CN110546920B - 使用切片的服务提供步骤及相关定义 - Google Patents

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Abstract

用于管理包括运营商域的网络的系统。该系统包括管理功能的分层系统以及与每个管理功能相关的相应服务目录。服务目录存储可由管理功能提供给至少一个高级别管理功能的服务的信息。

Description

使用切片的服务提供步骤及相关定义
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2017年5月10日提交的申请号为62/504,452的美国临时专利申请以及于2018年5月7日提交的申请号为15/972,618的美国专利申请的优先权，其内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及通信网络领域，尤其涉及使用切片的服务提供步骤及相关定义。
背景技术
网络功能虚拟化(network function virtualization，NFV)是一种网络架构概念，其使用IT虚拟化技术将所有类别的虚拟化网络功能创建为可以彼此连接或与其他实体连接、或者可以链接在一起的构建块，以创建通信服务。NFV依赖于但不同于传统的服务器虚拟化技术(例如企业IT中使用的技术)。虚拟化网络功能(virtualized networkfunction，VNF)可以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(virtual machine，VM)组成，而不是针对每个网络功能自定义硬件设备。在其他实施例中，可以通过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。在其他实施例中，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内，并且可以基于网络间设备资源的划分而作为其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，而不存在获得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、入侵检测设备和广域网(wide area network，WAN)加速器。
NFV框架由三个主要部分组成：
·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所需资源的所有硬件组件和软件组件的总和。NFV基础设施可以跨越多个位置。提供这些位置之间的连接的网络被视为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ETSI NFV-MANO)是所有功能块、这些功能块所使用的数据存储库、以及这些功能块用以交换信息以便管理和编排NFVI和VNF的参考点和接口的集合。
用于NFVI和NFV-MANO的构建块是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，例如提供物理处理资源和存储资源的数据中心或节点之间的通信链路。在其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当的安全性的运营商级特性——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)是定义虚拟网络中的逻辑网络拓扑的联网技术。基于虚拟网络上提供的服务的需求以及可用的底层资源，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可以包括客户端与数据库服务的一个或多个实例之间的逻辑链接。顾名思义，SDT通常由SDT控制器生成，SDT控制器本身可以是不同网络或网络切片中的虚拟化实体。逻辑拓扑的确定由SDT控制器完成，其生成网络服务基础设施(network service infrastructure，NSI)描述符(NSL descriptor，NSLD)作为输出。SDT控制器可以使用NSI的现有模板并向其添加参数值以创建NSLD，或者其可以创建新模板并定义NSI的组成。
软件定义协议(software defined protocol，SDP)是可以在网络服务实例内使用的逻辑端到端(end-to end，E2E)技术。SDP允许生成可以提供给网络或网络切片内不同节点或功能的定制协议栈(可以使用一组可用的功能构建块创建)。切片特定协议的定义可以使得网络切片内的不同节点或功能在接收到某类型的包时执行已定义的程序。顾名思义，SDP通常由一个或多个SDP控制器生成，该SDP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)指的是为与给定服务实例或网络切片相关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支持多个网络切片的环境中，SDRA控制器将网络的处理资源、存储资源和连接资源分配给不同的网络切片，以最好地适应每个网络切片所商定的服务需求。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以及在一些实施例中的软件定义网络(software defined network，SDN)控制，可以获得优化和更高的效率。在一些情况下，可以使用SONAC控制器来创建网络切片，在该网络切片内可以使用虚拟化基础设施(例如，VNF和逻辑链路)来创建符合第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project，3GPP)的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以由SONAC控制器的SDRA类功能控制，而VNF连接的方式可以由SONAC控制器的SDT类功能确定。VNF处理数据包的方式可以由SONAC控制器的SDP类功能定义。SONAC控制器可以用于优化网络管理，因此也可以被认为是网络管理(network management，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，并且可以在可重新配置的网络架构(例如，采用网络功能虚拟化(network functionvirtualization，NFV)的网络)中使用。网络切片(如在3GPP TR 22.891，题为“Study onNew Services 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需求的逻辑网络功能(network functions，NF)的集合组成。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。该集合可以基于任何合适的标准，例如服务方面(例如，特定移动虚拟网络运营商(specific mobile virtual network operator，MVNO)的客户)、服务质量(quality of service，QoS)需求(例如，延迟、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(例如机器对机器通信，物联网(Internet of things，IoT)等)。
为了提供网络切片服务，涉及各种交互和网络管理功能。网络切片的不同服务类型可能要求不同的管理功能。随着NFV的实施细节和标准的发展，需要以一致和可靠的方式提供网络切片服务的架构选择。
在本发明内，对“传统”或常规网络、以及对传统或常规网络管理的引用应理解为指不支持切片的网络和网络管理技术。
在本发明内，本文未具体定义的缩写应当根据NGNM联盟文件如“5G白皮书”1.0版，NGMN联盟，2015年2月和第三代合作伙伴计划(3GPP)技术标准如技术标准TS 23.501V0.3.1(2017年3月)来解释。
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。不允许或不应解释任何前述信息构成本发明的现有技术。
发明内容
本发明实施例的目的是提供用于向客户提供网络切片服务的系统和方法。
相应地，本发明的一方面提供了一种用于管理包括运营商域的网络的系统。该系统包括管理功能的分层系统以及与每个管理功能相关的相应服务目录。服务目录存储可由管理功能提供给至少一个高级别管理功能的服务的信息。
附图说明
通过以下结合附图的具体实施方式，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：
图1是根据本发明的代表性实施例的可用于实现装置和方法的计算系统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是示出由切片网络提供的E2E通信服务的示例的框图；
图4是示意性地示出NSI即服务的示例的框图；
图5是示意性地示出NSSI即服务的示例的框图
图6是示意性地示出用于运营商域中的客户和网络管理功能之间的交互的示例框架的框图；
图7是示意性地示出根据本发明实施例的管理功能的示例分层的框图；
图8是示意性地示出图7的分层中的管理功能之间的示例交互的框图；
图9是示出使用可共享的NSI创建新的客户服务实例的示例进程的流程图；以及
图10是描述通用的QoS/QoE管理方法的监控和记账的表；
应注意，在所有附图中，相似的特征由相似的附图标记标识。
具体实施方式
图1是可用于实现本文公开的装置和方法的计算系统100的框图。特定装置可以利用所示的所有组件或仅利用组件的子集，并且集成程度可以因装置而异。此外，装置可以包含组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发送器、接收器等。计算系统100包括处理单元102。该处理单元102通常包括中央处理单元(central processing unit，CPU)114、总线120、以及存储器108，并且还可以可选地包括大容量存储器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可以包括任何类型的非暂时性系统存储器，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(synchronous DRAM，SDRAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、或其组合。在一个实施例中，存储器108可以包括用于启动的ROM，以及用于在执行程序时使用的程序和数据存储的DRAM。总线120可以是任何类型的若干总线架构中的一个或多个，其包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、或视频总线。
大容量存储器104可以包括任何类型的非暂时性存储设备，其用于存储数据、程序、和其他信息并且使得数据、程序、和其他信息可以通过总线120访问。例如，大容量存储器104可以包括固态驱动器、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提供可选接口，以将外部输入和输出装置耦合到处理单元102。输入和输出装置的示例包括耦合到视频适配器110的显示器118，和耦合到I/O接口112的I/O装置116，例如触摸屏。其他装置可以耦合到处理单元102，并且可以使用额外的或更少的接口。例如，诸如通用串行总线(universal serial bus，USB)(未示出)的串行接口可用于为外部装置提供接口。
处理单元102还可以包括一个或多个网络接口106，网络接口可以包括用于接入一个或多个网络122的至少一个有线链路(例如以太网电缆)以及无线链路。该网络接口106允许处理单元102经由网络122与远程实体通信。例如，网络接口106可以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。在一个实施例中，处理单元102被耦合到局域网或广域网，用于与远程装置(例如其他处理单元、因特网、或远程存储设施)进行数据处理和通信。
图2是示意性地示出可在本发明实施例中使用的代表性服务器200的架构的框图。可以预期的是，服务器200可以物理地实现为一个或多个计算机、存储器、以及路由器(其中的任何一个或全部可以根据上面参考图1描述的系统100构造)互连在一起以形成本地网络或集群，并执行合适的软件以完成其预期的功能。普通技术人员将认识到，存在可用于本发明目的的许多合适的硬件和软件组合，这些组合或者是本领域已知的或者可以在将来开发。因此，本说明书中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，应该理解，可以使用硬件和软件的任何合适组合来实现该功能架构。
如图2所示，图示的服务器200通常包括主机基础设施202和应用平台204。该主机基础设施202包括服务器200的物理硬件资源206(例如信息处理资源、流量转发资源、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。该抽象的具体细节将取决于由应用层托管的应用的需求(如下所述)。因此，例如，提供流量转发功能的应用可以与简化了一个或多个路由器中的流量转发策略的实现的硬件资源206的抽象一起呈现。类似地，提供数据存储功能的应用可以与有助于数据的存储和检索(例如，使用轻量级目录访问协议——LDAP(lightweight directory access protocol))的硬件资源206的抽象一起呈现。
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。该虚拟化管理器210通过提供基础设施即服务(infrastructure as a service，IaaS)设施来支持用于应用214的灵活且有效的多租户运行时和托管环境。在工作中，虚拟化管理器210可以为由平台204托管的每个应用程序提供安全性和资源“沙箱(sandbox)”。每个“沙箱”可以实现为虚拟机(virtual machine，VM)216，或者可以实现为虚拟化容器，其中可以包括合适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向应用平台204上托管的应用214提供一组中间件应用服务和基础设施服务，这将在下文更详细地描述。
来自供应商、服务提供商、和第三方的应用214可以在相应的虚拟机216内部署和执行。例如，可以借助于如上所述的在应用平台204上托管的一个或多个应用214实现MANO和SONAC(及其各种功能，例如SDT、SDP、和SDRA)。可以根据本领域中已知的面向服务架构(service-oriented architecture，SOA)的原理方便地设计应用程序214与服务器200中的服务之间的通信。
通信服务218可以允许在单个服务器200上托管的应用程序214与应用平台服务212进行通信(例如，通过预定义的应用程序编程接口(application programminginterfaces，API))并且彼此通信(例如，通过服务特定的API)。
服务注册表220可以提供服务器200上可用服务的可见性。此外，服务注册表220可以呈现服务可用性(例如，服务的状态)以及相关的接口和版本。应用程序214可以使用其来发现和定位应用程序所需服务的端点，并发布其自己的服务端点以供其他应用程序使用。
移动边缘计算允许云应用服务与移动网络元件一起托管，并且还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，NIS 222提供的信息可以由应用程序214使用，以计算和呈现高级和有意义的数据，例如：小区ID、用户的位置、小区负载、以及吞吐量指导。
流量卸载功能(traffic off-load function，TOF)服务224可以对流量进行优先级排序，并将选择的基于策略的用户数据流路由到应用程序214和从应用程序214路由。可以以各种方式将TOF服务224提供给应用程序214，包括：直通模式，其中(上行和/或下行)流量被传递到可以检测、修改、或整形该流量然后将其发送回原始分组数据网络(originalpacket data network，PDN)连接(例如3GPP承载)的应用214；以及端点模式，其中流量由充当服务器的应用程序214终止。
图3示出了用于资源管理的模型。兼容3GPP的网络切片实例(network sliceinstance，NSI)被认为具有相关的资源，并且可以将网络切片子网实例(network slicesubnet instance，NSSI)与之合并。NSSI可以是核心网络切片，或者其可以是RAN切片。通过聚合NSI内的各种NSSI的资源，可以创建端到端网络。从子域请求的服务可以作为NSSI提供。
通过扩展3GPP兼容模型，NSI可以合并另一个NSI(可以由至少一个NSI组成)。这可能导致冗余资源，例如一个以上的核心网络切片。可以使用例如地理或装置类配置文件来调解。例如，这将允许具有相关的RAN切片的第一核心网络切片服务于第一地理区域，而具有不同的RAN切片的集合的第二核心网络切片可以服务于第二地理区域。
在不同核心网络切片之间共享RAN的实施例中，核心网络切片的选择可以随诸如UE之类的电子设备所订阅的服务而变化，或者可以随UE连接的类型而变化(例如，可以将机器类通信设备分配给第二核心切片)。
为了提供网络切片服务，涉及多种交互和网络管理功能。网络切片的不同服务类型可以请求不同的管理功能。因此，有必要定义接口、关系、所涉及的管理功能、以及不同的选项。在本发明中，为了实现不同服务类型中的客户与运营商之间的交互，描述了一些框架来定义运营商域中的客户与网络管理功能之间的交互。
5G网络可以支持的客户服务类别包括：
·类型(A)：具有VN客户的E2E服务需求的虚拟网络，该VN客户具有自己的用户/设备群；
·类型(B)：具有特定拓扑的虚拟网络。此类别可以包括：
·具有实例化的网络功能的网络拓扑
·具有网络功能链的网络拓扑
·具有预配置路由的网络拓扑
·具有或不具有对第三方的控制
·类型(C)：资产提供商，例如NGMN联盟在2015年2月发布的“5G白皮书”1.0版中所述；
·类型(D)：单个会话的按需连接(来自MNO的直接终端用户请求)。这可以包括多种装置，没有直接针对终端用户的SLA(例如，一次视频会议、按需计费、反向计费/免费基本服务、紧急服务、即付即用等)。
此分类对于自动服务提供、与客户的服务协商、以及MNO-MNO协商很有用。包含在内的服务分类作为解决方案，而A，B和C作为分类的第一级。参见例如TR28.801
以下段落讨论了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(服务实体)所涉及的各种管理功能(CSMF、NSMF、NSSMF)。以下小节详细解释这些分类。
切片网络提供的E2E通信服务的管理功能
当客户需要端到端(end-to-end，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，网络提供商充当客户切片提供商(customer sliceprovider，CSP)的角色。通信服务管理功能(communications service managementfunction，CSMF)将为网络切片管理功能(network slice management function，NSMF)提供与服务需求相对应的网络切片需求。服务实例是使用NSI提供的服务的内部3GPP表现形式。可以使用同一NSI提供多个服务实例。可以注意到，可共享的Ne功能(Ne functions，NF)由NSMF和NSSMF标识。
图4示出了由切片网络提供的E2E通信服务的示例。在这种情况下，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。服务请求和相关服务协商以及服务相关信息(包括反馈和服务请求修改)发生在客户与CSMF之间。例如，可以通过开放某些服务数据而不开放内部NSI结构和管理功能来提供网络切片服务以满足客户对通信服务的需求。
提供NSI即服务涉及的管理功能
图5示出了提供NSI即服务涉及的管理功能。通过切片管理开放功能(slicemanagement exposure function，SMEF)开放NSMF的某些管理功能，可以为客户提供有限的网络管理功能。例如，可以提供具有某些网络管理能力(例如，网络监控能力)的网络切片服务来满足某些网络切片需求(例如，NF、拓扑等)。
服务请求和相关的服务协商最初发生在客户和CSMF之间，这由绿线指示。但是，在建立服务等级协议(service level agreement，SLA)之后，网络提供商可以提供对某些NSMF功能的授权访问，以使得客户可以将NSI用于其通信服务。
注意：开放的多少由运营商确定并且捕获在SLA中，因为某些管理功能可以由网络运营商(network operator，NOP)处理，例如，CM和FM可以由NOP完成，而PM可以由客户完成。
提供NSSI即服务涉及的管理功能
图6示出了提供NSSI即服务涉及的管理功能。如图5中的示例所示，可以通过切片管理开放功能(SMEF)开放NSMF和NSSMF的某些管理功能，从而为客户提供有限的网络管理功能。例如，可以提供具有某些网络管理能力(例如，网络监控能力)的网络切片服务来满足某些网络切片需求(例如，NF、拓扑等)。
服务请求和相关的服务协商最初可以发生在客户和CSMF之间。但是，在建立SLA之后，网络提供商可以提供对某些NSSMF功能的授权访问，以便客户可以将NSSI用于其通信目的。可以理解，如果该NSSI由另一NSSMF请求，则该NSSMF应被包括其中。这在以下进一步详细描述。
图7是示意性示出根据本发明实施例的管理功能的示例分层700的框图。
如在图7中可见，管理功能的示例分层包括功能CSNF 704、CSMF 706、NSMF 708、NSSMF 710、和EM 712，这些功能被布置于在网络平面中的客户702和网络功能714之间延伸的一系列层中。为了该示例的目的，假定客户702是向虚拟网络内的多个终端用户提供联网服务的实体。CSNF 704、CSMF 706、NSMF 708、NSSMF 710、和EM 712功能被配置为根据协商的服务等级协议(SLA)向客户702提供虚拟网络服务。
在图7的示例分层中，每个层向其上层提供服务，并将服务请求和/或服务需求发送至其下层。
基于从客户702接收到(在718)的服务需求，客户服务协商功能(customerservice negotiation function，CSNF)704向客户702提供(在716)准入控制、SLA属性协商、以及虚拟网络服务。CSNF 704也向CSMF 706发送协商的SLA参数(在720)，并且从CSMF706接收服务实例定义服务(在722)。SLA参数可以包括：
·客户网络的网络关键性能指标(key performance indicator，KPI)
·包括服务图的应用需求
·惩罚
·用户/流量需求分布(时间/地域)
·计费方法
客户服务管理功能(customer service management function，CSMF)706基于从CSNF 704接收的SLA参数(在720)向CSNF 704提供服务实例(service instance，SI)定义服务(在722)。CSMF 706还将SI规范参数发送到NSMF 708(在724)，并且从NSMF 708接收网络切片实例(network service instance，NSI)服务(在726)。客户服务实例参数定义了网络需求以满足SLA，并且可以包括：
·用于不同服务流的NF图
·不同时间段的最大资源需求
·记账需求
·开放等级等
在一些实施例中，CSMF可以合并CSNF功能。在这种情况下，附图中所示的CSNF与其他实体之间的接口将被CSMF与其他实体之间的等效接口替换。
网络切片管理功能(network slice management function，NSMF)708基于从CSMF706接收到的SI规范参数(在724处)向CSMF 706提供网络切片实例化和管理服务(在726处)。NSMF 708可以与一个或多个网络切片子网管理功能(network slice subnetmanagement function，NSSMF)710和/或一个或多个网元管理器(element manager，EM)712交互以执行其功能。例如，NSMF 708可以将NSSI规范参数发送到NSSMF 710(在728)，并且从NSSMF710接收相应的NSSI服务(在730)。类似地，NSMF 708可以将虚拟网络功能(virtualnetwork function，VNF)和物理网络功能(physical network function，PNF)规范参数发送给EM 712(在732)，并且从EM 712接收相应的虚拟网络功能和物理网络功能(在734)。网络切片实例(network slice instance，NSI)和网络切片子网实例(network slice subnetinstance，NSSI)规范参数定义了每个切片/切片子网的网络需求，并且可以包括：
·用于不同服务流的NF图
·QoS/QoE需求
·不同时间段的最大资源需求
·记账需求等
网络切片子网管理功能(network slice subnet management function，NSSMF)710基于从NSMF 708接收的NSSI规范参数(在728)向NSMF 708提供网络切片子网实例化和管理服务(在730)。NSSMF 708可以与一个或多个其他NSSMF 710和/或一个或多个网元管理器(element manager，EM)712交互以执行其功能。例如，NSSMF 710可以将NSSI规范参数发送到另一NSSMF(未示出)，并且从该NSSMF接收对应的NSSI服务。类似地，NSSMF 710可以将虚拟网络功能(virtual network function，VNF)和物理网络功能(physical networkfunction，PNF)规范参数发送给EM 712(在736)，并且从EM 712接收相应的虚拟网络功能和物理网络功能(在738)。
网元管理器712基于从NSMF 708(在732)和NSSMF 710(在736)接收的VNF规范参数和PNF规范参数，向NSMF 708和/或NSSMF 710提供虚拟网络功能和物理网络功能(在734和738)。EM 712根据接收到的VNF和PNF规范参数进行操作(在740)以实例化、提供、和管理网络平面的虚拟网络功能和物理网络功能714。
图8是示意性地示出图7的分层中的管理功能之间的示例交互的框图。如图8所示，CSNF 704、CSMF 706、NSMF 708、NSSMF 710、和EM 712功能中的每一个都维护可以提供给分层系统中的上层的服务的目录800。该目录可以是服务类型的详细说明，也可以是其可以提供的服务的高级视图。
例如，如果特定区域被可以支持50至400个用户使用不同类型的视频(HD-4k)会话、500个用户使用高级语音服务、以及1000个用户使用标准语音服务的RAN覆盖，则该RAN可以通过以下方式提供服务目录：
·RAN可以支持视频和语音服务；
·RAN可以支持HD和4K视频以及高质量和低质量的语音服务；
·提供与上述服务和覆盖范围限制相关的编解码器列表。
在以上选项的第一个中，高层功能(例如，作为RAN的用户/客户的NSMF)无法为CSMF详细准备其目录。
为了向高级管理功能提供服务，服务管理功能实体应提供其可以支持(交付)的切片服务的目录。如图8所示，CSNF、CSMF、NSMF、NSSMF、和EM具有开放给高级管理功能的不同目录，这将在以下更详细地描述。
每个管理实体中的目录可以通过请求和协调低级别的服务和当前服务来生成和维护。应该注意的是，每个目录的维护都是动态的，这意味着它将由相应实体根据当前服务和低级别的服务进行更新。
优选地，在给定层上维护的服务目录800被开放给至少一个上(或客户端)层，以便于客户端层选择服务。
例如，CSNF 704维护定义可以提供给客户端702的网络服务的客户服务目录800A。在一些实施例中，客户服务目录800A可以包括用于与客户协商SLA、并且还包含CSMF定义对于协商的SLA合适的服务实例所需的参数的一组模板。优选地，客户服务目录800A被开放给客户(如802所示)。这使客户能够访问客户服务目录800A并选择最适合其需求的网络服务或模板。
客户服务目录800A可以由CSNF生成和管理，以向客户开放有关可用服务的信息。此信息可能包括SLA属性，例如：
·服务类型
·其网络的网络KPI
·包括服务图的应用需求
·惩罚
·用户/流量需求分布(时间/地域)
·计费方法
应当指出，由于CSNF是面对客户的实体，因此所有类型的服务都应由该客户服务类型目录提供。因此，所有四个下级目录都可以向CSNF开放数据。
CSMF 706维护服务实例模板目录800B，该服务实例模板目录800B包括可用于定义满足协商的SLA的服务实例、并且还包含NSMF定义对于给定服务实例合适的网络切片实例所需的SI规范参数的模板集。优选地，服务实例模板目录800B被开放给CSNF 704(如804所示)。这使CSNF 704能够访问服务实例模板目录800B，以获得可用于构造客户服务模板并将这些模板与保存在服务实例模板目录800B中的服务实例模板相关的SI规范参数。
服务实例模板目录800B可以由CSMF生成和管理，以将有关E2E服务的信息开放给CSNF。此信息可能包括客户服务实例属性，也可以是SLA的网络需求，例如：
·用于不同服务流的NF图
·不同时间段的最大资源需求
·记账需求
·开放等级等
NSMF 708维护网络切片实例模板目录800C，目录800C包括可以用于定义满足给定服务实例的网络切片实例、并且还包含NSSMF和/或EM定义对于给定网络切片实例合适的网络切片子网实例和/或网络功能所需的NSI、NSSI、VNF、和PNF规范参数的一组模板。优选地，网络切片实例模板目录800C被开放给CSMF 706(如806所示)。这使CSMF 706可以访问网络切片实例模板目录800C，以获得可用于构造服务实例模板并将这些模板与保存在网络切片实例模板目录800C中的网络切片实例模板相关的NSI规范参数。另外，网络切片实例模板目录800C也可以被开放给CSNF 704(如808所示)。这使CSNF 704能够访问网络切片实例模板目录800C以获得可用于构造客户服务模板并将这些模板与保存在网络切片实例模板目录800C中的网络切片实例模板相关的NSI规范参数。
网络切片实例模板目录800C可以由NSMF生成和管理，以将关于NSI服务的信息开放给CSMF和CSNF。此信息可能包括网络切片实例属性(内部)，也可以是切片的网络需求，例如：
·用于不同服务流的NF图
·QoS/QoE需求
·不同时间段的最大资源需求
·记账需求等
NSSMF 710维护网络切片子网实例模板目录800D，目录800D包括可用于定义满足给定网络切片实例的网络切片子网实例、并且还包含另一NSSMF和/或EM定义对于给定网络切片子网实例合适的网络切片子网实例和/或网络功能所需的NSSI、VNF、和PNF规范参数的一组模板。优选地，网络切片子网实例模板目录800D被开放给NSMF 708(如810所示)。这使NSMF 708可以访问网络切片子网实例模板目录800D，以获得可用于构造网络切片实例模板并将这些模板与保存在网络切片子网实例模板目录800D中的网络切片子网实例模板相关的NSSI规范参数。另外，网络切片子网实例模板目录800D也可以被开放给CSNF 704(如811所示)。这使CSNF 704能够访问网络切片子网实例模板目录800D，以获得可用于构造客户服务模板并将这些模板与保存在网络切片子网实例模板目录800D中的网络切片实例模板相关的NSSI规范参数。
网络切片子网实例模板目录800D可以由NSSMF生成和管理，以将关于NSSI服务的信息开放给NSMF。此信息可能包括网络切片子网实例属性，也可以是切片的网络需求，并且与NSI属性相同。
EM 712维护虚拟网络功能模板目录800E，目录800E包括可用于定义满足给定网络切片/切片子网实例的虚拟网络功能的一组模板。优选地，虚拟网络功能模板目录800E被开放给NSMF 708和NSSMF 710(如812所示)。这使NSMF 708和NSSMF 710能够访问虚拟网络功能模板目录800E，以获得可用于构造网络切片/切片子网实例模板并将这些模板与保存在虚拟网络功能模板目录800E中的VNF模板相关的VNF规范参数。
虚拟网络功能模板目录800E可以由EM生成和管理，以将关于VNF服务的信息开放给NSMF/NSSMF。此信息可能包括VNF属性，也可以是切片的网络需求，并且与NSI属性相同。
除了模板目录800之外，CSMF 706、NSMF 708、NSSMF 710、和EM 712中的每一个功能还维护服务实例数据库814以及服务映射数据库816，服务实例数据库814存储标识(在该层)已创建的每个服务实例的信息，服务映射数据库816存储标识每个已创建的服务与已经分配(或使用)该服务的上层服务之间的关系的信息。
例如，CSNF 706维护包含当前服务和过去服务的SLA的信息的SLA数据库814A。当接收服务请求后，其SLA将被存储在SLA DB 814A中，以通过管理和监控来保证该SLA。
CSMF 706维护SI描述符数据库814B以及SI到SLA映射数据库816B，SI描述符数据库814B包含使用由CSNF提供的SI描述符来定义每个网络SI的信息，SI到SLA映射数据库816B标识已分配给给定SI的每个SLA。例如，CSMF可以确定(由CSNF协商的)多个SLA可以共享单个网络SI。在那种情况下，CSMF可以将那些SLA中的每一个分配给网络SI，并且该分配可以被记录在SI到SLA映射数据库816A中。存储当前的SI。SI描述符数据库814B可以用于管理可以是活动的或非活动的已创建SI。此外，如果需要，其还可用于监控和数据分析。
NSMF 708维护NSI描述符数据库814C以及NSI到SI映射数据库816C，NSI描述符数据库814C包含使用由CSMF提供的NSI描述符定义每个NSI的信息，NSI到SI映射数据库816C标识已分配给给定NSI的每个SI。例如，NSMF可以确定(由CSMF实例化的)多个SI可以共享单个NSI。在那种情况下，NSMF可以将那些SI中的每一个分配给NSI，并且该分配可以被记录在NSI到SI映射数据库816C中。NSI描述符数据库814C可以用于管理可以是活动的或非活动的已创建NSI。此外，如果需要，其还可用于监控和数据分析。
NSSMF 710维护NSSI描述符数据库814D以及NSSI到NSI映射数据库816D，数据库814D包含使用由NSMF提供的NSSI描述符来定义每个NSSI的信息，数据库816D标识已分配给给定NSSI的每个NSI。例如，NSSMF可以确定(由NSMF实例化的)多个NSI可以共享单个NSSI。在那种情况下，NSSMF可以将那些NSI中的每一个分配给NSSI，并且该分配可以被记录在NSSI到NSI映射数据库816D中。NSSI描述符数据库814D可以用于管理可以是活动的或非活动的已创建NSSI。此外，如果需要，它还可用于监控和数据分析。
EM 712维护VNF描述符数据库814E以及VNF到NSI/NSSI映射数据库816E，数据库814E包含使用由NSMF/NSSMF提供的VNF描述符来定义每个VNF的信息，数据库816E标识已分配给给定VNF的每个NSI/NSSI。例如，EM可以确定(由NSMF实例化的)多个NSI或(由NSSMF实例化的)多个NSSI可以共享单个网络切片子网实例(VNF)。在那种情况下，EM可以将那些NSI/NSSI中的每一个分配给VNF，并且该分配可以被记录在VNF到NSI/NSSI映射数据库816E中。VNF描述符数据库814E可以用于管理可以是活动或非活动的已创建VNF。此外，如果需要，其还可用于监控和数据分析。
数据存储与开放
如图8所示，CSMF、NSMF、NSSMF、和EM拥有自己的数据管理实体，这些数据管理实体用于存储、分析、和开放来自VNF、NSSI、NSI、SI、和流的数据。这些数据可以在内部使用，或者可以被开放给高级别的实体或客户。
对于NSMF，与NSI/SI/流有关的数据将存储在实体中。根据要求，NSMF可以向客户开放请求的数据。或者，NSMF可以设置客户可访问某些数据。
所有这些功能都被应用于NSSMF和EM。这些功能具有低级别的数据，例如与NSSI有关和与VNF有关的数据。
准入控制
如图1所示，整个过程可以包括以下步骤：
步骤(1)：每个实体维护其对应的服务类型目录。注意：此步骤将根据当前服务和低级别服务的更改定期执行。
步骤(2)：根据可以是包括可用服务的类型、属性、和能力的客户服务类型模板的客户服务类型目录，客户将通过使用描述符向CSNF发送服务请求。
步骤(3)：当接收到服务请求时，CSNF通过考虑开放的低级别服务类型目录和当前负载的开放等级来检查服务的可行性(准入控制)。基于下层(提供商)到上层(客户)的这种负载开放等级，有若干种方法可以做到这一点。根据服务角色的类型，客户提供者关系/界面可以是以下之一(CSNF/CSMF、CSMF/NSMF、NSMF/NSSMF、CSNF/NSMF、CSNF/NSSMF等)。
·这可以通过每层将其当前负载水平开放给上层、并且上层(例如CSNF)与下层(例如CSMF)协调作出准入决定来完成。
·下层(提供商，例如NSMF)向上层/客户(CSNF)指示在给定时间可以支持(可能按每服务类型)的容量(最大能力)等级。这样，上层可以在不询问下层的情况下自动决定是否准入(但要求下层保留资源，直到确认准入为止)。下层(提供商)基于提供商(例如，NSMF)的负载水平和该提供商管理的其他子管理系统(例如，NSSMF)的负载水平来进行能力评估。因此，NSSMF向NSMF提供当前最大的能力，NSMF考虑该NSSMF能力向CSNF提供其功能，而CSNF作决定。如果NSSMF将其资源用于不同的NSMF，则NSSMF应该使用某种共享策略为两个NSMF提供能力。
·下层不开放当前的负载水平或容量水平。因此，上层需要询问下层实体是否可以支持某些能力，如果是则进行准入。
步骤(4)：CSNF将服务请求和SLA属性发送到CSMF，并将这些SLA存储在SLA DB中以进行进一步维护。
步骤(4)：当CSMF接收到SLA时，
·如果不是E2E服务，则将SLA传递给NSMF或
·该CSMF将SLA映射到网络需求并传递给NSMF
·如果是E2E服务，则检查目录的NSI类型。如果服务可用，则CSMF将SLA映射到服务请求和网络需求，然后传递给NSMF。
步骤(6)：当NSMF或NSSMF接收到网络需求时，其检查目录的低级别服务类型。如果服务可用，则NSMF或NSSMF将服务请求和网络需求传递给NSSMF或EM。
步骤(7)：如果每个服务被准入，则其可以向高层实体发送ACK，并将新的容量水平调整至高层(如果其被开放)。
创建
当新服务被准入时，CSNF可以将创建请求发送到相关实体。受管功能实体请求创建后，其会创建服务实例(SI、NSI、NSSI、VNF)并将其与高级服务相关。同时，可以将用于生成服务的描述符存储在相应的数据库814中。可以根据新准入的服务来改变负载/容量开放参数。
数据开放
当服务被准入时，根据协议(SLA)，每个低层可以将与服务相关的其他数据的管理开放给高层。可以根据需要对数据进行分类。每个管理实体可以自己使用此数据，并根据需要将其开放给下一高层。
图9是示出使用可共享NSI创建新的客户服务实例的示例过程的流程图。如图9所示，客户与客户服务目录800A进行交互以选择适合其需求的网络服务，并向CSNF发送请求(可选地通过BSS/OSS)以协商合适的SLA。CSNF可以与CSMF以及SI模板目录800B和NSI模板目录800C交互以确定是否可以使用现有的共享NSI，或者替代地创建新的可共享NSI。
在决定创建新的可共享NSI的情况下，根据服务需求确定新NSI的属性值，并创建新NSI。然后可以根据需要更新NSI模板目录800C、NSI数据库814C、以及NSI到SI映射表816C以反映新的可共享NSI。
在决定使用现有的可共享NSI的情况下，确定支持服务需求所需的修改后的属性值(如果有)，并相应地修改所选的可共享NSI。
基于新的可共享NSI的创建或现有共享NSI的修改，可以创建客户服务实例。在客户服务的后续操作期间，可以监控服务(例如，由SCMF和/或客户)，以确定该服务是否满足客户的需求。如果需要，可以确定并实施对客户服务实例的修改。此操作可能涉及修改NSI的参数。当不再需要客户服务时，可以使用终止进程来终止客户服务。
类似地，在可共享NSI的操作期间，可以监控NSI(例如由SCMF和/或客户)，以确定其是否满足客户的需求。如果需要，可以确定和实施对可共享NSI的修改。此操作可能涉及修改客户服务的参数。当不再需要客户服务时，可以使用终止进程来终止可共享NSI。
图10是描述通用的QoS/QoE管理方法的监控和记账的表。注意，在所有情况下，客户都可以请求具有更高费用的更多资源或更高KPI以解决过载问题。
应了解，本文提供的实施例方法的一个或多个步骤可由对应单元或模块执行。例如，信号可以由发送单元或发送模块发送。信号可以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。其他步骤可以由特定于那些步骤的模块或功能元件执行。各个单元/模块可以实现为专用硬件、在由通用硬件组成的硬件平台上执行的软件、或以上的组合。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 integratedcircuits，ASIC)。应当理解，在模块是软件的情况下，它们可以存储在存储器中并由处理器全部或部分地根据需要单独或一起提取，以在需要时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。
基于前述内容，可以理解，本发明的实施例可以提供：
·用于管理包括运营商域的网络的系统，该系统包括：管理功能的分层系统；以及与每个管理功能相关的相应服务目录。服务目录存储可由管理功能提供给至少一个高级别管理功能的服务的信息。
·在某些实施例中，管理功能的分层系统包括以下一项或多项：客户服务协商功能；客户服务管理功能；网络切片管理功能；网络切片子网管理功能；和网元管理器。
虽然已经参考特定的特征和实施例对本发明进行了描述，但显然可以在不背离本发明的情况下，对本发明进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图应当被认为是对所附权利要求书所限定的发明的解释，并被考虑为涵盖落入本发明的范围内的任何和所有修改、变形、组合、或等同。

Claims (13)

1.一种管理功能分层系统，包括：
至少一个处理器；
非暂时性计算机可读介质，存储有软件指令，所述软件指令用于控制所述至少一个处理器：
实现与运营商网络中的服务实例有关的至少一个管理服务，所述管理服务可由与所述运营商网络相关的至少一个其他实体访问；以及
维护存储有所述至少一个管理服务的信息的目录，所述目录的至少一部分被开放给所述至少一个其他实体；
其中，所述至少一个其他实体包括与所述运营商网络相关的第二管理功能；
所述管理功能与和所述运营商网络相关的管理功能的分层系统的特定层相关；
所述第二管理功能与所述分层系统中相对于所述特定层的高层相关；
所述管理功能根据所述至少一个管理服务以及与所述分层系统中相对于所述特定层的低层相关的服务对所述目录进行动态维护，其中，所述至少一个管理服务和与所述分层系统中相对于所述特定层的低层相关的服务属于不同服务类型。
2.根据权利要求1所述的管理功能分层系统，其中，所述管理功能分层系统包括以下中的任何一个：
客户服务协商功能；
客户服务管理功能；
网络切片管理功能；
网络切片子网管理功能；以及
网元管理器。
3.根据权利要求1所述的管理功能分层系统，其中，存储在所述目录中的所述至少一个管理服务的所述信息包括用于定义以下中的任何一个或多个的至少一个模板：
满足特定服务实例的网络切片实例；
满足特定网络切片实例的网络切片子网实例；以及
满足网络切片实例或网络切片子网实例的虚拟网络功能。
4.根据权利要求3 所述的管理功能分层系统，其中，每个模板包括以下中的任何一个或多个：
用于各个不同服务流的一个或多个网络功能图；
QoS/QoE需求；
最大资源需求；
记账需求；以及
开放等级。
5.根据权利要求1所述的管理功能分层系统，其中，所述至少一个其他实体包括所述运营商网络的客户。
6.根据权利要求5所述的管理功能分层系统，其中，存储在所述目录中的所述至少一个管理服务的所述信息包括用于定义满足所述客户和所述运营商网络之间协商的服务等级协议的服务实例的至少一个模板。
7.根据权利要求6所述的管理功能分层系统，其中，每个模板包括定义以下中的任何一个或多个的信息：
服务类型；
网络关键性能指标KPI；
应用需求；
惩罚；
用户/流量需求分布；以及
计费方法。
8.根据权利要求1所述的管理功能分层系统，其中，所述至少一个管理服务的所述信息包括以下中的一个或多个：
所述至少一个管理服务所支持的服务类型；
所述至少一个管理服务所支持的每种服务类型的可用容量；
所述至少一个管理服务所支持的每种服务类型的成本；以及
所述至少一个管理服务所支持的每种服务类型的资源使用。
9.根据权利要求1所述的管理功能分层系统，还包括存储有与所述至少一个管理服务有关的服务等级协议和服务实例描述符信息的至少一个数据库。
10.根据权利要求1所述的管理功能分层系统，其中，所述至少一个其他实体包括所述运营商网络的客户，并且其中，所述目录的相应不同部分被开放给所述第二管理功能和所述客户。
11.根据权利要求1所述的管理功能分层系统，其中，所述服务实例包括E2E通信服务，并且其中，所述至少一个管理服务包括对支持所述E2E通信服务的网络切片的管理。
12.根据权利要求1所述的管理功能分层系统，其中，所述服务实例包括网络切片实例NSI即服务，并且其中，所述管理服务包括将一个或多个管理功能开放给客户，使得所述客户可以根据开放的所述一个或多个管理功能至少部分地管理所述网络切片实例。
13.根据权利要求1所述的管理功能分层系统，其中，所述服务实例包括一个或多个网络功能，并且其中，所述管理服务包括将一个或多个管理功能开放给客户，使得所述客户可以根据开放的所述一个或多个管理功能至少部分地管理所述一个或多个网络功能。
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