CN117545040A - 经由蜂窝网络的核心网络将数据从应用客户端路由到应用服务器的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备UE处的应用客户端路由到应用服务器的方法。网络运营商平台从UE接收对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的初始请求。网络运营商平台然后生成用于配置应用客户端以建立通信会话的配置信息。网络运营商平台进一步生成用于配置核心网络以建立通信会话的配置信息。接下来,根据应用客户端配置信息配置应用客户端,并且根据核心网络配置信息来配置核心网络,从而使得核心网络将所生成的URSP发送给UE以存储在UE处的URSP储存库中。
Description
技术领域
一种用于将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备UE处的应用客户端路由到应用服务器的方法。该方法利用了5G(宽带蜂窝网络的第五代技术标准)中的增强路由选项。该方法允许网络运营商标识作为通信会话的一部分经由网络切片在核心网络处接收的数据业务的起源(包括特定应用和UE)和类型。
背景技术
在用户设备处运行的不同应用和服务可以受益于不同的网络特性(例如,诸如带宽和/或等待时间之类的服务级要求),以提供更好的客户体验或者使应用正常工作。例如,视频流式传输服务可能受益于高带宽,但对等待时间不太敏感,而在线游戏应用可能优先考虑较低的等待时间。在3G或4G(分别为宽带蜂窝网络的第三代和第四代技术标准)下,不同的应用通常利用相同的数据承载以便提供服务,所述数据承载提供一组通用的网络特性。然而,在5G(宽带蜂窝网络的第五代技术标准)中提供了优化数据路由的选项。
5G提供了允许网络切片的网络架构。网络切片描述了在用户设备和核心网络之间,或者在应用服务器所驻留的数据网络之外,提供不同的信道(或者“切片”)。网络切片的使用提供了一种在同一物理网络基础设施上多路复用虚拟和独立信道的机制。每个网络切片提供端到端信道,该端到端信道可能与其他切片隔离,或者可能不隔离。每个网络切片可以具有不同的网络特性,所述网络特性可以被定制以满足特定应用的要求。因此,原则上,可以由网络分配特定的网络切片,以提供最适合于由特定应用或针对特定服务生成的数据业务的类型的网络特性。
根据网络切片上要承载的数据业务的类型来分配网络切片。例如,应用A可以生成具有低等待时间的偏好的第一专门服务类别中的数据业务。应用B可以生成具有高带宽的偏好的第二专门服务类别中的数据业务。在5G下,应用A可以通过第一网络切片被路由(针对来自要求可变带宽速率但低或超低等待时间的应用的业务进行优化),而应用B可以通过第二网络切片被路由(针对具有高带宽要求的应用进行优化)。根据第三代合作伙伴计划(3GPP)标准,通过咨询存储的UE路由选择策略(URSP),在UE处分配从UE经由网络切片的路由。每个URSP将特定类型(或特定专门服务类别)的数据关联到特定网络切片和数据网络名称(DNN)。
尽管适当选择用于路由数据业务的网络切片可以通过为给定应用定制网络特性来改善用户体验,但是通过在核心网络边缘到应用服务器所驻留的数据网络的网络运营商定制路由,进一步的改善是可能的。然而,这样的网络运营商定制路由仅在对数据业务的内容及其来源有一些了解的情况下是有益的。许多应用可能生成相同类型和相同专门服务类别的数据业务(并且因此经由相同的网络切片进行路由)。因此,网络运营商需要关于数据业务的更多信息,以便更精确地区分数据的处理或路由。
尽管在5G标准内指定了向核心网络提供关于数据业务的起源和内容的信息,但是在实践中,由于用户设备(或UE)处的操作系统所施加的隐私规定,该信息从核心网络来说趋向于是模糊的。特别地,在UE处运行的应用可以向UE的操作系统标识其自身,但是操作系统通常不向蜂窝网络传递网络业务的特定类型的标识,或者标识数据源自的特定应用。在核心网络处丢失该信息防止网络运营商为通过蜂窝网络的与特定应用相关联的数据提供最优路径。此外,由于用户设备处的操作系统无法知道当前的网络状况,因此UE处的操作系统自身无法指令通过蜂窝网络的数据的特定处理。因此,5G提供的一些益处可能会丢失。
克服这个问题的一个选项是网络检查来自特定用户的数据分组,以标识网络业务的特定类型及其起源。然而,这仅在数据业务本身未加密的情况下可行。此外,这样的检查可以增加通过蜂窝网络的数据传输的等待时间。
因此,需要一种用于将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备(UE)处的应用客户端路由到应用服务器的方法,该方法克服了这些缺点,以便为经由应用客户端提供的应用的用户提供最佳可能体验。
发明内容
在此背景下,提供了根据权利要求1至11的一种用于将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备(UE)处的应用客户端路由到应用服务器的方法。还描述了根据权利要求12的计算机程序、根据权利要求13的UE、根据权利要求14的网络实体(或网络实体的系统)以及根据权利要求15的网络运营商平台。
最一般地,描述了一种用于将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备(UE)处的应用客户端路由到应用服务器的方法。该网络利用5G能力,包括网络切片。该方法包括使用网络运营商平台来配置应用客户端和核心网络。应用客户端被配置成将对应用客户端和应用服务器之间的通信会话的请求寻址到令牌数据网络名称(DNN),以便向核心网络的运营商标识应用客户端和UE。核心网络被配置成将寻址到令牌DNN的数据路由到指定的DNN(通过核心网络在接收到寻址到所述令牌DNN的对于建立通信会话的请求时改变指定DNN的令牌DNN来实现)。通过向网络运营商提供关于从UE接收的数据业务的来源和类型的信息(通过使用令牌DNN发信号通知,其可以特定于给定的应用会话),网络运营商可以在数据业务通过蜂窝网络时实现数据业务的特定的、定制的处理和处置。
在第一方面,存在一种用于将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备(UE)处的应用客户端路由到应用服务器的方法,该方法包括:
在网络运营商平台处从UE接收对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的初始请求,该通信会话要经由网络切片来路由,该网络切片用于路由属于从应用客户端发送到应用服务器的数据业务的类别的数据;
由网络运营商平台生成用于配置应用客户端以建立通信会话的配置信息,应用客户端配置信息包括:
使应用客户端将对于与应用服务器建立通信会话的后续请求寻址到令牌数据网络名称DNN的指令;
由网络运营商平台生成用于配置核心网络以建立通信会话的配置信息,核心网络配置信息包括:
使核心网络在接收到寻址到所述令牌DNN的对于建立通信会话的请求时改变指定DNN的令牌DNN的指令;
使核心网络生成要发送给UE的UE路由选择策略URSP的指令,所生成的URSP规则将从应用客户端发送到应用服务器的数据业务的类别与令牌DNN和网络切片相关联;
根据应用客户端配置信息配置应用客户端;
根据核心网络配置信息来配置核心网络,从而使得核心网络将所生成的URSP发送给UE以存储在UE处的URSP储存库中;
其中,在配置应用客户端和核心网络之后,经由网络切片从应用客户端发送对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的后续请求,其指示数据业务的类别,并且寻址到令牌DNN,核心网络标识关于通信会话中的数据以及通过接收令牌DNN来从其中路由该数据的应用客户端的信息,以便促进网络运营商对通信会话的特定处理或处置。
换句话说,在与应用服务器建立通信会话之前,首先与网络运营商平台建立通信会话。网络运营商平台生成用于重新配置应用客户端和核心网络的配置信息,以便在特定应用客户端和应用服务器之间的后续通信会话中进行数据路由。由网络运营商平台生成的一项配置信息是令牌DNN,其是在考虑应用客户端和UE的身份而生成的。在配置期间,令牌DNN被从网络运营商平台发送到应用客户端,以在与应用服务器建立通信会话的后续请求中使用。令牌DNN也被发送到核心网络,以准许核心网络识别在后续数据会话中传输的数据的来源。由网络平台进一步配置核心网络,使得一旦接收到建立后续通信会话的请求,核心网络就用应用服务器所驻留的数据网络的指定或预确定“真实”DNN来替换令牌DNN。
接收到具有特定数据类型并且寻址到核心网络处的令牌DNN的请求,向网络运营商发信号通知关于应用客户端和UE的信息,以及要通过通信会话路由的数据的类型。通过获得在后续通信会话中发送的数据的来源和性质的知识,网络运营商可以定制通过蜂窝网络的数据的处理。特别地,对于给定的应用,可以优化处理。这继而改善了利用该特定应用的最终用户的总体体验。
优选地,蜂窝网络具有5G(宽带蜂窝网络的第五代技术标准)能力。应用客户端将被理解为UE(是诸如移动设备或计算机之类的用户设备)处的软件元件。应用客户端传输、处理和接收来自应用服务器的数据,以便向UE的最终用户提供应用的功能。
网络运营商平台是蜂窝网络的实体,其提供暴露核心网络能力的功能,该核心网络能力可以由网络运营商本身或第三方使用。网络运营商平台是允许网络运营商以及第三方开发者和工程师对网络和数据路由的方面进行监视、适配和编程的实体。
通信会话可以描述通过蜂窝网络在两个实体之间(这里是在应用客户端和应用服务器之间)进行数据路由的任何连接。在5G中,通信会话可以是PDU会话,其经由核心网络的用户平面功能(UPF)提供UE处的元件或应用与特定数据网络(诸如互联网或专用网络)之间的端到端连接。要接入的数据网络由数据网络名称(DNN)标识或寻址。在5G中,给定的PDU会话发生在单个网络切片上,并连接到DNN。通信会话请求由UE发送,并被寻址到给定的DNN,根据UE路由选择策略(URSP)经由特定的网络切片被定向。URSP是存储在UE处的储存库中的路由规则。URSP可以在UE中预先配置,可以从核心网络发送或更新(例如,尽管不排他地,当UE注册或连接到运营商的网络时)。
该方法可以进一步包括以下步骤:
在核心网络处,根据所生成的URSP,接收经由网络切片来自应用客户端并寻址到令牌DNN的对于建立通信会话的后续请求;
在核心网络处改变指定DNN的令牌DNN;
经由指定的DNN和网络切片在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话,并且具有网络分配的属性。
特别地,在UE处,对于建立通信会话的请求利用所生成的URSP和令牌DNN以及应用数据类型一起。继而并且根据网络运营商平台的先前配置,核心网络然后将令牌DNN交换为真实的、指定的DNN。因此,网络切片从UE延伸到核心网络的边缘(其可以是多接入边缘计算(MEC)服务器或者到应用服务器的对等连接),并且数据业务在通过网络的路由期间可能经历特定的处理或处置。
用于配置核心网络的配置信息可以进一步包括以下中的一个或多个:
用于核心网络将对于建立通信会话的后续请求与使用网络切片的UE订阅相关联的指令;
向网络运营商平台警告UE的地理位置的改变的指令;
向网络运营商平台警告应用是否被启动或停止的指令;
向网络运营商平台警告可能影响与应用客户端相关的服务质量的网络状况的指令;和
与核心网络处的域名系统DNS服务器相关的信息,以用于在通信会话建立期间解析应用服务器的IP地址。
换句话说,附加配置信息可以用于允许对用户进行更精确的计费,在UE移动时或者在考虑应用服务器状况和/或网络状况时,或者在启动或停止与应用客户端相关的应用时,改变通信会话中的数据业务的路由。配置信息可以进一步用于改变通过核心网络的路由的进一步特性,以更一般地改善服务质量度量或体验质量。
用于配置应用客户端的配置信息可以进一步包括:
使用通过超文本传输协议安全HTTPS的DNS来寻址DNS服务器的指令;和/或
与核心网络处的域名系统DNS服务器相关的信息,以用于在通信会话建立期间解析应用服务器的互联网协议IP地址。
通过HTTPS的DNS可以用于为通信会话提供更大的隐私性。与DNS服务器相关的信息可以包括核心网络处的DNS服务器的标识。
鉴于从UE的标识符和与请求接入网络切片的应用客户端相关联的标识符导出的通用标识符,核心网络配置信息和/或应用客户端配置信息可以通过网络运营商平台与核心网络处的网络储存库和配置节点的交互来生成。这样,配置信息(包括令牌DNN)被订制给应用客户端和UE处的应用,并且可以是时间受限的或应用特定的。
在接收对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的初始请求的步骤之后,该方法可以进一步包括:
由网络运营商平台从应用客户端获得来自应用客户端的最终用户的授权,以共享信息,从而向核心网络标识源自应用客户端的数据的起源;
由网络运营商平台从核心网络获得对应用客户端使用网络切片的授权。
从最终用户获得授权,以便减轻从应用客户端向核心网络传递关于数据业务的起源和类型的信息所带来的隐私问题。特别地,要求最终用户自愿选择要以特定方式处理的用户设备处的应用业务。
从应用客户端的最终用户获得授权以共享信息,从而向核心网络标识源自应用客户端的数据的起源可以进一步包括从应用客户端接收与请求接入网络切片的应用客户端相关联的应用标识符作为授权;和
获得对应用客户端使用网络切片的授权可以进一步包括接收与UE使用网络切片的订阅相对应的UE标识符作为授权;
其中,鉴于UE的标识符和与请求接入网络切片的应用客户端相关联的标识符,通过网络运营商平台与核心网络处的网络储存库和配置节点的交互来生成核心网络配置信息和/或应用客户端配置信息可以进一步包括:
从所述UE标识符和所述应用标识符构建通用标识符;
其中用于配置应用客户端和用于配置核心网络的配置信息是通过网络运营商平台使用通用标识符与核心网络处的网络储存库和配置节点的交互来生成的。
换句话说,用与应用客户端相关联的应用的知识和UE的知识来生成配置信息。这允许定制配置信息,使得应用客户端和应用服务器之间的数据业务的路由提供最优的用户体验。配置信息(以及因此数据路由)可以进一步被定制,以确保满足监管要求(诸如在欧盟内保留数据,以便符合GDPR法规)。
一旦已经构造了通用标识符,由网络运营商平台生成的核心网络配置信息可以进一步包括使核心网络存储通用标识符连同与网络切片和指定DNN相关联的订户数据的指令。换句话说,核心网络将通用标识符与订户、允许订户使用的网络切片以及与令牌DNN和指定DNN二者相关联。这允许网络运营商(经由核心网络)了解后续通信会话中数据业务的来源和性质。
对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的初始请求可以经由网络切片在应用客户端和网络运营商平台之间被路由,并且被寻址到网络运营商平台DNN。在特定示例中,对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的初始请求可以根据存储在UE中的URSP储存库中的初始URSP从UE路由,该初始URSP将从特定UE中的应用客户端发送的数据业务的类别与网络运营商平台DNN和网络切片相关联。例如,应用客户端生成特定数据类型的数据,根据初始URSP,该数据经由与所述特定数据类型相关联的网络切片被路由到网络运营商平台(用网络运营商平台DNN寻址)。
初始URSP可以在UE向核心网络初始注册时在UE处的URSP储存库中更新或添加到UE处的URSP储存库,或者可以在UE向核心网络初始注册之前由网络运营商在UE处的URSP储存库中预先配置。所生成的URSP和初始URSP可以具有相对规则优先级值,该规则优先级值强制在初始URSP之前评估所生成的URSP。
在第二方面,描述了一种计算机程序,包括当由蜂窝网络的UE、网络运营商平台或核心网络的实体或实体系统的处理器操作时,用于将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备UE处的应用客户端路由到应用服务器的指令,该指令使得处理器实行上面描述的方法。
在第三方面,存在一种用户设备UE,其在蜂窝网络中并且包括被配置为根据上面描述的方法操作的应用客户端。
在第四方面,存在一种蜂窝网络的核心网络的实体或实体系统,其被配置为根据上面描述的方法操作。
在第五方面,存在一种网络运营商平台,其被配置为根据上面描述的方法操作。
在第五方面,存在一种蜂窝网络,其包括UE、网络运营商平台和核心网络实体,其每个被配置为根据上面描述的方法操作。
附图说明
本公开可以以多种方式付诸实践,并且现在将仅通过示例的方式并参考随附附图来描述优选实施例,其中:
图1示出了流程图,该流程图示出了用于将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备(UE)处的应用客户端路由到应用服务器的方法的示例中的步骤;
图2示出了在配置阶段期间要被配置的系统的元件;和
图3示出了经由蜂窝网络的核心网络在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话期间同一系统的元件。
在附图中,相同的部件用相同的附图标记标示。附图不是按比例绘制的。
具体实施方式
用户可以订阅由网络运营商提供的专门服务。例如,用户可以订阅网络包,以允许针对流式传输应用或游戏应用的改善的用户体验。
提供了一种将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备(UE)处的应用客户端路由到应用服务器的方法。该方法旨在提供最佳可能的用户体验,特别是利用5G中可用的更具适应性的网络路由。该方法允许核心网络标识通过其路由的数据的来源和性质,而不依赖于UE的操作系统来提供关于数据分组的内容或起源的特定信息。
在所描述的方法中,从UE到核心网络的边缘的数据的路由通过分配给应用所需的专门服务类别的网络切片而发生。每个网络切片都提供有针对所述服务类别优化的网络特性。然而,按专门的服务类别区分数据业务并不尤其精确,因为许多不同的应用可能生成适合同一服务类别的数据。因此,本公开的方法允许核心网络接收关于通过蜂窝网络路由的数据业务的起源和性质的附加信息(UE和数据源自的应用的信息二者)。这准许具有网络状况可见性的网络运营商以专门或订制的方式(尤其是通过核心网络)路由数据,以便为特定应用的操作提供改善的条件,并因此提供更好的用户体验。
该方法利用网络运营商平台,以便配置蜂窝网络中以及UE处涉及通信会话建立的实体。特别地,在初始配置阶段,网络运营商平台鉴于UE的标识符和与应用客户端相关联的标识符来重新配置应用客户端和核心网络。更具体地,当与应用服务器建立通信会话时,网络平台生成要在应用客户端的请求中寻址的令牌数据网络名称(DNN)。当被核心网络接收到时,令牌DNN被视为发起应用和UE的标识符。核心网络将令牌DNN交换为真实的DNN,同时数据业务的起源的知识可以被网络运营商用于分配对通过蜂窝网络的数据的更准确或订制的路由。
在某些示例中,通信会话中的数据业务的来源或性质的知识允许数据被定向到可能已经借助于网络运营商和应用提供商之间的协定建立的特定对等点或服务器。此外或替代地,数据业务可以在网络运营商的控制下被重新路由(例如,鉴于用户移动性或网络拥塞)。在仍另外的示例中,数据业务的来源或性质的知识准许数据业务被提供特殊处置,例如使用不同的无线电类型,或者将业务分成固定和移动接入,或者被给予可能已经在与用户或应用提供商的合同中协定的保证比特率。最后,这种知识可以允许运营商以更高的精度或粒度将特定的数据业务货币化。
作为所公开的方法的一部分而生成的配置和配置信息可以是应用会话特定的、有时间限制的或永久的。根据该方法的配置可以跨多于一个的应用会话持续。
如这里所概述的,在四个阶段中更详细地描述该方法如下:
A.订户注册;
B.与网络运营商平台建立通信会话;
C.配置;和
D.执行。
每个阶段的步骤在下面更详细地描述,尽管不是所有的步骤对于本发明的实现都是必不可少的。在图1中示出了该方法的步骤的流程图。
将会理解,阶段A(用户注册)可以形成UE向核心网络的初始注册的一部分。阶段B和C(与网络运营商平台建立通信会话和配置)涉及根据该方法的系统的配置,并且阶段D涉及在配置的系统内建立通信会话。
阶段A:订户注册
该阶段向网络运营商注册用户设备(UE),以便将用户标识为网络运营商提供的(一个或多个)特定服务的订户。
阶段A的步骤是:
步骤1:注册请求从UE 5发送到核心网络50。该请求可以从调制解调器30或UE高层软件发送,这取决于特定的实现方式。典型地,注册请求从调制解调器层发送,但是注册请求的内容可以由UE 5中的其他层生成。
步骤2:检查订户细节(用核心网络50中的UDM(统一数据管理)),以验证用户是否订阅使用一个或多个网络切片,每个网络切片用于路由特定专门服务类别中的数据业务。
步骤3:由核心网络50向UE 5发送注册接受消息,该注册接受消息包括允许UE 5使用的网络切片的列表。网络切片的列表包括一个或多个特定网络切片100,其要由相应的一个或多个专门服务类别使用。一个或多个专门服务类别中的每一个可以具有不同的网络特性集(诸如不同的带宽、等待时间等)。每个网络切片可以由S-NSSAI(单网络切片选择辅助信息)来标识,这可以与特定的专门服务类别相关。例如,标示为S-NSSAI-a 110的第一特定网络切片供第一专门服务类别使用。
步骤4:可选地,核心网络50向UE 5返回一个或多个新的URSP(UE路由选择策略)。一个或多个新URSP存储在UE 5处的URSP储存库20中。一般地,每个URSP将分类在一个或多个专门服务类别的给定一个内的数据业务与特定网络切片和数据网络名称(DNN)相关联。在所公开的方法内,一个或多个新URSP包括第一URSP,其将第一专门服务类别中的数据业务与网络切片S-NSSAI-a以及与网络运营商平台DNN op_platform_DNN相关联。
阶段B:与网络运营商平台建立通信会话
在这个阶段,在应用客户端和网络运营商平台之间建立初始通信会话(PDU会话)。网络运营商平台是一个实体,其允许开发者与运营商的网络进行交互,并最终设计能够选择和定义网络要求以供其使用的应用或产品。
阶段B的步骤是:
步骤5:应用客户端10请求针对特定应用与应用服务器70建立通信会话,来自所述应用的数据业务属于第一专门服务类别(第一数据类型)。
步骤6:UE 5(更具体地,调制解调器30)咨询URSP储存库20以确定如何路由应用客户端请求。调制解调器30将URSP标识为适合于特定专门服务类别。在本示例中,第一URSP(在阶段A中在URSP储存库20中更新)被标识为适合于第一专门服务类别。第一URSP将应用客户端请求与网络运营商平台DNN(op_platform_DNN)和网络切片S-NSSAI-a相关联,该应用客户端请求包括作为业务描述符的第一专门服务类别的指示符。
第一URSP的示例是:
步骤7:根据第一URSP,对于建立通信会话的请求经由网络切片S-NSSAI-a 110从UE 5发送到网络运营商平台40,并且寻址op_platform_DNN。
步骤8:在UE 5处的应用客户端10和网络运营商平台40之间建立所述初始通信会话。
阶段C:配置
在阶段B中建立的初始通信会话内,在阶段C中,网络运营商平台用于授权对来自应用的数据业务的特殊处置,并配置应用客户端、UE和核心网络,以允许通过优选网络切片建立后续通信会话,同时向网络通知数据业务的起源和性质(包括标识源发UE和应用)。在图2中描绘了配置阶段C期间的实体。
阶段C的步骤是:
步骤9:网络运营商平台40从核心网络50请求并接收对应用客户端10使用特定网络切片的授权。例如,在本示例中,网络运营商平台40请求授权使用分配给第一专门服务类别的网络切片S-NSSAI-a 110。
步骤10:网络运营商平台40经由应用客户端10从UE 5的最终用户请求对在所请求的通信会话期间生成的数据的特殊路由的授权和/或共享信息的授权,该信息允许来自应用客户端10的数据业务的来源被网络运营商标识。
步骤11:应用客户端10向网络运营商平台40返回应用客户端10的标识符(这里标示为client_ID)作为授权,其包括它意图使用的专门服务类别的标识。
步骤12:网络运营商平台10构造用于应用和用户的通用标识符(这里标示为generic_ID),以在所请求的通信会话的生命周期期间使用。通用标识符(generic_ID)是基于应用客户端标识符(client_ID)和UE标识符(UE_ID)二者生成的。UE标识符可以采取各种形式,包括订阅永久标识符SUPI(在5G中等同于4G中的国际移动订户身份IMSI),或者移动台国际订户目录号码MSISDN(这是订户的电话号码)。在一个示例中,核心网络将来自用户与网络运营商的第一次连接的SUPI记录在其储存库中,但是该标识符可以在步骤10处的授权阶段期间由应用客户端或UE直接传递给网络运营商。
步骤13:网络运营商平台10构造了预示(betokened)DNN(这里标示为token_DNN)。这可以被认为是伪DNN或虚DNN,其不是真实的网络地址。预示DNN用于配置和警告(或发信号通知)核心网络50该应用正在使用专门服务类别,并且当在核心网络50处接收到寻址到预示DNN的请求时,还用于向网络运营商标识应用客户端10和UE 5。
步骤14:使用通用标识符(generic_ID),网络运营商平台40与一个或多个网络储存库90和/或网络配置节点80交互,以配置和准备核心网络50用于由UE 5处的应用客户端10发起的通信会话。所述网络储存库90和网络配置节点80可以包括UDM(统一数据管理)、UDR(统一数据储存库)、NEF(网络暴露功能)和PCF(策略控制功能))。检索与UE订阅相关的信息,并且生成用于应用客户端10和核心网络50的配置的进一步配置信息。
由网络运营商平台40生成的用于核心网络50的配置的配置信息包括:
i.用于使核心网络50将通用标识符(generic_ID)与对网络切片(例如,S-NSSAI-a110)的UE订阅相关联的指令,该网络切片要被用于应用生成的数据分类于其中的专门服务类别。
ii用于使核心网络50将预示DNN与对网络切片(例如,S-NSSAI-a110)的UE订阅相关联的指令,所述网络切片要被用于应用生成的数据分类于其中的专门服务类别。
iii.用于使核心网络50生成要发送给UE的另外的新URSP(这里标示为第二URSP)的指令。第二URSP将由应用生成的数据被分类于其中的专门服务类别的业务描述符(TD)与专门服务类别的网络切片和预示DNN(token_DNN)相关联。第二URSP中的路由选择描述符不包括任何DNN。第二URSP的规则优先级值被给予相对于第一URSP(在步骤4中作为注册接受消息的一部分生成)的值,以便在评估第一URSP之前强制在UE处评估第二URSP。
第二URSP的示例是:
iv.当在核心网络处接收到寻址到所述预示DNN(token_DNN)的通信会话请求时,用于使核心网络50(具体地,包含订户策略的储存库)允许预示DNN(token_DNN)用于特定订户和将预示DNN交换为另一个指定或预定义的DNN的指令。指定DNN是用于接入应用服务器所驻留的数据网络的真实或真正的地址。在一些情况下,鉴于瞬时网络状况或鉴于网络运营商平台警告的数据网络状况,指定DNN可以由核心网络选择。
v.可选地,在UE 5的地理位置改变时向网络运营商平台40警告的指令。这可以触发网络运营商平台的重新配置,例如通过重复所描述方法的一些步骤。
vi.可选地,向网络运营商平台40警告应用是否被启动或停止的指令。这可能触发与应用客户端和核心网络的(重新)配置相关的定时动作。
vii.可选地,与UE 5中的特定应用相关的计费信息和服务质量(QoS)信息。
viii.在一些情况下,可以标识要在后续通信会话中使用的核心网络50中的特定DNS服务器60。
网络运营商平台40通过核心网络50处的UDM从UDR(统一数据储存库)检索的信息包括与UE 5的多接入边缘计算(MEC)服务的使用相关的订阅信息。这可以用于用与边缘计算特征的使用相关的信息来配置应用客户端10。
由网络运营商平台40整理或生成的用于配置应用客户端10的配置信息包括:
a)在应用客户端10和应用服务器70之间的通信会话的后续请求中使用的预示DNN(token_DNN)。
b)可选地,在订户已经订阅了由网络运营商自身提供的或者与应用提供商达成协定的边缘计算服务的情况下,使用网络运营商的通过超文本传输协议安全(HTTPS)的域名服务器(DNS)(DoHH)来经由核心网络50处的DNS服务器60解析应用服务器地址的指令。可以标识要使用的核心网络50中的特定DNS服务器60。
步骤15:网络运营商平台40向核心网50提供核心网络配置信息,并且所述核心网络配置信息用于配置核心网络50。
步骤16:核心网络重新配置根据3GPP TS 23.502中描绘的标准过程,使用非接入层信令向UE 5触发配置更新消息。配置更新消息包括由网络运营商平台40在步骤14处生成的第二URSP(步骤14的配置信息iii)。
步骤17:在接收到配置更新消息之后,用第二URSP来更新UE 5处的URSP储存库20。
步骤18:网络运营商平台40向应用客户端10提供应用客户端配置信息,并且应用客户端配置信息用于配置应用客户端10。
阶段D:执行
在这个阶段,应用客户端经由核心网络在应用客户端和应用服务器之间发起新的通信会话。根据在阶段C中强加的配置建立通信会话。在图3中描绘了执行阶段D期间的实体。
阶段D的步骤包括:
步骤19:应用客户端10发送对应用客户端10和应用服务器70之间的新通信会话的请求。从应用客户端10到UE 5调制解调器层30的请求包括预示DNN(token_DNN)和由应用用作业务描述符(TD)的专门服务类别(这里是第一专门服务类别)的标识。来自应用客户端10的请求可以包括获得DNS服务器地址以用于经由核心网络50处的DNS服务器60进一步解析应用服务器地址的请求。如果应用客户端在配置阶段尚未配置有DNS设置,则这可能会完成。
步骤20:UE 5(具体地,调制解调器层30)咨询URSP储存库20并标识第二URSP(如先前在步骤14处提供的),将预示DNN(token_DNN)和第一专门服务类别与第一网络切片(S-NSSAI-a 110)相关联。
步骤21:由UE 5向核心网络50(具体地,向核心网络50的控制平面中的接入和移动性管理功能(AMF))发送建立新通信会话的请求。该请求经由用于第一专门服务类别(S-NSSAI-a 110)的网络切片寻址预示DNN(token_DNN)。
步骤22:核心网络50(例如,在控制平面级)改变(如步骤14的配置信息iv中所指定的)指定DNN的预示DNN(token_DNN)。通信会话的请求被发送到指定DNN。
步骤23:如果被配置为使用网络DNS服务器,则从应用客户端10朝向位于运营商网络中的DNS服务器60发信号通知DNS查询,使用DoH,如果在应用客户端中配置的话,以获得应用客户端10意图与之通信的应用服务器地址。
步骤24:通过网络分配的网络切片S-NSSAI-a 110,并且根据网络运营商的特定处理或处置,在应用客户端10和应用服务器70之间连接通信会话。
网络运营商特定的处理或处置可以由网络运营商分配,因为网络运营商知道通信会话内的数据业务的来源和性质(包括特定应用和UE的身份)。用于数据处理的网络运营商分配的属性可以允许通信会话中的数据业务被定向到已经借助于网络运营商和应用提供商之间的协定建立的特定的对等点或服务器。此外或替代地,数据业务可以在网络运营商的控制下被重新路由(例如,鉴于UE移动性、网络拥塞或其他瞬时网络状况)。在仍另外的示例中,数据业务的起源的知识准许向数据业务提供特殊处置,例如使用不同的无线电类型或频带,或者将业务分成固定和移动接入,或者被给予可能已经在与用户或应用提供商的合同中协定的保证比特率。最后,网络运营商对数据业务的起源的知识可以允许运营商以更高的精度或粒度来货币化特定数据业务。
将会理解,本文中公开的特征可以以任何方式组合,并且不限于上面描述的具体实现方式。除非另有说明,否则本说明书中公开的每个特征可以被用于相同、等同或相似目的的替代特征所替换。因此,除非另有说明,否则所公开的每个特征仅是一系列一般等同或相似特征的一个示例。
如本文中所使用的,包括在权利要求中,除非上下文另有指示,否则本文中术语的单数形式应解释为包括复数形式,并且反之亦然。例如,除非上下文另有指示,否则包括在权利要求中的单数引用,诸如“一”或“一个”意味着“一个或多个”。在本公开的整个说明书和权利要求书中,词语“包括”、“包含”、“具有”和“含有”以及词语的变体,例如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”或相似的意指“包括但不限于”,并且不意图(并且不)排除其他组件。
本文中提供的任何和所有示例或示例性语言(“例如”、“诸如”、“比如”和类似语言)的使用仅意图更好地说明本发明,而不指示对本发明范围的限制,除非另有声明。说明书中的任何语言都不应被解释为指示任何未要求保护的元素对于本发明的实践是必不可少的。
本说明书中描述的任何步骤可以以任何次序或同时执行,除非另有说明或上下文另有要求。本说明书中公开的所有方面和/或特征可以以任何组合进行组合,除了其中至少一些这样的特征和/或步骤相互排斥的组合。特别地,本发明的优选特征适用于本发明的所有方面,并且可以以任何组合使用。同样,在非必要组合中描述的特征可以单独(不组合)使用。
Claims (16)
1.一种用于将通过蜂窝网络的数据经由核心网络从用户设备UE处的应用客户端路由到应用服务器的方法,所述方法包括:
在网络运营商平台处从UE接收对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的初始请求,所述通信会话要经由网络切片来路由,所述网络切片用于路由属于从应用客户端发送到应用服务器的数据业务的类别的数据;
由网络运营商平台生成用于配置应用客户端以建立通信会话的配置信息,应用客户端配置信息包括:
使应用客户端将对于与应用服务器建立通信会话的后续请求寻址到令牌数据网络名称DNN的指令;
由网络运营商平台生成用于配置核心网络以建立通信会话的配置信息,核心网络配置信息包括:
用于使核心网络在接收到寻址到所述令牌DNN的对于建立通信会话的请求时改变指定DNN的令牌DNN的指令;
用于使核心网络生成要发送给UE的UE路由选择策略URSP的指令,所生成的URSP规则将从应用客户端发送到应用服务器的数据业务的类别与令牌DNN和网络切片相关联;
根据应用客户端配置信息配置应用客户端;
根据核心网络配置信息来配置核心网络,从而使得核心网络将所生成的URSP发送给UE以存储在UE处的URSP储存库中;
其中,在配置应用客户端和核心网络之后,经由网络切片从应用客户端发送对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的后续请求,其指示数据业务的类别,并且寻址到令牌DNN,核心网络标识关于通信会话中的数据以及通过接收令牌DNN来从其中路由所述数据的应用客户端的信息,以便促进网络运营商对通信会话的特定处理或处置。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述令牌DNN是虚DNN,所述虚DNN不是真实网络地址,并且其中所述令牌DNN向网络运营商平台发信号通知关于应用客户端和UE的信息以及要通过所述通信会话路由的数据类型。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,进一步包括:
在核心网络处,根据所生成的URSP,接收经由网络切片来自应用客户端并寻址到令牌DNN的对于建立通信会话的后续请求;
在核心网络处,改变指定DNN的令牌DNN;
经由指定DNN和网络切片在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话,并且具有网络分配的属性。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,用于配置核心网络的配置信息进一步包括以下中的一个或多个:
用于核心网络将对于建立通信会话的后续请求与使用网络切片的UE订阅相关联的指令;
向网络运营商平台警告UE的地理位置的改变的指令;
向网络运营商平台警告应用是否被启动或停止的指令;
向网络运营商平台警告可能影响与应用客户端相关的服务质量的网络状况的指令;和
与核心网络处的域名系统DNS服务器相关的信息,以用于在通信会话建立期间解析应用服务器的IP地址。
5.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,用于配置应用客户端的配置信息进一步包括:
使用通过超文本传输协议安全HTTPS的DNS来寻址DNS服务器的指令;和/或
与核心网络处的域名系统DNS服务器相关的信息,以用于在通信会话建立期间解析应用服务器的互联网协议IP地址。
6.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,鉴于UE的标识符和与请求接入网络切片的应用客户端相关联的标识符,核心网络配置信息和/或应用客户端配置信息通过网络运营商平台与核心网络处的网络储存库和配置节点的交互来生成。
7.根据权利要求6所述的方法,进一步包括,在接收对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的初始请求的步骤之后:
由网络运营商平台从应用客户端获得来自应用客户端的最终用户的授权,以共享信息,从而向核心网络标识源自应用客户端的数据的起源;和/或
由网络运营商平台从核心网络获得对应用客户端使用网络切片的授权。
8.根据权利要求7所述的方法,其中从应用客户端的最终用户获得授权以共享信息,从而向核心网络标识源自应用客户端的数据的起源进一步包括从应用客户端接收与请求接入网络切片的应用客户端相关联的应用标识符作为授权;和/或
获得对应用客户端使用网络切片的授权进一步包括接收与UE使用网络切片的订阅相对应的UE标识符作为授权;
其中,鉴于UE的标识符和与请求接入网络切片的应用客户端相关联的标识符,通过网络运营商平台与核心网络处的网络储存库和配置节点的交互来生成核心网络配置信息和/或应用客户端配置信息包括:
从UE标识符和应用标识符构造通用标识符;
其中用于配置应用客户端和用于配置核心网络的配置信息是通过网络运营商平台使用通用标识符与核心网络处的网络储存库和配置节点的交互来生成的。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,核心网络配置信息进一步包括:
使核心网络存储通用标识符连同与网络切片以及令牌DNN和指定DNN二者相关联的订户数据的指令。
10.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的初始请求经由网络切片在应用客户端和网络运营商平台之间被路由,并且被寻址到网络运营商平台DNN。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,对于在应用客户端和应用服务器之间建立通信会话的初始请求根据存储在UE中的URSP储存库中的初始URSP从UE路由,所述初始URSP将从应用客户端发送的数据业务的类别与网络运营商平台DNN和网络切片相关联。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,初始URSP在UE向核心网络初始注册时在UE处的URSP储存库中更新或添加到UE处的URSP储存库,或者在UE向核心网络初始注册之前由网络运营商在UE处的URSP储存库中预先配置。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的方法,其中,所生成的URSP和初始URSP具有相对规则优先级值,所述规则优先级值强制在初始URSP之前评估所生成的URSP。
14.一种用户设备UE,其在蜂窝网络中并且包括被配置为根据权利要求1至13中任一项所述的方法操作的应用客户端。
15.一种蜂窝网络的核心网络的实体或实体系统,其被配置为根据权利要求1至13中任一项所述的方法操作。
16.一种网络运营商平台,其被配置为根据权利要求1至13中任一项所述的方法操作。
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