CN110476453B - 用于向客户提供网络切片的服务发放 - Google Patents

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Abstract

一种用于管理包括至少一个网络切片实例的网络的系统，该网络切片实例包括至少一个网络切片子网实例。该系统包括与每个网络切片实例相关的网络切片管理功能，该网络切片管理功能用于向客户开放一个或多个管理功能，以使客户能够对其相关的网络切片实例进行有限的管理；以及与每个网络切片子网实例相关的网络切片子网管理功能，该网络切片管理功能用于向客户开放一个或多个管理功能，以使客户能够对其相关的网络切片子网实例进行有限的管理。

Description

用于向客户提供网络切片的服务发放
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2017年4月28日递交、申请号为62/492,068的美国临时专利申请和于2018年4月20日递交、申请号为15/958,237的美国专利申请的优先权，上述申请的内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及通信网络领域，尤其涉及用于向客户提供网络切片的服务发放。
背景技术
网络功能虚拟化(network function virtualization，NFV)是一种网络架构概念，该网络架构概念使用IT虚拟化技术将所有虚拟化网络功能类创建为构建块以创建通信服务，这些构建块可以相互连接或连接到其他实体，也可以链接在一起。NFV依赖但不同于传统的服务器虚拟化技术(例如企业IT中使用的服务器虚拟化技术)。虚拟化网络功能(virtualized network function，VNF)可能由在标准大容量服务器、交换机、和存储设备上，或甚至是云计算基础设施上运行不同软件和进程的一个或多个虚拟机(virtualmachine，VM)组成，而非为每个网络功能提供定制的硬件设备。在其他实施例中，可以使用其他虚拟化技术(包括使用容器)在不使用虚拟机的情况下提供VNF。在另外的实施例中，定制的硬件设备可以驻留在用于不同虚拟网络的物理基础设施中，并且可以基于网络间设备资源的划分作为该硬件设备自身的虚拟版本呈现给每个虚拟网络。例如，可以在现有资源上实例化虚拟会话边界控制器以保护网络域，而无需获取和安装物理网络保护单元的典型成本和复杂性。VNF的其他示例包括虚拟化负载平衡器、防火墙、入侵检测设备、和WAN加速器。
NFV框架由三个主要部件构成：
·虚拟化网络功能(VNF)是可以部署在网络功能虚拟化基础设施(networkfunctions virtualization infrastructure，NFVI)上的网络功能的软件实现。
·网络功能虚拟化基础设施(NFVI)是提供部署VNF所需的资源的所有硬件部件和软件部件的总和。NFV基础设施可以跨越多个位置。提供这些位置之间连接的网络被视为NFV基础设施的一部分。
·网络功能虚拟化管理和编排(management and orchestration，MANO)架构框架(NFV-MANO架构框架，例如由欧洲电信标准协会(European telecommunicationsstandards institute，ETSI)定义的NFV-MANO，称为ETSI_MANO或ETSINFV-MANO)是用于管理和编排NFVI和VNF的所有功能模块、这些功能模块所使用的数据库、以及这些功能模块之间用以交换信息的参考点以及接口的集合。
NFVI和NFV-MANO的构建块都是NFV平台的资源。这些资源可以由虚拟处理和存储资源、物理处理和存储资源、以及虚拟化软件组成，并且还可以包括连接资源，例如提供物理处理和存储资源的数据中心或节点之间的通信链路。在NFV平台的NFV-MANO角色中，NFV平台由VNF和NFVI管理器以及在硬件平台上运行的虚拟化软件组成。NFV平台可用于实现用于管理和监控平台组件、从故障中恢复并提供适度安全性的运营商级功能，所有这些都是公共运营商网络所需的。
软件定义拓扑(software-defined topology，SDT)是一种定义虚拟网络中的逻辑网络拓扑的组网技术。基于虚拟网络上提供的服务的要求和可用的底层资源，可以由SDT控制器定义虚拟功能和连接这些功能的逻辑链路，然后可以针对给定的网络服务实例实例化该拓扑。例如，对于基于云的数据库服务，SDT可以包括客户端和数据库服务的一个或多个实例之间的逻辑链路。顾名思义，SDT通常由SDT控制器生成，该控制器本身可以是不同网络或网络切片中的虚拟化实体。逻辑拓扑确定由SDT控制器完成，该控制器生成网络服务基础设施描述符(network service infrastructure descriptor，NSLD)作为输出。SDT控制器可以使用NSI的现有模板并向该模板添加参数值以创建NSLD，或者可以创建新模板并定义NSI的组成。
软件定义协议(software defined protocol，SDP)是一种可以在网络服务实例中使用的逻辑端到端(end-to end，E2E)技术。SDP允许生成定制的协议栈(可以使用一组可用的功能构建块创建)，该协议栈可以提供给网络或网络切片中的不同节点或功能。切片特定协议的定义可能使得网络切片内的不同节点或功能在接收到一种类型的数据包时执行定义的程序。顾名思义，SDP通常由一个或多个SDP控制器生成，该控制器可以是在服务器上实例化的虚拟化功能。
软件定义资源分配(software-defined resource allocation，SDRA)是指为与给定服务实例或网络切片关联的逻辑拓扑中的逻辑连接分配网络资源的过程。在使用网络的物理资源来支持多个网络切片的环境中，SDRA控制器将将网络的处理、存储、和连接资源分配给不同的网络切片，以最好地满足每个网络切片的商定的服务要求。这可能使资源固定分配，或者可能使分配动态变化以适应流量和处理要求的不同时间分布。顾名思义，SDRA控制器通常会确定资源的分配，并且可以实现为在服务器上实例化的功能。
面向服务的网络自动创建(service oriented network auto creation，SONAC)是一种利用软件定义拓扑(SDT)、软件定义协议(SDP)、和软件定义资源分配(SDRA)技术为给定的网络服务实例创建网络或虚拟网络的技术。通过协调SDT、SDP、SDRA和(在一些实施例中)软件定义网络(software defined network，SDN)控制，可以获得优化和更高的效率。在某些情况下，可以使用SONAC控制器创建网络切片，在该切片中，可以使用虚拟化基础设施(例如VNF和逻辑链路)创建第三代合作计划(3rd generation partnership project，3GPP)兼容网络以提供虚拟网络(virtual network，VN)服务。本领域技术人员将理解，分配给不同VNF和逻辑链路的资源可由SONAC控制器的SDRA类功能控制，而VNF的连接方式可由SONAC控制器的SDT类功能确定。VNF处理数据包的方式可由SONAC控制器的SDP类功能定义。SONAC控制器可以用来优化网络管理，因此也可以被认为是网络管理(networkmanagement，NM)优化器。
网络切片是指一种创建虚拟网络的技术，该技术分离不同类型的网络流量，并可用于可重配置的网络架构，例如采用网络功能虚拟化(network functionvirtualization，NFV)的网络。网络切片(如3GPP TR 22.891，标题为“Study on NewServices and Markets Technology Enablers”，第14版，版本1.2.0，2016年1月20日中定义)由支持特定用例的通信服务要求的逻辑网络功能集合组成。更广泛地说，网络切片可以定义为为了任意目的而分组在一起的一个或多个核心承载(或PDU会话)的集合。此集合可以基于任何适当的标准，例如业务方面(例如特定移动虚拟网络运营商(mobile virtualnetwork operator，MVNO)的客户)、服务质量(quality of service，QoS)要求(例如时延、最小数据速率、优先级等)；流量参数(例如移动宽带(mobile broadband，MBB)、机器类型通信(machine type communication，MTC)等)、或用例(例如机器到机器通信；物联网(internet of things，IoT)等)。
随着NFV的实施细节和标准的演进，亟需用于以一致且可靠的方式向客户提供网络切片的服务发放的系统和方法。
在本公开中，此处未明确定义的缩写词应根据第三代合作计划(3rd generationpartnership project，3GPP)技术标准进行解释，例如，技术标准TS 23.501V0.3.1(2017年3月)。
提供该背景信息是为了揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。无意承认也不应理解为上述任何信息构成对本发明的现有技术。
发明内容
本发明实施例的一个目的是提供用于向客户提供网络切片的服务发放的系统和方法。
因此，本发明的一个方面提供了一种用于管理包括至少一个网络切片实例的网络的系统，该网络切片实例包括至少一个网络切片子网实例。该系统包括与每个网络切片实例相关的网络切片管理功能，该网络切片管理功能用于向客户开放一个或多个管理功能，以使客户能够对其相关的网络切片实例进行有限的管理；以及与每个网络切片子网实例相关的网络切片子网管理功能，该网络切片管理功能用于向客户开放一个或多个管理功能，以使客户能够对其相关的网络切片子网实例进行有限的管理。
附图说明
通过以下结合附图的具体实施方式，本发明的更多的特征和优势将显而易见，在附图中：
图1是可用于实现根据本发明代表性实施例的设备和方法的计算系统100的框图；
图2是示意性地示出可用于本发明实施例的代表性服务器的架构的框图；
图3是示出资源管理的示例模型的框图；
图4是示出切片网络提供的e2e通信服务的示例的框图；
图5是示意性地示出NSI即服务的示例的框图；
图6是示意性地示出NSSI即服务的示例的框图；
图7是示出根据第一实施例的示例过程的流程图；
图8是示出根据第二实施例的示例过程的流程图；
图9是示出根据第三实施例的示例过程的流程图；
需要注意，在所有附图中，相似的特征由相似的参考标号标识。
具体实施方式
图1是可用于实现本文所公开的设备和方法的计算系统100的框图。特定设备可以使用所示的所有部件或仅使用部件的一个子集，并且集成度可能因设备而异。此外，设备可以包含部件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。计算系统100包括一个处理单元102。处理单元102通常包括中央处理单元(central processingunit，CPU)114、总线120、和存储器108，并且还可以可选地包括大容量存储设备104、视频适配器110、以及I/O接口112(以虚线示出)。
CPU 114可包括任何类型的电子数据处理器。存储器108可包括任何类型的非暂时性系统存储器，例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(synchronous dynamicrandomaccess memory，SDRAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、或其组合。在实施例中，存储器108可包括启动时使用的ROM，以及在执行程序时使用的用于存储程序和数据的DRAM。总线120可以是包括存储器总线或存储控制器、外围总线、或视频总线的任意类型的若干总线结构中的一个或多个。
大容量存储器104可包括任何类型的非暂时性存储设备，该存储设备用于存储数据、程序、和其他信息，并使该数据、程序和其他信息可经由总线120访问。大容量存储器104可包括例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、或光盘驱动器中的一个或多个。
视频适配器110和I/O接口112提供用于将外部输入和输出设备耦合到处理单元102的可选接口。输入和输出设备的示例包括耦合到视频适配器110的显示器118以及耦合到I/O接口112的诸如触摸屏的I/O设备116。其他设备可以耦合到处理单元102，并可使用更多的或更少的接口。例如，可以使用诸如通用串行总线(universal serial bus，USB)的串行接口(未示出)为外部设备提供接口。
处理单元102还可以包括一个或多个网络接口106，该网络接口106可以包括用于访问一个或多个网络122的有线链路(例如以太网电缆)和/或无线链路。网络接口106允许处理单元102通过网络122与远程实体通信。例如，网络接口106可经由一个或多个发射器/发射天线和一个或多个接收器/接收天线提供无线通信。在实施例中，处理单元102耦合到局域网或广域网，以与远程设备(例如其他处理单元、互联网、或远程存储设施)进行数据处理和通信。
图2是示意性地示出可用于本发明实施例中的代表性服务器200的架构的框图。可以预期的是服务器200可以物理上实现为互连在一起以形成本地网络或集群并执行适当的软件以执行其预期功能的一台或多台计算机、存储设备、以及路由器(其中任意一个或全部可以根据上述参考图1的系统100进行构建)。本领域的普通技术人员将认识到，存在许多可用于本发明的目的适合的硬件和软件组合，这些组合是本领域已知的或者可以是将来开发的。因此，本说明不包括显示物理服务器硬件的图。相反，图2的框图示出了服务器200的代表性功能架构，应当理解，该功能架构可以使用任何合适的硬件和软件组合来实现。
如图2所示，所示的服务器200通常包括托管基础设施202和应用平台204。托管基础设施202包括服务器200的物理硬件资源206(例如，信息处理、流量转发、和数据存储资源)，以及向应用平台204呈现硬件资源206的抽象的虚拟化层208。这个抽象的具体细节将取决于由应用层托管的应用的要求(详情如下)。因此，例如，可以向提供流量转发功能的应用呈现简化一个或多个路由器中流量转发策略的实施的硬件资源206的抽象。类似地，可以向提供数据存储功能的应用呈现有助于数据的存储和检索硬件资源206的抽象(例如使用轻量级目录访问协议(lightweight directory access protocol，LDAP))。
应用平台204提供托管应用的能力，并且包括虚拟化管理器210和应用平台服务212。虚拟化管理器210通过提供基础设施即服务(infrastructure as a service，IaaS)设施，以支持应用214的灵活、高效的多租户运行时期和托管环境。在操作中，虚拟化管理器210可以为平台204托管的每个应用提供安全和资源“沙箱(sandbox)”。每个“沙箱”可以实现为虚拟机(virtual machine，VM)216或虚拟化容器，可以包括适当的操作系统和对服务器200的(虚拟化)硬件资源206的受控访问。应用平台服务212向托管在应用平台204上的应用214提供一组中间件应用服务和基础设施服务，下面将更详细地描述这一点。
来自供应商、服务提供商、和第三方的应用214可以在各自的虚拟机216中部署和执行。例如，MANO和SONAC(及其各种功能，例如SDT、SDP、和SDRA)可以如上所述通过托管在应用平台204上的一个或多个应用214来实现。可以根据本领域已知的面向服务架构(service-oriented architecture，SOA)的原则方便地设计服务器200中的应用214和的服务之间的通信。
通信服务218可以允许托管在单个服务器200上的应用214与应用平台服务212通信(例如通过预定义的应用编程接口(application programming interfaces，API))，并允许这些应用214彼此通信(例如通过特定于服务的API)。
服务注册中心220可以提供服务器200上可用服务的可见性。此外，服务注册中心220可以呈现服务的可用性(例如服务状态)以及相关的接口和版本。应用214可以使用这些信息来发现和定位其所需的服务的端点，并发布其自己的服务端点供其他应用使用。
移动边缘计算允许云应用服务与移动网元一起托管，并有助于利用可用的实时网络和无线信息。网络信息服务(network information services，NIS)222可以向应用214提供低级网络信息。例如，应用214可以使用NIS 222提供的信息来计算并呈现高级和有意义的数据，例如：小区ID、用户位置、小区负载、和吞吐量指导。
业务分流功能(traffic off-load function，TOF)服务224可以对流量进行优先级排序，并对发往和来自应用214的所选择的、基于策略的用户数据流进行路由。TOF服务224可通过各种方式提供给应用224，包括：直通模式，其中(上行和/或下行)流量被传递给应用214，该应用214可以监测、修改、或整形该流量，然后将其发送回原始分组数据网(packet data network，PDN)连接(例如3GPP承载)；以及端点模式，其中流量被充当服务器的应用214终止。
图3示出了资源管理的模型。3GPP兼容网络切片实例(network slice instance，NSI)302被认为具有相关资源，并且可以将网络切片子网实例(network slice subnetinstance，NSSI)304与NSI 302合并。NSSI 304可以是核心网切片，也可以是RAN切片。通过聚合NSI中的各种NSSI的资源，可以创建端到端网络。子域请求的服务可以作为NSSI提供。
通过扩展3GPP兼容模型，NSI 304可以与另一NSI 302B(可以由至少一个NSI组成)合并。这可能导致冗余资源，例如多个核心网切片。这种情况可以使用例如地理或设备类配置文件来调解。例如，这将允许具有相关的RAN切片的第一核心网切片服务于第一地理区域，而具有不同的RAN切片集的第二核心网切片可以服务于第二地理区域。
在不同核心网切片之间共享RAN的实施例中，核心网切片的选择可以随诸如UE的电子设备订阅的服务而变化，或者可以随UE连接的类型而变化(例如，机器类型通信设备可分配给第二核心切片)。
在5G网络中，我们需要为拥有自己的用户群的客户提供各种服务。5G网络运营商可以提供三大类服务。(1)E2E服务；(2)网络切片即服务(23)网络切片子网即服务。在本公开中，我们为电信管理提供了处理从服务请求、准入、到切片实例化的此类服务的程序。在提供不同的服务时，需要使用不同的管理功能进行隔离，以更好地处理运营商间和域间的服务发放。由于我们处理的是拥有自己的用户池的客户，因此为多个隔离的客户切片是一项需要新的管理程序的任务。
以下段落讨论了在提供不同类型的服务(例如，服务实例、NSI即服务、NSSI即服务)的不同类型的角色(业务实体)的各种管理功能(CSMF、NSMF、NSSMF)的参与。
下面的小节详细解释了这些分类。
切片网络提供的E2E通信服务的管理功能
当客户需要e2e通信服务时，网络提供商需要使用e2e网络切片并确保e2e性能。在这种情况下，网络提供商扮演通信服务提供商(communication service provider，CSP)的角色。CSMF将向NSMF提供与服务要求相对应的网络切片要求。服务实例是使用NSI提供的服务的内部3GPP表示。可以存在使用同一NSI服务的多个服务实例。
注意：可共享的NF由NSMF和NSSMF标识。
图4示出了切片网络提供的e2e通信服务的示例。在图4的实施例中，在E2E切片服务中，CSP对客户(E2E客户)完全隐藏了网络切片管理。客户406和CSMF 404之间发生了服务请求和相关服务协商以及包括反馈和服务请求修改的服务相关信息。无其他参考点。
在图4的示例中，通信服务提供商(CSP)402(可能对应于网络服务提供商)部署通信服务管理功能(communication service management function，CSMF)404，该功能用于与e2e客户406交互以为终端用户群410针对通信服务实例(service instance，SI)408协商SLA。在一些实施例中，CSMF 404可以使用服务协商功能(service negotiation function，SNF)来协商SLA。例如，SLA可以包括与客户的用户群有关的详细信息，例如服务要求和地理分布。基于协商的SLA，CSMF 404可以与网络切片管理功能(network slice managementfunction，NSMF)412交互，以获得网络资源来支持SI 408。为了提供所需的资源，NSMF 412可以(例如通过创建或修改)实现网络切片实例(network slice instance，NSI)302。如果需要，NSMF412可以请求网络切片子网资源来支持NSI 302。基于从NSMF 412接收的请求，网络切片子网管理功能414可以(例如通过创建或修改)实现一个或多个网络切片子网实例(NSSI)304以提供请求的资源。与服务实例相关的数据(例如性能、流量、和计费)可由CSP提供给客户。
提供NSI即服务所涉及的管理功能
本发明的实施例能够发放各种类型的NSI即服务。这些类型可以包括：
·具有特定逻辑网络拓扑的网络切片(例如，NF和链路，以及NSSI)；
·促进特定业务流集的网络切片，其中每个都具有给定的QoS、逻辑功能链、和能力；
·由逻辑拓扑、针对不同类型流量(考虑源和目的地)的预定义路由组成的网络切片，具有给定的能力限制；以及
·作为具有预定义路由的完整的物理拓扑和资源的网络切片。
图5示出了管理功能在提供NSI 302即服务中的参与。可以通过管理开放功能(management exposure function，MEF)504将NSMF 412的某些管理功能开放给客户502来为客户502提供有限的网络管理能力。
在一些实施例中，管理功能的开放可能包括向客户提供对有限数量的管理功能的访问。在一些实施例中，对涉及的管理功能访问可能包括提供API。或者，访问可以通过使客户能够订阅NSMF/MEF提供的某些管理服务来提供。
服务请求和相关的服务协商最初发生在客户502和CSMF 404之间。这可以通过服务协商功能实现(如图7所示)，该功能可以是CSMF的内部功能或在CSMF之外。但是，在建立SLA之后，网络提供商402可以提供对某些NSMF 412功能的授权访问，以使客户502可以将NSI 302用于其通信服务。例如，客户可以使用获得的NSI来使用自己的CSMF向其客户提供通信服务(因为客户现在可以访问某些管理功能，所以CSMF可以配置切片以创建SI(如图4中的CSP所执行))。
由于某些管理功能可能由网络提供商(在本例中，作为网络运营提供商(networkoperation provider，NOP)操作)处理，因此管理能力的开放程度由运营商确定并捕获在SLA中。例如，配置管理(configuration management，CM)和故障管理(fault management，FM)可以由NOP 402完成，而性能管理(performance management，PM)可以由客户502完成。
可以理解，通过向客户开放PM，提供商还可以开放管理信息(例如网络信息和服务信息)，该信息可以包括任何以下一个或多个：计费、记账、策略设置、激活、维护和修改动作
提供NSSI即服务所涉及的管理功能
本发明的实施例能够发放各种类型的NSSI即服务。这些类型可以包括：
·具有特定逻辑网络拓扑的网络切片子网(或子切片)(例如，NF和链路，以及其他NSSI)；
·促进特定业务流集的网络子切片，其中每个都具有给定的QoS、逻辑功能链和功能；
·由逻辑拓扑、针对不同类型流量(考虑源和目的地)的预定义路由组成网络子切片，具有给定的能力限制；
·作为具有预定义路由的完整的物理拓扑和资源的网络子切片；
·VNF即服务；以及
·用于控制面流量的公共网络切片。
图6示出了管理功能在提供NSSI即服务中的参与。如图5的示例，可以通过管理开放功能(MEF)504开放NSMF 412和NSSMF 414的某些管理功能来为客户602提供有限的网络管理能力。
服务请求和相关的服务协商最初可能发生在客户602和CSMF 404之间。但是，在建立SLA之后，网络提供商402可以提供对某些NSSMF 414功能的授权访问，以使客户602可以将NSSI用于其通信目的。可以理解，如果另一NSSMF 414请求同一NSSI，则需要涉及第一NSSMF 414。这在下文详细介绍。
创建网络切片实例以提供客户服务请求
创建NSI以提供客户服务请求的解决方案取决于提供给客户的服务的类型。下面介绍四种通用的客户服务类型：
·网络运营商促进客户的终端用户群的通信服务
·网络运营商向客户提供网络切片，以便客户将该网络切片用于其通信服务。
·网络运营商向客户提供网络切片子网，以便客户将该网络切片子网用于其通信服务。
·网络运营商向客户提供基础设施即服务，以便客户将该基础设施即服务用于其通信服务。
图7是示出创建NSI以向客户的终端用户群提供通信服务的示例过程的呼叫流程图。示例过程包括以下步骤：
步骤702：客户406确定服务提供商是否可以提供所需服务。在一些实施例中，客户可以检查通信服务提供商(CSP)的服务目录，以确定服务提供商是否可以提供所需服务。
步骤704：如果服务可用，则客户可以将服务要求指定给服务协商功能(SNF)700，该功能可以在3GPP兼容域内或在3GPP兼容域外实例化。在SNF 700在3GPP兼容域内实例化的实施例中，SNF 700可以并入(或者，可以包括)CSMF 404。在SNF 700在3GPP兼容域外(例如在网络运营商/提供商域)实例化的实施例中，SNF 700可以根据需要与NSMF/412和NSSMF414交互。服务要求可以包括：
·特定持续时间和地理区域的用户群或需求要求
·应用的服务要求，包括数据速率和峰值速率等KPI
·针对总体客户要求的网络KPI
·与计费、授权、和安全相关的要求
·服务是否需要专用的网络切片实例。
·管理和所需网络功能所需的开放等级
步骤706：SNF 700可以确定服务要求是否与至少可用的服务(例如，服务目录中的一个服务)一致，并且如果一致，则SNF 700可以将服务请求和总体的服务相关要求发送给通信服务管理功能(CSMF 404)。
步骤708：然后，CSMF 404可以通过向NSMF 412提供与该服务要求相关的网络切片相关要求来与NSMF 412共同确定客户服务的可允许性。这可以包括以下步骤：
·如果客户服务要求由NSI专门服务，则NSMF 412可以确定是否有足够的资源来满足服务要求。
·如果CSMF 404没有指定NSI专用于该服务，则NSMF 412可以确定现有的可共享网络切片实例是否可以服务该客户服务。
·如果上述两个选项都不适用，则NSMF 412可以确定是否可以创建新的共享切片实例来提供服务。
·最后，NSMF 412可以为CSMF 404提供不同的促进服务的选项及其资源要求。
步骤710：然后，CSMF 404可以与客户确认所有选项(符合成本等)，如果找到适合的解决方案，则会为此客户服务创建SLA。
步骤712：然后，CSMF 404可以将SLA中与服务相关的要求转换为与网络切片相关的要求，并将这些要求提供给NSMF 412。请求的NSI是否可以与其他通信服务共享的指示信息可以包括在与网络切片相关的要求中。与网络切片相关的要求还可以包括客户的终端用户的认证相关信息。
请求的NSI是否可以与其他通信服务共享的指示信息可以由CSMF 404确定或由SNF700指定。
步骤714：如果存在指示请求的NSI可以与其他通信服务共享的信息，并且如果可以使用现有的可用NSI，则NSMF 412可以使用现有的NSI。否则，NSMF 412可以创建新的NSI以满足与网络切片相关的要求。
步骤716：然后，NSMF 412可以从与网络切片相关的要求中导出与网络切片子网相关的要求，并将这些要求发送给NSSMF 414。
步骤718：如果要创建新的NSI，则NSSMF 414可以标识待重用的NSSI和待创建的NSSI。
步骤720：如果要重用现有的NSI，则NSMF 412可以标识待重用的相应NSSI。
步骤722：对于待创建的NSSI，NSMF 412可以请求相应的NSSMF 414根据网络切片子网要求创建新的NSSI。
步骤724：如果要重用现有的NSSI，则NSMF 412可以按需请求相应的NSSMF 414根据网络切片子网要求修改NSSI。
步骤726：然后，NSMF 414可以向NSMF 412确认NSSI，作为对切片子网请求(步骤716)的响应。
步骤728：然后，NSMF 412可以将NSSI与相应的NSI关联。
步骤730：然后，NSMF 412可以向CSMF 404发送切片响应消息，作为对切片请求(步骤712)的响应。
步骤732：然后，CSMF 404可以向SNF 700发送服务响应消息，作为对服务请求(步骤706)的响应。
步骤734：然后，SNF 700可以向客户发送服务响应消息，作为对服务请求(步骤704)的响应。
向客户提供NSI，客户可使用该NSI向其终端用户提供通信服务
图8是示出向客户提供网络切片的示例过程的呼叫流程图。示例过程包括以下步骤：
步骤802：客户502确定服务提供商是否可以提供所需的网络切片。在一些实施例中，客户502可以检查描述了提供商可以支持的网络切片类型的网络提供商的服务目录。
步骤804：如果发现满足客户的需求的匹配的网络切片类型，则客户502可以向SNF700提出具有特定网络切片要求的请求。这可以包括：
·网络功能链、具有特定资源要求的网络拓扑、以及与NF相关的要求(例如布局和能力)；
·对切片的服务要求，包括网络KPI，例如数据速率、网络中断、峰值速率、链路丢包率；
·与计费、授权、和安全相关的要求；
·服务是否需要专用的NSI、NSSI、或网络功能。
·管理和所需网络功能所需的开放等级。
步骤806：SNF 700可以确定其服务配置文件中的匹配的NSI类型是否可用，如果可用，则将网络切片要求转发给服务管理功能(CSMF 404)。
步骤808：CSMF 404可以向NSMF 412确定网络切片的可允许性。这可能包括识别：
·是否有足够的资源来满足网络切片的要求。
·可提供给客户的可选网络切片实例和相关资源成本。
步骤810：NSMF 412可以向CSMF 404提供可允许性，该可允许性包括提供服务的不同选项及其资源要求
步骤812：CSMF 404可以分析这些选项并与客户协商可能的解决方案，如果同意某组要求，则创建SLA。
步骤814：CSMF 404可以根据SLA准备网络切片要求，并将这些要求提供给NSMF412。
步骤816：NSMF 412可以根据SLA为服务创建新的NSI或使用现有的可共享NSI。
步骤818：然后，NSMF 412可以从与网络切片相关的需求中导出与网络切片子网相关的要求，并将这些要求发送给NSSMF 414。
步骤820：如果要创建新的NSI，则NSSMF 414可以标识待重用的NSSI和待创建的NSSI。
步骤822：如果要重用现有的NSI，则NSMF 412可以标识待重用的相应NSSI。
步骤824：对于待创建的NSSI，NSMF 412可以请求相应的NSMF 414根据网络切片子网要求创建新的NSSI。
步骤826：如果要重用现有的NSSI，则NSMF 412可以按需请求相应的NSSMF 414根据网络切片子网要求修改NSSI。
步骤828：然后，NSMF 414可以向NSMF 412确认NSSI，作为对切片子网请求(步骤818)的响应。
步骤830：NSMF 412可以将NSSI与相应的NSI关联。
步骤832：如果NSI或NSSI的管理需要向客户开放，则NSMF 412可以将NSMF 412或NSSMF 414中的某些管理功能作为一组开放的切片特定管理功能分离，并向客户提供对这些开放的功能的访问。
如上所述，在一些实施例中，SNF 700可并入(或者，可以包括)CSMF 404。在这种情况下，图8所示的SNF 700和CSMF 404之间的功能分离将不存在，SNF 700可以直接与NSMF412交互。
向客户提供NSSI，客户可以使用该NSSI来构成NSI或NSSI
图9是示出向客户提供网络切片子网的示例过程的呼叫流程图。示例过程包括以下步骤：
步骤902：客户确定服务提供商是否可以提供所需的网络切片子网。在一些实施例中，客户可以检查描述了提供商可以支持的网络切片子网类型的网络提供商的服务目录。
步骤904：如果发现满足客户的需要的匹配的切片子网类型，则客户可以向SNF700提出具有特定切片子网要求的请求。这可以包括：
·网络功能链、具有特定资源要求的网络拓扑、以及与NF相关的要求(例如布局和能力)；
·对切片的服务要求，包括网络KPI，例如数据速率、网络中断、峰值速率、链路丢包率；
·与计费、授权、和安全相关的要求；
·服务是否需要专用的NSSI或网络功能。
·管理和所需网络功能所需的开放等级。
步骤906：SNF 700可以确定其服务配置文件中的匹配的NSSI类型是否可用，如果可用，则将网络切片子网要求转发给通信服务管理功能(CSMF 404)。
步骤908：CSMF 404可以向NSMF 412检查网络切片子网的可允许性。这可以包括以下步骤：
·NSMF 412向NSSMF 414检查网络切片子网的可允许性。
·NSSMF 414检查是否有足够的资源来满足网络切片子网的要求，包括网络功能的资源。
·NSSMF 414寻找可提供给客户的可选网络切片子网解决方案和相关资源成本。
·NSSMF 414将结果通知NSMF 412。
步骤910：NSMF 412可以向CSMF 404提供可允许性信息，该信息包括提供服务的不同选项及其资源要求。
步骤912：CSMF 404可以分析这些选项并与客户协商可能的解决方案，如果同意某组要求，则创建SLA。
步骤914：CSMF 404可以根据SLA准备网络切片子网要求，并将这些要求提供给NSMF412。
步骤916：NSMF 412可以准备网络切片子网要求，并将其提供给NSSMF 414。
步骤918：NSSMF 414可以根据SLA为服务创建新的NSSI或使用现有的可共享NSSI。
这可以包括以下步骤：
·向EM通知网络功能要求。
·NSSMF 414根据包括网络功能要求的要求，为服务创建新的NSSI或修改现有的NSSI。
步骤920：NSSMF 414可以将网络功能和NSSI与相应的NSSI关联。
步骤922：如果NSSI的管理需要向客户开放，则NSSMF 414根据SLA将NSSMF 414中的某些管理功能作为一组开放的切片特定管理功能分离，并向客户提供访问。
如上所述，在一些实施例中，SNF 700可并入(或者，可以包括)CSMF 404。在这种情况下，图9所示的SNF 700和CSMF 404之间的功能分离将不存在，SNF 700可以直接与NSMF412和/或NSSMF 414交互。
本公开的重点是消息流和CSMF 404、NSMF 412、NSSMF 414功能。我们可以将NSMF412(或其NSI)视为服务于CSMF 404(或SI)，将NSSMF 414(或其NSSI)视为服务于NSMF412，将网元管理(element management，EM)实体(例如管理NF)视为服务于NSSMF414。该功能包括两个主要功能：(1)准入控制阶段的功能；(2)服务发放阶段的功能(切片创建阶段)。
服务建立阶段的功能(SLA之后)
CSMF 404获取SLA要求并将其转换为与网络切片相关的要求。但是，要做到这一点，NSMF 412最好已经将其可以提供的服务类型(NSI)通知CSMF 404。在一些实施例中，这是通过向NSMF 412提供其自己的NSI目录来实现的。CSMF 404可以选择一个匹配的NSI类型/模板，并包括所需的规范，然后将该类型/模板发送给NSMF 412。
NSMF 412通过来自CSMF 404的请求接收网络切片相关信息，并将该信息转换为NSSMF 414相关要求和NF相关要求。为此，NSSMF 414应将其服务目录通知其服务或可能服务的NSMF。NSMF 412可以从目录中选择一个NSSMF类型/模板，并包括其规范，并将NSSI请求发送给NSSMF 414。
NSSMF 414接收NSSI要求并将其转换为包括NF位置、适销性、资源需求等的NF要求，并实例化和配置NF。
准入控制阶段的功能(SLA之前)
在准入控制阶段，上述三个功能都有相应角色，但有点不同。从下面的示例可以更好地理解这一点。
当CSMF 404收到客户服务请求时，它可以通过两种方式检查可允许性：
第一种方法是检查NSMF 412服务配置文件，NSMF 412可能已经更新了这种类型的服务的资源可用性。通过分析资源可用性，NSMF 412可以确定它是否可以提供具有指定需求等级的特定类型的服务。NSMF 412还可以在知道它可以提供什么类型的服务或什么需求的情况下标识它可以提供给客户的还盘。
在第二种方法中，NSMF 412可能不会向CSMF 404示出不同服务类型的可用资源(例如，它可能提供或不提供服务目录)。在这种情况下，CSMF 404可以询问NSMF 412是否可以允许具有这种网络切片要求的特定服务。然后，NSMF 412可以指示它是否可以允许该服务，或者如果不允许该服务，则它可以提供哪些替代方案。
可以理解，CSMF和NSMF之间的关联是递归的。相应地，NSMF 412可以通过类似于上述针对CSMF 404描述的方式与NSSMF 414直接交互来确定服务的可允许性。因此，NSMF412可以检查NSSMF服务配置文件(该配置文件已由NSSMF 414更新)以确定NSSMF 414是否可以提供具有指定需求等级的特定类型的服务。或者，NSMF 412可以询问NSSMF 414是否可以允许具有这种网络切片要求的特定服务。这种确定服务的可允许性的过程可以按需针对CSMF-NSMF-NSSMF-NSSMF……层次结构中的每一层重复。
应理解，本文提供的实施例的方法的一个或多个步骤可由相应的单元或模块执行。例如，信号可以由发送单元或发送模块发送。信号可由接收单元或接收模块接收。信号可以由处理单元或处理模块处理。其他步骤可由特定于这些步骤的模块或功能元件执行。各单元/模块可实现为专用硬件、在由通用硬件组成的硬件平台上执行的软件、或其组合来。例如，一个或多个单元/模块可以实现为集成电路，例如现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)或专用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)。应理解，如果模块是软件，则它们可以存储在存储器中，并由处理器根据需要全部或部分检索，以根据需要单独或一起在单个或多个实例中进行处理。模块本身可以包括用于进一步部署和实例化的指令。
基于上述，可以理解本发明的实施例提供：
·一种用于管理包括网络切片实例的网络的系统，该网络切片实例包括网络切片子网实例，该系统包括：
·与上述网络切片实例相关的网络切片管理功能，该网络切片管理功能用于向客户开放一个或多个管理功能，以使客户能够对其相关的网络切片实例进行有限的管理；以及
·与上述网络切片子网实例相关的网络切片子网管理功能，该网络切片子网管理功能用于向客户开放一个或多个管理功能，以使客户能够对其相关的网络切片子网实例进行有限的管理。
尽管已参照本发明的具体特征和实施例来描述本发明，但显而易见的是，可以在不脱离本发明的情况下对其进行各种修改和组合。因此，说明书和附图仅被视为所附权利要求定义的本发明的说明，并且预期涵盖落入本发明范围内的任何和所有修改、变更、组合、或等同。

Claims (24)

1.一种用于管理网络的系统，所述系统包括：
与通信服务提供商CSP的客户交互的服务协商功能，所述服务协商功能用于协商提供网络切片实例业务的服务等级协议；
与网络切片子网实例相关的网络切片子网管理功能，所述网络切片子网管理功能用于管理所述网络切片子网实例的操作；
与包括所述网络切片子网实例的网络切片实例相关的网络切片管理功能，所述网络切片管理功能用于：基于包括所述服务等级协议的网络资源需求，管理所述网络切片实例的操作，以及与所述网络切片子网管理功能交互以管理所述网络切片子网实例的操作；以及
管理开放功能，可操作地连接至所述网络切片管理功能，所述管理开放功能用于向客户开放与所述网络切片实例有关的第一切片特定管理功能，以使所述客户能够根据所述第一切片特定管理功能实现对所述网络切片实例的管理；
其中，网络切片管理功能中的一个管理功能是性能测量；
其中，管理开放功能用于给客户开放网络切片管理的一个或多个管理功能；
提供应用程序接口API给客户，所述API用于使得客户与所述网络切片管理功能交互以管理网络切片实例的操作；
使能客户订阅所述网络切片管理功能提供的管理业务。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述网络切片实例包括第一网络运营商的网络资源，并且所述网络切片子网实例包括与所述第一网络运营商不同的第二网络运营商的网络资源。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述网络切片实例包括第一网络域的网络资源，并且所述网络切片子网实例包括与所述第一网络域不同的第二网络域的网络资源。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括通信服务管理功能，所述通信服务管理功能用于与所述客户交互以定义服务等级协议，以及用于与至少所述网络切片管理功能交互以根据所述服务等级协议为所述网络切片实例分配资源。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述网络切片管理功能还用于与所述网络切片子网管理功能交互以根据所述服务等级协议为所述网络切片子网实例分配资源。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一切片特定管理功能是所述网络切片管理功能的功能。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述管理开放功能用于通过以下任意一个或多个向所述客户开放所述第一切片特定管理功能：
到所述客户的应用编程接口API，所述API用于使所述客户能够与所述第一切片特定管理功能交互；
使所述客户能够订阅与所述第一切片特定管理功能对应的所述网络切片管理功能的管理服务。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述管理开放功能还用于向所述客户开放与所述网络切片子网实例有关的第二切片特定管理功能，以使所述客户能够根据所述第二切片特定管理功能实现对所述网络切片子网实例的管理。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第二切片特定管理功能是所述网络切片子网管理功能的功能。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述管理开放功能用于通过以下任意一个或多个向所述客户开放所述第二切片特定管理功能：
为所述客户提供应用编程接口API，所述API用于使所述客户能够与所述第二切片特定管理功能交互；
使所述客户能够订阅与所述第二切片特定管理功能对应的所述网络切片子网管理功能的管理服务。
11.一种向客户提供服务实例的方法，所述方法包括：
通信服务提供商的通信服务管理功能CSMF接收提供网络切片实例业务的业务请求，所述业务请求包括网络切片需求；
通过所述客户与通信服务提供商的通信服务管理功能CSMF之间的交互，协商定义通信服务实例的条款的服务等级协议SLA，所述SLA包括网络切片实例基于网络切片需求协商的网络资源需求，所述SLA具体化开放给客户的网络切片管理功能NSMF的一个或多个管理功能；
所述CSMF向网络切片管理功能NSMF请求网络资源以满足所述SLA，以及所述CSMF向所述NSMF发送所述NSMF具体满足所述SLA的一个或多个管理功能的指示，所述一个或多个管理功能开放给客户；
所述CSMF从所述NSMF接收网络切片实例NSI服务，所述NSI服务包括请求的所述网络资源；以及
所述CSMF使用接收的所述NSI服务实现所述服务实例；
其中，网络切片管理功能中的一个管理功能是性能测量；
其中，管理开放功能用于给客户开放网络切片管理的一个或多个管理功能；
提供应用程序接口API给客户，所述API用于使得客户与所述网络切片管理功能交互以管理网络切片实例的操作；
使能客户订阅所述网络切片管理功能提供的管理业务。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，协商所述SLA包括所述CSMF接收以下任意一个或多个：
用户群或需求要求；
一个或多个应用的服务要求；
针对总体客户要求的网络KPI；
与计费、授权、和安全相关的要求；
所述服务是否需要专用的网络切片实例；以及
所需的开放等级。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，协商所述SLA包括：
所述CSMF向所述NSMF请求提供所述网络资源以满足所述SLA的可行性；以及
所述CSMF从所述NSMF接收对提供所述网络资源以满足所述SLA的所述可行性的指示。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述CSMF请求提供所述网络资源的可行性包括向所述NSMF发送以下任意一个或多个：
网络功能链；
具有特定资源要求的网络拓扑；
与网络功能相关的要求；
对所述切片的服务要求；
与计费、授权、和安全相关的要求；
所述服务是否需要专用的NSI、NSSI、或网络功能；以及
所需的开放等级。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括：至少部分响应于来自所述CSMF的所述请求，所述NSMF实现用于支持请求的所述网络资源的所述网络切片实例NSI服务。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，实现所述NSI服务包括：
通过所述NSMF和网络切片子网管理功能NSSMF之间的交互，协商网络切片子网资源分配以支持所述NSI服务；
所述NSMF向所述网络切片子网管理功能NSSMF请求协商的所述网络切片子网资源分配；
所述NSMF从所述NSSMF接收网络切片子网实例NSSI服务，所述NSSI服务包括请求的所述网络切片子网资源分配；以及
所述NSMF使用接收的所述NSSI服务实现所述NSI服务。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，协商所述网络切片子网资源分配包括：
所述NSMF向所述NSSMF请求提供所述网络切片子网资源分配的可行性；以及
所述NSMF从所述NSSMF接收对提供所述网络切片子网资源分配的所述可行性的指示。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述NSMF请求提供所述网络切片子网资源分配的可行性包括向所述NSSMF发送以下任意一个或多个：
网络功能链；
具有特定资源要求的网络拓扑；
与网络功能相关的要求；
对所述切片的服务要求；
与计费、授权、和安全相关的要求；
所述服务是否需要专用的NSI、NSSI、或网络功能；以及
所需的开放等级。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括：所述NSSMF至少部分响应于来自所述NSMF的所述请求实现包括请求的所述网络切片子网资源分配的所述网络切片子网实例NSSI服务。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，实现所述NSSI服务包括：
通过所述NSSMF与通信网络的一个或多个管理功能之间的交互，协商网络功能资源分配以支持所述NSSI服务；
所述NSSMF向所述一个或多个管理功能请求协商的所述网络功能资源分配；
所述NSSMF从所述一个或多个管理功能接收各个网络功能资源服务，所述网络功能资源服务包括请求的所述网络功能资源分配；以及
所述NSSMF使用接收的所述网络功能资源服务实现所述NSSI服务。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，协商所述网络功能资源分配包括：
所述NSSMF向所述一个或多个管理功能请求提供所述网络功能资源分配的可行性；以及
所述NSSMF从所述一个或多个管理功能接收对提供所述网络功能资源分配的所述可行性的各个指示。
22.根据权利要求11所述的方法，还包括：
所述通信服务提供商的管理开放功能MEF向所述客户开放与所述服务实例有关的管理功能，以使所述客户能够根据所述管理功能实现所述服务实例的管理。
23.一种向客户提供服务实例的方法，所述方法包括：
通过客户、通信服务提供商的服务协商功能SNF、以及网络切片管理功能NSMF之间的交互，协商定义服务实例的条款的服务等级协议SLA，所述SLA包括网络切片实例基于网络切片需求协商的网络资源需求，所述SLA具体化开放给客户的网络切片管理功能NSMF的一个或多个管理功能；
所述NSMF向网络切片子网管理功能NSSMF请求网络切片子网资源以满足所述SLA，以及所述NSMF向所述NSSMF发送所述NSSMF具体满足所述SLA的一个或多个管理功能的指示，所述一个或多个管理功能开放给客户；
所述NSMF从所述NSSMF接收网络切片子网实例NSSI服务，所述NSSI服务包括请求的所述网络切片子网资源；以及
所述NSMF使用接收的所述NSSI服务实现所述服务实例；
其中，网络切片子网管理功能中的一个管理功能是性能测量；
其中，管理开放功能用于给客户开放网络切片子网管理的一个或多个管理功能；
提供应用程序接口API给客户，所述API用于使得客户与所述网络切片子网管理功能交互以管理网络切片子网实例的操作；
使能客户订阅所述网络切片子网管理功能提供的管理业务。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括：
所述通信服务提供商的管理开放功能MEF向所述客户开放与所述服务实例有关的管理功能，以使所述客户能够根据所述管理功能实现所述服务实例的管理。
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