CN115769634A - 用于将会话引导到应用服务器的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种方法包括:由控制平面(CP)从应用功能(AF)接收流量影响路由规则,所述流量影响路由规则包括表示到应用服务器的路由的目的地址的服务地址,所述流量影响路由规则为发往所述应用服务器的通信设备的分组指定突破规则;由所述CP将所述流量影响路由规则存储到策略控制功能(PCF)中;由所述CP为与所述通信设备关联的至少一个业务流的分组生成流量过滤器,所述流量过滤器将发往所述应用服务器的至少一个业务流的分组定向到所述服务地址,所述流量过滤器是根据所述流量影响路由规则生成的。
Description
本申请要求于2020年5月4日提交的题为“Apparatus and Methods for PDUSession Steering for Edge Computing”的美国临时申请第63/019,754号的权益,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明大体上涉及用于数字通信的方法和装置,并且在特定实施方式中,涉及用于将会话引导到应用服务器的方法和装置。
背景技术
托管靠近无线接入网(radio access network,RAN)的边缘计算(edgecomputing,EC)站点的第五代(Fifth Generation,5G)网络可以具有划分的分组数据单元(packet data unit,PDU)会话,其中默认PDU会话路径在中央数据网络处终止,并且本地路径在靠近接入网(access network,AN)或RAN的地方终止。路由到本地路径使用用户面功能(user plane function,UPF),如果在PDU会话建立期间配置的转发规则匹配,则转发到本地UPF PDU会话锚点(PDU session anchor,PSA)。这种UPF的示例是上行分类器(uplinkclassifier,ULCL)UPF。
EC服务以及应用服务通常使用表示服务地址的任播互联网协议(Internetprotocol,IP)地址。应用服务器(application server,AS)的可用性被编程到路由控制器中,并使用边界网关协议(border gateway protocol,BGP)(或内部网关协议(interiorgateway protocol,IGP))通告。这为用户访问应用服务器提供了一种可扩展和灵活的方式。
到部署在移动边缘的边缘应用服务器(edge application server,EAS)的PDU会话(或类似地,网络接入)从用户设备(user equipment,UE)跨越到UPF,UPF选择性地将流量引导到本地UPF-PSA。由于BGP、IGP等通告的路由未知,除非UPF知道边缘处的应用服务,否则UPF将无法将分组引导到EAS。因此,需要用于将会话引导到应用服务器的方法和装置。
发明内容
根据第一方面,提供了一种方法。所述方法包括:由控制平面(control plane,CP)从应用功能(application function,AF)接收流量影响路由规则,所述流量影响路由规则包括表示到应用服务器的路由的目的地址的服务地址,所述流量影响路由规则为发往所述应用服务器的通信设备的分组指定突破规则;由所述CP将所述流量影响路由规则存储到策略控制功能(Policy Control Function,PCF)中;由所述CP为与所述通信设备关联的至少一个业务流的分组生成流量过滤器,所述流量过滤器将发往所述应用服务器的至少一个业务流的分组定向到所述服务地址,所述流量过滤器是根据所述流量影响路由规则生成的。
根据所述第一方面,在所述方法的第一实现方式中,所述流量影响路由规则包括流量影响创建规则、流量影响更新规则或流量影响删除规则中的至少一个。
根据所述第一方面或所述第一方面的任一上述实现方式,在所述方法的第二实现方式中,所述流量影响路由规则还包括与所述服务地址关联的至少一个网关地址。
根据所述第一方面或所述第一方面的任一上述实现方式,在所述方法的第三实现方式中,所述流量过滤器包括所述服务地址和所述至少一个网关地址。
根据所述第一方面或所述第一方面的任一上述实现方式,在所述方法的第四实现方式中,所述流量过滤器是根据网络切片选择辅助信息存储的。
根据所述第一方面或所述第一方面的任一上述实现方式,在所述方法的第五实现方式中,还包括:由所述CP向所述AF发送流量影响路由规则响应。
根据所述第一方面或所述第一方面的任一上述实现方式,在所述方法的第六实现方式中,所述流量过滤器存储在统一数据存储库(unified data repository,UDR)中。
根据所述第一方面或所述第一方面的任一上述实现方式,在所述方法的第七实现方式中,存储所述流量过滤器包括使用所述流量过滤器更新现有的流量过滤器。
根据所述第一方面或所述第一方面的任一上述实现方式,在所述方法的第八实现方式中,所述服务地址包括互联网协议地址、端口地址和协议。
根据所述第一方面或所述第一方面的任一上述实现方式,在所述方法的第九实现方式中,还包括:由所述CP生成与所述流量过滤器关联的信息。
根据所述第一方面或所述第一方面的任一上述实现方式,在所述方法的第十实现方式中,所述信息包括单网络切片选择辅助信息(single network slice selectionassistance information,S-NSSAI)。
根据第二方面,提供了一种方法。所述方法包括:由PCF接收用于与通信设备关联的至少一个业务流的分组的流量过滤器,所述流量过滤器包括为发往应用服务器的分组指定突破规则的流量影响路由规则;由所述PCF推导与所述流量过滤器关联的网络标识符;由所述PCF向会话管理功能(session management function,SMF)提供所述网络标识符和所述流量过滤器。
根据所述第二方面,在所述方法的第一种实现方式中,所述网络标识符包括数据网络访问标识符(data network access identifier,DNAI)。
根据所述第二方面或所述第二方面的任一上述实现方式,在所述方法的第二实现方式中,所述流量过滤器包括服务地址和至少一个网关地址。
根据所述第二方面或所述第二方面的任一上述实现方式,在所述方法的第三实现方式中,所述流量过滤器还包括网络切片选择辅助信息。
根据所述第二方面或所述第二方面的任一上述实现方式,在所述方法的第四实现方式中,提供所述网络标识符和所述流量过滤器包括发起会话管理策略控制服务。根据第三方面,提供了一种CP。所述CP包括:非暂态存储器,包括指令;以及一个或更多个处理器,与所述存储器进行通信,其中,所述一个或更多个处理器执行所述指令以:从AF接收流量影响路由规则,所述流量影响路由规则包括表示作为到应用服务器的路由的目的地址的服务地址,所述流量影响路由规则为发往所述应用服务器的通信设备的分组指定突破规则;将所述流量影响路由规则存储到PCF中;以及为与所述通信设备关联的至少一个业务流的分组生成流量过滤器,所述流量过滤器将发往所述应用服务器的至少一个业务流的分组定向到所述服务地址,所述流量过滤器是根据所述流量影响路由规则生成的。
根据所述第三方面,在所述CP的第一实现方式中,所述流量影响路由规则包括流量影响创建规则、流量影响更新规则或流量影响删除规则中的至少一个。
根据所述第三方面或所述第三方面的任一上述实现方式,在所述CP的第二实现方式中,所述流量影响路由规则还包括与所述服务地址关联的至少一个网关地址。
根据所述第三方面或所述第三方面的任一上述实现方式,在所述CP的第三实现方式中,所述流量过滤器包括所述服务地址和所述至少一个网关地址。
根据所述第三方面或所述第三方面的任一上述实现方式,在所述CP的第四实现方式中,所述流量过滤器是根据网络切片选择辅助信息存储的。
根据所述第三方面或所述第三方面的任一上述实现方式,在所述CP的第五实现方式中,还包括:由所述CP向所述AF发送流量影响路由规则响应。
根据所述第三方面或所述第三方面的任一上述实现方式,在所述CP的第六实现方式中,所述流量过滤器存储在UDR中。
根据所述第三方面或所述第三方面的任一上述实现方式,在所述CP的第七实现方式中,存储所述流量过滤器包括使用所述流量过滤器更新现有的流量过滤器。
根据所述第三方面或所述第三方面的任一上述实现方式,在所述CP的第八实现方式中,所述服务地址包括互联网协议地址、端口地址和协议。
根据所述第三方面或所述第三方面的任一上述实现方式,在所述CP的第九实现方式中,还包括:由所述CP生成与所述流量过滤器关联的信息。
根据所述第三方面或所述第三方面的任一上述实现方式,在所述CP的第十实现方式中,所述信息包括S-NSSAI。
根据第四方面,提供了一种NF。所述NF包括:非暂态存储器,包括指令;一个或更多个处理器,与所述存储器进行通信,其中,所述一个或更多个处理器执行所述指令以:接收用于与通信设备关联的至少一个业务流的分组的流量过滤器,所述流量过滤器包括为发往应用服务器的分组指定突破规则的流量影响路由规则;推导与所述流量过滤器关联的网络标识符;以及向SMF提供所述网络标识符和所述流量过滤器。
根据所述第四方面,在所述NF的第一实现方式中,所述网络标识符包括DNAI。
根据所述第四方面或所述第四方面的任一上述实现方式,在所述NF的第二实现方式中,所述流量过滤器包括服务地址和至少一个网关地址。
根据所述第四方面或所述第四方面的任一上述实现方式,在所述NF的第三实现方式中,所述流量过滤器还包括网络切片选择辅助信息。
根据所述第四方面或所述第四方面的任一上述实现方式,在所述NF的第四实现方式中,提供所述网络标识符和所述流量过滤器包括发起会话管理策略控制服务。
优选实施方式的优点是,边缘应用服务的知识有助于用户面功能(user planefunction,UPF)例如上行分类器(uplink classifier,ULCL)将流量引导到服务所述边缘位置的UPF PDU会话锚点(PDU session anchor,PSA)。将流量引导到服务所述边缘位置的所述UPF-PSA使得能够选择本地应用服务服务器,从而降低与路由相关的成本和延迟。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点,现在参考下文结合附图进行的描述,在附图中:
图1示出了第一示例性通信系统;
图2示出了支持边缘计算(edge computing,EC)和边缘应用服务器(edgeapplication server,EAS)的通信系统,所述通信系统支持编程和通告路由的现有技术;
图3示出了根据本文提出的示例性实施方式的支持将EAS的存在编程到上行分类器(uplink classifier,ULCL)中使得ULCL可以做出适当的流量引导决策的通信系统;
图4示出了根据本文提出的示例性实施方式的由配置流量引导规则的通信系统的实体和功能共享的消息和执行的处理的图;
图5示出了根据本文提出的示例性实施方式的突出网段并将邻接EAS映射到具有数据网络访问标识符(data network access identifier,DNAI)的数据网络的通信系统;
图6示出了根据本文提出的示例性实施方式的由更新用户设备(user equipment,UE)策略和建立划分分组数据单元(packet data unit,PDU)会话的通信系统的实体和功能共享的消息和执行的处理的图;
图7示出了根据本文提出的示例性实施方式的由参与重定位服务器的通信系统的实体和功能共享的消息和执行的处理的图;
图8A示出了突出本地访问的第一通信系统;
图8B示出了突出邻接访问的第一通信系统;在通信系统中,根据本文提出的示例性实施方式,UE连接到数据网络并通过流从EAS获取服务;
图9A示出了突出对数据网络的本地访问的第二通信系统;
图9B示出了根据本文提出的示例性实施方式的突出对数据网络的邻接访问的第二通信系统;
图10示出了根据本文提出的示例性实施方式的突出示例性配置的通信系统以及PDU会话和应用流;
图11示出了根据本文提出的示例性实施方式的在网络开放功能(networkexposure function,NEF)中进行的示例性操作的流程图;
图12示出了根据本文提出的示例性实施方式的在策略控制功能(policy controlfunction,PCF)中进行的示例性操作的流程图;
图13示出了根据本文提出的示例性实施方式的参与划分模型PDU会话建立和流量引导的PCF中进行的示例性操作的流程图;
图14示出了根据本文提出的示例性实施方式的参与划分模型PDU会话建立和流量引导的会话管理功能(session management function,SMF)中进行的示例性操作的流程图;
图15示出了根据本文提出的示例性实施方式的示例性通信系统;
图16A和图16B示出了可以实现根据本公开内容的方法和教导的示例性设备;以及
图17为可以用于实现本文公开的设备和方法的计算系统的框图。
具体实施方式
下面详细论述所公开实施方式的结构和用途。但是,应理解,本发明提供了可以在各种各样的具体上下文中实施的许多可应用的概念。所论述的具体实施方式仅仅是对实施方式的具体结构和使用进行了说明,并不限制本发明的范围。
图1示出了第一示例性通信系统100。通信系统100包括接入节点110,其具有覆盖区域101,为用户设备(user equipment,UE)例如UE 120服务。接入节点110连接到回传网络115,回传网络115提供到服务和互联网的连接。在第一操作模式下,到UE的通信和来自UE的通信经过接入节点110。在第二操作模式下,到UE的通信和来自UE的通信不经过接入节点110,但是,接入节点110通常在满足具体条件时分配UE用于通信的资源。在第二操作模式下,UE对之间的通信发生在包括单向通信链路的侧行链路125上。UE与接入节点对之间的通信也通过单向通信链路进行,其中,UE与接入节点之间的通信链路称为上行链路130,接入节点与UE之间的通信链路称为下行链路135。
通常,接入节点还可以称为Node B、演进型Node B(evolved NodeB,eNB)、下一代(next generation,NG)Node B(next generation Node B,gNB)、主eNB(master eNB,MeNB)、辅eNB(secondary eNB,SeNB)、主gNB(master gNB,MgNB)、辅gNB(secondary gNB,SgNB)、网络控制器、控制节点、基站、接入点、传输点(transmission point,TP)、传输接收点(transmission-reception point,TRP)、小区、载波、宏小区、毫微微小区、微微小区等,而UE通常还可以称为移动站、手机、终端、用户、订户、站点等。接入节点可以根据一个或更多个无线通信协议提供无线接入,例如,第三代合作伙伴计划(third generationpartnership project,3GPP)长期演进(long term evolution,LTE)、LTE高级(LTE-A)、5G、5G LTE、5G NR、第六代通信技术(sixth generation,6G)、高速分组接入(high speedpacket access,HSPA)、IEEE 802.11系列标准,如802.11a/b/g/n/ac/ad/ax/ay/be等。虽然可以理解,通信系统可以采用能够与多个UE通信的多个接入节点,但为了简单起见,仅示出了1个接入节点和2个UE。
如上文所述,边缘计算(edge computing,EC)服务以及应用服务使用任播或单播互联网协议(Internet protocol,IP)地址来表示服务地址。应用服务器(applicationserver,AS)的可用性被编程到路由控制器中,并且使用边界网关协议(border gatewayprotocol,BGP)(或内部网关协议(interior gateway protocol,IGP))通告。这为用户访问AS提供了一种可扩展和灵活的方式。
IP分组到边缘应用服务器(edge application server,EAS)(在移动边缘处)连接从UE跨度到用户面功能(user plane function,UPF)例如上行分类器(uplinkclassifier,ULCL)UPF,其能够将流量引导到本地UPF分组数据单元(packet data unit,PDU)会话锚点(PDU session anchor,PSA)或将流量转发到中心UPF PSA。然而,由于与服务目的地(例如,EAS)对应的路由是使用BGP、IGP等通告的,因此ULCL UPF不知道这些路由,因此,除非ULCL UPF知道与位于边缘处的EAS对应的路由,否则ULCL UPF将无法将分组引导到EAS。
图2示出了支持EC和EAS的通信系统200。通信系统200支持编程和通告路由的现有技术。通信系统200包括应用服务205。应用服务205提供用于支持应用或服务的一个或更多个服务器,并且包括应用功能(application function,AF)207,所述应用功能AF 207通过网络开放功能(network exposure function,NEF)211与5G核心(5G core,5GC)控制平面(control plane,CP)209交互,以访问网络能力。AF 207还与本地数据网络(local datanetwork,L-DN)或本地数据中心(如L-DN1 213和L-DN2 215)以及位于中心位置的数据网络(centrally located data network,C-DN)或数据中心(如C-DN 217)交互。L-DN包括EAS,例如EAS 219和EAS 221,并且通过网关(gateway,GW)例如GW 223和225连接到IP网络。C-DN217包括与第一IP地址关联的第一自治系统227和与第二IP地址关联的第二自治系统229,但是C-DN可以包括与IP地址关联的任何数量的自治系统(例如,一个、两个、三个、四个等等)。C-DN 217通过GW 233连接到IP网络231。
除了提供边缘网络服务和能力的外部接口的NEF 211之外,5GC CP 209还包括统一数据存储库(unified data repository,UDR)235(其可以是5G特定信息的数据库)、策略控制功能(policy control function,PCF)237(其是用于控制用户和网络策略的控制平面网络功能),接入和移动性管理功能(access and mobility management function,AMF)239(其处理与连接和移动性管理有关的请求)和会话管理功能(session managementfunction,SMF)241(其处理与会话管理有关的请求)。
通信系统200还包括UE(例如UE 243和245)。UE通过接入节点和UPF上行分类器(ULCL)连接到IP网络,UPF上行分类器(ULCL)将流量转发到本地UPF PDU会话锚点(PDUsession anchor,PSA)。例如,来自UE 243的流量经过接入节点247、ULCL 249和PSA 251到达IP网络253。
涉及编程和通告路由的现有技术包括:
应用程序域服务配置(事件260)——AF 207在L-DN和C-DN中调配服务器。调配包括在由自治系统号(autonomous system number,ASN)标识的一组网络中通告的服务地址。
域名服务器(domain name server,DNS)调配(事件262):AF 207为服务调配授权DNS(authoritative DNS,ADNS)264。当使用服务完全限定域名(fully qualified domainname,FQDN)查询时,ADNS 264使用服务的服务地址回复DNS解析器。
应用程序域影响流量路由(事件266)——AF 207在NEF 211处安装流量路由。
移动网络安装路由规则(事件268)——路由规则被通告。
引导应用流量(事件270)——数据分组被发送到PSA 272,在那里数据分组被发送到最近的EAS AS 227。由于数据分组被发送到PSA 272,它们被进一步发送到AS 227,AS227是距离PSA 272最近的EAS,但可能不是所需的结果。数据分组所走的路径如虚线274所示。预期结果的示例包括更低的延迟、更低成本、负载平衡、提高网络利用率等。
因此,需要用于将会话引导到应用服务器的方法和装置。
根据示例性实施方式,提供了用于将EAS的存在编程到ULCL中的方法和装置,使得ULCL可以做出适当的流量引导决策。ULCL可以被编程有存在EAS,以便ULCL可以针对不同的部署场景(如公共可路由应用程序、具有基于消息的安全的私有应用程序、虚拟专用网络(virtual private network,VPN)访问等)做出流量引导决策。新的ULCL可以调配有流量过滤器,以引导流量并且支持用户(即UE)的移动性。
在实施方式中,应用程序域影响移动网络中的流量路由。例如,应用程序域中的服务地址和位置用于引导流量。应用程序域中的服务地址和位置被提供给移动网络运营商(mobile network operator,MNO),例如5GC CP 209,使得PDU会话的流量可以例如使用服务地址和位置来引导。可以使用IP路由控制机制来通告路由。在实施方式中,ULCL不可能有IP路由控制机制,因此提供了AF流量影响的扩展。下面提供了AF流量影响的示例性扩展的详细信息。
在实施方式中,根据应用程序域中的服务地址(服务器IP地址)和位置生成的服务路由和流量引导规则被提供给用户平面,例如ULCL。例如,可以在UE建立PDU会话时,提供服务路由和流量引导规则。PDU会话建立过程中提供的示例性服务路由和流量引导规则的详细信息如下所示。这些示例也可能适用于具有分布式PSA且没有ULCL的部署。
在实施方式中,与移动边缘应用程序域的服务地址和位置相关的信息在5GC和用户平面中被转换、存储和调配,以将数据流量引导到最近的EAS。
在实施方式中,具有边缘数据网络(例如,L-DN 213和215)的目的地址的数据分组具有调配的流量引导规则被定向到本地PSA而不是全局PSA(例如PSA 272)。数据分组从本地PSA路由到最近的EAS。例如,到最近的EAS的路由可以使用标准IP任播路由进行。
在实施方式中,应用程序域中的AF调配数据中心(本地或云)中的服务器,生成到5GC的新请求。该请求向5GC提供服务地址(例如,IP任播地址)和调配服务器的数据网络访问标识符(data network access identifier,DNAI)。例如,AF使用IP网络的ASN转换DNAI。此外,当服务器被移除或故障时,AF可以使用该接口更新和删除服务器。
在实施方式中,NEF支持处理来自AF的新请求。不需要在NEF处提供额外服务。NEF添加网络切片选择辅助信息(network slice selection assistance information,NSSAI)或单NSSAI(single NSSAI,S-NSSAI),并照常转发。
在实施方式中,UDR将新信息存储为应用数据、AF事务或S-NSSAI和数据网络名称(data network name,DNN)。数据集中的其他字段包括服务地址(IP任播地址)、所需DNAI列表等。
在实施方式中,PCF遵循现有过程以订阅AF流量影响请求。PCF确定靠近每个数据网络位置(例如,GW地址)的一组DNAI。确定DNAI、GW地址(例如,数据网络位置)的接近性涉及PCF获取拓扑或管理上与OAM接近的DNAI和GW列表。例如,信息可以作为配置过程的一部分获取。PCF将接收到的信息组织到每个DNAI的服务地址列表(srv-IP-addr)中。
在实施方式中,SMF接收每个DNAI的数据集,该数据集具有用于边缘应用路由的服务地址(例如,IP或IP任播地址)列表。SMF可以选择靠近DNAI的本地PSA,并且构造要插入到ULCL中的转发动作规则(forwarding action rule,FAR)。应用于PDU会话终止的DNAI的所有服务IP地址(即本地PSA)都作为FAR插入ULCL中。
图3示出了支持将EAS的存在编程到ULCL中使得ULCL可以做出适当的流量引导决策的通信系统300。通信系统300包括各种实体或功能,其中,与通信系统200的实体或功能共享附图标记的通信系统300的实体或功能的行为类似。
如图3所示,AF 305配置应用程序域服务(事件260)。AF 305在数据中心(例如L-DN和C-DN)中调配服务器。调配包括指定在通过ASN标识的网络集中通告的服务地址(例如,IP任播地址)。
AF 305还调配DNS(事件262)。例如,ADNS 264是服务的授权DNS,使得当使用针对该特定服务的FQDN查询时,ADNS 264将使用与服务关联的服务地址回复DNS解析器。可以在应用程序域中托管或管理ADNS 264。
AF 305将应用程序域中的服务地址和位置传送到MNO(事件307)。应用程序域中的服务地址和位置被传送给MNO,以实现PDU会话的数据流量的引导。通常,使用IP路由控制机制来通告路由。但是,由于ULCL不支持IP路由控制机制,因此使用了AF流量影响的扩展。
例如,应用程序域中的服务地址和位置可以被传送到5GC CP 209的NEF 309。NEF309向UDR 235、PCF 237和SMF 311提供服务地址和位置。例如,5GC CP 209通过SMF 311向ULCL例如ULCL 315提供服务地址和位置。例如,与服务地址和位置关联的流量引导规则安装在ULCL中。在实施方式中,SMF 311向通信系统300的所有ULCL提供与服务地址和位置关联的流量引导规则。在另一实施方式中,SMF 311仅向通信系统300的那些处理发往与服务地址和位置关联的服务的数据分组的ULCL提供与服务地址和位置关联的流量引导规则。
具有到边缘数据网络(例如,L-DN 213)的目的地址的数据分组根据SMF 311提供给ULCL的流量引导规则进行引导(事件317)。例如,具有EAS-1 219的L-DN 213中服务器支持的服务的目的地址的UE 243的数据分组由ULCL 315将流量引导到PSA 251,而不是路由到PSA 272。数据分组从PSA 251通过GW 225路由到EAS-1 219。例如,到EAS-1 219的路由可以使用标准IP路由。来自UE 243的目的地址为L-DN 213的数据分组的路径在图3中示为虚线319。
在实施方式中,流量引导规则(例如,服务路由)由应用程序域配置以影响MNO中的流量路由。在应用程序域中配置流量引导规则可以基于数据分组的目的地址对数据分组进行引导。
图4示出了由配置流量引导规则的通信系统的实体和功能共享的消息和执行的处理的图400。配置流量引导规则涉及的实体和功能包括(例如UE 243的)UPF 405、SMF 311、PCF 237、UDR 235、NEF 309和AF 305。
AF 305通过生成AF请求来调配协调和配置不同数据中心位置处的EAS和AS中的应用(框410)。该服务可以使用IP任播服务地址(例如,srv-IP-addr)经由DNS公开。例如,AF305在ADNS 264处使用服务或FQDN和地址解析配置信息到srv-IP-addr。
AF 305向MNO提供与应用相关的信息(事件412)。例如,AF 305提供与IP任播服务地址相关的信息(例如,srv-IP-addr),所述IP任播服务地址与应用关联。AF 305还提供关于配置应用的L-DN位置的信息。关于L-DN位置的信息可以包括L-DN位置或其GW的列表。所述信息可以在AF信息请求例如Nnef_TrafficInsight_Create请求消息中提供给MNO(例如,NEF 309)。可替选地,可以使用Nnef_TrafficInfluence_Update或Nnef_TrafficInfluence_Delete请求消息。在EAS或AS存在多个服务地址或重定向地址的情况下,AF 305可以提供所有涉及的服务地址,并将与服务地址相关的信息提供给MNO。此外,FQDN可以不包括在AF 305提供的信息中,因为AF影响的路由不需要FQDN。
NEF 309执行授权控制,并且将切片信息添加到AF 305提供的信息中(框414)。切片信息包括NSSAI或S-NSSAI。NEF 309还存储来自AF 305的信息请求。例如,来自AF 305的信息请求可以存储在UDR 235中。存储在UDR 235处的信息请求可以包括数据集、子集或密钥。3GPP TS 23.502的第4.3.6节指定了信息请求的存储,其全部内容通过引用结合在本文中。NEF 309还发送对AF信息请求的响应(事件416)。对AF信息请求的响应可以是Nnef_TrafficInsight_Create响应消息。可替选地,可以使用Nnef_TrafficInfluence_Update或Nnef_TrafficInfluence_Delete响应消息。
通知已经订阅了AF流量影响数据集或子集的修改的PCF 237(事件418)。可以由UDR 235使用Nudr_DM_Notify消息通知PCF 237。Nudr_DM_Notify消息包括NSSAI、srv-IP-addr和关于L-DN位置的信息。PCF 237确定数据网络的DNAI(框420)。PCF 237可以确定靠近每个L-DN位置(即,GW地址)的数据网络的一组DNAI。PCF 237可以获得作为配置过程的一部分在拓扑上或管理上与操作、管理和维护(operations,administration,andmaintenance,OAM)接近的DNAI和GW的列表。如果数据网络和GW的DNAI由单个实体或多个相互关联的实体管理,则它们在管理上是闭合的。PCF 237还存储服务地址(例如,srv-IP-addrs)和DNAI的列表。
PCF 237确定受新AF流量影响数据集影响的PDU会话(事件422)。例如,PCF 237通过检测具有应用目的地址的PDU会话来标识受新AF流量影响数据集影响的PDU会话。例如,PCF 237为确定受新AF流量影响数据集影响的每个PDU会话使用新的策略与计费控制(policy and charging control,PCC)规则更新SMF 311。
SMF 311重新配置UPF 405(步骤424)。例如,SMF 311为接收到的每个PCC规则重新配置UPF 405。与已经建立中心PSA的PDU会话修改相关,SMF 311组合ULCL和本地PSA。与新的PDU会话相关,SMF 311可以建立中心PSA以及ULCL和本地PSA。在PCC规则因故障而更新的情况下,SMF 311可以重新选择本地PSA或ULCL。
上述实体和功能共享的消息和执行的处理利用了未由UE地址标识的PDU会话的基本AF影响流量路由,如3GPP TS 23.502的第4.3.6.2节详述,其全部内容通过引用并入本文。如讨论的那样,提供与在应用程序域中具有特定DNAI的数据网络处配置的服务相对应的路由信息。
上述实体和函数共享的消息和执行的处理可以用于公共可访问的应用程序或私人应用程序。例如,具有VPN的专用部署将仅开放VPN连接GW。对于具有零信任和更精细访问的私有部署,每个具有访问权限的服务都可以单独开放(例如,通过HTTPS(DoH)进行的DNS查询、应用程序服务等)。
在实施方式中,提供了用于确定数据网络与特定DNAI和L-DN位置的接近度的方法和装置。在图4的框420中,PCF 237确定在拓扑或管理上彼此接近的GW和数据网络的DNAI。下面提供了用于确定接近度的示例性技术。
EAS和UPF在不同的网段。然而,它们在拓扑或管理上仍然可以是接近的。图5示出了突出网段并将邻接EAS映射到具有DNAI的数据网络的通信系统500。通信系统500包括托管5GC网络功能、UPF等的各种网段505,以及托管EAS的其他网段507,中间有本地IP网络509。本地IP网络509的ASN=123。
OAM(例如,在5GC 505中实现)配置和管理设备,并且知道具有特定DNAI的数据网络(例如,数据网络515)中的GW(例如,GW 511)之间以及GW与本地PSA(例如,PSA 513)之间的管理和拓扑距离。OAM使用距离信息(与管理距离和拓扑距离相关)为PCF配置所有接近的GW。例如,OAM使用接近信息配置PCF:数据网络515(DNAI=D1)=(GW-1 511、GW-2 523、GW-3525、GW-4 527和GW-5 529),数据网络517(DNAI=D2)和数据网络519(DNAI=D3)的接近信息也等效于数据网络515(DNAI=D1)的接近信息。然而,数据网络521(DNAI=D4)的接近信息=(GW-11 531和GW-12 533)其与图5中所示的其他数据网络的接近信息不同。
如图5所示,GW-1 511和GW-2 523连接到IP网络509,因此GW-1 511和GW-2 523是接近的。数据网络由OAM在UPF 405中配置,而PCF 237获取连接到具有特定ASN的网络的GW列表,以及具有或不具有最近GW的PSA列表。
具有特定DNAI的数据网络和GW的接近允许在PDU会话建立期间在SMF 311中进行路由配置。详情如下。
在实施方式中,遵循划分模型的PDU会话(其中从UE(例如,UE 243)到中心PSA(例如,PSA 272)的默认路径,以及从UE到本地PSA(例如,PSA 251)的另一个路径)需要在ULCL处配置路由规则,以支持到本地目的地的选择性流量引导。
图6示出了由更新UE策略和建立划分PDU会话的通信系统的实体和功能共享的消息和执行的处理的图600。涉及的实体和功能包括UE 243、L-DN 213的接入节点605、L-DN213的UPF 607、L-DN 213的EAS 609、AMF 239、SMF 311、PCF 237和DNS 264。
UE 243向AMF 239注册(框610)。例如,UE 243向AMF 239的注册可以利用3GPP TS23.502第4.2节中描述的过程,其全部内容通过引用并入本文。另外,UE 243可以被配置或动态提供UE路由选择策略(UE route selection policy,URSP)规则,所述UE路由选择策略(UE route selection policy,URSP)规则指示用于边缘应用或应用子集的网络切片(例如,由S-NSSAI标识的网络切片)。
UE 243发送PDU会话建立请求(事件612)。PDU会话建立请求被发送到AMF 239。UE243可以启动应用并为PDU会话选择S-NSSAI。PDU会话建立请求以S-NSSAI标识的网络切片发送。AMF 239选择SMF(例如,SMF 311),并向SMF 311发送请求消息(事件614)。例如,请求消息是Nsmf_PDUSession_CreateSMContext请求。
SMF 311为PDU会话选择PCF(例如,PCF 237)和请求策略(事件616)。例如,SMF 311发送Npcf_SMPolicy_Control请求消息,向PCF 237请求PDU会话的策略。PDU会话与S-NSSAI关联。PCF 237获取策略(框618)。PCF 237获取PDU会话的策略。PCF 237获取的策略包括具有DNAI的数据网络的服务IP地址列表。PCF 237将策略发送到SMF 311(事件620)。例如,PCF237发送Npcf_SMPolicy_Control响应消息,以将策略发送到SMF 311。Npcf_SMPolicy_Control响应消息包括PDU会话的策略。
SMF 311选择UPF(例如,UPF 607)(框622)。SMF 311例如根据3GPP TS 23.502第4.3.2.2.1节中描述的技术选择UPF 607,其全部内容通过引用并入本文。除了UPF选择外,SMF 311还选择本地PSA,该本地PSA也可以基于ULCL中srv-IP-addr的数据网络的DNAI FAR选择。
SMF 311编程UPF 607(事件624)。UPF 607的编程可以通过N4接口进行。SMF 311提供了3GPP TS 23.502中规定的本地和中心PSA,其全部内容通过引用并入本文。此外,ULCL还为与服务IP地址列表对应的目的地址调配了DNAI FAR流量过滤器。此特定操作会转发给本地PSA。
PDU会话建立过程完成(框626)。
UE 243通过建立的PDU会话发送DNS查询(事件628)。DNS查询可以由UE 243作为应用消息发送。如果没有与DNS目的地址对应的路由规则,则应用消息(具有DNS查询)被转发到中心PSA(例如,PSA 272)。然而,如果存在与DNS目的地址对应的路由规则(例如,专用网络中的DoH),则ULCL(例如,ULCL 315)将应用消息转发到本地PSA(例如,PSA 251)。在使用VPN的情况下,所有应用消息都将被转发到匹配的目的地址。由于不需要检查DNS消息(例如,DNS查询或DNS响应),因此提供了对Do53、传输层安全(Transport Layer Security,DoT)上的DNS和DoH的支持。UE 243接收DNS响应(事件630)。例如,DNS响应包括认证(A)或认证/授权/计费(AAA)记录srv-IP1。
UE 243发送目的地址为srv-IP1的应用请求(事件632)。例如,应用程序请求被发送到UPF 607。UPF 607检查规则以确定与srv-IP1的匹配(框634)。如果存在成功的规则匹配,UPF 607将应用请求转发给本地PSA,本地PSA将应用请求转发给EAS 609(事件636)。对应用请求的响应被提供给UE 243。
在实施方式中,服务器可根据需要重定位。应用程序域确定应重定位服务器以支持具有划分PDU会话的本地网络。
图7示出了由参与重定位服务器的通信系统的实体和功能共享的消息和执行的处理的图700。参与重定位服务器的实体和功能包括UE 243、当前UPF 707的第一ULCL 705、当前UPF 707的第一PSA 709、下一UPF 713的第二ULCL 711、下一UPF 713的第二PSA 715、第一L-DN 719的第一EAS 717和第二L-DN 723的第二EAS 721。
UE 243建立PDU会话(框720)。UE 243将PDU会话附着并建立到UPF 707的第一PSA709,地址为UE-IP1。UE 243还启动应用。应用具有带有任播地址的DNS转换。第一EAS 717可以提供重定向地址,使得服务器(第一EAS 717)即使在UE移动之后也保持粘性。服务器保持粘性意味着在UE移动之后服务器不会重定位。
UE 243发送具有任播目的地址A-IP的应用消息(事件722)。具有任播目的地址A-IP的应用消息在第一ULCL 705处匹配过滤规则,并且第一ULCL 705将应用消息转发到第一PSA 709。第一L-DN 719中的路由器使用任播路由将应用消息转发到第一EAS 717。
第一EAS 717向AF(例如,AF 305)通知UE 243的IP地址(框724)。可以使用应用程序域信令在应用程序域中进行AF的通知。如果AF评估存在比第一EAS 717更好的EAS(例如,第二EAS 721),AF可以启动服务器重定位过程。
出于讨论目的,考虑AF启动服务器关系过程的情况。UE 243参与到新接入网或RAN的切换(框726)。此外,选择第二PSA 715。作为切换的结果,UE 243具有新的IP地址UE-IP2。切换可以如3GPP TS 23.502中规定的那样。SMF可以在延时后删除旧的UPF(例如,第一UPF707)。旧UPF的移除可能如下所述。延迟删除旧UPF可以有助于最大限度地减少传输中的数据分组的丢失。
UE 243继续发送应用消息(事件728)。新的应用消息将使用新的IP地址UE-IP2发送。新的应用消息包括第一EAS 717的任播目的地址A-IP。在典型的请求-响应序列中,第一EAS 717立即知道新的IP地址UE-IP2,因为它是请求消息中的源地址。然而,如果应用模式是下行偏置的(例如,多播视频传送)或通知,UE 243可以发送新请求(例如,订阅、多播状态报告改变等)以启动到新UE位置或新PSA的重定向(切换后)。UE 243的动作向第一EAS 717通知UE 243的新IP地址。
第一EAS 717向AF通知UE 243的新IP地址(框730)。应用程序域信令可以用于向AF通知UE 243的新IP地址。AF重新评估第一EAS 717或第一L-DN 719。出于讨论目的,AF确定重定位到第二EAS 721是有必要的情况。
执行重新选择EAS的过程(框732)。EAS的重新选择涉及AF、第一EAS 717(当前EAS)和第二EAS 721(目标EAS)。启动传输UE 243的上下文和相关数据的机制。
一旦第二EAS 721复制应用状态,第一EAS 717发送应用层重定向消息(事件734)。应用层重定向消息被发送到UE 243,并且可以包括第二L-DN 723或第二EAS 721的URL。UE243请求URL的DNS转换(框736)。例如,UE 243可以发送DNS请求,并且接收具有第二L-DN723任播地址的DNS响应。
UE 243发送应用消息(事件738)。应用消息包括UE 243的源IP地址(UE-IP2)和第二L-DN 723的目的地址。第二L-DN 723的目的地址可以在N6中编程,以路由到第二EAS721,除非存在某种故障。因此,N6路由器将分组转发到第二EAS 721。
访问可以是本地访问或邻接访问的形式。在本地访问中,5GC与边缘应用资源之间存在一对一的关联。然而,在邻接访问中,5GC与边缘应用资源之间存在N对M的关联。本地访问模型意味着5GC与边缘应用程序域之间没有分离。这导致了安全影响,因为缺乏单独的策略域。每个DNAI可能需要具有边缘应用资源。邻接访问模型使用互连方法分离多个单独的策略域(例如ASN)。
支持本地访问的通信系统中的移动性也会导致移动EAS,这需要同步和复杂的信令。支持邻接访问的通信系统中的移动性与EAS重定位无关,从而消除了复杂的信令。因此,在本地访问模型中,边缘服务器重定位是复杂的,因为EAS的重定位与本地PSA的重定位耦合。这意味着,当PDU会话因UE移动性而改变时,必须重新定位EAS。这可能会导致比仅仅移动一端更多的抖动。然而,在邻接访问模型中,两个域之间存在明显的分离,并且存在两个域之间的最佳路由方法。因此,每个域中的UE移动性和服务器重定位可以独立进行。不需要同步两个域之间的移动性,结果是移动期间的传输抖动较低,因为只移动了一端。
当利用本地访问的通信系统中的边缘计算组件发生故障时,可能需要与5GC协调以补救故障组件。然而,在利用邻接访问的通信系统中,边缘计算组件故障时的组件重定位与5GC无关。在利用本地访问的通信系统中调配资源涉及控制器(即5GC和AF或边缘控制器)同步不同域中的资源。在支持邻接访问的通信系统中,资源的调配涉及5GC和AF或边缘控制器仅协调改变路由。这被称为松散协调。在本地访问模型中,应用程序域资源的故障可能导致PDU会话或DNAI的重定位。这可能会导致一系列问题,因为有两个不同资源域(即5GC和边缘应用)的控制器试图协调恢复。在邻接访问模型中,AF可以重定向到下一最佳(或通过任播自动)服务器,并且不需要修改PDU会话。资源域独立控制其资源。
图8A示出了突出本地访问的第一通信系统800。在通信系统800中,数据网络805具有DNAI=D1。在数据网络805中,EAS 807连接到AF 809。ULCL 811知道EAS 807的存在,ULCL811将流量从接入节点例如接入节点813通过PSA 815路由到EAS 807。
图8B示出了突出邻接访问的第一通信系统850。在通信系统800中,UE 243连接到数据网络855,并且通过流859从EAS 857获取服务。UE 243还通过流863从AS 861获取服务。流859上的流量由ULCL 865通过PSA 869、GW 871和GW 873引导到EAS 867。流863上的流量由ULCL 865通过GW 871、网络875、GW 877、网络879和PSA 881引导到AS 861。
图9A示出了突出对数据网络的本地访问的第二通信系统900。通信系统900包括连接到数据网络907的EAS 905的UE 243。来自UE 243的分组由ULCL 909通过PSA 911引导到EAS 905。EAS 905通过网络917连接到AF 913和AS 915。
PSA 911与EAS 905在同一网段,因此双方可能存在安全问题。此外,AF 913需要访问EAS 905进行调配。访问不是通过PDU会话进行的,因为调配使用网络-网络接口(network-network interface,NNI)而不是用户-网络接口(user-network interface,UNI)。
图9B示出了突出对数据网络的邻接访问的第二通信系统950。通信系统950包括连接到邻接数据网络957的EAS 955的UE 243。ULCL 959通过PSA 961、网络965和GW 967将流量从UE 243引导到EAS 955。EAS 905通过网络973连接到AF 969和AS 971。
由于PSA 961和EAS 955在不同的网段,因此在不同的网段中可以实施不同的路由和安全策略。PSA 961、网络965和EAS 955可以作为单个数据中心的一部分实施,作为不同的ASN实施,从而支持不同的策略。调配由授予远程资源访问权限的同一GW(例如,GW 975)管理。
本文讨论的另一个问题是,当划分PDU会话(具有ULCL)需要规则来选择性地引导流量时,如何路由到最近的EAS。一些现有技术使用位于ULCL处或ULCL附近的DNS代理(agent)(例如,代理(proxy)、检查器、中继等)来检查请求并且确定DNS服务请求的预期目的地。本文所呈现的示例性实施方式独立地管理和扩展DNS,同时支持Do53、DoT和DoH。
DNS方法的缺点包括:
-因为DNS代理检查每个请求(即使是没有边缘部署的请求),可能会导致更高的DNS解析延迟。
-在DNS解析过程中重新配置访问(PDU会话)会导致DNS解析花费额外的时间(不仅仅是转换)。
-访问可能会根据检查的DNS请求重定向和重新配置,这可能会导致额外的延迟。
-切换期间可能会发生切换,因为需要DNS处理来处理选择。
-可能不支持隐私,例如,当使用DoH时,解析器可能位于第三方网络中。可替选地,如果使用VPN,则不可见DNS请求。
本文所呈现的示例性实施方式特征在于:
-在PDU会话处理期间调配ULCL中的路由。因此,处理DNS请求没有延迟,因为只需要执行DNS转换。
-不需要在DNS解析过程中重新配置访问。
-DNS解析器可以独立部署,以提高可扩展性和恢复能力,而不需要在每个访问或UPF附近放置检查器。
-切换不会中断,因为DNS转换(IP地址)即使在移动之后也有效。
-由于不检查DNS请求,因此VPN中的DoH、DoT或DNS可以在不进行其他更改的情况下工作。
图10示出了突出示例性配置的通信系统1000以及PDU会话和应用流。在事件1005中,AF 305到5GC 209的交互包括具有服务IP地址和数据网络位置的流量影响路由。在这种情况下,数据集包括(IP-a、{数据网络213、数据网络217})、(IP-b、{数据网络215、数据网络217})和(IP-c、{数据网络215})。AF 305不发送FQDN;合同仅用于路由,因此信息交换最小。NEF 309、PCF 237等,添加DNN和S-NSSAI,并根据DNAI组织信息。
在事件1007中,UE 243请求PDU会话建立(图10中未示出),SMF 311获取包括流量影响路由规则在内的策略。SMF 311根据DNAI等选择UPF(PSA 251和272以及ULCL 315)。ULCL 315的N4匹配动作过滤器:{IP-a、PSA 251}、{IP-b、PSA 251}和{IP-c、PSA 251}。
在事件1009中,UE 243请求DNS 1011以解析FQDN。DNS 1011将FQDN转发给ADNS264,ADNS 264以IP-a响应。ULCL 315没有过滤规则,因此在这种情况下不会引导DNS请求。对于专用网络、VPN等,DNS请求也可以根据AF流量影响路由来引导。
在事件1013中,UE 243发送目的地址为IP-a的应用请求。ULCL 315基于{IP-a、PSA251}进行过滤,并引导到PSA 251。任播IP地址IP-a(BGP、SDN)的本地N6网络通告转发到EAS219。
在图10中,接受AF 305已经配置了数据网络中的服务(事件1015和1017)。在事件1015中,配置了两个服务,一个服务具有任播IP地址IP-a,另一个服务具有任播IP地址IP-b。ADNS 264在事件1017中配置了相应的FQDN和IP-a和IP-b的解析。
图11示出了发生在NEF中的示例性操作1100的流程图。操作1100可以指示当NEF支持辅助信息的配置以促进分组引导时在NEF例如NEF 309中进行的操作。
操作1100从NEF接收服务的地址开始(框1105)。例如,服务的地址可以从AF接收。例如,服务的地址可以表示到应用服务器的路由的目的地址。服务的地址可以在服务操作消息例如Nnef_TrafficInfluence_Create、Nnef_TrafficInfluence_Update或Nnef_TrafficInfluence_Delete消息中接收。服务的地址为IP任播地址的形式,服务的示例地址为srv-IP-addr。NEF还接收网络标识符列表(框1107)。例如,可以从AF接收网络标识符列表。网络标识符列表标识配置服务地址的本地数据网络位置。例如,网络标识符列表可以是本地数据网络位置的网关列表。服务的地址和网络标识符列表可以在单个消息中或在单独的消息中接收。NEF存储PCF处的服务地址。
NEF生成流量过滤器(框1109)。NEF可以根据服务的地址和网络标识符列表生成流量过滤器,例如授权控制。NEF生成流量过滤器的信息(步骤1111)。流量过滤器的信息可以包括S-NSSAI。流量过滤器和流量过滤器的信息可以存储在UDR中。NEF发送响应(框1113)。例如,响应可以被发送到AF。响应可以是服务操作消息,例如Nnef_TrafficInfluence_Create、Nnef_TrafficInfluence_Update或Nnef_TrafficInfluence_Delete响应消息。
图12示出了发生在PCF中的示例性操作1200的流程图。操作1200可以指示当PCF支持辅助信息的配置以促进分组引导时在PCF例如PCF 237中进行的操作。
操作1200从PCF接收流量过滤器的信息开始(步骤1205)。例如,流量过滤器的信息可以从UDR接收。流量过滤器的信息可以在Nudr_DM_Nofity消息中接收,并且可以包括S-NSSAI、服务的地址和网络标识符列表。PCF推导网络标识符(框1207)。网络标识符可以是靠近每个本地数据网络位置(例如,网关地址)的一组DNAI。DNAI和网关在拓扑或管理上彼此接近。网络标识符和流量过滤器的信息被称为AF流量影响数据集。
PCF存储网络标识符和流量过滤器的信息(框1209)。网络标识符和流量过滤器的信息(例如服务的地址)可以存储在本地存储器中。PCF更新网络标识符和流量过滤器的信息(框1211)。例如,网络标识符和PDU会话的流量过滤器的信息被称为AF流量影响数据集。如果有多个PDU会话受AF流量影响数据集影响,则更新多个PDU会话。不同的PDU会话可以用不同的信息更新。
图13示出了参与划分模型PDU会话建立和流量引导的PCF中进行的示例性操作1300的流程图。操作1300可以指示当PCF参与划分模型PDU会话建立和流量引导时在PCF例如PCF 237中进行的操作。
操作1300从PCF参与UE注册开始(框1305)。UE通过AMF注册。除了注册外,UE还被配置或动态地提供URSP规则,指示用于边缘应用或应用子集的网络切片(例如由S-NSSAI标识)。PCF接收策略创建请求(框1307)。策略创建请求可以从选择用于管理PDU会话的SMF接收。策略创建请求可以作为Npcf_SMPolicy_Control消息例如Npcf_SMPolicy_Control_Create请求消息接收。例如,策略创建请求包括S-NSSAI。
PCF检索策略(步骤1309)。PCF检索PDU会话的策略。策略可以包括DNAI以及DNAI的服务地址列表。PCF发送策略创建响应(框1311)。策略创建响应可以被发送到SMF,并且包括由PCF检索到的策略。策略创建响应可以作为Npcf_SMPolicy_Control消息例如Npcf_SMPolicy_Control_Create响应消息发送。
图14示出了参与划分模型PDU会话建立和流量引导的SMF中进行的示例性操作1400的流程图。操作1400可以指示在SMF例如SMF 311中进行的操作,因为SMF参与划分模型PDU会话建立和流量引导。
操作1400从SMF参与UE注册开始(框1405)。UE通过AMF注册。除了注册外,UE还被配置或动态地提供URSP规则,指示用于边缘应用或应用子集的网络切片(例如由S-NSSAI标识)。SMF接收服务上下文请求(框1407)。可以从AMF接收服务上下文请求。服务上下文请求可以在Nsmf_PDUSession_CreateSMContext请求消息中接收。服务上下文请求包括用于边缘应用或应用子集的S-NSSAI。
SMF发送策略创建请求(框1409)。策略创建请求可以被发送到选择用于管理PDU会话的PCF。策略创建请求可以作为Npcf_SMPolicy_Control消息例如Npcf_SMPolicy_Control_Create请求消息发送。例如,策略创建请求包括S-NSSAI。SMF接收策略创建响应(框1411)。策略创建响应可以从PCF接收,并且包括由PCF检索的策略(即,DNAI的服务地址列表以及DNAI)。策略创建响应可以作为Npcf_SMPolicy_Control消息例如Npcf_SMPolicy_Control_Create响应消息发送。
SMF选择本地PSA(框1413)。本地PSA可以由ULCL根据DNAI FAR和服务地址选择。SMF参与N4会话建立(框1415)。N4会话建立包括SMF通过N4接口编程UPF,其中,UPF使用DNAIFAR和服务地址列表编程。SMF还调配PSA(本地和中央),并为ULCL调配与服务地址列表相对应的目的地址的FAR流量过滤器。
图15示出了示例性通信系统1500。通常,系统1500使多个无线或有线用户能够发送和接收数据和其他内容。系统1500可以实现一种或更多种信道接入方法,例如码分多址(code division multiple access,CDMA)、时分多址(time division multiple access,TDMA)、频分多址(frequency division multiple access,FDMA)、正交FDMA(orthogonalFDMA,OFDMA)、单载波FDMA(single-carrier FDMA,SC-FDMA)或非正交多址(non-orthogonal multiple access,NOMA)。
在此示例中,通信系统1500包括电子设备(electronic device,ED)1510a至1510c、无线接入网(radio access network,RAN)1520a至1520b、核心网1530、公共交换电话网络(public switched telephone network,PSTN)1540、互联网1550以及其他网络1560。虽然图15中示出了一定数量的这些组件或元件,但是系统1500中可以包括任何数量的这些组件或元件。
ED 1510a至1510c被配置成在系统1500中操作和/或通信。例如,ED 1510a至1510c被配置成通过无线或有线通信信道进行发送或接收。每个ED 1510a至1510c表示任何合适的终端用户设备,并且可以包括如下设备(或可以称为):用户设备或用户装置(userequipment,UE)、无线发送/接收单元(wireless transmit/receive unit,WTRU)、移动台、固定或移动订户单元、蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、智能手机、笔记本电脑、计算机、触摸板、无线传感器或消费类电子设备。
此处的RAN 1520a和1520b分别包括基站1570a和1570b。每个基站1570a和1570b被配置成与ED 1510a至1510c中的一个或更多个无线连接,以便能够接入核心网1530、PSTN1540、互联网1550和/或其他网络1560。例如,基站1570a和1570b可以包括(或是)几个众所周知的设备中的一个或更多个,例如基站收发站(base transceiver station,BTS)、Node-B(NodeB)、演进NodeB(eNodeB)、下一代(NG)NodeB(next generation Node B,gNB)、家庭NodeB、家庭eNodeB、站点控制器、接入点(access point,AP)或无线路由器。ED 1510a至1510c被配置成与互联网1550连接和通信,并且可以接入核心网1530、PSTN 1540或其他网络1560。
在图15所示的实施方式中,基站1570a构成RAN 1520a的一部分,RAN 1520a可以包括其他基站、元件和/或设备。此外,基站1570b构成RAN 1520b的一部分,RAN 1520b可以包括其他基站、元件或设备。基站1570a和1570b分别进行操作,在特定地理区域(region)或区域(area)(有时称为“小区”)内发送或接收无线信号。在一些实施方式中,可以采用多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术,每个小区具有多个收发器。
基站1570a至1570b使用无线通信链路通过一个或多个空口1590与ED 1510a至1510c中的一个或更多个进行通信。空口1590可以利用任何合适的无线接入技术。
设想系统1500可以使用多信道接入功能,包括如上所述的方案。在特定实施方式中,基站和ED实现5G新空口(new radio,NR)、LTE、LTE-A或LTE-B。当然,也可以使用其他多址方案和无线协议。
RAN 1520a和1520b与核心网1530进行通信,以向ED 1510a至1510c提供语音、数据、应用、基于网络协议的语音传输(Voice over Internet Protocol,VoIP)或其他服务。应理解,RAN 1520a和1520b或核心网1530可以与一个或多个其他RAN(未示出)直接或间接通信。核心网1530还可以用作其他网络(例如PSTN 1540、互联网1550和其他网络1560)的网关接入。另外,一些或全部ED 1510a至1510c可以包括使用不同无线技术和/或协议通过不同无线链路与不同无线网络进行通信的功能。代替无线通信(或除此之外),ED可以经由有线通信信道与服务提供商或交换机(未示出)以及互联网1550进行通信。
虽然图15示出了通信系统的一个示例,但是可以对图15进行各种更改。例如,通信系统1500可以按任何合适配置包括任何数量的ED、基站、网络或其他组件。
图16A和图16B示出了可以实现根据本公开内容的方法和教导的示例性设备。特别地,图16A示出了示例性ED 1610,并且图16B示出了示例性基站1670。这些组件可以用于系统1500或任何其他合适的系统中。
如图16A所示,ED 1610包括至少一个处理单元1600。处理单元1600实现ED 1610的各种处理操作。例如,处理单元1600可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理或使得ED 1610能够在系统1500中操作的任何其他功能。处理单元1600还支持上文更详细地描述的方法和教导。每个处理单元1600包括被配置成执行一个或更多个操作的任何合适的处理或计算设备。例如,每个处理单元1600可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路。
ED 1610还包括至少一个收发器1602。收发器1602用被配置成对数据或其他内容进行调制,以通过至少一个天线或网络接口控制器(Network Interface Controller,NIC)1604进行传输。收发器1602还被配置成解调由至少一个天线1604接收到的数据或其他内容。每个收发器1602包括用于生成用于无线或有线传输的信号或处理通过无线或有线接收的信号的任何合适的结构。每个天线1604包括用于发送或接收无线或有线信号的任何合适的结构。一个或更多个收发器1602可用于ED 1610,并且一个或更多个天线1604可用于ED1610。尽管收发器1602以单个功能单元示出,但还可以使用至少一个发送器和至少一个单独的接收器来实现。
ED 1610还包括一个或更多个输入/输出设备1606或接口(例如,到互联网1550的有线接口)。输入/输出设备1606便于与网络中的用户或其他设备进行交互(网络通信)。每个输入/输出设备1606包括用于向用户提供信息或从用户接收信息的任何合适的结构,例如扬声器、麦克风、小键盘、键盘、显示器或触摸屏,包括网络接口通信。
此外,ED 1610包括至少一个存储器1608。存储器1608存储由ED 1610使用、生成或收集的指令和数据。例如,存储器1608可以存储由处理单元1600执行的软件指令或固件指令以及用于减少或消除传入信号中的干扰的数据。每个存储器1608包括任何合适的易失性或非易失性存储和检索设备。可以使用任何合适类型的存储器,例如,随机存取存储器(random access memory,RAM)、只读存储器(read only memory,ROM)、硬盘、光盘、用户识别模块(subscriber identity module,SIM)卡、记忆棒、安全数码(secure digital,SD)存储卡等。
如图16B所示,基站1670包括至少一个处理单元1650、至少一个收发器1652,所述收发器1652包括发射器和接收器、一个或更多个天线1656、至少一个存储器1658以及一个或更多个输入/输出设备或接口1666的功能。本领域技术人员将理解的调度器与处理单元1650耦合。调度器可以包括在基站1670内或独立于基站1670操作。处理单元1650实现基站1670的各种处理操作,例如信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理或任何其他功能。处理单元1650还可以支持上文更详细地描述的方法和教导。每个处理单元1650包括被配置成执行一个或更多个操作的任何合适的处理或计算设备。例如,每个处理单元1650可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路。
每个收发器1652包括用于生成用于无线或有线传输到一个或更多个ED或其他设备的信号的任何合适的结构。每个收发器1652还包括用于处理通过无线或有线方式从一个或更多个ED或其他设备接收的信号的任何合适的结构。尽管将发射器和接收器以组合形式示出为收发器1652,但发射器和接收器可以是独立的组件。每个天线1656包括用于发送或接收无线或有线信号的任何合适的结构。虽然这里示出的公共天线1656与收发器1652耦合,但是如果配备为独立组件,一个或更多个天线1656可以与收发器1652耦合,允许独立天线1656与发射器和接收器耦合。每个存储器1658包括任何合适的易失性或非易失性存储和检索设备。每个输入/输出设备1666便于与网络中的用户或其他设备进行交互(网络通信)。每个输入/输出设备1666包括用于向用户提供信息或从用户接收/提供信息的任何合适的结构,包括网络接口通信。
图17是可以用于实现本文公开的设备和方法的计算系统1700的框图。例如,该计算系统可以是UE、接入网(access network,AN)、移动性管理(mobility management,MM)、会话管理(session management,SM)、用户平面网关(user plane gateway,UPGW)或接入层(access stratum,AS)中的任何实体。特定设备可以利用所有所示的组件或这些组件的仅一子集,并且设备之间的集成程度可以不同。此外,设备可以包括多个组件实例,例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。计算系统1700包括处理单元1702。处理单元包括中央处理单元(central processing unit,CPU)1714、存储器1708,并且还可以包括与总线1720相连的大容量存储器设备1704、视频适配器1710以及I/O接口1712。
总线1720可以是任何类型的若干总线架构中的一个或更多个,包括存储总线或存储控制器、外设总线、或视频总线。CPU 1714可以包括任何类型的电子数据处理器。存储器1708可以包括任何类型的非暂态系统存储器,例如静态随机存取存储器(static randomaccess memory,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory,DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM,SDRAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)或其组合。在实施方式中,存储器1708可以包括在开机时使用的ROM以及在执行程序时使用的存储程序和数据的DRAM。
大容量存储器1704可以包括任何类型的非暂态存储设备,其被配置成存储数据、程序和其他信息,并使这些数据、程序和其他信息可经由总线1720访问。大容量存储器1704可以包括例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器或光盘驱动器中的一种或更多种。
视频适配器1710和I/O接口1712提供接口以将外部输入和输出设备与处理单元1702耦合。如图所示,输入和输出设备的示例包括与视频适配器1710耦合的显示器1718和与I/O接口1712耦合的鼠标、键盘、打印机1716。其他装置可以与处理单元1702耦合,并且可以利用额外的或较少的接口卡。例如,诸如通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)(未示出)的串行接口可以用于向外部设备提供接口。
处理单元1702还包括一个或更多个网络接口1706,网络接口可以包括诸如以太网电缆的有线链路,或者用于接入节点或不同网络的无线链路。网络接口1706使得处理单元1702能够经由网络与远程单元通信。例如,网络接口1706可以经由一个或更多个发射器/发射天线以及一个或更多个接收器/接收天线提供无线通信。在实施方式中,处理单元1702与局域网1722或广域网耦合以用于处理数据以及与远程设备例如其他处理单元、因特网或远程存储设施进行通信。
应当理解,此处提供的实施方式方法的一个或更多个步骤可以由对应的单元或模块执行。例如,信号可以由发送单元或发送模块进行发送。信号可以由接收单元或接收模块进行接收。信号可以由处理单元或处理模块进行处理。其他步骤可以由生成单元或模块、计算单元或模块、存储单元或模块、推导单元或模块、提供单元或模块执行。各个单元或模块可以是硬件、软件或其组合。例如,这些单元或模块中的一个或更多个可以是集成电路,例如现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)。
虽然已详细地描述了本公开内容及其优点,但是应理解,可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本发明的范围的情况下对本发明做出各种改变、替代和更改。
Claims (32)
1.一种方法,包括:
由控制平面(CP)从应用功能(AF)接收流量影响路由规则,所述流量影响路由规则包括表示到应用服务器的路由的目的地址的服务地址,所述流量影响路由规则为发往所述应用服务器的通信设备的分组指定突破规则;
由所述CP将所述流量影响路由规则存储到策略控制功能(PCF)中;以及
由所述CP为与所述通信设备关联的至少一个业务流的分组生成流量过滤器,所述流量过滤器将发往所述应用服务器的所述至少一个业务流的分组定向到所述服务地址,所述流量过滤器是根据所述流量影响路由规则生成的。
2.根据权利要求1所述的方法,所述流量影响路由规则包括流量影响创建规则、流量影响更新规则或流量影响删除规则中的至少一个。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,所述流量影响路由规则还包括与所述服务地址关联的至少一个网关地址。
4.根据权利要求3所述的方法,所述流量过滤器包括所述服务地址和所述至少一个网关地址。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的方法,所述流量过滤器是根据网络切片选择辅助信息存储的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,还包括:由所述CP向所述AF发送流量影响路由规则响应。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,所述流量过滤器存储在统一数据存储库(UDR)中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,存储所述流量过滤器包括使用所述流量过滤器更新现有流量过滤器。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,所述服务地址包括互联网协议地址、端口地址和协议。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,还包括:由所述CP生成与所述流量过滤器关联的信息。
11.根据权利要求10所述的方法,所述信息包括单网络切片选择辅助信息(S-NSSAI)。
12.一种方法,包括:
由策略控制功能(PCF)接收用于与通信设备关联的至少一个业务流的分组的流量过滤器,所述流量过滤器包括为发往应用服务器的分组指定突破规则的流量影响路由规则;
由所述PCF推导与所述流量过滤器关联的网络标识符;以及
由所述PCF向会话管理功能(SMF)提供所述网络标识符和所述流量过滤器。
13.根据权利要求12所述的方法,所述网络标识符包括数据网络访问标识符(DNAI)。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的方法,所述流量过滤器包括服务地址和至少一个网关地址。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,所述流量过滤器还包括网络切片选择辅助信息。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法,提供所述网络标识符和所述流量过滤器包括发起会话管理策略控制服务。
17.一种控制平面(CP),包括:
非暂态存储器,包括指令;以及
一个或更多个处理器,与所述存储器进行通信,其中,所述一个或更多个处理器执行所述指令以:
从应用功能(AF)接收流量影响路由规则,所述流量影响路由规则包括表示作为到应用服务器的路由的目的地址的服务地址,所述流量影响路由规则为发往所述应用服务器的通信设备的分组指定突破规则;
将所述流量影响路由规则存储到策略控制功能(PCF)中;以及
为与所述通信设备关联的至少一个业务流的分组生成流量过滤器,所述流量过滤器将发往所述应用服务器的至少一个业务流的分组定向到所述服务地址,所述流量过滤器是根据所述流量影响路由规则生成的。
18.根据权利要求17所述的CP,所述流量影响路由规则包括流量影响创建规则、流量影响更新规则或流量影响删除规则中的至少一个。
19.根据权利要求17至18中任一项所述的CP,所述流量影响路由规则还包括与所述服务地址关联的至少一个网关地址。
20.根据权利要求19所述的CP,所述流量过滤器包括所述服务地址和所述至少一个网关地址。
21.根据权利要求19至20中任一项所述的CP,所述流量过滤器是根据网络切片选择辅助信息存储的。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的CP,还包括:由所述CP向所述AF发送流量影响路由规则响应。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的CP,所述流量过滤器存储在统一数据存储库(UDR)中。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的CP,存储所述流量过滤器包括使用所述流量过滤器更新现有流量过滤器。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的CP,所述服务地址包括互联网协议地址、端口地址和协议。
26.根据权利要求17至25中任一项所述的CP,还包括:由所述CP生成与所述流量过滤器关联的信息。
27.根据权利要求26所述的CP,所述信息包括单网络切片选择辅助信息(S-NSSAI)。
28.一种网络功能(NF),包括:
非暂态存储器,包括指令;以及
一个或更多个处理器,与所述存储器进行通信,其中,所述一个或更多个处理器执行所述指令以:
接收用于与通信设备关联的至少一个业务流的分组的流量过滤器,所述流量过滤器包括为发往应用服务器的分组指定突破规则的流量影响路由规则;
推导与所述流量过滤器关联的网络标识符;
向会话管理功能(SMF)提供所述网络标识符和所述流量过滤器。
29.根据权利要求28所述的NF,所述网络标识符包括数据网络访问标识符(DNAI)。
30.根据权利要求28至29中任一项所述的NF,所述流量过滤器包括服务地址和至少一个网关地址。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的NF,所述流量过滤器还包括网络切片选择辅助信息。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的NF,提供所述网络标识符和所述流量过滤器包括发起会话管理策略控制服务。
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