CN117440460A - 虚拟组网方法、虚拟组网装置、网络设备和存储介质 - Google Patents

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CN117440460A CN202210836897.6A CN202210836897A CN117440460A CN 117440460 A CN117440460 A CN 117440460A CN 202210836897 A CN202210836897 A CN 202210836897A CN 117440460 A CN117440460 A CN 117440460A
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Abstract

本公开提供了一种基于移动终端的虚拟组网方法、装置、网络设备和介质，涉及移动互联网技术领域。其中，基于移动终端的虚拟组网方法包括：响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元，每个终端的潜在用户面网元包括为终端的群组会话设置的初始锚点C‑PSA，以及与终端相临近的本地锚点I‑UPF/L‑PSA；基于潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑；基于路径计算拓扑确定群组中的终端之间的最优交换路径；若最优交换路径的用户面网元中包括本地锚点I‑UPF/L‑PSA，在终端的群组会话的用户面中插入本地锚点I‑UPF/L‑PSA；基于最优交换路径配置虚拟组网的转发策略。通过本公开的技术方案，有利于实现跨边缘组建5G虚拟网络时，终端之间通过本地交换进行近距离通信。

Description

虚拟组网方法、虚拟组网装置、网络设备和存储介质
技术领域
本公开涉及移动互联网技术领域，尤其涉及一种基于移动终端的虚拟组网方法、基于移动终端的虚拟组网装置、网络设备和存储介质。
背景技术
5G的虚拟网络(Virtual Network，VN)组网，使能5G终端之间能够通过组建虚拟网络)进行通信。而在3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)定义的5G VN的实现中，只有UE会话的初始锚点可作为交换锚点，而在边缘分流的场景下(即存在中心路由和本地路由)，即使在边缘DN(Data Network，数据网络)内存在边缘PSA(PDUSession Anchor，协议数据单元会话锚点)，同一边缘DN内的UE仍使用会话建立的初始中心锚点作为交换锚点，基于该处理方式，如果位于同一个边缘网络的两个UE之间需要进行群组通信则仍需要通过中心PSA进行流量疏导，导致无法提供近距离的优质通信。
如图1所示，在相关技术中，由于使用初始的中心锚点作为交换锚点，即使UE距离很近，或者处于同一边缘网络，只要其初始锚定中心锚点，就以中心锚点为群组流量交换锚点，即3GPP尚未考虑边缘分流场景下群组通信的本地交换问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种基于移动终端的虚拟组网方法、基于移动终端的虚拟组网装置、网络设备和存储介质，至少在一定程度上克服相关技术中虚拟网络的群组会话中边缘分流场景下群组通信的通信质量不佳的问题。
本公开的其它特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面，提供一种基于移动终端的虚拟组网方法，包括：响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元，每个终端的所述潜在用户面网元包括为所述终端的群组会话设置的初始锚点C-PSA，以及与所述终端相临近的本地锚点I-UPF/L-PSA，所述群组中的终端包括第一终端和/或第二终端，所述第一终端待建立用于群组通信的所述群组会话，所述第二终端已建立用于群组通信的所述群组会话；基于所述潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑；基于所述路径计算拓扑确定所述群组中的终端之间的最优交换路径；若所述最优交换路径的用户面网元中包括所述本地锚点I-UPF/L-PSA，在所述终端的群组会话的用户面中插入所述本地锚点I-UPF/L-PSA，以作为所述终端的群组会话的用户面网元；基于所述最优交换路径配置所述虚拟组网的转发策略。
在一个实施例中，所述响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元包括：响应于所述第一终端对所述群组会话的建立请求，基于所述第一终端的初始用户级会话为所述第一终端锚定第一初始锚点C-PSA，并确定与所述第一终端的临近的第一本地锚点I-UPF/L-PSA；将所述第一初始锚点C-PSA、所述第一本地锚点I-UPF/L-PSA、以及所述第二终端的第二初始锚点C-PSA与潜在的第二本地锚点I-UPF/L-PSA确定为所述群组中的终端的潜在用户面网元。
在一个实施例中，所述确定与所述第一终端的临近的第一本地锚点I-UPF/L-PSA包括：将服务区域覆盖指定跟踪区TA的边缘UPF确定为所述第一本地锚点I-UPF/L-PSA，其中，所述指定跟踪区TA为所述第一终端所在的跟踪区。
在一个实施例中，所述基于所述路径计算拓扑确定所述群组中的终端之间的最优交换路径包括：基于所述路径计算拓扑计算两个所述终端之间的多条交换路径值基于所述多条交换路径值选择两个所述终端之间的最优交换路径。
在一个实施例中，所述基于所述路径计算拓扑计算两个所述终端之间的多条交换路径值包括：基于所述路径计算拓扑确定任意两个所述终端之间的多条交换路径；确定每条所述交换路径的通信转发节点，以及相邻通信转发节点之间的通信链路，所述通信转发节点包括所述本地锚点I-UPF/L-PSA和/或所述初始锚点C-PSA；基于所述通信转发节点的数量和所述通信链路的通信距离计算每条所述交换路径的交换路径值。
在一个实施例中，所述在基于所述潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑之前，还包括：获取管辖区域内的多个管辖UPF之间的所述通信链路的通信距离，其中，所述多个管辖UPF中包括所述本地锚点I-UPF/L-PSA以及所述初始锚点C-PSA，所述通信距离基于两个所述管辖UPF之间的传输跳数、每跳距离以及传输节点的处理时延确定。
在一个实施例中，所述基于所述路径计算拓扑计算两个所述终端之间的多条交换路径值，还包括：基于所述路径计算拓扑计算具有临近关系的两个所述终端之间的所述交换路径值。
在一个实施例中，在基于所述路径计算拓扑计算具有临近关系的两个所述终端之间的所述交换路径值之前，还包括：基于任意两个所述终端所处的跟踪区TA之间的最小跨度，确定是否具有所述临近关系。
在一个实施例中，所述基于所述路径计算拓扑计算具有临近关系的两个所述终端之间的所述交换路径值包括：若具有临近关系的所述两个终端分别具有一个或多个本地锚点I-UPF/L-PSA，检测所述本地锚点I-UPF/L-PSA中是否具有共有锚点，所述共有锚点为所述两个终端共用的所述本地锚点I-UPF/L-PSA；若检测到具有所述共有锚点，则基于所述共有锚点计算所述交换路径值。
在一个实施例中，所述转发策略包括转发链路的建立规则，所述基于所述最优交换路径配置所述虚拟组网的转发策略包括：基于所述最优交换路径在插入的相邻本地锚点I-UPF/L-PSA之间建立N19隧道，和/或在插入的本地锚点I-UPF/L-PSA与所述初始锚点C-PSA之间建立N9隧道，以配置出所述转发链路。
在一个实施例中，所述转发策略还包括转发规则，所述基于所述最优交换路径配置所述虚拟组网的转发策略，还包括：生成基于所述最优交换路径进行数据转发的所述转发规则；将所述转发规则下发或更新至所述虚拟网络群组对应的用户面网元中。
根据本公开的第二方面，提供一种基于移动终端的虚拟组网装置，包括：第一确定模块，用于响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元，每个终端的所述潜在用户面网元包括为所述终端的群组会话设置的初始锚点C-PSA，以及与所述终端相临近的本地锚点I-UPF/L-PSA，所述群组中的终端包括第一终端和/或第二终端，所述第一终端待建立用于群组通信的所述群组会话，所述第二终端已建立用于群组通信的所述群组会话；构建模块，用于基于所述潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑；第二确定模块，用于基于所述路径计算拓扑确定所述群组中的终端之间的最优交换路径；插入模块，用于若所述最优交换路径的用户面网元中包括所述本地锚点I-UPF/L-PSA，在所述终端的群组会话的用户面中插入所述本地锚点I-UPF/L-PSA，以作为所述终端的群组会话的用户面网元；配置模块，用于基于所述最优交换路径配置所述虚拟组网的转发策略。
根据本公开的第三方面，提供一种网络设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的基于移动终端的虚拟组网方法。
根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于移动终端的虚拟组网方法。
本公开的实施例所提供的基于移动终端的虚拟组网方案，会话管理功能网元SMF在接收到虚拟网络群组会话的建立请求时，基于建立该群组会话的所有终端对应的初始锚点C-PSA和本地锚点I-UPF/L-PSA构建路径计算拓扑，以通过路径计算拓扑进行组网通信的交换路径的计算，在基于计算结果得到最优交互路径时，若该最优交换路径上的节点包括上述的本地锚点I-UPF/L-PSA，则可以将该本地锚点I-UPF/L-PSA加入到群组会话的用户面网元中，作为转发锚点，基于群组会话的用户面网元，则可实现临近终端之间的群组会话由边缘锚点I-UPF/L-PSA进行群组会话的疏通，以优化终端之间的通信质量，从而在跨边缘组建5G虚拟网络时，终端之间仍可以通过本地交换实现近距离通信。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出相关技术中基于移动终端的虚拟组网的拓扑示意图；
图2示出本公开实施例中一种基于移动终端的虚拟组网方法流程图；
图3示出本公开实施例中另一种基于移动终端的虚拟组网方法流程图；
图4示出本公开实施例中再一种基于移动终端的虚拟组网方法流程图；
图5示出本公开实施例中一种基于移动终端的虚拟组网的拓扑示意图；
图6示出本公开实施例中另一种基于移动终端的虚拟组网的拓扑示意图；
图7示出本公开实施例中再一种基于移动终端的虚拟组网的拓扑示意图；
图8示出本公开实施例中又一种基于移动终端的虚拟组网的拓扑示意图；
图9示出本公开实施例中又一种基于移动终端的虚拟组网的拓扑示意图；
图10示出本公开实施例中又一种基于移动终端的虚拟组网的拓扑示意图；
图11示出本公开实施例中又一种基于移动终端的虚拟组网的拓扑示意图；
图12示出本公开实施例中又一种基于移动终端的虚拟组网方法流程图；
图13示出本公开实施例中又一种基于移动终端的虚拟组网方法流程图；
图14示出本公开实施例中一种基于移动终端的虚拟组网装置示意图；
图15示出本公开实施例中一种计算机设备的结构框图；和
图16示出本公开实施例中一种程序产品的结构框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本申请提供的方案，通过会话管理功能网元SMF在接收到虚拟网络群组会话的建立请求时，基于建立该群组会话的所有终端对应的初始锚点C-PSA和本地锚点I-UPF/L-PSA构建路径计算拓扑，以通过路径计算拓扑进行组网通信的交换路径的计算，在基于计算结果得到最优交互路径时，若该最优交换路径上的节点包括上述的本地锚点I-UPF/L-PSA，则可以将该本地锚点I-UPF/L-PSA加入到群组会话的用户面网元中，作为转发锚点，基于群组会话的用户面网元，则可实现临近终端之间的群组会话由边缘锚点I-UPF/L-PSA进行群组会话的疏通，以优化终端之间的通信质量，从而在跨边缘组建5G虚拟网络时，终端之间仍可以通过本地交换实现近距离通信。
为了便于理解，下面首先对本申请涉及到的几个名词进行解释。
SMF(Session Management function，会话管理功能)，负责隧道维护、IP地址分配和管理、UP功能选择、策略实施和QoS中的控制、计费数据采集、漫游等。
PSA(PDU session anchor，PDU会话锚点)，其中，PDU指协议数据单元(ProtocolData Unit)。
UPF(User Plane Function，用户面功能)作为5GC网络用户面网元，主要支持UE业务数据的路由和转发、数据和业务识别、动作和策略执行等。UPF通过N4接口与会话管理功能(SMF，Session Management Function)进行交互，直接受SMF控制和管理，依据SMF下发的各种策略执行业务流的处理。
N19：两个UPF之间的参考点，用于在不使用N6的情况下直接路由不同PDU会话之间的流量。
N9：N9接口是UPF之间的接口，在移动场景下，UE与C-PSA之间插入I-UPF进行流量转发，两个UPF之间使用GTP-U协议进行用户面报文的传输。
下面，将结合附图及实施例对本示例实施方式中的基于移动终端的虚拟组网方法的各个步骤进行更详细的说明。
图2示出本公开实施例中一种基于移动终端的虚拟组网方法流程图。
如图2所示，根据本公开的一个实施例的基于移动终端的虚拟组网方法，包括以下步骤：
步骤S202，响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元，每个终端的潜在用户面网元包括为终端的群组会话设置的初始锚点C-PSA，以及与终端相临近的本地锚点I-UPF/L-PSA，群组中的终端包括第一终端和/或第二终端，第一终端待建立用于群组通信的群组会话，第二终端已建立用于群组通信的群组会话。
其中，5G虚拟网络群组可以理解为由一组使用专用通信的UE组成，用于5G LAN类型的服务，分组路由和转发：UPF-支持上行链路分类器(Uplink Classifier，UL-CL)和分支点的功能以支持PDU会话的分流。群组通信，与5G VN GROUP的DNN和S-NSSAI等会话参数相关联，通过对各个群组中的终端的群组会话进行关联，在群组中的终端间提供单播、广播和多播通信。
C-PSA为终端的群组PDU会话的初始中心锚点(Central PDU Session Anchor)，L-PSA为PDU会话的本地锚点，即边缘锚点(Local PDU Session Anchor)，其中，锚点理解为会话的GTP隧道的终结点，位于DN(datanetwork，数据网络)出口。一个PDU会话至少有一个锚点，C-PSA和L-PSA均为UPF的功能。
I-UPF为中间UPF(Intermediate UPF)，在边缘分流场景下，分流点即为一类I-UPF，，可将会话的数据流拆分为到C-PSA和L-PSA的两个分支。I-UPF和L-PSA通常合设。
另外，本领域的技术人员能够理解的是，根据UE位置和UPF的服务区域，对每个UE的会话,可以不存在对应的L-PSA，也可以存在一个或多个L-PSA；UE的群组流量，可以通过L-PSA交换，也可以通过C-PSA交换。
步骤S204，基于潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑。
其中，由于潜在用户面网元包括为群组会话设置的初始锚点C-PSA，以及与终端相临近的本地锚点I-UPF/L-PSA，终端包括待加入群组会话的终端和/或已加入群组会话的终端，也就是说，对于每个终端，均至少存在一个PSA锚点，因此对于终端UE之间的群组通信，可以构建多种可能的路径，进而通过多种可能的路径，构建出路径计算拓扑。
步骤S206，基于路径计算拓扑确定群组中的终端之间的最优交换路径。
其中，由于交换路径包括参与群组通信转发的UPF及其间链路，因此最优交换路径可以由经过的UPF个数及UPF之间链路的通信距离确定，通过确定最优交换路径，即可进一步实现近距离的优质通信。
步骤S208，若最优交换路径的用户面网元中包括本地锚点I-UPF/L-PSA，在终端的群组会话的用户面中插入本地锚点I-UPF/L-PSA，以作为终端的群组会话的用户面网元。
其中，若检测到最优交换路径的转发节点，即用户面网元中包括本地锚点I-UPF/L-PSA，表明本地锚点I-UPF/L-PSA的加入有利于缩短通信距离。
而如果本地锚点I-UPF/L-PSA的加入有利于缩短通信距离，此时即可在虚拟网络群组的用户面中插入该本地锚点I-UPF/L-PSA，以采用该本地锚点I-UPF/L-PSA进行数据的分发操作。
步骤S210，基于最优交换路径配置虚拟组网的转发策略。
其中，通过基于插入的本地锚点I-UPF/L-PSA配置虚拟组网的转发策略，实现经过该本地锚点I-UPF/L-PSA进行群组回哈分流和群组通信的交换转发。
在该实施例中，会话管理功能网元SMF在接收到虚拟网络群组会话的建立请求时，基于建立该群组会话的所有终端对应的初始锚点C-PSA和本地锚点I-UPF/L-PSA构建路径计算拓扑，以通过路径计算拓扑进行组网通信的交换路径的计算，在基于计算结果得到最优交互路径时，若该最优交换路径上的节点包括上述的本地锚点I-UPF/L-PSA，则可以将该本地锚点I-UPF/L-PSA加入到群组会话的用户面网元中，作为转发锚点，基于群组会话的用户面网元，则可实现临近终端之间的群组会话由边缘锚点I-UPF/L-PSA进行群组会话的疏通，以优化终端之间的通信质量，从而在跨边缘组建5G虚拟网络时，终端之间仍可以通过本地交换实现近距离通信。
如图3所示，在一个实施例中，响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元包括：
步骤S302，响应于第一终端对群组会话的建立请求，基于第一终端的初始用户级会话为第一终端锚定第一初始锚点C-PSA，并确定与第一终端的临近的第一本地锚点I-UPF/L-PSA。
步骤S304，将第一初始锚点C-PSA、第一本地锚点I-UPF/L-PSA、以及第二终端的第二初始锚点C-PSA与潜在的第二本地锚点I-UPF/L-PSA确定为群组中的终端的潜在用户面网元。
在该实施例中，当第一终端发起对初始群组会话的加入请求时，会话管理功能网元SMF在为终端建立初始用户级会话后，能够根据该终端与群组会话中其它终端之间的位置关系、对终端与其它终端之间通信的可选路由进行评估，根据路径值判断该UE与其它终端之间的通信最优路由是否存在本地链路，如存在(如两个终端处于同一边缘网络或分别处于临近的两个边缘网络)，则在终端的用户面中插入分流点和边缘锚点，设置群组会话分流策略和边缘锚点的群组通信交换转发策略，同时视需要调整其它终端的用户面及转发策略。
在一个实施例中，确定与第一终端的临近的第一本地锚点I-UPF/L-PSA包括：将服务区域覆盖指定跟踪区TA的边缘UPF确定为第一本地锚点I-UPF/L-PSA，其中，指定跟踪区TA为第一终端所在的跟踪区。
其中，现有5G网络的位置管理主要是基于跟踪区(Tracking Area，TA)设计，在TA内移动的UE不需要向核心网发起位置更新流程，UPF的服务区域可以以TA为颗粒度进行划分。
另外，本领域的技术人员能够理解的是，UPF的服务区域还可以以更小颗粒度的小区进行划分。
L-PSA为服务区域覆盖了UE所在TA的边缘UPF，L-PSA的数量可以为0个，一个或多个。
在一个实施例中，基于路径计算拓扑确定群组中的终端之间的最优交换路径包括：基于路径计算拓扑计算两个终端之间的多条交换路径值；基于多条交换路径值选择两个终端之间的最优交换路径。
在该实施例中，通过根据路径计算拓扑计算任意两个终端之间的不同路径的路由值，作为交换路径值，在多个交换路径值中选择路径值最小的作为最优路径值，对应的交换路径即为最优交换路径，并按最优交换路径设置路由规则，此时如果最优交换路径的路径节点上具有终端的本地锚点I-UPF/L-PSA，则可按需插入合适的I-UPF和L-PSA，使能根据群组通信双方的拓扑和距离特点选择边缘锚点进行业务交换，从而提高通信质量。
如图4所示，在一个实施例中，基于路径计算拓扑计算两个终端之间的多条交换路径值包括：
步骤S402，基于路径计算拓扑确定任意两个终端之间的多条交换路径。
步骤S404，确定每条交换路径的通信转发节点，以及相邻通信转发节点之间的通信链路，通信转发节点包括本地锚点I-UPF/L-PSA和/或初始锚点C-PSA。
步骤S406，基于通信转发节点的数量和通信链路的通信距离计算每条交换路径的交换路径值。
在该实施例中，由于每条交换路径的通信转发节点具体为UPF，因此交换路径值具体可以由经过的UPF个数及UPF之间链路的通信距离确定，通过交换路径值，即可确定两个终端之间的最优交换路径，以基于最优交换路径确定是否需要在群组会话的用户面网元中插入移动终端的本地锚点I-UPF/L-PSA。
在一个实施例中，在基于潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑之前，还包括：获取管辖区域内的多个管辖UPF之间的通信链路的通信距离，其中，多个管辖UPF中包括每个终端潜在的本地锚点I-UPF/L-PSA以及初始锚点C-PSA，通信距离基于两个管辖UPF之间的传输跳数、每跳距离以及传输节点的处理时延确定。
在该实施例中，SMF通过获取管辖内的不同UPF之间的通信链路的通信距离，即可基于对应UPF的数量和UPF之间通信链路的通信距离计算交换路径的路径值，以保证交换路径值的可靠性和有效性。
其中，通信距离可用承载网指标(如时延)表示，由传输跳数、每一跳距离和传输节点的处理时延决定，承载网指标可以由SMF配置或来自外部的网管或统计分析网元，本公开中不作具体限定。
在一个实施例中，基于路径计算拓扑计算两个终端之间的多条交换路径值，还包括：基于路径计算拓扑计算具有临近关系的两个终端之间的交换路径值。
其中，临近关系指两个终端处于同一边缘网络或分别处于临近的两个边缘网络。
在该实施例中，通过计算具有临近关系的终端，在计算路径交换值时，则可以只需考虑将这两个终端的本地锚点I-UPF/L-PSA加入路径计算拓扑中进行交换路径值的计算，由于不需要考虑对不具有临近关系的其它终端之间的用户级会话的影响，在保证最优路径值的获取的同时，有利于简化交换路径值的计算过程。
在一个实施例中，在基于路径计算拓扑计算具有临近关系的两个终端之间的交换路径值之前，还包括：基于任意两个终端所处的跟踪区TA之间的最小跨度，确定是否具有临近关系。
在该实施例中，跟踪区TA在经度方向的网格单元数量和/或在纬度方向的网格单元数量可以采用TAC((Tracking Area Code，跟踪区编码)中的跨度指示信息进行指示，两个终端所处的跟踪区TA之间的最小跨度，可以理解为在两个跟踪区TA之间移动经过的其他TA的最小数量，如果最小跨度小于跨度阈值，则可以视为两个终端具有临近关系，如果两个终端处于同一跟踪区内，也可以视为两个终端具有临近关系。
在一个实施例中，基于路径计算拓扑计算具有临近关系的两个终端之间的交换路径值包括：若具有临近关系的两个终端分别具有一个或多个本地锚点I-UPF/L-PSA，检测本地锚点I-UPF/L-PSA中是否具有共有锚点，共有锚点为两个终端共用的本地锚点I-UPF/L-PSA；若检测到具有共有锚点，则基于共有锚点计算交换路径值。
在该实施例中，如果两个终端均存在多个可能的L-PSA，如果存在共同的可能的L-PSA，即为共有锚点，在计算两者之间的路径值时，可以直接选用共有锚点，可以不需要再考虑不同的L-PSA引入的可能性，从而有利于简化交换路径值的计算过程。
在一个实施例中，转发策略包括转发链路的建立规则，基于最优本地交换路径配置虚拟组网的转发策略包括：基于最优交换路径在插入的相邻本地锚点I-UPF/L-PSA之间建立N19隧道，和/或在插入的本地锚点I-UPF/L-PSA与初始锚点C-PSA之间建立N9隧道，以配置出转发链路。
其中，在移动场景下，终端与C-PSA之间插入I-UPF/L-PSA进行流量转发，C-PSA和插入的I-UPF/L-PSA之间通过N9隧道，并使用GTP-U协议进行用户面报文的传输。
如图5所示，RAN和I-UPF/L-PSA之间采用N3隧道连接，同一终端(UE1或UE2)的本地锚点I-UPF/L-PSA和初始锚点C-PSA之间采用N9隧道连接，不同终端的本地锚点I-UPF/L-PSA和/或初始锚点C-PSA之间采用N19隧道连接，如图5中点划线两端的节点。
在该实施例中，通过在不同的本地锚点之间建立N19隧道，或使用具有共同的本地锚点的本地交换，实现了在临近边缘网络情况下，不经由中心锚点而在本地路由不同PDU会话之间的流量。
在一个实施例中，转发策略还包括转发规则，基于最优交换路径配置虚拟组网的转发策略，还包括：生成基于最优交换路径进行数据转发的转发规则；将转发规则下发或更新至虚拟网络群组对应的用户面网元中。
在该实施例中，UE之间进行群组通信，如双方处于临近的边缘区域，通过基于最优交换路径生成对应的转发规则，则可基于该转发规则实现流量的本地交换，在第一终端根据转发规则向第二终端发送数据时，首先将数据发往第一终端的第一本地锚点I-UPF/L-PSA，然后第一本地锚点I-UPF/L-PSA根据第二终端的地址，根据转发规则经N19隧道将数据转发值第二本地锚点I-UPF/L-PSA，第二本地锚点I-UPF/L-PSA根据第二终端的地址，找到第二终端绑定的用户会话，通过该会话将数据发送给第二终端，从而实现第一终端和第二终端之间的本地通信。
如图6所示，作为确定最优交换路径的一种具体实现方式，假设I-UPF和L-PSA合设，第一终端UEx与第二终端UEy之间的群组通信计算并交换路径有四条，对应的交换路径值包括：
第一交换路径值＝A+B+C；
第二交换路径值＝D；
第三交换路径值＝A+E；
第四交换路径值＝F+C。
基于上述计算交换路径值的计算结果，将第二交换路径值确定为最优交换路径并生成转发策略。
图7至图9示出了确定最优交换路径的另一种具体实现方式。
如图7所示，假设初始群组会话中包括第一终端UE1、第二终端UE2和第三终端UE3，它们之间的群组通信通过各自的中心锚点，即初始锚点C-PSA之间实施交换。
如图8所示，SMF接收到了第四终端UE4发送的对初始群组通信的加入请求时，则需要生成新的群组会话，此时SMF构建用于路径值计算的路径计算拓扑，4个终端的初始锚点C-PSA和可能的本地锚点I-UPF/L-PSA都会成为路径计算拓扑中的节点，它们之间的通信距离被用来计算路径值，基于计算结果，SMF从两两终端之间的多条交换路径值选择出最优交换路径并下发转发策略。
最终得到的实际交换拓扑如图9所示，基于实际的交换拓扑得到简化并明确的转发路由指示。
作为确定最优交换路径的再一种具体实现方式，还可以通过限定范围来简化路径计算拓扑的构建和交换路径值的计算。
如图10所示，假设新加入群组会话的第四终端UE4只和第一终端UE1有临近关系，具体根据UE所在的TA之间的关系确定，和第二终端UE2以及第三终端UE3之间没有临近关系，在计算UE4和其它终端之间的转发路径值时，只需要将第一终端UE1可能的本地锚点I-UPF/L-PSA加入拓扑构建和路径计算中，不需要考虑对UE2和UE3用户级会话的影响。
作为确定最优交换路径的再一种具体实现方式，如图11所示，假设第一终端UE1和第四终端UE4均存在多个可能的本地锚点I-UPF/L-PSA，如果存在共同的可能的本地锚点I-UPF/L-PS，则将该本地锚点记为共有锚点，并且在计算两者之间的路径值时，可以直接选用共有锚点，不再考虑不同的L-PSA引入的可能性，从而能够简化拓扑的构建和路径的计算。
如图12所示，根据本公开的另一个实施例的基于移动终端的虚拟组网方法，具体包括：
步骤S1202，UE1及其他的群组用户均已建立群组会话，通过各自的C-PSA之间的交换路径转发群组消息。
具体地，作为预置条件，UE1及其它的群组用户均已建立群组会话，通过各自的C-PSA之间的交换路径转发群组消息。
步骤S1204，SMF建立新的群组会话。
具体地，UE2向网络发起建立群组会话请求。
步骤S1206，SMF选择UE2的PSA和其它在线UE的C-PSA及潜在L-PSA，构建路径计算拓扑，并计算UE2与其它在线UE之间交换路径值，比对交换路径值判断L-PSA1和L-PSA2为最优交换路径中的交换节点。
具体地，SMF选择UE2的C-PSA、L-PSA和各在线UE的C-PSA及可能的L-PSA，构建交换计算拓扑，计算UE2与各在线群组成员之间交换路径，比对交换路径判断L-PSA1、L-PSA2为最优路径中的交换节点。
步骤S1208，在UE1的群组会话用户面中插入I-UPF1/L-PSA1。
具体地，SMF在UE1的群组会话用户面中插入I-UPF1/L-PSA1。
步骤S1210，在UE2的群组会话用户面中插入I-UPF2/L-PSA2。
具体地，SMF在UE2的群组会话用户面中插入I-UPF2/L-PSA2。
SMF建立L-PSA1与L-PSA2之间的N19隧道、L-PSA2/C-PSA2与其它PSA之间的N19隧道并更新所有涉及的PSA上的群组通信转发规则,至此UE2到UE1及其它组成员的群组通信通道已经建立起来。
步骤S1212，UE2向I-UPF/L-PSA2发送向UE1发送的数据。
具体地，UE2有数据欲发给UE1，先将数据发往L-PSA2。
步骤S1214，对端为UE1，判断需通过边缘交换的N19转发。
具体地，L-PSA2根据UE1地址，根据转发规则向边缘交换的N19隧道转发数据。
步骤S1216，向I-UPF/L-PSA1转发数据。
具体地，L-PSA2通过N19隧道将数据转发给L-PSA1
步骤S1218，向UE1发送数据。
具体地，L-PSA1根据UE1地址，找到绑定的UE1用户会话，通过该会话将数据发给UE1，从而实现UE2与UE1之间的本地通信。
如图13所示，根据本公开的再一个实施例的基于移动终端的虚拟组网方法，包括以下步骤：
步骤S1302，SMF获取管辖内的UPF之间的通信距离。
步骤S1304，UE建立群组会话，锚定初始C-PSA。
步骤S1306，SMF选择UE临近的I-UPF/L-PSA并计算UE与其它在线组成员的交换路径值。
步骤S1308，SMF决策可能作为交换点的L-PSA和/或C-PSA，如选择了L-PSA，SMF执行会话I-UPF/L-PSA插入。
步骤S1310，SMF生成群组通信转发策略，在选择的L-PSA和/或C-PSA之间建立N19群组级会话，并对对应的UPF下发转发规则。
步骤S1312，临近UE之间进行群组通信，按本地路径转发流量。
需要注意的是，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
下面参照图14来描述根据本发明的实施方式的基于移动终端的虚拟组网装置1400。图14所示的基于移动终端的虚拟组网装置1400仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
基于移动终端的虚拟组网装置1400以硬件模块的形式表现。基于移动终端的虚拟组网装置1400的组件可以包括但不限于：第一确定模块1402，用于响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元，每个终端的潜在用户面网元包括为终端的群组会话设置的初始锚点C-PSA，以及与终端相临近的本地锚点I-UPF/L-PSA，群组中的终端包括第一终端和/或第二终端，第一终端待建立用于群组通信的群组会话，第二终端已建立用于群组通信的群组会话；构建模块1404，用于基于潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑；第二确定模块1406，用于基于路径计算拓扑确定群组中的终端之间的最优交换路径；插入模块1408，用于若最优交换路径的用户面网元中包括本地锚点I-UPF/L-PSA，在终端的群组会话的用户面中插入本地锚点I-UPF/L-PSA，以作为终端的群组会话的用户面网元；配置模块1410，用于基于最优交换路径配置虚拟组网的转发策略。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图15来描述根据本发明的这种实施方式的网络设备1500。图15显示的网络设备1500仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图15所示，网络设备1500以通用计算设备的形式表现。网络设备1500的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1510、上述至少一个存储单元1520、连接不同系统组件(包括存储单元1520和处理单元1510)的总线1530。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元1510执行，使得所述处理单元1510执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元1510可以执行如图2中所示的步骤S202至步骤S210所描述的方案。
存储单元1520可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)15201和/或高速缓存存储单元15202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)15203。
存储单元1520还可以包括具有一组(至少一个)程序模块15205的程序/实用工具15204，这样的程序模块15205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线1530可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
网络设备1500也可以与一个或多个外部设备1570(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该网络设备1500交互的设备通信，和/或与使得该网络设备1500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1550进行。并且，网络设备1500还可以通过网络适配器1560与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器1560通过总线1530与网络设备1500的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合网络设备1500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者电子设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
参考图16所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品1600，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者电子设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (14)

1.一种基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，应用于会话管理功能网元SMF，包括：
响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元，每个终端的所述潜在用户面网元包括为所述终端的群组会话设置的初始锚点C-PSA，以及与所述终端相临近的本地锚点I-UPF/L-PSA，所述群组中的终端包括第一终端和/或第二终端，所述第一终端待建立用于群组通信的所述群组会话，所述第二终端已建立用于群组通信的所述群组会话；
基于所述潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑；
基于所述路径计算拓扑确定所述群组中的终端之间的最优交换路径；
若所述最优交换路径的用户面网元中包括所述本地锚点I-UPF/L-PSA，在所述终端的群组会话的用户面中插入所述本地锚点I-UPF/L-PSA，以作为所述终端的群组会话的用户面网元；
基于所述最优交换路径配置所述虚拟组网的转发策略。
2.根据权利要求1所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，所述响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元包括：
响应于所述第一终端对所述群组会话的建立请求，基于所述第一终端的初始用户级会话为所述第一终端锚定第一初始锚点C-PSA，并确定与所述第一终端的临近的第一本地锚点I-UPF/L-PSA；
将所述第一初始锚点C-PSA、所述第一本地锚点I-UPF/L-PSA、以及所述第二终端的第二初始锚点C-PSA与潜在的第二本地锚点I-UPF/L-PSA确定为所述群组中的终端的潜在用户面网元。
3.根据权利要求2所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，所述确定与所述第一终端的临近的第一本地锚点I-UPF/L-PSA包括：
将服务区域覆盖指定跟踪区TA的边缘UPF确定为所述第一本地锚点I-UPF/L-PSA，
其中，所述指定跟踪区TA为所述第一终端所在的跟踪区。
4.根据权利要求1所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，所述基于所述路径计算拓扑确定所述群组中的终端之间的最优交换路径包括：
基于所述路径计算拓扑计算两个所述终端之间的多条交换路径值；
基于所述多条交换路径值选择两个所述终端之间的最优交换路径。
5.根据权利要求4所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，所述基于所述路径计算拓扑计算两个所述终端之间的多条交换路径值包括：
基于所述路径计算拓扑确定任意两个所述终端之间的多条交换路径；
确定每条所述交换路径的通信转发节点，以及相邻通信转发节点之间的通信链路，所述通信转发节点包括所述本地锚点I-UPF/L-PSA和/或所述初始锚点C-PSA；
基于所述通信转发节点的数量和所述通信链路的通信距离计算每条所述交换路径的交换路径值。
6.根据权利要求5所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，所述在基于所述潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑之前，还包括：
获取管辖区域内的多个管辖UPF之间的所述通信链路的通信距离，
其中，所述多个管辖UPF中包括所述本地锚点I-UPF/L-PSA以及所述初始锚点C-PSA，所述通信距离基于两个所述管辖UPF之间的传输跳数、每跳距离以及传输节点的处理时延确定。
7.根据权利要求4所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，所述基于所述路径计算拓扑计算两个所述终端之间的多条交换路径值，还包括：
基于所述路径计算拓扑计算具有临近关系的两个所述终端之间的所述交换路径值。
8.根据权利要求7所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，在基于所述路径计算拓扑计算具有临近关系的两个所述终端之间的所述交换路径值之前，还包括：
基于任意两个所述终端所处的跟踪区TA之间的最小跨度，确定是否具有所述临近关系。
9.根据权利要求7所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，所述基于所述路径计算拓扑计算具有临近关系的两个所述终端之间的所述交换路径值包括：
若具有临近关系的所述两个终端分别具有一个或多个本地锚点I-UPF/L-PSA，检测所述本地锚点I-UPF/L-PSA中是否具有共有锚点，所述共有锚点为所述两个终端共用的所述本地锚点I-UPF/L-PSA；
若检测到具有所述共有锚点，则基于所述共有锚点计算所述交换路径值。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，所述转发策略包括转发链路的建立规则，所述基于所述最优交换路径配置所述虚拟组网的转发策略包括：
基于所述最优交换路径在插入的相邻本地锚点I-UPF/L-PSA之间建立N19隧道，和/或在插入的本地锚点I-UPF/L-PSA与所述初始锚点C-PSA之间建立N9隧道，以配置出所述转发链路。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的基于移动终端的虚拟组网方法，其特征在于，所述转发策略还包括转发规则，所述基于所述最优交换路径配置所述虚拟组网的转发策略，还包括：
生成基于所述最优交换路径进行数据转发的所述转发规则；
将所述转发规则下发或更新至所述虚拟网络群组对应的用户面网元中。
12.一种基于移动终端的虚拟组网装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于响应于群组会话的建立请求，确定群组中的终端的潜在用户面网元，每个终端的所述潜在用户面网元包括为所述终端的群组会话设置的初始锚点C-PSA，以及与所述终端相临近的本地锚点I-UPF/L-PSA，所述群组中的终端包括第一终端和/或第二终端，所述第一终端待建立用于群组通信的所述群组会话，所述第二终端已建立用于群组通信的所述群组会话；
构建模块，用于基于所述潜在用户面网元构建用于组网计算的路径计算拓扑；
第二确定模块，用于基于所述路径计算拓扑确定所述群组中的终端之间的最优交换路径；
插入模块，用于若所述最优交换路径的用户面网元中包括所述本地锚点I-UPF/L-PSA，在所述终端的群组会话的用户面中插入所述本地锚点I-UPF/L-PSA，以作为所述终端的群组会话的用户面网元；
配置模块，用于基于所述最优交换路径配置所述虚拟组网的转发策略。
13.一种网络设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1～11中任意一项所述基于移动终端的虚拟组网方法。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～11中任意一项所述的基于移动终端的虚拟组网方法。
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