CN112470445B - 用于边缘计算拓扑信息开放的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及边缘计算(EC)系统。本发明提供了一种EC系统的EC实体,以及用于诸如3GPP系统之类的移动通信核心(MCC)系统的MCC实体。EC实体用于获取EC系统的拓扑信息,并将该拓扑信息开放给另一网络,特别是MCC系统。MCC实体用于从EC实体接收EC系统的拓扑信息,并将拓扑信息提供给MCC系统的网络开放功能(NEF)或策略控制功能(PCF)。

Description

用于边缘计算拓扑信息开放的方法和设备
技术领域
本发明涉及边缘计算(edge computing,EC)技术领域,尤其涉及诸如多址EC(multi-access EC,MEC)系统之类的EC系统。本发明提供了用于将EC系统的拓扑信息开放给另一网络,并在另一网络中分发所开放的拓扑信息的实体和方法。特别地,EC实体将拓扑信息开放给另一网络。在另一网络是移动通信核心(mobile communication core,MCC)系统或其他3GPP系统的情况下,MCC实体进一步在另一网络中分发拓扑信息,即分发到策略控制功能(policy control function,PCF)或网络开放功能(network exposure function,NEF)。
背景技术
为了实现下一代通信系统,在第五代移动技术(5th Generation mobiletechnology,5G)方面做出了巨大努力。尤其是在多样化的用例和场景的驱动下,在5G方面做出了努力。这些用例和场景包括从高带宽用例到超低时延和高可靠性用例。为了支持这些用例,EC被视为重要的构件。
根据3GPP SA1 TR 22.804(参见http://www.3gpp.org/TR 22.804),MEC被认为对于关键低时延应用(例如自动化和车到万物(vehicle-to-anything,V2X))非常重要。这是由于在靠近用户设备(user equipment,UE)(例如,靠近车辆或机器人)处部署MEC的较小的边缘数据中心(edge data centers,EDC)提供了非常低的时延。非3GPP平台和架构也越来越成熟,例如:ETSI MEC(www.etsi.org多接入边缘计算)、ONAP(www.onap.org)、Openstack等。这些平台可以在靠近3GPP接入点(例如,无线接入网(radio access network,RAN))处更多地按需部署EC系统。
3GPP TS 23.501定义了5G系统如何支持EC,尤其是通过以下方式:
1、用户平面(重新)选择,以将业务路由到本地数据网络(也称为EDC)。
2、本地路由和业务导向,能够使用多个分组数据单元(packet data unit,PDU)锚来选择性地将业务路由到本地EDC。
3、会话和服务的连续性,以支持UE和应用的移动性。
4、应用功能(application function,AF)影响,允许AF路由业务。
本发明具体围绕业务路由的AF影响。该标准实施定义了AF通常可以如何触发业务向本地EDC的(重新)路由。目前,这种重新路由经由发送到PCF的AF请求通过指定数据网络接入标识符(data network access identifier,DNAI)列表来执行。DNAI是用于访问数据网络名称(data network name,DNN)的标识符,该DNN托管MEC节点,这些节点托管服务于边缘计算业务的EDC。也就是说,每个DNAI都与MEC系统中的一个EDC相关。
当前标准实施的一个问题是,AF仅发送有限的EDC相关信息,即基本上仅发送DNAI的列表。这限制了3GPP系统的可用信息量,并导致以下问题:
1、仅通过在AF请求中指定DNAI的列表来传达EDC的可用性。然后,3GPP系统的会话管理功能(session management function,SMF)需要在没有足够的MEC系统相关的拓扑信息(例如,关于EDC的位置和负载的信息)的情况下,来决定选择哪个DNAI。
2、在更靠近UE的DNAI暂时过载的情况下,由于缺乏信息,性能将会下降。
3、MEC提供商无法指定负载平衡算法,例如轮询(round robin)、加权、以及差异化服务。MEC提供商无法影响3GPP系统对适当负载平衡和加权的选择。
4、在很多情况下,3GPP系统接收多个DNAI以从其中进行选择,由于缺乏信息,会导致决策效率较低。
5、MEC特定的技术可能还缺乏用于进行适当的DNAI选择的关于UE位置、切片信息、QoS流的信息。因此,在许多情况下,3GPP系统不能做出适当的决策。这意味着3GPP系统将进行DNAI选择,然而,由于3GPP系统和MEC系统之间缺乏适当的接口,因此这是一个目前尚未解决的问题。
6、单个DNAI可以有多个连接入口点用于负载平衡/冗余。无法利用多连接MEC区域。
7、无法区分不同大小的EDC。
因此,使用简单的DNAI列表来请求业务(重新)路由是产生上述问题的原因,因此不足以处理复杂的EC/MEC场景,尤其是对于垂直行业(例如,V2X)。
发明内容
到目前为止,已经解决了密集的手动配置和/或部署特定的实现。但是,还有一个缺点,即配置或实现不能重复使用。目前,由于没有标准化的接口,因此无法从大量的EDC传达拓扑信息或动态负载信息。
因此,本发明旨在改善EC系统和另一网络(特别是诸如3GPP系统之类的MCC系统)之间的交互。本发明的目的特别是为了实现更有效的支持EC的网络系统。本发明旨在向另一网络提供关于EC的更多信息,以便于在另一网络进行更有效和更好的选择过程。
本发明的目的通过所附独立权利要求中提供的解决方案来实现。在从属权利要求中进一步定义了本发明的有利实施方式。
具体而言,本发明提出了从EC系统到另一网络(例如,MCC或3GPP系统)的拓扑信息开放。因此,使用了三个级别的拓扑信息开放:完整开放、加权开放、以及算法开放。可以根据部署场景使用这三个级别。本发明的实现可以具体地基于MCC系统的管理系统访问,以及对MCC系统的AF访问。
本发明的第一方面提供了一种用于管理EC系统的EC实体,该EC实体用于获取EC系统的拓扑信息,以及将该拓扑信息开放给另一网络,特别是MCC系统。
拓扑信息通常是关于EC的拓扑的信息,并且是可用于另一网络选择EC系统的EDC的信息。因此,拓扑信息可以例如描述EC系统中的EDC的布置、位置、标识、和/或状态。此外,拓扑信息可以替代地或附加地描述到和/或来自EC系统中的EDC的链路的布置和/或状态。更具体地,拓扑信息可以包括关于EC系统中一个或多个EDC的位置、负载、可用性、标识、和/或链路负载的信息。
将拓扑信息开放给另一网络可以改善EC系统与另一网络之间的交互。因此,另一网络选择EDC的过程变得更加方便和有效。这实现了更高效的支持EC的网络。
在第一方面的实施方式中,该实体用于将EC系统中所有EDC的完整拓扑作为拓扑信息开放给另一网络。
完整拓扑信息为另一网络提供了更详细的信息,以便做出更有效的选择。该完整拓扑信息尤其可以是与EDC系统中每个EDC有关的绝对信息和相对于其他EDC的信息。如果EC系统和另一网络为同一个运营商所有,则完整拓扑信息的开放尤为适用。
在第一方面的另一实施方式中,拓扑信息包括以下至少一项:EC系统中的至少一个DC的负载、到EC系统中的EDC的至少一个链路上的负载、EC系统中的至少一个EDC的可用性、MEC系统中的至少一个EDC的位置、EC系统中的至少一个EDC的地址或标识、EC系统的多址信息。
上述信息参数中的任何一个都可以改善另一网络的EDC选择过程。由此,实现更有效的EC。
在第一方面的另一实施方式中,该实体用于将EC系统中的每个EDC的权重或优先级作为拓扑信息开放给另一网络。
EDC的权重或优先级通常指一个EDC对于其他EDC的相对优先级。这为另一网络处的选择提供了引导。根据权重或优先级,可以控制业务分布。也就是说,可以基于业务的权重和/或优先级将不同量的业务路由到不同的EDC。如果EC系统的运营商不想透露完整拓扑信息,则本拓扑信息开放方法特别适用且有益。每个权重或优先级可以与空间或时间有效性相关联,该信息可以定期更新。
在第一方面的另一实施方式中,该实体用于基于EC系统中的EDC的容量和/或负载,来确定与该EC系统中的其他EDC相比的该EDC的权重或优先级。
因此,例如,可以实现EDC业务分布的负载平衡。
在第一方面的另一实施方式中,该实体用于动态地和/或通过确定的空间或时间有效性来确定EDC的权重。
本发明意义上的“动态地”包括周期性的、事件驱动的(负载相关的)。因此,业务路由可以适应EC系统中的(拓扑)变化。
在第一方面的另一实施方式中,该实体用于将用于选择EDC的确定的选择算法作为拓扑信息开放给另一网络。
例如,可以以这种方式开放期望的选择标准,例如轮询、最短路径等。相应地,另一网络也被提供用于有效地选择一个或多个EDC的明确指令。
值得注意的是,该实体还可以用于将所有EDC的完整拓扑,或每个EDC的权重或优先级,以及用于选择EDC的确定的选择算法作为拓扑信息开放。
在第一方面的另一实施方式中,确定的选择算法包括轮询算法、基于UE邻近度的算法、和/或基于服务差异化(service differentiation)的算法。
通常,选择算法可以是基于UE配置文件的算法,其中UE位置是UE配置文件的示例。该算法也可以是基于时间的算法。
在第一方面的另一实施方式中,该实体用于通过接口将该拓扑信息开放给另一网络的管理实体、另一网络的NEF、或另一网络的AF。
在第一方面的另一实施方式中,该实体用于将拓扑信息更新提供给另一网络,特别是经由接口提供给另一网络的AF或另一网络的NEF。
拓扑更新反映了EC系统的拓扑变化。可以通过开放完整的新拓扑信息来提供拓扑更新。然而,也可以相对于先前开放的拓扑信息增量地提供拓扑更新。
本发明的第二方面提供了一种用于MCC系统的MCC实体,该MCC实体用于从EC实体接收EC系统的拓扑信息,以及将该拓扑信息提供给MCC系统的NEF或PCF。
该拓扑信息可以进一步从上述NEF或PCF提供给SMF,然后SMF可以决定要选择的EDC。根据本发明,MCC中的决策实体具有足够的关于EC系统的拓扑信息,例如,关于ECD的位置和负载的信息。总体而言,通过从EC系统接收拓扑信息,可以在MCC系统进行更好且更有效的选择。
在第二方面的实施方式中,该MCC实体是MCC系统管理实体或者是MCC系统的AF。
在第二方面的另一实施方式中,该MCC实体用于将拓扑信息与一个或多个DNAI一起提供给NEF或PCF,其中,每个DNAI与EC系统中的DC相关。
因此,可以基于DNAI和拓扑信息来选择EDC(EC系统中的DC)。
在第二方面的另一实施方式中,MCC实体用于通过MCC实体的网络数据分析功能(network data analytics function,NWDAF)将拓扑信息与一个或多个DNAI一起提供给PCF,其中,NWDAF还用于在将拓扑信息提供给PCF之前,基于历史信息来处理该拓扑信息,或者将该拓扑信息与来自网络的其他信息(例如,UE位置统计)相结合。
本发明的第三方面提供了一种用于EC系统的方法,该方法包括:获取EC系统的拓扑信息,以及将该拓扑信息开放给另一网络,特别是MCC系统。
在第三方面的实施方式中,该方法包括将EC系统中的所有EDC的完整拓扑作为拓扑信息开放给另一网络。
在第三方面的另一实施方式中,拓扑信息包括以下至少一项:EC系统中的至少一个DC的负载、到EC系统中的EDC的至少一个链路上的负载、EC系统中的至少一个EDC的可用性、MEC系统中的至少一个EDC的位置、EC系统中的至少一个EDC的地址或标识、EC系统的多址信息。
在第三方面的另一实施方式中,该方法包括将EC系统中的每个EDC的权重或优先级作为拓扑信息开放给另一网络。
在第三方面的另一实施形式中,该方法包括基于EC系统中的EDC的容量和/或负载,来确定与该EC系统中的其他EDC相比的EDC的权重或优先级。
在第三方面的另一实施方式中,该方法包括动态地和/或通过确定的空间或时间有效性来确定EDC的权重。
在第三方面的另一实施方式中,该方法包括将用于选择EDC的确定的选择算法作为拓扑信息开放给另一网络。
在第三方面的另一实施方式中,确定的选择算法包括轮询算法、基于UE邻近度的算法、和/或基于服务差异化的算法。
在第三方面的另一实施方式中,该方法包括通过接口将该拓扑信息开放给另一网络的管理实体、另一网络的NEF、或另一网络的AF。
在第三方面的另一实施方式中,该方法包括将拓扑信息更新提供给另一网络,特别是经由接口提供给另一网络的AF或另一网络的NEF。
因此,第三方面的方法及其实施方式实现了第一方面的实体及其相应实施方式的所有优点和效果。
本发明的第四方面提供了一种用于MCC系统的方法,该方法包括:接收EC系统的拓扑信息,以及将该拓扑信息提供给MCC系统的NEF或PCF。
在第四方面的实施方式中,该方法由MCC系统管理实体或MCC系统的AF执行。
在第四方面的另一实施方式中,该方法包括将拓扑信息与一个或多个DNAI一起提供给NEF或PCF,其中,每个DNAI与EC系统中的EDC相关。
在第四方面的另一实施方式中,该方法包括通过NWDAF将拓扑信息与一个或多个DNAI一起提供给PCF。
因此,第四方面的方法及其实施方式实现了第二方面的实体及其相应实施方式的所有优点和效果。
需要注意的是,本申请中描述的所有设备、元件、单元、以及装置可以在软件或硬件元件或其任何种类的组合中实现。由本申请所描述的各种实体执行的所有步骤,以及所描述的由各种实体执行的功能,旨在表示相应的实体适于或用于执行相应的步骤和功能。即使在如下的特定实施例的描述中,由外部实体执行的特定功能或步骤没有反映在对执行该特定步骤或功能的实体的特定具体元件的描述中,对于本领域技术人员来说,应清楚这些方法和功能可以在相应的软件或硬件元件或者其任何种类的组合中实现。
附图说明
本发明的上述方面和实施方式将在具体实施例的以下描述中结合附图进行解释,在附图中
图1示出了根据本发明实施例的EC实体。
图2示出了根据本发明实施例的MCC实体。
图3示出了EC系统和3GPP系统的架构和交互。
图4示出了EC系统和3GPP系统的交互的消息流图。
图5示出了从EC系统向3GPP(5G)系统的拓扑信息开放的序列图。
图6示出了EC系统和3GPP系统的架构和交互。
图7示出了从EC系统向3GPP(5G)系统的拓扑信息开放的序列图。
图8示出了EC系统和3GPP系统的架构和交互。
图9示出了从EC系统向3GPP(5G)系统的拓扑信息开放的序列图。
图10示出了从EC系统向3GPP(5G)系统的拓扑信息开放的序列图。
图11示出了从EC系统向3GPP(5G)系统的拓扑信息开放的序列图。
图12示出了EC系统和3GPP系统的架构和交互。
图13在(a)中示出了发送到NWDAF的历史拓扑信息;在(b)中示出了SMF使用分析信息对DNAI选择带来的影响;在(c)中示出了发送到NWDAF的动态拓扑信息。
图14示出了由EC系统执行的根据本发明实施例的方法。
图15示出了由MCC系统执行的根据本发明实施例的方法。
具体实施方式
图1示出了根据本发明实施例的EC实体100。特别地,EC实体100用于管理EC系统101,例如MEC系统。因此,该EC实体可以位于EC系统101中。该EC实体100可以例如是EC系统的管理实体,即可以由移动边缘计算管理系统(mobile edge computing managementsystem,MEC MS)实现。该EC实体也可以由移动边缘编排器或移动边缘平台管理器来实现。
图1的EC实体100用于获取EC系统101的拓扑信息102。拓扑信息102可以例如由EC实体100生成,或者可以从另一专用拓扑信息生成实体接收,或者从维护(预)定义的关于EC系统101的拓扑信息102的存储器中检索。此外,EC实体100用于将该拓扑信息102开放(虚线)给另一网络103,其中另一网络103可以特别是诸如3GPP系统之类的MCC系统,例如5G系统。该EC实体100可以具体通过将拓扑信息102发送到另一网络103,或者通过与另一网络103共享拓扑信息102,以使另一网络103可以从该EC实体100或某存储器中检索拓扑信息102,从而开放拓扑信息102。
图2示出了根据本发明实施例的MCC实体200。MCC实体200特别适用于诸如3GPP系统之类的MCC系统201。MCC实体200可以是MCC系统管理实体,例如可以是3GPP管理系统(3GPP management system,3GPP MS)或可以是AF。
MCC实体200用于从EC实体100(例如从图1所示的上述EC实体100)接收(虚线)EC系统101的拓扑信息102。然后,MCC实体200可以进一步将接收到的拓扑信息102提供给NEF201或PCF 202,NEF 201或PCF 202可以再将其进一步提供给MCC系统103的决策实体,例如SMF。也就是说,MCC实体200用于在MCC系统103中分发拓扑信息200。
图3示出了EC系统101(特别是MEC系统)和作为另一网络103的3GPP系统(5GS)的架构和交互。假设MEC系统101(例如,基于ETSI标准)和3GPP系统103都是标准架构。在图3中,通信服务用户(例如,可以是垂直用户)可能有兴趣在其UE 300(例如,在垂直用户是汽车制造商的情况下为汽车)附近部署MEC应用。
通信服务用户可以采取三种行动:
1、从客户服务和支持(customer service and support,CSS)向MEC系统101请求在不同的边缘位置部署MEC应用。
2、从CSS向3GPP系统103进行配置,以基于特定标准影响UE业务到DNN的重新路由。
3、触发开始向EDC进行路由。
图3示出了一起工作的MEC系统101和3GPP系统103的简化架构。特别地,示出了两个系统101和103中的每个系统的高级架构。本发明提供了接口(“MEC拓扑开放”),以使拓扑信息102能够从MEC系统101开放给3GPP系统103。拓扑信息102开放首先通过新的接口MEC-3GPP从MEC系统101(例如,从诸如移动边缘编排器或移动边缘平台管理器之类的MEC实体100或MEC系统101中的另一实体)传达给AF(在图3中充当图2中所示的MCC实体,因此标记为200),AF继而使用现有接口N5向NEF 201(对于不受信任的AF200)或现有接口N5向PCF 202(对于受信任的AF 200)转发拓扑信息102。为了将业务从某一UE 300路由到EDC 301(即,用于EC的本地DN),SMF 302知道应用的位置是有利的。该位置使用称为DNAI的标识符来表示。这些DNAI从AF 200发送到PCF/NEF 201/202。对于5GS中定义的技术的完整详细描述,请参考3GPP Sec TS 23.501第13节。根据本发明,在MEC系统101和3GPP AF 200之间交换的信息,以及在AF 200和NEF/PCF 201/202之间交换的信息特别是通过额外包括MEC系统101的拓扑信息102来扩展。其优点在于,由于3GPP系统103处的EDC 301选择过程更高效,因此两个系统101和103之间的互通性更好,并且服务质量也更好。
已设想通过包括上述拓扑信息102来增强MEC系统/3GPP系统101/103交互的三种方案。
这些方案基于不同的拓扑信息102开放级别:
1、完整拓扑开放:AF 200可以报告不同的EDC 301的完整拓扑信息102和相关的DNAI。也就是说,EC实体100可以将MEC系统101中所有EDC 301的完整拓扑作为拓扑信息102开放给3GPP系统103。例如,在运营商同时拥有MEC系统101和3GPP系统103的情况下,这是优选的。完整拓扑度量及其与关键应用的相关性将在下文公开。
2、有限拓扑开放和加权DNAI影响:如果MEC系统运营商不想透露完整拓扑作为拓扑信息102,则运营商可以将每个DNAI与特定的权重/优先级相关联。也就是说,EC实体100可以将MEC系统101中的每个EDC 301的权重或优先级作为拓扑信息102开放给3GPP系统103。通过这种方式,可以控制自定义的业务分布。权重还可以与特定的空间和时间有效性相关联。该拓扑信息102开放可以类似于,例如:
(DNAI1,权重:30%),(DNAI2,权重:20%),(DNAI3:权重50%)。
3、影响不同DNAI的选择标准(算法):如果MEC运营商需要特定的选择标准,则可以通过提供所需的选择标准(例如轮询、最短路径等)来使用此开放方法。也就是说,EC实体100可以将用于选择ECD 301的确定的选择算法作为拓扑信息102开放给另一网络103。此外,还可以将特定的一组DNAI与某一QCI流或切片信息相关联。
图4示出了MEC系统101和3GPP系统103的架构和交互的消息流图。特别地,图4示出了基本的架构消息流图。其建议允许MEC MS 100(在图4中充当图1的EC实体,因此标记为100)向AF(在图4中充当图2中所示的MCC实体,因此标记为200)开放拓扑信息102。该拓扑信息102开放的级别可以为上述三个级别中的任何一个,即:完整拓扑开放、具有加权DNAI选择的有限拓扑开放、或算法开放。在请求将UE 300的业务重新路由到某一DNAI的情况下,AF200自身将这些拓扑信息102转发给NEF 201或PCF 202(受信任的AF 200)。拓扑信息102由SMF 302在创建新的PDU会话时使用。拓扑信息102可以由PCF 202用来更好地处理复杂的EC平台架构以及动态和移动UE 300和应用。
图5示出了从MEC系统101向3GPP(5G)系统103的拓扑信息102开放的序列图。特别地,图5示出了拓扑信息102开放的消息流。需要注意的是,拓扑信息102的级别可以也可以为上述三个级别中的任何一个,这将在下文中详细描述。
第一级别的拓扑信息102开放是完整拓扑信息开放。例如,在运营商同时管理3GPP系统103和MEC系统101的情况下,运营商可能希望具有完整拓扑信息102,以实现UE需求与MEC网络容量的最佳匹配。在这种情况下,建议拓扑信息102开放可以包括以下度量。
1、Edge_DC_load(即MEC系统101中的至少一个EDC 301的负载)
·重要性:如果业务被路由到过载的EDC 301,性能可能会下降。
·对高处理应用(例如远程驾驶、自动化/远程控制)至关重要。
2、Edge_DC_link_load(即,到MEC系统101中的EDC 301的至少一个链路上的负载)
·重要性:如果到EDC 301的链路过载,则可能会丢弃一些业务。
·对高带宽应用至关重要。
3、Edge_DC_availability(即,MEC系统101中的至少一个EDC 301的可用性)
·重要性:指示该EDC 301是否可用于特定应用/AF-服务-标识符。
·对高可用性至关重要。
4、Edge_DC_location(即,MEC系统101中的至少一个EDC 301的位置)
·重要性:指示EDC 301的地理位置。
·对减少端到端时延和实现邻近度至关重要。
5、Addressing_and_Identification(MEC系统101中的至少一个EDC 301的地址或标识)
·重要性:同一DNN内可能有不同的可用区域。
·对识别同一DNN内的不同边缘服务器至关重要。
6、Multiple_access_information(即,MEC系统101的多址信息)
·重要性:单个DNN可能有多个链路。
·目前仅提供了N6路由信息列表,没有关于链路特征的指示。
·对负载平衡和链路利用率至关重要。
第二级别的拓扑信息102开放是有限/加权拓扑信息102开放。在3GPP系统运营商不同于MEC系统运营商的情况下,两个运营商可能需要有限拓扑信息102开放。在这种情况下,建议使用加权开放来反映不同MEC EDC 301的容量。
该加权开放可以类似于:
(DNAI1,权重:30%),(DNAI2,权重:20%),(DNAI3,权重:50%)。
假设不同的权重由EC管理系统及其提供商定义,以反映不同EDC 301之间的期望业务分布。由EC供应商落实如何计算这些权重。但是,可以假设该权重受不同EDC 301的容量和/或负载的影响。该权重可以是静态的,也可以是动态的。在动态权重的情况下,权重会变化,例如根据不同EDC 301的负载而变化。因此,利用所提出的解决方案,EC系统101可以传达不同的EDC 301大小和/或容量和/或实现延迟加载报告(lazy load reporting)。可以针对特定的空间或时间有效性来定义所报告的权重,以便在不同的地理位置或同一天的不同时间具有不同的负载模式。
第三级别的拓扑信息102开放是算法拓扑信息开放。这又一次解决了两个不同运营商管理MEC系统101和3GPP系统103的情况。由于DNAI的最终选择通常由SMF 302执行,所以MEC系统101通常对用于DNAI选择的算法的控制较少。在此,建议允许MEC系统101传达所需的选择算法。这允许特定的选择模式,或甚至允许服务差异化。该选择标准可以是:轮询、UE邻近度、服务差异化(基于QCI)。
图6示出了MEC系统101和3GPP系统103的架构和交互。特别地,图6示出了第一示例性实施例。在该示例性实施例中,MEC MS(在图6中充当图1的EC实体,因此标记为100)通过3GPP MS(在图6中充当图2的MCC实体,因此标记为200)向PCF 202发送拓扑信息102。MEC MS100使用新接口MEC-3GPP向3GPP MS 200发送拓扑信息102。相应地,MEC MS 100充当AF,将更新发送到NEF 201。
图7示出了从MEC系统101向3GPP系统103的拓扑信息102开放的序列图。特别地,图7涉及图6所示的第一示例性实施例。将执行以下步骤:
1、垂直用户向3GPP MS 200和/或MEC MS 100请求切片(下文假设是3GPP MS200)。
2、3GPP MS 200请求部署边缘主机(EDC 301)和应用。
3、MEC MS 100向3GPP MS 200发送MEC拓扑信息102,以相应地配置PCF 202。
4、为了实现直接的动态重新配置和拓扑更新,3GPP MS 200直接向MEC MS 100开放所请求的切片的NEF 201。
5、MEC MS 100将可能的更新发送给NEF 201。
6、该实施例中的用于MEC拓扑感知DNAI选择的策略则基于PCF配置。
图8示出了MEC系统101和3GPP系统103的架构和交互。特别地,图8示出了第二示例性实施例。如果垂直用户具有动态专有的选择最佳DNN的方式,则图6和图7的第一示例性实施例可能无法最佳地发挥作用。在第二示例性实施例中,MEC MS(在图8中充当图1的EC实体,因此标记为100)通过由垂直运行专有图像(vertical running proprietary image)部署的AF(在图8中充当图2的MCC实体,因此标记为200)向PCF 202发送拓扑信息102。MEC MS100使用新的接口MEC_3GPP向AF 200发送拓扑信息102。AF 200进一步使用现有接口N5将拓扑信息102发送到AF 201。
图9示出了从MEC系统101向3GPP系统103的拓扑信息102开放的序列图。特别地,图9涉及图8所示的第二示例性实施例。将执行以下步骤:
1、垂直用户向3GPP MS和/或MEC MS 100请求切片(下文假设是MEC MS 100)。
2、MEC MS 100部署边缘部分。
3、MEC MS 100请求通过专有算法部署3GPP切片和AF 200特定图像。
4、MEC MS 100向AF 200发送MEC拓扑信息102(三个可能的级别)。
5、拓扑信息102遍历路径AF 200、NEF 201、PCF 202。
6、可能的拓扑更新可以发送到AF 200,然后可以进一步按照前述步骤描述的路径发送。
7、该实施例中的用于MEC拓扑感知DNAI选择的策略则基于发送到PCF 202的AF配置。
8、AF 200还可以基于负载和UE信息影响MEC拓扑(向MEC MS 100发送请求以增加/减少/更新拓扑)。
因为通常只能在新的PDU设置期间访问PCF 202,所以图6至图9的第一示例性实施例和第二示例性实施例可能不够动态。因此,在第三示例性实施例中,MEC MS 100可以在具有或没有AF的情况下,向SMF 302发送动态/紧急拓扑信息102更新。
图10示出了从MEC系统101向3GPP系统103的拓扑信息102开放的序列图。特别地,图10涉及具有AF的第三示例性实施例。将执行以下步骤:
1、垂直用户向3GPP MS和/或MEC MS 100请求切片(下文假设是MEC MS 100)。
2、MEC MS 100部署边缘部分。
3、MEC MS 100请求通过专有算法部署3GPP切片和AF特定图像(AF specificimage)。
4、MEC MS向AF 200发送MEC拓扑信息102(三个可能的级别)。
5、拓扑信息102遍历路径AF 200、NEF 201、PCF 202。
6、PCF 202仅用于初始设置。
7、可能的动态更新发送到AF 202,然后直接发送到SMF 302。
8、该实施例中的用于MEC拓扑感知DNAI选择的更新则基于发送到SMF 302的AF配置。
9、因此,SMF 302可以确保对切片性能的即时行动,从而将现有连接重新配置到新的DNAI。
10、AF 200还可以基于负载和UE信息影响MEC拓扑(向MEC MS 100发送请求以增加/减少/更新拓扑)。
图11示出了从MEC系统101向5G系统103的拓扑信息102开放的序列图。特别地,图11涉及没有AF的第三示例性实施例。将执行以下步骤:
1、垂直用户向3GPP MS(在图11中充当图2的MCC实体,因此标记为200)和/或MECMS 100请求切片(下文假设是MEC MS 100)。
2、MEC MS 100部署边缘部分。
3、MEC MS 100请求部署3GPP。
4、MEC MS 100向NEF 201发送MEC拓扑信息102(三个可能的级别)
5、拓扑信息102遍历路径NEF 201、PCF 202、SMF 302。
6、PCF 202仅用于初始设置。
7、可能的动态更新通过NEF 201直接发送到SMF 302。
8、该实施例中的用于MEC拓扑感知DNAI选择的更新则基于发送到SMF 302的MECMS配置。
9、因此,SMF 302可以确保对切片性能的即时行动,从而将现有连接重新配置到新的DNAI。
图12示出了MEC系统101和3GPP系统103的架构和交互。特别地,图12示出了第四示例性实施例。在该示例性实施例中,MEC MS(在图12中充当图1的EC实体,因此标记为100)通过NWDAF 1200和AF(在图12中充当图2的MCC实体,因此标记为200)向PCF/SMF 202/302发送历史和/或动态拓扑信息102。但是,上述过程没有AF也是可以进行的。MEC MS 100通过新接口MEC_3GPP向AF 200发送拓扑信息102。AF 200通过现有接口N5向NEF 201发送拓扑信息102。NEF 201通过现有接口Nx将拓扑信息102转发给NWDAF1200,NWDAF 1200再通过现有接口Nx将该拓扑信息转发给PCF 202。
如上所述,在第四实施例中,特别地,MEC MS 100可以将历史和/或动态拓扑信息102发送到NWDAF 1200用于分析。NF可以按照请求/响应方法来使用历史拓扑信息102。
图13在(a)至(c)中示出了与图12所示的第四示例性实施例相关的序列图。图13的(a)示出了从AF 200发送到NWDAF 1200的历史拓扑信息102。图13的(b)示出了一个示例,其中,SMF 302正在使用关于负载和时延的历史拓扑信息102来选择DNAI。图13的(c)示出了另一示例,其中,将关于高负载和不可用性的动态拓扑信息102发送给NWDAF1200,以使用订阅/通知方法传达到任一NF。将执行以下步骤:
1、垂直用户向3GPP MS和/或MEC MS 100请求切片(下文假设是MEC MS 100)。
2、MEC MS 100部署边缘部分。
3、MEC MS 100请求通过专有算法部署3GPP切片和AF特定图像。
4、MEC MS 100将历史和/或动态MEC拓扑信息102、历史负载、历史时延分数、动态负载、动态时延发送给AF 200。
5、历史/动态拓扑信息102遍历路径AF 200、NEF 201、NWDAF 1200。
6、NWDAF 1200生成MEC分析。
7、任何需要MEC分析的网络功能都可以提出请求。
8、NWDAF 1200和其他NF之间的两种类型的通信可能是:请求/响应或事件订阅/通知。
在所有上述实施例中,多MEC运营商场景也是可能的。在有多个MEC供应商的情况下,需要AF 200从多个MEC MS 100接收MEC拓扑信息102。在这种情况下,AF 200具有聚合来自不同运营商的拓扑信息102的附加任务。AF 200中的拓扑信息102聚合具有组合来自不同源的列表(DNAI,拓扑信息102)的任务,并且如上所述将集体信息用于的进一步处理。
图14示出了根据本发明实施例的方法1400,特别是用于EC系统101的方法。方法1400可以例如由图1所示的EC实体100执行。方法1400包括获取EC系统101的拓扑信息102的步骤1401。此外,方法1400包括将拓扑信息102开放给另一网络103,特别是诸如3GPP系统之类的MCC系统的步骤1402。
图15示出了根据本发明实施例的方法1500,特别是用于MCC系统103的方法。方法1500可以例如由图2所示的MCC实体200执行。方法1500包括接收EC系统101的拓扑信息102的步骤1501。此外,方法1500包括将拓扑信息102提供给MCC系统103的NEF 201或PCF 202的步骤1502。
本发明已经结合作为示例的各种实施例以及实施方式进行了描述。实践要求保护的本发明的本领域技术人员可以通过对附图、本公开内容、以及独立权利要求的研究,理解并实现其他变型。在权利要求以及说明书中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,不定冠词“一”或者“一个”不排除多个。单个元件或其他单元可以实现权利要求中记载的几个实体或项目的功能。在互不相同的从属权利要求中记载了某些措施并不表示这些措施的组合不能用于有益的实施方式。

Claims (16)

1.一种用于管理边缘计算(EC)系统的EC设备,其特征在于,所述EC设备用于:
获取所述EC系统的拓扑信息,
根据部署场景确定所述拓扑信息的开放级别,其中,所述开放级别包括完整开放、加权开放、以及算法开放;
在所述开放级别为所述完整开放的情况下,将所述EC系统中的所有边缘数据中心(EDC)的完整拓扑作为所述拓扑信息开放给另一网络;
在所述开放级别为所述加权开放的情况下,将所述EC系统中的每个EDC的权重或优先级作为所述拓扑信息开放给所述另一网络,其中,所述权重或所述优先级与空间或时间有效性相关联;以及
在所述开放级别为所述算法开放的情况下,将用于选择所述EDC的选择算法作为所述拓扑信息开放给所述另一网络。
2.根据权利要求1所述的EC设备,所述另一网络为移动通信核心(MCC)系统。
3.根据权利要求1所述的EC设备,其中
所述拓扑信息包括以下至少一项:
-所述EC系统中的至少一个EDC的负载,
-到所述EC系统中的所述EDC的至少一个链路上的负载,
-所述EC系统中的至少一个EDC的可用性,
-所述EC系统中的至少一个EDC的位置,
-所述EC系统中的至少一个EDC的地址或标识,
-所述EC系统的多址信息。
4.根据权利要求1所述的EC设备,还用于:
基于所述EC系统中的所述EDC的容量和/或负载,来确定所述EDC的所述权重或所述优先级。
5.根据权利要求1所述的EC设备,还用于:
动态地和/或通过确定的所述空间或时间有效性来确定所述EDC的所述权重。
6.根据权利要求1所述的EC设备,其中
所述选择算法包括轮询算法、基于用户设备邻近度的算法、和/或基于服务差异化的算法。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的EC设备,还用于:
通过接口将所述拓扑信息开放给
-所述另一网络的管理设备,或
-所述另一网络的网络开放功能(NEF),或
-所述另一网络的应用功能(AF)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的EC设备,还用于:
将拓扑信息更新提供给所述另一网络。
9.根据权利要求8所述的EC设备,还用于:
通过接口将所述拓扑信息更新提供给
-所述另一网络的AF,或
-所述另一网络的NEF。
10.一种用于移动通信核心(MCC)系统的MCC设备,用于
从边缘计算(EC)设备接收EC系统的拓扑信息,其中,所述拓扑信息的开放级别是由所述EC设备根据部署场景确定的并且包括完整开放、加权开放、以及算法开放,在所述开放级别为所述完整开放的情况下,所述拓扑信息包括所述EC系统中的所有边缘数据中心(EDC)的完整拓扑,在所述开放级别为所述加权开放的情况下,所述拓扑信息包括所述EC系统中的每个EDC的权重或优先级,其中,所述权重或所述优先级与空间或时间有效性相关联,在所述开放级别为所述算法开放的情况下,所述拓扑信息包括用于选择所述ECD的选择算法,以及
将所述拓扑信息提供给所述MCC系统的网络开放功能(NEF)或策略控制功能(PCF)。
11.根据权利要求10所述的MCC设备,其中
所述MCC设备是MCC系统管理设备或者是所述MCC系统的应用功能(AF)。
12.根据权利要求10或11所述的MCC设备,还用于
将所述拓扑信息与一个或多个数据网络接入标识符(DNAI)一起提供给所述NEF或所述PCF,
其中,每个DNAI与所述EC系统中的所述EDC相关。
13.根据权利要求10或11所述的MCC设备,还用于
通过网络数据分析功能(NWDAF)将所述拓扑信息(102)与一个或多个DNAI一起提供给所述PCF(201)。
14.一种用于边缘计算(EC)系统的方法,所述方法包括:
获取所述EC系统的拓扑信息,
根据部署场景确定所述拓扑信息的开放级别,其中,所述开放级别包括完整开放、加权开放、以及算法开放;
在所述开放级别为所述完整开放的情况下,将所述EC系统中的所有边缘数据中心(EDC)的完整拓扑作为所述拓扑信息开放给另一网络;
在所述开放级别为所述加权开放的情况下,将所述EC系统中的每个EDC的权重或优先级作为所述拓扑信息开放给所述另一网络,其中,所述权重或所述优先级与空间或时间有效性相关联;以及
在所述开放级别为所述算法开放的情况下,将用于选择所述EDC的选择算法作为所述拓扑信息开放给所述另一网络。
15.根据权利要求14所述的方法,所述另一网络为移动通信核心(MCC)系统。
16.一种用于移动通信核心(MCC)系统的方法,所述方法包括:
接收边缘计算(EC)系统的拓扑信息,其中,所述拓扑信息的开放级别是由所述EC设备根据部署场景确定的并且包括完整开放、加权开放、以及算法开放,在所述开放级别为所述完整开放的情况下,所述拓扑信息包括所述EC系统中的所有边缘数据中心(EDC)的完整拓扑,在所述开放级别为所述加权开放的情况下,所述拓扑信息包括所述EC系统中的每个EDC的权重或优先级,其中,所述权重或所述优先级与空间或时间有效性相关联,在所述开放级别为所述算法开放的情况下,所述拓扑信息包括用于选择所述ECD的选择算法,以及
将所述拓扑信息提供给所述MCC系统的网络开放功能(NEF)或策略控制功能(PCF)。
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