CN112314003A - 包括多个网络切片的蜂窝电信网络 - Google Patents

包括多个网络切片的蜂窝电信网络 Download PDF

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CN112314003A CN201980040019.XA CN201980040019A CN112314003A CN 112314003 A CN112314003 A CN 112314003A CN 201980040019 A CN201980040019 A CN 201980040019A CN 112314003 A CN112314003 A CN 112314003A
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A·科斯顿-皮特里
M·奎瓦斯·拉米雷斯
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British Telecommunications PLC
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Abstract

本发明提供一种蜂窝电信网络中的方法和一种用于实现所述方法的设备，其中，一个或更多个网络节点被配置成实现多个网络切片，该方法包括以下步骤：标识指示针对用户设备UE接入服务提供商的服务的一个或更多个度量的网络要求的要求数据；标识第一网络切片和第二网络切片的网络切片能力数据，第一网络切片的网络切片能力数据指示第一网络切片的针对一个或更多个度量的能力，并且第二网络切片的网络切片能力数据指示第二网络切片的针对一个或更多个度量的能力；将要求数据与第一网络切片的网络切片能力数据和第二网络切片的网络切片能力数据中的至少一者进行比较；基于该比较确定UE应使用第一网络切片来接入服务；以及发起UE到第一网络切片的连接。

Description

包括多个网络切片的蜂窝电信网络
技术领域
本发明涉及蜂窝电信网络。
背景技术
传统的蜂窝电信网络使用执行特定任务的专用硬件组件。这使网络运营商可以对其基础设施进行精细控制，使得可以对该基础设施进行仔细地计划和部署。然而，这也是不灵活的，使得基础设施的所有部分必须为所有形式的服务(例如语音、文件传输、设备到设备通信)提供服务，而不是进行定制以向特定服务提供最佳配置。为了解决此问题，蜂窝网络引入了一种称为网络切片(network slicing)的技术。
网络切片允许通过在虚拟化硬件和/或定制物理硬件上部署网络功能来针对特定服务、终端用户或网络运营商优化联网基础设施。可以针对跨包括无线电接入网络、边缘网络和核心网络的蜂窝网络中的一个或更多个节点的一个或更多个网络功能来执行此操作。这样做，可以将逻辑网络功能的集合分组成网络切片，该网络切片利用蜂窝网络中的一个或更多个节点上的虚拟机和/或定制物理硬件。然后各个网络切片可以被配置(例如，通过配置网络切片的各个虚拟机)成使得针对特定用例对其进行优化。例如，可以在蜂窝网络中的一个或更多个节点上配置用于自主驾驶车辆应用的第一网络切片，以提供超高可靠性和超低延迟时间的服务，并且还可以通过其它虚拟机在相同节点上运行针对其它应用配置的其它网络切片。
在支持网络切片的蜂窝网络中，网络预先配备有多个网络切片，并且各个设备(包括各个用户设备，UE)可以预先配置有针对多个网络切片中的各个网络切片的切片标识符。当UE接入特定服务时，UE基于切片标识符到服务类型(例如，视频点播、文件传输、VoIP等)的预先配置的映射附接到适当的网络切片。然而，该解决方案是不灵活的，因为蜂窝网络中的所有设备都必须根据网络切片的任何变化(例如，添加新的网络切片)进行更新，并且该解决方案不能很好地扩展。
因此，期望缓解以上问题中的一些或全部。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种蜂窝电信网络中的方法，其中，一个或更多个网络节点被配置成实现多个网络切片，该方法包括以下步骤：标识第一网络切片的网络切片能力数据，第一网络切片的网络切片能力数据指示第一网络切片的针对一个或更多个度量的能力；将第一网络切片的网络切片能力数据发送到服务提供商；从服务提供商接收准许使用第一网络切片接入服务的版本的消息；以及发起UE到第一网络切片的连接以接入服务的版本。
第一网络切片和第二网络切片的网络切片能力数据可以指示第一网络切片是比第二网络切片高优先级的网络切片，并且比较步骤可以将要求数据与第一网络切片的网络切片能力数据进行比较。
比较步骤可以指示要求数据与第一网络切片的能力数据之间的第一匹配值以及要求数据与第二网络切片的能力数据之间的第二匹配值，并且该确定可以是基于第一匹配值和第二匹配值的。
要求数据还可以指示度量或各个度量的权重值，并且第一匹配值和第二匹配值还可以基于所述权重值。
该方法还可以包括以下步骤：UE将针对要求数据的请求消息发送到服务提供商；以及服务提供商利用要求数据来响应来自UE的请求消息。
蜂窝电信网络可以包括网络切片管理器，该方法还包括以下步骤：UE将针对网络切片能力数据的请求消息发送到网络切片管理器，该请求消息标识服务的属性。
服务的属性可以是服务类型，并且该方法还可以包括以下步骤：网络切片管理器基于服务类型标识第一网络切片和第二网络切片的网络切片能力数据；以及网络切片管理器利用第一网络切片和第二网络切片的网络切片能力数据来响应来自UE的请求消息，其中，UE基于第一网络切片和第二网络切片中的至少一个网络切片的网络切片能力数据执行比较和确定步骤。
服务的属性可以是要求数据，并且该方法还可以包括以下步骤：网络切片管理器将要求数据与第一网络切片的网络切片能力数据和第二网络切片的网络切片能力数据中的至少一者进行比较；网络切片管理器基于该比较确定UE应该使用第一网络切片来接入服务；以及网络管理器利用第一网络切片的标识符来响应请求消息。
一个实施方式提供了一种蜂窝电信网络中的方法，其中，一个或更多个网络节点被配置成实现多个网络切片，该方法包括以下步骤：标识指示针对用户设备(UE)接入服务提供商的服务的一个或更多个度量的网络要求的要求数据；标识第一网络切片和第二网络切片的网络切片能力数据，第一网络切片的网络切片能力数据指示第一网络切片的针对一个或更多个度量的能力，并且第二网络切片的网络切片能力数据指示第二网络切片的针对一个或更多个度量的能力；将要求数据与第一网络切片的网络切片能力数据和第二网络切片的网络切片能力数据中的至少一者进行比较；将第一网络切片的网络切片能力数据发送到服务提供商；接收指示针对UE接入服务提供商的服务的一个或更多个度量的新网络要求的新要求数据；以及发起UE到第一网络切片的连接。
根据本发明的第二方面，提供了一种包括指令的计算机程序产品，当该程序由计算机执行时，使计算机执行本发明的第一方面的方法。该计算机程序可以存储在计算机可读数据载体上。
根据本发明的第三方面，供了一种用于蜂窝电信网络的设备，该蜂窝电信网络具有被配置成实现多个网络切片的一个或更多个网络节点，该设备包括收发器、存储器和处理器，收发器、存储器和处理器被适配成协作以执行以下步骤：标识第一网络切片的网络切片能力数据，第一网络切片的网络切片能力数据指示第一网络切片的针对一个或更多个度量的能力；将第一网络切片的网络切片能力数据发送到服务提供商；从服务提供商接收准许使用第一网络切片接入服务的版本的消息；以及发起UE到第一网络切片的连接以接入服务的版本。
一个实施方式提供了一种用于蜂窝电信网络的设备，该蜂窝电信网络具有被配置成实现多个网络切片的一个或更多个网络节点，该设备包括收发器、存储器和处理器，收发器、存储器和处理器被适配成协作以执行以下步骤：标识指示针对用户设备(UE)接入服务提供商的服务的一个或更多个度量的网络要求的要求数据；标识第一网络切片和第二网络切片的网络切片能力数据，第一网络切片的网络切片能力数据指示第一网络切片的针对一个或更多个度量的能力，并且第二网络切片的网络切片能力数据指示第二网络切片的针对一个或更多个度量的能力；将要求数据与第一网络切片的网络切片能力数据和第二网络切片的网络切片能力数据中的至少一者进行比较；将第一网络切片的网络切片能力数据发送到服务提供商；接收指示针对UE接入服务提供商的服务的一个或更多个度量的新网络要求的新要求数据；以及发起UE到第一网络切片的连接。
第一网络切片和第二网络切片的网络切片能力数据可以指示第一网络切片是比第二网络切片高优先级的网络切片，并且比较步骤可以将要求数据与第一网络切片的网络切片能力数据进行比较。
比较步骤可以指示要求数据与第一网络切片的能力数据之间的第一匹配值以及要求数据与第二网络切片的能力数据之间的第二匹配值，并且该确定可以是基于第一匹配值和第二匹配值的。
要求数据还可以指示度量或各个度量的权重值，并且第一匹配值和第二匹配值还可以基于所述权重值。
该设备还可以被适配成：将针对要求数据的请求消息发送到服务提供商；以及服务提供商利用要求数据来响应该请求消息。
该设备可以是用户设备(UE)。
该设备可以是系统的一部分，其中，该系统还包括网络切片管理器，该网络切片管理器具有收发器、存储器和处理器，该收发器、存储器和处理器被适配成协作以执行以下步骤：从UE接收针对网络切片能力数据的请求消息，该请求消息标识服务的属性。
服务的属性可以是服务类型，并且该网络切片管理器还可以被适配成实现以下步骤：网络切片管理器基于服务类型标识第一网络切片和第二网络切片的网络切片能力数据；以及网络切片管理器利用第一网络切片和第二网络切片的网络切片能力数据来响应来自UE的请求消息，其中，UE基于第一网络切片和第二网络切片中的至少一个网络切片的网络切片能力数据执行比较和确定步骤。
服务的属性可以是要求数据，并且网络切片管理器还可以被适配成实现以下步骤：网络切片管理器将要求数据与第一网络切片的网络切片能力数据和第二网络切片的网络切片能力数据中的至少一者进行比较；网络切片管理器基于该比较确定UE应该使用第一网络切片来接入服务；以及网络管理器利用第一网络切片的标识符来响应请求消息。
根据本发明的第四方面，提供了一种通过蜂窝电信网络提供服务的方法，该蜂窝电信网络具有被配置成实现多个网络切片的一个或更多个网络节点，该方法包括以下步骤：指定要求简档，该要求简档包括针对UE接入服务提供商的服务的版本的一个或更多个度量的网络要求；接收第一网络切片的网络切片能力数据，第一网络切片的网络切片能力数据指示第一网络切片的针对一个或更多个度量的能力；将第一网络切片的网络切片能力数据与要求简档进行比较；以及将准许使用第一网络切片接入服务的版本的消息发送到UE。
在接收到第一网络切片的网络切片能力数据之后，该方法还可以包括以下步骤：基于第一网络切片的网络能力数据来修改针对要求简档的一个或更多个度量的网络要求。
要求简档可以是多个要求简档中的第一要求简档，其中，多个要求简档中的各个要求简档可以指定针对UE接入服务提供商的服务的特定版本的一个或更多个度量的网络要求，并且该方法还可以包括以下步骤：将第一网络切片的网络切片能力数据与多个要求简档进行比较；标识第一要求简档满足第一网络切片能力数据；其中，发送到UE的消息标识与第一要求简档相关联的服务的版本。
该方法还可以包括以下步骤：接收第二网络切片的网络切片能力数据，第二网络切片的网络切片能力数据指示第二网络切片的针对一个或更多个度量的能力；将第一网络切片和第二网络切片二者的网络切片能力数据与多个要求简档进行比较，以便确定满足第一网络切片的能力数据的第一要求简档；以及将标识与第一要求简档和第一网络切片相关联的服务的版本的消息发送到UE。
附图说明
为了更好地理解本发明，现在将参照附图通过仅以示例的方式来描述本发明的实施方式，其中：
图1是本发明的蜂窝电信网络的实施方式的示意图；
图2是在图1的网络中的多个节点上运行的几个网络切片的表示；
图3是图1的网络的网络切片管理器的示意图；
图4是图1的服务提供商网络元件的示意图；
图5是本发明的方法的第一实施方式的流程图；以及
图6是本发明的方法的第二实施方式的流程图。
具体实施方式
现在将参照图1至图4描述蜂窝电信网络1的实施方式。蜂窝电信网络1包括：第一用户设备(UE)10；第一基站30；接入和移动性管理功能(AMF)40，用于对连接至第一基站30的任何UE的接入管理和移动性管理；用户面功能(UPF)50，用于在连接至第一基站30的任何UE与数据分组网络(诸如，互联网100)之间进行用户数据分组的路由和转发；以及会话管理功能(SMF)60，用于管理UE会话和策略执行。多个其它网络节点(N1…Nn)还被示出为形成蜂窝电信网络的一部分(其可能包括例如认证服务器功能(ASF)、非结构化数据存储网络功能(UDSF)等)。
在该实施方式中，蜂窝电信网络1还包括网络切片管理器150，在阅读以下描述后，该网络切片管理器150的目的将变得清楚。图1还例示了服务提供商网络元件110，蜂窝电信网络1的任何节点都可以经由互联网100与服务提供商网络元件110通信。同样，在阅读以下描述后，服务提供商网络元件110的目的将变得清楚。
蜂窝通信网络1被配置成实现网络切片。因此，第一基站30、AMF 40、UPF 50、SMF60(或网络1中的任何其它节点)中的一者或更多者可以实现网络功能虚拟化(NFV)架构，使得可以在这些网络元件中的一个或更多个网络元件上建立虚拟机和/或包括用于特定网络切片的专用物理硬件。然后，可以通过合适的配置将这些虚拟机和/或专用物理硬件定制用于特定的用例(诸如用于特定服务或特定网络运营商)。因此，可以将网络切片建立成蜂窝电信网络1的包括用于服务特定用例的所有必需资源(组合在一起作为逻辑网络)的一部分。以这种方式，多个移动网络运营商可以通过建立与任何其它网络切片隔离的它们自己的网络切片来共享相同的物理基础设施。
图2中示出了用于例示这些网络切片的蜂窝电信网络1的另一表示。由于网络切片可以在通用计算硬件(而不是现有技术的专用基础设施)上运行，因此示出了具有用于在NFV架构上实现一个或更多个虚拟机的通用计算硬件的多个节点。因此，这些节点可以通过这些虚拟机中的任何一个虚拟机上的软件定义网络(SDN)环境来实现蜂窝电信网络1的第一基站30、AMF 40、UPF 50、SMF 60(或任何其它节点)中的一者或更多者的功能。图2还例示了跨这些网络节点中的多个节点建立的第一网络切片、第二网络切片和第三网络切片，其中，各个网络切片包括在各个相应的网络节点上建立的多个虚拟机。在该实施方式中，第一网络切片是第一网络运营商的基础网络切片，第二网络切片是第二网络运营商的基础网络切片，并且第三网络切片是第一网络运营商的并且针对特定服务进行了优化。对于第一网络运营商和第二网络运营商存在许多其它网络切片(未示出)。
图2还例示了与网络切片管理器150通信的各个节点，网络切片管理器150在图3中被更详细地示出为具有都经由总线157连接的第一通信接口151(用于与蜂窝电信网络1的任何其它网络节点通信)、处理器153和存储器155。在该实施方式中，存储器155存储网络切片能力数据库，该网络切片能力数据库包括蜂窝电信网络1中的各个网络切片的能力简档。在该示例中，能力简档包括拥有网络切片的网络运营商(例如，PLMN)的标识符、最小带宽(Cb)、平均延迟(Cl)、最大抖动(Cj)、最大丢包率(Cpl)和优先级值。下表1例示了存储在存储器155中的数据。
Figure BDA0002836342110000071
表1：表例示了多个网络切片的能力数据
网络切片管理器150接收有关蜂窝电信网络1中所有网络切片(包括不同网络运营商的网络切片)的信息。网络切片管理器150因此可以被认为是用于存储网络切片信息的集中式实体。在该实施方式中，网络切片管理器150将基站可以接入的所有网络切片的能力数据(例如，基于利用该基站的一个或多个网络运营商)发送到网络中的各个基站。因此，在第一基站30仅第一网络运营商(P1)的该示例中，网络切片管理器150将第一网络切片和第二网络切片(S1、S2)的能力数据发送到第一基站30。该数据可以定期地被推送到第一基站30，或者被第一基站30定期地请求。
回到图1，蜂窝电信网络1还包括服务提供商网络元件110，蜂窝电信网络1的各个元件(例如，第一UE 10)可以经由互联网100与服务提供商网络元件110通信。在该实施方式中，服务提供商网络元件110提供虚拟现实(VR)服务。在图4中更详细地示出了服务提供商网络元件110，图4例示了都经由总线119连接的第一通信接口111、处理器113、内容存储部115和存储器117。内容存储部115存储可以由UE请求并作为响应经由第一通信接口111传递的一个或更多个内容项(例如，不同的VR体验)。存储器117存储内容要求简档数据库，该内容要求简档数据库包括针对内容存储部115中各个内容项的要求简档，例如针对带宽(Tb)、延迟(Tl)、抖动(Tj)和丢包率(Tpl)的阈值。这些阈值可以由服务提供商设置，以指示服务提供商网络元件110与另一实体(例如，第一UE 10)之间的连接的最低要求，以使另一实体能够以令人满意的服务质量(QoS)接收内容项。内容存储部115可以存储相同内容的多个版本(其中，各个内容项表示相同内容，但是处于特定的质量水平)，并且内容需求简档可以为各个版本标识不同要求。相同内容的这些不同版本可以由相同的内容标识符但是不同的版本标识符来标识。
在增强中，内容要求简档还可以标识各个要求的权重，诸如带宽(Wb)、延迟(Wl)、抖动(Wj)和丢包率(Wpl)的权重值。在阅读以下描述后，这些权重的相关性将变得清楚。下表2例示了存储在存储器117中的数据。
Figure BDA0002836342110000081
表2：表例示了多个内容项的多个要求简档
现在将参照图5描述本发明的方法的第一实施方式。在该方法的第一步骤(S1)中，第一UE 10经由第一基站30建立与蜂窝电信网络1的初始连接。在网络1包括作为第一网络运营商的基础网络切片的第一网络切片的该实施方式中，该初始连接在第一网络切片上建立。一旦第一UE 10经由该第一网络切片被连接，第一UE 10就可以与蜂窝电信网络1中与第一网络切片相关联的任何节点(诸如，网络切片管理器150)通信，并且还可以经由互联网100与外部实体(诸如，服务提供商网络元件110)通信。
在步骤S3中，操作第一UE 10的用户经由第一网络切片及其与互联网100的连接来接入由服务提供商网络元件110提供的服务。在该实施方式中，服务向用户提供用户接口(UI)，用户可以经由该用户接口从内容存储部115中的所有内容项选择一内容项。响应于用户对特定内容项的选择，第一UE 10准备标识该特定内容项的请求消息并将该请求消息发送到服务提供商网络元件110(该请求消息经由第一网络切片发送)。如上所述，内容存储部115可以存储相同内容的多个版本，但是各个版本具有不同的质量水平。因此，由用户标识的内容项是针对所选择的内容的特定版本(例如，超高清(UHD)内容的版本)，并且请求消息既包括内容标识符(C1)又包括版本标识符(V1)。
服务提供商网络元件110接收该请求消息，并且在步骤S5中，识别并检索请求中的内容标识符和版本标识符的要求简档。在步骤S7中，准备响应消息，该响应消息包括要求简档的各个阈值(Tb 1.1、Tl 1.1、Tj 1.1、Tpl 1.1)和权重(Wb 1.1、Wl 1.1、Wj 1.1、Wpl 1.1)，并经由第一网络切片将响应消息发送到第一UE 10。第一UE 10将针对特定内容项的要求简档存储在存储器中。
在步骤S8中，第一基站30(经由系统信息块(SIB)消息)广播第一UE 10可以接入的所有网络切片(S1、S2)的能力数据。先前从网络切片管理器150发送到第一基站30的该数据包括各个网络切片的最小带宽(Cb 1、Cb 2)、各个网络切片的最大延迟(Cl 1、Cl 2)、各个网络切片的最大抖动(Cj 1、Cj 2)、各个网络切片的最大丢包率(Cpl 1、Cpl 2)和各个网络切片的优先级值(1、2)。
在步骤S9中，第一UE 10执行所标识的内容/版本对的要求简档(从服务提供商发送到第一UE 10)与能力数据(从切片管理器150发送到第一UE)之间的匹配功能，以从可用网络切片识别出优选网络切片。在该实施方式中，使用以下逻辑来实现匹配功能。在第一子步骤中，第一UE 10(基于优先级值)识别出具有最高优先级的网络切片，在该示例中，该具有最高优先级的网络切片是具有优先级值1的第一网络切片S1。然后，第一UE 10确定S1的平均延迟能力是否小于要求简档的平均延迟要求。如果是，则在第二子步骤中，第一UE 10确定S1的最大抖动能力是否小于要求简档的最大抖动要求。如果是，则在第三子步骤中，第一UE 10确定S1的最小带宽能力是否大于要求简档的最小带宽要求。如果是，则在第四子步骤中，第一UE 10确定S1的最大丢包率能力是否小于要求简档的最大丢包率要求。如果第一子步骤至第四子步骤的所有这些确定都是肯定的，则选择网络切片S1。如果第一子步骤至第四子步骤的这些确定中的任何一个是否定的，则拒绝网络切片S1。在拒绝之后，第一UE 10基于优先级值识别出下一网络切片(即，S2)，并执行相同的四个子步骤。执行该迭代过程，直到第一UE 10选择出满足要求简档的所有要求的最高优先级网络切片为止，此后该最高优先级网络切片将用于接入和消费来自服务提供商的内容(如下所述)。如果所有网络切片都不能满足要求简档的要求，则第一UE 10选择基础网络切片来接入和消费来自服务提供商的内容。
在步骤S11中，第一UE 10向蜂窝电信网络1发送包括网络运营商标识符(P1)和所选择的网络切片的切片标识符(S1)的附接请求消息，以接入和消费来自服务提供商的内容。作为响应，在步骤S13中，网络1接受请求，并且第一UE 10经由所选择的网络切片建立与网络的第二连接。在步骤S15中，第一UE 10经由所选择的网络切片向服务提供商网络元件110发送针对内容项的请求消息。在步骤S17中，服务提供商网络元件110通过将内容项发送到第一UE 10来进行响应，该内容项将再次经由所选择的网络切片被发送。
因此，以上实施方式为第一UE 10提供了一种机制，以对当前可用的网络切片的能力(如由网络建议的)与服务的当前要求(如由服务提供商建议的)进行识别和匹配。这种机制准许基于最新数据来评估各个切片的能力与服务的要求，而不是对其中一者或两者基于静态的预配置数据来进行评估。
在以上实施方式中，使用匹配功能以优先级顺序评估各个可用网络切片。然而，这不是必需的，并且可以使用其它方法来评估最合适的网络切片。例如，可以计算各个度量的能力值与要求值之间的差，并且可以使用所有这些变化量的总和来确定网络切片的网络切片合格值。然后可以选择具有最大合格值的网络切片来接入和消费来自服务提供商的内容。此外，可以将权重值(存储在网络切片管理器150中并经由第一基站30发送到第一UE10)应用于各个变化量，以修改各个度量对网络切片合格值的影响。
现在将参照图6来描述本发明的方法的第二实施方式。该第二实施方式利用第一实施方式的步骤S1至S8，使得第一UE 10从网络切片管理器150接收各个可用网络切片的能力数据，并且还从服务提供商网络元件110接收针对所请求的服务的要求简档。在步骤S18中，第一UE 10执行这些能力与要求之间的匹配功能，并且确定在来自网络切片管理器150的响应消息中标识的网络切片中没有一个网络切片满足要求。代替实现上面概述的解决方案(例如，使用基础网络切片或基于合格算法来找到最佳匹配)，第一UE 10在步骤S19中将网络切片的能力数据发送到服务提供商网络元件110。在该实施方式中，第一UE 10将(基于网络切片的优先级值的)前5个最高优先级网络切片的能力数据发送到服务提供商网络元件110。然而，本领域技术人员将理解，这不是必需的，并且第一UE 10可以发送所有网络切片或使用另选限制(例如，基于参数范围)的一组网络切片的数据。
作为响应，在步骤S21中，服务提供商网络元件110基于从第一UE 10接收到的能力数据，识别针对内容的新要求简档。在该第二实施方式中，服务提供商网络元件110通过识别同一内容的具有满足网络切片中的至少一个网络切片的能力数据的对应要求简档的另一版本来标识该新要求简档。例如，服务提供商网络元件110可以识别相同VR内容的高清(HD)版本，并且确定网络切片中的至少一个网络切片的能力数据是否满足该版本的要求简档。如果是，则选择该版本。如果否，则服务提供商网络元件110可以识别同一内容的标清(SD)版本，并且确定网络切片中的至少一个网络切片的能力数据是否满足该版本的要求简档。该过程迭代地重复，直到服务提供商网络元件110识别出与至少一个网络切片的能力数据匹配的内容的最高质量版本或者服务提供商网络元件110识别出内容的最低质量版本为止。在步骤S23中，服务提供商网络元件110向第一UE 10发送消息，该消息包括所识别的内容/版本对的内容标识符、版本标识符和网络切片标识符以及具有满足内容/版本对的要求简档的能力数据的最高优先级网络切片。
在步骤S25中，第一UE 10向蜂窝电信网络1发送包括网络运营商标识符和所选择的网络切片的切片标识符的附接请求消息，以接入和消费来自服务提供商的内容。作为响应，在步骤S27中，网络1接受请求，并且第一UE 10经由所选择的网络切片建立与网络的第二连接。在步骤S29中，第一UE 10经由所选择的网络切片向服务提供商网络元件110发送针对内容项的请求消息。在步骤S31中，服务提供商网络元件110通过将内容项发送到第一UE10来进行响应，该内容项将再次经由所识别的所选择的切片被发送。
在以上实施方式中，网络切片管理器150向各个基站发送基站可以使用的各个网络切片的标识符以及这些网络切片中的各个网络切片的能力数据。然后，基站广播这些切片标识符和能力数据，使得所有UE可以接收它。然而，这不是必需的。在另选实现方式中，网络切片管理器150不将该数据发送到基站。相反，UE、基站和网络切片管理器可以协作，使得可以将请求消息从UE发送到网络切片管理器，以获取关于所有可用网络切片的信息(例如，在UE识别新服务时)，并且网络切片管理器可以利用可用网络切片的标识符和能力数据进行响应(例如，基于该UE的网络运营商)。在该另选实现方式中，从UE发送到网络切片管理器的请求消息可以包括关于服务的信息(例如，通过识别服务类型)，并且网络切片管理器150然后可以仅返回相关网络切片(例如针对特定服务定制的网络切片)的标识符和能力数据。此外，从UE发送到网络切片管理器的请求消息可以包括该服务的要求简档，并且网络切片管理器150然后可以执行网络切片匹配功能以识别UE应当使用以接入服务的网络切片。因此，可以在UE或网络中实现匹配功能。
本发明的实施方式也可以在漫游场景中实现。也就是说，当UE连接到访问的网络的基站并发现新服务时，UE可以向访问的网络的网络切片管理器发送包括关于服务的信息的请求消息(例如，通过识别服务类型或包括要求简档)。然后，访问的网络的网络切片管理器可以将该请求转发到本地网络中的网络切片管理器，然后该本地网络可以识别用于该服务的一个或更多个网络切片，所述一个或更多个网络切片也可以经由本地网络与访问的网络之间的漫游协定用于访问网络中的UE。
在以上实施方式中，服务提供商具有多个要求简档，并且服务提供商将响应于来自UE的请求而选择这些要求简档中的一个。然而，这不是必需的，并且服务提供商可以具有单个要求简档。但是，如果在网络切片的能力数据与该要求简档之间没有找到合适的匹配，则有可能会对该要求简档进行修改(以与上述第二实施方式类似的方式)。此外，服务提供商向终端用户提供VR应用也不是必需的。服务提供商可以使用蜂窝网络提供任何形式的服务，并且对应的要求简档可以被适配成匹配该服务。
图2和上面的相关描述例示了如何在被配置用于网络切片的任何联网节点上执行本发明(无论协议如何)。如上所述，这些联网节点可以在通用计算硬件(而不是现有技术中定制的物理硬件)上实现。该通用计算硬件可以包括例如在通信上连接至存储部的中央处理器单元(CPU)和经由数据总线的输入/输出(I/O)接口。存储部可以是任何读/写存储设备，诸如随机存取存储器(RAM)或非易失性存储设备。非易失性存储设备的示例包括磁盘或磁带存储设备。I/O接口是设备的接口，用于输入或输出数据，或者用于输入和输出数据二者。在该实施方式中，I/O设备是网络连接(用于例如连接到蜂窝网络中的任何其它节点)，但是也可以包括键盘、鼠标或显示器(诸如监视器)。CPU、存储部、I/O接口和数据总线协作以定义SDN操作环境，在该SDN操作环境中，可以将联网节点的任何网络功能(例如UPF、AMF、SMF等)实现成软件。以这种方式，计算硬件可以被配置成通过使用对应的软件来作为联网节点中的任何一个联网节点来进行操作。此外，计算硬件被配置成实现NFV架构，使得其可以实现多个虚拟机，其中，各个虚拟机可以提供不同的SDN操作环境，以实现针对特定用例(例如，特定网络运营商、特定服务、特定用户等)优化的特定联网功能。
就所描述的本发明的实施方式而言，至少部分地可以使用软件控制的可编程处理装置(诸如，微处理器、数字信号处理器或其它处理装置、数据处理设备或系统)来实现，可以理解的是，用于配置可编程装置的计算机程序、实现前述方法的设备或系统被设想成本发明的方面。例如，计算机程序可以被实施成源代码或经过编译以在处理装置、设备或系统上实现，或者可以被实施成目标代码。
适当地，计算机程序以机器或装置可读形式存储在载体介质上，例如存储在固态存储器、诸如磁盘或磁带的磁存储器、诸如光盘或数字通用磁盘的光或磁光可读存储器等，并且处理装置利用该程序或其一部分以配置其用于操作。可以从实施在诸如电子信号、射频载波或光载波的通信介质中的远程源供应计算机程序。这种载体介质也被设想成本发明的方面。
本领域技术人员将理解，尽管已经相对于上述示例实施方式描述了本发明，但是本发明不限于此，并且存在落入本发明的范围内的许多可能的变化和修改。
本发明的范围包括本文公开的任何新颖特征或特征的组合。申请人在此通知，在本申请或由此得出的任何此类进一步申请的起诉期间，可以对这些特征或特征的组合提出新的权利要求。尤其是，参照所附权利要求，可以将从属权利要求中的特征与独立权利要求中的特征组合，并且可以以任何适当的方式而不是仅以权利要求中列举的特定组合来对来自各独立权利要求中的特征进行组合。

Claims (23)

1.一种蜂窝电信网络中的方法，在所述蜂窝电信网络中，一个或更多个网络节点被配置成实现多个网络切片，所述方法包括以下步骤：
标识第一网络切片的网络切片能力数据，所述第一网络切片的所述网络切片能力数据指示所述第一网络切片的针对一个或更多个度量的能力；
将所述第一网络切片的所述网络切片能力数据发送到服务提供商；
从所述服务提供商接收准许使用所述第一网络切片接入服务的版本的消息；以及
发起UE到所述第一网络切片的连接以接入所述服务的所述版本。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
标识要求数据，所述要求数据指示针对用户设备UE接入所述服务提供商的所述服务的所述一个或更多个度量的网络要求；
标识第二网络切片的网络切片能力数据，所述第二网络切片的网络切片能力数据指示所述第二网络切片的针对所述一个或更多个度量的能力；以及
将所述要求数据与所述第一网络切片的网络切片能力数据和所述第二网络切片的网络切片能力数据中的至少一者进行比较。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一网络切片的网络切片能力数据和所述第二网络切片的网络切片能力数据指示所述第一网络切片是与所述第二网络切片相比具有更高优先级的网络切片，并且所述比较步骤首先将所述要求数据与所述第一网络切片的网络切片能力数据进行比较。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述比较步骤指示所述要求数据与所述第一网络切片的能力数据之间的第一匹配值以及所述要求数据与所述第二网络切片的能力数据之间的第二匹配值，并且该确定是基于所述第一匹配值和所述第二匹配值的。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述要求数据还指示针对所述度量或各个度量的权重值，并且所述第一匹配值和所述第二匹配值还基于所述权重值。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
所述UE将针对所述要求数据的请求消息发送到所述服务提供商；以及
所述服务提供商利用所述要求数据来响应来自所述UE的所述请求消息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述蜂窝电信网络包括网络切片管理器，所述方法还包括以下步骤：
所述UE将针对所述网络切片能力数据的请求消息发送到所述网络切片管理器，所述请求消息标识所述服务的属性。
8.根据权利要求7从属于权利要求2至6中任一项时所述的方法，其中，所述服务的所述属性是服务类型，并且所述方法还包括以下步骤：
所述网络切片管理器基于所述服务类型来标识所述第一网络切片的网络切片能力数据和所述第二网络切片的网络切片能力数据；以及
所述网络切片管理器将响应消息发送到所述UE，所述响应消息包括所述第一网络切片的网络切片能力数据和所述第二网络切片的网络切片能力数据，其中，所述UE基于所述第一网络切片和所述第二网络切片中的至少一个网络切片的所述网络切片能力数据执行所述比较步骤和确定步骤。
9.根据权利要求7从属于权利要求2至6中任一项时所述的方法，其中，所述服务的所述属性是所述要求数据，并且所述方法还包括以下步骤：
所述网络切片管理器将所述要求数据与所述第一网络切片的网络切片能力数据和所述第二网络切片的网络切片能力数据中的至少一者进行比较；
所述网络切片管理器基于所述比较来确定所述UE应该使用所述第一网络切片来接入所述服务；以及
所述网络管理器将响应消息发送到所述UE，所述响应消息包括所述第一网络切片的标识符。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述服务提供商包括要求简档，所述要求简档指定针对所述UE接入所述服务提供商的所述服务的版本的所述一个或更多个度量的网络要求，并且所述服务提供商被配置成基于所述第一网络切片的网络能力数据来修改针对所述一个或更多个度量的所述网络要求。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
将所述第二网络切片的网络切片能力数据发送到所述服务提供商。
12.根据权利要求1至7中任一项或权利要求11所述的方法，其中，所述服务提供商包括多个要求简档，其中，所述多个要求简档中的各个要求简档指定针对所述UE接入所述服务提供商的所述服务的特定版本的所述一个或更多个度量的网络要求，并且所述服务提供商被配置成：
将所述第一网络切片的网络切片能力数据与所述多个要求简档进行比较，以标识满足所述第一网络切片的能力数据的第一要求简档；并且
将消息发送到所述UE，所述消息标识所述服务的与所述第一要求简档相关联的版本。
13.根据权利要求12从属于权利要求11时所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
将所述第一网络切片的网络切片能力数据和所述第二网络切片的所述网络切片能力数据与所述多个要求简档进行比较，以标识满足所述第一网络切片的能力数据的所述第一要求简档；以及
将消息发送到所述UE，所述消息标识所述服务的与所述第一要求简档和所述第一网络切片相关联的版本。
14.一种包括指令的计算机程序产品，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行前述权利要求中任一项所述的方法。
15.一种计算机可读数据载体，所述计算机可读数据载体上存储有权利要求14所述的计算机程序。
16.一种用于蜂窝电信网络的设备，所述蜂窝电信网络具有被配置成实现多个网络切片的一个或更多个网络节点，所述设备包括收发器、存储器和处理器，所述收发器、所述存储器和所述处理器被适配成进行协作以执行权利要求1至6中任一项所述的步骤。
17.根据权利要求16所述的设备，所述设备是用户设备UE。
18.一种包括权利要求16或权利要求17所述的设备的系统，所述系统还包括网络切片管理器，所述网络切片管理器具有收发器、存储器和处理器，所述收发器、所述存储器和所述处理器被适配成进行协作以执行权利要求8或权利要求9所述的步骤。
19.根据权利要求16或权利要求17所述的系统，该系统还包括服务提供商，所述服务提供商具有收发器、存储器和处理器，所述收发器、所述存储器和所述处理器被适配成进行协作以执行权利要求10、12或13中任一项所述的步骤。
20.一种通过蜂窝电信网络提供服务的方法，所述蜂窝电信网络具有被配置成实现多个网络切片的一个或更多个网络节点，所述方法包括以下步骤：
指定要求简档，所述要求简档包括针对UE接入服务提供商的服务的版本的一个或更多个度量的网络要求；
接收第一网络切片的网络切片能力数据，所述第一网络切片的所述网络切片能力数据指示所述第一网络切片的针对一个或更多个度量的能力；
将所述第一网络切片的所述网络切片能力数据与所述要求简档进行比较；以及
将准许使用所述第一网络切片接入所述服务的所述版本的消息发送到所述UE。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：在接收到所述第一网络切片的所述网络切片能力数据之后，基于所述第一网络切片的所述网络能力数据来修改针对所述要求简档的所述一个或更多个度量的所述网络要求。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述要求简档是多个要求简档中的第一要求简档，其中，所述多个要求简档中的各个要求简档指定针对所述UE接入所述服务提供商的所述服务的特定版本的所述一个或更多个度量的网络要求，并且所述方法还包括以下步骤：
将所述第一网络切片的所述网络切片能力数据与所述多个要求简档进行比较；
标识所述第一要求简档满足所述第一网络切片的能力数据；其中，发送到所述UE的消息标识了所述服务的与所述第一要求简档相关联的版本。
23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
接收第二网络切片的网络切片能力数据，所述第二网络切片的网络切片能力数据指示所述第二网络切片的针对一个或更多个度量的能力；
将所述第一网络切片的网络切片能力数据和所述第二网络切片的网络切片能力数据与所述多个要求简档进行比较，以确定满足所述第一网络切片的能力数据的所述第一要求简档；以及
将消息发送到所述UE，所述消息标识所述服务的与所述第一要求简档和所述第一网络切片相关联的版本。
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