CN113396574A - 边缘计算管理装置以及边缘计算管理装置的操作方法 - Google Patents

边缘计算管理装置以及边缘计算管理装置的操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及边缘计算(多接入边缘计算，MEC)技术，并且涉及边缘计算管理装置和边缘计算管理装置的操作方法，其通过利用存在于通信提供商网络中的边缘计算云(MEC云)来提供数据漫游服务。

Description

边缘计算管理装置以及边缘计算管理装置的操作方法
技术领域
本公开内容涉及边缘计算(MEC，多接入边缘计算)技术，并且特别地，涉及用于通过使用存在于通信服务提供商网络中的边缘计算云(MEC云)来提供数据漫游服务的方法。
背景技术
在移动通信服务中，当用户进入用户所订阅的归属网络(归属公共陆地移动网络HPLMN(home public land mobile network))服务区域之外的拜访网络(拜访公共陆地移动网络VPLMN(visit public land mobile network))服务区域时，例如携带用户终端在海外旅行的情况，通过移动通信服务提供商之间的相互协议和系统之间的互通工作来提供漫游服务，其中，漫游服务向两个服务区域中的两种用户提供移动电话呼出和呼入服务。
除了基本语音呼叫和短消息服务(SMS)之外，漫游服务还提供数据漫游服务。
在常规LTE(4G)通信系统中，当向位于拜访网络中的终端提供数据漫游服务时，需要经由位于所在国的归属网络(HPLMN)中的PDN网关(PGW)来对终端的数据业务进行服务，并且因此，存在根据国家之间的距离和互通网络的质量不能保证数据业务的质量的问题。
近来，在从4G通信系统向5G通信系统的演进积极发展的环境中，正在尝试多接入边缘计算(MEC)技术的实现方式，以通过为靠近终端的应用服务安排计算来适应超低时延和大容量应用。
当边缘计算技术商业化时，还可以期望基于由通信服务提供商网络实现的边缘计算云(MEC云)来提供数据漫游服务。
因此，本公开内容要基于边缘计算云来实现新的数据漫游服务，以解决现有技术中的问题，即根据国家之间的距离和互通网络的质量无法保证数据业务的质量。
发明内容
技术问题
鉴于前述情况创建了本公开内容，并且本公开内容的一个方面是通过使用根据多接入边缘计算(MEC)技术的应用而在通信服务提供商网络中实现的边缘计算云(MEC云)来提供数据漫游服务。
技术解决方案
根据本公开内容的实现该方面的实施方式的一种边缘计算管理装置包括：生成单元，其被配置成在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云中针对另一通信服务提供商生成虚拟网关，并且分配与虚拟网关有关的接入信息；以及登记单元，其被配置成在拜访网络中登记接入信息，从而使得当终端接入拜访网络以使用数据漫游服务时，能够根据接入信息在终端与虚拟网关之间建立用于数据业务传输的会话。
具体地，生成单元可以分配第一APN地址以及映射到第一APN地址的IP地址，以在边缘计算云中生成虚拟网关，该第一APN地址是拜访网络中的用于另一通信服务提供商的APN地址。
具体地，登记单元可以使第一APN地址与另一通信服务提供商的服务提供商识别信息进行匹配，以在拜访网络的移动性管理实体(MME)中登记第一APN地址，并且可以在拜访网络的域名系统(DNS)服务器中登记第一APN地址与IP地址之间的映射信息。
具体地，当从接入拜访网络的终端识别到另一通信服务提供商的服务提供商识别信息时，MME可以从DNS服务器获取与第一APN地址匹配的IP地址而不是第二APN地址，以在终端与虚拟网关之间建立会话，第二APN地址是由终端请求的另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的APN地址。
具体地，当识别到终端接入拜访网络时，MME可以与另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)相关联地认证终端，并且当终端已经被认证时，MME可以从DNS服务器获取与第一APN地址匹配的IP地址，以在终端与虚拟网关之间建立会话。
具体地，登记单元可以向MME发送GPRS隧道协议控制(GTP-C)消息或者从MME接收GPRS隧道协议控制(GTP-C)消息，其中，GTP-C消息包括以下中的至少一个：用于区分向MME的消息发送或从MME的消息接收的消息类型字段；插入第一APN地址的APN地址字段；插入服务提供商识别信息的通信服务提供商识别字段；以及用于区分消息是用于登记还是删除第一APN地址的消息定义字段。
具体地，边缘计算管理装置还可以包括管理单元，该管理单元被配置成基于对终端与虚拟网关之间的数据业务进行监测的结果来调整以下中的至少一个：虚拟网关的数目，从虚拟网关可分配给终端的IP地址的数目，以及作为在提供数据漫游服务时用于对虚拟网关的选择的权重的权重因数。
具体地，管理单元可以基于虚拟网关的负荷状态和边缘计算云的容量中的至少一个来确定是否能够使用虚拟网关来建立会话，并且当确定不能使用虚拟网关建立会话时，管理单元可以使得能够针对拜访网络中所需的数据漫游服务来与另一通信服务提供商的归属网络相关联地建立会话。
根据本公开的实现该方面的实施方式的一种边缘计算管理装置的操作方法，包括：在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云中针对另一通信服务提供商生成虚拟网关，并且分配与虚拟网关有关的接入信息；以及当终端接入拜访网络以使用数据漫游服务时，在拜访网络中登记接入信息，从而使得能够根据接入信息在终端与虚拟网关之间建立用于数据业务传输的会话。
具体地，虚拟网关的生成可以包括分配第一APN地址以及映射到第一APN地址的IP地址，以在边缘计算云中生成虚拟网关，该第一APN地址是拜访网络中的用于另一通信服务提供商的APN地址。
具体地，接入信息的登记可以包括在拜访网络的移动性管理实体(MME)中登记与另一通信服务提供商的服务提供商识别信息匹配的第一APN地址，并且在拜访网络的域名系统(DNS)服务器中登记第一APN地址与IP地址之间的映射信息。
具体地，当从接入拜访网络的终端识别到另一通信服务提供商的服务提供商识别信息时，MME可以从DNS服务器获取与第一APN地址匹配的IP地址而不是第二APN地址，以建立终端与虚拟网关之间的会话，第二APN地址是由终端请求的另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的APN地址。
具体地，当识别到终端接入拜访网络时，MME可以与另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)相关联地认证终端，并且当终端已经被认证时，MME可以从DNS服务器获取与第一APN地址匹配的IP地址，以建立终端与虚拟网关之间的会话。
有益效果
根据本公开内容中的边缘计算管理装置以及边缘计算管理装置的操作方法，通过使用根据边缘计算(MEC，多接入边缘计算)技术的应用而实现的拜访网络(VPLMN)的边缘计算云(MEC云)来向拜访网络(VPLMN)中的终端提供数据漫游服务，无论国家之间的距离和互通网络的质量如何，都能够保证数据业务的质量。
附图说明
图1是示出根据本公开内容的实施方式的数据漫游服务环境的示例图；
图2是用于描述根据现有技术的数据漫游服务环境的示例图；
图3是用于详细描述根据本公开内容的实施方式的数据漫游服务环境的示例图；
图4是根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置的示意性配置图；
图5是用于描述根据本公开内容的实施方式的数据漫游服务过程的示例图；
图6是用于描述根据本公开内容的实施方式的消息结构的示例图；以及
图7是用于描述根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置的操作方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述本公开内容的优选实施方式。
图1示出了根据本公开内容的实施方式的数据漫游服务环境。
本公开内容的实施方式涉及边缘计算(MEC，多接入边缘计算)技术，该技术用于通过使用存在于通信服务提供商网络中的边缘计算云(MEC云)来提供数据漫游服务。
通信服务提供商网络可以被划分成归属网络(HPLMN，归属公共陆地移动网络)和拜访网络(VPLMN，拜访公共陆地移动网络)，其中归属网络是另一通信服务提供商(例如，外国通信服务提供商)的服务区域，在拜访网络中，订阅另一通信服务提供商的通信服务的终端使用归属网络(HPLMN)的服务区域之外的数据漫游服务。
通信服务提供商网络可以包括边缘计算(MEC)技术适用于的所有通信网络，但是在本公开内容的实施方式中，将作为示例描述LTE(4G)通信系统。
因此，如图1所示，根据本公开内容的实施方式的数据漫游服务环境可以包括边缘计算管理装置(MEO、MEC协调器)20，其中，边缘计算管理装置在根据边缘计算(MEC)技术的应用而存在于拜访网络(VPLMN)中的边缘计算云30中生成另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)以用于终端10的数据漫游服务。
终端10是订阅另一通信服务提供商的通信服务的入站终端，并且当终端10进入拜访网络(VPLMN)的服务区域时，可以经由在边缘计算云30中生成的另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)来接收数据漫游服务。
即，与经由位于另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的PDN网关(PGW)来服务终端10的数据业务的现有技术不同，本公开内容的实施方式的显著不同在于，当提供数据漫游装置时，经由在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云30中生成的虚拟网关(vPGW)来服务数据业务。
关于这点，图2示意性地示出了常规数据漫游服务环境。
如图2所示，在常规数据漫游服务环境中，当终端10接入拜访网络(VPLMN)时，可以通过以下操作来向终端10提供数据漫游服务：由拜访网络(VPLMN)的移动性管理实体(MME)40与位于另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的归属用户服务器(HSS)70相关联地完成认证，并且然后建立用于拜访网络(VPLMN)的服务网关(SGW)60与位于另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的归属用户服务器(PGW)70之间的数据业务传输的会话。
这样，在常规数据漫游服务环境中，进入拜访网络(VPLMN)的终端10的数据业务需要经由位于另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的PGW 70被服务，并且因此存在根据国家之间的距离和互通网络的质量根本不能保证数据业务的质量的问题。
图3更详细地示出了根据本公开内容的实施方式的数据漫游服务环境。
如图3所示，在根据本公开内容的实施方式的数据漫游服务环境中，当终端10接入拜访网络(VPLMN)时，经由另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)给终端10的数据漫游服务通过以下操作成为可能：拜访网络(VPLMN)的MME 40与位于另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的归属用户服务器(HSS)70相关联地执行认证，并且当终端10已经被认证时，建立用于拜访网络(VPLMN)的服务网关(SGW)60与另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)之间的数据业务传输的会话，其中另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)在边缘计算云30中生成。
如上所述，在根据本公开内容的实施方式的数据漫游服务环境中，与经由位于另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的PDN网关(PGW)来服务终端10的数据业务的现有技术不同，可以看出，经由在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云30中生成的虚拟网关(vPGW)来服务数据业务。
然而，如上所述，为了经由在边缘计算云30中生成的虚拟网关(vPGW)向终端10提供数据漫游服务，需要先进行在边缘计算云30中生成另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)以及在域名系统(DNS)服务器50和拜访网络(VPLMN)的MME 40中登记与虚拟网关有关的信息的过程。
因此，在下文中，将更详细地描述边缘计算管理装置20的配置，其中边缘计算管理装置20被配置成在存在于拜访网络(VPLMN)中的边缘计算云30中生成针对另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)，并且将与虚拟网关有关的信息登记在拜访网络(VPLMN)的DNS服务器50和MME 40中。
图4示意性示出了根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置20的配置。
如图4所示，根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置20可以包括：生成单元21，其被配置成针对另一通信服务提供商生成虚拟网关(vPGW)；以及登记单元22，其被配置成在拜访网络(VPLMN)中登记虚拟网关(vPGW)。
除了上述元件之外，根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置20还可以包括管理单元23，该管理单元23被配置成根据数据漫游服务使用来管理数据业务。
边缘计算管理装置20中的全部或至少一些可以以硬件模块或软件模块的形式来实现，或者可以以硬件模块和软件模块组合的形式来实现。
软件模块可以被理解为例如由被配置成处理边缘计算管理装置20中的操作的处理器执行的指令，并且该指令可以安装在边缘计算管理装置20内的单独存储器中。
除了上述元件之外，根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置20还可以包括通信单元24，该通信单元24是负责与另一通信服务提供商和拜访网络(VPLMN)内的网络元件进行实际通信的RF模块。
例如，通信单元24包括：天线系统、RF收发器、一个或更多个放大器、调谐器、一个或更多个振荡器、数字信号处理器、编码解码器芯片组和存储器，但是不限于此。通信单元24可以包括作为上述元件执行的任何已知电路。
根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置20经由上述元件在存在于拜访网络(VPLMN)中的边缘计算云30中生成针对另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)，并且经由虚拟网关(vPGW)启用数据漫游服务。在下文中，将更详细地描述要经由虚拟网关实现数据漫游服务的边缘计算管理装置20中的每个元件。
生成单元21被配置成生成针对另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)。
更具体地，生成单元21被配置成：响应于来自另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)生成请求，针对另一通信服务提供商分配边缘计算云中的接入信息，并且生成与分配给边缘计算云30的接入信息匹配的虚拟网关(vPGW)。
为此，生成单元21向另一通信服务提供商提供与虚拟网关(vPGW)生成有关的用户接口(UI)，并且允许另一通信服务提供商经由该UI来输入虚拟网关(vPGW)生成所需的信息。
例如，虚拟网关(vPGW)生成所需的信息可以包括：CPU、存储器、接口和用于虚拟网关(vPGW)的网络加速支持(PCI-PT或SR-IOV或DPDK)、构成虚拟网关(vPGW)的VNFC之间的网络拓扑信息等。
以这种方式，分配给另一通信服务提供商的边缘计算云30中的接入信息可以包括：拜访网络(VPLMN)中的用于另一通信服务提供商的接入点名称(APN)地址(下文中，第一APN地址)以及映射到第一APN地址的IP地址。
因此，生成单元21可以响应于来自另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)生成请求，通过分配拜访网络(VPLMN)中的用于另一通信服务提供商的第一APN地址以及映射到第一APN地址的IP地址，来在边缘计算云30上针对另一通信服务提供商生成用于处理数据漫游服务的虚拟网关(vPGW)。
以这种方式，分配给另一通信服务提供商的IP地址可以包括：与分配给另一通信服务提供商的第一APN地址一对一匹配的IP地址；以及IP地址池，该IP地址池是分配给在数据漫游服务期间接入虚拟网关(vPGW)的终端的多个IP地址。
在边缘计算云30上生成虚拟网关(vPGW)期间，需要将分配给另一通信服务提供商的IP地址池和第一APN地址注入虚拟网关(vPGW)。
在这种情况下，应用的注入方案可以包括：使用作为将附加信息注入VM中的标准框架的Cloud-init的方案，当虚拟网关(vPGW)基于容器操作时生成和安装包括IP地址池和第一APN地址的轻量卷(light volume)的方案，通过使用由虚拟网关(vPGW)提供的独立API注入IP地址池和第一APN地址的方案等。
如上所述，稍后会提及，不但将第一APN地址而且将第二APN地址分配给另一通信服务提供商，其中，第一APN地址是存在于拜访网络(VPLMN)的边缘计算云30中的虚拟网关(vPGW)的APN地址，并且第二APN地址是存在于在图2中提及的另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的PGW 80的APN地址。
在图5中，可以示例性地标识根据本公开内容的实施方式的由生成单元21针对另一通信服务提供商生成虚拟网关(vPGW)的过程。
即，如图5所示，当另一通信服务提供商请求生成虚拟网关(vPGW)时，生成单元21可以响应于请求，通过分配拜访网络(VPLMN)中的用于另一通信服务提供商的第一APN地址以及映射到第一APN地址的IP地址，在边缘计算云30上针对另一通信服务提供商生成(a至c)用于处理数据漫游服务的虚拟网关(vPGW)。
登记单元22被配置成登记针对另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)。
更具体地，登记单元22被配置成：当已经生成针对另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)时，在拜访网络(VPLMN)中登记虚拟网关(vPGW)的接入信息。
即，登记单元22在拜访网络(VPLMN)中登记针对另一通信服务提供商生成的虚拟网关(vPGW)的接入信息，从而使得在终端10接入拜访网络(VPLMN)以使用数据漫游服务时，能够根据在拜访网络(VPLMN)中登记的接入信息而在终端10与边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)之间建立用于数据业务传输的会话。
为此，登记单元22在拜访网络(VPLMN)的MME 40中登记第一APN地址，该第一APN地址是另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)地址，并且登记单元22在拜访网络(VPLMN)的DNS服务器50中登记第一APN地址与映射到第一APN地址的IP地址之间的映射信息。
在拜访网络(VPLMN)的MME 40中登记第一APN地址期间，登记单元22使第一APN地址与另一通信服务提供商的服务提供商识别信息(例如，MMC和MMC)相匹配并且登记第一APN地址。
登记与另一通信服务提供商的服务提供商识别信息(例如，MMC和MMC)匹配的第一APN地址是要拒绝第二APN地址(该第二APN地址是终端10所请求的另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的APN地址)，并且从DNS服务器50获取与第一APN地址匹配的IP地址而不是第二APN地址，以在MME 40从接入拜访网络(VPLMN)的终端10识别出另一通信服务提供商的服务提供商识别信息(例如MMC和MMC)时建立用于终端10与边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)之间的数据业务传输的会话。
当如上所述识别到终端1接入拜访网络(VPLMN)时，MME 40与位于另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的归属用户服务器(HSS)70相关联地对终端10执行认证，并且当终端10已被认证后，在拜访网络(VPLMN)的服务网关(SGW)60与在边缘计算云30中生成的另一通信服务提供商的虚拟网关(VPLMN)之间建立用于数据业务传输的会话，从而使得能够经由另一通信服务提供商的虚拟网关(VPLMN)实现用于终端10的数据漫游服务。
关于这点，在上文例示的图5中，可以示例性地识别到：根据本公开内容的实施方式，登记单元22在拜访网络(VPLMN)中登记虚拟网关(vPGW)，以使得数据漫游服务能够提供给终端10。
如图5所示，当经由前述过程a至c已经生成针对另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)时，登记单元22使作为另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)地址的第一APN地址与服务提供商识别信息(例如，MMC和MMC)进行匹配，在拜访网络(VPLMN)的MME 40中登记匹配的第一APN地址，并且在拜访网络(VPLMN)的DNS服务器50中登记(d至e)第一APN地址与映射到第一APN地址的IP地址之间的映射信息。
在这种情况下，当识别到终端10对拜访网络(VPLMN)的接入时，MME 40进行以下操作：与位于另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的归属用户服务器(HSS)70相关联地对终端10执行认证；当终端10被认证后，拒绝第二APN地址，该第二APN地址是终端10请求的另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的APN地址；从DNS服务器50获取与第一APN地址相匹配的IP地址，而不是第二APN地址；以及在终端10与边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)之间建立会话，从而使得根据对数据漫游服务的使用的数据业务经由会话传输。
登记单元22不仅能够在拜访网络(VPLMN)的MME 40中登记第一APN地址，而且能够从MME 40中删除第一APN地址。为此，登记单元22向MME 40发送GPRS隧道协议控制(GTP-C)消息或者从MME 40接收GPRS隧道协议控制(GTP-C)消息。
GTP-C消息可以使用例如为“MME到MME”的未来用途分配的“142-148”或分配给“其他”区域的“248-255”来定义。
关于这点，在图6中，可以示例性地确定根据本公开内容的实施方式的GTP-C消息的结构。
如图6所示，根据本公开内容的实施方式的GTP-C消息被定义为包括：用于区分针对MME 40的消息的发送或接收的消息类型字段、插入第一APN地址的APN地址字段、插入服务提供商识别信息(例如，MCC和MNC)的通信服务提供商识别字段、用于识别消息是用于登记第一APN地址还是删除第一APN地址的消息定义字段等，从而使得不仅能够在拜访网络(VPLMN)的MME 40中登记第一APN地址，而且能够从MME 40中删除第一APN地址。
管理单元23根据数据漫游服务的使用来管理数据业务。
更具体地，在终端10与边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)之间建立会话之后，管理单元23根据漫游服务的使用监测数据业务，并且根据监测结果来处理与另一通信服务提供商的漫游数据的结算。
另外，管理单元23根据数据业务监测结果，调整(扩大/缩小)边缘计算云30上虚拟网关(vPGW)的规模或调整DNS服务器50的DNS权重因数。
调整(扩大/缩小)虚拟网关(vPGW)的规模是指根据由于使用漫游服务所引起的数据业务的负荷水平，调整另一通信服务商的虚拟网关(vPGW)的处理能力，并且可以理解为，例如，扩大边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)以允许更多的终端接入，反之亦然。
对DNS服务器50的DNS权重因数的调整可以理解为例如以下操作：当从MME 40选择并回复与第一APN地址匹配的IP地址时，对用于选择在边缘计算云30上针对另一通信服务提供商生成的虚拟网关(vPGW)之一的虚拟网关(vPGW)特定权重进行调整；或者当由于超过边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)的容量而不再允许终端接入时，将针对边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)的权重设置为非常低，以使得回复位于另一通信服务提供商的归属网络(HLMN)中的PGW 80的IP地址。
作为参考，为了调整规模(扩大/缩小)和DNS权重因数，可以考虑虚拟网关(vPGW)的负荷状态(CPU、存储器、磁盘或并发会话的数目)和边缘计算云的容量。
例如，如果确定虚拟网关(vPGW)由于虚拟网关(vPGW)的负荷状态和边缘计算云的容量而不能再接纳漫游用户，则可以交换MME 40MEC APN解除分配请求/响应以停止MME 40的APN变更操作，从而使得额外的入站漫游者被链接至归属网络PGW。
这里，MEC APN解除分配请求/响应是指上述GTP-C消息，并且可以通过将消息定义字段的字段值设置为1来停止MME 40的APN变更操作。
关于这点，在上面例示的图5中，可以示例性地识别到：根据本公开内容的实施方式，管理单元23根据数据漫游服务的使用来管理数据业务。
即，如图5所示，经由前述过程c至k在终端10与边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)之间建立会话之后，管理单元23可以根据漫游服务的使用来监测数据业务，以根据监测结果处理与另一通信服务提供商的漫游数据的结算(l-m)。
管理单元23通过应用过程l的监测结果来调整DNS服务器50的DNS权重因数或调整(扩大/缩小)边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)的规模，从而管理由拜访网络(VPLMN)提供的数据漫游服务的质量。
如上所述，基于根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置20的配置，通过根据边缘计算(MEC，多接入边缘计算)技术的应用而使用存在于拜访网络(VPLMN)中的边缘计算云30，来向进入拜访网络(VPLMN)的终端10提供数据漫游服务，无论国家之间的距离和互通网络的质量如何，都能够保证数据业务的质量。
特别地，在本公开内容的实施方式中，当在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云30上生成用于漫游服务的外国通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)时，可以通过使用边缘计算云30之外的现有网络设备来支持终端10与虚拟网关(vPGW)之间会话的建立。
具体地，在本公开内容的实施方式中，通过分配第一APN地址(该第一APN地址是拜访网络(VPLMN)中的用于另一通信服务提供商的APN地址)和映射到第一APN地址的IP地址，在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云30中生成虚拟网关(vPGW)。使第一APN地址与另一通信服务提供商的服务提供商识别信息相匹配并且将第一APN地址登记在拜访网络的MME 40中。第一APN地址与IP地址之间的映射信息登记在拜访网络的DNS服务器50中。
因此，在本公开内容的实施方式中，当从接入拜访网络(VPLMN)以使用数据漫游服务的终端10识别出另一通信服务提供商的服务提供商识别信息时，可以通过将被识别出的另一通信服务提供商的服务提供商识别信息配置为键值，与存在于边缘计算云30之外的DNS服务器50和MME40相关联地支持虚拟网关(vPGW)与终端10之间的数据业务传输的会话的建立。
更具体地，当从接入拜访网络(VPLMN)以使用数据漫游服务的终端10识别出另一通信服务提供商的服务提供商识别信息时，拜访网络(VPLMN)中的存在于边缘计算云30之外的MME 40从DNS服务器50获取第一APN地址和与第一APN地址匹配的IP地址，而不是获取作为由终端10请求的另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中APN地址的第二APN地址，以支持在终端10与虚拟网关(vPGW)之间的会话的建立。
即，本公开内容的实施方式提出了详细的方法，该方法用于在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云30中生成基于网络功能虚拟化的用于另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)，并且在拜访网络(VPLMN)中未应用网络功能虚拟化的网络设备中登记分配给虚拟网关(vPGW)的接入信息。通过这样，当在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云30中生成另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)时，能够与位于边缘计算云30之外的网络设备相关联地在虚拟网关(vPGW)与终端10之间建立用于数据业务传输的会话。
在下文中，将参照图7描述根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置20的操作方法。
首先，生成单元21为另一通信服务提供商分配边缘计算云30中的接入信息，并且响应于来自另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)生成请求，生成(S10至S30)与分配给边缘计算云30的接入信息匹配的虚拟网关(vPGW)。
分配给另一通信服务提供商的边缘计算云30中的接入信息可以包括：拜访网络(VPLMN)中用于另一通信服务提供商的接入点名称(APN)地址(下文中，第一APN地址)以及映射到第一APN地址的IP地址。
因此，生成单元21可以响应来自另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)生成请求，通过分配拜访网络(VPLMN)中的用于另一通信服务提供商的第一APN地址以及映射到第一APN地址的IP地址，在边缘计算云30上针对另一通信服务提供商生成用于处理数据漫游服务的虚拟网关(vPGW)。
以这种方式，分配给另一通信服务提供商的IP地址可以包括：与分配给另一通信服务提供商的第一APN地址一对一匹配的IP地址；以及IP地址池，该IP地址池是在数据漫游服务期间分配给接入虚拟网关(vPGW)的终端的多个IP地址。
然后，当已经生成针对另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)之后，登记单元22在拜访网络(VPLMN)中登记虚拟网关(vPGW)的接入信息(S40)。
即，登记单元22在拜访网络(VPLMN)中登记针对另一通信服务提供商生成的虚拟网关(vPGW)的接入信息，从而使得能够在终端10接入拜访网络(VPLMN)以使用数据漫游服务时，根据在拜访网络(VPLMN)中登记的接入信息而在终端10与边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)之间建立用于数据业务传输的会话。
为此，登记单元22在拜访网络(VPLMN)的MME 40中登记第一APN地址，该第一APN地址是另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)地址，并且登记单元22在拜访网络(VPLMN)的DNS服务器50中登记第一APN地址与映射到第一APN地址的IP地址之间的映射信息。
在拜访网络(VPLMN)的MME 40中登记第一APN地址期间，登记单元22使第一APN地址与另一通信服务提供商的服务提供商识别信息(例如，MMC和MMC)相匹配。
登记与另一通信服务提供商的服务提供商识别信息(例如，MMC和MMC)匹配的第一APN地址是要拒绝第二APN地址(该第二APN地址是终端10所请求的另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的APN地址)，并且从DNS服务器50获取与第一APN地址匹配的IP地址而不是第二APN地址，以在MME 40从接入拜访网络(VPLMN)的终端10识别出另一通信服务提供商的服务提供商识别信息(例如MMC和MMC)时建立用于终端10与边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)之间的数据业务传输的会话。
当如上所述识别到终端10接入到拜访网络(VPLMN)时，MME 40与位于另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的归属用户服务器(HSS)70相关联地对终端10执行认证。当终端10已经被认证后，MME40在拜访网络(VPLMN)的服务网关(SGW)60与在边缘计算云30中生成的另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)之间建立数据业务传输的会话，从而使得能够经由另一通信服务提供商的虚拟网关(vPGW)实现用于终端10的数据漫游服务。
此后，在终端10与边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)之间的会话建立之后，管理单元23根据漫游服务的使用来管理(S50)数据业务。
管理单元23可以根据漫游服务的使用来监测数据业务，并且可以根据监测结果来处理与另一通信服务提供商的漫游数据的结算。
另外，管理单元23根据监测数据业务的结果，调整DNS服务器50的DNS权重因数或者调整(扩大/缩小)边缘计算云30上虚拟网关(vPGW)的规模。
调整(扩大/缩小)虚拟网关(vPGW)的规模是指根据由于使用漫游服务而引起的数据业务的负荷水平，来调整另一通信服务商的虚拟网关(vPGW)的处理能力，并且可以理解为，例如，扩大边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)以允许更多的终端接入，反之亦然。
对DNS服务器50的DNS权重因数的调整可以理解为例如以下操作：当从MME 40选择并回复与第一APN地址匹配的IP地址时，对用于选择在边缘计算云30上针对另一通信服务提供商生成的虚拟网关(vPGW)之一的虚拟网关(vPGW)特定权重进行调整；或者当由于超过边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)的容量而不再允许终端接入时，将针对边缘计算云30上的虚拟网关(vPGW)的权重设置为非常低，以使得回复位于另一通信服务提供商的归属网络(HLMN)中的PGW 80的IP地址。
如上所述，根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置20的操作方法，通过使用根据边缘计算(MEC，多接入边缘计算)技术的应用在拜访网络(VPLMN)中存在的边缘计算云30来向进入拜访网络(VPLMN)的终端10提供数据漫游服务，可以无论国家之间的距离和互通网络的质量如何，都能够保证数据业务的质量。
根据本公开内容的实施方式的边缘计算管理装置20的操作方法可以以经由各种计算机装置可执行的程序命令的形式实现，以记录在计算机可读介质中。计算机可读介质可以包括程序命令、数据文件、数据结构等中的每一种或其组合。记录在介质中的程序命令可以是为本公开内容特别设计和配置的，也可以是计算机软件领域的技术人员已知的和可用的。计算机可读记录介质的示例包括：诸如硬盘、软盘和磁带的磁介质；诸如CD-ROM和DVD的光学介质；诸如软式光盘的磁光介质；以及诸如ROM、RAM和闪存的硬件装置，这些计算机可读记录介质被特别配置成存储和执行程序命令。程序命令的示例包括可由计算机使用解释器等执行的高级语言代码，以及由编译器产生的机器语言代码。上述硬件装置可以被配置成作为一个或更多个软件模块来操作，以执行本公开内容的操作，反之亦然。
在本公开内容中，已经参照优选实施方式详细提供了描述，但是本公开内容并不限于上述实施方式，并且本公开内容的技术构思延伸到本公开内容所属领域的任何技术人员都可以在不脱离本公开内容要点的情况下进行各种改变或修改的范围，本公开内容的要点在所附权利要求中要求得到保护。

Claims (13)

1.一种边缘计算管理装置，包括：
生成单元，其被配置成在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云中针对另一通信服务提供商生成虚拟网关，并且分配与所述虚拟网关有关的接入信息；以及
登记单元，其被配置成在所述拜访网络中登记所述接入信息，从而使得当终端接入所述拜访网络以使用数据漫游服务时，能够根据所述接入信息在所述终端与所述虚拟网关之间建立用于数据业务传输的会话。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述生成单元被配置成分配第一APN地址以及映射到所述第一APN地址的IP地址，以在所述边缘计算云中生成所述虚拟网关，所述第一APN地址是所述拜访网络中的用于所述另一通信服务提供商的APN地址。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述登记单元被配置成：在所述拜访网络的移动性管理实体(MME)中登记与所述另一通信服务提供商的服务提供商识别信息匹配的所述第一APN地址，以及在所述拜访网络的域名系统(DNS)服务器中登记所述第一APN地址与所述IP地址之间的映射信息。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述MME被配置成：当从接入所述拜访网络的终端识别到所述另一通信服务提供商的服务提供商识别信息时，从所述DNS服务器获取与所述第一APN地址匹配的IP地址而不是第二APN地址，以在所述终端与所述虚拟网关之间建立会话，所述第二APN地址是由所述终端请求的所述另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的APN地址。
5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述MME被配置成：当识别到所述终端接入所述拜访网络时，与所述另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)相关联地认证所述终端，并且当所述终端被认证时，从所述DNS服务器获取与所述第一APN地址匹配的IP地址，以在所述终端与所述虚拟网关之间建立会话。
6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述登记单元被配置成向所述MME发送GPRS隧道协议控制(GTP-C)消息或者从所述MME接收所述GTP-C消息，
其中，所述GTP-C消息包括以下中的至少一个：用于区分向所述MME的消息发送或者从所述MME的消息接收的消息类型字段；插入所述第一APN地址的APN地址字段；插入所述服务提供商识别信息的通信服务提供商识别字段；以及用于区分所述消息是用于登记还是删除所述第一APN地址的消息定义字段。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括管理单元，所述管理单元被配置成基于对所述终端与虚拟网关之间的数据业务进行监测的结果来调整以下中的至少一个：所述虚拟网关的数目，所述虚拟网关能够分配给所述终端的IP地址的数目，以及作为在提供所述数据漫游服务时用于对所述虚拟网关的选择的权重的权重因数。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述管理单元被配置成基于所述虚拟网关的负荷状态和所述边缘计算云的容量中的至少一个来确定是否能够使用所述虚拟网关建立会话，并且当确定不能使用所述虚拟网关建立会话时，使得能够针对所述拜访网络中所需的所述数据漫游服务与所述另一通信服务提供商的归属网络相关联地建立会话。
9.一种边缘计算管理装置的操作方法，所述方法包括：
在拜访网络(VPLMN)的边缘计算云中针对另一通信服务提供商生成虚拟网关，并且分配与所述虚拟网关有关的接入信息；以及
在所述拜访网络中登记所述接入信息，从而当终端接入所述拜访网络以使用数据漫游服务时，根据所述接入信息在所述终端与所述虚拟网关之间建立用于数据业务传输的会话。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述生成包括：分配第一APN地址以及映射到所述第一APN地址的IP地址，以在所述边缘计算云中生成所述虚拟网关，所述第一APN地址是所述拜访网络中的用于所述另一通信服务提供商的APN地址。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述登记包括：在所述拜访网络的移动性管理实体(MME)中登记与所述另一通信服务提供商的服务提供商识别信息匹配的所述第一APN地址，以及在所述拜访网络的域名系统(DNS)服务器中登记所述第一APN地址与所述IP地址之间的映射信息。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述MME被配置成：当从接入所述拜访网络的终端识别到所述另一通信服务提供商的服务提供商识别信息时，从所述DNS服务器获取与所述第一APN地址匹配的IP地址而不是第二APN地址，以在所述终端与所述虚拟网关之间建立会话，所述第二APN地址是由所述终端请求的所述另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)中的APN地址。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述MME被配置成：当识别到所述终端接入所述拜访网络时，与所述另一通信服务提供商的归属网络(HPLMN)相关联地认证所述终端，并且当所述终端被认证时，从所述DNS服务器获取与所述第一APN地址匹配的IP地址，以在所述终端与所述虚拟网关之间建立会话。
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