CN116074896A - 多接入边缘计算切片 - Google Patents
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Abstract
本发明总体上涉及通信,并且更具体地涉及多接入边缘计算切片(MEC‑SLICE)。一种装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器,所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使所述装置至少:使用管理门户网站管理应用服务;使用所述管理门户网站,从所提供的应用服务的目录请求具有给定服务级别协定的所述应用服务;以及使用所述管理门户网站,与应用服务管理功能通信,其中所述应用服务管理功能被配置为将所请求的所述应用服务的所述服务级别协定转化为应用切片的规范,并且利用接触应用切片管理功能来触发应用切片实例的创建。
Description
技术领域
示例和非限制性实施例大体上涉及通信,并且更具体地涉及多接入边缘计算切片(MEC-SLICE)。
背景技术
已知在通信网络中实现逻辑实体的划分功能。
附图说明
前述方面和其他特征在结合附图的以下描述中解释。
图1是示例实施例可以在其中被实践的一个可能的非限制性系统的框图。
图2是与ESTI NFV对准的ETSI参考架构的框图。
图3是示例MEC切片架构的框图。
图4是示例MEC嵌套切片架构的框图。
图5是总体管理架构的框图。
图6是通信服务、网络切片、网络切片子网和资源/网络功能之间的关系的示例性图示。
图7是描绘了网络切片框架中的高级角色的图。
图8描绘了3GPP网络切片管理架构。
图9是示例MEC参考架构的框图。
图10是示出了包括MEC的网络切片实例(NSI)的端到端网络时延的图。
图11是示出了MEC应用切片框架中的高级功能角色的图。
图12图示了叠加部署模型,其中应用切片是E2E网络切片的客户。
图13图示了替代的叠加部署模型。
图14图示了拼接部署模式,示出了不同的切片子网的互连以形成E2E应用切片。
图15是支持网络和应用切片的多租户MEC架构的框图。
图16是MEC域中涉及的编排实体的图示。
图17是被配置为实现本文描述的示例的示例装置。
图18是利用MEC-OO执行以实现本文描述的示例的示例方法。
图19是利用MEC-CO执行以实现本文描述的示例的示例方法。
图20是利用ASMF执行以实现本文描述的示例的示例方法。
图21是利用UE/门户网站执行以实现本文描述的示例的示例方法。
图22是利用APSMF执行以实现本文描述的示例的示例方法。
图23是利用APSSMF执行以实现本文描述的示例的示例方法。
具体实施方式
转到图1,该附图示出了示例可以被实践的一个可能的非限制性示例的框图。图示了用户设备(UE)110、无线电接入网络(RAN)节点170和(一个或多个)网络元件190。在图1的示例中,用户设备(UE)110与无线网络100进行无线通信。UE是可以接入无线网络100的无线设备。UE 110包括通过一个或多个总线127互连的一个或多个处理器120、一个或多个存储器125和一个或多个收发器130。一个或多个收发器130中的每个收发器包括接收器Rx 132和发射器Tx 133。一个或多个总线127可以是地址、数据或控制总线,并且可以包括任何互连机构,诸如母板或集成电路上的一系列线路、光纤或其他光学通信设备等。一个或多个收发器130被连接至一个或多个天线128。一个或多个存储器125包括计算机程序代码123。UE110包括模块140,它包括可以以多种方式实现的部分140-1和/或140-2之一或这两者。模块140可以在硬件中被实现为模块140-1,诸如被实现为一个或多个处理器120的一部分。模块140-1也可以被实现为集成电路或者通过其他硬件(诸如可编程门阵列)实现。在另一示例中,模块140可以被实现为模块140-2,它被实现为计算机程序代码123并且由一个或多个处理器120执行。例如,一个或多个存储器125和计算机程序代码123可以被配置为利用一个或多个处理器120使用户设备110执行本文描述的一个或多个操作。UE 110经由无线链路111与RAN节点170通信。
在该示例中,RAN节点170是提供诸如UE 110等无线设备对无线网络100的接入的基站。RAN节点170可以是例如用于5G(也称为新无线电(NR))的基站。在5G中,RAN节点170可以是NG-RAN节点,它被定义为gNB或ng-eNB。gNB是向UE提供NR用户平面和控制平面协议终端的节点,并且经由NG接口(诸如连接131)被连接至5GC(诸如例如(一个或多个)网络元件190)。ng-eNB是向UE提供E-UTRA用户平面和控制平面协议终端的节点,并且经由NG接口(诸如连接131)被连接至5GC。NG-RAN节点可以包括多个gNB,它也可以包括中央单元(CU)(gNB-CU)196和(一个或多个)分布式单元(DU)(gNB-DU),其中DU 195被示出。要注意的是,DU 195可以包括或被耦合至无线电单元(RU),并且控制无线电单元(RU)。gNB-CU 196是托管gNB的无线电资源控制(RRC)、SDAP和PDCP协议或控制一个或多个gNB-DU的操作的en-gNB的RRC和PDCP协议的逻辑节点。gNB-CU 196端接与gNB-DU 195连接的F1接口。F1接口被图示为附图标记198,尽管附图标记198还图示了RAN节点170的远程元件和RAN节点170的集中式元件之间的链路,诸如在gNB-CU 196和gNB-DU 195之间的链路。gNB-DU 195是托管gNB或en-gNB的RLC、MAC和PHY层的逻辑节点,并且其操作部分地由gNB-CU 196控制。一个gNB-CU 196支持一个或多个小区。一个小区可以利用一个gNB-DU 195支持,或者一个小区在RAN共享下可以利用多个DU支持/共享。gNB-DU 195端接与gNB-CU 196连接的F1接口198。要注意的是,DU195被认为包括例如作为RU的一部分的收发器160,但是其一些示例可以将收发器160作为单独RU的一部分,例如在DU 195的控制下并且连接至DU 195。RAN节点170还可以是用于LTE(长期演进)的eNB(演进型NodeB)基站或者任何其他合适的基站或节点。
RAN节点170包括通过一个或多个总线157互连的一个或多个处理器152、一个或多个存储器155、一个或多个网络接口((一个或多个)N/W I/F)161和一个或多个收发器160。一个或多个收发器160中的每个收发器包括接收器Rx 162和发射器Tx 163。一个或多个收发器160被连接至一个或多个天线158。一个或多个存储器155包括计算机程序代码153。CU196可以包括(一个或多个)处理器152、(一个或多个)存储器155和网络接口161。要注意的是,DU 195也可以包含它自己的存储器/多个存储器和(一个或多个)处理器和/或其他硬件,但是这些未被示出。
RAN节点170包括模块150,它包括可以以多种方式实现的部分150-1和/或150-2之一或这两者。模块150可以在硬件中被实现为模块150-1,诸如被实现为一个或多个处理器152的一部分。模块150-1也可以被实现为集成电路或者通过其他硬件(诸如可编程门阵列)实现。在另一示例中,模块150可以被实现为模块150-2,它被实现为计算机程序代码153并且由一个或多个处理器152执行。例如,一个或多个存储器155和计算机程序代码153被配置为利用一个或多个处理器152使RAN节点170执行本文描述的一个或多个操作。要注意的是,模块150的功能性可以是分布式的,诸如被分布在DU 195和CU 196之间,或者仅在DU 195中实现。
一个或多个网络接口161通过网络通信,诸如经由链路176和131。两个或更多个gNB 170可以使用例如链路176通信。链路176可以是有线或无线的或者这两者的,并且可以实现例如用于5G的Xn接口、用于LTE的X2接口或用于其他标准的其他合适接口。
一个或多个总线157可以是地址、数据或控制总线,并且可以包括任何互连机构,诸如母板或集成电路上的一系列电线、光纤或其他光学通信设备、无线信道等。例如,一个或多个收发器160可以被实现为用于LTE的远程无线电头(RRH)195或用于5G的gNB实现的分布式单元(DU)195,而RAN节点170的其他元件可能在物理上处于与RRH/DU 195不同的位置,并且一个或多个总线157可以被部分地实现为例如光纤线缆或其他合适的网络连接,以将RAN节点170的其他元件(例如中央单元(CU)、gNB-CU 196)连接至RRH/DU 195。附图标记198还指示那些合适的(一个或多个)网络链路。
要注意的是,本文中的描述指示“小区”执行功能,但是应该清楚的是,形成小区的设备可以执行功能。小区构成基站的一部分。即,每个基站可以存在多个小区。例如,针对单个载波频率和关联带宽,可能存在三个小区,每个小区覆盖360度区域的三分之一,使得单个基站的覆盖区域覆盖近似的椭圆形或圆形。此外,每个小区可以与单个载波相对应,并且基站可以使用多个载波。所以,如果每个载波存在三个120度小区并且存在两个载波,那么基站具有总共6个小区。
无线网络100可以包括一个或多个网络元件190,它可以包括核心网络功能性,并且经由一个或多个链路181提供与诸如电话网络和/或数据通信网络(例如互联网)的另一网络的连接性。用于5G的这样的核心网络功能性可以包括位置管理功能((一个或多个)LMF)和/或(一个或多个)接入和移动性管理功能((一个或多个)AMF)和/或用户平面功能((一个或多个)UPF)和/或(一个或多个)会话管理功能((一个或多个)SMF)。用于LTE的这样的核心网络功能性可以包括MME(移动性管理实体)/SGW(服务网关)功能性。这样的核心网络功能性可以包括SON(自组织/优化网络)功能性。这些仅仅是可以由(一个或多个)网络元件190支持的示例功能,并且要注意的是,5G和LTE功能可以被支持。RAN节点170经由链路131被耦合至网络元件190。链路131可以被实现为例如用于5G的NG接口或用于LTE的S1接口或者用于其他标准的其他合适的接口。网络元件190包括通过一个或多个总线185互连的一个或多个处理器175、一个或多个存储器171和一个或多个网络接口((一个或多个)N/W I/F)180。一个或多个存储器171包括计算机程序代码173。
无线网络100可以实现网络虚拟化,该网络虚拟化是将硬件和软件网络资源以及网络功能性组合为单个基于软件的管理实体(虚拟网络)的过程。网络虚拟化涉及平台虚拟化,通常与资源虚拟化组合。网络虚拟化被分类为外部的,将许多网络或网络的部分组合为虚拟单元,或者被分类为内部的,向单个系统上的软件容器提供类似网络的功能性。要注意的是,在某种程度上,由网络虚拟化产生的虚拟化实体仍然使用诸如处理器152或175以及存储器155和171的硬件来实现,并且这样的虚拟化实体也产生技术效果。
计算机可读存储器125、155和171可以是适合于本地技术环境的任何类型,并且可以使用任何合适的数据存储技术实现,诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、非暂时性存储器、暂时性存储器、固定存储器和可移动存储器。计算机可读存储器125、155和171可以是用于执行存储功能的部件。处理器120、152和175可以是适合于本地技术环境的任何类型,并且作为非限制性示例,可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。处理器120、152和175可以是用于执行诸如控制UE 110、RAN节点170、(一个或多个)网络元件190的功能和本文描述的其他功能的部件。
通常,用户设备110的各种实施例可以包括但不限于诸如智能电话的蜂窝电话、平板电脑、具有无线通信能力的个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的便携式计算机、具有无线通信能力的图像捕获设备(诸如数码相机)、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储和播放设备、允许无线互联网接入和浏览的互联网设备、具有无线通信能力的平板电脑、诸如实现虚拟/增强/混合现实的头戴式显示器以及合并有这样的功能的组合的便携式单元或终端。
UE 110、RAN节点170和/或(一个或多个)网络元件190(以及相关联的存储器、计算机程序代码和模块)可以被配置为实现(例如部分地)本文描述的方法,包括多接入边缘计算切片。因此,UE 110的图1所示的计算机程序代码123、模块140-1、模块140-2和其他元件/特征可以实现本文描述的方法的用户设备相关方面。类似地,RAN节点170的图1所示的计算机程序代码153、模块150-1、模块150-2和其他元件/特征可以实现本文描述的方法的gNB/TRP相关方面。(一个或多个)网络元件190的图1所示的计算机程序代码173和其他元件/特征可以被配置为实现本文描述的方法的网络元件相关方面。
因此引入了一种合适的但非限制性的技术上下文以实践示例实施例,现在将更具体地描述所述示例实施例。
多接入边缘计算(MEC)允许使云资源靠近最终用户设备(即,用户设备),以满足时间关键型应用的低时延要求。
ETSI MEC标准指定了与ETSI NFV对准的参考架构200,如从ETSI MEC003 V2.2.1(2020-12)中提取的如图2所图示的那样。该架构包括MEAO 202和OSS 204。
先前的架构200不够好,因为它不允许多租户MEC环境。更精确地说,该架构不支持根据3GPP定义的网络切片,该3GPP定义允许E2E(从UE直到应用被实例化为边缘计算平台)网络切片。这样的特征允许多个行动者共享相同的MEC基础设施,从而实现成本优化。
最近的研究(MEC Support for Network Slicing: Status and Limitationsfrom a Standardization Viewpoint——IEEE通信标准杂志,2020年6月——L.Comardi等人)提出对MEC架构进行切片。所提出的架构300在图3中图示。
这样的架构仍然不够好,因为对于多个租户存在一个单一的操作支持系统(OSS)304和一个单一的编排器(即,单个MEAO 302)。由于单个OSS 304以及单个MEAO 302这两者都必须管理到属于不同租户的多个设备(例如UE)的连接,因此该架构不可扩展。例如,单个MEAO 302应该知道每个UE 110所属的租户。这将在处理UE订阅添加/修改/删除时在面对客户方面造成瓶颈。提出的可扩展性问题不是来自技术角度(即,与单片实现和分布式实现无关),而是来自操作、商业和专业知识角度。从操作/商业的角度来看,MEAO并没有在最先进的技术内进行切片或划分。它似乎是单租户的。该租户可以被称为MEC所有者。在这样的情况下,其他租户(称为MEC客户)无法直接向(MEC所有者的)MEAO提供其相应UE信息和相关策略。MEC客户必须经由通过协定合同规定的商业信道/过程将UE信息和相关策略传送给MEC所有者。MEC所有者需要在将这些信息项(与合同相关)强制执行到MEAO之前对其进行验证。因此,MEAO的“商业接口”似乎是一个瓶颈。从专业知识的角度来看,负责提供应用服务的租户或MEC客户应该具有读取要部署的不同ACF的用户手册所需的专业知识。这与网络运营商的角色类似,该网络运营商应该具有读取他/她的网络中部署的网络功能的用户手册所需的专业知识。然而,应用类别比网络功能类型更大得多。一些应用类别可能需要具体的专业知识来集成和部署。例如,健康专业人员的一些应用需要一些最小的健康教育才能正确设置。因此,很难想象单个MEC所有者实体为所有不同类别的应用设置和部署应用。如果无法直接接入MEAO,这意味着不同的MEC客户应该经由上述商业过程/信道向MEC所有者提供这些细粒度设置,这似乎会阻碍部署速度。
因此,本文描述的想法包括将MEAO 302(也指MEAO 202)拆分为具有单独责任的两个部分。新的通用架构在图4中图示。
MEC(基础设施)所有者编排器(MEC-OO)402负责编排和管理MEC所有者的专用于每个租户的网络切片子网。MEC租户/客户编排器(MEC-CO)404负责编排和管理MEC租户的网络切片子网内的资源。MEC租户/客户编排器(MEC-CO)404可以进一步将这些资源划分为在该描述中称为应用切片(APS,这些切片也可以被称为网络切片,但为了清晰起见使用应用切片)的更小切片。在两个编排器(402、404)之间建立通信接口406,以便在关于租户的网络切片子网的资源方面以及在转发规则(由MEC-CO 404管理的那些转发规则和由MEC-OO 402管理的那些转发规则)方面进行同步。
在管理方面,每个租户的网络切片子网可以由租户的NSSMF 408(网络切片子网管理功能-根据3GPP定义)管理。类似地,每个租户的应用切片可以由租户的新构建块(称为应用切片管理功能(APSMF))管理,该构建块将组成应用切片子网(APSS)的生命周期管理委托给不同的域应用切片子网管理功能(APSSMF)。后者也是管理应用组件功能(ACF)的新管理构建块。
MEC参考架构被拆分为两个责任域,其中一个由MEC所有者414管理和编排,并且另一个由MEC客户416管理和编排。MEC所有者414同时扮演硬件供应商和NFVI供应商角色(参照412和可能的410)。MEC所有者414向MEC租户(也称为MEC客户416)提供MEC网络切片。MEC客户416是具有至少专用MEC网络切片的租户。MEC客户416扮演MEC运营商的角色,具有根据ETSI MEC003的所有标准MEC组件和接口。
这样的二分法允许单个MEC所有者的基础设施托管多个MEC客户(即,多个租户),其中每个MEC客户具有自己的MEC网络切片(即,由MEC所有者414提供的专用数据平面(424、425))和相关管理能力。反过来,每个MEC客户416管理和编排他/她的MEC应用切片。
在实现方面,这是使用基础设施的嵌套虚拟化能力实现的。例如,MEC客户416可以在由MEC所有者414提供的VM内部署虚拟机(VM)。替代地,MEC客户416可以在后者VM内部署容器(例如Docker容器)。
MEC所有者编排器(MEC-OO)402从MEC NSSMF 408接收创建、修改或删除MEC网络切片的指示(更多细节参见下面的“管理层级”子章节)。MEC所有者编排器(MEC-OO)402与MEC所有者VEO 426(MEC-OVEO-例如OpenStack Heat、NFVO)合作,以管理这样的网络切片生命周期,它可以与MEC网络切片LCM 442一起执行。为了简单起见,该描述考虑了根据{Cominardi2020}向MEC客户416提供专用网络切片。例如,MEC所有者414向MEC客户416提供经由专用数据平面切片被连接至5G核心(5GC)的专用Kubernetes集群。MEC-OO 402还与MEC网络切片管理器428合作以管理网络切片数据平面参数。例如,MEC网络切片管理器428可以表现得像3GPP应用功能(AF),它与5GC交互以同步数据平面转发规则,以实现关于MEC应用业务的本地突破。
MEC客户编排器(MEC-CO 404)从MEC APSSMF 430接收创建、修改或删除MEC应用切片的指示(更多细节参见下面的“管理层级”子章节)。MEC客户编排器(MEC-CO 404)与MEC客户VEO 432(MEC-CVEO-例如K8S)合作,以管理这样的MEC应用切片生命周期,该生命周期可以与MEC平台LCM 444、MEC应用LCM 446和/或MEC应用切片LCM 448一起执行。MEC-CO 404经由MEC-CVEO 432向每个MEC应用切片提供计算、存储和网络资源。MEC-CO 404还与MEC客户平台管理器(MECPM)434合作,以管理ETSI MEC平台436实例(例如被体现为Docker容器)。
为了将MEC应用切片数据平面拼接到MEC网络切片数据平面,MEC-OO 402创建与MEC-CO 404通信的网关。
关于与5GC的交互,每个MEC平台436(MEP-在MEC客户的责任域416内)可以扮演3GPP应用功能(AF)的角色,并且与5GC交互,以影响来自/朝向MEC应用的5G业务。替代地,MEC所有者的MEC网络切片管理器(MENSM)428可以扮演AF的角色。MEC网络切片管理器428可以与5GC交互,以代表MEC客户影响来自/去往MEC应用的5G业务。在这样的情况下,MEP 436可以经由直接链路或经由MEC CO到MEC OO链路406将5GC业务影响(即,实现新的5GC转发规则或拆除旧的规则)委托给MENSM 428。
在所标识的新构建块中包括MEC客户编排器404、MEC所有者编排器402、MEC网络切片管理器428、MEC客户编排器404和MEC所有者编排器402之间的接口406以及(MEC客户)MEC平台管理器434和(MEC所有者)MEC网络切片管理器428之间的接口,可能经由先前列出的接口406,即,MEC客户编排器404和MEC所有者编排器402之间的接口406。
在图4中,MEC所有者域414内的项目包括MEC所有者编排器402、VEO 426、MEC网络切片管理器418、MEC网络切片LCM 442、虚拟基础设施管理器440和NFVI 412。
在图4中,MEC客户域416内的项目包括用户app LCM代理450、MEC客户编排器404、VEO 432、MEC应用切片#1 418、MEC应用切片#2 420、MEC应用切片#3 422、MEC平台436、MEC平台管理器434、MEC平台LCM 444、MEC应用LCM 446、MEC应用切片LCM 448、虚拟基础设施管理器438、NFVI 410、NFVI 410内的数据平面424和NFVI 412内的数据平面425。
图4还示出了NFVI 410内的数据平面424包括MEC应用切片#1 418、MEC应用切片#2420和MEC应用切片#3 422中的每一个的实例。CFS门户452和设备应用454也被示出。一个或多个应用切片可以由MEC客户作为ASP(应用服务提供商)提供给ASC(应用服务客户)。
管理层级:
定义包括NF、VNF和应用组件功能(ACF)的以下定义。
NF(3GPP定义):“网络基础设施内的功能块,具有明确定义的外部接口和明确定义的功能行为。”
VNF(3GPP定义):“使用由网络功能虚拟化基础设施(NFVI)提供的虚拟化技术实现网络功能。”
应用组件功能(ACF):是(MEC)应用的原子数据处理组件,它呈现明确定义的外部接口和应用可编程接口(API)以及明确定义的功能行为(例如Docker容器)。
由于VNF和ACF的设计目的不同,使用3GPP定义的CSMF来管理由ACF构建的应用服务(AS)是不明智的。实际上,3GPP定义的CSMF本质上被指定为管理与AS不具有相同SLA框架的通信服务(CS)。例如,数据备份是AS上下文内的SLA的主要关注点,而它不是CS SLA的一部分。
与CS类似,AS也可以被嵌套。例如,应用客户(ASC)A使用来自应用服务提供商(ASP)B的面部识别应用服务。它添加了从客户的相机检索视频流的ACF和控制客户门的ACF,以构建基于面部识别提供自动开门的新的AS。ASC A然后成为ASP A,将先前的新的AS出售给客户,诸如房屋/公寓租赁平台。
与在VNF集合上构建的网络切片类似,本文档提出了应用切片(APS)的概念,该概念被构建在非空的ACF集合上,可能还被构建在一个或多个VNF上。
通过将3GPP总体管理架构扩展到应用切片,可以具有图5所示的总体管理架构。
用户可以经由管理门户网站524管理其AS和可能相关的NS。用户可以从提供的AS目录中请求具有给定SLA的应用服务(AS)。取决于在系统中使用的AS/APS部署模型,门户网站524的商业交互可以以两种方式进行。在这两种情况下,门户网站524与称为应用服务管理功能(ASMF)504的新管理功能通信,该新管理功能负责将所请求AS的SLA转化为应用切片(APS)的规范,并且通过联系称为应用切片管理功能(APSMF)506的新管理功能来触发APS实例的创建。APSMF 506将APS拆分为多个子网,一个子网用于请求的APS所跨越的每个域,可能包括网络和AS的端点,即,请求AS的UE和实例化AS的边缘系统。为此,本文引入了新的应用切片子网管理功能(APSSMF),它将APSS生命周期管理命令应用到与应用切片子网相关的两个潜在域内,即,UE 512和MEC 522。
在叠加模型(标签1 501)中,E2E ASMF 504还负责将E2E AS SLA转化为E2E CSSLA,并且要求来自CSMF 508的适配的E2E CS。
在拼接模型中的一个拼接模型(标签2 502)中,门户网站524(专家用户)还负责将E2E AS SLA分解为两个单独且独立的SLA。第一SLA与E2E ASMF 504从CSMF 508请求的E2ECS相关。第二SLA被限于AS端点,即,UE和MEC,并且我们可以将其称为EP AS SLA。
替代地(标签3 503),门户网站524(非专家用户)不需要执行上述E2E AS SLA拆分。在该拼接模型中,APSMF 506负责直接与NSMF 510通信以管理与APS相关联的网络切片子网。
最后,经由NSMF 510对网络切片的管理和经由NSSMF对每个域的网络切片子网的管理由3GPP很好地定义,并且不需要被扩展(参见3GPP TS 28.531、3GPP TS 28.541)。还在图5中示出了RAN NSSMF 514、核心NSSMF 516、TN NSSMF 518和MEC NSSMF 520。
在标识的新构建块中包括ASMF 504、APSMF 506、APSSMF 512和522、ASMF 504和CSMF 508之间的接口528、ASMF 504和APSMF 506之间的接口526以及APSMF 506和APSSMF(512、522)之间的接口530、532。
本文描述的示例的优点和技术效果包括,通用架构允许分离/隔离租户专用的MEC编排工作。这导致了更可扩展的编排解决方案。本文描述的示例的又一优点和技术效果包括,该架构支持作为MEC所有者(物理服务器的提供商)的分层MEC切片,该MEC所有者可以将其基础设施进行切片以服务于多个独立的MEC客户,而这些客户进而可以独立地为其租户编排分配的资源。嵌套虚拟化技术可以实现这样的嵌套切片架构。本文描述的示例的又一优点和技术效果是提供相关联的总体管理架构。
在MEC基础设施内,本文描述的示例可以用属于不同管理域的两个MEC编排器来实现,其中一个域(MEC所有者)向另一个域(MEC客户)提供MEC主机。
因此,本文描述的示例涉及多接入边缘计算应用切片架构和概念证明。
在不同的设计重点中,5G标准致力于低时延要求,这一工作满足了安全关键型和任务关键型应用。工业4.0内的工业自动化是由这样的新能力触发的新角度的示例。为了达到低时延目标,5G新无线电(NR)标准定义了超可靠低时延通信(URLLC),它允许在小无线电帧下达到几毫秒的单向时延。为了进一步改进端到端时延,5G架构集成了分布式云基础设施,即,多接入边缘计算(MEC),允许将云资源带到最终用户设备旁边。
5G标准的另一重要支柱是网络切片概念,它允许在不同用途之间共享相同的5G基础设施。这旨在最大化5G运营商的收入。考虑传输网络的端到端网络切片框架已由[ETSI,Zero-touch network and service management (zsm);end-to-end management andorchestration of network slicing,Group Specification ETSI GS ZSM 003 V1.1.1,ETSI ISG ZSM(2021 06)]提出。网络切片有几种定义,但人们一致认为,网络切片是由专用和共享网络资源组成的逻辑网络,并且不同级别的网络切片实例之间存在隔离,即,在数据平面、控制平面和管理平面处。
由于时延应该进行端到端管理,因此需要建立和管理包括MEC的端到端网络切片。也有人提出开始这样的集成。然而,仍然缺少一个完整的架构,该架构允许考虑MEC内的处理和存储时延。该架构还应该包括总体切片管理构建块。
本文描述的示例填充了这些间隙。本文描述的示例提供了四种主要技术效果。首先,引入了新的切片概念,它允许更好地区分应用和网络服务。其次,描述了一种端到端的切片架构,它允许考虑处理和存储时延,尤其是MEC内的时延。第三,描述了一个总体管理架构,它允许对这样的端到端切片的生命周期管理进行操作。最后,描述了所描述的架构的实现,同时着重于MEC域。
网络切片
早期的网络设计师提出建立虚拟LAN,以在数据链路层处提供网络分段,解决诸如交换以太网的可扩展性、安全性和网络管理等问题。然而,多年来,网络切片的概念有了显著的发展。该技术的主要驱动因素中的一个驱动因素已成为对网络服务灵活性和可编程性的需求,以有效地适配不同的商业用例。最近,网络切片通常被定义为逻辑网络,它提供具体的网络能力和特点,以支持为商业目的服务的特定通信服务,同时确保功能和性能隔离。虽然存在统一的网络切片的高级视图,但取决于虚拟化技术、网络架构和标准开发组织(SDO),当前正在定义各种网络切片模型。参考[ETSI MEC ISG,Multi-access EdgeComputing (MEC); Support for network slicing,Group Report MEC 024 V2.1.1,ETSI(2019年11月)]以了解不同切片概念的综合比较。3GPP网络切片方法为本文描述的端到端(E2E)切片管理架构提供了基础。本文进一步描述了将对网络切片的支持集成到MEC标准中的当前趋势,以及标识要被填充的间隙以将切片扩展到边缘,这样的间隙由本文描述的示例填充。
3GPP网络切片概念和构建块
3GPP网络切片方法继承了NGMN网络切片概念,并且它基于网络切片和网络切片实例(NSI)之间的区别。具体地,网络切片被定义为“提供具体网络能力和网络特点的逻辑网络,支持网络切片客户的各种服务特性”[参考3GPP,Management and orchestration;concepts, use cases and requirements (release 17),Technical Specification28.530 V17.1.0,(2021年3月)],当NSI是激活的网络切片时,即,通信服务所需的“…网络功能集合和这些网络功能的资源,这些网络功能被布置和配置…以满足某些网络特点…”[参考3GPP,Telecommunication management;Study on management and orchestrationof network slicing for next generation network (Release 15),Technical Report28.801 V15.1.0,(2018年1月)。]。遵循CS和NS之间的关系,3GPP网络切片架构被组织为三个不同的逻辑层:1)服务实例层,2)网络切片实例层,和3)资源层。第一层涵盖与服务级别协定(SLA)相关联的服务实例(也称为5G网络中的通信服务(CS)),即,服务提供商和客户端之间的商业合同,该服务级别协定指定了要被确保的服务级别。第二层包括被部署以服务于CS要求的NSI。每个NSI都与网络切片模板(NST)和服务级别规范(SLS)相关联,前者描述了网络切片的一般结构和配置,后者列出了必须由部署的网络切片满足的技术属性集合。换言之,SLS将SLA的商业目标转化为网络特性。最后,第三层包括支持NSI所需的物理(硬件和软件)和逻辑资源。
尽管网络切片是从端到端的角度设计的,但3GPP管理架构认识到,网络切片跨越不同的技术领域,即,设备、接入网络、核心网络、传输网络和网络管理系统,它们具有单独的范围和技术。为此,3GPP网络切片架构引入了网络切片子网(NSS)的概念,被定义为“……网络功能集合和支持网络切片的相关联资源(例如计算、存储和网络资源)。” [参考3GPP,Management and orchestration; concepts, use cases and requirements (release17), Technical Specification 28.530 V17.1.0,(2021年3月)]。如果3GPP CS可以被视为一个或多个网络切片的商业包装,那么网络切片进而是具有某种服务级别规范(SLS)的一个或多个网络切片子网的包装。图6图示了这些不同概念之间的关系。在图6中有几点值得注意。网络功能(NF)是指5G网络(接入604和核心网络602)的处理功能,它暴露API以遵循生产者-客户概念向其他NF提供一个或多个服务。NF包括物理网络节点(即,物理网络功能或PNF)和虚拟网络功能(VNF)。VNF是NFV基础设施(NFVI)内的网络功能的软件实现。在图6中,网络切片子网AN-1 606和网络切片子网上AN-2 608每个包含接入网络(610、612、614、616)的不同NF集合,并且网络切片子网CN-2 620和网络切片子网CN-3 622部分共享核心网络的一些NF,包括共享NF 632。
网络运营商向CS A 650提供网络切片子网1 638作为网络切片1 644,出于此目的,网络运营商将从CS A 650的SLA导出的SLS与网络切片子网1 638相关联。注意,网络切片可以满足不同通信服务660的服务要求(例如图6中的网络切片1 644同时为CS A 650和CS B 652提供服务)。最后,有必要指出,网络切片子网的部署模板应该包含其组成NF的描述符和与这些NF之间的链路相关的信息,诸如连接的拓扑和这些链路的QoS属性(例如带宽)。后一信息可以使用由ETSI NFV标准定义的用于描述虚拟化网络功能转发示图(VNFFG)的数据信息模型以图形的形式表示。
图6进一步示出了传输网络670。图6还示出了通信服务C 654、网络切片#2 646、网络切片#3 648、网络切片子网#2 640、网络切片子网#3 642、包括NF 624和626的NSS CN-1618、未与网络切片子网#3 642共享的网络切片子网#2 640上的NF 628和630以及不与网络切片子网#2 640共享的网络切片子网#3 642上的NF 634和636。
3GPP网络切片管理架构
为了为总体网络切片管理架构的设计奠定基础,3GPP定义了高级操作角色,这允许在操作责任方面划定明确的界限。图7图示了由3GPP标识的不同角色,其被定义如下:
通信服务客户(CSC)702:消耗通信服务。
通信服务提供商(CSP)704:提供使用(或不使用)网络切片设计、构建和操作的通信服务。
网络运营商(NOP)706:设计、构建和操作网络切片。
网络设备提供商(NEP)708:向网络运营商供应包括VNF的网络设备。
虚拟化基础设施服务提供商(VISP)710:提供虚拟化基础设施服务。
数据中心服务提供商(DCSP)714:提供数据中心服务。
NFVI供应商712:供应网络功能虚拟化基础设施。
硬件供应商716:供应硬件。
组织可以同时扮演一个或多个角色(例如公司可以同时扮演CSP和NOP角色)。进一步地,如图7所示,实体充当客户端、提供商或客户端和提供商这两者。
3GPP还对网络切片的生命周期管理的编排和管理功能进行了标准化。具体地,3GPP切片管理架构被简化为三个基本网络功能,称为CSMF 804、NSMF 806和NSSMF(由RANNSSMF 808、核心NSSMF 810和TN NSSMF 812组成),也如图8所图示的。门户网站802提供了接入各种切片相关管理功能的管理功能。
通信服务管理功能(CSMF)804是用于切片管理的用户接口。它将由CSC请求的CS的SLA转换为SLS,并且将NSI的管理委托给NSMF。网络切片管理功能(NSMF)806管理NSI并且将其拆分为用于RAN、传输和核心域的子网。然后,NSMF 806将切片子网的管理委托给NSSMF(808、810、812)。网络切片子网管理功能(NSSMF)(808、810、812)在特定子网内应用NSMF的生命周期管理命令(例如实例化、缩放、终止、移除)。
3GPP还假设,CSC可以依靠门户网站,以使用通过CSMF 804可用的NST请求创建网络切片。还值得指出的是,NSSMF(808、810、812)是大部分切片智能的所在地。它从NSMF接收命令,诸如“构建切片”,并且通过执行所有功能选择、存储、配置和通信的幕后工作来激活它。一旦每个子切片被创建,NSMF 806负责就将它们拼接在一起,以构建端到端网络切片。
ETSI多接入边缘计算(MEC)
ETSI组织自2014年起引入了多接入边缘计算(MEC),以为多供应商边缘计算平台上可互操作应用的开发提供了标准框架。为此,MEC技术提供了一种新的分布式软件开发模型,它包含功能实体、服务和API,使应用能够在位于或靠近网络边缘的通用虚拟化基础设施之上运行。为了便于讨论,图9示出了通用ETSI MEC参考架构900,它包括三个主要块:(i)MEC主机902、(ii)MEC平台管理器(MEPM)904和(iii)MEC编排器(MEO)906。
MEC主机902位于MEC架构900的核心处,因为它包含:(i)通用虚拟化基础设施(VI)908,为MEC应用提供计算、存储和网络资源;(ii)在VI 908之上运行的MEC应用910(现有ETSI MEC规范假设MEC应用910被部署为使用基于管理程序的虚拟化平台的VM,但正在考虑替代的虚拟化技术和范例);以及(iii)MEC平台912,该环境托管MEC服务914,并且向授权的MEC应用910提供参考点,以发现和消耗MEC服务914,以及宣布和提供新的MEC服务914。如本文进一步详细讨论的,MEC服务914是MEC系统的重要组件,因为它们允许MEC应用910具有网络感知能力。另外,MEC平台912负责配置916本地DNS服务器,并且指示918 VI的数据平面如何在应用、服务、现有DNS服务器/代理和外部网络之间路由业务。管理层920与MEC系统的MEC主机902相关联,包括虚拟化基础设施管理器(VIM)922和MEC平台管理器(MEPM)904。VIM922负责分配、维护和释放VI 908的虚拟资源。MEPM 904负责管理MEC应用910的生命周期,并且向各个MEC平台912通知应用规则、业务规则918和DNS配置916。最后,MEO 906是MEC系统级管理的核心功能性。具体地,MEO 906负责(i)基于应用要求和约束(例如时延)、可用资源和可用服务来选择(一个或多个)MEC主机902进行应用实例化;以及(ii)维护MEC系统900的更新视图。此外,MEO 906与网络运营商的操作支持系统(OSS)924接口连接,该OSS 924通过CFS门户932从设备中运行的应用926(例如UE(110、928)或第三方客户930接收应用的实例化或终止请求。值得指出的是,MEC标准仅提供了有限的必要API集合的完整规范以及关联数据模型和格式,但大多数管理参考点都是由标准自愿开放的,以促进市场差异化。
MEC和网络切片
如所指出的,MEC是位于网络边缘处的分布式计算环境,其中多个应用可以被同时服务,同时确保超低时延和高带宽。为了实现该目标,应用通过由MEC服务公开的API实时访问网络信息。根据MEC标准[参考ETSI,Multi-access edge computing (mec); frameworkand reference architecture, Group Specification ETSI GS MEC 003 V2.2.1,ETSIISG MEC(2020年12月)],每个MEC系统被授权提供服务,为授权应用提供(i)无线电网络信息(诸如网络负载和状态),以及(ii)关于由与MEC主机相关联的(一个或多个)无线电节点服务的UE的位置信息。此外,带宽管理器服务(在可用时)允许为路由到MEC应用和来自MEC应用的特定业务分配带宽,并且基于应用所需的业务规则对该业务进行优先级排序。基于以上内容,可以很容易地认识到,MEC架构背后的基本设计是实现网络感知应用设计,即,允许MEC应用和MEC平台利用网络信息来满足其要求。
相反,基于3GPP的网络切片概念设想了一种架构转变,因为它依赖于以通信服务为中心的网络提供。为此,ETSI MEC组最近开始讨论需要哪些新的MEC功能性和接口以及对现有MEC组件的扩展以支持网络切片,例如通过将网络切片ID包括到不同的MEC接口中。ETSI报告基于不同SDO中提倡的不同网络切片概念标识了几个用例。
支持MEC系统中的网络切片的最先进方案是所谓的NFV中MEC架构,它允许将MEC应用和MEC平台部署为VNF。为了将MEC主机集成到NFV环境中,ETSI标准提出(i)将MEPM替换为MEPM-V实体,该MEPM-V实体将基于MEC的VNF生命周期管理委托给一个或多个VNF管理器(VNFM),以及(ii)将MEO替换为MEC应用编排器(MEAO),该MEC应用编排器将MEC VNF的资源编排委托给NFV编排器(NFVO)。在NFV中的MEC架构的上下文中,也可能有不同的使用情况,例如使得能够与多个NSI共享MEC主机,或允许属于多个租户的MEC应用被部署在单个NSI中。ETSI MEC还认识到MEC应用对端到端时延的贡献的重要性。因此,存在一种用例,其中MEC平台被包括在3GPP NSI中,并且端到端网络延迟预算考虑了MEC组件,特别是从数据网络到MEC平台的延迟,如图10所示。
具体地,图10示出了UE 1020和网络节点1030之间的接入网络时延1001、网络节点处理时延1002、网络节点1030和UPF 1040之间的传输网络时延1003、UPF处理时延1004以及UPF 1040和MEC主机1050之间的内部网络时延1005。图10还示出了被耦合至网络节点1030和UPF 1040的控制平面1010。
在这样的情况下,将在NFV环境中创建的网络服务的描述符应该包括网络时延要求,该要求被分布到接入网络、核心网络、传输网络和数据网络。这将需要扩展NFV服务描述符的数据模型以包括应用描述符,该应用描述符包含指示要卸载的业务类型和要消耗的MEC服务的字段。然而,这样的提议的缺点是要求5G CSMF将与应用服务相关的要求转化为与网络切片相关的要求。实际上,关于应用服务的SLA框架通常不同于通信服务(根据3GPP定义)。例如,数据备份通常是应用服务SLA的一部分,但不是通信服务SLA的一部分。因此,需要对CSMF实现进行根本性的改变以支持这样的用例。
可以定义可能用例的统一视图,以使MEC框架能够通过促进多个NSI之间MEC应用和MEC平台的共享来提供透明的端到端多切片和多租户支持。为此,描述了一种切片间通信机制,该机制自动过滤安装在相同MEC设施上的切片之间的交换数据。着重于5G网络,切片管理架构的扩展可以通过引入MEC NSSMF组件实现MEC作为子切片的集成。本文描述的示例实现了切片管理架构,作为设想的商业模型的起点之一,其中存在希望付费获得网络和边缘计算资源的隔离切片的多个租户。然而,更进一步地,本文描述的示例示出了租户可以如何被提供完整但隔离的MEC堆栈,使得它们可以独立地为服务的客户编排指派的资源。
MEC应用的E2E切片架构
本文描述了应用服务(AS)和应用切片(APS)的概念以及这些概念如何在MEC系统的上下文中实例化。本文从操作和商业角度描述应用切片,分别介绍了操作和商业角色以及应用切片和服务提供中涉及的不同实体的关系。本文还描述了对应于所提供模型的不同架构用例。本文进一步描述了支持这样的新的用例的3GPP网络的编排/管理架构。描述了支持所设想的管理架构所需的扩展MEC参考架构。
初步概念
从本文的描述可以推断,3GPP CS无法被直接用于对边缘计算平台所提供的服务进行建模。为了消除歧义,在本描述中,向边缘计算平台的客户提供的服务被称为应用服务(AS)。主要原因是CS和AS被设计为支持不同的商业目的,即,受不同的SLA框架监管。具体地,CS专用于数据和网络业务的传输,而AS被设计为支持本质上通常不面向通信的服务,但着重于数据处理,诸如增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、超高清(UHD)视频、实时控制等。从管理的角度来看,使用现有3GPP CSMF管理AS是不明智的。一些扩展或新的管理功能应该被添加到总体管理框架,以将与应用相关的SLA转化为与应用相关的SLS和与网络相关的SLS。
与3GPP网络切片概念类似,应用切片(APS)被定义为虚拟化的数据集合和数据处理资源集合,该数据处理资源利用适配的SLS提供特定的处理功能,以支持应用服务和关联SLA。APS可能可以包括网络功能,以确保先前处理功能之间的正确数据通信。应用切片概念的一个方面是不仅支持由每个应用切片使用的资源的隔离,而且支持管理数据和功能的隔离。与网络切片类似,应用切片是端到端概念,并且可以跨越多个域(例如设备、边缘平台、网络)。此外,应用切片不是单片实体。遵循面向服务架构的众所周知的原则,它被构建为原子数据处理功能集合,这些功能具有很好地定义的功能行为和接口,在本文中称为应用组件功能(ACF)。应用切片子网(APSS)被定义为至少一个ACF和支持应用切片的可能NF的集合。必须指出的是,应用切片和网络切片不是独立的概念,但它们被紧密地交织在一起,因为部署在网络边缘处的应用切片需要专用的网络切片来交付应用服务通常产生的大量数据和网络业务。如本文详细图示的,两个不同的模型可以被区分,以允许应用切片使用网络切片。
已被描述的一般概念可以在MEC、NFV和5G系统的上下文中轻松实例化。首先,MEC平台可以被用于提供AS,该AS可以作为常规MEC应用部署并且使用ACF集合实现。此外,MEC系统可以被视为应用切片可以跨越的域之一。因此,MEC管理层应该负责构成E2E应用切片的应用切片子网中的一个应用切片子网的编排和部署,称为MEC应用切片子网。MEC应用切片子网包括一个或多个ACF,但也可以包括VNF以支持网络功能性。
VNF和ACF具有差异,并且被设计用于不同的目的——VNF的网络业务处理和ACF的数据处理。此外,在多租户MEC环境中,实现ACF的MEC应用可能不会由将编排主要VNF的同一实体编排。
尽管如此,VNF和ACF在操作和管理方面有很多共同点,因为它们的部署都依赖于同一虚拟化技术集合。因此,用于网络切片的3GPP管理架构和NFV中的MEC架构都可以被扩展以支持本文描述的E2E应用切片框架。
应用切片管理的高级角色
从APS管理(和编排)的角度来看,需要定义高级角色,以便绘制与5G网络切片管理(参见图7)提出的内容类似的责任边界。如本文讨论的,重点是由MEC系统提供的应用服务。
图11示出了所标识的不同角色。应用服务客户(ASC)1102使用应用服务。应用服务提供商(ASP 1104)提供在一个或多个应用切片子网(包括MEC应用切片子网)上构建和操作的应用服务。这些应用切片子网中的每个应用切片子网进而由应用组件功能供应商1106所提供的ACF集合构建。MEC运营商(MOP)1108使用MEC平台操作和管理ACF和MEC应用。假设MEC运营商1108实现MEC编排器和ETSI MEC标准化接口。MEC运营商1108设计、构建和操作其MEC平台,以便与MEC编排器一起从ASP作为输入提供的ACF向ASP提供MEC应用切片子网。应用组件功能供应商1106设计ACF并且向ASP提供ACF。
有趣的是,ASC 1102可以成为ASP 1104,同时将新的ACF添加到已消耗的AS中并且提供新的AS。例如,假设ASC C1使用ASP P1和AS S1提供面部识别能力。然后,ASC C1可以将其他ACF集成到S1中,这些ACF允许从客户的相机和控制客户门的ACF中检索视频流,从而构建新的AS S2,该AS S2基于面部识别提供自动开门。ASC C1然后成为新的ASP P2,将先前的新的AS出售给客户,诸如房屋/公寓租赁平台。此外,并行可以在图11和图7之间进行。负责低层的角色(即,硬件供应商1116、数据中心服务提供商1114、NFVI供应商1112和虚拟化基础设施服务提供商1110)保持不变。然而,应用组件功能供应商1106已取代VNF(或设备)供应商708;MEC运营商1108已取代网络运营商706,应用服务提供商(ASP)1104已取代CSP704,并且应用服务客户(ASC)1102已取代CSC 702。如图11所示,项目可以作为客户端、提供商或者客户端和提供商这两者来操作。
商业组织可以同时扮演一个或多个操作角色。因此,本文描述的工作并不尝试在商业模型方面详尽无遗,而是着重于两个组织类别,它们的责任边界似乎最有意义。
MEC所有者1105同时扮演硬件供应商1116和NFVI供应商1112的角色。MEC所有者1105还管理虚拟化基础设施1110和边缘服务器的事实允许MEC所有者1115将基础设施动态地拆分为逻辑分区或网络切片(即,更大程度的灵活性)。MEC所有者1105可以等同于所谓的MEC主机运营商,因为MEC所有者1105向其客户提供虚拟化MEC主机。然而,为了避免与“MEC运营商”1108角色混淆,“MEC所有者”1105术语是优选的。
MEC客户1103:扮演MEC运营商1108和ASP 1104的角色。ASP角色1104提供商业接口(与ASC 1102)。相反,MEC运营商1108角色提供在ASP 1104商业接口上商定的商业目标(即,SLA)的实际执行/实现(即,SLS)。MEC运营商1108角色无法单独认可商业组织,因为它只提供应用切片(包括SLS)而不提供应用服务(具有相关SLA)。
从商业和技术角度来看,ASC 1102是MEC客户1103的租户的多租户模式是优选的,其中MEC客户1103是MEC所有者1105的租户。如本文进一步解释的,所描述的多租户MEC系统支持租户之间的数据隔离(通过单独的数据平面)和资源编排分离(通过单独的资源编排器)。
如图11所示,应用服务客户1102可以是最终用户、企业、竖直ASP或其他ASP等(统称为1101)。
应用切片部署模型
两种不同的部署模型针对所描述的应用切片概念来区分:(i)叠加模型和(ii)拼接模型。
第一模型假设E2E APS是由底层网络切片提供的通信服务的客户(参见图12)。在这样的情况下,E2E网络切片1202负责整个通信时延,包括网络时延1208。除了E2E网络切片1202之外,应用切片1204满足两端的处理时延和可能的存储时延,包括UE 1212处的处理时延1206(由UE 1212的应用1216)、网络时延1208以及在MEC服务器1214端发生的处理时延1210(由MEC服务器1214的应用1218)。
E2E网络切片1202不仅涵盖5G网络切片子网1220,还涵盖MEC所有者1222和MEC客户1224域内的网络切片子网(1222、1224)。实际上,如图12所示,本文描述的切片框架利用了虚拟化技术的最新优点,它允许虚拟化层由多个嵌套子层组成,每个子层使用不同的虚拟化范例。根据图11所图示的功能角色拆分,MEC所有者1105/1222(和MEC 1226)可以使用管理程序技术1228来操作其MEC主机,并且向MEC客户1103/1224部署多个虚拟化环境(例如使用NFVI分配一个或多个虚拟机或VM(在ETSI NFV术语中,VM也被指定为“NFV VNF”)。每个虚拟化环境包括由MEC客户1103/1224使用的成熟MEC系统,以通过应用内部编排和管理标准来将指派给其VM的资源进一步分配给它向其用户部署的多个应用服务。例如,在MEC客户1103/1224的情况下,基于容器的虚拟化技术可以被用作顶层虚拟化子层,以管理到其分配的虚拟化MEC系统中的应用部署。在图12中,E2E网络切片1202包括MEC客户1103/1224的数据平面(包括操作系统平台1230)。然而,根据图13,替代叠加模型也是可能的,其中E2E网络切片1202终止于MEC所有者1222和MEC客户1224之间的网络边界1302。
如图13进一步所示,网络和处理时延1304包括由MEC服务器1214的操作系统平台1230和MEC服务器1214的应用1218产生的时延,其中网络和处理时延1304包括图12所示的处理时延1210。
在拼接部署模型(如图14所示)中,假设MEC应用切片子网1402/1224是网络切片子网(1220、1222)的对等体。使用子网边框API的虚拟设备(诸如虚拟网关或虚拟负载平衡器)可以被用于将MEC应用切片子网1402互连至相邻的网络切片子网1222。这样的拼接可以是一对一互连以及多对一互连。在这样的情况下,端到端应用切片1204可以被视为不同应用切片子网(UE操作的1404或MEC操作的1402)以及网络切片子网(1220、1222)的组成。在时延方面,在这样的情况下,除了由MEC应用1218及其相关ACF引起的处理和存储时延1304之外,MEC应用切片子网1402还负责网络时延预算1208的极小部分1406。
不同的部署模型导致了将本文描述的E2E应用切片管理/编排框架与3GPP管理架构组合的不同方法,如本文进一步解释的那样。
用于多租户MEC系统中的应用切片的架构
本文描述了支持多个MEC客户内的E2E应用切片和多租户所需的新MEC组件和当前MEC管理架构的扩展。图15示出了本文描述的扩展MEC参考架构1500的另一说明性示例。本文描述的示例的主要设计原理是,MEC系统应该遵循两层分层MEC架构被拆分为两个责任域,其中底层由MEC所有者管理和编排,并且顶层由MEC客户独立管理和编排。这样的分层架构允许单个MEC部署来托管多个MEC客户。它们中的每一个都具有自己的MEC网络切片子网(即,由MEC所有者提供的专用数据平面)以及相关的管理能力。反过来,每个MEC客户管理和编排自己的MEC应用切片。
在实现方面,如参照图12、图13和图14预期的,所提出的两层MEC架构通过MEC基础设施的嵌套虚拟化能力而启用。在图15所图示的系统中,MEC所有者并不遵循NFV中的MEC架构部署,而是“ETSI VNF”(或VM)的集合,以向每个MEC客户提供完整的MEC系统。本文描述的示例不使用“ETSI VNF”来部署MEC应用和MEC平台,而是部署涵盖虚拟化MEC主机和虚拟化MEM管理系统的虚拟化MEE环境。此外,在本文描述的NFV中的MEC架构变型中,提供了替换原始架构中的MEAO和MEPM-V的功能块。具体地,我们将MEAO替换为MEC所有者编排器(MEOO)1502,该MEOO 1502负责实现策略,以选择在其上部署MEC所有者网络切片子网的MEC基础设施。MEOO 1502从被称为MEC NSSMF 1504的3GPP管理功能接收创建、修改或删除MEC所有者网络切片子网的命令。此外,MEOO 1502与MEC所有者NFVO 1506合作,来为每个MEC客户提供专用数据平面。为了示例,可以假设MEC所有者向每个MEC客户提供专用的Kubernetes集群,其中每个K8S节点被部署为NFVI 1508中的“ETSI VNF”(或VM)(参见NFV VNF 1510和NFVVNF 1512),其经由专用数据平面(MEC客户网络切片子网)被连接至5G核心(5GC)。第二新功能块是MEC网络切片管理器(MENSM)1514,它将“ETSI VNF”(1510、1512)的生命周期管理委托给专用VNFM(VNFM 1516-1、VNFM 1516-2和/或VNFM 1516-3中的一个或多个),而MEC网络切片管理器(MANSM)1514负责管理网络切片子网(数据平面)参数。例如,MEC网络切片管理器(MENSM)1514可以为给定MEC客户(1530、1532)保留MEC主机之间的网络带宽。而且,MEC网络切片管理器1514的行为可以类似于3GPP应用功能(AF),它与5GC交互以同步数据平面转发规则,以实现去往/来自MEC应用的本地突破业务(参见MEC app 1518、MEC app 1520、MECapp 1522、MEC app 1524、MEC app 1526、MEC app 1528)。
如最初描述的,每个MEC客户(1530、1532)在指派的虚拟化MEC系统1500内管理和编排它自己的MEC应用切片。为此,每个MEC客户(1530、1532)实现MEC客户编排器(MECO)(1534、1536),它从被称为MEC APSSMF 1538的管理功能接收创建、修改或删除MEC应用切片的命令(也引用图5和图16)。此外,MECO(1534、1536)与MEC客户平台管理器(MECPM)(1540、1542)合作,以管理MEC应用切片生命周期和MEC平台实例(例如被体现为Docker容器)。为了将应用切片子网拼接到相邻的网络切片子网,MENSM 1514创建专用VNF(例如网关)(可能包括VNF 1544和VNF 1546)),它与MECO(1534、1536)(或至少网关端点)通信。MECO(1534、1536)和MEOO 1502之间的合作在MEC应用重新定位以实现新的5GC转发规则或拆除旧规则的情况下也是必要的。
关于与5GC的交互,存在两种可能的选项(1至2):
1. MEC所有者(例如1502)向MEC客户(1530、1532)提供网络切片,该MEC客户经由其MEC平台(MEP)直接管理每个应用切片的5GC转发规则(例如向5GC本地DNS服务器添加新的DNS规则)。该解决方案允许更好地保护隐私,因为MEC客户(1530、1532)是处理他/她自己的客户UE业务的唯一的人。
2. MEC客户MEP(1548、1550)与MEC所有者网络切片管理器1514合作(例如经由MECO(1534、1536)和MEOO 1502),该MEC所有者网络切片管理器1514最终影响5GC业务。该解决方案允许MEC客户(1530、1532)将与5GC的交互委托给MEC所有者。MEC所有者可以聚合要求以优化网络资源(例如带宽)。因此,该解决方案允许在MEC所有者基础设施处进行更好的网络优化,但不保护隐私。而且,随着UE数量的增加,它的可扩展性可能会降低。
MEC参考架构[ETSI,Multi-access edge computing (mec); framework andreference architecture, Group Specification ETSI ISG MEC(12 2020)]示出了单个MEC编排器,它控制单个虚拟化基础设施并且管理所有MEC应用的实例化。本文描述的MEC架构意味着将MEC编排器拆分为MEC客户编排器(MECO)(1534、1536)和MEC所有者编排器(MEOO)1502。虽然MECO(1534、1536)负责MEC平台、MEC应用(1518、1520、1522、1524、1526、1528)、MEC应用切片(1552、1554、1556、1558、1560、1562)和相关的外部接口(在图15所示的实体之间耦合的线路,包括来自MEC客户1530和MEC客户1532的),MEOO 1502负责硬件、NFVI1508、MEC NFVI切片(可能与VNF 1510和VNF 1512相关)(尤其是MEC网络切片)和相关的外部接口(在图15所示的实体之间耦合的线路,包括来自MEOO 1502的)。
图15示出了包括MEC客户#1(1564)中的MEC APS和MEC客户#2(1566)中的MEC APS的图例。MEC客户#1 1530中的MEC APS包括MEC APS 1552、1554和1556,而客户#2 1532中的MEC APS包括MEC APS 1558、1560和1562。在ASP#1 1530的MEC客户内存在进一步拆分,其中MEC应用1 1518和MEC应用2 1520属于MEC ASC#1,而MEC应用1 1522属于MEC ASC#2。MECapp 1 1524、MEC app 2 1526和MEC app 3 1528属于ASP#2 1532的MEC客户的MEC ASC#3。用户app LCM代理1568与ASP#1 1530的MEC客户相关联,并且用户app LCC代理1570与ASP#21532的MEC客户相关联。
应用切片管理架构
考虑到上述新角色和架构,3GPP网络切片管理架构也可以被增强,以管理和编排应用切片,如图5所图示的,为了进一步清晰起见,其描述的部分在本文中重复。假设ASC依赖于门户网站524来从所提供的AS的目录中请求具有给定SLA的应用服务(参见图18和对应的描述以获得关于如何实现CFS门户1803的这样的服务目录1802的更多细节)。取决于系统中使用的AS/APS部署模型,门户网站524的商业交互可以以两种方式发生(参见图12、图13和图14以及对应的描述)。在这两种情况下,门户网站524与称为应用服务管理功能(ASMF)504的新管理功能通信,该新管理功能负责将所请求AS的SLA转化为APS的规范,并且通过联系被称为应用切片管理功能(APSMF)506的新管理功能来触发APS实例的创建。APSMF 506将APS拆分为多个子网,一个子网用于请求的APS所跨越的每个域,可能包括网络和AS的端点,即,请求AS的UE 110和实例化AS的边缘系统。为此,本文引入了新的应用切片子网管理功能(APSSMF)(512、522),它将APSS生命周期管理命令应用到与应用切片子网相关的两个潜在域内,即,UE 512和MEC 522。
在叠加模型(标签1 501)中,E2E ASMF 504还负责将E2E AS SLA转化为E2E CSSLA,并且要求来自CSMF 508的适配的E2E CS。
在拼接模型之一(标签2 502)中,门户网站524(专家用户)还负责将E2E AS SLA分解为AS SLA和E2E CS SLA,并且要求来自CSMF 508的适配的E2E CS。
替代地(标签3 503),门户网站524(非专家用户)不需要执行上述E2E AS SLA二分法。在该拼接模型中,APSMF 506负责直接与NSMF 510通信以管理与APS相关联的网络切片子网。
经由NSMF 510对网络切片的管理和经由NSSMF对每个域的网络切片子网的管理由3GPP很好地定义,并且不需要被扩展。
图5进一步区分了商业接口(统称为534)和内部接口(统称为536)。
还描述了实现由本文的示例提供的管理架构的经验。如图16所示,多个编排实体涉及各种应用切片子网的管理。重点是使用流行的开源容器编排平台来实现MEC客户编排器1602。进一步详细描述了与MEC APSSMF 1604交互所需的接口和数据模型,允许部署由Docker容器(1606-1、1606-2、1606-3、1606-4)形式的ACF组成的隔离MEC应用切片子网。
还在图16中示出了利用MEO-C 1602管理的基于OS的VI 1608、与NFVO 1614对接的核心NSSMF 1610以及与MEO-O 1616对接的MES NSSMF 1612。NFVO 1614与MEO-O 1616对接,该MEO-O 1616与MEO-C 1602对接。NFVO 1614和MEO-O 1626这两者都实例化/管理NFVI1618。图16还示出了多个虚拟机(VM)(1620-1、1620-2、1620-3、1620-4和1620-5)。
图17是示例装置1700,它可以被实现在硬件中,被配置为实现本文描述的示例。装置1700包括至少一个处理器1702(FPGA和/或CPU)、包括计算机程序代码1705的至少一个存储器1704,其中至少一个存储器1704和计算机程序代码1705被配置为利用至少一个处理器1702使装置1700实现电路系统、过程、组件、模块或功能(统称为控件1706),以实现本文描述的示例,包括多接入边缘计算切片。存储器1704可以是非暂时性存储器、暂时性存储器、易失性存储器或非易失性存储器。
装置1700可选地包括显示器和/或I/O接口1708,它可以被用于显示本文描述的方法的各个方面或状态(例如当方法中的一种方法正被执行时或者在后续时间),或者诸如使用键盘从用户接收输入。装置1700包括一个或多个网络(N/W)接口((一个或多个)I/F)1710。(一个或多个)N/W I/F 1710可以是有线和/或无线的,并且经由任何通信技术通过互联网/(一个或多个)其他网络通信。(一个或多个)N/W I/F 1710可以包括一个或多个发射器和一个或多个接收器。(一个或多个)N/W I/F 1710可以包括标准的已知组件,诸如放大器、滤波器、变频器、(解调)调制器以及编码器/译码器电路系统和一个或多个天线。
实现控件1706的功能性的装置1700可以是UE 110、RAN节点170或者(一个或多个)网络元件190。因此,处理器1702可以分别对应于(一个或多个)处理器120、(一个或多个)处理器152和/或(一个或多个)处理器175,存储器1704可以分别对应于(一个或多个)存储器125、(一个或多个)存储器155和/或(一个或多个)存储器171,计算机程序代码1705可以分别对应于计算机程序代码123、模块140-1、模块140-2和/或计算机程序代码153、模块150-1、模块150-2和/或计算机程序代码173,并且(一个或多个)N/W I/F 1710可以分别对应于(一个或多个)N/W I/F 161和/或(一个或多个)N/W I/F 180。替代地,装置1700可以不对应于UE 110、RAN节点170或(一个或多个)网络元件190中的任一个,因为装置1700可以是自组织/优化网络(SON)节点的一部分,诸如在云中。装置1700可以对应于其他附图所示的任何装置,诸如MEC所有者编排器402、MEC客户编排器404、ASMF 504、UE 110、门户网站524、APSMF 506或APSSMF 430。装置1700也可以被分布在整个网络100中,包括在装置1700和任何网络元件(诸如网络控制元件(NCE)190和/或RAN节点170和/或UE 110)内以及它们之间。
接口1712使得能够实现装置1700的各种项目之间的数据通信,如图17所示。例如,接口1712可以是一条和多条总线,诸如地址、数据或控制总线,并且可以包括任何互连机构,诸如母板或集成电路上的一系列电线、光纤或其他光学通信设备等。计算机程序代码1705(包括控件1706)可以包括面向对象的软件,它被配置为在计算机程序代码1705内的对象之间传递数据/消息。装置1700不需要包括所提及的特征中的每个特征,或者也可以包括其他特征。
图18是实现本文描述的示例实施例的示例方法1800。在1802中,该方法包括:管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源,该第一资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理。在1804中,该方法包括:建立与多接入边缘计算客户编排器的接口。在1806中,该方法包括:使用接口将第一资源与第二资源同步,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理。在1808中,该方法包括:其中第二资源被划分为更小的应用切片。在1810中,该方法包括:使用接口,同步多接入边缘计算转发规则。方法1800可以利用MEC-OO(例如402)来执行。
图19是实现本文描述的示例实施例的示例方法1900。在1902中,该方法包括:管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源,该第一资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理。在1904中,该方法包括:建立与多接入边缘计算所有者编排器的接口。在1906中,该方法包括:使用接口将第一资源与第二资源同步,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理。在1908中,该方法包括:将第一资源划分为更小的应用切片。在1910中,该方法包括:使用接口,同步多接入边缘计算转发规则。方法1900可以利用MEC-CO(例如404)来执行。
图20是实现本文描述的示例实施例的示例方法2000。在2002中,该方法包括:从管理门户网站接收对应用服务的请求。在2004中,该方法包括:利用应用服务管理功能,将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范。在2006中,该方法包括:将应用服务的服务级别协定转化为通信服务的服务级别协定。在2008中,该方法包括:建立与通信服务管理功能的接口,用于通信服务的服务级别协定的通信。方法2000可以利用ASMF(例如504)来执行。
图21是实现本文描述的示例实施例的示例方法2100。在2102中,该方法包括:使用管理门户网站管理应用服务。在2104中,该方法包括:使用管理门户网站,从所提供的应用服务的目录请求具有给定服务级别协定的应用服务。在2106中,该方法包括:使用管理门户网站,与应用服务管理功能通信。在2108中,该方法包括:其中应用服务管理功能被配置为将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范,并且利用联系应用切片管理功能来触发应用切片实例的创建。方法2100可以利用UE(例如110)或门户网站(例如524)来执行。
图22是实现本文描述的示例实施例的示例方法2200。在2202中,该方法包括:建立与应用服务管理功能的接口。在2204中,该方法包括:通过接口从具有应用切片管理功能的应用服务管理功能接收触发应用切片的创建的请求。在2206中,该方法包括:将应用切片拆分为多个子网,该多个子网中的一个子网对应于应用切片跨越的域。方法2200可以利用APSMF(例如506)来执行。
图23是实现本文描述的示例实施例的示例方法2300。在2302中,该方法包括:建立与应用切片管理功能的接口。在2304中,该方法包括:向与用户设备切片子网相关的域以及与多接入边缘计算子网相关的域应用应用切片子网生命周期管理命令。方法2300可以利用APSSMF(例如430)来执行。
对“计算机”、“处理器”等的引用应该被理解为不仅涵盖具有不同架构(诸如单/多处理器架构和顺序或并行架构)的计算机,还涵盖专用电路,诸如现场可编程门阵列(FPGA)、专用电路(ASIC)、信号处理设备和其他处理电路系统。对计算机程序、指令、代码等的引用应该被理解为涵盖用于可编程处理器或固件的软件,诸如例如硬件设备的可编程内容,无论是用于处理器的指令还是用于固定功能设备、门阵列或可编程逻辑设备等的配置设置。
本文描述的(一个或多个)存储器可以使用任何合适的数据存储技术来实现,诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、非暂时性存储器、暂时性存储器、固定存储器和可移动存储器。(一个或多个)存储器可以包括用于存储数据的数据库。
如本文使用的,术语“电路系统”可以指代以下:(a)硬件电路实现,诸如模拟和/或数字电路系统中的实现,以及(b)电路和软件(和/或固件)的组合,诸如(如果适用的话):(i)(一个或多个)处理器的组合,或者(ii)(一个或多个)处理器/软件的一部分,包括一起工作以使装置执行各种功能的(一个或多个)数字信号处理器、软件和(一个或多个)存储器,以及(c)(即使软件或固件不是物理存在的,也)需要软件或固件进行操作的电路,诸如(一个或多个)微处理器或(一个或多个)微处理器的一部分。作为又一示例,如本文使用的,术语“电路系统”也将覆盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及其(或它们的)伴随的软件和/或固件的实现。例如并且如果适用于特定元件的话,则术语“电路系统”还将覆盖用于服务器、蜂窝网络设备或另一网络设备中的移动电话或类似集成电路的基带集成电路或应用处理器集成电路。
以下示例(1至54)在本文中提供和描述。
示例1:一种示例装置包括:至少一个处理器;以及包括计算机程序代码的至少一个存储器;其中所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源,该第一资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理;建立与多接入边缘计算客户编排器的接口;使用接口,将第一资源与第二资源同步,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理;其中第二资源被划分为更小的应用切片;以及使用接口,同步多接入边缘计算转发规则。
示例2:根据示例1的装置,其中多接入边缘计算客户的网络切片子网是利用多接入边缘计算客户的网络切片子网管理功能来管理的。
示例3:根据示例1至2中任一项的装置,其中更小的应用切片中的应用切片是利用多接入边缘计算客户的应用切片管理功能来管理的。
示例4:根据示例3的装置,其中应用切片管理功能被配置为将组成应用切片子网的生命周期管理委托给不同的域应用切片子网管理功能。
示例5:根据示例4的装置,其中应用切片子网管理功能管理应用组件功能。
示例6:根据示例1至5中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:从多接入边缘计算网络切片子网管理功能接收指示,以创建、修改或删除多接入边缘计算网络切片子网。
示例7:根据示例6的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:与多接入边缘计算所有者虚拟环境编排器合作,以管理多接入边缘计算网络切片子网的生命周期。
示例8:根据示例1至7中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:与多接入边缘计算网络切片管理器合作,以管理网络切片子网数据平面参数。
示例9:根据示例8的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:在多接入边缘计算网络切片子网管理器和与多接入边缘计算客户编排器相关联的多接入边缘计算客户平台管理器之间建立接口。
示例10:根据示例8至9中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:充当3GPP应用功能(AF),并且影响来自/朝向多接入边缘计算客户的应用切片的3GPP(诸如例如5G或6G)核心业务。
示例11:根据示例8至10中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:使用与多接入边缘计算客户编排器相关联的多接入边缘计算客户平台管理器的接口,将第一5G转发规则与第二5G转发规则同步;其中第一5G转发规则关联于与多接入边缘计算网络子网切片管理器的合作,以管理网络切片子网数据平面参数,并且第二5G转发规则关联于与多接入边缘计算客户编排器相关联的多接入边缘计算客户平台管理器。
示例12:根据示例1至11中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:创建网关,以将多接入边缘计算应用切片数据平面拼接到多接入边缘计算网络切片子网数据平面;以及将网关传送给多接入边缘计算客户编排器。
示例13:一种装置包括:至少一个处理器;以及包括计算机程序代码的至少一个存储器;其中所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源,该第一资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理;建立与多接入边缘计算所有者编排器的接口;使用接口,将第一资源与第二资源同步,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理;将第一资源划分为更小的应用切片;以及使用接口,同步多接入边缘计算转发规则。
示例14:根据示例13的装置,其中多接入边缘计算客户的网络切片子网是利用多接入边缘计算客户的网络切片子网管理功能来管理的。
示例15:根据示例13至14中任一项的装置,其中更小的应用切片中的应用切片是利用多接入边缘计算客户的应用切片管理功能来管理的。
示例16:根据示例15的装置,其中应用切片管理功能被配置为将组成应用切片子网的生命周期管理委托给不同的域应用切片子网管理功能。
示例17:根据示例16的装置,其中应用切片子网管理功能管理应用组件功能。
示例18:根据示例13至17中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:从多接入边缘计算应用切片子网管理功能接收指示,以创建、修改或删除更小的应用切片的多接入边缘计算应用切片。
示例19:根据示例18的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:与多接入边缘计算客户虚拟环境编排器合作,以管理多接入边缘计算应用切片的生命周期。
示例20:根据示例13至19中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:与多接入边缘计算客户平台管理器合作,以管理多接入边缘计算平台实例。
示例21:根据示例20的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:充当3GPP应用功能(AF),并且影响来自/朝向多接入边缘计算客户的应用切片的3GPP(诸如例如5G或6G)核心业务。
示例22:根据示例20至21中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:在多接入边缘计算客户平台管理器和与多接入边缘计算所有者编排器相关联的多接入边缘计算网络切片子网管理器之间建立接口。
示例23:根据示例22的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:使用多接入边缘计算客户平台管理器和与多接入边缘计算所有者编排器相关联的多接入边缘计算网络切片管理器之间的接口,将第一5G转发规则与第二5G转发规则同步;其中第一5G转发规则关联于与多接入边缘计算网络切片管理器的合作,以管理网络切片数据平面参数,并且第二5G转发规则关联于与多接入边缘计算客户平台管理器的合作,以管理多接入边缘计算平台实例。
示例24:根据示例13至23中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:从多接入边缘计算所有者编排器接收网关的通信;其中网关被配置为将多接入边缘计算应用切片数据平面拼接到多接入边缘计算网络切片数据平面。
示例25:一种装置包括:至少一个处理器;以及包括计算机程序代码的至少一个存储器;其中所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:从管理门户网站接收对应用服务的请求;利用应用服务管理功能,将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范;将应用服务的服务级别协定转化为通信服务的服务级别协定;以及建立与通信服务管理功能的接口,用于通信服务的服务级别协定的通信。
示例26:根据示例25的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:建立与应用切片管理功能的接口。
示例27:根据示例25至26中任一项的装置,其中管理门户网站被配置为将服务级别协定划分为第一服务级别协定和第二服务级别协定,该第一服务级别协定独立于第二服务级别协定,第一服务级别协定与应用服务管理功能从通信服务管理功能请求的通信服务相关,第二服务级别协定专用于应用服务端点,该应用服务端点包括用户设备和多接入边缘计算设备。
示例28:一种装置包括:至少一个处理器;以及包括计算机程序代码的所述至少一个存储器;其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:使用管理门户网站管理应用服务;使用管理门户网站,从所提供的应用服务的目录请求具有给定服务级别协定的应用服务;以及使用管理门户网站,与应用服务管理功能通信;其中应用服务管理功能被配置为将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范,并且利用联系应用切片管理功能来触发应用切片实例的创建。
示例29:根据示例28的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:管理至少一个网络服务,该网络服务与应用服务相关。
示例30:根据示例28至29中任一项的装置,其中:应用切片实例利用应用切片管理功能被拆分为多个子网,该多个子网中的一个子网对应于应用切片跨越的域;并且应用切片子网管理功能向与用户设备切片子网相关的域以及与多接入边缘计算子网相关的域应用应用切片子网生命周期管理命令。
示例31:根据示例28至30中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:将服务级别协定划分为第一服务级别协定和第二服务级别协定,该第一服务级别协定独立于第二服务级别协定。
示例32:一种装置包括:至少一个处理器;以及包括计算机程序代码的至少一个存储器;其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:建立与应用服务管理功能的接口;通过接口从具有应用切片管理功能的应用服务管理功能接收触发应用切片的创建的请求;以及将应用切片拆分为多个子网,该多个子网中的一个子网对应于应用切片跨越的域。
示例33:根据示例32的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:将应用切片拆分为多个子网,该多个子网中的一个子网对应于应用切片跨越的域。
示例34:根据示例32至33中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:建立与应用切片子网管理功能的接口。
示例35:根据示例32至34中任一项的装置,其中所述至少一个存储器和计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:建立与网络切片管理功能的第二接口;其中应用切片管理功能被配置为通过第二接口与网络切片管理功能直接通信,以管理与应用切片相关联的网络切片子网。
示例36:一种装置包括:至少一个处理器;以及包括计算机程序代码的至少一个存储器;其中所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使装置至少:建立与应用切片管理功能的接口;以及向与用户设备切片子网相关的域以及与多接入边缘计算子网相关的域应用应用切片子网生命周期管理命令。
示例37:一种方法包括:管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源,该第一资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理;建立与多接入边缘计算客户编排器的接口;使用接口,将第一资源与第二资源同步,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理;其中第二资源被划分为更小的应用切片;以及使用接口,同步多接入边缘计算转发规则。
示例38:一种方法包括:管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源,该第一资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理;建立与多接入边缘计算所有者编排器的接口;使用接口,将第一资源与第二资源同步,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理;将第一资源划分为更小的应用切片;以及使用接口,同步多接入边缘计算转发规则。
示例39:一种方法包括:从管理门户网站接收对应用服务的请求;利用应用服务管理功能,将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范;将应用服务的服务级别协定转化为通信服务的服务级别协定;以及建立与通信服务管理功能的接口,用于通信服务的服务级别协定的通信。
示例40:一种方法包括:使用管理门户网站管理应用服务;使用管理门户网站,从所提供的应用服务的目录请求具有给定服务级别协定的应用服务;以及使用管理门户网站,与应用服务管理功能通信;其中应用服务管理功能被配置为将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范,并且利用接触应用切片管理功能来触发应用切片实例的创建。
示例41:一种方法包括:建立与应用服务管理功能的接口;通过接口从具有应用切片管理功能的应用服务管理功能接收触发应用切片的创建的请求;以及将应用切片拆分为多个子网,该多个子网中的一个子网对应于应用切片跨越的域。
示例42:一种方法包括:建立与应用切片管理功能的接口;以及向与用户设备切片子网相关的域以及与多接入边缘计算子网相关的域应用应用切片子网生命周期管理命令。
示例43:一种由机器可读的非暂时性程序存储设备,有形地体现了利用机器可执行以用于执行操作的指令程序,该操作包括:管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源,该第一资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理;建立与多接入边缘计算客户编排器的接口;使用接口,将第一资源与第二资源同步,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理;其中第二资源被划分为更小的应用切片;以及使用接口,同步多接入边缘计算转发规则。
示例44:一种由机器可读的非暂时性程序存储设备,有形地体现了利用机器可执行以用于执行操作的指令程序,该操作包括:管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源,该第一资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理;建立与多接入边缘计算所有者编排器的接口;使用接口,将第一资源与第二资源同步,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理;将第一资源划分为更小的应用切片;以及使用接口,同步多接入边缘计算转发规则。
示例45:一种由机器可读的非暂时性程序存储设备,有形地体现了利用机器可执行以用于执行操作的指令程序,该操作包括:从管理门户网站接收对应用服务的请求;利用应用服务管理功能,将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范;将应用服务的服务级别协定转化为通信服务的服务级别协定;以及建立与通信服务管理功能的接口,用于通信服务的服务级别协定的通信。
示例46:一种由机器可读的非暂时性程序存储设备,有形地体现了利用机器可执行以用于执行操作的指令程序,该操作包括:使用管理门户网站管理应用服务;使用管理门户网站,从所提供的应用服务的目录请求具有给定服务级别协定的应用服务;以及使用管理门户网站,与应用服务管理功能通信;其中应用服务管理功能被配置为将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范,并且利用联系应用切片管理功能来触发应用切片实例的创建。
示例47:一种由机器可读的非暂时性程序存储设备,有形地体现了利用机器可执行以用于执行操作的指令程序,该操作包括:建立与应用服务管理功能的接口;通过接口从具有应用切片管理功能的应用服务管理功能接收触发应用切片的创建的请求;以及将应用切片拆分为多个子网,该多个子网中的一个子网对应于应用切片跨越的域。
示例48:一种由机器可读的非暂时性程序存储设备,有形地体现了利用机器可执行以用于执行操作的指令程序,该操作包括:建立与应用切片管理功能的接口;以及向与用户设备切片子网相关的域以及与多接入边缘计算子网相关的域应用应用切片子网生命周期管理命令。
示例49:一种装置包括:用于管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源的部件,该第一资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理;用于建立与多接入边缘计算客户编排器的接口的部件;用于使用接口将第一资源与第二资源同步的部件,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理;其中第二资源被划分为更小的应用切片;以及用于使用接口同步多接入边缘计算转发规则的部件。
示例50:一种装置包括:用于管理多接入边缘计算客户的网络切片子网内的第一资源的部件,该第一资源在多接入边缘计算客户编排器内被管理;用于建立与多接入边缘计算所有者编排器的接口的部件;用于使用接口将第一资源与第二资源同步的部件,该第二资源在多接入边缘计算客户的网络切片子网内被管理,第二资源在多接入边缘计算所有者编排器内被管理;用于将第一资源划分为更小的应用切片的部件;以及用于使用接口同步多接入边缘计算转发规则的部件。
示例51:一种装置包括:用于从管理门户网站接收对应用服务的请求的部件;用于利用应用服务管理功能来将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范的部件;用于将应用服务的服务级别协定转化为通信服务的服务级别协定的部件;以及用于建立与通信服务管理功能的接口以用于通信服务的服务级别协定的通信的部件。
示例52:一种装置包括:用于使用管理门户网站管理应用服务的部件;用于使用管理门户网站从所提供的应用服务的目录请求具有给定服务级别协定的应用服务的部件;以及用于使用管理门户网站与应用服务管理功能通信的部件;其中应用服务管理功能被配置为将所请求的应用服务的服务级别协定转化为应用切片的规范,并且利用接触应用切片管理功能来触发应用切片实例的创建。
示例53:一种装置包括:用于建立与应用服务管理功能的接口的部件;用于通过接口从具有应用切片管理功能的应用服务管理功能接收触发应用切片的创建的请求的部件;以及用于将应用切片拆分为多个子网的部件,该多个子网中的一个子网对应于应用切片跨越的域。
示例54:一种装置包括:用于建立与应用切片管理功能的接口的部件;以及用于向与用户设备切片子网相关的域以及与多接入边缘计算子网相关的域应用应用切片子网生命周期管理命令的部件。
应该理解的是,前述描述仅是说明性的。本领域技术人员可以设想各种替代方案和修改。例如,在各种从属权利要求中列举的特征可以以(一个或多个)任何合适的组合彼此组合。另外,来自上述不同实施例的特征可以被选择性地组合为新的实施例。因此,该描述旨在包含落入所附权利要求的范围内的所有这样的替代方案、修改和变化。
可能在说明书和/或附图中出现的以下首字母缩略词和缩写被定义如下(缩写和首字母缩略词可以被彼此附加,或者使用例如破折号或连字符与其他字符附加):
3GPP 第三代合作伙伴计划
4G 第四代
5G 第五代
5GC 5G核心网络
ACF 应用组件功能
AMF 接入和移动性管理功能
API 应用编程接口
app 应用
APS 应用切片
APSMF 应用切片管理功能
APSS 应用切片子网
APSSMF 应用切片子网管理功能
AS 应用服务
ASC 应用服务客户
ASIC 专用集成电路
ASMF 应用服务管理功能
ASP 应用服务提供商
CFS 面向客户的服务
CS 通信服务
CSMF 通信服务管理功能
CN 核心网络
CPU 中央处理单元
CU 中央单元或集中单元
DC 双连接
D-plane 数据平面
DSP 数字信号处理器
DU 分布式单元
E2E 端到端
EP AS SLA 端点相关应用服务SLA
eNB 演进型节点B(例如LTE基站)
EN-DC E-UTRA-NR双连接
en-gNB 向UE提供NR用户平面和控制平面协议终端并且充当EN-DC中的次级节点的节点
etcd “/etc分布式”,分布式键值存储
ETSI 欧洲电信标准协会
E-UTRA 演进型通用陆地无线电接入,即,LTE无线电接入技术
F1 CU与DU之间的接口
FPGA 现场可编程门阵列
gNB 用于5G/NR的基站,即,向UE提供NR用户平面和控制平面协议终端并且经由NG接口连接至5GC的节点
ID 标识符
I/F 接口
I/O 输入/输出
K8 Kubernetes
LCM 生命周期管理
LMF 位置管理功能
LTE 长期演进(4G)
MAC 媒体接入控制
MEAO MEC应用编排器
MEC 多接入边缘计算
MEC-CO MEC客户编排器
MEC-CVEO MEC客户VEO
MECO MEC客户编排器
MEC-OO MEC所有者编排器
MEC-OVEO MEC所有者VEO
MECPM MEC平台管理器或者MEC客户平台管理器
MENSM MEC网络切片管理器
MEO MEC编排器
MEOO MEC所有者编排器
MEP MEC平台
MEPM MEC平台管理器
MEPM-V MEC平台管理器-NFV
MME 移动性管理实体
MOP MEC运营商
NCE 网络控制元件
NF 网络功能
NFV 网络功能虚拟化
NFVI NFV基础设施
ng或NG 新一代
ng-eNB 新一代eNB
NG-RAN 新一代无线电接入网络
NR 新无线电(5G)
NSMF 网络切片管理功能
NSS 网络切片子网
NSSMF 网络切片子网管理功能
NST 网络切片模板
N/W或NW 网络
OS 操作系统
PDA 个人数字助理
PDCP 分组数据汇聚协议
PHY 物理层
PNF 物理网络功能
QoS 服务质量
RAN 无线电接入网络
RLC 无线电链路控制
RRC 无线电资源控制(协议)
RRH 远程无线电头
RU 无线电单元
Rx 接收器或接收
SGW 服务网关
SLA 服务级别协定
SON 自组织/优化网络
TN 传输网络
TRP 传输和/或接收点
TS 技术规范
Tx 发射器或发射
UE 用户设备(例如无线设备,通常为移动设备)
UPF 用户平面功能
VEO 虚拟环境编排器——例如OpenStack Heat、Kubernetes等
VI 虚拟化基础设施
VNF 虚拟化/虚拟网络功能
VNFM VNF LCM管理器
X2 RAN节点之间以及RAN与核心网络之间的网络接口
Xn或XN NG-RAN节点之间的网络接口。
Claims (9)
1.一种装置,包括:
至少一个处理器;以及
包括计算机程序代码的至少一个存储器;
其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器使所述装置至少:
使用管理门户网站管理应用服务;
使用所述管理门户网站,从所提供的应用服务的目录请求具有给定服务级别协定的所述应用服务;以及
使用所述管理门户网站,与应用服务管理功能通信;
其中所述应用服务管理功能被配置为将所请求的所述应用服务的所述服务级别协定转化为应用切片的规范,并且利用联系应用切片管理功能来触发应用切片实例的创建。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使所述装置至少:
管理至少一个网络服务,所述网络服务与所述应用服务相关。
3.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述应用切片实例利用所述应用切片管理功能被拆分为多个子网,所述多个子网中的一个子网对应于所述应用切片跨越的域;并且
应用切片子网管理功能向与用户设备切片子网相关的域以及与多接入边缘计算子网相关的域应用应用切片子网生命周期管理命令。
4.根据权利要求1所述的装置,其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码进一步被配置为利用所述至少一个处理器使所述装置至少:
将所述服务级别协定划分为第一服务级别协定和第二服务级别协定,所述第一服务级别协定独立于所述第二服务级别协定。
5.一种方法,包括:
使用管理门户网站管理应用服务;
使用所述管理门户网站,从所提供的应用服务的目录请求具有给定服务级别协定的所述应用服务;以及
使用所述管理门户网站,与应用服务管理功能通信;
其中所述应用服务管理功能被配置为将所请求的所述应用服务的所述服务级别协定转化为应用切片的规范,并且利用联系应用切片管理功能来触发应用切片实例的创建。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
管理至少一个网络服务,所述网络服务与所述应用服务相关。
7.根据权利要求5所述的方法,其中:
所述应用切片实例利用所述应用切片管理功能被拆分为多个子网,所述多个子网中的一个子网对应于所述应用切片跨越的域;并且
应用切片子网管理功能向与用户设备切片子网相关的域以及与多接入边缘计算子网相关的域应用应用切片子网生命周期管理命令。
8.根据权利要求5所述的方法,还包括:
将所述服务级别协定划分为第一服务级别协定和第二服务级别协定,所述第一服务级别协定独立于所述第二服务级别协定。
9.一种由机器可读的非暂时性程序存储设备,有形地体现了利用所述机器可执行以用于执行操作的指令程序,所述操作包括:
使用管理门户网站管理应用服务;
使用所述管理门户网站,从所提供的应用服务的目录请求具有给定服务级别协定的所述应用服务;以及
使用所述管理门户网站,与应用服务管理功能通信;
其中所述应用服务管理功能被配置为将所请求的所述应用服务的所述服务级别协定转化为应用切片的规范,并且利用接触应用切片管理功能来触发应用切片实例的创建。
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