CN117321973A - 应用与5g网络中的预定义的切片类型的自动匹配 - Google Patents
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Abstract
在5G网络中,网络切片控制器的分析器组件被设置为在处理当前流量时动态地观察预定义类型的网络切片的行为。分析器采用观察到的行为来生成预定义的切片类型在吞吐量、可靠性或其他合适度量方面的简档。响应于来自应用的用于允许进入5G网络的请求,其中适当的预定义网络切片类型的ID对于该5G网络是未知的,应用请求和流量在临时利用的切片上被处理,同时分析器动态地观察应用行为以生成应用简档。分析器识别具有与生成的应用简档最接近匹配的简档的预定义的切片类型。然后,应用可以从临时切片移动到标识的预定义的切片类型的切片,以为应用的流量提供最佳切片特性。
Description
背景技术
第五代(5G)移动网络提供了连接数百亿智能设备的能力,这些设备部署部署密集并产生数量级的更多数据供网络处理。消费者对5G移动网络的期望很高,移动网络运营商将面临来自企业客户的快速行动、提供5G的低延迟、密集设备和高性能能力以实现对关键商业运营的近乎实时的管理和控制的真正压力。
发明内容
在5G网络中,网络切片控制器的分析器组件被设置为在处理当前流量时动态地观察预定义类型的网络切片的行为。分析器采用观察到的行为来生成预定义的切片类型在吞吐量、可靠性或其他合适度量方面的简档。响应于来自应用的用于允许进入5G网络的请求,其中适当的预定义网络切片类型的标识(ID)对于该5G网络是未知的,应用请求和流量在临时利用的切片上被处理,同时分析器动态地观察应用行为以生成应用简档。分析器识别具有与生成的应用简档最接近匹配的简档的预定义的切片类型。然后,应用可以从临时切片移动到标识的预定义的切片类型的切片,以为应用的流量提供最佳切片特性。
有利的是,在应用不知道适当的预定义的切片类型的情况下,分析器可以操作以优化对5G网络的访问。由于5G目前是一种新技术,随着5G基础设施的更广泛部署以及对5G应用和服务的需求增加,预计新设备、应用和服务将迅速激增。5G环境包括各种预定义的服务类型,具有不同的特征,新应用可能不一定整齐地落入其中,并且预计新的服务类型和子类型将在未来变得可用。因此,可以预期一些应用将不知道适当的切片类型ID在请求5G网络访问时进行标识。
利用本发明的分析器可以响应不断变化的数据流量模式和资源需求,通过有效地将应用吞吐量和可靠性特征与特定预定义的切片类型提供的特征进行动态地近实时地匹配,从而改善5G网络底层物理基础设施的技术操作。分析器与其他5G网络组件的操作组合,使运营商和服务提供商能够在应用和服务之间实现可靠和高性能的连接。通过确保预定义的切片类型被优化配置和利用可以有效地部署资源,以支持在线引入的5G网络环境的新应用和服务。本发明的原理可以应用于5G网络的各个组件,包括例如无线电接入网络(RAN)、移动核心网和云,或者考虑到跨整个5G网络的端到端性能而应用。
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍下面在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征,也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助。此外,所要求保护的主题不限于解决本公开的任何部分中指出的任何或所有缺点的实现方式。可以理解,上述主题可以实现为计算机控制的装置、计算机过程、计算系统,或者实现为制造品,例如,一个或多个计算机可读存储介质。这些和各种其他特征将通过阅读下面的详细描述和查看相关的附图而显而易见。
附图说明
图1显示了说明性的5G网络使用场景示例;
图2示出了说明性的标准化5G网络切片;
图3示出了说明性的分层5G网络切片框架;
图4示出了5G网络架构中的说明性物理基础设施;
图5示出了说明性的5G无线电接入网络(RAN)和无线电单元(RU);
图6示出了说明性的分裂RAN层次结构,其中中央单元(CU)可以支持多个分布式单元(DU),而分布式单元(DU)又可以支持多个RU;
图7示出了分解为面向移动核心网的控制面组件和接近实时的RAN智能控制器(接近实时(RT)RIC)的说明性无线资源控制(RRC);
图8示出了由O-RAN联盟描述的说明性RAN操作和维护(OAM)逻辑架构;
图9示出了说明性5G实现,其中拆分RAN功能单元和非实时RIC(非RT(non-RT)RIC)的实例可以分布在物理基础设施组件之间;
图10示出了可被配置为观察切片行为以生成切片简档的说明性分析器;
图11示出了根据吞吐量、可靠性和/或其他度量定义的说明性切片简档;
图12示出了示例性分析器,其可被配置为观察应用的行为以生成根据吞吐量、可靠性和/或其他度量来定义的应用简档;
图13是说明性方法的流程图,通过该方法,来自不提供或不知道切片ID(标识)的应用的请求被匹配到具有与应用简档最接近匹配的简档的预定义的切片类型;
图14、15和16示出了在实现本发明的应用与5G网络中的预定义的切片类型自动匹配时可以执行的说明性方法;
图17是说明性UE的框图,该说明性UE可以至少部分地用于实现本发明的应用与5G网络中的预定义的切片类型的自动匹配;
图18是示例服务器或计算设备的框图,该示例务器或计算设备可以至少部分地用于实现本发明的应用与5G网络中的预定义的切片类型的自动匹配;
图19是一个说明性数据中心的框图,该数据中心可以至少部分地用于实现本发明的应用与5G网络中的预定义的切片类型的自动匹配;以及
图20是说明性计算机系统的简化框图,该计算机系统可以至少部分地用于本发明的应用与5G网络中的预定义的切片类型的自动匹配。
相同的附图标记表示附图中的相同元素。除非另有说明,否则不按比例绘制元素。
具体实施方式
5G移动网络利用支持数据连接和服务的服务化架构,使用例如网络功能虚拟化(NFV)、软件定义网络(SDN)和云计算等技术实现部署。5G网络的一些示例性特征和概念包括将用户平面(UP)功能与控制平面(CP)功能分离,从而实现独立的可扩展性、演进性和跨例如集中位置和/或分布式(即远程)位置的灵活部署。5G网络的功能设计被模块化,以实现灵活高效的网络切片。无线电接入网络(RAN)和核心网(CN)之间的依赖也被最小化。因此,5G架构被定义为具有公共AN-CN接口的融合核心网络,该AN-CN接口集成了不同的接入类型,例如3GPP(第三代合作伙伴计划)接入和不可信的非3GPP接入,如WiMAX、WLAN或固定网络。
国际电信联盟无线电通信部门的2020年国际移动通信(IMT)建议书(ITU-RM.2083-0)设想了5G网络的使用场景,包括:移动宽带(MBB),如附图标记105所示;超可靠和低延迟通信(URLLC)110;以及大规模机器类型通信(MMTC)115,如图1中的使用场景空间占比100所示。
MBB使用场景105解决了访问多媒体内容、服务和数据的以人为本的用例。对移动宽带的需求将继续增加,从而实现增强的移动宽带。增强的MBB使用场景将在现有MBB应用之外带来新的应用领域和要求,以提高性能和日益增长的无缝的用户体验。增强的MBB使用场景可能涵盖一系列情况,包括广域覆盖和热点,这些使用场景有不同的要求。
对于热点用例(即,用户密度高的区域),需要非常高的业务容量,同时移动性要求通常较低并且用户数据速率高于广域覆盖。对于广域覆盖用例,需要无缝覆盖和中高移动性,与现有的数据速率相比,用户数据速率有很大提高-下载20Gbps并且上传10Gbps。然而,与热点相比,数据速率要求可能会放宽。
URLLC使用场景110通常可能对延迟和可用性等能力有相对严格的要求。例如,RAN中的延迟可能被期望小于1ms,具有高可靠性。一些示例包括工业制造或生产过程的无线控制、远程医疗手术、智能电网中的配电自动化、运输安全等。
MMTC使用场景的特点可能是连接设备数量非常多,例如每平方公里有具有成百上千的连接设备的物联网(IoT)设备。MMTC在一些5G文献中也可能被称为“大规模物联网”(MIoT)。可以预期,这种连接设备传输的非延迟敏感数据量相对较低。设备通常需要低成本和非常长的电池寿命。
图1中还示出了用于5G网络的说明性应用。根据给定的应用网络需求平衡,这些应用可以落在不同位置的使用场景示例100中。如图所示,说明性应用可以包括三维和/或超高清(3D和UHD)120;增强现实125;工业自动化130;自动驾驶车辆135;关键任务基础设施140;智能城市145;语音150;智能家居155;以及第二吉比特160。
强调国际电联预计会出现更多的5G使用场景和应用,5G网络运营商可能不一定局限于或需要支持任何特定的使用场景或预定义的切片类型。同样,应用和服务提供商可能会利用5G的更高速度和更低延迟,为各种连接设备(固定和移动)开发功能丰富的功能,在各种计算设备和平台上提供引人注目的用户体验,并以当前连接所禁止的方式进一步实现人工智能(AI)和物联网的潜力。
有了5G,移动网络可以得到优化,因为运营商和部署5G基础设施的企业都可以使用网络切片等功能。网络切片是一个逻辑(即虚拟)网络,用于服务于定义的目的、服务类型/类别、服务质量(QoS)或专用客户。5G网络切片可以动态创建,包括满足特定服务类别或应用的特定性能和要求所需的所有不同网络资源和基础设施的端到端组合,这些服务类别或应用可能满足某些预定义的服务等级协议(SLA)。5G网络的每个部分都被分别切片,以便网络可以被视为由RAN切片、移动核心网切片、云切片等组成。因此,5G网络切片可以创建多个彼此隔离但跨越相同公共物理网络基础设施的逻辑和安全网络。
5G网络切片可能由组成端到端服务交付构造的资源组成。这些资源可能包括物理资源,分配给切片的共享或简档,或在某些情况下的专用物理资源。切片还包括逻辑实体,例如配置的网络功能、管理功能、VPN(虚拟专用网络)等。资源(物理或逻辑)可以专用于5G网络切片,即单独的实例,也可以跨多个切片共享。这些资源不一定全部在移动网络提供商内部生产,因为其中一些可能包括从其他提供商消费的服务,例如聚合、云基础设施、漫游等。
3GPP是参与5G架构开发的主要标准组织。标准发布的几次迭代为切片特定定义的当前阶段奠定了基础。3GPP R15系统架构(3GPP TS23.501)目前定义了标准的基于服务的切片/服务类型(S ST)。如图2所示,5G网络205的标准化3GPP网络切片包括eMBB(增强的移动宽带)(S ST=1)、URLLC(SST=2)和MIoT(SST=3),它们对应于ITU-R 2083-0描述的使用场景。用于V2X(车路协同,Vehicle-to-Everything)(SST=4)和HMTC(高性能机器类型通信(SST=5)的额外的标准化SST值也被3GPP所定义。可以理解,可以定义超出具有标准化SST值的切片服务类型。
5G网络切片的五种标准化且预定于的服务类型在图2中分别由附图标记210、215、220、225和230表示。IMT-2020将网络切片的概念描述为使用可以创建多个根据要求量身定制的逻辑网络实例的网络来支持UE和应用服务中的各种要求。网络切片允许5G网络运营商提供具有客户特定功能的专用逻辑网络(即网络切片)。5G架构在不同的网络切片中实现不同的网络配置。
网络切片可以专用于不同类型的服务,并跨越底层物理基础设施235的所有域,例如支持功能的灵活位置的传输网络、专用无线电配置或特定无线电接入技术(RAT)以及移动核心网络。网络切片还可以跨多个运营商部署。切片可以共享公共物理基础设施,或者在某些情况下可以具有专用资源和/或功能。不同类型的网络切片不仅可以由标准化的网络功能组成,还可以由不同运营商或第三方提供的一些专有功能组成。
标准化的SST值以及预定于的切片类型为建立5G网络切片的全球互操作性提供了一种方法,以便运营商可以针对最常用的预定义的切片/服务类型有效地支持关键行业垂直领域-例如,工业自动化、医疗保健、娱乐、交通运输、制造、能源、农业、建筑、安全等。可以针对特定的使用场景实现应用程序和服务的额外定制和/或专业化。UE可以向网络提供网络切片选择辅助信息(NSSAI)参数,以帮助其为设备选择RAN和切片实例的核心网络部分。单个NSSAI可能导致选择多个切片。NSSAI由会话管理NSSAI(SM-NSSAI)组成,每个NSSAI都包括一个SST和可能的切片区分器(SD)。SST可以指特征方面的期待的网络行为,例如,宽带或物联网,而SD可以帮助在同一类型的几个切片实例中进行选择。值得注意的是,标准化的预定义切片支持的服务也可能由具有其他(即非标准)SST值的其他预定义切片支持。
图2显示了用户设备(UE)200,它可以代表可以利用5G网络的各种设备类型,包括例如但不限于,智能手机和计算设备、无人机、机器人、过程自动化设备、传感器、控制设备、车辆、运输设备、触觉交互设备、虚拟和增强现实(VR和AR)设备、工业机器等。在典型使用场景中,标准化切片可以分别映射到这些UE类型,以优化网络利用率和用户体验,但5G网络切片的设计是为了灵活性,以满足广泛的设备类型和多样化的应用和服务的需求。5G中SDN和NFV范式提供的网络软件化支持网络切片配置,即,如何部署各种物理基础设施和网络资源-快速动态地适应,以确保在给定的UE群中持续满足5G应用的性能目标。
如图所示,eMBB切片210的配置可以针对诸如消费者娱乐(例如,视频、游戏、流媒体)、远程办公室等应用的广泛覆盖区域内的无处不在宽带(broadband-everywhere)使用场景进行优化,其中期望最大化的网络速度和数据速率并且通常经历高业务量。URLLC切片215可以被配置用于移动关键基础设施的低延迟使用场景,包括诸如医疗和工业环境中的远程控制操作、VR和AR、机器人和自动化等应用。
MIoT切片220可以被配置为最佳处理与建筑和农业等垂直行业中的物流、建筑和计量相关的物联网、控制和传感器应用。V2X切片225可以针对汽车和运输应用进行优化,如遥测、信息娱乐、自动操作、增强安全性等。HMTC切片230通常被配置为最佳处理非移动/固定关键基础设施应用,如智能工厂、智能公用事业等。
图3示出了在IMT-2020建议书中描述的说明性分层5G网络切片框架300。该框架包括RAN 305、移动分组核心网310和云网络组件315,这些组件在逻辑上表示在网络切片实例层320中,该网络切片实例层320位于框架中的物理基础设施层325之上。物理基础设施层提供无线电、计算、网络和存储资源的抽象,其可以包括例如一个或多个RAT 330、移动前传(MFH)335、移动回传(MBH)340、移动核心网345、传输350和一个或多个数据中心(DC)355。在一些情况下,一个或多个UE实例可以被实现为资源。
在这个说明性示例中,切片实例层包括三个5G网络切片-切片A 360、切片B 365和切片C 370,但是在任何给定的时间,在任何给定的实现中可以使用更多或更少的切片。这些切片可以包括图2中显示并在附图中描述的一个或多个切片类型,或者包括不同的切片类型。
切片可以通过在逻辑上或物理上隔离其底层资源来隔离。切片可以支持服务实例层380中的各种应用和/或服务的实例(统一被指示为附图标记375),例如使用应用程序编程接口(API),如附图标记385所示。每个网络切片可以被视为资源的独立逻辑集合,其可以根据需要在切片之间动态变化配置,以满足预定义的技术特征(例如,吞吐量、延迟、可靠性等)和/或应用/服务实例所需的业务特征。
切片控制器390与切片框架300一起使用,以保持对应用要求的认识,以响应地分配和管理每个切片中的虚拟化网络功能和资源。服务管理器和编排器395组合必要的资源和功能以产生网络切片实例。其主要任务包括在底层物理基础设施上创建切片实例,动态地将网络功能映射到切片实例以满足不断变化的上下文,以及保持应用和服务与框架之间的通信以管理切片生命周期。
如图所示,服务等级协议(SLA)398典型地适用于切片360、365和370中的每一个。适用的SLA可以在范围和组成上变化。在一些情况下,切片控制器390可以有利地用于在RAN切片之间执行资源分配,以满足连通性要求,同时确保符合适用的SLA保证。
SLA可以定义为服务提供商与其内部或外部最终用户或客户之间的合同,该合同定义了提供商将提供哪些服务和必须满足的性能等级,以及在商定的水平无法实现时的任何补救措施或处罚。根据国际电联,“SLA是两个或多个实体之间在协商活动后达成的正式协议,其范围是评估每个部分的服务特征、责任和优先事项”。SLA通常建立客户对提供商性能和质量的期望。目前的自动的应用程序匹配方法可以支持各种类型的客户,通常取决于适用的情况和背景。例如,客户可能包括但不限于消费者、企业、企业、组织、服务提供商、应用开发商等。5G网络运营商可以支持自己向客户提供的服务以及来自多个不同第三方提供商的服务。例如,一个第三方提供商可以在一个特定的网络切片上向客户提供服务,而另一个第三方提供商可以在另一个网络切片上提供服务。每个离散的服务提供可能有其相应的不同SLA。
SLA术语可能包括涵盖服务技术方面的指标,例如描述通信服务的级别和数量,并衡量所提供服务的性能特征。这些技术指标可能包括但不限于可用性、吞吐量、延迟、比特/数据包错误率和能量。SLA还可能包括业务、经济和法律术语,涵盖服务提供商和客户之间的协议。不同服务和切片类型的SLA可能会有所不同。例如,某些切片类型在RAN资源分配方面具有更大的弹性,可以根据资源需求轻松调整资源。其他切片类型可能更不具弹性。例如,URLLC类型可能需要严格的资源分配,以保证在相应的SLA下的可靠性和低延迟,而一旦边缘云缓冲完成,增强的MBB资源可以很容易地向下扩展。
图4示出了5G网络架构400中的说明性物理基础设施。无线电单元(RU)405的多个实例被配置为与UE 200的多样化群体交互。每个UE通常包括一个或多个本地应用程序410或客户端软件/固件组件,其被设置为与一个或多个远程应用程序服务器、服务提供商或其他资源(统称为附图标记415)接口,并因此需要与这些远程设施的网络连接。
RU由移动前传335耦合到RAN 420。RAN由移动回传340耦合到一个或多个数据中心(DC)。在这个说明性示例中,DC包括边缘DC 425、城市DC 430和中央DC 435。在一些网络文献中,边缘DC可以被称为远端边缘DC或本地DC。城市DC可以被称为近端边缘DC,中央DC可以被称为云。在一些实现中,边缘DC可以支持多址边缘计算(MEC)功能440。
应用服务器415可以位于网络架构400中的各个点以满足技术要求和业务需求。通常,在寻求最小化延迟的情况下,应用服务器将物理上位于更靠近UE 200的位置。然而,运营商的应用服务器位置标准还可以考虑诸如管理便利性、可伸缩性和安全性等因素。在一些实现中,运营商可以可选地在RAN 420或RU 405中部署应用服务器和其他资源,如图4中的虚线圆圈所示。
图5示出了RAN 420和RU 405的功能块,RU包括无线电传输点,例如,下一代节点B(gNB)505,其处理与UE的无线电通信。gNB串行耦合到射频(RF)前端510、数模(D/A)转换单元515以及OSI开放系统互连模型中描述的物理(PHY)层520的一部分功能。
在3GPP和O-RAN(开放RAN)联盟下,RAN 420的处理流水线被拆分为分布式单元(DU)525和中央单元(CU)530。DU负责实时的第1层和第2层(L1和L2)调度功能,CU负责非实时的、更高的L2和L3功能。相应地,DU包括位于MAC(媒体访问控制)层组件540、RLC(无线电链路控制)层组件545和PHY(物理)层组件520的部分之上的调度器535。MAC层组件负责缓冲、复用和解复用段,包括关于哪些段在何时传输的所有实时调度决策。它还能够做出“随后late”转发决策(即,到备选的载波频率,例如包括Wi-Fi)。PHY层组件负责编码和调制。
CU 530配置有PDCP(分组数据汇聚协议)层组件550和RRC(无线资源控制)层组件555。PDCP层组件负责压缩和解压缩IP报头、加密和完整性保护,并做出“早期”转发决策(即,是将分组沿着流水线发送到UE还是转发到另一个基站)。RRC层组件负责配置RAN处理流水线的粗粒度和策略相关方面。RRC层组件与移动核心网控制面接口,而PDCP层组件与用户面接口,从而实现5G(控制和用户面分离)的“CUPS”特性。
图5所示的分裂RAN配置使得RAN功能能够在集中和分布式位置的物理基础设施元件之间分裂。例如,如图6所示,单个CU 530可以被配置为服务于多个DU 525,每个DU又服务于多个RU 405。
图7示出,RRC层组件555可被分解为面向移动核心网的控制面转发组件705和接近实时(RT)控制器RAN智能控制器(RIC)710。RRC层组件因此仅负责接近实时的配置和控制决策,而MAC组件540上的调度器535负责实时的调度决策。
图8示出了一个说明性的RAN操作和维护(OAM)逻辑架构800,如O-RAN联盟所描述的。在图中,“O”前缀指示了该架构的功能元素的O-RAN实现。O-RAN联盟定义并维护下面讨论的A1、E2、O1、O2和前向回程(Fronthaul)接口。如图所示,非RT RIC 805可以被合并到服务管理器和编排器395中。非RT RIC通过A1接口810与接近RT RIC 710互操作。
接近实时RIC 710通过E2接口815耦合,其具有用于控制和优化的无线接入的网络功能,包括O-CU-CP(O-RAN中央单元-控制平面)820、O-CU-UP(O-RAN中央单元-用户平面)825和O-DU 830。O-CU-CP和O-CU-UP分别通过3GPP定义和维护的F1-c和F1-u接口840和845耦合到O-DU。O-CU-CP通过3GPP E1接口850耦合到O-CU-UP。O-DU和O-RU835使用开放前传接口855(也称为下层分裂(LLS)接口)耦合。
开放云860是云计算平台,包括满足O-RAN要求的物理基础设施节点的集合,以托管相关的O-RAN功能(即接近RT RIC、O-CU-CP、O-CU-UP和O-DU)、支持软件组件(例如操作系统、虚拟机监视器、容器运行时等)以及适当的管理和编排功能,以创建虚拟网络实例和映射网络功能。O-Cloud通过O2接口865耦合到服务管理器和编排器395。O1接口870被提供给近RT RIC、O-CU-CP、O-CU-UP、O-DU和O-RU中的每一个,如图8所示。
如上所述,DU、CU、接近RT RIC和非RT RIC之间功能元素的拆分使得这些元素的实例能够在支撑典型5G网络的物理基础设施中灵活部署。图9示出了说明性5G实现,其中拆分RAN功能单元和非RT RIC的实例可以分布在物理基础设施组件之间。例如,如图所示,DU525和CU 530可以位于边缘DC 425。CU 530和非RT RIC 805可以位于地铁DC 430。在某些情况下,中央DC 435也可以托管非RT RIC。
图10示出了说明性分析器1005,其可以被配置为观察切片360、365和370的行为1010(在5G网络中承载业务时)以在数据存储1015中生成网络切片简档。在该说明性示例中,切片包括不同的预定义的切片类型。分析器可以被实现为,例如,与切片控制器390(图3)、近RT RIC 710(图7)、非RT RIC 805(图8)集成或组合的组件,或者分布在5G网络中的这些组件或其他组件上。分析器实现的选择通常取决于本自动匹配应用到预定义的切片类型的特定应用的要求。
切片行为1010是使用每个切片上的合适监视功能在处理跨数据流量时观察到的,该数据流量是从在UE 200上执行的应用群1020聚合而来的。分析器1005分析观察结果以生成和存储表征各个切片性能的单个切片简档1025。在一些应用中,切片简档可以与5G网络的特定部分(例如,RAN、移动核心网、云等)相关联,或者简档可以表征5G网络的端到端性能。在该说明性示例中,简档描述具有不同预定义类型的RAN切片的特征。
当网络切片360、365和370被虚拟化时,处理应用数据的切片行为的观察可以使用位于NFV和SDN环境中合适点的虚拟监控组件来实现,以执行监控以获得所需的可见性。例如,分析器1005可以通过图8及其对应的文字中描述的E2接口815接收来自切片的近实时RAN性能测量。在某些情况下,这种监控功能也可以部分或完全使用物理基础设施来实现。
如图11中说明性示出的,网络切片简档可以根据吞吐量1105(例如,数据传输率)、可靠性1110(例如,比特/分组错误率)、延迟1115、能量效率1120、余量1125(即,切片支持附加应用/数据流量的能力)和/或可能适合于本发明的特定实现的其他度量1130中的一个或多个来定义或表征。在该说明性示例中,分析器1005被配置为在一个或多个预定义的时间间隔上使用观察到的切片行为1010来构建和更新切片简档,如附图标记1120所示。鉴于不断变化的5G网络条件和切片行为,切片简档可以动态且持续地更新,以便每个都反映任何给定时间实例下的当前切片状态。
如图12中说明性示出的,分析器1005可以被配置为观察在UE 200上执行的应用410的行为1210,以生成根据吞吐量1220、可靠性1225、延迟1230和/或其他合适的度量1235来定义的应用简档1215。分析器可以通过在网络切片1250上采用合适的监视功能来观察应用行为,该网络切片1250被提供用于应用的临时基础。
在本发明的一些应用中,应用410的数据流量需求也可以被包括为应用简档1215的一个组件。分析器1005可以生成需求样式简档1240,例如,在使用临时切片1250的同时,基于对应用的需求特性1245的观察。或者,分析器或单独的需求剖析组件可以基于对网络上过去流量需求的观察和/或使用合适的预测技术,为应用生成需求简档。参与不同使用场景的不同UE/应用类型通常可以预期具有变化的需求简档。然而,在某些情况下,在类似应用和UE的实例之间也可以观察到需求可变性。
对临时网络切片1250的访问可以响应于如下情况下的允许进入请求而提供:例如,应用程序不知道、没有知晓或以其他方式无法标识特定切片的ID(标识)。在某些情况下,临时切片将具有适用SLA中指定的服务级别,或某种最低服务级别。而在其他情况下,临时切片上的服务被提供“尽力而为”保证,或没有保证。分析器1005生成的应用程序简档可以与最接近的切片类型简档匹配,从而可以为5G网络选择并利用适当的切片类型,以最佳方式满足应用程序要求。
在图13的流程图1300中示出了整体允许接入过程的流程图,除非特别说明,否则流程图块中示出并在附图中描述的方法或步骤不限于特定的顺序或顺序。此外,根据这种实现的要求,其中的一些方法或步骤可以同时发生或执行,而不是所有的方法或步骤都必须在给定的实现中执行,并且可以可选地利用一些方法或步骤。
在块1305,分析器1005(图10)可以动态地构建并持续更新5G网络中不同预定义的网络切片类型的简档。每个预定义的切片类型可以包括多个切片实例,并且标准化和非标准化预定义的切片类型二者可以被利用。在5G网络的一些实现中,可以间或地放置和删除各种类型的切片实例,以满足不断变化的流量需求和服务需求。随着各种类型的网络切片上线,分析器可以构建初始简档,然后随着时间的推移观察到切片行为而更新简档。
在框1310,从应用(例如,图12所示的UE 200上的应用程序410)接收对5G网络的允许进入请求。该应用在某些情况下可能是网络未知的或新的,或者例如在其他情况下,允许进入请求可能与新会话相关联。无论哪种情况,应用都可能不知道合适网络切片的ID,或者不提供ID。在3GPP TS 23.501下,在非标准化切片利用可选SD的情况下,每个网络切片类型由NSSAI(网络切片选择辅助信息)或一个或多个S-NSSAI(单个NSSAI)唯一标识。
在框1315,应用程序被允许进入临时切片1250(图12)。允许机制和/或过程可以由分析器1005(图10)、切片控制器390(图3)或通常在RAN OAM 800中实例化的一些其他合适的组件来处理(图8)。在框1320,当应用在临时切片上被支持时,分析器观察应用的行为,包括需求特征。
在框1325,分析器可以使用观察到的包括应用的需求样式的应用行为来为应用生成简档。在典型的实现中,如上所述,应用简档通常根据随时间的吞吐量和可靠性来定义,尽管也可以利用其他度量。在框1330,分析器标识标识一切片类型,该切片类型的简档最接近为应用生成的简档。简档可以不同但仍被认为匹配的程度可以根据实现而变化。在框1335,应用从临时切片移动到具有所标识的切片类型的切片,使得应用流量与新切片的特性最优地匹配。
可以可选地或备选地使用框1340。在这种情况下,切片控制器可以将具有相似需求概况的应用聚合到给定切片上,而不必考虑切片信道质量。例如,只要应用需求样式和SLA需求相似,这样的应用和切片匹配策略可以提供令人满意的结果。可以理解,可以利用信道特性和需求特性的组合来将应用与5G网络中特定的预定义切片类型相匹配,以满足特定实现的需要。
图14是用于将应用与5G网络中的不同预定义的切片类型匹配的可执行的说明性方法1400的流程图。在框1405,通过测量每种类型的切片在承载从在相应的多个UE上执行的多个应用聚合的数据业务方面的性能,为每个预定义的切片类型提供简档。在框1410,从在UE上执行的应用接收访问5G网络的请求。在框1415,响应于访问请求,向5G网络上的应用提供临时访问。
在框1420,通过测量5G网络在承载应用数据方面的性能,为发出访问请求的应用提供简档。在框1425,将应用简档与每个切片类型简档进行比较,以标识最接近的匹配。在框1430,在具有切片类型简档的切片上向应用提供持续的访问,该切片类型简档具有与所标识的应用简档最接近的匹配。
图15是可以在5G网络中执行的另一个说明性方法1500的流程图。在框1505,向5G网络中的多个切片中的每个切片提供监视功能,其中每个切片是不同类型,并且每个监视功能提供相应切片在通过5G网络的承载数据方面的行为的观察。在框1510,观察到的切片行为用于为分别与多个切片相关联的每个切片类型生成唯一简档。
在框1515,从在UE上执行的应用接收访问5G网络的请求,其中该请求不标识切片类型。在框1520,响应于该请求,允许应用临时利用从多个切片中所选择的切片来通过5G网络承载应用数据。在框1525,当临时利用选择的切片来通过5G网络承载应用数据时,应用的行为被观察。
在框1530,观察到的应用行为用于生成应用简档。在框1535,标识相对于其他切片类型简档最接近地匹配应用简档的切片类型简档。
图16是可在5G网络中执行的另一说明性方法1600的流程图。在框1605,在其中每个切片具有不同切片类型的5G网络中的多个切片中的每一个上观察数据业务的吞吐量、延迟或可靠性中的一个或多个。在框1610,使用对多个切片中的每一个上的数据业务的观察来为不同切片类型中的每一个创建简档。
在框1615,观察来自应用的数据流量的吞吐量、延迟或可靠性中的一个或多个,该应用使用5G网络中的多个切片中的所选择的切片。在框1620,使用对所选择的切片上的应用数据流量的观察,为应用创建简档。在框1625,将应用数据流量从所选择的切片切换到具有相对于其他切片类型简档最接近地匹配应用简档的切片类型简档的切片。
图17是说明性UE200的框图,所述说明性UE 200可以至少部分地用于实现本发明的应用与5G网络中预定义的切片类型的自动匹配。图17中所示的UE 200的实施例仅用于说明,附图中所示并在前文中描述的UE 200可以具有相同或类似的配置。然而,需要注意的是,UE可以以多种多样的配置出现,图17并不将本公开的范围限制为UE的任何特定实现。
UE 200包括天线1710、射频(RF)收发机1715、发射(TX)处理电路系统1720、麦克风1725和接收(RX)处理电路系统1730。UE 200还包括扬声器1735、处理器1740、输入/输出(I/O)接口1745、输入设备1750、显示器1755和存储器1760。存储器包括操作系统(OS)程序1765和一个或多个应用410。
RF收发机1715从天线1710接收由5G网络400的gNB发送的传入RF信号(图4)。RF收发机对传入的RF信号进行下变频,生成中频(IF)或基带信号。将IF或基带信号发送到RX处理电路1730,RX处理电路系统1730通过对基带或IF信号进行滤波、解码和/或数字化,生成处理后的基带信号。RX处理电路将处理后的基带信号发送到扬声器1735(例如用于语音数据)或处理器1740进行进一步处理(例如用于网页浏览数据)。
TX处理电路系统1720接收来自麦克风1725的模拟或数字语音数据或来自处理器1740的其他传出基带数据(例如web数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路系统1720对传出基带数据进行编码、多路复用和/或数字化,以产生经处理的基带或IF信号。RF收发机1715接收来自TX处理电路系统的传出经处理的基带或IF信号,并将基带或IF信号上变频为经由天线发送的RF信号。
处理器1740可以包括一个或多个处理器或其他处理设备并执行存储在存储器1760中的OS程序1765以控制UE 200的整体操作。例如,处理器可以根据众所周知的原理控制RF收发机1715、RX处理电路系统1730和TX处理电路系统1720对正向信道信号的接收和反向信道信号的发送。在一些实施例中,处理器1740包括至少一个微处理器或微控制器。
处理器1740可以被配置用于执行驻留在存储器1760中的其它过程和程序,例如用于本公开的实施例中描述的系统的CSI测量和报告的操作。处理器可以根据执行过程的需要将数据移入或移出存储器。在一些实施例中,处理器可以被配置为基于OS程序1765或响应于从gNB或操作员接收到的信号来执行应用410。处理器还耦合到I/O接口1745,该I/O接口为UE 200提供了连接到诸如膝上型计算机和手持计算机的其它计算设备的能力。I/O接口因此可以起到这种附件与处理器之间的通信路径的作用。
处理器1740还耦合到输入设备1750(例如,小键盘、触摸屏、按钮等)和显示器1755。UE 200的用户通常可以采用输入设备将数据输入到UE。例如,显示器可以是液晶体显示器或其他能够呈现来自网站、应用和/或服务提供商的文本和/或图形、视频等的显示器。
存储器1760耦合到处理器1740,存储器的一部分可以包括运行内存(RAM),存储器的另一部分可以包括闪存或其他只读存储器(ROM)。
如下文更详细地描述,UE 200可以执行用于信道状态信息(CSI)报告的信令和计算。虽然图17示出了UE 200的一个说明性示例,但是可以理解,可以对附图进行各种改变。例如,可以组合各种组件,进一步细分,或者省略并且可以根据特定需要添加附加组件。作为特定示例,处理器1740可以被划分为多个处理器,例如一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个图形处理单元(GPU)。并且,虽然图17将UE 200描绘为配置为移动设备,例如智能手机,但UE可以被配置为操作为其他类型的便携式或固定式设备。
图18示出了用于计算设备(例如服务器)的说明性架构1800,该计算设备能够执行本文所述的用于将应用与5G网络中预定义的切片类型自动匹配的各种组件。图18所示的架构1800包括一个或多个处理器1802(例如,中央处理器、专用AI芯片、图形处理器等)、包括RAM(运行内存)1806和ROM(只读存储器)1808的系统存储器1804,以及在操作上和功能上耦合架构1800中的组件的系统总线1810。通常存储在ROM 1808中的基本输入/输出系统包含有助于在架构1800内的元素之间(例如在启动期间)传递信息的基本例程。架构1800还包括用于存储软件代码或其他计算机的大容量存储设备1812-用于实现应用程序、文件系统和操作系统的已执行代码。大容量存储设备1812通过连接到总线1810的大容量存储控制器(未示出)连接到处理器1802。大容量存储设备1812及其相关联的计算机可读存储介质为架构1800提供非易失性存储。虽然这里包含的计算机可读存储介质的描述是指大容量存储设备,例如硬盘或CD-ROM驱动器,但是本领域技术人员可以理解,计算机可读存储介质可以是架构1800可以访问的任何可用存储介质。
作为示例而非限制,计算机可读存储介质可以包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。例如,计算机可读介质包括但不限于RAM、ROM、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、闪存或其他固态存储器技术、CD-ROM、DVD、HD-DVD(高清DVD)、蓝光或其他光存储、盒式磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或可用于存储期望信息且可由架构1800访问的任何其他介质。
根据各种实施例,架构1800可以使用通过网络到远程计算机的逻辑连接在网络环境中操作。架构1800可以通过连接到总线1810的网络接口单元1816连接到网络。可以理解,网络接口单元1816也可以用于连接到其他类型的网络和远程计算机系统。架构1800还可以包括输入/输出控制器1818,用于接收和处理来自多个其他设备的输入,包括键盘、鼠标、触摸板、触摸屏、诸如按钮和开关或电子触控笔的控制设备(在图18中未示出)。类似地,输入/输出控制器1818可以向显示屏、用户交互界面、打印机或其他类型的输出设备(在图18中也未示出)提供输出。
可以理解,这里描述的软件组件在加载到处理器1802中并被执行时,可以将处理器1802和整体架构1800从通用计算系统转换为定制的专用计算系统,以促进这里呈现的功能。处理器1802可以由任意数量的晶体管或其他分立电路元件构建,它们可以单独地或共同地呈现任意数量的状态。更具体地说,处理器1802可以作为有限状态机运行,以响应包含在这里公开的软件模块内的可执行指令。这些计算机可执行指令可以通过指定处理器1802如何在状态之间转换来转换处理器1802,从而转换构成处理器1802的晶体管或其他离散硬件元件。
对本文所呈现的软件模块进行编码还可以改变本文所呈现的计算机可读存储介质的物理结构。在本描述的不同实现中,物理结构的具体改变可以取决于各种因素。这些因素的示例可以包括但不限于用于实现计算机可读存储介质的技术,计算机可读存储介质是否被表征为主存储或次存储等。例如,如果计算机可读存储介质被实现为基于半导体的存储器,则本文所公开的软件可以通过改变半导体存储器的物理状态而被编码在计算机可读存储介质上。例如,软件可以改变晶体管、电容器、或构成半导体存储器的其他分立电路元件。该软件还可以转换这些组件的物理状态以存储数据。
作为另一个例子,这里公开的计算机可读存储介质可以使用磁性或光学技术来实现。在这样的实现中,当软件被编码在其中时,这里呈现的软件可以变换磁性或光学介质的物理状态。这些变换可以包括改变给定磁性介质内的特定位置的磁特性。这些变换还可以包括改变给定光学介质内的特定位置的物理特征或特性,以改变这些位置的光学特性。在不脱离本说明书的范围和精神的情况下,物理介质的其他变换是可能的,前面的示例仅用于促进本讨论。
鉴于上述,可以理解,在架构1800中发生许多类型的物理转换以便存储和执行本文呈现的软件组件。还可以理解,架构1800可以包括其他类型的计算设备,包括可穿戴设备、手持计算机、嵌入式计算机系统、智能手机、PDA以及本领域技术人员已知的其他类型的计算设备。还可以预期,架构1800可以不包括图18中所示的所有组件,可以包括图18中未明确示出的其他组件,或者可以利用与图18中所示的完全不同的架构。
图19是说明性数据中心1900的高级框图,该数据中心1900提供云计算服务或分布式计算服务,该服务可用于实现应用与5G网络中预定义的切片类型的本自动匹配。数据中心1900可结合附图中所示并在附图中描述的DC中公开的特征中的一个或多个服务器1901由数据中心管理控制器1902管理。负载均衡器1903在服务器1901上分配请求和计算工作负载,以避免单个服务器可能变得不堪重负的情况。负载均衡器1903最大化数据中心1900中资源的可用容量和性能。路由器/交换机1904通过外部网络1905支持服务器1901之间以及数据中心1900与外部资源和用户(未示出)之间的数据业务,外部网络1905可以是例如局域网(LAN)或互联网。
服务器1901可以是独立的计算设备,和/或它们可以被配置为一个或多个服务器设备的机架中的单独刀片。服务器1901具有管理与其他数据库实体的通信的输入/输出(I/O)连接器1906。每个服务器1901上的一个或多个主机处理器1907运行支持多个虚拟机(VM)1909的主机操作系统(O/S)1908。每个VM 1909可以运行其自己的O/S,以便服务器上的每个VM O/S1910不同,或相同,或两者混合。VMO/S1910可以是例如相同O/S的不同版本(例如,运行不同当前和遗留版本的操作系统的不同VM)。此外,或者替代地,VMO/S1910可以由不同的制造商提供(例如,一些VM运行/>操作系统,而其他VM运行操作系统)。每个VM 1909还可以运行一个或多个应用程序(App)1911。每个服务器1901还包括存储器1912(例如,硬盘驱动器(HDD))和存储器1913(例如,RAM),其可以被主机处理器1907和VM 1909访问和使用,用于存储软件代码、数据等。在一个实施例中,VM 1909可以采用如本文所公开的数据平面API。
数据中心1900提供池化资源,客户或租户可以根据需要动态配置和扩展应用程序,而无需添加服务器或额外的网络。这允许租户获得他们需要的计算资源,而无需在每个应用程序的临时基础上采购、配置和管理基础设施。云计算数据中心1900允许租户动态地扩展或缩减资源,以满足他们业务的当前需求。此外,数据中心运营商可以向租户提供基于使用的服务,以便他们在需要使用资源时仅为他们使用的资源付费。例如,租户最初可以使用服务器19011上的一个VM 1909来运行他们的应用程序1911。当对应用程序1911的需求增加时,数据中心1900可以激活同一服务器19011上的额外虚拟机1909和/或者根据需要在新服务器1901N上。如果以后对应用程序的需求下降,可以停用这些额外的VM 1909。
数据中心1900可以提供有保证的可用性、灾难恢复和备份服务。例如,数据中心可以将服务器19011上的一个VM 1909指定为租户应用程序的主要位置,并且可以在第一VM或服务器19011发生故障时激活同一或不同服务器上的第二VM 1909作为备用或备份。数据库中心管理控制器1902自动将传入的用户请求从主要VM转移到备份VM,而不需要租户干预。尽管数据中心1900被示为单个位置,但可以理解服务器1901可以分布到全球多个位置,以提供额外的冗余和灾难恢复能力。此外,数据中心1900可以是向单个企业用户提供服务的本地专用系统,也可以是可公开访问的,为多个不相关的客户和租户提供服务的分布式系统,或者可以是两者的组合。
域名系统(DNS)服务器1914将域名和主机名解析为数据中心1900中所有角色、应用程序和服务的IP地址。DNS日志1915维护哪些域名已按角色解析的记录。应当理解,这里使用DNS作为示例,其他名称解析服务和域名目志服务可用于标识依赖关系,例如,在其他实施例中,IP或数据包嗅探、代码检测或代码跟踪。
数据中心运行状况监控1916监控数据中心1900中的物理系统、软件和环境的运行状况。当检测到数据中心1900中的服务器、刀片式服务器、处理器或应用程序出现问题或出现网络带宽或通信问题时,运行状况监控1916向数据中心管理者提供反馈。
访问控制服务1917确定是否允许用户访问在数据中心1900提供的特定连接和服务。目录和身份管理服务1918验证数据中心1900上租户的用户凭据。
图20是例如PC、客户机或服务器的说明性计算机系统2000的简化框图,利用该计算机系统2000将应用与5G网络中预定义的切片类型进行本自动匹配。计算机系统2000包括处理器2005、系统存储器2011和系统总线2014,该系统总线2014将包括系统存储器2011的各种系统组件耦合到处理器2005。系统总线2014可以是包括存储器总线或存储器控制器、外围总线或使用各种总线体系结构中的任何一种的几种类型的总线结构中的任何一种。系统存储器2011包括只读存储器(ROM)2017和运行内存(RAM)2021。基本输入/输出系统(BIOS)2025存储在ROM 2017中,其中包含有助于在计算机系统2000内的元件之间(例如在启动期间)传输信息的基本例程。计算机系统2000还可以包括用于从内部设置的硬盘(未示出)读取和写入的硬盘驱动器2028、用于从可移动磁盘2033(例如软盘)读取或写入的磁盘驱动器2030、以及用于从可移动光盘2043读取或写入诸如CD(光盘)、DVD(数字多功能盘)或其他光学介质的光盘驱动器2038。硬盘驱动器2028、磁盘驱动器2030和光盘驱动器2038分别通过硬盘驱动器接口2046、磁盘驱动器接口2049和光盘驱动器接口2052连接到系统总线2014。这些驱动器及其相关联的计算机可读存储介质为计算机系统2000提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的非易失性存储。尽管该说明性示例包括硬盘、可移动磁盘2033和可移动光盘2043,但是能够存储计算机可访问的数据的其他类型的计算机可读存储介质例如盒式磁带、闪存卡、数字视频盘、数据盒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等也可以用于本发明的将应用与5G网络中预定义的切片类型的自动匹配的一些应用中。此外,如本文所用,术语计算机可读存储介质包括介质类型的一个或多个实例(例如,一个或多个磁盘、一个或多个CD等)。为了本说明书和权利要求的目的,短语“计算机可读存储介质”及其变体旨在覆盖非暂时性实施例,并且不包括波、信号和/或其他暂时性和/或无形的通信媒介。
多个程序模块可以存储在硬盘、磁盘2033、光盘2043、ROM2017或RAM2021上,包括操作系统2055、一个或多个应用程序2057、其他程序模块2060和程序数据2063。用户可以通过诸如键盘2066的输入设备和诸如鼠标的定点设备2068向计算机系统2000输入命令和信息。其他输入设备(未示出)可以包括麦克风、操纵杆、游戏垫、卫星碟形天线、扫描仪、轨迹球、触摸板、触摸屏、触敏设备、语音命令模块或设备、用户运动或用户手势捕获设备等。这些和其他输入设备通常通过耦合到系统总线2014的串行端口接口2071连接到处理器2005,但也可以通过其他接口连接,例如并口、游戏端口、或通用串行总线(USB)。监视器2073或其他类型的显示设备也通过接口连接到系统总线2014,例如视频适配器2075。除了监视器2073之外,个人计算机通常还包括其他外围输出设备(未示出),例如扬声器和打印机。图20所示的说明性示例还包括主机适配器2078、小型计算机系统接口(SCSI)总线2083和连接到SCSI总线2083的外部存储设备2076。
计算机系统2000可在使用到一个或多个远程计算机(例如远程计算机2088)的逻辑连接的联网环境中操作。远程计算机2088可以被选择为另一个个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其他常见的网络节点,并且通常包括以上相对于计算机系统2000描述的许多或所有元件,尽管在图20中仅示出了单个代表性的远程存储器/存储2090。图20中描绘的逻辑连接包括局域网(LAN)2093和广域网(WAN)2095。这样的联网环境经常被部署,例如,在办公室、企业范围的计算机网络、内联网和因特网中。
当在LAN联网环境中使用时,计算机系统2000通过网络接口或适配器2096连接到局域网2093。当在WAN联网环境中使用时,计算机系统2000通常包括宽带调制解调器2098、网络网关或用于通过广域网2095(例如因特网)建立通信的其他装置。可以是内部或外部的宽带调制解调器2098通过串行端口接口2071连接到系统总线2014。在联网环境中,与计算机系统2000相关的程序模块或其部分可以存储在远程存储器存储设备2090中。需要注意的是,图20中所示的网络连接是说明性的,并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其它装置,这取决于本应用的具体要求,可以使用在计算机之间建立通信链路的其它装置将应用自动匹配到5G网络中预定义的切片类型。
现在以说明的方式而不是作为所有实施例的穷举列表来呈现本发明将应用程序与5G网络中预定义切片类型自动匹配的各种示例性实施例。在一个示例中,包括:通过测量每种类型的切片在承载从在相应的多个用户设备(UE)上执行的多个应用聚合的数据方面的性能,为每种预定义的切片类型提供简档;从在UE上执行的应用接收用于访问5G网络的请求;响应访问请求,向应用提供关于5G网络的临时访问;通过测量5G网络在承载应用数据方面的性能,为应用提供简档;将应用简档与切片类型简档的每个切片类型简档进行比较以标识最接近的匹配;以及向应用提供具有标识的对于应用简档而言的最接近匹配的切片类型简档的切片的持续访问。
在另一示例中,测量每种类型的切片的在承载聚合的数据方面的性能跨一个或多个预定义的时间间隔被执行。在另一示例中,测量5G网络在承载应用数据方面的性能跨一个或多个预定义的时间间隔被执行。在另一示例中,性能使用度量来测量,度量包括可用性、吞吐量、延迟、比特/分组错误率或能量中的一个或多个。在另一示例中,性能测量基于包括RAN(无线电接入网络)、移动核心网或云中的一个或多个的5G网络的一部分,或者性能测量端到端地被执行。在另一示例中,由计算机实现的方法还包括响应于改变的5G网络条件周期性地更新切片类型简档和应用简档。在另一示例中,由计算机实现的方法还包括响应于应用未能标识出预定义的切片类型而提供临时访问。在另一示例中,用于临时访问的服务在尽力而为的基础上或在无保证的基础上被提供。
进一步的示例包括存储计算机可执行指令的一个或多个基于硬件的非暂时性计算机可读存储器设备,当由设置在计算设备中的一个或多个处理器执行时,使得计算设备:为5G网络中的多个切片中的每一个切片提供监控功能,每个切片具有不同类型,每个监控功能提供对各个切片在5G网络上携带数据时的行为的观察;使用观察到的切片行为为分别与多个切片相关联的每个切片类型生成唯一的简档;从用户设备(UE)上执行的应用程序接收用以访问5G网络的请求,其中该请求未标识切片类型;响应于请求,允许应用程序临时利用多个切片中的选择的切片在5G网络上携带应用数据;当临时利用所选择的切片在5G网络上传输应用程序数据时,观察应用程序的行为;使用观察到的应用行为生成应用简档;标识一个切片类型的简档,该简档类型相对于其他切片类型与应用程序简档最接近匹配。
在另一个示例中,当执行计算机可执行指令时,进一步使计算设备将应用从暂时使用的选定切片切换到使用具有所标识简档的类型的切片以在5G网络上承载应用数据。在另一个示例中,每个切片类型与在5G网络上提供的预定义服务相关联。在另一个示例中,请求不标识切片类型,因为应用不知道切片类型。在另一个示例中,切片类型简档由某个预定时间间隔内的吞吐量、延迟或可靠性中的一个或多个定义。
进一步的例子包括计算设备,包括:至少一个处理器;以及至少一个基于硬件的非暂时性计算机可读存储设备,其上存储有计算机可执行指令,当由至少一个处理器执行时,使计算设备:观察5G(第五代)网络中多个切片中每个切片上的数据流量的吞吐量、延迟或可靠性中的一个或多个,其中每个切片具有不同的切片类型;使用多个切片中的每个切片上的数据流量的观察,为不同的切片类型中的每个切片类型创建简档;使用在5G网络中的多个切片中的选择的切片观察来自应用的数据流量的吞吐量、延迟或可靠性中的一个或多个;使用对选择的切片上的应用数据流量的观察为应用创建简档;以及将应用数据流量从选择的切片切换到具有相对于其他切片类型简档与应用简档最接近匹配的切片类型简档的切片。
在另一示例中,当由所述至少一个处理器执行时,所述计算机可执行指令进一步使得所述计算设备将所述切片类型简档存储在数据存储器中。在另一示例中,当由所述至少一个处理器执行时,所述计算机可执行指令进一步使得所述计算设备鉴于对数据传输的吞吐量和可靠性的新观察而周期性地更新所存储的切片类型简档。在另一示例中,每个切片类型由由3GPP(第三代合作伙伴项目)定义的唯一SST(切片/服务类型)值标识。在另一示例中,当由所述至少一个处理器执行时,所述计算机可执行指令进一步使得所述计算设备至少部分地确定所述应用的数据业务需求以及所创建的应用简档所基于的数据业务需求。在另一个示例中,每个切片类型与唯一的5G网络服务提供相关联。在另一个示例中,每个切片类型与多个服务等级协议(SLA)中相应的SLA相关联。
尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了该主题,但是应当理解,在所附权利要求中定义的主题不一定限于上述特定特征或动作。相反,上述特定特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。
Claims (15)
1.一种将应用与5G(第五代)网络中不同预定义的切片类型匹配的由计算机实现的方法,包括:
通过测量每种类型的切片在承载从在相应的多个用户设备(UE)上执行的多个应用聚合的数据方面的性能,为每种预定义的切片类型提供简档;
从在所述UE上执行的应用接收用于访问所述5G网络的请求;
响应所述访问请求,向所述应用提供关于所述5G网络的临时访问;
通过测量所述5G网络在承载应用数据方面的性能,为所述应用提供简档;
将所述应用简档与所述切片类型简档的每个切片类型简档进行比较以标识最接近的匹配;以及
向所述应用提供具有标识的对于所述应用简档而言的最接近匹配的切片类型简档的切片的持续访问。
2.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法,其中所述测量每种类型的切片的在承载聚合的数据方面的所述性能跨一个或多个预定义的时间间隔被执行。
3.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法,其中所述测量所述5G网络在承载应用数据方面的所述性能跨一个或多个预定义的时间间隔被执行。
4.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法,其中所述性能使用度量来测量,所述度量包括可用性、吞吐量、延迟、比特/分组错误率或能量中的一个或多个。
5.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法,其中,所述性能测量基于包括RAN(无线电接入网络)、移动核心网或云中的一个或多个的5G网络的一部分,或者所述性能测量端到端地被执行。
6.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法,还包括响应于改变的5G网络条件周期性地更新所述切片类型简档和应用简档。
7.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法,还包括响应于所述应用未能标识出预定义的切片类型而提供所述临时访问。
8.根据权利要求1所述的由计算机实现的方法,其中用于所述临时访问的服务在尽力而为的基础上或在无保证的基础上被提供。
9.一种计算设备,包括:
至少一个处理器;以及
至少一个基于硬件的计算机可读存储设备,其上存储有计算机可执行指令,当由所述至少一个处理器执行时,所述计算机可执行指令使所述计算设备:
观察5G(第五代)网络中多个切片中每个切片上的数据流量的吞吐量、延迟或可靠性中的一个或多个,其中每个切片具有不同的切片类型;
使用所述多个切片中的每个切片上的数据流量的所述观察,为所述不同的切片类型中的每个切片类型创建简档;
使用在所述5G网络中的所述多个切片中的选择的切片观察来自应用的数据流量的吞吐量、延迟或可靠性中的一个或多个;
使用对所述选择的切片上的所述应用数据流量的所述观察为所述应用创建简档;以及
将应用数据流量从所述选择的切片切换到具有相对于其他切片类型简档与所述应用简档最接近匹配的切片类型简档的切片。
10.根据权利要求9所述的计算设备,其中当由所述至少一个处理器执行时,所述计算机可执行指令还使所述计算设备将所述切片类型简档存储在数据存储中。
11.根据权利要求10所述的计算设备,其中当由所述至少一个处理器执行时,所述计算机可执行指令还使所述计算设备考虑到对数据传输的吞吐量和可靠性的新观察而周期性地更新所存储的切片类型简档。
12.根据权利要求9所述的计算设备,其中每个切片类型由3GPP(第三代合作伙伴项目)定义的唯一SST(切片/服务类型)值标识。
13.根据权利要求9所述的计算设备,其中当由所述至少一个处理器执行时,所述计算机可执行指令还使所述计算设备确定所述应用的数据业务需求,并且其中所创建的应用简档至少部分地基于所确定的数据业务需求。
14.根据权利要求9所述的计算设备,其中每个切片类型与唯一的5G网络服务提供相关联。
15.根据权利要求9所述的计算设备,其中,每个切片类型与多个服务等级协议(SLA)中相应的SLA相关联。
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