CN113596874A - 切片网络功能服务配置方法、计算机装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切片网络功能服务配置方法、计算机装置和存储介质，包括运行网络功能虚拟化编排器和运行切片服务功能配置器，网络功能虚拟化编排器建立一个或多个网元，向其中的若干个网元分配切片实例标识符，标记网元所属的切片网络；切片服务功能配置器获取第一切片网络所要支持的第一目标功能，根据第一目标功能，对第一切片网络内的网元进行配置等步骤。本发明能够实现对网元和切片网络的编排与对切片网络服务与功能的编排的分离，建立切片网络时不依赖切片模板，避免切片网络的功能与服务被切片模板固化，适应多变复杂的应用场景，使对网元和切片网络的管理清晰化，降低每个过程进行处理的复杂度。本发明广泛应用于计算机网络技术领域。

Description

切片网络功能服务配置方法、计算机装置和存储介质

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，尤其是一种切片网络功能服务配置方法、计算机装置和存储介质。

背景技术

切片网络是在逻辑上将物理层面的网络划分成的逻辑子网，可以应用于5G通信网络等计算机网络中。通过划分切片网络，可以由一个物理网络支持不同的切片网络，每个切片网络向不同的用户提供服务，因此切片网络技术可以适应个性化差异要求明显的市场。

目前相关的切片网络技术中，例如3GPP等相关协议规定，在划分切片网络前，需要创建切片模板，在切片模板中定义好切片网络中所要创建的虚拟化网元以及每个网元需要分配的资源后，根据切片模板创建出切片网络，所创建出的切片网络的功能也由切片模板固定，这样可能后期不能对切片网络支持的功能进行动态更改，当需要更改切片网络的功能的时候，需要进行虚拟网元的销毁和重新创建过程，效率较低。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种切片网络功能服务配置方法、计算机装置和存储介质。

一方面，本发明实施例包括一种切片网络功能服务配置方法，包括：

运行网络功能虚拟化编排器；所述网络功能虚拟化编排器用于建立一个或多个网元，向其中的若干个网元分配切片实例标识符；所述切片实例标识符用于标记网元所属的切片网络；

运行切片服务功能配置器；所述切片服务功能配置器用于获取第一切片网络所要支持的第一目标功能，根据所述第一目标功能，对所述第一切片网络内的网元进行配置。

进一步地，所述根据所述第一目标功能，对所述第一切片网络内的网元进行配置，包括：

将所述第一目标功能分解成若干个功能模块；

生成若干个功能服务要求消息；每个所述功能服务要求消息分别对应一个或多个所述功能模块；

向所述第一切片网络内的每个所述网元分别发送其中一条所述功能服务要求消息；所述功能服务要求消息用于指令所述网元加载所述功能服务要求消息对应的所述功能模块，以及配置网元的服务要求以支持所加载的所述功能模块。

进一步地，所述功能服务要求消息还用于指令所述网元卸载所述功能服务要求消息没有对应的功能模块。

进一步地，不同的所述网元被发送的所述功能服务要求消息不相同；不同的所述功能服务要求消息对应的所述功能模块不重复。

进一步地，所述运行网络功能虚拟化编排器还用于：

获取第二切片网络所要支持的第二目标功能；

从已被配置的各网元中筛选出若干网元；被筛选出的各网元所支持的功能模块能够组合成或者覆盖所述第二目标功能；

对被筛选出的各网元对应的切片实例标识符进行修改，从而将被筛选出的各网元标记为属于所述第二切片网络。

进一步地，所述运行网络功能虚拟化编排器还用于：

获取第三切片网络所支持的第三目标功能；

注销所述第一切片网络；

从原属于所述第一切片网络的各网元中筛选出若干网元；被筛选出的各网元所支持的功能模块与所述第三目标功能之间的相近度小于阈值；

对被筛选出的各网元对应的切片实例标识符进行修改，从而将被筛选出的各网元标记为属于所述第三切片网络。

进一步地，所述网络功能虚拟化编排器还用于向各所述网元分配运行资源。

进一步地，所述建立一个或多个网元，具体包括：

当需要建立的所述网元为虚拟网元，则创建虚拟网元；

当需要建立的所述网元为实体网元，则建立与实体网元的连接。

另一方面，本发明实施例还包括一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例中的切片网络功能服务配置方法。

另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行实施例中的切片网络功能服务配置方法。

本发明的有益效果是：实施例中的切片网络功能服务配置方法，通过使用网络功能虚拟化编排器来管理各网元的建立和退出，以及管理切片网络的组成、更改和注销，实现了对网元和切片网络的编排；通过使用切片服务功能配置器来管理各切片网络的功能服务配置，实现了切片网络服务与功能的编排，网络功能虚拟化编排器与切片服务功能配置器之间可以保持独立性，从而能够实现对网元和切片网络的编排与对切片网络服务与功能的编排的分离，建立切片网络时能够不依赖切片模板，从而避免切片网络的功能与服务被切片模板固化，在调整切片网络的功能与服务时不再需要注销原来的切片网络并建立新的切片网络，具有较高的效率，便于后续动态配置调整切片网络的功能与服务，从而适应多变复杂的应用场景；另一方面，网络功能虚拟化编排器与切片服务功能配置器之间不会相互影响，其各自负责对网元和切片网络的编排以及对切片网络服务与功能的编排，能够使对网元和切片网络的管理清晰化，降低每个过程进行处理的复杂度。

附图说明

图1为实施例中网络功能虚拟化编排器建立网元的原理图；

图2为实施例中网络功能虚拟化编排器划分切片网络的原理图；

图3为实施例中切片服务功能配置器配置第一切片网络的功能服务的原理图；

图4为实施例中切片服务功能配置器配置第二切片网络的功能服务的原理图；

图5为实施例中切片服务功能配置器配置第三切片网络的功能服务的原理图；

图6为实施例中网元的工作过程示意图。

具体实施方式

本实施例中，切片网络功能服务配置方法包括以下步骤：

S1.运行网络功能虚拟化编排器；其中，网络功能虚拟化编排器用于建立一个或多个网元，向其中的若干个网元分配切片实例标识符；切片实例标识符用于标记网元所属的切片网络；

S2.运行切片服务功能配置器；其中，切片服务功能配置器用于获取第一切片网络所要支持的第一目标功能，根据第一目标功能，对第一切片网络内的网元进行配置。

步骤S1中的网络功能虚拟化编排器和步骤S2中的切片服务功能配置器可以是计算机系统中运行的进程，也可以是实体的计算机装置或者网元。

本实施例中，参照图1，网络功能虚拟化编排器可以建立一个或多个网元，具体地，这些网元可以是通过运行计算机程序实现的虚拟网元，或者是使用实体设备的实体网元。当要建立的网元是虚拟网元，建立网元的过程可以是运行相关计算机程序以创建虚拟网元；当要建立的网元是实体网元，建立网元的过程可以是建立与这个实体网元的连接。

本实施例中，网络功能虚拟化编排器通过向其建立的网元分配切片实例标识符(NSI)，切片实例标识符可以标记网元所属的切片网络，使得网络功能虚拟化编排器、切片服务功能配置器以及其他的网元或设备能够根据网元的切片实例标识符，识别出网元属于哪个或者哪几个切片网络。网络功能虚拟化编排器可以修改某个网元的切片实例标识符，或者修改切片实例标识符中的一些信息，从而改变这个网元对不同切片网络的从属关系。网络功能虚拟化编排器可以删除某个网元的切片实例标识符，或者删除切片实例标识符中的一些信息，从而使得这个网元对退出一个或多个切片网络。参照图2，网络功能虚拟化编排器向网元一、网元二和网元三等网元分配与第一切片网络相应的切片实例标识符，使得这些网元属于第一切片网络；网络功能虚拟化编排器向网元三、网元四和网元五等网元分配与第二切片网络相应的切片实例标识符，使得这些网元属于第二切片网络。

本实施例中，网络功能虚拟化编排器在建立网元后，还向各网元分配运行资源。具体地，分配资源包括分配网元运行所需的内存和带宽等资源。

本实施例中，参照图2，切片服务功能配置器获取多个切片网络中的第一切片网络所要支持的第一目标功能，根据第一目标功能，对第一切片网络内的网元进行配置。第一目标功能是一种具体的目标功能，其中，目标功能可以是指定位功能、NSA(非独立组网)、非3GPP设备接入、合法监听以及边缘计算等现有或者新开发的网络功能，因此第一目标功能可以具体指定位功能和NSA当中的一种或者多种功能。

本实施例中，通过使用网络功能虚拟化编排器来管理各网元的建立和退出，以及管理切片网络的组成、更改和注销，实现了对网元和切片网络的编排；通过使用切片服务功能配置器来管理各切片网络的功能服务配置，实现了切片网络服务与功能的编排。网络功能虚拟化编排器与切片服务功能配置器之间可以保持独立性，从而能够实现对网元和切片网络的编排与对切片网络服务与功能的编排的分离，这样带来的好处有：建立切片网络时能够不依赖切片模板，从而避免切片网络的功能与服务被切片模板固化，在调整切片网络的功能与服务时不再需要注销原来的切片网络并建立新的切片网络，具有较高的效率，便于后续动态配置调整切片网络的功能与服务，从而适应多变复杂的应用场景；另一方面，网络功能虚拟化编排器与切片服务功能配置器之间不会相互影响，其各自负责对网元和切片网络的编排以及对切片网络服务与功能的编排，能够使对网元和切片网络的管理清晰化，降低每个过程进行处理的复杂度。

本实施例中，切片服务功能配置器根据第一目标功能，对第一切片网络内的网元进行配置的过程，具体包括以下步骤：

S201.将第一目标功能分解成若干个功能模块；

S202.生成若干个功能服务要求消息；每个功能服务要求消息分别对应一个或多个功能模块；

S203.向第一切片网络内的每个网元分别发送其中一条功能服务要求消息；其中，功能服务要求消息用于指令网元加载功能服务要求消息对应的功能模块，以及配置网元的服务要求以支持所加载的功能模块。

步骤S201-S203的原理如图3所示。本实施例中，第一目标功能可以包括定位功能、NSA、非3GPP设备接入以及合法监听这四个子功能。步骤S201中，切片服务功能配置器将第一目标功能分解成第一功能模块、第二功能模块和第三功能模块这三个功能模块，其中第一功能模块包括定位功能这个子功能，第二功能模块包括NSA这个子功能，第三功能模块包括非3GPP设备接入以及合法监听这两个子功能。

步骤S202中，切片服务功能配置器生成与第一目标功能对应的第一功能服务要求消息，生成与第二目标功能对应的第二功能服务要求消息，以及生成与第三目标功能对应的第三功能服务要求消息。

步骤S203中，切片服务功能配置器向第一切片网络内的每个网元分别发送其中一条功能服务要求消息。具体地，切片服务功能配置器向第一切片网络内的网元一发送第一功能服务要求消息，向第一切片网络内的网元二发送第二功能服务要求消息，向第一切片网络内的网元三发送第三功能服务要求消息。其中，功能服务要求消息用于指令网元加载功能服务要求消息对应的功能模块，以及配置网元的服务要求以支持所加载的功能模块。例如，网元一接收到第一功能服务要求消息后，在第一功能服务要求消息的指令下，网元一加载相应的用户数量接入限制、信令链路的信令传输速率限制、数据链路的数据传输速率限制以及网络时延限制等服务要求，以支持第一功能服务要求消息所要加载的第一功能模块，也就是第一目标功能中的定位功能这一子功能。

本实施例中，不同的网元被发送的功能服务要求消息不相同；不同的功能服务要求消息对应的功能模块不重复。例如，参照图3，向网元一发送的第一功能服务要求消息、向网元二发送的第二功能服务要求消息以及向网元三发送的第三功能服务要求消息是互不相同的，第一功能服务要求消息、第二功能服务要求消息和第三功能服务要求消息所对应的子功能分别是定位功能、NSA、非3GPP设备接入以及合法监听等，也互不重复，而它们刚好组成第一目标功能，这样可以使得同一切片网络内的不同网元能够负责不同的功能，并且它们能够共同实现所在的切片网络所要实现的目标功能，而且可以避免不同的网元进行相同的工作，以节约资源。

在条件允许，例如同一切片网络内的网元数量较多的情况下，可以实现功能的冗余，例如同一切片网络内的不同网元所要实现的子功能有重复，重复实现的功能可以是重要程度较高的子功能。这可以通过生成适当的功能服务要求消息实现。

本实施例中，功能服务要求消息还用于指令网元卸载功能服务要求消息没有对应的功能模块。例如，向网元一发送的第一功能服务要求消息指令网元一支持定位功能这一子功能，从而为实现第一切片网络所要实现的第一目标功能提供支持。如果网元一在接收到第一功能服务要求消息之前还运行边缘计算等功能，由于第一功能服务要求消息并没有指令网元一配置边缘计算等功能模块，那么网元一可以卸载边缘计算等功能，从而将资源调配集中为实现第一功能服务要求消息指令的定位功能这一子功能提供支持，有利于提高服务质量。

当需要改变第一切片网络的功能与服务要求时，切片服务功能配置器可以生成第一功能服务要求改变消息，第一功能服务要求改变消息与第一功能服务要求消息可以具有相同的格式，只是它们的内容不同，即指令网元一实现的功能模块不同。切片服务功能配置器将第一功能服务要求改变消息发送至网元一，网元一收到第一功能服务要求改变消息后，对应更改自身支持的功能与服务要求，从而实现第一切片网络所支持的第一目标功能的切换。

本实施例中，运行网络功能虚拟化编排器还可以执行以下步骤：

S204.获取第二切片网络所要支持的第二目标功能；

S205.从已被配置的各网元中筛选出若干网元；被筛选出的各网元所支持的功能模块能够组合成或者覆盖第二目标功能；

S206.对被筛选出的各网元对应的切片实例标识符进行修改，从而将被筛选出的各网元标记为属于第二切片网络。

步骤S204-S206的原理如图4所示。本实施例中，第二目标功能可以包括NSA、非3GPP设备接入以及合法监听这三个子功能。由于第一切片网络中的各网元已被配置，其中的网元三被配置为支持非3GPP设备接入和合法监听这两个功能模块，也就是网元三所支持的功能模块可以成为第二目标功能的一部分，通过执行步骤S205，能够将网元三从第一切片网络的各网元中筛选出来。步骤S206中，修改将网元三对应的切片实例标识符，从而将网元三标记为属于第二切片网络。再参照图3的过程，向第二切片网络中的网元四和网元五等网元下发相应的功能服务要求消息，将网元四和网元五配置为支持NSA等功能模块，与网元三所支持的非3GPP设备接入以及合法监听这两个功能模块组合成完整的第二目标功能。

将网元三标记为属于第二切片网络时，可以不改变网元三与第一切片网络之间的从属关系，即网元三可以同时属于第一切片网络和第二切片网络。

通过执行步骤S204-S206，能够在组建新的切片网络时调用原来已经配置好的切片网络中的网元，减少不必要的配置过程，提高效率。

本实施例中，网络功能虚拟化编排器还可以执行以下步骤：

S207.获取第三切片网络所支持的第三目标功能；

S208.注销第一切片网络；

S209.从原属于第一切片网络的各网元中筛选出若干网元；被筛选出的各网元所支持的功能模块与第三目标功能之间的相近度小于阈值；

S210.对被筛选出的各网元对应的切片实例标识符进行修改，从而将被筛选出的各网元标记为属于第三切片网络。

步骤S207-S210的原理如图5所示。本实施例中，在注销第一切片网络后，可以分析原来在第一切片网络中的网元一、网元二和网元三所支持的功能模块，与第三目标功能之间的相近度。具体地，可以预先设定各功能模块之间的分值或者向量，计算网元一、网元二和网元三所支持的功能模块与第三目标功能所包含的功能模块之间的分值或者向量的相近度，例如，如果网元一所支持的功能模块与第三目标功能所包含的功能模块之间的分值或者向量的相近度小于预设阈值，表明网元一所支持的功能模块与第三目标功能所包含的功能模块之间比较接近，在容忍度较大的情况下，可以使用网元一作为第三切片网络的一部分，从而支持第三切片网络所要实现的第三目标功能。

通过执行步骤S207-S210，可以将原有切片网络中功能相近的网元用于组成新的切片网络，能够避免对网元所支持功能模块的重新配置过程，也避免了注销原先的网元再创建新网元的过程，只需由切片服务功能配置器进行控制，就可以获得具有新功能的切片网络，提高了切片网络的创建和更改效率，也提高了切片网络组建的灵活性。而注销原先的第一切片网络，可以避免一些网元既属于第一切片网络又属于第三切片网络，对不同切片网络的工作带来干扰。

本实施例中，被分配到切片网络后，网元的工作过程如图6所示。当一个网元(该网元可能属于多个切片网络)收到其他网元的对应服务请求消息时，该网元判断请求服务网元所属的切片网络，如果该网元在切片功能与服务配置器中获取的对应切片网络功能与服务要求支持对应的服务请求，则该网元为其提供对应的网络服务，否则该网元拒绝对应的网络服务。

可以通过编写执行本实施例中的切片网络功能服务配置方法的计算机程序，将该计算机程序写入至计算机装置或者存储介质中，当计算机程序被读取出来运行时，执行本实施例中的切片网络功能服务配置方法，从而实现与实施例中的切片网络功能服务配置方法相同的技术效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.切片网络功能服务配置方法，其特征在于，包括：

运行网络功能虚拟化编排器；所述网络功能虚拟化编排器用于建立一个或多个网元，向其中的若干个网元分配切片实例标识符；所述切片实例标识符用于标记网元所属的切片网络；

运行切片服务功能配置器；所述切片服务功能配置器用于获取第一切片网络所要支持的第一目标功能，根据所述第一目标功能，对所述第一切片网络内的网元进行配置。

2.根据权利要求1所述的切片网络功能服务配置方法，其特征在于，所述根据所述第一目标功能，对所述第一切片网络内的网元进行配置，包括：

将所述第一目标功能分解成若干个功能模块；

生成若干个功能服务要求消息；每个所述功能服务要求消息分别对应一个或多个所述功能模块；

向所述第一切片网络内的每个所述网元分别发送其中一条所述功能服务要求消息；所述功能服务要求消息用于指令所述网元加载所述功能服务要求消息对应的所述功能模块，以及配置网元的服务要求以支持所加载的所述功能模块。

3.根据权利要求2所述的切片网络功能服务配置方法，其特征在于，所述功能服务要求消息还用于指令所述网元卸载所述功能服务要求消息没有对应的功能模块。

4.根据权利要求2所述的切片网络功能服务配置方法，其特征在于，不同的所述网元被发送的所述功能服务要求消息不相同；不同的所述功能服务要求消息对应的所述功能模块不重复。

5.根据权利要求1所述的切片网络功能服务配置方法，其特征在于，所述运行网络功能虚拟化编排器还用于：

获取第二切片网络所要支持的第二目标功能；

从已被配置的各网元中筛选出若干网元；被筛选出的各网元所支持的功能模块能够组合成或者覆盖所述第二目标功能；

对被筛选出的各网元对应的切片实例标识符进行修改，从而将被筛选出的各网元标记为属于所述第二切片网络。

6.根据权利要求1所述的切片网络功能服务配置方法，其特征在于，所述运行网络功能虚拟化编排器还用于：

获取第三切片网络所支持的第三目标功能；

注销所述第一切片网络；

从原属于所述第一切片网络的各网元中筛选出若干网元；被筛选出的各网元所支持的功能模块与所述第三目标功能之间的相近度小于阈值；

对被筛选出的各网元对应的切片实例标识符进行修改，从而将被筛选出的各网元标记为属于所述第三切片网络。

7.根据权利要求1所述的切片网络功能服务配置方法，其特征在于，所述网络功能虚拟化编排器还用于向各所述网元分配运行资源。

8.根据权利要求1所述的切片网络功能服务配置方法，其特征在于，所述建立一个或多个网元，具体包括：

当需要建立的所述网元为虚拟网元，则创建虚拟网元；

当需要建立的所述网元为实体网元，则建立与实体网元的连接。

9.一种计算机装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行权利要求1-8任一项所述切片网络功能服务配置方法。

10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行权利要求1-8任一项所述的切片网络功能服务配置方法。

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