CN114363918B - 网络切片签约方法、用户设备、核心网设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种网络切片签约的方法、用户设备、核心网设备、系统、计算机设备及可读存储介质，所述方法包括：UE确定需要使用网络切片的应用，并将应用的基本信息和能力需求信息发送到核心网，以使核心网根据应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的S‑NSSAI，再生成所述应用与所述S‑NSSAI的URSP，并将所述URSP下发给UE；UE接收核心网下发的所述URSP；将所述URSP作为预配置URSP进行存储；在所述应用请求接入网络切片时，UE直接根据预配置URSP进行网络切片的接入。本公开的技术方案可以降低核心网维护的UE应用信息规模，并降低用户网络切片接入的时延和信令开销。
Description
技术领域
本公开属于通信技术领域，具体涉及一种网络切片签约方法，一种用户设备，一种核心网设备，一种网络切片签约系统，一种计算机设备，以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
网络切片是网络运营者从业务视角出发为满足特定用户集的服务质量而动态部署的硬件、软件、策略和频谱的一种组合。网络切片技术是5G的一项关键技术，网络切片为终端提供从无线接入网到核心网的端到端的网络服务，通过定制化的网络为不同的租户以及差异化的业务提供服务。网络切片的功能由运营商根据需求和运营商策略确定，比如，某些网络切片除了包括控制面功能外还可以包括专用的转发面；而某些网络切片可能只包括一些基本的控制面功能，其他的核心网相关功能与其他网络切片共享。网络切片可能基于需求被创建、修改或删除。一个UE(User Equipment，用户设备)也可能同时接收来自不同网络切片的服务。
当前，UE通过直接签约S-NSSAI(Single Network Slice Selection AssistanceInformation，单一网络切片选择辅助信息)，获得Subscribed NSSAI(Subscribed NetworkSlice Selection Assistance Information，签约的网络切片选择辅助信息)，在UE上的应用接入网络切片时，需要核心网下发URSP(user equipment routing selection policy，用户设备路由选择策略)，UE根据URSP选择S-NSSAI完成接入。而这种签约方法导致核心网需要维护大量的UE的应用信息；同时，路由策略的下发也造成信令开销的增加。
发明内容
本公开提供一种网络切片签约方法、用户设备、核心网设备、网络切片签约系统、计算机设备及计算机可读存储介质，可以降低核心网维护的UE应用信息规模，降低接入时的时延和路由信令开销。
第一方面，本公开实施例提供一种网络切片签约方法，所述方法包括：
用户设备UE确定需要使用网络切片的应用，并将所述应用的基本信息和能力需求信息发送到核心网，以使核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP，并将所述URSP下发给UE；
UE接收核心网下发的所述URSP；
UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储；以及，
在所述应用请求接入网络切片时，UE直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
进一步的，所述应用的基本信息包括：应用标识和应用登录账号；
所述应用的能力需求信息包括：应用需求的切片的带宽、容量和时延。
第二方面，本公开实施例提供一种网络切片签约方法，所述方法包括：
核心网接收用户设备UE在确定需要使用网络切片的应用后发送的所述应用的基本信息和能力需求信息；
核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP；以及，
核心网将所述URSP下发给UE，以使所述UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储，并在所述应用请求接入网络切片时直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
进一步的，所述应用的基本信息包括：应用标识和应用登录账号；
所述应用的能力需求信息包括：应用需求的带宽、容量和时延。
第三方面，本公开实施例提供一种用户设备，包括：第一发送模块、第一接收模块、存储模块和接入模块；
所述第一发送模块设置为在用户设备确定需要使用网络切片的应用后，将所述应用的基本信息和能力需求信息发送到核心网，以使核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP，并将所述URSP下发给UE；
所述第一接收模块设置为接收核心网下发的所述URSP；
所述存储模块设置为将所述URSP作为预配置URSP存储；
所述接入模块设置为在所述应用请求接入网络切片时直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
第四方面，本公开实施例提供一种核心网设备，包括：第二接收模块、配置模块、生成模块和第二发送模块；
所述第二接收模块设置为接收用户设备UE在确定需要使用网络切片的应用后发送的所述应用的基本信息和能力需求信息；
所述配置模块设置为根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI；
所述生成模块设置为生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP；
所述第二发送模块设置为将所述URSP下发给UE，以使所述UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储，并在所述应用请求接入网络切片时直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
第五方面，本公开实施例还提供一种网络切片签约系统，包括如第三方面所述的用户设备，以及如第四方面所述的核心网设备。
第六方面，本公开实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行如第一方面和第二方面中任一所述的网络切片签约方法。
第七方面，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括：计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面和第二方面中任一所述的网络切片签约方法。
有益效果：
本公开提供的网络切片签约方法、用户设备、核心网设备、网络切片签约系统、计算机设备及计算机可读存储介质，通过用户设备UE确定需要使用网络切片的应用，并将所述应用的基本信息和能力需求信息发送到核心网，以使核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP，并将所述URSP下发给UE；UE接收核心网下发的所述URSP；UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储；以及，在所述应用请求接入网络切片时，UE直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。本公开技术方案将核心网生成的URSP下发给UE，由UE进行储存，在UE的应用接入网络切片时，即可根据内部存储的URSP匹配所需切片，不需要核心网重复匹配，降低核心网维护的UE应用信息规模，并降低用户网络切片接入的时延和信令开销。
附图说明
图1为本公开实施例一提供的一种网络切片签约方法的流程图；
图2为本公开实施例二提供的一种网络切片签约方法的流程图；
图3为本公开实施例三提供的一种用户设备的架构图；
图4为本公开实施例一提供的一种核心网设备的架构图；
图5为本公开实施例二提供的一种网络切片签约系统的架构图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和实施例对本公开作进一步详细描述。
其中，在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书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，除非上下文清楚的表示其他含义。
以下，对本申请中的部分用语和技术背景进行解释说明，以便于本领域技术人员理解：
5G核心网引入了NSSF(Network Slice Selection Function，切片选择功能)网元和S-NSSAI标识。首先，需要在用户归属UDM(Unified Data Manager，统一数据管理平台)中为用户签约用户可以使用的S-NSSAI，称为Subscribed S-NSSAI，可以是1个S-NSSAI，也可以是多个S-NSSAI，其中的1个或多个S-NSSAI可被设置为默认S-NSSAI。用户接入5G无线网发起RRC连接建立请求和注册请求消息时，均应携带Requested NSSAI，其中包括用户终端请求的S-NSSAI，若用户终端不确定请求的S-NSSAI时，Requested NSSAI应为空。5GNR(NewRadio，新空口)基站根据用户终端提交的Requested NSSAI中S-NSSAI，选择网络切片对应的AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移动性管理功能)，若Requested NSSAI为空或5G NR基站无法找到匹配的AMF时，5G NR基站选择为用户接入默认AMF。AMF对比从用户归属UDM获得的Subscribed S-NSSAI和用户终端提交的RequestedNSSAI中的S-NSSAI，其中的交集部分为Allowed NSSAI。S-NSSAI唯一标识一个网络切片；Subscribed NSSAI是存储在UDM中的用户签约的NSSAI信息。每一个S-NSSAI标识一个网络切片，一个网络切片可以对应多个NSI(Network Slice Instance，网络切片实例)。在某些场景下一个网络切片实例又可以同时为多个网络切片提供服务。
用户的切片操作主要包含两部分，一个是用户初始注册时，选择合适的AMF，并在此过程中获得Allowed NSSAI(允许UE在当前注册区接入的NSSAI)；另一个是用户在切片内建立PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)会话。
UE在切片内建立PDU会话主要包括以下步骤：1)UE根据URSP中的NSSP(NetworkSlice Selection Policy，网络切片选择策略)选择一个切片；2)根据切片信息去相应级别的NRF(NF Repository Function，网络存储功能)查询/选择相关NF(Network Function，网络功能)，完成PDU会话建立。
NSSP包含一个或多个NSSP规则，每个NSSP规则包含一个应用与对应S-NSSAI的关联，NSSP中还可以包含一个缺省NSSP规则，未能匹配的应用将使用缺省NSSP规则。一个应用可以对应NSSP中的多个NSSP规则，应用会按NSSP中各条NSSP规则的优先级次序依次进行匹配，最先匹配上且其对应的S-NSSAI属于UE当前Allowed NSSAI的即为匹配成功的NSSP规则，其S-NSSAI即为选择到的S-NSSAI。
运营商可以为UE预配置URSP，或由核心网的PCF(Policy Control Function，策略控制功能)动态下发/更新URSP。URSP中包含了NSSP，UE会根据NSSP来为应用选择合适的切片。UE上可以有多个NSSP，即对于每种不同的接入方式，UE可以有对应的NSSP。
在接入网络切片时，UE首先需要通过签约S-NSSAI，获得Subscribed NSSAI，在UE上的应用接入网络切片时，需要核心网下发URSP，UE再根据URSP选择S-NSSAI完成接入。导致核心网需要维护大量的UE的应用信息，同时，在路由策略的下发也造成信令开销的增加。
下面以具体地实施例对本公开的技术方案以及本公开的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
图1为本公开实施例一提供的一种网络切片签约方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：
步骤S101：用户设备UE确定需要使用网络切片的应用，并将所述应用的基本信息和能力需求信息发送到核心网，以使核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP，并将所述URSP下发给UE；
步骤S102：UE接收核心网下发的所述URSP；
步骤S103：UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储；以及，
步骤S104：在所述应用请求接入网络切片时，UE直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
本公开实施例在网络切片签约阶段，由UE提供APP基本信息和APP能力需求信息到核心网；核心网根据APP能力需求信息为UE自动匹配满足要求的网络切片，并将该S-NSSAI添加到Subscribed S-NSSAI。然后核心网处理功能单元根据APP基本信息将自动生成该APP与签约S-NSSAI的URSP信息，并将该URSP信息下发给UE。
UE接收该URSP信息，并将该URSP信息作为预配置URSP进行存储，在UE的应用接入网络切片时，可以使用该预配置的URSP进行网络切片的选择。
UE储存了URSP信息后，在应用请求再次接入切片时，可以直接使用该URSP信息，路由到目标切片，省去了核心网进行路由匹配的步骤，减少接入时延和信令开销。
进一步的，所述应用的基本信息包括：应用标识和应用登录账号；
所述应用的能力需求信息包括：应用需求的切片的带宽、容量和时延。
在本实施例中，一种可能的应用信息包含APP ID(应用标识)和OSID(登录账号)，核心网需要根据该APP ID和切片S-NSSAI进行映射；根据OSID确定用户订购的切片服务；能力需求信息是提供给核心网进行切片匹配的参数，由于核心网会有多个切片，不同的切片提供的能力不同，也可能存在多个能力相近的切片，UE在提供给核心网自己所需能力需求后，由核心网按照网络自定原则进行匹配，将分配给UE的S-NSSAI返回给UE，并添加到Subscribed S-NSSAI。
由于当前切片在签约后，UE在接入切片时，核心网需要根据UE提供的request S-NSSAI进行URSP匹配，因此核心网需要维护一个巨大URSP路由策略表，客观上增加UE接入切片的时延和信令开销。因此，本公开实施例提出了一种网络切片签约方法，在用户签约完成，首次接入网络时，即将所签约切片的的应用基本信息和能力需求信息发送给核心网，核心网根据能力需求信息和签约信息，将用户所需切片进行URSP匹配，并将该URSP下发给UE，由UE进行储存，在UE的应用再次接入切片时，即可根据内部存储的URSP匹配所需切片，不需要核心网重复匹配，降低接入时延和信令开销。
图2为本公开实施例二提供的一种网络切片签约方法的流程示意图，如图2所示，所述方法包括：
步骤S201：核心网接收用户设备UE在确定需要使用网络切片的应用后发送的所述应用的基本信息和能力需求信息；
步骤S202：核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP；以及，
步骤S203：核心网将所述URSP下发给UE，以使所述UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储，并在所述应用请求接入网络切片时直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
核心网接收到用户提供的需要使用网络切片的应用的信息和应用的能力需求信息，确定需要使用网络切片的APP，并确认其是否定制有相应的APP服务，并根据该能力需求信息自动匹配相应的S-NSSAI给UE，并生成该应用与所述S-NSSAI的URSP，URSP生成后，发生给UE存储，UE在储存了URSP信息后，在应用再次接入切片时，可以直接使用该URSP信息，路由到目标切片，省去了核心网进行路由匹配的步骤，减少接入时延，和信令开销。
进一步的，所述应用的基本信息包括：应用标识和应用登录账号；
所述应用的能力需求信息包括：应用需求的带宽、容量和时延。
核心网需要根据能力需求信息进行切片参数的匹配，匹配出符合UE要求的网络切片。
图3为本公开实施例三提供的一种用户设备UE的架构图，如图所示，所述用户设备包括：第一发送模块11、第一接收模块12、存储模块13和接入模块14；
所述第一发送模块11设置为在用户设备确定需要使用网络切片的应用后，将所述应用的基本信息和能力需求信息发送到核心网，以使核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP，并将所述URSP下发给UE；
所述第一接收模块12设置为接收核心网下发的所述URSP；
所述存储模块13设置为将所述URSP作为预配置URSP存储；
所述接入模块14设置为在所述应用请求接入网络切片时直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
其中UE的第一发送模块11和第一接收模块12可以通过UE中的软件方式实现，存储模块使用UE的ROM(Read-Only Memory，只读存储器)。
图4为本公开实施例提供的一种核心网设备，如图所示，所述核心网设备包括：第二接收模块21、配置模块22、生成模块23和第二发送模块24；
所述第二接收模块21设置为接收用户设备UE在确定需要使用网络切片的应用后发送的所述应用的基本信息和能力需求信息；
所述配置模块22设置为根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI；
所述生成模块23设置为生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP；
所述第二发送模块24设置为将所述URSP下发给UE，以使所述UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储，并在所述应用请求接入网络切片时直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
所述配置模块22和生成模块23为核心网的功能单元，配置模块22可以包括UDM(Unified Data Management，统一数据管理功能)单元，生成模块23可以包括PCF(PolicyControl function，策略控制功能)单元，UDM储存有用户的签约信息，PCF进行URSP的生成，第二接收模块21和第二发送模块24可以为AMF(Access and Mobility ManagementFunction，接入及移动性管理功能)单元，通过AMF将URSP下发给UE。
图5为本公开实施例五还提供的一种网络切片签约系统，包括如上所述的用户设备1，以及如上所述的核心网设备2。
本公开实施例的用户设备1用于实施方法实施例一中的网络切片签约方法，核心网设备2用于实施方法实施例二中的网络切片签约方法，所以描述的较为简单，具体可以参见前面方法实施例一中的相关描述，此处不再赘述。
此外，本公开实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行上述各种可能的方法。
此外，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当用户设备的至少一个处理器执行该计算机执行指令时，用户设备执行上述各种可能的方法。
其中，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (9)
1.一种网络切片签约方法，其特征在于，所述方法包括：
用户设备UE确定需要使用网络切片的应用，并将所述应用的基本信息和能力需求信息发送到核心网，以使核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP，并将所述URSP下发给UE；
UE接收核心网下发的所述URSP；
UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储；以及，
在所述应用请求接入网络切片时，UE直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用的基本信息包括：应用标识和应用登录账号；
所述应用的能力需求信息包括：应用需求的切片的带宽、容量和时延。
3.一种网络切片签约方法，其特征在于，所述方法包括：
核心网接收用户设备UE在确定需要使用网络切片的应用后发送的所述应用的基本信息和能力需求信息；
核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP；以及，
核心网将所述URSP下发给UE，以使所述UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储，并在所述应用请求接入网络切片时直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述应用的基本信息包括：应用标识和应用登录账号；
所述应用的能力需求信息包括：应用需求的带宽、容量和时延。
5.一种用户设备，其特征在于，包括：第一发送模块、第一接收模块、存储模块和接入模块；
所述第一发送模块设置为在用户设备确定需要使用网络切片的应用后，将所述应用的基本信息和能力需求信息发送到核心网，以使核心网根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，再生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP，并将所述URSP下发给UE；
所述第一接收模块设置为接收核心网下发的所述URSP；
所述存储模块设置为将所述URSP作为预配置URSP存储；
所述接入模块设置为在所述应用请求接入网络切片时直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
6.一种核心网设备，其特征在于，包括：第二接收模块、配置模块、生成模块和第二发送模块；
所述第二接收模块设置为接收用户设备UE在确定需要使用网络切片的应用后发送的所述应用的基本信息和能力需求信息；
所述配置模块设置为根据所述应用的基本信息和能力需求信息为UE自动匹配相应的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI；
所述生成模块设置为生成所述应用与所述S-NSSAI的用户设备路由选择策略URSP；
所述第二发送模块设置为将所述URSP下发给UE，以使所述UE将所述URSP作为预配置URSP进行存储，并在所述应用请求接入网络切片时直接根据所述预配置URSP进行网络切片的接入。
7.一种网络切片签约系统，其特征在于，包括如权利要求5所述的用户设备，以及如权利要求6所述的核心网设备。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行根据权利要求1-4中任一项中所述的网络切片签约方法。
9.一种计算机可读存储介质，包括：计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行根据权利要求1-4中任一项所述的网络切片签约方法。
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