CN114501593B - 网络切片接入方法、装置、系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种网络切片接入方法、装置、系统和存储介质。所述方法包括：接收网络发送的切片策略信息；根据切片特征信息和切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向网络建立对应网络切片的数据链路；在拨号成功的情况下，基于切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则；其中，切片特征信息为在由连接通信模组的上位机拨号所触发的通信模组注册至网络的过程中得到；接收来自上位机的上行数据，根据路由转发规则将上行数据转发至数据链路以传输给网络；通过数据链路接收来自网络的下行数据，将下行数据传输给上位机。本申请不需要上位机和应用参与，也不需要对上位机操作系统作改造即可透明使用网络切片，方案简单工作量小。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种网络切片接入方法、装置、系统和存储介质。
背景技术
部分厂家在终端设备有适配网络切片(Network Slice)方案，涉及Modem(调制解调器)、应用操作系统以及切片网络应用；然而，传统方案需要对应用以及操作系统改造，例如，需增加切片管理组件，接收网络切片配置，监听应用连接请求，支持多路拨号以及配置路由等；目前，传统方案存在着方案复杂，工作量大的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种无需改造系统的网络切片接入方法、装置、系统和存储介质。
第一方面，本申请提供了一种网络切片接入方法，该方法应用于通信模组；该方法包括：
接收网络发送的切片策略信息；
根据切片特征信息和切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向网络建立对应网络切片的数据链路；在拨号成功的情况下，基于切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则；其中，切片特征信息为在由连接通信模组的上位机拨号所触发的通信模组注册至网络的过程中得到；
接收来自上位机的上行数据，根据路由转发规则将上行数据转发至数据链路以传输给网络；通过数据链路接收来自网络的下行数据，将下行数据传输给上位机。
在其中一个实施例中，数据链路包括与各网络切片分别一一对应的各网络接口；切片特征信息包括许可网络切片选择辅助信息；
该方法还包括：
配置并输出网络注册请求；网络注册请求用于指示网络反馈许可网络切片选择辅助信息；其中，网络注册请求包含通信模组请求的网络切片列表；许可网络切片选择辅助信息包含用于对应网络切片列表中允许的网络切片的单一网络切片选择辅助信息。
在其中一个实施例中，网络接口为广域网WAN口；上行数据包括经上位机采用通信模组分配的私有地址发送的IP数据包；
根据路由转发规则将上行数据转发至数据链路以传输给网络的步骤包括：
根据IP数据包的地址和路由转发规则，将IP数据包转发给对应的网络接口，以将经网络地址转换后的IP数据包发送给网络；
通过数据链路接收来自网络的下行数据，将下行数据传输给上位机的步骤包括：
通过网络接口接收下行数据，并将经网络地址转换后的下行数据发送给上位机。
在其中一个实施例中，切片策略信息包括经网络基于用户设备策略管理下发的用户设备路由选择策略规则；路由选择信息包括路由选择描述符；
根据切片特征信息和切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向网络建立对应网络切片的数据链路的步骤包括：
根据切片特征信息匹配路由选择描述符以触发拨号，确认用于建立数据链路的关键参数；关键参数包括以下参数中的任意一种或任意组合：单一网络切片选择辅助信息，会话服务连续性模式，会话类型和数据网络名称；
确定发起协议数据单元会话，将关键参数发送给网络。
在其中一个实施例中，切片策略信息包括经网络基于用户设备策略管理下发的用户设备路由选择策略规则；业务信息包括业务描述符；
在拨号成功的情况下，基于切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则的步骤包括：
根据目的地址和业务描述符中的端口号配置路由转发规则；目的地址包括IP地址和业务描述符中的IP三元组；IP地址为业务描述符中的完全限定域名经域名系统解析得到。
在其中一个实施例中，该方法应用于包括切片管理组件的通信模组；网络切片包括基于IP三元组的网络切片，以及基于全限定域名的网络切片。
第二方面，本申请还提供了一种网络切片接入装置，该装置应用于通信模组；该装置包括：
信息接收模块，用于接收网络发送的切片策略信息；
切片接入模块，用于根据切片特征信息和切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向网络建立对应网络切片的数据链路；在拨号成功的情况下，基于切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则；其中，切片特征信息为在由连接通信模组的上位机拨号所触发的通信模组注册至网络的过程中得到；
数据传输模块，用于接收来自上位机的上行数据，根据路由转发规则将上行数据转发至数据链路以传输给网络；通过数据链路接收来自网络的下行数据，将下行数据传输给上位机。
第三方面，本申请还提供了一种网络切片接入系统，包括上位机以及连接上位机的通信模组；通信模组用于通过网络与网络设备连接；
其中，通信模组用于实现上述的方法的步骤。
在其中一个实施例中，网络设备包括控制管理服务器和业务数据处理服务器。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
上述网络切片接入方法、装置、系统和存储介质，基于通信模组接收网络下发的切片策略信息，进而根据切片特征信息和该切片策略信息中的路由选择信息自动激活相关网络切片数据连接，并根据切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则，使得上位机系统与应用无需任何改造即可使用网络切片。本申请将切片管理组件内置于通信模组中，自动拨号激活对应的数据链路，并配置路由转发规则，通信模组接收到上位机数据之后，将数据路由转发到对应切片的数据链路，此过程上位机操作系统和应用无感知。本申请不需要上位机和应用参与，也不需要对上位机操作系统作改造即可透明使用网络切片，方案简单且工作量小。
附图说明
图1为传统应用感知的网络切片方案；
图2为一个实施例中网络切片接入方法的应用环境图；
图3为一个实施例中网络切片接入方法的流程示意图；
图4为一个实施例中建立对应网络切片的数据链路步骤的流程示意图；
图5为另一个实施例中网络切片接入方法的流程示意图；
图6为一个实施例中网络切片接入装置的结构框图；
图7为一个实施例中网络设备的内部结构图；
图8为一个实施例中控制流处理过程示意图；
图9为一个实施例中数据流处理过程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
目前，以终端设备为Android终端为例，部分厂家在Android终端有适配网络切片方案，涉及Modem、应用操作系统以及切片网络应用，属于应用感知的网络切片方案，具体方案可以如图1所示：1)Modem将获取网络切片信息上报操作系统切片管理组件，包括网络允许的网络切片以及URSP(UE Route Selection Policy，UE路由选择策略)信息，其中UE指User Equipment，即用户设备；2)应用根据具体业务(TD，Traffic Descriptor，业务描述符)发起切片评估；3)操作系统切片管理组件根据应用业务请求选择对应切片，并触发数据拨号建立数据连接；4)操作系统切片管理组件根据拨号结果建立创建对应的网络接口，并返回给应用；5)应用将业务数据流绑定对应的网络接口，收发业务数据。
然而，传统方案对于使用模组的业务场景存在限制，且传统方案需要对应用以及操作系统改造，方案复杂，工作量大；另外，传统方案中Modem与操作系统、应用耦合紧密，通信模组需要与各类上位机适配，无法要求所有上位机系统以及应用进行上述改造。例如，传统方案在实现中基于应用程序以及应用程序所在的操作系统，因为涉及应用路由所以需要在应用所在系统实现。又如，传统方案需要针对应用配置路由，需要在应用所在操作系统实现，且需要在应用操作系统部署切片管理组件。
本申请则提出一种基于通信模组的切片接入方案，模组本身和应用是分离的，不需要上位机应用以及上位机操作系统的参与，进而实现网络切片对于模组、上位机以及应用无感知，从而使得传统上位机操作系统与应用无需改造即可实现网络切片的接入。此外，不同于通过网络服务器(例如，业务服务器等)触发的传统方案，本申请可以根据5G(5thGeneration Mobile Communication Technology，第五代移动通信技术)网络信令中携带的URSP直接在模组完成切片管理，不需要网络服务器、应用以及应用所在操作系统参与。以上，本申请是基于通信模组的切片方案，不需要上位机应用参与，也不需要对上位机操作系统作改造即可透明使用网络切片。
本申请实施例提供的网络切片接入方法，可以应用于如图2所示的应用环境中。其中，通信模组104为上位机102提供网络接入，通信模组104通过网络与网络设备106进行通信。在一些示例中，上位机102可以指通信整机设备，例如，个人计算机PC(PersonalComputer)；通信模组104可以指为上位机102提供网络接入的组件，例如路由器或Modem；而网络设备106可以是服务器，例如，控制管理服务器和业务数据处理服务器。
进一步的，上位机102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
需要说明的是，以5G为例，本申请实施例中的通信模组可以指5G模组，该5G模组可以指为通信整机设备提供5G网络接入的一个组件，也可以指5G网卡或者5G网络路由器。在一些示例中，可以将本申请中的通信模组理解为一个路由器，模组内建立多个切片WAN(Wide Area Network，广域网)口，收到上位机数据包之后，根据路由转发规则自动通过特定WAN口发送到网络；在另一些示例中，通信模组可以内置切片管理组件。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种网络切片接入方法，以该方法应用于图2中的通信模组为例进行说明，包括以下步骤：
步骤302，接收网络发送的切片策略信息。
其中，网络可以指5G网络。本申请中通信模组依据网络下发的切片策略信息，完成对应网络切片的数据链路的激活，并配置路由转发规则。本申请中的网络切片可以指将网络资源分为逻辑或虚拟网络(即“切片”)，以满足不同要求的应用场景。本申请中的通信模组可以内置切片管理组件，该切片管理组件可以指管理组件，即负责本申请实现的功能软件，运行于模组内部。
具体地，切片策略信息可以包含路由选择信息以及业务信息，该业务信息可以指业务描述符信息，而路由选择信息可以指路由选择描述符信息。本申请中的切片策略信息用于指示通信模组建立对应网络切片的数据链路，以及配置路由转发规则；该数据链路和路由转发规则可以应用到上位机与通信模组之间的数据流处理过程中。在一些示例中，路由选择信息可以用于指示通信模组建立对应网络切片的数据链路，业务信息可以用于指示通信模组配置路由转发规则。
在其中一个实施例中，切片策略信息可以包括经网络基于用户设备策略管理下发的用户设备路由选择策略规则；路由选择信息可以包括路由选择描述符；业务信息包括业务描述符。
具体而言，本申请中的切片策略信息可以指网络下发的用户设备路由选择策略规则URSP Rules。其中，网络可以通过UE Policy Management(用户设备策略管理)过程下发URSP Rules。该用户设备路由选择策略规则URSP Rules可以包含业务描述符TD信息以及RSD(Route Selection Descriptor，路由选择描述符)信息。进一步的，本申请可以在通信模组完成面对网络的注册连接过程中或之后，获取到网络下发的该切片策略信息。
本申请中的通信模组在执行相应的控制流处理过程，可以接收该切片策略信息。需要说明的是，以5G为例，根据5G网络下发的URSP Rules中的TD信息，5G网络切片可以包括：①基于目的地址三元组的网络切片，即基于网际协议(Internet Protocol，IP)三元组的网络切片；②基于FQDN(Fully Qualified Domain Name，完全限定域名)的网络切片；③基于DNN(Data Network Name,数据网络名称)的网络切片；④基于APP ID(ApplicationIdentification，应用标识)的网络切片。而本申请则适用于上述①②类型网络切片。
在其中一个实施例中，本申请网络切片应用方法应用于包括切片管理组件的通信模组；网络切片包括基于IP三元组的网络切片，以及基于全限定域名的网络切片。具体地，以5G为例，本申请中的通信模组可以为内置有切片管理组件的5G模组；本申请中的网络切片可以指基于IP三元组的5G网络切片，以及基于全限定域名的5G网络切片。
步骤304，根据切片特征信息和切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向网络建立对应网络切片的数据链路；在拨号成功的情况下，基于切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则；
其中，切片特征信息为在由连接通信模组的上位机拨号所触发的通信模组注册至网络的过程中得到。
具体而言，通信模组在获取到网络下发的切片策略信息后，可以根据切片特征信息匹配该切片策略信息中的路由选择信息，触发对应网络切片拨号流程，并建立对应网络切片的数据链路。同时，在网络切片拨号成功的情况下，可以基于切片策略信息中的业务信息配置出路由转发规则。
本申请中的切片特征信息可以指网络反馈的与允许的网络切片相关的特征信息，例如，NSSAI(Network Slice Selection Assistance Information，网络切片选择辅助信息)配置信息。进一步的，切片特征信息为在由连接通信模组的上位机拨号所触发的通信模组注册至网络的过程中得到，即本申请中的通信模组可以在注册至网络的过程中获取到该切片特征信息。需要说明的是，以5G为例，本申请中的上位机拨号可以指上位机与5G模组之间的注册连接，而网络切片拨号可以指5G模组与5G网络之间的注册连接，本申请中的上位机拨号会触发通信模组发起切片拨号；为了便于解释上述拨号过程，在一些示例中，可以把模组理解为路由器或者Modem，把上位机理解为PC。此外，上位机可以在此网络切片拨号过程中拨号，获取通信模组分配的私有地址，为便于解释，可以把模组理解为一个路由器，即该私有地址可以指通信模组给上位机分配的IP地址。
在其中一个实施例中，数据链路可以包括与各网络切片分别一一对应的各网络接口；切片特征信息可以包括许可网络切片选择辅助信息；该方法还包括：
配置并输出网络注册请求；网络注册请求用于指示网络反馈许可网络切片选择辅助信息；其中，网络注册请求包含通信模组请求的网络切片列表；许可网络切片选择辅助信息包含用于对应网络切片列表中允许的网络切片的单一网络切片选择辅助信息。
具体而言，本申请中的切片特征信息可以包括许可网络切片选择辅助信息Allowed NSSAI，该许可网络切片选择辅助信息可以包含用于对应网络切片列表中允许的网络切片的单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI(Single Network Slice SelectionAssistance Information，单一网络切片辅助信息)；而网络注册请求可以指RequestedNSSAI，该Requested NSSAI可以指通信模组注册网络时请求的切片列表，进而网络可以根据请求的切片返回Allowed切片(允许的网络切片)。在一些示例中，以切片特征信息为NSSAI配置信息为例，本申请中的NSSAI配置信息可以包括Configured NSSAI和/或AllowedNSSAI。
进一步的，以5G网络为例，通信模组可以内置切片管理组件，并配置网络注册请求Requested NSSAI，同时，可以通过5G Registration(5G注册)过程获取Allowed NSSAI，Configured NSSAI。此外，网络可以通过UE Policy Management过程下发URSP Rules。需要说明的是，本申请中的通信模组可以通过标准3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代合作伙伴计划)信令过程获取Allowed NSSAI，URSP Rules等信息。
而本申请中的数据链路可以包括与各网络切片分别一一对应的各网络接口，即本申请根据切片特征信息和切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向网络建立对应网络切片的数据链路，该数据链路可以指多个网络接口，一个网络接口可以与一个S-NSSAI相对应。在其中一个实施例中，网络接口可以为广域网WAN口，即通信模组可以在模组内建立多个切片WAN口。
对于本申请中的根据切片特征信息和切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向网络建立对应网络切片的数据链路的实现过程，以切片策略信息指网络下发的用户设备路由选择策略规则URSP Rules，切片特征信息指许可网络切片选择辅助信息AllowedNSSAI为例，内置有切片管理组件的通信模组，可以根据Allowed NSSAI匹配URSP中的RSD信息，触发对应网络切片拨号流程，并建立对应网络切片的网络接口。
在其中一个实施例中，切片策略信息包括经网络基于用户设备策略管理下发的用户设备路由选择策略规则；路由选择信息包括路由选择描述符；如图4所示，根据切片特征信息和切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向网络建立对应网络切片的数据链路的步骤可以包括：
步骤402，根据切片特征信息匹配路由选择描述符以触发拨号，确认用于建立数据链路的关键参数；关键参数包括以下参数中的任意一种或任意组合：单一网络切片选择辅助信息，会话服务连续性模式，会话类型和数据网络名称；
步骤404，确定发起协议数据单元会话，将关键参数发送给网络。
具体而言，以切片策略信息指网络下发的用户设备路由选择策略规则URSPRules，切片特征信息指许可网络切片选择辅助信息Allowed NSSAI为例，通信模组可以根据Allowed NSSAI以及URSP Rule中的RSD信息触发拨号，发起多路PDU(Protocol DataUnit，协议数据单元)Session建立过程，其中，通信模组可以将关键参数发送到网络建立对应切片的数据连接。拨号成功，创建网络接口。
本申请中的关键参数可以包括单一网络切片选择辅助信息S-NSSAI，SSC(Sessionand Service Continuity，会话服务连续性)模式，DNN(Data Network Name，数据网络名称)和会话类型。在一些示例中，会话类型可以指PDU会话类型，例如可以为IPv4(InternetProtocol version 4，网际协议版本4)。
进一步的，在其中一个实施例中，切片策略信息包括经网络基于用户设备策略管理下发的用户设备路由选择策略规则；业务信息包括业务描述符；
在拨号成功的情况下，基于切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则的步骤可以包括：
根据目的地址和业务描述符中的端口号配置路由转发规则；目的地址包括IP地址和业务描述符中的IP三元组；IP地址为业务描述符中的完全限定域名经域名系统解析得到。
具体而言，本申请中的路由转发规则可以是根据目的地址进行的路由配置；该目的地址可以包括IP地址和业务描述符中的IP三元组。而IP地址可以为业务描述符中的完全限定域名FQDN经域名系统解析得到。在一些示例中，本申请中的路由转发规则是根据目的地址和端口号配置的，例如，Linux下可以通过IP Rule配置发往某个地址的数据包通过特定网卡发出。其中，端口号可以包含在TD信息中。
对于本申请中在拨号成功的情况下，基于切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则的实现过程，以切片策略信息指网络下发的用户设备路由选择策略规则URSPRules，切片特征信息指许可网络切片选择辅助信息Allowed NSSAI为例，内置有切片管理组件的通信模组，可以在拨号成功后，根据URSP Rule中TD信息中的IP三元组以及基于FQDN解析的IP地址配置目的地址路由转发规则；其中，可以通过DNS(Domain Name System，域名系统)解析FQDN得到该IP地址。本申请将FQDN转换为IP地址，结合IP三元组包含的目的IP，进而可以直接配置路由。
基于本申请中的路由转发规则，通信模组可以根据目的地址以及端口号将上位机传输的数据分别转发至不同的网络切片网口，实现不同业务类型接入不同网络切片。
需要说明的是，IP三元组和FQDN都可以包含于URSP Rule中的TD信息；而RSD中包括DNN，S-NSSAI，SSC等参数；其中，RSD中的参数可以用于PDU Session建立过程；而TD中的信息用于用户配置路由绑定到根据RSD参数建立的PDU会话连接。
以上，针对IP三元组以及FQDN类型网络切片，本申请通信模组可以根据AllowedNSSAI匹配网络下发的URSP Rules中RSD信息自动激活对应网络切片数据连接，建立网络接口，并依据URSP Rules中的TD信息配置路由转发规则；上位机系统与应用无需任何改造即可使用网络切片。
步骤306，接收来自上位机的上行数据，根据路由转发规则将上行数据转发至数据链路以传输给网络；通过数据链路接收来自网络的下行数据，将下行数据传输给上位机。
具体而言，在完成上述建立网络接口以及配置路由转发规则的控制流处理过程后，通信模组可以开始应用于数据流处理过程；例如，通信模组接收来自上位机的上行数据，根据路由转发规则将上行数据转发至数据链路以传输给网络；又如，通信模组通过数据链路接收来自网络的下行数据，将下行数据传输给上位机。
在其中一个实施例中，网络接口为广域网WAN口；上行数据包括经上位机采用通信模组分配的私有地址发送的IP数据包；
根据路由转发规则将上行数据转发至数据链路以传输给网络的步骤可以包括：
根据IP数据包的地址和路由转发规则，将IP数据包转发给对应的网络接口，以将经网络地址转换后的IP数据包发送给网络；
通过数据链路接收来自网络的下行数据，将下行数据传输给上位机的步骤包括：
通过网络接口接收下行数据，并将经网络地址转换后的下行数据发送给上位机。
具体而言，上位机在通信模组的网络切片拨号过程中拨号，进而获取到通信模组分配的私有地址；在一些示例中，私有地址可以为IP地址，即私有IP地址。基于本申请中的数据链路，通信模组可以接收到上位机使用通信模组分配的私有IP地址发送的IP数据包，以及接收网络发送的网络数据(例如，网络下发的数据包)。
本申请中通信模组执行的数据流处理过程可以包括：
上行数据：上位机使用通信模组分配的私有IP地址发送IP数据包；通信模组根据IP数据包目的地址以及上述配置的路由转发规则，将IP数据包转发至对应网络切片的网络接口，通过NAT(Network Address Translation，网络地址转换)做源地址转换后发送到网络。
下行数据：网络数据到达模组对应网络切片的网络接口后，通过NAT做目的地址转换并统一转发给上位机；
本申请中，通信模组收到上位机发送的IP数据包后，根据路由转发规则发送对应的网络接口，经过NAT源地址转换后发送到网络；通信模组收到网络下发的数据包后，经过NAT目的地址转换后统一发送给上位机。
为了进一步阐释本申请的方案，下面结合一个具体示例予以说明，如图5所示，以5G网络，模组内集成切片管理组件的通信模组是5G模组为例，本申请提供了一种基于5G模组的应用无感知网络切片方案，该方案可以包括控制流处理过程和数据流处理过程；其中：
控制流处理包括：1)内置切片管理组件的5G模组，配置requested NSSAI，并通过5G Registration(5G网络注册)过程获取Allowed NSSAI，Configured NSSAI。2)网络通过UE Policy Management过程下发URSP Rules(URSP规则)；
3)5G模组根据Allowed NSSAI匹配URSP中的RSD信息(包括S-NSSAI，SSC模式，DNN等)，触发对应网络切片拨号流程，并建立对应网络切片的网络接口；4)拨号成功后，5G模组根据URSP Rules中TD信息中的目的地址3元组以及FQDN(FQDN可以通过DNS解析为IP地址)配置目的地址路由转发规则；
上位机可以在此过程中拨号，获取5G模组分配的私有IP地址。
数据流处理包括：1)上行数据：上位机应用使用5G模组分配的私有IP地址发送IP数据包；5G模组根据IP数据包目的地址以及上述控制流处理步骤4)中配置的路由转发规则转发至对应网络切片的网络接口，通过NAT做源地址转换后发送到网络；2)下行数据：网络数据到达模组对应网络切片的网络接口后，通过NAT做目的地址转换并统一转发给上位机。
上述网络切片接入方法中，针对IP三元组以及FQDN类型网络切片，基于网络下发的URSP Rules以及Allowed NSSAI等信息，依靠内置有切片管理组件的通信模组自动激活相关网络切片数据连接并配置路由转发规则，上位机系统与应用无需任何改造即可使用网络切片。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的网络切片接入方法的网络切片接入装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个网络切片接入装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于网络切片接入方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种网络切片接入装置，该装置应用于通信模组；该装置包括：
信息接收模块610，用于接收网络发送的切片策略信息；
切片接入模块620，用于根据切片特征信息和切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向网络建立对应网络切片的数据链路；在拨号成功的情况下，基于切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则；其中，切片特征信息为在由连接通信模组的上位机拨号所触发的通信模组注册至网络的过程中得到；
数据传输模块630，用于接收来自上位机的上行数据，根据路由转发规则将上行数据转发至数据链路以传输给网络；通过数据链路接收来自网络的下行数据，将下行数据传输给上位机。
在其中一个实施例中，数据链路包括与各网络切片分别一一对应的各网络接口；切片特征信息包括许可网络切片选择辅助信息；该装置还包括：
注册请求模块，用于配置并输出网络注册请求；网络注册请求用于指示网络反馈许可网络切片选择辅助信息；其中，网络注册请求包含通信模组请求的网络切片列表；许可网络切片选择辅助信息包含用于对应网络切片列表中允许的网络切片的单一网络切片选择辅助信息。
在其中一个实施例中，网络接口为广域网WAN口；上行数据包括经上位机采用通信模组分配的私有地址发送的IP数据包；数据传输模块包括：
上行传输模块，用于根据IP数据包的地址和路由转发规则，将IP数据包转发给对应的网络接口，以将经网络地址转换后的IP数据包发送给网络；
下行传输模块，用于通过网络接口接收下行数据，并将经网络地址转换后的下行数据发送给上位机。
在其中一个实施例中，切片策略信息包括经网络基于用户设备策略管理下发的用户设备路由选择策略规则；路由选择信息包括路由选择描述符；切片接入模块包括：
接口建立模块，用于根据切片特征信息匹配路由选择描述符以触发拨号，确认用于建立数据链路的关键参数；以及确定发起协议数据单元会话，将关键参数发送给网络；其中，关键参数包括以下参数中的任意一种或任意组合：单一网络切片选择辅助信息，会话服务连续性模式，会话类型和数据网络名称。
在其中一个实施例中，切片策略信息包括经网络基于用户设备策略管理下发的用户设备路由选择策略规则；业务信息包括业务描述符；切片接入模块包括：
规则配置模块，用于根据目的地址和业务描述符中的端口号配置路由转发规则；目的地址包括IP地址和业务描述符中的IP三元组；IP地址为业务描述符中的完全限定域名经域名系统解析得到。
在其中一个实施例中，通信模组包括切片管理组件；网络切片包括基于IP三元组的网络切片，以及基于全限定域名的网络切片。
上述网络切片接入装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种网络切片接入系统，包括上位机以及连接上位机的通信模组；通信模组用于通过网络与网络设备连接；其中，通信模组用于实现上述的网络切片接入方法的步骤。
具体的，该网络设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该网络设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和相应接口。其中，该网络设备的处理器用于提供计算和控制能力。该网络设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该网络设备的数据库用于存储网络数据(例如，下行数据)。该网络设备用于与外部的通信模组通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时用于与本申请中的通信模组配合以实现一种网络切片接入方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在其中一个实施例中，网络设备可以包括控制管理服务器和业务数据处理服务器。为了进一步阐释本申请的方案，下面结合一个具体示例予以说明，如图8所示，以5G网络，模组内集成切片管理组件的通信模组是5G模组为例，某终端设备需支持两类业务数据：
1)远程控制指令：要求高可靠性，低延时，数据量小，由网络切片1(NS1，S-NSSAI01.010101)承载；控制管理服务器地址为10.100.100.3：8000。其中，控制管理服务器可以指远程控制管理服务器。
2)业务数据：数据量大，数据时延不敏感，由网络切片2(NS2，S-NSSAI01.010102)承载；业务数据处理服务器地址10.100.100.5：6000。
如图8所示的控制流处理：
1)5G模组注册后，网络下发Allowed NSSAI包含网络切片NS1(S-NSSAI01.010101)，NS2(S-NSSAI 01.010102)；
2)URSP Rules中包括两条规则，其中一条Rule1中TD包括目的地址10.100.100.3，端口8000，协议类型TCP，RSD包括S-NSSAI(01.010101)，PDU会话类型(IPv4)，DNN(control.server)；另外一条Rule2中TD包括目的地址10.100.100.5，端口6000，协议类型TCP，RSD包括S-NSSAI(01.010102)，PDU会话类型(IPv4)，DNN(data.server)。
3)5G模组根据Allowed NSSAI以及URSP Rule中的RSD信息触发拨号，发起2路PDUSession建立过程(模组将S-NSSAI，DNN，IP类型等关键参数发送到网络建立对应切片的数据连接)。拨号成功，创建网络接口(网络接口NS1-WAN，网络接口NS2-WAN)，并根据Rule1，Rule2中的TD信息配置路由转发规则。
如图9所示的数据流处理：
1)上位机控制管理应用与业务功能应用分别发起数据连接到控制管理服务器与业务数据处理服务器。
2)模组根据目的地址以及端口号将上位机数据分别转发至不同的网络切片网口，实现不同业务类型接入不同网络切片。
以上，本申请则提出一种基于通信模组的切片接入方案，模组本身和应用是分离的，不需要上位机应用以及上位机操作系统的参与，进而实现网络切片对于模组、上位机以及应用无感知，从而使得传统上位机操作系统与应用无需改造即可实现网络切片的接入。此外，不同于通过网络服务器(例如，业务服务器等)触发的传统方案，本申请可以根据5G网络信令中携带的URSP直接在模组完成切片管理，不需要网络服务器、应用以及应用所在操作系统参与。以上，本申请是基于通信模组的切片方案，不需要上位机应用参与，也不需要对上位机操作系统作改造即可透明使用网络切片。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述网络切片接入方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述网络切片接入方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种网络切片接入方法，其特征在于，所述方法应用于包括切片管理组件的通信模组；所述方法包括：
接收网络发送的切片策略信息；
根据切片特征信息和所述切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向所述网络建立对应网络切片的数据链路；在拨号成功的情况下，基于所述切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则；其中，所述切片特征信息为在由连接所述通信模组的上位机拨号所触发的所述通信模组注册至所述网络的过程中得到；所述网络切片包括基于IP三元组的网络切片，以及基于全限定域名的网络切片；
接收来自所述上位机的上行数据，根据所述路由转发规则将所述上行数据转发至所述数据链路以传输给所述网络；通过所述数据链路接收来自所述网络的下行数据，将所述下行数据传输给所述上位机。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据链路包括与各网络切片分别一一对应的各网络接口；所述切片特征信息包括许可网络切片选择辅助信息；
所述方法还包括：
配置并输出网络注册请求；所述网络注册请求用于指示所述网络反馈所述许可网络切片选择辅助信息；其中，所述网络注册请求包含所述通信模组请求的网络切片列表；所述许可网络切片选择辅助信息包含用于对应所述网络切片列表中允许的网络切片的单一网络切片选择辅助信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络接口为广域网WAN口；所述上行数据包括经所述上位机采用所述通信模组分配的私有地址发送的IP数据包；
所述根据所述路由转发规则将所述上行数据转发至所述数据链路以传输给所述网络的步骤包括：
根据所述IP数据包的地址和所述路由转发规则，将所述IP数据包转发给对应的所述网络接口，以将经网络地址转换后的所述IP数据包发送给所述网络；
所述通过所述数据链路接收来自所述网络的下行数据，将所述下行数据传输给所述上位机的步骤包括：
通过所述网络接口接收所述下行数据，并将经网络地址转换后的所述下行数据发送给所述上位机。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述切片策略信息包括经所述网络基于用户设备策略管理下发的用户设备路由选择策略规则；所述路由选择信息包括路由选择描述符；
所述根据切片特征信息和所述切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向所述网络建立对应网络切片的数据链路的步骤包括：
根据所述切片特征信息匹配所述路由选择描述符以触发拨号，确认用于建立所述数据链路的关键参数；所述关键参数包括以下参数中的任意一种或任意组合：单一网络切片选择辅助信息，会话服务连续性模式，会话类型和数据网络名称；
确定发起协议数据单元会话，将所述关键参数发送给所述网络。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述切片策略信息包括经所述网络基于用户设备策略管理下发的用户设备路由选择策略规则；所述业务信息包括业务描述符；
所述在拨号成功的情况下，基于所述切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则的步骤包括：
根据目的地址和所述业务描述符中的端口号配置所述路由转发规则；所述目的地址包括IP地址和所述业务描述符中的IP三元组；所述IP地址为所述业务描述符中的完全限定域名经域名系统解析得到。
6.一种网络切片接入装置，其特征在于，所述装置应用于包括切片管理组件的通信模组；所述装置包括：
信息接收模块，用于接收网络发送的切片策略信息；
切片接入模块，用于根据切片特征信息和所述切片策略信息中的路由选择信息进行拨号，并面向所述网络建立对应网络切片的数据链路；在拨号成功的情况下，基于所述切片策略信息中的业务信息配置路由转发规则；其中，所述切片特征信息为在由连接所述通信模组的上位机拨号所触发的所述通信模组注册至所述网络的过程中得到；所述网络切片包括基于IP三元组的网络切片，以及基于全限定域名的网络切片；
数据传输模块，用于接收来自所述上位机的上行数据，根据所述路由转发规则将所述上行数据转发至所述数据链路以传输给所述网络；通过所述数据链路接收来自所述网络的下行数据，将所述下行数据传输给所述上位机。
7.一种网络切片接入系统，其特征在于，包括上位机以及连接所述上位机的通信模组；所述通信模组用于通过网络与网络设备连接；
其中，所述通信模组用于实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述网络设备包括控制管理服务器和业务数据处理服务器。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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