CN112243243B - 网络切片实现方法、实体和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提出一种网络切片实现方法、实体和系统，涉及移动通信领域。通过网络切片配置的灵活下发和网络切片选择策略的灵活更新，可以为不确定目标用户提供临时网络切片服务，从而支持临时性应用，例如，为会议、演唱会等临时性活动中的不确定目标用户提供临时网络切片服务。

Description

网络切片实现方法、实体和系统
技术领域
本公开涉及移动通信领域，特别涉及一种网络切片实现方法、实体和系统。
背景技术
第五代(5G)通信系统引入了网络切片的概念。网络切片本质上是将现实存在的物理网络，在逻辑层面上划分为多个不同类型的虚拟网络。每个网络切片可以有不同的移动性、安全性、时延、可靠性，甚至是计费方式，可以更好地应对复杂多变的应用场景。
如果用户要接入网络切片，用户需要提前在UDM(Unified Data Management，统一数据管理)中签约网络切片，同时还要提前在PCF(Policy Control Function，策略控制功能)中确定URSP(UE Routing Selection Policy，用户设备路由选择策略)。URSP包含若干NSSP(Network Slice Selection Policy，网络切片选择策略)，每个NSSP就是一个应用与网络切片的对应关系。用户设备(User Equipment，UE)会根据URSP中的NSSP来为应用选择使用哪个网络切片。
发明内容
发明人发现，当前的网络切片机制需要用户提前签约，难以支持临时性应用。例如，会议、演唱会等临时性活动对应的网络切片时效性很短，活动结束后，网络切片就会被删除，当前的网络切片机制很难为不确定目标用户提前签约临时网络切片。
本公开实施例通过网络切片配置的灵活下发和网络切片选择策略的灵活更新，可以为不确定目标用户提供临时网络切片服务，从而支持临时性应用。
本公开的一些实施例提出一种网络切片实现方法，包括：
接入与移动性管理功能AMF实体接收网络侧设备配置的临时网络切片信息，包括临时网络切片匹配的应用信息；
AMF实体向会话管理功能SMF实体发送匹配临时网络切片的用户信息的订阅请求，其中携带临时网络切片信息，使得SMF实体根据临时网络切片信息获取匹配临时网络切片的用户信息；
AMF实体接收SMF实体返回的订阅响应，其中携带匹配临时网络切片的用户信息；
AMF实体向匹配临时网络切片的用户发起配置更新流程，以指示用户将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并增加表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略，以便用户将匹配的应用承载在临时网络切片上。
在一些实施例中，SMF实体根据临时网络切片信息获取匹配临时网络切片的用户信息包括：
SMF实体根据临时网络切片匹配的应用信息生成包检测规则，并下发给用户面功能UPF实体；
SMF实体接收UPF实体上报的匹配包检测规则的用户信息。
在一些实施例中，所述临时网络切片信息还包括：临时网络切片服务区域信息；
其中，SMF实体将包检测规则下发给临时网络切片服务区域内的UPF实体。
在一些实施例中，AMF实体向匹配临时网络切片的用户发起配置更新流程包括：
AMF实体向匹配临时网络切片的用户发起配置更新请求，其中携带包括临时网络切片标识信息的允许接入的网络切片标识信息，表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略，以及网络切片选择策略的增加标识；
在用户根据AMF实体的指示将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并在用户路由选择策略URSP中增加所述网络切片选择策略后，AMF实体接收用户返回的确认完成配置更新的配置更新响应。
在一些实施例中，临时网络切片匹配的应用信息包括目标IP地址、目标端口号、协议号；
或者，匹配临时网络切片的用户信息包括用户永久标识、用户IP地址中的至少一项。
本公开的一些实施例提出一种接入与移动性管理功能AMF实体，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行任一个实施例的网络切片实现方法。
本公开的一些实施例提出一种网络切片实现系统，包括：
任一个实施例的接入与移动性管理功能AMF实体；以及
会话管理功能SMF实体，被配置为响应AMF实体发送的订阅请求，根据临时网络切片匹配的应用信息生成包检测规则，并下发给用户面功能UPF实体，接收UPF实体上报的匹配包检测规则的用户信息，并通过订阅响应返回给AMF实体。
在一些实施例中，所述临时网络切片信息还包括：临时网络切片服务区域信息；
其中，SMF实体将包检测规则下发给临时网络切片服务区域内的UPF实体。
在一些实施例中，还包括：用户面功能UPF实体，被配置为接收SMF实体下发的包检测规则，基于包检测规则对数据包进行检测，将匹配包检测规则的用户信息上报给SMF实体。
在一些实施例中，还包括：用户设备，被配置为响应AMF实体发起的配置更新请求，其中携带包括临时网络切片标识信息的允许接入的网络切片标识信息，表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略，以及网络切片选择策略的增加标识，根据配置更新请求的指示，将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并在用户路由选择策略URSP中增加所述网络切片选择策略，向AMF实体返回确认完成配置更新的配置更新响应。
本公开的一些实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一个实施例的网络切片实现方法。
附图说明
下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。根据下面参照附图的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开网络切片实现方法一些实施例的流程示意图。
图2为本公开网络切片实现方法另一些实施例的流程示意图。
图3为本公开网络切片实现系统一些实施例的示意图。
图4为本公开AMF实体一些实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本公开网络切片实现方法一些实施例的流程示意图。如图1所示，该实施例的方法包括：
在步骤11，临时网络切片创建并配置。
网络侧设备创建临时网络切片，在临时网络切片服务区域内的接入与移动性管理功能(Access and Mobility Management Function，AMF)上配置临时网络切片信息，例如包括临时网络切片标识，临时网络切片服务区域，如跟踪区(Tracking Area，TAs)，临时网络切片匹配的应用信息，如三元组信息，即目标IP地址、目标端口号、协议号等。
在步骤12，AMF实体将临时网络切片信息下发给会话管理功能(SessionManagement Function，SMF)实体。
AMF实体将前述配置的临时网络切片信息通过匹配临时网络切片的用户信息的订阅请求下发给临时网络切片服务区域内的SMF实体。
在步骤13，SMF实体生成PDR(Packet Detection Rule，包检测规则)并下发给UPF(User plane function，用户面功能)实体执行。
SMF实体接收到AMF实体发送的临时网络切片信息，根据其中的临时网络切片匹配的应用信息生成包检测规则，然后下发给临时网络切片服务区域内的UPF实体。
在步骤14，UPF实体检测到匹配用户后上报SMF实体。
UPF实体收到SMF实体下发的包检测规则后，安装执行，按照包检测规则对数据包进行检测，以发现哪些用户匹配临时网络切片，并将匹配临时网络切片的用户信息上报SMF实体。
例如，包检测规则规定了目标IP地址、目标端口号、协议号，将符合这些信息的数据包中的用户信息，如用户永久标识(Subscription Permanent Identifier，SUPI)、用户IP地址等等，作为匹配临时网络切片的用户信息上报SMF实体。
在步骤15，SMF实体告知AMF实体匹配临时网络切片的用户信息。
SMF实体例如通过订阅响应告知AMF实体匹配临时网络切片的用户信息。
在步骤16，AMF实体发起配置更新流程。
AMF实体向匹配临时网络切片的用户发起配置更新请求，其中携带包括临时网络切片标识信息的允许接入的网络切片标识信息，即在更新的Allowed NSSAI中包含临时网络切片的S-NSSAI(Single Network Slice Selection Assistance Information，单一网络切片选择辅助信息)；表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略(Network Slice Selection Policy，NSSP)，即NSSP根据临时网络切片匹配的应用信息生成；以及，网络切片选择策略的增加标识，该增加标识表示该NSSP应增加到原URSP中，而不是替换原URSP中的NSSP。
在步骤17，用户设备UE更新Allowed NSSAI与URSP。
用户设备UE根据AMF实体的配置更新请求的指示，更新其存储的Allowed NSSAI与URSP，即UE用接收到的Allowed NSSAI替换原有的Allowed NSSAI，从而将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并把接收到的新增NSSP增加到原有的URSP中，然后向AMF实体返回确认完成配置更新的配置更新响应。
在步骤18，UE接入临时网络切片。
UE根据更新后的URSP，在临时网络切片中新创建协议数据单元PDU(ProtocolData Unit)会话，并将匹配的应用承载在临时网络切片上。
上述实施例，通过网络切片配置的灵活下发和网络切片选择策略的灵活更新，可以为不确定目标用户提供临时网络切片服务，从而支持临时性应用，例如，为会议、演唱会等临时性活动中的不确定目标用户提供临时网络切片服务。
图2为本公开网络切片实现方法另一些实施例的流程示意图。通过该实施例，某5G用户可以把匹配临时网络切片的应用迁移到临时网络切片。
如图2所示，该实施例的方法包括：
在步骤21，网络侧设备创建临时网络切片，并在临时网络切片服务区域内的AMF实体上进行配置，配置的临时网络切片信息包括临时网络切片标识，临时网络切片服务的跟踪区TAs，及该临时网络切片匹配的应用信息。
在步骤22，AMF实体向临时网络切片服务区域内的SMF实体发送用户信息的订阅请求，要求SMF实体告知匹配临时网络切片的用户信息，订阅请求中携带临时网络切片信息。
在步骤23，SMF实体根据收到的临时网络切片匹配的应用信息生成PDR。
在步骤24，SMF实体把PDR下发给临时网络切片服务区域内其所辖的UPF实体。
在步骤25，UPF实体安装收到的PDR，并应用该PDR开始对当前所有用户的所有业务进行包检测。
在步骤26，当UPF实体根据PDR检测到有用户匹配该PDR后，会把匹配PDR的用户信息(也即匹配临时网络切片的用户信息)上报给SMF实体，上报的信息可以包括SUPI，UE IP等。
在步骤27，SMF实体把匹配的用户信息携带在订阅响应中告知AMF实体。
在步骤28，AMF实体根据匹配的用户信息，对匹配用户发起配置更新请求，携带Allowed NSSAI、新增的NSSP与NSSP增加标识。其中Allowed NSSAI中除了用户之前获得的Allowed NSSAI外，还包含了临时网络切片的S-NSSAI；新增的NSSP则是AMF实体根据匹配临时网络切片的应用信息生成的；NSSP增加标识表示该NSSP策略应当新增到URSP中，而不是替代URSP中原有的NSSP规则。
在步骤29，匹配用户的用户设备UE1用收到的信息更新其存储的Allowed NSSAI与URSP。具体地，UE1用新收到的Allowed NSSAI替换其原有的Allowed NSSAI，把新收到的NSSP加入到其原有的URSP中。
在步骤210，UE1返回配置更新响应，确认完成配置更新。
在步骤211，UE1根据更新后的URSP，在临时网络切片中新创建PDU会话，并把匹配临时网络切片的应用承载到临时网络切片上。
通过该实施例，某5G用户可以把匹配临时网络切片的应用迁移到临时网络切片，可以为不确定目标用户提供临时网络切片服务，从而支持临时性应用，例如，为会议、演唱会等临时性活动中的不确定目标用户提供临时网络切片服务。
图3为本公开网络切片实现系统一些实施例的示意图。
如图3所示，该实施例的系统30包括：AMF实体31，可选地，还可以包括SMF实体32，UPF实体33，用户设备34等。
AMF实体31，接收网络侧设备配置的临时网络切片信息，包括临时网络切片匹配的应用信息；向SMF实体发送匹配临时网络切片的用户信息的订阅请求，其中携带临时网络切片信息，使得SMF实体根据临时网络切片信息获取匹配临时网络切片的用户信息；接收SMF实体返回的订阅响应，其中携带匹配临时网络切片的用户信息；向匹配临时网络切片的用户发起配置更新流程，以指示用户将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并增加表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略，以便用户将匹配的应用承载在临时网络切片上。
例如，AMF实体31向匹配临时网络切片的用户发起配置更新请求，其中携带包括临时网络切片标识信息的允许接入的网络切片标识信息，表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略，以及网络切片选择策略的增加标识；在用户根据AMF实体的指示将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并在用户路由选择策略URSP中增加所述网络切片选择策略后，AMF实体接收用户返回的确认完成配置更新的配置更新响应。
SMF实体32，被配置为响应AMF实体发送的订阅请求，根据临时网络切片匹配的应用信息生成包检测规则，并下发给用户面功能UPF实体，接收UPF实体上报的匹配包检测规则的用户信息，并通过订阅响应返回给AMF实体。
其中，临时网络切片信息还包括：临时网络切片服务区域信息；其中，SMF实体将包检测规则下发给临时网络切片服务区域内的UPF实体。
UPF实体33，被配置为接收SMF实体下发的包检测规则，基于包检测规则对数据包进行检测，将匹配包检测规则的用户信息上报给SMF实体。
用户设备34，被配置为响应AMF实体发起的配置更新请求，其中携带包括临时网络切片标识信息的允许接入的网络切片标识信息，表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略，以及网络切片选择策略的增加标识，根据配置更新请求的指示，将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并在用户路由选择策略URSP中增加所述网络切片选择策略，向AMF实体返回确认完成配置更新的配置更新响应。
图4为本公开AMF实体一些实施例的示意图。
如图4所示，该实施例的AMF实体31包括：
存储器41；以及
耦接至所述存储器的处理器42，被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行任一个实施例的网络切片实现方法。
其中，存储器41例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种网络切片实现方法，其特征在于，包括：
接入与移动性管理功能AMF实体接收网络侧设备配置的临时网络切片信息，包括临时网络切片匹配的应用信息；
AMF实体向会话管理功能SMF实体发送匹配临时网络切片的用户信息的订阅请求，其中携带临时网络切片信息，使得SMF实体根据临时网络切片信息获取匹配临时网络切片的用户信息；
AMF实体接收SMF实体返回的订阅响应，其中携带匹配临时网络切片的用户信息；
AMF实体向匹配临时网络切片的用户发起配置更新流程，以指示用户将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并增加表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略，以便用户将匹配的应用承载在临时网络切片上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，SMF实体根据临时网络切片信息获取匹配临时网络切片的用户信息包括：
SMF实体根据临时网络切片匹配的应用信息生成包检测规则，并下发给用户面功能UPF实体；
SMF实体接收UPF实体上报的匹配包检测规则的用户信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述临时网络切片信息还包括：临时网络切片服务区域信息；
其中，SMF实体将包检测规则下发给临时网络切片服务区域内的UPF实体。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，AMF实体向匹配临时网络切片的用户发起配置更新流程包括：
AMF实体向匹配临时网络切片的用户发起配置更新请求，其中携带包括临时网络切片标识信息的允许接入的网络切片标识信息，表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略，以及网络切片选择策略的增加标识；
在用户根据AMF实体的指示将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并在用户路由选择策略URSP中增加所述网络切片选择策略后，AMF实体接收用户返回的确认完成配置更新的配置更新响应。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
临时网络切片匹配的应用信息包括目标IP地址、目标端口号、协议号；
或者，匹配临时网络切片的用户信息包括用户永久标识、用户IP地址中的至少一项。
6.一种接入与移动性管理功能AMF实体，其特征在于，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行权利要求1、4、5中任一项所述的网络切片实现方法。
7.一种网络切片实现系统，其特征在于，包括：
权利要求6所述的接入与移动性管理功能AMF实体；以及
会话管理功能SMF实体，被配置为响应AMF实体发送的订阅请求，根据临时网络切片匹配的应用信息生成包检测规则，并下发给用户面功能UPF实体，接收UPF实体上报的匹配包检测规则的用户信息，并通过订阅响应返回给AMF实体。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述临时网络切片信息还包括：临时网络切片服务区域信息；
其中，SMF实体将包检测规则下发给临时网络切片服务区域内的UPF实体。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：
用户面功能UPF实体，被配置为接收SMF实体下发的包检测规则，基于包检测规则对数据包进行检测，将匹配包检测规则的用户信息上报给SMF实体。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：
用户设备，被配置为响应AMF实体发起的配置更新请求，其中携带包括临时网络切片标识信息的允许接入的网络切片标识信息，表征临时网络切片与其匹配应用的对应关系的网络切片选择策略，以及网络切片选择策略的增加标识，根据配置更新请求的指示，将临时网络切片更新为允许接入的网络切片，并在用户路由选择策略URSP中增加所述网络切片选择策略，向AMF实体返回确认完成配置更新的配置更新响应。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的网络切片实现方法。
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