN-CN CP功能(例如，CPF-13)的标识(例如，PoP230)，该RAN-CN CP功能使得能够在RAN和CN之间交换每UE、每切片控制信息。该参数还可以包括用于与指定CP功能(CPF-13)进行通信的TNL特定信息。
如果RAN没有预先配置有指定切片的信息，则在图4的步骤406中恢复该过程。
在一些情况下，UE附着响应506可以将RAN重定向到另一个CN CP实体以用于UE认证和授权。例如，如果认证和授权由每切片CN CP功能执行，则可能需要这样做。在这种情况下，RAN通过将UE附着请求发送给指定CN CP实体来重复步骤502。
如果被授权，则RAN向与所选择的网络切片相关联的预定义RAN-CN CP功能(例如，CPF-13)发送[RAN-CN CP]服务配置请求。此请求包括：
·RAN内的将由网络服务用于发送给UE的下行链路UE-CN UP业务的目的地(例如，PoP 232)。该参数还可以包括用于与RAN进行通信的TNL特定信息。
·RAN内的将由网络服务用于发送给UE的下行链路UE-CN CP业务的目的地(例如，PoP 234)。该参数还可以包括用于与RAN进行通信的TNL特定信息。此参数仅在网络服务包括用于与UE交互的切片专用控制面功能(UE_CPF)时才提供。
一旦配置完成，CN(CPF-13)向RAN发送[RAN-CN CP]服务配置响应(在510处)。
RAN向UE发送指示成功附着到网络的[RAN-UE CP]附着响应(在512处)。
重新附着到网络切片
参见图6，示出了说明用于将UE重新附着到网络切片(以及因此网络服务)的图3中的方法的实施例的消息流示意图。在所示过程中，由RAN维护的上下文信息被用于连接到先前确定的网络切片。如下所示，重新附着到网络切片可以通过特定的服务请求触发，或通过某种其他事件(诸如重新附着请求或RRC状态改变等)触发。
下面描述图6的整个过程中的步骤：
UE向RAN发送请求重新附着到特定网络服务的[RAN-UE-CP]服务请求(在600处)。由于这是对该服务的重新附着请求，因此UE提供了RAN先前提供的句柄，如上面描述的参照图4的步骤416所述的初始服务接入请求。为了防止滥用，句柄可以由网络以加密方式进行保护，并将UE绑定到特定网络切片实例一段指定的时间。
RAN使用句柄来检索与所参考的网络切片相关的存储的上下文信息。存储的上下文信息包括：
·用于接收与网络片相关联的上行链路用户面业务的UE-CN UP功能(例如，UE_UPF)的标识(例如，PoP 226)。这也可以包括用于与UE-CN UP功能(UE_UPF)进行通信的TNL特定信息。
·如果UE提供的上行链路分组将由TNL使用分组报头中包含的信息(例如，目的地地址)进行转发，则RAN可能没有记录UE-CN UP PoP(UE_UPF)。
·与网络切片关联的用户面QoS参数。
·用于接收与所委托的网络片相关联的上行链路信令业务的UE-CN CP功能(例如，UE_CPF)的标识(例如，PoP 228)。该参数仅在网络服务包括用于与UE交互的切片专用控制面功能时才存在。该参数还可以包括用于与UE-CN CP功能(UE_CPF)进行通信的TNL特定信息。
·与网络切片关联的控制面QoS参数。这些参数仅在网络服务包括用于与UE交互的切片专用控制面功能时才存在。
·与所委托的网络切片相关联的RAN-CN CP功能(例如，CPF-23)的标识(例如，PoP230)，该RAN-CN CP功能使得能够在RAN和CN之间交换每UE、每切片控制信息。该参数还可以包括用于与指定CP功能(CPF-23)进行通信的TNL特定信息。
如果需要，RAN向与网络切片相关联的RAN_CN CP功能(CPF-23)发送[RAN-CN CP]服务配置请求(在602处)。此请求包括：
·RAN内的由网络服务用于发送给UE的下行链路UE-CN UP业务的目的地(例如，PoP 232)。该参数还可以包括用于与RAN进行通信的TNL特定信息。
·RAN内的由网络服务用于发送给UE的下行链路UE-CN CP业务的目的地(例如，PoP 234)。该参数还可以包括用于与RAN进行通信的TNL特定信息。此参数仅在网络服务包括用于与UE交互的切片专用控制面功能(UE_CPF)时才提供。
注意，该步骤(602)和随后的步骤(604)是可选的，并且只有在RAN内的将由网络切片用于下行链路业务的目的地(例如，PoP)已经改变(例如，由于UE移动性所致)时才需要。
一旦配置完成，CN(CPF-23)向RAN发送[RAN-CN CP]服务配置响应(在604处)。
RAN向UE发送指示成功重新附着到网络服务的[RAN-UE CP]服务响应(在606处)。该响应可以包括随后可以由UE用来请求重新连接到网络服务(切片)的更新的句柄。
参考图7，示出了根据本发明的不同实施例的硬件设备100的示意图，该硬件设备可以包括，例如，UE、RAN或CN节点，和/或执行本文所描述的方法的任何或全部步骤。
如图7所示，设备700包括处理器702、存储器704、非暂时性大容量存储设备706、I/O接口708、网络接口710和收发器712，所有这些均经由双向总线通信地耦合。根据某些实施例，可以使用所描述的元件中的任何一个或全部，或者可以仅使用元件的子集。此外，设备700可以包含特定元件的多个实例，诸如多个处理器、存储器或收发器。此外，硬件设备的元件可以在没有双向总线的情况下直接耦合到其他元件。
处理器702可以包括任何类型的电子数据处理器。因此，处理器702可以被提供为以下各项的任一合适的组合：一个或多个通用微处理器和一个或多个专用处理核心，诸如图形处理单元(Graphic Processing Units,GPU)、数字信号处理器(Digital SignalProcessors,DSP)或其他所谓的加速处理器(或处理加速器)。存储器704可以包括任何类型的非暂时性存储器，诸如静态随机存取存储器(static random access memory,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory,DRAM)、同步DRAM(synchronousDRAM,SDRAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、这些存储器的任一组合等等。在一个实施例中，存储器704可以包括用于在启动时使用的ROM，以及在执行程序时使用的用于程序和数据存储的DRAM。总线可以是任何类型的几种总线架构中的一种或多种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线或视频总线。大容量存储元件706可以包括任何类型的非暂时性存储设备，诸如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器、USB驱动器或被配置为存储数据以及机器可执行程序代码的任何计算机程序产品。根据某些实施例，存储器704或大容量存储设备706可能已经在其上记录了可由处理器702执行的语句和指令，用于执行上述的任何前述方法步骤。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
通过以上实施例的描述，本发明可以仅通过硬件实现，也可以使用软件和必要的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，软件产品可以存储在非易失性或非暂时性存储介质中，其可以是光盘只读存储器(compact disk read-only memory,CD-ROM)、USB闪存盘或可移动硬盘。该软件产品包括使计算机设备(个人计算机、服务器或网络设备)能够执行本发明实施例中提供的方法的多个指令。例如，这样的执行可以对应于本文中描述的逻辑操作的模拟。根据本发明的实施例，软件产品可以附加地或可选地包括使计算机设备能够执行用于配置或编程数字逻辑装置的操作的指令的数量。
虽然已经参考本发明的具体特征和实施例描述了本发明，但显而易见的是，在不脱离本发明的情况下，可以对其进行各种修改和组合。相应地，说明书和附图仅被认为是由所附权利要求限定的本发明的说明，并且预期覆盖落入本发明范围内的任何和所有修改、变化、组合或等同物。

Claims (18)

1.一种用于连接网络切片的方法，该方法包括：
终端设备生成请求消息，所述请求消息用于连接到网络切片，所述请求消息包含描述符，所述描述符包含网络切片标识；
所述终端设备向网络节点发送所述请求消息；以及
所述终端设备接收来自所述网络节点的所述请求消息的响应消息，所述响应消息用于指示所述终端设备成功连接到所述网络切片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述终端设备接收来自所述网络节点的所述网络切片的配置信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述请求消息是以下消息中的至少一种：服务请求、网络切片附着请求、网络附着请求、或无线资源控制RRC状态改变。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应消息包含以下参数中的至少一项：用于请求重新连接所述网络切片的句柄、用于将所述终端设备用户面业务传送给所述网络切片的无线电链路逻辑信道、或用于将所述终端设备控制面业务传送给所述网络切片的无线电链路逻辑信道。
5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在所述请求消息用于初始连接所述网络切片的情况下，所述请求消息包含所述描述符。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述网络切片是默认网络切片的情况下，在所述终端设备接收来自所述网络节点的所述请求消息的响应消息之前，所述方法还包括：所述终端设备获取核心网节点的认证。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述句柄用于指示所述终端设备上下文和所述网络切片的配置。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络节点是无线点接入网节点或核心网节点。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述句柄以加密的方式进行保护。
10.一种通信装置，包括处理器和收发器，其中，
所述处理器，用于生成请求消息，所述请求消息用于连接到网络切片，所述请求消息包含描述符，所述描述符包含网络切片标识；
所述收发器与所述处理器通信耦合，用于向网络节点发送所述请求消息；以及
所述收发器还用于接收来自所述网络节点的所述请求消息的响应消息，所述响应消息用于指示所述通信装置成功连接到所述网络切片。
11.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于，
所述收发器还用于接收来自所述网络节点的所述网络切片的配置信息。
12.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于，所述请求消息是以下消息中的至少一种：服务请求、网络附着请求、或无线资源控制RRC状态改变。
13.根据权利要求10所述的通信装置，其特征在于，所述响应消息包含以下参数中的至少一项：用于请求重新连接所述网络切片的句柄、用于将所述通信装置用户面业务传送给所述网络切片的无线电链路逻辑信道、或用于将所述通信装置控制面业务传送给所述网络切片的无线电链路逻辑信道。
14.根据权利要求10或12所述的通信装置，其特征在于，在所述请求消息用于初始连接所述网络切片的情况下，所述请求消息包含所述描述符。
15.根据权利要求10或11所述的通信装置，其特征在于，在所述网络切片是默认网络切片的情况下，在所述收发器接收所述网络节点发送的所述请求消息的响应消息之前，还包括：所述处理器获取核心网节点的认证。
16.根据权利要求13所述的通信装置，其特征在于，所述句柄用于指示所述通信装置上下文和所述网络切片的配置。
17.根据权利要求16所述的通信装置，其特征在于，所述句柄以加密的方式进行保护。
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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