CN116582902A - 基于星地一体的网络切片管理方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于星地一体的网络切片管理方法、设备及存储介质，涉及通信技术领域，该方法能够实现对星地一体场景下的网络切片的智能管理。该方法包括：在星历变化的情况下，管理装置向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息，第一切换申请消息用于指示业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的第一基站；管理装置获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求；管理装置响应于网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，根据卫星状态和/或S‑NSSAI确定目标网络切片；管理装置对卫星上的第一基站部署目标网络切片。用在星地一体的过程中，用于解决在星地一体的场景下如何配置网络切片的问题。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于星地一体的网络切片管理方法、设备及存储介质。
背景技术
网络切片技术作为第五代移动通信技术(5th generation mobilecommunication technology，5G)网络的关键技术之一，网络切片技术可以将一个物理网络从逻辑上划分成多个网络切片，每个网络切片构成一个独立的端到端的网络为用户服务，彼此之间逻辑上为隔离的。网络切片能够将网络资源灵活分配，基于一张网络虚拟出多个具备不同特性的逻辑子网络，提供面向不同场景的按需定制网络服务，为不同的垂直行业提供不同级别、相互隔离、功能可定制的网络服务。
卫星通信网络具有覆盖范围广，支持广播/多播业务的优势。随着星地一体化卫星互联网的提出，卫星通信网络与地面网络融合形成星地融合网络，可以在现有地面5G网络的基础上支持更加丰富的业务。网络切片应用于星地融合网络可以在现有5G网络基础上构建出星地一体的网络切片，实现天基和地基逻辑相互隔离的虚拟专网，为更加丰富的应用场景、更广阔的空间提供定制化的网络服务。但是，目前第三代合作伙伴计划(3rdgeneration partnership project，3GPP)标准中没有对星地一体场景下的网络切片的实现方式进行规定，而且，现有技术中也没有对星地一体场景下的网络切片进行管理的方法。
发明内容
本申请提供一种基于星地一体的网络切片管理方法、设备及存储介质，实现了对星地一体场景下网络切片的智能管理。
第一方面，本申请提供一种基于星地一体的网络切片管理方法，该方法包括：在星历变化的情况下，向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息；第一切换申请消息用于指示业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的第一基站；获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求；网络切片配置更改请求包括切换原因以及单个网络切片选择协助信息(single network slice selection assistance information，S-NSSAI)；响应于网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片；对卫星上的第一基站部署目标网络切片。
本申请提供的基于星地一体的网络切片管理方法，在星历变化的情况下，管理装置向卫星上的第一基站发送第一切换申请，从而获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，管理装置根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片，进一步对卫星上的第一基站部署目标网络切片。本申请弥补了在星地一体场景下如何部署网络切片的不足，实现了在星历发生变化时，将卫星上第二基站的网络切片切换到第一基站上，保证了各种业务的正常运行。
一种可能的实现方式，在向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息之前，方法还包括：获取卫星上的第二基站的第二切换申请消息；第二切换申请消息用于指示由于星历变化，业务承载的基站需要进行星间切换；第二切换申请消息包括：切换类型、切换原因以及S-NSSAI。
又一种可能的实现方式，第一基站与第二基站位于不同的卫星上；卫星状态包括：第一基站所在的卫星与第二基站所在的卫星之间的星历变化周期信息；根据卫星状态确定目标网络切片，包括：从星间切换的历史记录中，确定满足星历变化周期信息的网络切片为目标网络切片。
另一种可能的实现方式，第一基站与第二基站位于相同的卫星上；卫星状态包括：卫星的资源情况；根据卫星状态和S-NSSAI确定目标网络切片，包括：根据S-NSSAI，确定S-NSSAI对应的网络切片的变更需求；变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容；基于变更需求以及卫星的资源情况，变更S-NSSAI对应的网络切片的虚拟资源；将变更后的网络切片确定为目标网络切片。
另一种可能的实现方式，第一基站与第二基站位于相同的卫星上；根据S-NSSAI确定目标网络切片，包括：根据S-NSSAI，确定S-NSSAI对应的多个并发的网络切片的变更需求；变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容；基于多个并发的网络切片的变更需求以及没有变更需求的其他网络切片的虚拟资源情况，分别对多个并发的网络切片中每个网络切片进行虚拟资源的变更；将变更后的多个并发的网络切片确定为目标网络切片。
另一种可能的实现方式，方法还包括：向卫星上的第二基站反馈网络切片配置更改响应；网络切片配置更改响应用于指示目标网络切片部署成功。
第二方面，本申请提供一种基于星地一体的网路切片管理装置，该装置包括：发送模块、获取模块、确定模块以及部署模块。发送模块用于，在星历变化的情况下，向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息；第一切换申请消息用于指示业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的第一基站；获取模块用于，获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求；网络切片配置更改请求包括切换原因以及单个网络切片选择协助信息S-NSSAI；确定模块用于，响应于网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片；部署模块用于，对卫星上的第一基站部署目标网络切片。
一种可能的实现方式，在向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息之前，获取模块还用于，获取卫星上的第二基站的第二切换申请消息；第二切换申请消息用于指示由于星历变化，业务承载的基站需要进行星间切换；第二切换申请消息包括：切换类型、切换原因以及S-NSSAI。
又一种可能的实现方式，第一基站与第二基站位于不同的卫星上；卫星状态包括：第一基站所在的卫星与第二基站所在的卫星之间的星历变化周期信息；确定模块具体用于，从星间切换的历史记录中，确定满足星历变化周期信息的网络切片为目标网络切片。
另一种可能的实现方式，第一基站与第二基站位于相同的卫星上；卫星状态包括：卫星的资源情况；确定模块具体用于，根据S-NSSAI，确定S-NSSAI对应的网络切片的变更需求；变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容；基于变更需求以及卫星的资源情况，变更S-NSSAI对应的网络切片的虚拟资源；将变更后的网络切片确定为目标网络切片。
另一种可能的实现方式，第一基站与第二基站位于相同的卫星上；确定模块具体用于，根据S-NSSAI，确定S-NSSAI对应的多个并发的网络切片的变更需求；变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容；基于多个并发的网络切片的变更需求以及没有变更需求的其他网络切片的虚拟资源情况，分别对多个并发的网络切片中每个网络切片进行虚拟资源的变更；将变更后的多个并发的网络切片确定为目标网络切片。
另一种可能的实现方式，发送模块还用于，向卫星上的第二基站反馈网络切片配置更改响应；网络切片配置更改响应用于指示目标网络切片部署成功。
第三方面，本申请提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储器；存储器存储有处理器可执行的指令；处理器被配置为执行指令时，使得电子设备实现上述第一方面的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括：计算机软件指令；当计算机软件指令在电子设备中运行时，使得电子设备实现上述第一方面的方法。
第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面描述的相关方法的步骤，以实现上述第一方面的方法。
上述第二方面至第五方面的有益效果参考第一方面的对应描述，不再赘述。
附图说明
图1为本申请提供的一种基于星地一体的网络切片管理方法的应用环境示意图；
图2为本申请提供的一种基于星地一体的网络切片管理装置的整体架构图；
图3为本申请提供的一种基于星地一体的网络切片管理方法流程示意图；
图4为本申请提供的另一种基于星地一体的网络切片管理方法流程示意图；
图5为本申请提供的又一种基于星地一体的网络切片管理方法流程示意图；
图6为本申请提供的又一种基于星地一体的网络切片管理方法流程示意图；
图7为本申请提供的又一种基于星地一体的网络切片管理方法流程示意图；
图8为本申请提供的一种系统架构示意图；
图9为本申请提供的一种基于星地一体的网络切片管理装置的组成示意图；
图10为本申请提供的一种电子设备的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例中，“示例性地”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性地”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
随着5G网络的发展和成熟，5G网络的业务也逐渐多元化。不同类型的网络业务的服务特征有明显的差别，这些业务对网络的速率、时延、安全性、可靠性、计费等需求各不相同。传统单一的网络部署模式已经不能满足5G网络业务类型的多样性和业务需求的差异性，因此网络切片技术应运而生。网络切片技术可以在同一物理网络上按需划分出多个在逻辑上是独立的虚拟网络，从而满足业务的性能隔离与多样化业务需求。网络切片是提供特定网络能力的、端到端的逻辑专用网络。一个网络切片实例是由网络功能和所需的物理/虚拟资源的集合，由无线网、传输网和核心网的子网网络切片实例组成。
为了实现对网络切片的管理，5G网络中新增了网络切片的管理功能，其中包括：通信服务管理功能(communication service management function，CSMF)模块、网络切片管理功能(network slice management function，NSMF)模块、网络切片子网管理功能(network slice subnet management function，NSSMF)模块、管理和网络编排器(management and network orchestration，MANO)。现有技术中对网络切片进行管理的过程是：CSMF模块接收用户的业务请求，将业务需求转化为网络切片需求发送到NSMF模块，NSMF模块将网络切片需求转化为网络子切片需求并发送给NSSMF模块，NSSMF模块将网络子切片需求转化为网络功能需求，并将网络功能需求发送到MANO，MANO根据网络功能需求进行网络服务实例化。但是，目前在3GPP标准中没有对星地一体场景下网络切片的实现方式进行规定。并且，现有技术中也没有对星地一体场景下的网络切片进行管理的方法。
综上所述，目前亟需一种对星地一体网络切片资源智能管理的方式，基于此，本申请实施例提供一种基于星地一体的网络切片管理方法，该方法中，在星历变化的情况下，管理装置向卫星上的第一基站发送第一切换申请，从而获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，管理装置根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片，进一步对卫星上的第一基站部署目标网络切片。本申请实施例弥补了在星地一体场景下如何部署网络切片的不足，实现了在星历发生变化时，将卫星上第二基站的网络切片切换到第一基站上，保证了各种业务的正常运行。
本申请提供的基于星地一体的网络切片管理方法，可应用于如图1所示的应用环境中。如图1所示，该应用环境包括：基于星地一体的网络切片管理装置101(可简称为管理装置)和卫星设备102，其中基于星地一体的网络切片管理装置101与卫星设备102之间相互连接。
在一些实施例中，管理装置101可以是演进型基站(evolution nodeB，eNB)、下一代基站(generation nodeB，gNB)、收发点(transmission receive point，TRP)、传输点(transmission point，TP)以及某种其它接入节点。根据所提供的服务覆盖区域的大小，管理装置101又可分为用于提供宏蜂窝(Macro cell)的宏基站、用于提供微蜂窝(Pico cell)的微基站和用于提供毫微微蜂窝(Femto cell)的毫微微基站。随着无线通信技术的不断演进，未来的基站也可以采用其他的名称。本申请实施例对管理装置101的具体设备形态不作限制。图1中以管理装置101为基站为例示出。
在一些实施例中，卫星设备102可以是卫星资源的空间段部分，即太空中接收和转发数据的高、中、低轨卫星。卫星设备102包括通信卫星、导航卫星和遥感卫星。遥感卫星提供遥感数据，以北斗卫星为主的导航卫星提供定位等服务，通信卫星包括广播卫星(提供卫视电视)和互联网卫星。本申请实施例对卫星设备102的数量不作限制。在一些场景中，本申请实施例提供的基于星地一体的网络切片管理方法是应用于不同卫星上的基站，也可能应用于相同卫星上的基站。图1中以一个卫星设备102为例示出。
在一些实施例中，当星历发生变化时，管理装置101可以向卫星设备102上的基站发送第一切换申请消息，从而获取卫星设备102上的基站发送的网络切片配置更改请求，管理装置基于网络切片配置更改请求，确定目标网络切片，进一步将目标网络切片部署在卫星设备102上的基站。
图2为本申请实施例提供的基于星地一体的网络切片管理装置的整体架构图。如图2所示，管理装置可以包含：接入和移动管理功能(access and mobility managementfunction，AMF)模块、CSMF模块、NSMF模块、智能适配功能(smart adaptation managementfunction，SAMF)模块、接入网网络切片子网管理功能(access network-network slicesubnet management function，AN-NSSMF)模块、核心网网络切片子网管理功能(corenetwork-network slice subnet management function，CN-NSSMF)模块以及MANO。
在一些实施例中，AMF模块用于，接收卫星上的第二基站发送的第二切换申请消息，并且在星历变化的情况下，向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息。CSMF模块用于，承接各种业务应用需求(如速率、时延、容量、覆盖率、安全性等)，转化成端到端网络切片需求，下发到NSMF模块进行网络切片管理。NSMF模块用于，根据S-NSSAI查询网络切片实例(network slice instance，NSI)，基于目标网络切片将NSI实例中需要修改参数的需求转化为对网络子切片的需求，下发到NSSMF模块。SAMF模块用于，根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片。AN-NSSMF模块用于，接收卫星上的第一基站发送的网络切片配置更改请求。CN-NSSMF模块用于，接收NSMF模块下发的网络子切片的需求，并将网络子切片的需求转化为网络功能需求，然后根据网络功能需求调用MANO对子切片的参数进行修改。MANO用于，根据CN-NSSMF模块的网络功能需求对NSI的服务水平协议(service levelagreement，SLA)中的参数进行修改。
图3为本申请实施例提供的一种基于星地一体的网络切片管理方法的流程示意图。如图3所示，本申请提供的基于星地一体的网络切片管理方法，可以通过上述管理装置实现，具体包括以下步骤：
S301、在星历变化的情况下，管理装置向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息。
其中，第一切换申请消息用于指示业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的第一基站。
在一些实施例中，卫星星历能精确计算和预测卫星的位置、速度等运行状态，能够表达卫星的精确参数。由于卫星是不断移动的，所以卫星的星历需要定时更新，卫星移动伴随着星历变化，并且卫星移动也会导致业务的承载基站发生变更，因此，在星历变化的情况下，管理装置可以向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息，其中，第一切换申请消息用于指示业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的第一基站。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，在星历变化的情况下，管理装置的AMF模块可以向卫星上的第一基站的目标无线接入网(Target NG RAN)发送第一切换申请(HANDOVER REQUEST)消息，其中，第一切换申请消息中包含：切换类型(handover type)、切换原因(cause)、S-NSSAI、AMF模块用于区别用户设备的标识(AMF UE NGAP ID)、用户设备聚合最大比特率(UE aggregate maximum bit sate)、协议数据单元会话资源待设置列表(PDU session resource to be setup list)、源到目标透明容器(source to targettransparent container)、用户设备安全能力(UE security capabilities)、安全环境(security context)等参数，其中，切换类型为星间切换(interstellar handover)、切换原因为星历变化(stardate change)。
S302、管理装置获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求。
其中，网络切片配置更改请求包括切换原因以及S-NSSAI。
在一些实施例中，卫星上的第一基站接收管理装置发送的第一切换申请消息，在检测到第一切换申请信息包含的切换类型为星间切换的情况下，可以向管理装置发送网络切片配置更改请求。其中，网络切片配置更改请求包括切换原因以及S-NSSAI。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，卫星上的第一基站的目标无线接入网接收到管理装置的AMF模块发送的第一切换申请消息后，第一基站检测到切换类型为星间切换，可以向管理装置的AN-NSSMF模块发送网络切片配置更改请求(Network SliceConfiguration Change Request)。
S303、管理装置响应于网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片。
在一些实施例中，管理装置接收到卫星上第一基站发送的网络切片配置更改请求后，响应于网络切片配置更改请求，在检测到切换原因为星历变化后，管理装置可以根据卫星状态和/或网络切片配置更改请求中的S-NSSAI确定目标网络切片。其中，卫星状态包括：第一基站所在的卫星与第二基站所在的卫星之间的星历变化周期信息和卫星的资源情况。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，管理装置的AN-NSSMF模块接收到卫星上第一基站发送的网络切片配置更改请求后，可以将该网络切片配置更改请求转发给SAMF模块，SAMF模块检测到切换原因为星历变化，根据卫星状态和/或S-NSSAI对网络切片模板(network slice template，NST)中的参数进行修改，进一步确定修改后的NST为目标网络切片。
S304、管理装置对卫星上的第一基站部署目标网络切片。
在一些实施例中，管理装置确定目标网络切片后，可以基于目标网络切片和S-NSSAI在卫星上的第一基站部署目标网络切片。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，管理装置的SAMF模块确定目标网络切片后，可以将目标网络切片和S-NSSAI发送给NSMF模块，NSMF模块根据S-NSSAI查询需要修改的NSI实例，并将目标网络切片与NSI实例进行比较得到NSI实例中需要修改的参数，NSMF模块将修改NSI实例中参数的需求转化为修改网络子切片的需求，向CN-NSSMF模块发送修改指令和修改网络子切片的需求，CN-NSSMF模块将修改网络子切片的需求转化为修改网络功能的需求，向MANO发送修改指令和修改网络功能的需求，MANO根据修改网络功能的需求和修改指令对NSI实例中的参数进行修改。至此，管理装置完成对卫星上的第一基站部署目标网络切片，实现将业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的第一基站。其中，修改指令可以包含：S-NSSAI、NSI的标识(NSI ID)、新服务配置文件(serviceprofile)信息，修改指令用于指示对NSI实例的SLA协议中的参数进行修改。
上述实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果，本申请实施例提供的基于星地一体的网络切片管理方法，在星历变化的情况下，管理装置向卫星上的第一基站发送第一切换申请，从而获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，管理装置根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片，进一步对卫星上的第一基站部署目标网络切片。本申请实施例弥补了在星地一体场景下如何部署网络切片的不足，实现了将卫星上第二基站的网络切片切换到第一基站上，保证了各种业务的正常运行。
以下结合具体实施例与说明书附图对本申请实施例提供的基于星地一体的网络切片管理方法进行详细说明。
如图4所示，本申请提供的基于星地一体的网络切片管理方法具体可以包括以下步骤：
S401、管理装置获取卫星上的第二基站的第二切换申请消息。
其中，第二切换申请消息用于指示由于星历变化，业务承载的基站需要进行星间切换，第二切换申请消息包括：切换类型、切换原因以及S-NSSAI。
在一些实施例中，卫星上的第二基站检测到卫星星历发生变化，业务承载的基站需要进行星间切换，业务承载的基站即卫星上的第二基站可以向管理装置发送第二切换申请消息，其中，第二切换申请消息包括：切换类型、切换原因以及S-NSSAI。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，当星历发生变化时，卫星上的第二基站的源无线接入网(Source NG RAN)可以向管理装置的AMF模块发送第二切换申请消息(HANDOVER REQUIRED)，其中，消息中包含：AMF模块用于区别用户设备的标识(AMF UENGAP ID)、接入网用于区别用户设备的标识(RAN UE NGAP ID)、切换类型(handovertype)、切换原因(cause)、目标标识(Target ID)、源到目标透明容器(Source to TargetTransparent Container)、S-NSSAI等参数，其中，切换类型为星间切换(Interstellarhandover)，切换原因为星历变化(stardate change)。
需要说明的是，由于星历变化是定时更新，因此在星历发生变化时，业务的承载基站也需要变更，并且业务的承载基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的第一基站是由管理员根据实际情况进行设置的，存放在管理装置的数据库中，当星历发生变化时，管理装置获取第二基站向管理装置发送的切换申请消息后，可以根据第二基站的地址信息在数据库中查询对应的第一基站的地址信息，从而向第一基站发送第一切换申请信息。
S402、在星历变化的情况下，管理装置向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息。
其中，第一切换申请消息用于指示业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的第一基站。
S403、管理装置获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求。
其中，网络切片配置更改请求包括切换原因以及S-NSSAI。
上述S402-S403的相关描述可以参见前述S301-S302的描述，在此不再重复赘述。
S404、管理装置响应于网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片。
在一些实施例中，管理装置接收到卫星上第一基站发送的网络切片配置更改请求后，响应于网络切片配置更改请求，在检测到切换原因为星历变化后，管理装置可以根据卫星状态和/或网络切片配置更改请求中的S-NSSAI确定目标网络切片。
在一些实施例中，S404具体包括如下三种可能的实现方式。
第一种实现方式：
在一种可能的实现方式中，第一基站与第二基站位于不同的卫星上，卫星状态包括：第一基站所在的卫星与第二基站所在的卫星之间的星历变化周期信息。因此，上述S404具体可以实现为，管理装置从星间切换的历史记录中，确定满足星历变化周期信息的网络切片为目标网络切片。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，管理装置的AN-NSSMF模块接收到卫星上第一基站发送的网络切片配置更改请求后，可以将该网络切片配置更改请求转发给SAMF模块，SAMF模块检测到切换原因为星历变化，SAMF模块可以从数据库的历史记录中查找与该S-NSSAI相同，且周期性信息也满足的修改记录，从而确定与S-NSSAI相同的修改记录中的目标网络切片为目标网络切片。
需要说明的是，星历变化的周期性信息是根据卫星运动的移动性和周期性确定的，管理人员可以根据实际情况中卫星和基站的数量设置星历变化的周期性信息。另外，管理装置完成在卫星上的第一基站部署目标网络切片后，可以将本次业务承载基站变更的相关信息，例如：第一基站地址信息、第二基站地址信息、S-NSSAI以及目标网络切片等存储在数据库中，以便管理装置从数据库中查找相关的修改记录。
第二种实现方式：
在另一种可能的实现方式中，第一基站与第二基站位于相同的卫星上，卫星状态包括：卫星的资源情况。其中，卫星的资源情况用于表示卫星上未被使用的虚拟资源的情况，虚拟资源为流量、存储空间等资源。因此，如图5所示，上述S404具体可以实现为如下S501-S503：
S501、管理装置根据S-NSSAI，确定S-NSSAI对应的网络切片的变更需求。
其中，变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容。
在一些实施例中，管理装置接收到卫星上第一基站发送的网络切片配置更改请求后，可以根据网络切片配置更改请求中的S-NSSAI，确定S-NSSAI对应的网络切片的变更需求，其中，变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，管理装置的AN-NSSMF模块接收到卫星上第一基站发送的网络切片配置更改请求后，可以将该网络切片配置更改请求转发给SAMF模块，SAMF模块检测到切换原因为星历变化，根据S-NSSAI检测到S-NSSAI对应的网络切片的业务承载基站发生变更的原因是其虚拟资源需要进行扩容或缩容，例如，当S-NSSAI对应网络切片下的业务需求增加，目前该网络切片上的虚拟资源无法支持业务的正常运行，需要是对该网络切片的虚拟资源进行扩容。SAMF模块确定S-NSSAI对应的网络切片的变更需求为虚拟资源的扩容。
S502、管理装置基于变更需求以及卫星的资源情况，变更S-NSSAI对应的网络切片的虚拟资源。
在一些实施例中，管理装置确定S-NSSAI对应的网络切片的变更需求后，可以获取卫星上虚拟资源的使用情况，管理装置根据变更需求以及卫星的资源情况，变更S-NSSAI对应的网络切片的虚拟资源。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，管理装置的SAMF模块确定该网络切片的变更需求为扩容或缩容后，可以根据该网络切片的变更需求和虚拟资源使用情况以及卫星上虚拟资源的使用情况确定对该网络切片进行扩容或缩容的扩容值或缩容值，例如，管理装置可以设置多个预设区间，根据该网络切片的虚拟资源使用情况与预设区间的对应情况确定扩容值或缩容值，其中，不同的预设区间内对应不同的扩容值或缩容值，或者管理装置也可以根据实际情况基于相关算法确定扩容值或缩容值，本申请实施例对此不作具体限定，该网络切片的扩容值不能超过卫星上未被使用的虚拟资源值。管理装置的SAMF模块将确定的扩容值或缩容值发送给CN-NSSMF模块，CN-NSSMF模块可以将扩容值或缩容值转化为修改网络功能的需求，向MANO发送修改指令和修改网络功能的需求，MANO根据修改网络功能的需求和修改指令对该网络切片中的参数进行修改，完成变更S-NSSAI对应的网络切片的虚拟资源。
S503、管理装置将变更后的网络切片确定为目标网络切片。
在一些实施例中，管理装置变更S-NSSAI对应的网络切片的虚拟资源后，确定变更后的网络切片为目标网络切片。
第三种实现方式：
在又一种可能的实现方式中，第一基站与第二基站位于相同的卫星上，当星历发生变化时，第二基站上的多个网络切片对应的多个不同业务的需求同时发生变化，因此，上述第一切换申请信息和网络切片配置更改请求中包含多个网络切片的信息，即上述S-NSSAI对应多个并发的网络切片。因此，如图6所示，上述S404具体可以实现为如下S601-S603：
S601、管理装置根据S-NSSAI，确定S-NSSAI对应的多个并发的网络切片的变更需求。
其中，变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容。
在一些实施例中，管理装置获取的网络切片配置更改请求中的S-NSSAI对应多个并发的网络切片，因此，管理装置接收到卫星上第一基站发送的网络切片配置更改请求后，可以根据S-NSSAI，分别确定S-NSSAI对应的多个并发的网络切片中每个网络切片的变更需求，其中，变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，管理装置的AN-NSSMF模块接收到卫星上第一基站发送的网络切片配置更改请求后，可以将该网络切片配置更改请求转发给SAMF模块，SAMF模块检测到切换原因为星历变化，根据S-NSSAI检测到S-NSSAI对应的多个并发的网络切片的业务承载基站发生变更的原因是其虚拟资源需要进行扩容或缩容，SAMF模块分别确定S-NSSAI对应的多个并发的网络切片中每个网络切片的变更需求为虚拟资源的扩容或缩容。
S602、管理装置基于多个并发的网络切片的变更需求以及没有变更需求的其他网络切片的虚拟资源情况，分别对多个并发的网络切片中每个网络切片进行虚拟资源的变更。
在一些实施例中，管理装置确定S-NSSAI对应的多个并发的网络切片中每个网络切片的变更需求后，可以根据第一基站中其他没有变更需求的网络切片的配置，确定其他没有变更需求的网络切片的虚拟资源使用情况，管理装置可以根据多个并发的网络切片中每个网络切片的变更需求以及其他没有变更需求的网络切片的虚拟资源使用情况，将其他没有变更需求的网络切片的未被使用的虚拟资源分配给变更需求为扩容的网络切片，分别对多个并发的网络切片中每个网络切片进行虚拟资源的变更。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，管理装置的SAMF模块确定多个并发的网络切片中每个网络切片的变更需求为扩容或缩容后，可以根据第一基站上的其他没有变更需求的网络切片的虚拟资源使用情况，将没有变更需求的网络切片的未被使用的虚拟资源分配给多个并发的网络切片中变更需求为扩容的网络切片，管理装置可以根据没有变更需求的网络切片的虚拟资源使用情况和多个并发的网络切片的变更需求确定多个并发的网络切片中每个网络切片的扩容值或缩容值，按照上述S502中的方法分别对多个并发的网络切片中每个网络切片对应的参数进行修改，以实现对多个并发的网络切片中每个网络切片的虚拟资源变更。
S603、管理装置将变更后的多个并发的网络切片确定为目标网络切片。
在一些实施例中，管理装置变更S-NSSAI对应的多个并发的网络切片中每个网络切片的虚拟资源后，确定变更后的多个网络切片为目标网络切片。
需要说明的是，由于管理装置的SAMF模块是将没有变更需求的网络切片的未被使用的虚拟资源分配给多个并发的网络切片，所以管理装置也需要对没有变更需求的网络切片中的参数进行修改，以使得将其虚拟资源分配给多个并发的网络切片。另外，由于是多个网络切片并发，管理装置分别将变更后的多个网络切片中的每个网络切片确定为目标网络切片后，对其中每个网络切片的目标网络切片分别在卫星上的第二基站进行部署。
S405、管理装置对卫星上的第一基站部署目标网络切片。
上述S405的相关描述可以参见前述S304的描述，在此不再重复赘述。
需要说明的是，管理装置在完成对卫星上的第一基站部署目标网络切片后，还可以向卫星上的第二基站反馈网络切片部署完成的消息。
因此，在S405之后，本申请实施例提供基于星地一体的网络切片管理方法，还包括如下S406：
S406、管理装置向卫星上的第二基站反馈网络切片配置更改响应。
其中，网络切片配置更改响应用于指示目标网络切片部署成功。
在一些实施例中，管理装置完成在卫星上第一基站上部署目标网络切片后，可以向卫星上的第二基站反馈网络切片配置更改响应，其中，网络切片配置更改响应用于指示目标网络切片部署成功。
示例性的，结合上述图2所示的管理装置架构图，管理装置的MANO完成对NSI实例中的参数修改后，可以向CN-NSSMF模块发送修改完成的消息，CN-NSSMF模块将修改完成的消息转发给NSMF模块，NSMF模块收到修改完成的消息后，可以向卫星上的第二基站反馈网络切片配置更改响应(network slice configuration change response)，表示目标网络切片部署成功。
需要说明的是，管理装置目标网络切片部署后，可以将目标网络切片的部署记录存储在数据库中，例如：第一基站地址信息、第二基站地址信息、S-NSSAI以及目标网络切片等，以便管理装置从数据库中查找相关的修改记录。
上述实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果，本申请实施例提供的基于星地一体的网络切片管理方法，在星历变化的情况下，管理装置向卫星上的第一基站发送第一切换申请，从而获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，管理装置根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片，进一步对卫星上的第一基站部署目标网络切片，以达到对星地一体场景下的网络切片进行管理的目的。本申请实施例弥补了在星地一体场景下如何部署网络切片的不足，实现了在星历发生变化时，将卫星上第二基站的网络切片切换到第一基站上，保证了各种业务的正常运行。
进一步的，管理装置还可以根据卫星状态和/或S-NSSAI在不同情况下确定目标网络切片，实现了对卫星上虚拟资源的合理部署，提高了资源的利用率。
下面就一个具体的实施例对本申请实施例的基于星地一体的网络切片管理方法进行介绍，本方法具体实施过程如图7所示。
当星历发生变化时，目标网络切片的服务卫星的基站发生变化，从卫星1变成卫星2，基站从RAN1变成RAN2(即目标网络切片的业务承载基站由卫星上的第二基站变成卫星上的第一基站)。卫星1的基站RAN1(即第二基站)触发基于NG接口的切换，并通知无线NSSMF此切换类型为星间NG切换(即卫星上的第二级站向管理装置的AMF模块发送第二切换申请消息，第二切换申请消息中包含：切换类型、切换原因以及S-NSSAI，AMF模块将第二切换申请消息处理后转发给卫星上的第一基站，第一基站检测到切换类型为星间切换，向管理装置的AN-NSSMF模块发送网络切片配置更改请求)。无线侧NSSMF通知智能适配平台，智能适配平台根据切换消息，识别下一跳卫星的信息和需要变更的切片信息(即管理装置响应于网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片)。智能适配平台通知NSMF发变更卫星2无线侧和承载侧的切片实例(即管理装置对卫星上的第一基站部署目标网络切片)。网络切片实例变更完成(即管理装置向卫星上的第二基站反馈网络切片配置更改响应，指示目标网络切片部署成功)。
图8为本申请实施例的系统架构图，E2E切片管理系统(即管理装置)包括：星地一体CSMF模块801、星地一体NSMF模块802、智能适配SAMF模块803、RAN-NSSMF模块804、BN-NSSMF模块805、CN-NSSMF模块806、NFV模块807、VNFM模块808以及VIM模块809。
星地一体CSMF模块801，用于接收到各种业务应用需求，并将业务需求转化为网络切片需求发送到星地一体NSMF模块802。星地一体NSMF模块802，用于根据目标网络切片，管理网络切片实例(network slice instance，NSI)，将NSI中需要修改的参数的需求转化为对网络子切片的需求，下发到CN-NSSMF模块，应用于上述S304。智能适配模块803，用于根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片，应用于上述S303。RAN-NSSMF模块804，即无线接入网网络切片子网管理模块，用于接收卫星上的第一基站发送的网络切片配置更改请求，应用于上述S301。BN-NSSMF模块805，即传输网网络切片子网管理模块，包含数据面、控制面、业务管理编排面的资源子集、网络功能、网络虚拟功能的集合。CN-NSSMF模块806，即核心网网络切片子网管理模块，用于接收NSMF模块下发的网络子切片的需求，并将网络子切片的需求转化为网络功能需求，然后根据网络功能需求调用MANO对子切片的参数进行修改，应用于上述S304。网络功能虚拟化(network function virtualization，NFV)模块807，用于实现控制新的网络服务并将虚拟化的网络功能模块(virtualised networkfunction，VNF)集成到虚拟架构中，验证并授权NFV基础设施(NFVI)的资源请求。虚拟化的网络功能模块管理器(virtualised network function manager，VNFM)模块808，用于进行虚拟化的网络功能模块生命周期管理。虚拟化的基础设施管理器(virtualisedinfrastructure manager，VIM)模块809，用于对网络功能虚拟化基础设施NFVI的计算资源、存储资源以及网络资源进行控制与管理。其中，NFV模块807、VNFM模块808和VIM模块809共同构成网络切片编辑器MANO，MANO用于根据CN-NSSMF模块的网络功能需求对NSI实例的SLA协议中的参数进行修改，应用于上述S304。
在示例性的实施例中，本申请还提供一种基于星地一体的网络切片管理装置。该基于星地一体的网络切片管理装置可以包括一个或多个功能模块，用于实现以上方法实施例的基于星地一体的网络切片管理方法。
例如，图9为本申请实施例提供的一种基于星地一体的网络切片管理装置示意图。如图9所示，该基于星地一体的网络切片管理装置包括：发送模块901、获取模块902、确定模块903以及部署模块904。
发送模块901用于，在星历变化的情况下，向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息，第一切换申请消息用于指示业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的第一基站。获取模块902用于，获取卫星上的第一基站的网络切片配置更改请求，网络切片配置更改请求包括切换原因以及单个网络切片选择协助信息S-NSSAI。确定模块903用于，响应于网络切片配置更改请求，在切换原因为星间切换的情况下，根据卫星状态和/或S-NSSAI确定目标网络切片。部署模块904用于，对卫星上的第一基站部署目标网络切片。
在一些实施例中，在向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息之前，获取模块902还用于，获取卫星上的第二基站的第二切换申请消息，第二切换申请消息用于指示由于星历变化，业务承载的基站需要进行星间切换，第二切换申请消息包括：切换类型、切换原因以及S-NSSAI。
在另一些实施例中，第一基站与第二基站位于不同的卫星上，卫星状态包括：第一基站所在的卫星与第二基站所在的卫星之间的星历变化周期信息。确定模块903具体用于，从星间切换的历史记录中，确定满足星历变化周期信息的网络切片为目标网络切片。
在另一些实施例中，第一基站与第二基站位于相同的卫星上，卫星状态包括：卫星的资源情况。确定模块903具体用于，根据S-NSSAI，确定S-NSSAI对应的网络切片的变更需求，变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容，基于变更需求以及卫星的资源情况，变更S-NSSAI对应的网络切片的虚拟资源，将变更后的网络切片确定为目标网络切片。
在另一些实施例中，第一基站与第二基站位于相同的卫星上。确定模块903具体用于，根据S-NSSAI，确定S-NSSAI对应的多个并发的网络切片的变更需求，变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容，基于多个并发的网络切片的变更需求以及没有变更需求的其他网络切片的虚拟资源情况，分别对多个并发的网络切片中每个网络切片进行虚拟资源的变更，将变更后的多个并发的网络切片确定为目标网络切片。
在另一些实施例中，发送模块还用于，向卫星上的第二基站反馈网络切片配置更改响应，网络切片配置更改响应用于指示目标网络切片部署成功。
在示例性的实施例中，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以是上述方法实施例中的基于星地一体的网络切片管理装置。图10为本申请实施例提供的基于星地一体的网络切片管理装置的结构示意图。如图10所示，该基于星地一体的网络切片管理装置可以包括：处理器1001和存储器1002；存储器1002存储有处理器1001可执行的指令；处理器1001被配置为执行指令时，使得电子设备或网络设备或管理器实现如前述方法实施例中描述的方法。
在示例性的实施例中，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令；当计算机程序指令被计算机执行时，使得计算机实现如前述实施例中描述的方法。计算机可读存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
在示例性的实施例中，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述相关方法步骤，以实现上述实施例中的基于星地一体的网络切片管理方法。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种基于星地一体的网络切片管理方法，其特征在于，所述方法包括：
在星历变化的情况下，向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息；所述第一切换申请消息用于指示业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的所述第一基站；
获取卫星上的所述第一基站的网络切片配置更改请求；所述网络切片配置更改请求包括切换原因以及单个网络切片选择协助信息S-NSSAI；
响应于所述网络切片配置更改请求，在所述切换原因为星间切换的情况下，根据卫星状态和/或所述S-NSSAI确定所述目标网络切片；
对卫星上的所述第一基站部署所述目标网络切片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息之前，所述方法还包括：
获取卫星上的第二基站的第二切换申请消息；所述第二切换申请消息用于指示由于星历变化，业务承载的基站需要进行星间切换；所述第二切换申请消息包括：切换类型、所述切换原因以及所述S-NSSAI。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基站与所述第二基站位于不同的卫星上；所述卫星状态包括：所述第一基站所在的卫星与所述第二基站所在的卫星之间的星历变化周期信息；
所述根据卫星状态确定所述目标网络切片，包括：
从星间切换的历史记录中，确定满足所述星历变化周期信息的网络切片为所述目标网络切片。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基站与所述第二基站位于相同的卫星上；所述卫星状态包括：所述卫星的资源情况；
所述根据卫星状态和所述S-NSSAI确定所述目标网络切片，包括：
根据所述S-NSSAI，确定所述S-NSSAI对应的网络切片的变更需求；所述变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容；
基于所述变更需求以及所述卫星的资源情况，变更所述S-NSSAI对应的网络切片的虚拟资源；
将变更后的所述网络切片确定为所述目标网络切片。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基站与所述第二基站位于相同的卫星上；
所述根据所述S-NSSAI确定所述目标网络切片，包括：
根据所述S-NSSAI，确定所述S-NSSAI对应的多个并发的网络切片的变更需求；所述变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容；
基于所述多个并发的网络切片的变更需求以及没有变更需求的其他网络切片的虚拟资源情况，分别对所述多个并发的网络切片中每个网络切片进行虚拟资源的变更；
将变更后的所述多个并发的网络切片确定为所述目标网络切片。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向卫星上的所述第二基站反馈网络切片配置更改响应；所述网络切片配置更改响应用于指示所述目标网络切片部署成功。
7.一种基于星地一体的网络切片管理装置，其特征在于，所述装置包括：发送模块、获取模块、确定模块以及部署模块；
所述发送模块用于，在星历变化的情况下，向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息；所述第一切换申请消息用于指示业务承载的基站由卫星上的第二基站变更到卫星上的所述第一基站；
所述获取模块用于，获取卫星上的所述第一基站的网络切片配置更改请求；所述网络切片配置更改请求包括切换原因以及单个网络切片选择协助信息S-NSSAI；
所述确定模块用于，响应于所述网络切片配置更改请求，在所述切换原因为星间切换的情况下，根据卫星状态和/或所述S-NSSAI确定所述目标网络切片；
所述部署模块用于，对卫星上的所述第一基站部署所述目标网络切片。
8.根据权利要求7所述的基于星地一体的网络切片管理装置，其特征在于，在向卫星上的第一基站发送第一切换申请消息之前，所述获取模块还用于，获取卫星上的第二基站的第二切换申请消息；所述第二切换申请消息用于指示由于星历变化，业务承载的基站需要进行星间切换；所述第二切换申请消息包括：切换类型、所述切换原因以及所述S-NSSAI。
9.根据权利要求7所述的基于星地一体的网络切片管理装置，其特征在于，所述第一基站与所述第二基站位于不同的卫星上；所述卫星状态包括：所述第一基站所在的卫星与所述第二基站所在的卫星之间的星历变化周期信息；
所述确定模块具体用于，从星间切换的历史记录中，确定满足所述星历变化周期信息的网络切片为所述目标网络切片。
10.根据权利要求7所述的基于星地一体的网络切片管理装置，其特征在于，所述第一基站与所述第二基站位于相同的卫星上；所述卫星状态包括：所述卫星的资源情况；
所述确定模块具体用于，根据所述S-NSSAI，确定所述S-NSSAI对应的网络切片的变更需求；所述变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容；基于所述变更需求以及所述卫星的资源情况，变更所述S-NSSAI对应的网络切片的虚拟资源；将变更后的所述网络切片确定为所述目标网络切片。
11.根据权利要求7所述的基于星地一体的网络切片管理装置，其特征在于，所述第一基站与所述第二基站位于相同的卫星上；
所述确定模块具体用于，根据所述S-NSSAI，确定所述S-NSSAI对应的多个并发的网络切片的变更需求；所述变更需求包括虚拟资源的扩容或者缩容；基于多个并发的网络切片的变更需求以及没有变更需求的其他网络切片的虚拟资源情况，分别对所述多个并发的网络切片中每个网络切片进行虚拟资源的变更；将变更后的所述多个并发的网络切片确定为所述目标网络切片。
12.根据权利要求7所述的基于星地一体的网络切片管理装置，其特征在于，所述发送模块还用于，向卫星上的所述第二基站反馈网络切片配置更改响应；所述网络切片配置更改响应用于指示所述目标网络切片部署成功。
13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器和存储器；
所述存储器存储有所述处理器可执行的指令；
所述处理器被配置为执行所述指令时，使得所述电子设备实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括：计算机软件指令；
当所述计算机软件指令的电子设备中运行时，使得所述电子设备实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
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| CN117424638B (zh) * | 2023-12-18 | 2024-02-20 | 银河航天(北京)网络技术有限公司 | 基于星地融合的网络切片管理方法、装置及存储介质 |
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