CN111418186B - 用于路由终端与服务器之间初始化的会话的数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过第一网络切片来路由终端与服务器之间初始化的会话的数据的方法，该第一网络切片与通信基础设施的一组数据处理功能相对应，该方法由该终端实施。该方法包括以下步骤：从该服务器接收根据该会话的至少一个通信参数确定的至少一个路由标识符，根据所接收的至少一个标识符来配置会话信息，以及向该服务器发射该会话的通过与所配置的信息相对应的至少一个第二切片路由的后续数据。

Description

用于路由终端与服务器之间初始化的会话的数据的方法
技术领域
本发明的应用属于电信基础设施和与英语中所谓的“network slices(网络切片)”有关的技术的领域。
背景技术
在当前大多数国家正在部署的4G移动网络之前，网络架构最常见的是基于高度特定的设备，这些设备专用于接入网络和核心网络二者中的某些精确功能，尤其是与去往或来自移动终端的分组传输有关的功能。到目前为止，在所部署的网络基础设施中，不管流量的类型如何，都使用单独一组功能。因此，各种会话流经过相同的一组功能(路由、寻址、数据流控制、命名等)。
由于这种类型的传统架构缺乏其固有的灵活性和可伸缩性，因此已考虑为下一代移动网络(从称为5G的一代开始)采用更灵活的架构，以允许迅速响应在流量或服务质量方面高度变化的需求。应当注意，5G网络旨在覆盖移动网络和固定网络两者。因此，5G网络开发中涉及的技术适用于固定基础设施和移动基础设施两者。
在所考虑的解决方案中，最有希望的解决方案之一是基于将网络分割成切片(英文为“network slicing(网络切片)”)的技术。
这是因为5G将必须支持广泛变化的使用情况并满足极端要求(例如，在速度、能源效率、设备种类、行动者(actor)的碎片化等方面)，对于这些而言，网络的灵活性和可伸缩性至关重要。网络切片技术通常基于与虚拟化相关的技术，并且其可以被认为是一种用于在同一物理基础设施上实施特定通信路径实例的技术。这种技术使得运营商能够创建适合于不同要求(运营商、服务提供商、客户端)的网络，并能够提供满足不同市场部门的各种要求的解决方案。这些解决方案例如在路由功能、性能以及应用程序之间或客户端之间的隔离方面被优化。
目前，根据已知技术，正在考虑多种方法来将网络“切片”(英文中称为“slice”)指派给终端，并且这些方法是提案的主题，特别是关于标准化(2016年12月的3GPP TR23.799v2.0.0或者向5G、3GPP版本13至15及更高版本(5G美洲，2017年2月，第163至167页)的无线技术演进)。
不存在基于所部署的技术解决方案或在应用程序供应商(在某些文档中英文也称为“third parties(第三方)”)的部署过程中指派切片的解决方案。这些第三方还在5G网络规范中使用的术语中以及在通信服务(英文为“Communication Service Providers(通信服务提供商)”(CSP))的规定中被认为是“竖直”(英文中在健康等方面被称为“Smart City(智能城市)”)的部门中发挥作用，也称为“Over the Top(越顶)”(OTT)。这是因为这些第三方拥有其自己的技术基础设施，使得能够经由互联网和固定网络或移动网络向客户端提供服务。这些技术基础设施尤其由使用专用的或标准化的技术解决方案的服务器、高速缓存以及路由和流处理服务平台组成。应当注意，这些技术基础设施还可以使用与“网络切片”有关的技术，并尤其将切片与流量特性相关联。
然而，不存在在终端端或服务器端处提供切片的可见性的解决方案。因此，例如，不可能在传输层和/或应用层中(例如在传输层和/或应用层正在经历重大演进(尤其是由于第三方的行为)的背景下)基于OTT应用程序的通信特性来指派切片。
本发明的目的是克服当前使用的技术的一些缺点。
发明内容
本发明旨在借助于一种方法来改善这种情况，该方法用于路由终端与服务器之间通过第一网络切片初始化的会话的数据，该第一网络切片与通信基础设施的用于处理该数据的一组功能相对应，该方法由该终端实施并且其特征在于，该方法包括以下步骤：
-从该服务器接收基于该会话的至少一个通信参数确定的至少一个路由标识符，
-基于所接收的至少一个标识符来配置会话信息，
-向该服务器发射该会话的通过与所配置的信息相对应的至少第二切片路由的后续数据。
根据现有技术，对网络切片的动态选择是由终端执行的(在终端持有的信息使得其能够选择与流量、终端或应用程序特性相对应或者与这些信息的组合相对应的切片的情况下)，或者是由通信基础设施的运营商执行的。作为本发明的结果，远程服务器检测到为该会话选择的网络切片不适合于通信参数。在此假设会话可以是单路径或多路径，并且由针对一个或多个应用程序的、终端与服务器之间的端到端通信来表征。会话的通信参数通过由会话的一端或另一端(在当前情况下是终端或服务器)发射或接收的信息来表征。通信参数并非特定于OSI(英文为Open Systems Interconnection(开放系统互连))模型中的层。
由终端选择的第一切片可能尤其不合适，因为会话数据在其被路由时将不会由正确的设备处理。因此，这些数据可能无法从高级处理功能中受益，或者例如可能无法得到保护。然后，服务器确定终端必须针对此会话使用新的切片。该确定是基于出现在分组的报头中、或用于路由数据的帧中、或会话的应用程序数据中的通信参数进行的。在服务器确定了一个或多个新的路由标识符后，其会将此通知给终端。应当注意，会话可能是多路径的、并且因此也是多切片的，并且多个网络切片将用于路由一个会话的会话数据。例如，一个切片用于会话的实时数据，而一个切片用于会话的非实时数据。
然后，终端发射会话的补充数据，从而通过配置会话信息来修改这些数据，并且因此基于所配置的会话信息来使得这些数据能够通过一个或多个不同的切片被路由。例如，终端可以配置SFC(英文为Service Function Chaining(服务功能链))协议的字段的信息。因此，会话数据通过与所配置的参数相对应的网络切片被发射，从而网络管理器指派与所配置的信息相对应的一个或多个切片。终端本身可以选择一个或多个新的网络切片。在这种情况下，该会话信息是切片的一个或多个标识符。根据另一示例，对第二网络切片或多个网络切片的选择是由基础设施内的路由会话数据的另一装置执行的。
因此，此方法使得终端能够基于远程服务器的推荐来路由会话的数据，该远程服务器因此能够例如提供特定于会话数据的处理而无需系统地分析会话分组或帧的内容，从而节省资源并允许更快的处理。
根据特定的特性，会话由终端加密，并且由服务器解密。
由这两个端(即终端和服务器)加密和解密的会话意味着中间装置无法访问在终端与服务器之间发射的某些信息。因此，通常不对用于数据路由的信息进行加密，而是对与应用程序有关的信息进行加密。由于服务器是可以访问经加密数据的唯一装置，因此其可以使用经加密数据来干预对在基础设施中路由数据的网络切片的选择。
根据特定的特性，该会话由该终端通过配置默认会话信息来初始化。
如果终端没有获得与路由标识符有关的信息，则会话的数据仍必须通过通信基础设施的第一切片来发射。如果终端未配置任何信息，则通信网络管理器默认选择第一切片。因此，终端选择例如与会话的应用程序或远程服务器相对应的默认信息，使得在由远程服务器发送路由标识符之前或在没有发送这样的标识符的情况下发射的会话数据受益于用于路由数据的第一网络切片。
根据特定的特性，该会话信息是与NSSAI信息有关的数据元素。
由终端配置的会话信息可以有利地与NSSAI(网络切片选择辅助信息)信息有关。可以有利地使用在3GPP(2017年11月13日的文档TS 23.501，版本1.5.0)中定义的此信息，特别是由于其可能在通信网络中的广泛使用。因此，可以独立于基础设施管理器与终端用户之间的合约或关系，通过由基础设施管理器实施的网络切片来路由包括此NSSAI信息的数据。
根据特定的特性，该终端将基于该会话的通信参数而接收的该至少一个标识符存储在存储器中。
为了限制服务器与终端之间的交换，终端可以有利地存储为先前会话接收的路由标识符以及相应会话的通信参数，使得这些标识符在具有相同通信参数的未来会话中被重新使用。因此，通过配置与所存储的标识符相对应的会话信息，可以通过适合于该会话数据的网络切片来路由所发射的第一数据。然而，例如，如果另一个切片更合适，或者如果最初用于路由数据的第一切片出现问题，则服务器可以将该新会话的另一个标识符发射到终端。
以上描述的路由方法的各个方面可以彼此独立地实施或者彼此组合地实施。
根据第二方面，本发明还涉及一种用于确定终端与服务器之间通过第一网络切片初始化的会话的数据的至少一个路由标识符的方法，该第一网络切片与通信基础设施的用于处理该数据的一组功能相对应，该方法由该服务器实施并且其特征在于，该方法包括以下步骤：
-基于该会话的至少一个通信参数来确定至少一个路由标识符，
-向该终端发射所确定的至少一个标识符，
-从该终端接收该会话的通过至少第二切片路由的后续数据。
在接收到由终端发射的数据时，服务器识别出用于路由数据的第一网络切片是不合适的。例如，如果一组处理与网络切片相关联，则终端选择不合适的第一网络切片的结果是：处理未应用于会话数据。基于通信参数(诸如终端的地址、服务质量参数、或传输协议参数)，服务器确定必须选择更合适的第二切片(或多个第二切片)，并基于不同的参数来确定该新切片。此方法使得服务器能够针对由终端发射的会话数据动态地更新对一个或多个第二网络切片的使用。例如，可以实施此方法，以便考虑到在基础设施上出现的问题，或者考虑到由负责服务器的实体或已向服务器发出请求的外部实体表达的新要求。另外，在经加密数据会话的情况下，服务器是能够访问经加密通信参数的唯一实体，从而赋予其中间装置所不具有的确定路由标识符的权力。
根据特定的特性，该至少一个参数与该会话的传输层有关。
通信网络的传输层正在迅速演进，并且还包括越来越多的基本处理功能。还正在开发“多路径”传输协议。服务器可以有利地利用传输参数的功能丰富性来基于这些参数确定用于路由数据的一个或多个第二网络切片。这些参数也越来越多地被加密，并且对于服务器来说，利用对服务器已经解密的这些参数的访问是有用的，以便通过确定用于通过一个或多个网络切片路由数据的路由标识符来适配数据处理。TLS(英文为Transport LayerSecurity(传输层安全性))协议尤其是为发射的数据提供安全性的主要传输协议之一。由于在TLS协议下传输的数据只能由终端和服务器访问，因此服务器可以例如使用TLS参数来确定适合于TLS协议的参数的路由标识符，这些数据可能是多个应用程序所共有的。
根据特定的特性，该至少一个参数与QUIC协议有关。
2017年10月13日的文档“draft-ietf-quic-transport-07”中指定的QUIC(英文为Quick UDP Internet Connections(快速UDP互联网连接))传输协议是一种越来越多地用于通信网络的传输协议。此协议包括大量信息，包括与多附接上下文有关的信息、安全性信息以及与数据流有关的信息。其在基本功能方面的丰富性及其日益广泛的使用使得此协议特别适用于确定路由标识符。
根据特定的特性，该至少一个参数与传输层的协议版本有关。
传输协议(尤其是标准化机构中的规范过程中的那些传输协议)正以相当规则的方式与所提出的版本保持一致地演进。因此，协议的一个版本可以包含先前版本中不存在的服务质量参数或安全性参数。尤其是在QUIC协议的不同版本中就是这种情况。因此，根据协议版本的特性参数，会话的数据可能需要特定的处理。协议版本可以有利地提供关于所需处理的信息，并且基于协议版本对路由标识符的确定可以适合于服务器管理器的要求。
根据特定的特性，在传输协议数据元素中发射该至少一个标识符。
为了将确定的路由标识符发射到终端，服务器可以使用传输协议。实际上，传输协议正在相当迅速演进，并定期包含新功能。例如，QUIC协议或MPTCP(英文为MultiPathTransport Control Protocol(多路径传输控制协议))协议就是这种情况。此外，传输协议是端到端协议，其中如果协议被加密，则无法进行修改。因此，在传输协议中发射路由标识符以使其可靠地到达而无需在终端处进行修改似乎是有用的，然后终端可以利用该路由标识符来配置会话信息。
以上描述的确定方法的各个方面可以彼此独立地实施或者彼此组合地实施。
根据第三方面，本发明涉及一种装置，该装置用于路由终端与服务器之间通过第一网络切片初始化的会话的数据，该第一网络切片与通信基础设施的用于处理该数据的一组功能相对应，该装置由该终端实施并且其特征在于，该装置包括：
-接收器，用于从该服务器接收基于该会话的至少一个通信参数确定的至少一个路由标识符，
-配置模块，用于基于所接收的至少一个标识符来配置会话信息，
-发射器，用于向该服务器发射该会话的通过与所配置的信息相对应的至少第二切片路由的后续数据。
能够在其所有实施例中实施上述路由方法的此装置旨在在终端类型的端设备中实施。
根据第四方面，本发明还涉及一种用于确定终端与服务器之间通过第一网络切片初始化的会话的数据的至少一个路由标识符的装置，该第一网络切片与通信基础设施的用于处理该数据的一组功能相对应，该装置由该服务器实施并且其特征在于，该装置包括：
-确定模块，用于确定基于该会话的至少一个通信参数确定的至少一个路由标识符，
-发射器，用于向该终端发射所确定的至少一个标识符，
-接收器，用于从该终端接收该会话的通过至少第二切片路由的后续数据。
此装置能够在其所有实施例中实施上述确定方法。此装置旨在在数据服务器类型的端设备中实施。
根据第五方面，本发明还涉及一种系统，该系统用于路由终端与服务器之间通过第一网络切片初始化的会话的数据，该第一网络切片与通信基础设施的用于处理该数据的一组功能相对应：
-包括路由装置的终端，
-包括确定装置的服务器。
本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包括用于在处理器执行该程序时实施上述路由方法的步骤的指令。
本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包括用于在处理器执行该程序时实施上述确定方法的步骤的指令。
这些程序可以使用任何编程语言并且可以是源代码、目标代码或者是介于源代码与目标代码之间的代码的形式，诸如是部分编译形式、或任何其他令人期望的形式的代码。
本发明还提出了一种计算机可读数据介质，该计算机可读数据介质包括如以上所提及的计算机程序的指令。
该数据介质可以是能够存储程序的任何实体或装置。例如，该介质可以包括诸如ROM(例如，CD ROM或微电子电路ROM)等存储装置、或磁记录装置(诸如，磁盘(软盘)或硬盘)。
另一方面，该数据介质可以是可传输介质，诸如电信号或光信号，其可以经由电缆或光缆、通过无线电或者通过其他手段被路由。根据本发明的程序可以具体地从诸如互联网的网络进行下载。
可替代地，数据介质可以是并入了该程序的集成电路，该电路被适配成用于执行所讨论的方法或在这些方法执行时使用。
附图说明
在阅读了以下通过简单的说明性而非限制性示例给出的对本发明的特定实施例的说明以及对附图的说明后，本发明的其他优点和特性将变得更加清楚明显，在附图中：
-图1示出了根据本发明的一方面的实施数据路由方法的通信基础设施的简化视图，
-图2示出了根据本发明的第一实施例的数据路由方法的概图，
-图3示出了根据本发明的第二实施例的数据路由方法的概图，
-图4示出了根据本发明的第三实施例的数据路由方法的概图，
-图5示出了根据本发明的一方面的路由装置的结构的示例；
-图6示出了根据本发明的一方面的确定装置的结构的示例。
具体实施方式
在说明书的其余部分中，呈现了通信基础设施(其可以是固定的和/或移动的)中本发明的多个实施例的示例。
首先应该参考图1，该图示出了根据本发明的一方面的实施数据路由方法的通信基础设施的简化视图。
在图1中，两个终端51和53附接到通信基础设施10。在终端51处，激活了三个应用程序App1、App2和App3。与应用程序App1和App2有关的数据流由传输层Trans1来路由。终端51的应用程序App3的数据流通过另一传输层Trans2来路由。传输层Trans1和Trans2可以完全不同，也就是说，它们可以基于不同的协议，诸如TCP(英文为Transport ControlProtocol(传输控制协议))和UDP(英文为User Datagram Protocol(用户数据报协议))。根据另一个示例，这两个传输层Trans1和Trans2可以是同一协议的不同版本，诸如QUIC版本1和QUIC版本2。根据又一个示例，Trans1和Trans2可以是同一协议版本，但是具有不同的配置。在终端53处，应用程序App4和App5的数据流分别由传输层Trans4和Trans3来路由。在本文档的其余部分中，应用程序App1在传输层Trans1上的数据将表示为数据App1/Trans1。
假设终端51的应用程序App1/Trans1与安装在本地网络42中的服务器40建立数据会话。该服务器可以例如是HTTP(英文为HyperText Transfer Protocol(超文本传输协议))服务器，并且本地基础设施42可以是服务器群。应用程序App2/Trans1与服务器40建立会话。应用程序App3/trans2与服务器40建立会话。应用程序App5/trans3与本地网络52的服务器50建立数据会话。应用程序App4/Trans4与本地网络62的服务器60建立会话。像网络52和62一样，非限制性地，本地网络42也可以包括用于处理数据流的装置，诸如防火墙或优化功能。
通信基础设施10被组织成切片，从而允许在路由、服务质量或安全性方面具有共同特性的数据流通过相同切片被路由。应当注意，通信基础设施管理器10负责切片的结构化以及不同切片上的数据流的关联。在替代布置中，基础设施的切片可以仅在基础设施10中实施，或者可以在基础设施10以及终端51和53和/或本地网络42、52、62中实例化。在图1中，假设数据流App1/Trans1通过网络切片Tr1被路由到服务器40。数据流App2/Trans2和数据流App3/Trans2通过切片TR2被路由到同一服务器40。数据流App5/Trans3通过切片TR3被路由到服务器40，并且数据流App4/Trans4通过切片TR4被路由到服务器60。
还应当注意，同一服务器可以托管多个应用程序，如图1中托管应用程序App1、App2和App3的服务器40的情况一样。所实施的网络切片可以特定于基础设施10。在这种情况下，管理器不会通过基础设施的网络切片向终端或服务器发射任何信息。在例如基础设施管理器10还是终端和/或服务器的管理器的情况下，或者在各个管理器之间订立了合约的情况下，终端和/或服务器可以知道由基础设施管理器10部署的切片。
参考图2，示出了根据本发明的第一实施例的数据路由方法的概图。
图2的概要图的目的是以通用的方式描述在通信基础设施中该方法的实施阶段。
在阶段P1中，终端发起与服务器的会话。这可以是HTTP或FTP(英文为FileTransfer Protocol(文件传输协议))类型的应用会话，或者可以是但不限于P2P(英文为Point-to-Point(点对点))会话。
在默认情况下，在会话初始化时，如果终端不具有由服务器发送的会话信息，则终端会在发送给服务器的消息中配置默认会话信息。根据示例，该会话信息也可以是从服务器获得的最后信息。该信息可以是服务链协议(诸如SFC(英文为“Service FunctionChaining(服务功能链)”))的特定字段，或协议(例如传输协议或应用协议)中添加的数据元素，其可以由将数据路由到服务器的通信基础设施使用。
如果该会话信息不能直接用于通过切片路由会话数据，则其由负责将各种会话的流引导到通信基础设施的切片中的网络装置解释。此装置在接收到由终端发射的会话数据时，在该会话信息与切片之间建立对应关系，以便通过称为第一切片的切片来发射会话数据。在这种情况下，根据由终端配置的默认信息，会话数据通过第一默认切片被路由。在所描述的示例中，终端添加会话信息NSSAI1，并且通信基础设施的装置添加第一切片标识符，该第一切片标识符与由终端配置的会话信息NSSAI1相对应。例如，终端将该会话信息添加到用于路由会话数据的传输协议的字段中。
在阶段P2中，服务器接收由终端在阶段P1中发射的会话数据，并且确定针对该会话的剩余数据终端必须使用新的路由标识符。为了确定终端必须使用新的路由标识符，服务器将对会话的通信参数进行分析。在这些参数中，服务器识别出例如由终端添加的会话信息NSSAI1、以及可能的传输协议的其他字段和/或应用协议的字段，其不同示例在图3和图4中示出。如果标识符(即由通信基础设施使用的第一切片标识符)已经被发送给服务器，则服务器还可以用于确定此标识符。
在阶段P3中，服务器确定与在阶段P2中分析的参数相对应的路由标识符。服务器管理器将已经知道在路由会话数据的通信网络中实施的网络切片及其特性。服务器选择其特性与会话的参数相对应的至少一个路由标识符，并将该路由标识符发射到终端。该路由标识符可以是通信基础设施的切片的标识符，但是其还可以是属于服务器和终端的、必须为其建立与通信基础设施的切片的标识符的对应关系的路由标识符。服务器在用于会话的协议的字段中将标识符发射到终端，或者可替代地使用特定的协议来发射此信息。如果会话是HTTP/TCP类型的会话，则服务器可以用HTTP协议或TCP协议来发送该信息，或者甚至可以使用不同的协议。
在阶段P4中，在接收到由服务器发射的新标识符时，终端对与所接收的路由标识符相对应的新会话信息NSSAI2进行配置。根据示例，该会话信息可以与路由标识符完全相同。其还可以是要在协议中更新的信息，诸如服务质量参数。此后，会话数据与该更新的会话信息一起被发射。
在阶段P5中，终端将会话数据与该更新的会话信息一起发射，从而使得会话数据能够通过与会话的特性相对应的第二网络切片来路由，这些特性通过该会话信息被形式化。该会话信息由网络的装置解释，并且该装置向通信基础设施中携带的数据添加第二切片标识符，从而使得它们能够在阶段P6中被路由到适合于会话特性的切片中。
应当注意，服务器和通信基础设施的装置可能基于会话信息来选择路由标识符和第二切片标识符。因此，必须预先协调这两个实体，使得它们各自的选择是一致的。
现在将参考图3，该图示出了根据本发明的第二实施例的数据路由方法的概图。
在该方法的初始化阶段中，服务器50App1在步骤E1中将消息发射到通信基础设施10的装置80Acc1，以便在消息M0中向装置80传送其必须解释的路由标识符，从而将数据会话的数据路由到服务器50。为了简单起见，消息M0被直接发射到图3中的装置80。在替代方案中，消息M0可以被发送到基础设施10的管理服务器，该管理服务器继而将此信息发射到基础设施10的各个接入装置，尤其是为了防止各个服务器直接与这些接入装置进行通信。消息M0还可以包括与路由标识符有关的会话特性，其方式为使得装置80可以选择适合于这些会话特性的网络切片。根据示例，路由标识符可以对应于在通信基础设施中使用的切片的标识符和/或对应于与路由选项有关的数据，例如，当实施了CDN(英文为ContentDelivery Network(内容分发网络))的架构时。在步骤E2中接收到消息M0时，装置80可以通过通信基础设施的网络切片将会话数据路由到服务器50。
以相应的方式，服务器40App2在步骤E3中向装置90发射消息M’0，装置90在步骤E4中接收该消息。因此，服务器40能够将数据路由到服务器40。为了简单起见，图中未示出交换，但是各个服务器50和40以相应的方式分别通知装置90和80。
在步骤E5中，终端51Term 1通过向装置90发射消息M1来在通信基础设施上注册自己。终端51在此消息中向装置90通知所使用的默认会话信息，使得由装置90预先指派默认网络切片。装置90在步骤E6中接收到消息M1时将此信息传送给其他装置，使得从终端接收数据的任何装置都能够关联默认网络切片。
在步骤E7中，终端51将消息M2发射到服务器40App2。此消息M2是HTTP/QUIC/UDP/IP类型的HELLO消息。根据该默认会话信息在通信基础设施10中路由消息M2，该会话信息由终端51添加，并且通信基础设施的装置90针对该会话信息而关联切片。消息M2(其最初被发射到装置90，然后该装置将其重新发射到服务器40)包括QUIC协议的传输信息，包含与所使用的QUIC协议的版本和信令压缩算法版本有关的信息。基于这些接收到的数据，服务器40App2检测到所使用的QUIC协议的版本不合适，例如因为存在新版本或者因为该版本不适用于该应用程序。服务器还希望从终端发射的后续数据通过更适合于该应用程序的特性的第二网络切片进行传输。根据替代方案，服务器40使用存在于由QUIC协议路由的数据中的元数据类型的信息，例如CDNI(英文为Content Distribution Network Information(内容分发网络信息))类型的信息，以便确定路由标识符。数据可以与QUIC协议有关，或者可以是借助QUIC协议来路由的应用程序数据。因此，存在于消息M2中的会话信息(并且此处对应于QUIC的版本)必须由终端51进行修改。服务器40在步骤E9中确定新的路由标识符，使得会话数据能够通过通信网络10的更合适的第二切片被路由。
根据示例，如果在步骤E3中尚未将发送到终端51的路由标识符传送给装置90，则服务器在步骤E10中在消息M3中将该路由标识符以及与此标识符相关联的特性一起发射到装置90，以便确保在适当的第二网络切片中路由具有与此标识符相对应的特性的数据。在步骤E11中接收到此消息时，装置90能够在基础设施10的第二网络切片中路由由终端基于所接收的路由标识符而更新的会话数据。
在步骤E12中，终端40将包括路由标识符的消息M4发射到服务器51。因此，由终端51通过发送消息M2而初始化的会话的后续数据通过第二网络切片被路由，以匹配会话的特性。根据该示例，服务器40发射HTTP/QUIC/UDP/IP消息，该消息包括关于要用于会话的路由标识符的信息，该标识符被插入到QUIC协议的数据元素中。在该示例中，服务器40将关于NSSAI的信息发射到终端51，该终端在步骤E13中接收该信息。服务器40还在消息M4中指示终端使用QUIC协议的最新版本。路由标识符将由该NSSAI信息和要使用的QUIC协议的版本组成。
在步骤E14中，终端51基于在消息M4中接收到的路由标识符来配置会话信息。根据示例，终端51根据消息M4的内容来更新QUIC协议的版本，并且将标识符NSSAI插入到QUIC协议的数据元素中。在该示例中，该会话信息与所接收的路由标识符完全相同，但是根据其他示例，该会话信息可以与所接收的路由标识符不同。尤其是在终端51由于不支持该选项而不能插入所接收的NSSAI信息的情况下，终端更新QUIC的版本，并且还可能将补充信息插入到例如所发射的消息的字段中，该字段例如数据报报头IPv6的流标签(Flow Label)和/或流量类别(Traffic Class)字段或者数据报报头IPv4的服务类型(Type of service)字段。
在步骤E15中，终端51通过向装置90发射消息M5来在通信基础设施上更新其注册。终端51在此消息中向装置90通知在步骤E14中配置的会话信息，使得由装置90指派第二网络切片。装置90在步骤E16中接收到消息M5时将此信息传送给基础设施10的其他装置，使得从终端接收数据的任何装置都能够关联与该会话信息相关联的第二网络切片。根据替代方案，可以经由基础设施10的管理服务器70来进行与其他装置的这种通信，该管理服务器然后将负责通知各个接入装置。根据此替代方案，装置90在步骤F1中将包括该会话信息的消息G1发射到管理服务器71，该管理服务器当在步骤F2中接收到该会话消息时在步骤F3中将其重新发射到装置80。装置80在步骤F4中接受消息G1，并且能够将第二切片与包括从终端51接收的会话信息的消息相关联。
根据替代方案，装置90在步骤E17中通过发射消息M6来向服务器40通知用于会话数据的第二网络切片的更新。此消息M6包括由终端51配置的会话信息及相关联的切片，这使得服务器40一方面能够确保装置40正在通过合适的切片来路由会话数据，并且另一方面能够知道终端51针对该会话配置的会话信息。
在步骤E19中，根据替代方案，终端存储针对该会话接收的路由标识符。这种存储使得终端能够在启动具有与先前会话完全相同的通信参数的新会话时，直接配置合适的会话信息。因此，此新会话的第一数据通过与此新会话的特性相对应的网络切片来直接路由。
在步骤E20中，终端51在消息M7中将会话数据发射到服务器40，这些数据通过由终端51配置的会话信息进行更新。这些数据是经由通信基础设施10或更确切地说是装置90来发射的，该装置通过适合于该会话的特性的第二网络切片将会话数据路由到服务器40。
根据替代方案，当基础设施的装置90将切片与由终端发射的消息M7的会话信息相关联时，其将所接收的消息M7的数据保存在存储器中，使得可以将该同一切片与具有相同数据的会话相关联。例如，装置90可以将消息M7的数据(源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议、版本、切片标识符、TLS会话票证、QUIC连接标识符)保存在存储器中，以便能够将消息与所选切片相关联。例如，某些QUIC消息使用短报头，这些短报头不包括版本字段，但是由于例如在先前会话中存储了与针对消息M7选择的切片相关联的数据，因此它们仍可以与该切片相关联。另外，所存储的数据还可以有利地用于将切片指派给由服务器40发射到终端51的消息。
服务器40在步骤E21中接收到消息M7时接受由终端51发射的会话数据，并且还参考消息M6(如有必要)检查由终端配置的会话信息是否与在消息M4中发射的路由标识符相对应。根据该实施例，服务器E21检查QUIC协议的版本和NSSAI信息是否与其先前发射的数据元素相对应。
现在将参考图4，该图示出了根据本发明的第三实施例的数据路由方法的概图。
步骤E1至E4与图3的相应步骤完全相同。
在步骤E’5中，终端53Term2通过发送消息M’1来在装置80Acc2上注册自己。在5G网络的情况下，此注册步骤使得终端53尤其能够在NGRAN(英文为New Generation RadioAccess Network(新一代无线电接入网))上注册其自己，并且在步骤E’6中接收到消息M’1后使得NGRAN能够根据3GPP TR 23.799规范(版本14.0，2016年12月16日)来选择AMF(英文为Access and Mobility Management Function(接入和移动性管理功能))装置。
在步骤E’7中，终端53将消息M’2发射到服务器50Serv App2。消息M’2是(HTTP/2)/TLS/IP类型的消息。在接收到消息M’2时，服务器50对消息M’2的通信参数进行分析。特别地，服务器检查由终端53发射的消息M’2的TLS传输协议的参数和HTTP2协议的参数。
特别地，对如在文档IETF RFC 8095(2017年3月)第5节和IETF文档https://tools.ietf.org/html/draft-pauly-taps-transport-security-00(2015年7月3日)中定义的TLS协议的通信参数进行分析。服务器在步骤E’8中接收到消息M’2后还对如在文档IETF RFC 7540(2015年5月)中定义的HTTP/2参数进行分析。还应当注意，终端53已经使用默认第一网络切片标识符来发射消息M’2。根据这个替代方案，终端53本身插入第一网络切片标识符，通信基础设施10可以使用该第一网络切片标识符来路由由终端53发射的数据。
在步骤E’9中，服务器已经分析了各个参数，并且已经发现路由了消息M’2的网络切片(其标识符已经在消息M’2中获得)不适合于消息M’2的某些TLS和/或HTTP/2参数。基于这些参数，服务器50针对此(HTTP/2)/TLS/IP会话为要由终端53发射的后续消息确定新的路由标识符。根据该示例，所确定的路由标识符将以下参数考虑在内：诸如加密(TLS)、流控制(英文中称为flow control)、HTTP/2应用程序流多路复用、以及压缩参数。根据另一示例，并且为了优化对路由标识符的确定，服务器50仅考虑用于确定路由标识符的协议版本，因为一组参数对应于一个协议版本。通过参考从终端53接收的消息M’2中的协议版本，服务器50知道在消息M’2中存在或不存在以上引用的文档中定义的那些参数中的一定数量的参数。
步骤E’10至E’13等同于图3的步骤E10至E13，唯一的差别在于消息M’4包括路由标识符以及要为终端更新的通信参数，该路由标识符包括通信网络10的切片的标识符。根据替代方案，服务器50可以确定多个路由标识符，使得由终端发射的数据通过通信基础设施内的称为第二切片的多个网络切片来路由。特别地，通过开发多路径协议以及将终端同时附接到多个通信基础设施的可能性，促进了该替代方案。
在接收到消息M’4时，在步骤E’13中，终端53在要发射到服务器50的数据会话消息中对在消息M’4中接收到的第二切片标识符进行配置。此第二切片标识符替换了最初使用的默认第一切片标识符。终端53还更新由服务器50发射的通信参数。此更新是可选的。这是因为，如果终端不能使用这些参数，则其不能在要发射的消息中配置它们。
步骤E’15至E’19对应于图3的步骤E15至E19。
在步骤E’20中，终端53将会话数据发射到服务器50，这些数据已经通过从服务器50接收的、通信基础设施10的第二网络切片标识符进行配置。特别地，该实施例是在一方面终端53和服务器50以及通信基础设施10由单个管理器来管理的情况下实施的，或者在终端53的管理器、服务器50的管理器和基础设施10的管理器正在协同工作的情况下实施的。根据替代方案，终端53能够管理多个网络切片，并且通过一个或多个第二网络切片(其标识符已经被服务器50传送给终端)来发射会话数据。
图2、图3和图4的实施例不是排他性的，并且这些实施例的组合是可行的。
参考图5，示出了根据本发明的一方面的路由装置的结构的示例。
路由装置100实施路由方法，以上已经描述了该路由方法的不同实施例。
这样的装置100可以在终端中或更一般地在基础设施接入装置(固定终端、移动终端或箱)中实施。接入装置可以是连接到固定网络或移动网络的住宅客户或企业客户的设备。
例如，装置100包括处理单元106，该处理单元配备有例如微处理器μP并且由计算机程序105控制，该计算机程序存储在存储器107中并且实施根据本发明的路由方法。在初始化时，在计算机程序105的代码指令由处理单元106的处理器执行之前，这些代码指令被加载到例如RAM存储器中。
这种装置100包括：
-接收器120，用于从该服务器接收基于该会话的至少一个通信参数确定的至少一个路由标识符，
-配置模块101，用于基于所接收的至少一个标识符来配置会话信息，
-发射器110，用于向该服务器发射该会话的通过与所配置的信息相对应的至少第二切片路由的后续数据。
参考图6，示出了根据本发明的一方面的确定装置的结构的示例。
路由装置200实施确定方法，以上已经描述了该确定方法的不同实施例。
这样的装置200可以在服务器中或更一般地在能够与终端建立会话的端装置中实施。
例如，装置200包括处理单元206，该处理单元配备有例如微处理器μP并且由计算机程序205控制，该计算机程序存储在存储器207中并且实施根据本发明的路由方法。在初始化时，在计算机程序205的代码指令由处理单元206的处理器执行之前，这些代码指令被加载到例如RAM存储器中。
这种装置200包括：
-确定模块201，用于基于会话的至少一个通信参数来确定至少一个路由标识符，
-发射器210，用于向终端发射所确定的至少一个标识符，
-接收器220，用于从终端接收该会话的通过至少第二切片路由的后续数据。
路由方法和确定方法的实施方式对于任何类型的基础设施(无论是固定的还是移动的)都是有效的，包括固定的和移动的混合网络，在这样的混合网络中，将终端同时附接到固定的基础设施和移动的基础设施。多路径会话尤其使得可以提高数据发射速度以及数据路由可靠性。路由方法允许实施多路径架构，并且使得可以基于多个不同的路径或可替代地多个网络切片来选择网络切片，每个切片允许通过一个或多个路径来路由数据。
因此，即使终端是多附接的，也可以针对给定会话将网络切片指派给终端，而与网络的类型无关。除了多附接，基础设施演进的另一个趋势涉及通信的机密性，并且因此也涉及数据的加密。此方法特别适用于这种情况，因为除了针对通常与政府部署的安全性功能有关的要求的仅少数例外，中间装置无法访问由终端和/或服务器发射的所谓的有效载荷信息。基于终端和服务器针对将网络切片指派给给定流量的贡献，路由方法完全适用于加密通信的情况。路由流量的中间装置仍通过与终端和/或服务器的交换来为该方法做出贡献，但是无需对在旨在用于一个或多个明确定义的接收者的经加密数据的字段中发射的数据进行解密。

Claims (14)

1.一种用于路由终端与应用程序服务器之间通过第一网络切片初始化的端到端会话的数据的路由方法，该第一网络切片与通信基础设施的一组数据处理功能相对应，该方法由该终端实施并且包括：
-从该应用程序服务器接收基于该会话的至少一个通信参数确定的至少一个路由标识符，
-基于所接收的至少一个路由标识符来配置会话信息，以及
-向该应用程序服务器发射该端到端会话的通过与所配置的会话信息相对应的至少第二切片路由的后续数据。
2.如权利要求1所述的路由方法，其中，该端到端会话由该终端加密并且由该应用程序服务器解密。
3.如权利要求1所述的路由方法，其中，该端到端会话由该终端通过配置默认会话信息来初始化。
4.如权利要求1所述的路由方法，其中，该会话信息是与NSSAI信息有关的数据元素。
5.如权利要求1所述的路由方法，还包括该终端将基于该端到端会话的通信参数而接收的该至少一个标识符存储在存储器中。
6.一种用于确定终端与应用程序服务器之间通过第一网络切片初始化的端到端会话的数据的至少一个路由标识符的确定方法，该第一网络切片与通信基础设施的用于处理该数据的一组功能相对应，该方法由该应用程序服务器实施并且包括：
-基于该端到端会话的至少一个通信参数来确定至少一个路由标识符，
-向该终端发射所确定的至少一个标识符，以及
-从该终端接收该端到端会话的通过至少第二切片路由的后续数据。
7.如权利要求6所述的确定方法，其中，该至少一个参数与该端到端会话的传输层有关。
8.如权利要求6所述的确定方法，其中，该至少一个参数与快速用户数据报协议互联网连接协议有关。
9.如权利要求6所述的确定方法，其中，该至少一个参数与传输层的协议版本有关。
10.如权利要求6所述的确定方法，其中，在传输协议的数据元素中发射该至少一个标识符。
11.一种用于路由终端与应用程序服务器之间通过第一网络切片初始化的端到端会话的数据的装置，该第一网络切片与通信基础设施的一组数据处理功能相对应，该装置由该终端实施，其中该装置包括：
-接收器，配置为从该应用程序服务器接收基于该端到端会话的至少一个通信参数确定的至少一个路由标识符，
-处理器，配置为基于所接收的至少一个标识符来配置会话信息，以及
-发射器，配置为向该应用程序服务器发射该端到端会话的通过与所配置的会话信息相对应的至少第二切片路由的后续数据。
12.一种用于确定终端与应用程序服务器之间通过第一网络切片初始化的端到端会话的数据的至少一个路由标识符的装置，该第一网络切片与通信基础设施的用于处理该数据的一组功能相对应，该装置由该应用程序服务器实施，其中该装置包括：
-处理器，配置为确定基于该端到端会话的至少一个通信参数确定的至少一个路由标识符，
-发射器，配置为向该终端发射所确定的至少一个标识符，以及
-接收器，配置为从该终端接收该端到端会话的通过至少第二切片路由的后续数据。
13.一种包括记录在其上的计算机程序的非暂时性计算机可读记录介质，所述计算机程序包括指令，当所述指令由终端的处理器执行时，所述指令用于实现路由方法，用于路由终端与应用程序服务器之间通过第一网络切片初始化的端到端会话的数据的路由方法，该第一网络切片与通信基础设施的用于处理该数据的一组功能相对应：
其中所述指令将所述终端配置为：
从该应用程序服务器接收基于该端到端会话的至少一个通信参数确定的至少一个路由标识符，
基于所接收的至少一个标识符来配置会话信息，以及
向该应用程序服务器发射该端到端会话的通过与所配置的会话信息相对应的至少第二切片路由的后续数据。
14.一种包括记录在其上的计算机程序的非暂时性计算机可读记录介质，所述计算机程序包括指令，当所述指令由应用程序服务器的处理器执行时，所述指令用于实现确定方法，确定终端与应用程序服务器之间通过第一网络切片初始化的端到端会话的数据的至少一个路由标识符的确定方法，该第一网络切片与通信基础设施的用于处理该数据的一组功能相对应，
其中所述指令将所述应用程序服务器配置为：
基于该端到端会话的至少一个通信参数来确定至少一个路由标识符，
向该终端发射所确定的至少一个标识符，以及
从该终端接收该端到端会话的通过至少第二切片路由的后续数据。
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