网络装置和在网络装置中实现的搜索边缘服务的方法

文档序号:1879340 发布日期:2021-11-23 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 网络装置和在网络装置中实现的搜索边缘服务的方法 (Network device and method for searching edge service implemented in network device ) 是由 李东镇 于 2020-06-19 设计创作,主要内容包括:本发明提出了用于实现服务环境的新型解决方案(技术),在该服务环境中,可以通过响应于控制平面(控制节点)的请求在UPF中搜索边缘服务来在控制平面(控制节点)中搜索和选择适用于订户的边缘服务。(The present invention proposes a novel solution (technique) for implementing a service environment in which an edge service suitable for a subscriber can be searched and selected in a control plane (control node) by searching for the edge service in a UPF in response to a request of the control plane (control node).)

网络装置和在网络装置中实现的搜索边缘服务的方法

技术领域

本公开涉及用于结合用户平面功能(UPF)搜索边缘服务的技术。

本公开要求于2019年6月19日提交的韩国申请No.10-2019-0072947的优先权,该韩国申请的全部内容特此以引用方式并入。

背景技术

LTE通信系统中的通信服务类型、所需的传输速率等的多样化导致了向5G通信系统的持续演进。

5G通信系统支持增强型移动宽带(eMBB)/大规模机器型通信(mMTC)和超可靠低等待时间通信(URLLC)的场景,同时在有限无线电资源的基础上容纳尽可能多的终端。

具体地,5G定义了用于终端、基站(接入)、核心和服务器的端到端支持的网络结构。

因此,5G分离现有LTE(4G)中由单个节点(例如,S-GW或P-GW)复杂执行的控制信令功能和数据发送/接收功能,并定义在控制信令功能的控制平面与数据发送/接收功能的用户平面之间进行区分的网络结构。

根据5G的控制平面的控制节点可以被定义为用于控制无线电部分中终端的接入的接入和移动性功能(AMF)、用于管理/控制终端信息、终端特定的订阅服务信息和关于计费等的策略的策略控制功能(PCF)、用于管理/控制用于针对各个终端使用数据服务的会话的会话管理功能(SMF)、用于与外部网络共享信息的网络开放功能(NEF)、用于管理/控制关于网络中各个节点的信息的网络存储功能(NRF)等。

另外,5G中用户平面的数据节点可以定义用于通过基于SMF的控制(互通)的与终端的会话来在终端与外部服务网络(例如,互联网)的服务器之间发送/接收数据的用户平面功能(UPF)。

此外,依照最近对边缘计算技术的关注,5G有望演进为其中出于低等待时间服务的目的由靠近客户端(UE)的节点(下文中,称为边缘节点)提供边缘服务的结构。

然而,当前的标准没有提供特定的方案来使得边缘节点(其可以是UPF)能够确定将由此提供什么边缘服务以及使得SMF能够搜索/选择将应用于终端(订户)的边缘服务。

因此,本公开提出了使得用户平面功能(UPF)能够搜索边缘服务以便SMF可以搜索/选择将应用于终端(订户)的边缘服务的方案。

发明内容

技术问题

本公开的一方面是提供用于使得用户平面功能(UPF)能够搜索边缘服务的特定技术方案。

问题的解决方案

根据本公开的实施方式的一种网络装置包括:请求接收单元,该请求接收单元被配置为从控制节点接收订户的边缘服务搜索请求;边缘服务搜索单元,该边缘服务搜索单元被配置为响应于所述搜索请求,针对所述网络装置的每个接口搜索当所述订户的数据被处理时能够提供的边缘服务;以及搜索结果提供单元,该搜索结果提供单元被配置为将搜索所述边缘服务的结果返回到所述控制节点,以便使得所述控制节点能够在所述订户的数据会话受到控制时应用所述边缘服务。

具体地,可以根据数据节点与所述控制节点之间的接口发送或接收所述边缘服务搜索请求和返回的结果,所述接口定义在节点(网络功能(NF))之间的基于服务的接口中。

具体地,所述边缘服务搜索单元可以被配置为:针对所述接口中的每一个,执行与被识别为处于连接状态的每个边缘节点的信令,以便获得与满足所述订户的数据被处理时所需的性能的特定边缘服务相关的服务信息;并且搜索获得了针对其的服务信息的特定边缘服务作为当所述订户的数据被处理时能够提供的边缘服务。

具体地,所述搜索结果提供单元可以被配置为:基于所获得的所述特定边缘服务的所述服务信息,管理所述网络装置与所述边缘服务之间的状态信息;以及将所述状态信息作为针对所述订户的边缘服务搜索结果返回到所述控制节点。

具体地,与边缘服务相关的服务信息可以包括边缘服务名称、提供边缘服务的托管地址、服务性能、服务接口(I/F)信息、I/F负载信息或发送/接收处理方案中的至少一个。

具体地,所述网络装置和所述边缘服务之间的状态信息可以包括针对发现所述边缘服务的每个边缘节点的下列各项中的至少一个:指示边缘节点的ID、通信端口、节点位置或接口(I/F)中的至少一个的服务接口(I/F)信息,边缘节点中可用的边缘服务的数目和边缘服务列表,或当提供所述边缘服务时在所述网络装置中生成的负载信息。

具体地,与每个边缘节点执行的信令可以包括:向每个所述边缘节点提供所述订户的业务简档以便请求识别是否可以向所述订户提供所述边缘服务的处理;每个所述边缘节点基于所述订户的所述业务简档来识别在该边缘节点所支持的边缘服务当中是否存在满足所述订户的数据被处理时所需的性能的特定边缘服务的处理;以及每个所述边缘节点当中的识别到存在特定边缘服务的边缘节点返回与所述特定边缘服务相关的服务信息的处理。

具体地,与每个边缘节点执行的信令可以包括下述处理:每个所述边缘节点当中的识别到不存在所述特定边缘服务的边缘节点与被识别为连接到所述边缘节点的另一边缘节点执行信令以便获得与满足所述订户的数据被处理时所需的性能的所述特定边缘服务相关的服务信息,并且每个所述边缘节点当中的识别到不存在所述特定边缘服务的所述边缘节点将所获得的所述特定边缘服务的服务信息返回到所述网络装置。

具体地,所述边缘服务搜索单元可以被配置为:从所述网络装置的接口当中识别处于活动状态的接口;针对被识别为处于活动状态的每个接口,检测通过所述接口连接的至少一个边缘节点的地址;以及针对每个接口,将被检测到地址的边缘节点识别为处于连接状态的边缘节点。

具体地,所述边缘节点可以位于通过N3接口连接到所述网络装置的接入节点中,位于通过N9接口连接到所述网络装置的数据节点中,或者位于通过N6接口连接到所述网络装置的单独节点中。

根据本公开的实施方式的一种由网络装置执行的边缘服务搜索方法包括以下步骤:从控制节点接收针对订户的边缘服务搜索请求的请求接收操作;响应于所述搜索请求而针对所述网络装置的每个接口搜索当所述订户的数据被处理时能够提供的边缘服务的边缘服务搜索操作;以及将搜索所述边缘服务的结果返回到所述控制节点以便使得所述控制节点能够在所述订户的数据会话受到控制时应用所述边缘服务的搜索结果提供操作。

具体地,可以根据数据节点与所述控制节点之间的接口发送或接收所述边缘服务搜索请求和返回的结果,所述接口定义在节点(网络功能(NF))之间的基于服务的接口中。

具体地,所述边缘服务搜索操作可以包括:针对所述接口中的每一个,执行与识别为处于连接状态的每个边缘节点的信令,以便获得与满足所述订户的数据被处理时所需的性能的特定边缘服务相关的服务信息;以及搜索获得了针对其的服务信息的特定边缘服务作为当所述订户的数据被处理时能够提供的边缘服务。

具体地,所述搜索结果提供操作可以包括:基于所获得的所述特定边缘服务的所述服务信息,管理所述网络装置与所述边缘服务之间的状态信息;以及将所述状态信息作为针对所述订户的边缘服务搜索结果返回到所述控制节点。

具体地,与每个边缘节点执行的信令可以包括:向每个所述边缘节点提供所述订户的业务简档以便请求识别是否可以向所述订户提供所述边缘服务的处理;每个所述边缘节点基于所述订户的所述业务简档来识别在该边缘节点所支持的边缘服务当中是否存在满足所述订户的数据被处理时所需的性能的特定边缘服务的处理;以及每个所述边缘节点当中的识别到存在特定边缘服务的边缘节点返回与所述特定边缘服务相关的服务信息的处理。

具体地,所述边缘服务搜索操作可以包括:从所述网络装置的接口当中识别处于活动状态的接口;针对被识别为处于活动状态的每个接口,检测通过所述接口连接的至少一个边缘节点的地址;以及针对每个接口,将被检测到地址的边缘节点识别为处于连接状态的边缘节点。

本发明的有利效果

本公开的实施方式的优点在于,实现了关于用于使得UPF能够搜索边缘服务的方案的技术,由此提供了其中控制平面可以搜索和选择适用于终端(订户)的边缘服务的服务环境。

附图说明

图1和图2是示出5G系统的结构的示例性示图。

图3是示出根据本公开的实施方式的边缘服务搜索场景的示例性示图。

图4是示出根据本公开的实施方式的网络装置的配置的框图。

图5是示出根据本公开的实施方式的网络装置发现的边缘服务搜索结果的示例性示图。

图6是描述根据本公开的实施方式的由边缘节点管理的服务信息的示例性示图。

图7是描述根据本公开的实施方式的由UPF管理的状态信息的示例性示图。

图8是示出根据本公开的实施方式的边缘服务搜索方法的操作流程的流程图。

具体实施方式

下文中,将参照附图来描述本公开的实施方式。

本公开涉及用于通过用户平面功能(UPF)搜索边缘服务的技术。

5G通信系统支持增强型移动宽带(eMBB)/大规模机器型通信(mMTC)/超可靠低等待时间通信(uRLLC)的场景,同时在有限无线电资源的基础上接受最大数量的终端。

具体地,在5G中,定义了以端对端方式支持终端、基站(接入)、核心和服务器的网络结构。

因此,5G定义了以下的网络结构:通过分离现有LTE(4G)中由单个节点(例如,S-GW、P-GW等)复杂执行的控制信令和数据发送/接收功能来划分控制信令功能区(控制平面)和数据发送/接收功能区(用户平面)。

图1和图2是示出5G系统的结构的示例性示图。

如图1和图2中可以看到的,在5G中,控制平面的控制节点可以被定义为控制终端的无线电部分接入的接入和移动性功能(AMF)、管理/控制诸如终端信息、每个终端的订阅服务信息和计费这样的策略的策略控制功能(PCF)、管理/控制用于针对每个终端的数据服务使用的会话的会话管理功能(SMF)、负责与外部网络共享信息的网络开放功能(NEF)、管理/控制关于网络中每个节点的信息的网络存储功能(NRF)等。

另外,在5G中,用户平面的数据节点可以被定义为通过基于SMF的控制(互通)的与终端的会话来在终端与外部服务网络(例如,数据网络(DN))上的服务器之间发送或接收数据的用户平面功能(UPF)。

如图1中可以看到的,在当前的5G中,对于(R)AN核心(例如,DN)之间的互通性能或UE核(例如,DN)之间的互通性能,采用点对点方案中的Nx接口(I/F)。

然而,在5G中,由于未来需要诸如全主动结构和全虚拟化NF(VNF)这样的基于服务的架构(SBA)的特征,因此讨论了将控制平面上的所有控制节点演进为SBA的结构。

因此,如图2中所示,SMF和UPF之间的I/F也将有望从N4 I/F演进为SBI I/F(Nupf)。

另外,在UPF的接口从N4 I/F演进为SBI I/F(Nupf)的情况下,UPF可以基于Nupf在不经过SMF的情况下直接与控制平面中的每个控制节点(控制平面的NF)通信。

另一方面,随着边缘计算技术最近成为讨论的话题,在5G中,它有望演进为针对低等待时间服务在靠近消费者(UE)的节点(此后,边缘节点)中提供边缘服务的结构。

然而,在当前标准中,从边缘节点(可以是UPF)的角度来看,不可能确定要提供的边缘服务,并且没有实际管理/控制终端的数据会话的SMF可以搜索/选择将应用于终端(订户)的边缘服务的特定解决方案。

因此,本公开提出了用于通过用户平面功能(UPF)搜索边缘服务的方法,因此提供了其中控制平面(例如,SMF、PCF等)可以搜索/选择将应用于终端(订户)的边缘服务的服务环境。

具体地,提出了用于实现本公开中提出的技术解决方案(下文中,边缘服务搜索技术)的网络装置。

本公开中提出的边缘服务搜索技术的特征在于实现了以下的服务环境:通过控制节点和数据节点之间的请求和响应,控制节点识别在控制订户的数据会话时适用的边缘服务,使得控制平面(控制节点)可以搜索/选择将应用于订户的边缘服务。

在当前标准中,实际管理/控制终端的数据会话的SMF不知晓用于边缘服务的订户的数据业务路径(下文中,用户平面路径)和边缘服务状态。

因此,本公开旨在实现以下的配置:诸如SMF这样的控制节点向UPF请求针对订户的边缘服务搜索并接收搜索结果作为响应,使得控制平面(控制节点)识别当订户的数据会话受到控制时适用的边缘服务。

另外,在本公开中提出的边缘服务搜索技术具有以下的特征:响应于来自控制节点的请求,数据节点搜索当订户的数据被处理时可以提供的边缘服务,以便在数据平面(数据节点)中实现边缘服务搜索。

图3是示出根据本公开的实施方式的边缘服务搜索场景的示例性示图。

如图3中可以看到的,实现本公开中提出的边缘服务搜索技术的主体也就是网络装置100可以是作为数据节点的UPF。

另外,本公开的向网络装置100请求针对订户的边缘服务搜索的控制节点也就是UPF 100可以是诸如控制平面的SMF和PCF这样的控制平面的NF当中的节点。然而,为了便于下文中的描述,该节点将被称为SMF。

根据本公开中提出的边缘服务搜索技术,控制节点(例如,SMF)可以向网络装置100请求针对订户的边缘服务搜索。

如图3中可以看到的,网络装置100可以是通过参与订户(例如,UE 10)的数据会话来发送/接收数据(也就是说,处理数据会话)的UPF 100。

因此,在存在处理订户(UE)的数据会话的多个UPF 100的情况下,SMF可以向多个UPF 100中的每一个请求边缘服务搜索。

然而,为了便于描述,图3例示了处理订户(UE)的数据会话的一个UPF 100。

另外,网络装置100接收到的边缘服务搜索请求可以是针对一个订户的,或者是针对多个订户的。然而,下文中,为了便于描述,参照并描述了一个订户,例如,UE 10。

控制平面基本上具有订户的简档,并且在本公开中,控制平面的控制节点(PCF、SMF、NRF、NEF、NSSF、UDM等)可以基于订户简档来触发预定义事件的发生,以便向UPF请求对其中发生了事件的订户的边缘服务搜索。

订户简档可以包括诸如用于标识订户的终端地址(IMSI、MSISDN、SUPI、GPSI和IP)、用于订户的N/W切片ID标识、与订户的标识匹配的基于订户服务/产品的标识、订户期望的边缘服务名称、边缘IP地址、服务QoS信息等这样的UE标识信息。

另外,触发边缘服务搜索请求的事件可以被定义为当订户进入/离开特定区域时、当订户执行切换时或者当发生特定控制事件时发生。

另外,可以基于订户终端的无线空闲/启用状态、连接的RAT的类型和状态、终端的无线质量(可用资源块、RSSI、RSRP和RSRQ信息)状态以及载波聚合和5G-LTE PDCP聚合信息来触发边缘服务搜索请求。

因此,根据本公开的实施发生,控制节点(例如,SMF)可以基于订户简档来监视预定义事件是否发生,并且当发生了事件时,向UPF 100请求针对发生了事件的订户(UE 10)的边缘服务搜索(①)。

根据本公开中提出的边缘服务搜索技术,从控制节点(例如,SMF)接收到边缘服务搜索请求的UPF 100响应于边缘服务搜索请求,针对UPF 100的每个接口搜索当订户(UE10)的数据被处理时可以提供的边缘服务。

具体地,UPF 100可以针对UPF 100的接口N3、N6和N9中的每一个执行与被识别为处于连接状态的每个边缘节点的信令,以便获得与满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能的特定边缘服务相关的服务信息,并搜索针对其获得服务信息的特定边缘服务作为当订户(UE 10)的数据被处理时可以提供的边缘服务。

如图3中可以看到的,根据本公开的实施方式,由UPF 100执行的用于搜索边缘服务的信令可以除了UPF 100与直接连接到它的边缘节点执行的直接信令(②)之外,还包括UPF与连接到该边缘节点的另一边缘节点执行的间接信令(②-1)。

下面,将再次详细描述由UPF 100执行的用于搜索边缘服务的信令。

如图3中所示,提供边缘服务的边缘节点可以位于通过N3接口连接到UPF 100的接入节点(gNB或(R)AN)中,可以位于通过N9接口连接到UPF 100的数据节点(也就是说,UPF),或者可以位于通过N6接口连接到UPF 100的单独节点(下文中,边缘服务器)中。

也就是说,边缘节点可以位于N3、N6或N9部分中。

由这种边缘节点提供的边缘服务可以按各种方式实现,如内容交付网络(CDN)服务、内联缓存/代理功能、视频流传输功能、网络内容服务、车辆通信服务、地图服务、位置服务、无线电信息提取服务、图形渲染服务以及大数据分析和提取功能。

另外,考虑到数据平面,由位于UPF中/在UPF中实现的边缘节点提供的边缘服务可以按各种方式实现,如业务的数据分组压缩/解压缩功能、网络地址转换(NAT)服务、业务分组存储/加载功能、根据视频质量/BW状态的流传输调整/节奏功能、协议/分组压缩服务功能、用于安全发送和接收的业务重复发送/去重复功能以及改变订户或边缘服务器的L2(MAC)、L3(IP)、L4(端口)和L7(内容)地址的功能。

本公开中的边缘节点与一般互联网网络上提供相同服务的装置(服务器)之间的差异在于,边缘节点是订户订阅的订阅网络中的系统,而互联网网络上提供相同服务的装置(服务器)是订阅网络之外(外部)的系统。

因此,与外部装置(服务器)相比,本公开中的边缘节点的特征在于,即使当提供相同的服务时,用于服务提供的节点跳数少,等待时间小,并且服务端点位于基站(gNB)之后。

根据本公开中提出的边缘服务搜索技术,UPF 100通过如上所述的直接信令(②)和间接信令(②-1)来搜索当订户(UE 10)的数据被处理时可以提供的边缘服务,然后将边缘服务搜索结果返回到控制节点,例如,SMF(③)。

在这种情况下,边缘服务搜索请求(①)和返回的边缘服务搜索结果(③)可以根据控制节点和数据节点(也就是说,作为UPF的网络装置100)之间的接口来发送或接收,该接口定义在节点(网络功能(NF))之间的基于服务的接口即Nupf接口(请求/响应和订阅/通知)中。

如上所述,根据本公开的实施方式,可以实现以下的服务环境:基于根据控制节点和数据节点之间的Nupf接口的请求和响应,数据节点(UPF)可以响应于来自控制节点(例如,SMF)的请求而实现边缘服务搜索,并且控制节点(例如,SMF)可以搜索/选择将应用于订户的边缘服务。

下文中,参考图4详细描述用于实现本公开的边缘服务搜索技术的网络装置的配置。

如图4中所示,根据本公开的实施方式的网络装置100包括请求接收单元110、边缘服务搜索单元120和搜索结果提供单元130。

本公开的网络装置100可以对应于图1和图2中示出的用户平面的数据节点,也就是说,每个UPF。

此外,根据本公开的实施方式的网络装置100还可以包括通信单元140,通信单元140被配置为与终端侧(R)AN、外部服务网络(例如,数据网络(DN))和/或另一UPF通信,以便连接控制平面的NF(也就是说,控制节点)、终端和外部服务网络(例如,数据网络(DN))之间的数据会话。

因此,通信单元140可以支持被定义为与另一UPF通信的N9接口,支持被定义为与(R)AN通信的N3接口,并支持被定义为与DN通信的N6接口,并还支持被定义为与控制平面的NF即控制节点(例如,SMF、PCF等)通信的Nupf接口(请求/响应和订阅/通知)。

网络装置100的所有或至少一些元件可以以硬件模块或软件模块的形式实现,或者可以以硬件模块与软件模块组合的形式实现。

软件模块可以被理解为例如由控制网络装置100中的操作的处理器执行的指令,并且该指令可以被安装在网络装置100中的存储器中。

最终,根据本公开的实施方式的网络装置100通过上述配置来实现本公开中提出的方法,也就是说,用于通过UPF搜索边缘服务的方法,并且下文中,更详细地描述用于实现以上方法的网络装置100中的每个配置。

请求接收单元110被配置为从控制节点接收针对订户(例如,UE 10)的边缘服务搜索请求。

具体地,请求接收单元110可以从控制节点(例如,SMF)接收基于Nupf接口的请求或订阅形式的边缘服务搜索请求。

边缘服务搜索单元120负责响应于通过请求接收单元110接收到的边缘服务搜索请求,针对网络装置100的每个接口搜索当订户的数据被处理时可以提供的边缘服务。

本公开的网络装置100对应于数据发送/接收区域(用户平面)的数据节点即UPF。

因此,本公开的网络装置100(UPF)中的边缘服务搜索单元120可以针对UPF 100的接口N3、N6和N9中的每一个,搜索当订户(例如,UE 10)的数据被处理时可以提供的边缘服务。

更具体地,边缘服务搜索单元120针对接口N3、N6和N9中的每一个来执行与被识别为处于连接状态的每个边缘节点的信令,因此获得与满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能的特定边缘服务相关的服务信息。

因此,边缘服务搜索单元120可以搜索如上所述针对其获得服务信息的特定边缘服务作为在订户(UE 10)的数据被处理时可以提供的边缘服务。

搜索结果提供单元130将边缘服务搜索单元120的边缘服务搜索结果返回到控制节点(例如,SMF),并且使得控制节点(例如,SMF)能够在订户(UE 10)的数据会话受到控制时应用边缘服务。

具体地,搜索结果提供单元130可以将边缘服务搜索结果以基于Nupf接口的响应或通知的形式返回到控制节点,例如,SMF。

下文中,详细描述由本公开的网络装置100(UPF)搜索边缘服务的处理(或为了搜索边缘服务而执行的信令)。

如上所述,边缘服务搜索单元120针对接口N3、N6和N9中的每一个,执行与被识别为处于连接状态的每个边缘节点的信令,以便搜索满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能的边缘服务。

具体地,边缘服务搜索单元120可以首先针对接口N3、N6和n9中的每一个执行基于连接状态的边缘节点搜索。

在本公开中,网络装置100(UPF)可以执行与用于边缘服务的会话有关的连接状态管理。

连接状态管理意指针对UPF的接口N3、N6和N9中的每一个实时地检查会话的带宽、等待时间和QoS,并将它们保证在一定水平。

因此,边缘服务搜索单元120可以在UPF中执行主动I/F搜索处理,以识别网络装置100(UPF)的接口N3、N6和N9当中处于活动状态的接口。

例如,边缘服务搜索单元120可以基于通过使用诸如基于互联网控制消息协议(ICMP)的乒方案、邻居发现协议(NDP)路由器搜索方案、HTTP保持活动/心跳和基于SBI的HTTP服务发现这样的各种L2-L7协议直接发送或接收业务来执行测量的主动测量技术,通过接口N3、N6和N9中的每一个的带宽、等待时间和会话QoS是否大于或等于预定水平来识别每个接口是否处于活动状态。

另选地,基于通过探测(例如,业务镜像)发送或接收的业务来执行测量的被动测量技术,边缘服务搜索单元120可以通过接口N3、N6和N9中的每一个的带宽、等待时间和会话QoS是否大于或等于预定水平来识别每个接口是否处于活动状态。

另外,边缘服务搜索单元120可以执行针对被识别为处于活动状态的每个接口检测通过该接口连接的至少一个边缘节点的地址的边缘节点地址检测处理。

例如,边缘服务搜索单元120可以通过凭借与被识别为处于活动状态的N3/N9接口连接的接入节点(gNB或(R)AN)/UPF的能力识别服务功能(如果实现了边缘节点,则将包括边缘服务)来检测提供边缘服务的边缘节点的地址。

另选地,边缘服务搜索单元120可以通过凭借与被识别为处于活动状态的N6接口连接的边缘服务器的服务列表/ID识别服务功能来检测提供边缘服务的边缘节点的地址。

因此,边缘服务搜索单元120可以针对接口N3、N6和N9中的每一个将检测到地址的边缘节点识别为处于连接状态的边缘节点。

当通过如上所述的基于连接状态的边缘节点搜索而针对接口N3、N6和N9中的每一个搜索/识别每个边缘节点时,边缘服务搜索单元120执行与每个边缘节点的信令,以搜索满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能的边缘服务。

与每个边缘节点执行的信令包括:向每个边缘节点提供订户(UE 10)的业务简档以便请求识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务的处理,每个边缘节点基于订户(UE10)的业务简档来识别边缘节点所支持的边缘服务当中是否存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能的特定边缘服务的处理,以及每个边缘节点当中的识别到存在特定边缘服务的边缘节点返回与该特定边缘服务相关的服务信息的处理。

在特定实施方式中,如果通过如上所述的基于连接状态的边缘节点搜索而针对接口N3、N6和N9中的每一个搜索/识别每个边缘节点,则边缘服务搜索单元120可以向每个边缘节点提供订户(UE 10)的业务简档,以便请求识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务。

在这种情况下,订户(UE 10)的业务简档可以包括UE识别信息,如用于识别订户的UE地址(IMSI、MSISDN、SUPI、GPSI和IP)、UE会话、UE所需的的性能(带宽、等待时间等)、UE服务名称等。

因此,根据本公开,当从UPF 100接收到用于识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务的请求时,边缘节点可以基于所提供的订户(UE 10)的业务简档来识别在边缘节点所支持的边缘服务当中是否存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能(带宽、等待时间等)的特定边缘服务。

因此,在UPF 100接收到用于识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务的请求的每个边缘节点当中,识别到存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能(带宽、等待时间等)的特定边缘服务的边缘节点将与特定边缘服务相关的服务信息返回到UPF 100。

此外,与每个边缘节点执行的信令还可以包括以下处理:在从UPF 100接收到用于识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务的请求的每个边缘节点当中,识别到不存在特定边缘服务的边缘节点执行与被识别为连接到该边缘节点的另一边缘节点的信令以便获得与满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能的特定边缘服务相关的服务信息,并且将如上所述获得的特定边缘服务的服务信息中继并返回到UPF100的处理。

例如,在从UPF 100接收到用于识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务的请求的每个边缘节点当中,识别到不存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能(带宽、等待时间等)的特定边缘服务的边缘节点执行与如上所述由边缘服务搜索单元120执行的相同的基于连接状态的边缘节点搜索,并将订户(UE 10)的业务简档中继到被识别为连接到该边缘节点的另一边缘节点,以便请求识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务。

在这种情况下,从边缘节点接收到所中继的订户(UE 10)的业务简档的另一边缘节点可以基于所中继的订户(UE 10)的业务简档来识别在边缘节点所支持的边缘服务当中是否存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能(带宽、等待时间等)的特定边缘服务,并且如果存在该特定边缘服务,则将与该特定边缘服务相关的服务信息返回到边缘节点,使得服务信息被中继/返回到UPF 100,或者如果不存在特定边缘服务,则在执行与如上所述相同的基于连接状态的边缘节点搜索之后,将订户(UE 10)的业务简档中继到又一边缘节点。

在本公开中,以下的实施方式可以是可能的:识别到存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能(带宽、等待时间等)的特定边缘服务的边缘节点与将与特定边缘服务相关的服务信息返回到UPF 100分开地执行与被识别为连接到该边缘节点的另一边缘节点的信令,以便获得与满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能的特定边缘服务相关的服务信息,并将该服务信息中继/返回到UPF 100。

在这种情况下,与边缘服务相关的服务信息可以包括边缘服务名称、提供边缘服务的托管地址、服务性能、服务接口(I/F)信息、I/F负载信息或发送/接收处理方案中的至少一个。

更具体地,如图6中所示,在本公开中,每个边缘节点拥有与边缘节点所支持的边缘服务相关的服务信息。

图6例示了图5中示出的边缘节点当中的gNB_Edge9所拥有的服务信息的假定。

如在图6中可以看到的,与边缘服务相关的服务信息可以指示诸如边缘服务名称、提供边缘服务的托管地址、服务性能(性能数值)、服务接口(I/F)信息(服务I/F名称)、I/F负载信息和发送/接收处理方案这样的信息。

例如,作为gNB_Edge9所支持的边缘服务之一的本地CDN是指用于在本地缓存内容的服务。

与本地CDN服务相关的服务信息包括gNB_Edge9提供本地CDN服务的托管地址(IP流)、提供该服务的性能数值、用于提供服务的服务I/F名称、I/F负载信息和发送/接收处理方案。

发送/接收处理方案是指当向UPF发送数据或从UPF接收数据时所发送的数据的类型。例如,在IP通信(5元组流)中,在GPTU方案中,中继PDU会话(用GPTU封装),而在VxLAN通信中,用VxLAN封装业务并进行发送。

如图5中所示,假定本公开的网络装置100(也就是说,UPF 100)执行基于连接状态的边缘节点搜索,以便针对接口N3、N6和N9中的每一个搜索/识别gNB_Edge9、gNB_Edge6、gNB_Edge2、gNB_Edge3、UPF_Edge9和UPF_Edge1,并且网络装置向边缘节点(gNB_Edge9、gNB_Edge6、gNB_Edge2、gNB_Edge3、UPF_Edge9和UPF_Edge1)中的每一个提供订户(UE 10)的业务简档,以便请求识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务。

另外,在图5中,为了便于描述,假定在所有边缘节点(gNB_Edge9、gNB_Edge6、gNB_Edge2、gNB_Edge3、UPF_Edge9和UPF_Edge1)中存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能(带宽、等待时间等)的特定边缘服务。

在这种情况下,在从UPF 100接收到用于识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务的请求的每个边缘节点当中,识别到存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能(带宽、等待时间等)的特定边缘服务的边缘节点将与特定边缘服务相关的服务信息返回到UPF 100。

在图5中,gNB_Edge9返回与特定边缘服务相关的服务信息1,gNB_Edge6返回与特定边缘服务相关的服务信息2,gNB_Edge2返回与特定边缘服务相关的服务信息3,gNB_Edge3返回与特定边缘服务相关的服务信息4,UPF_Edge9返回与特定边缘服务相关的服务信息5,并且UPF_Edge1返回与特定边缘服务相关的服务信息6。

因此,边缘服务搜索单元120可以通过针对接口N3、N6和N9中的每一个执行与每个边缘节点的信令来获得与特定边缘服务相关的服务信息1、2、3、4、5和6,并搜索如上所述获得针对其的服务信息的特定边缘服务作为当订户(UE 10)的数据被处理时可以提供的边缘服务。

搜索结果提供单元130将边缘服务搜索单元120的边缘服务搜索结果返回到控制节点,例如,SMF。

更具体地,搜索结果提供单元130可以基于由边缘服务搜索单元120获得的特定边缘服务的服务信息来管理网络装置100(UPF)和边缘服务之间的状态信息。

网络装置100(UPF)和边缘服务之间的状态信息(UPF中的状态信息)可以包括针对发现边缘服务的每个边缘节点的以下各项中的至少一个:指示边缘节点的ID、通信端口、节点位置或接口(I/F)中的至少一个的服务接口(I/F)信息,边缘节点中可用的边缘服务的数目和边缘服务列表,或当提供边缘服务时在网络装置100(UPF)中生成的负载信息。

例如,搜索结果提供单元130可以基于由边缘服务搜索单元120获得的特定边缘服务的服务信息,以表格形式生成和管理如图7中所示的网络装置100(UPF)和边缘服务之间的状态信息(下文中,UPF中的状态信息)。

图7中示出的UPF中的状态信息是基于在上述图5中假定的实施方式中获得的特定边缘服务的服务信息1、2、3、4、5和6的生成/管理的示例。

在UPF中的状态信息中,参照发现边缘服务的边缘节点gNB_Edge9,对于边缘节点gNB_Edge9,指示gNB_Edge9的ID、通信端口、节点位置和接口(I/F)的服务接口(I/F)信息可以对应于服务信息中的服务I/F名称,并且另外指示在边缘节点gNB_Edge9中可用的特定边缘服务的数目(可用边缘服务的数目)、边缘服务列表(边缘服务名称/列表)、当提供边缘服务时在网络装置100(UPF)中生成的负载信息(UPF负载信息:带宽和等待时间)等。

另外,搜索结果提供单元130将如上所述与订户(UE 10)相关地管理的UPF中的状态信息返回到控制节点(例如,SMF)作为针对订户(UE 10)的边缘服务搜索结果,以便使得控制节点(例如,SMF)能够识别在订户(UE 10)的会话受到控制时适用的边缘服务,也就是说,识别用于边缘服务的数据业务路径(下文中,用户平面路径)。

此外,搜索结果提供单元130可以根据预定义的存储和有效性策略存储/管理与订户(UE 10)相关地管理的UPF中的状态信息。

因此,当从控制节点(例如,SMF)接收到针对同一订户(例如,UE 10)或可以与订户(例如,UE 10)相同对待的订户的边缘服务搜索请求时,如果与订户(UE10)相关地可用的UPF中的状态信息被保留,则本公开的网络装置100(UPF)可以在不经过以上提到的边缘节点搜索和边缘服务搜索的情况下,将UPF中保留的状态信息作为边缘服务搜索结果返回到控制节点(例如,SMF)。

另选地,当从控制节点(例如,SMF)接收到针对同一订户(例如,UE 10)或可以与订户(例如,UE 10)相同对待的订户的边缘服务搜索请求时,如果与订户(UE10)相关地可用的UPF中的状态信息被保留,则本公开的网络装置100(UPF)可以通过以上提到的边缘节点搜索和边缘服务搜索来搜索最新的边缘服务(服务信息)以更新UPF中所保留的现有状态信息,然后将更新后的UPF中的状态信息作为边缘服务搜索结果返回到控制节点(例如,SMF)。

根据本公开的实施方式,实现了以下的服务环境:基于根据Nupf接口的请求和响应,UPF响应于来自控制平面(控制节点)的请求而搜索当订户的数据被处理时可以提供的边缘服务,使得控制平面(控制节点)可以搜索当订户的会话受到控制时适用的边缘服务。

具体地,根据本公开的实施方式,实现了以下的服务环境:控制平面(控制节点)(例如,SMF)不仅可以识别适用的边缘服务的类型而且还可以识别每个边缘服务的状态(例如,负载信息:带宽和等待时间)作为针对订户的边缘服务搜索结果,因此可以在订户的会话受到控制时选择合适的(或最佳的)边缘服务。

如上所述,根据本公开的实施方式,实现了用于通过数据节点(例如,UPF)搜索边缘服务的解决方案(技术),所以获得了能够提供(实现)其中控制平面(控制节点)可以搜索和选择适用于订户的边缘服务的服务环境的效果。

下文中,将参考图8描述根据本公开的实施方式的边缘服务搜索方法。

为了便于描述,通过称UPF 100为通过其执行本公开的边缘服务搜索方法的网络装置进行描述。

根据本公开的边缘服务搜索方法,UPF 100可以从控制节点接收针对订户(例如,UE 10)的边缘服务搜索请求(S10)。

具体地,UPF 100可以从控制节点(例如,SMF、PCF等)接收基于SBI的消息(例如,请求或订阅消息)形式的边缘服务搜索请求。

根据本公开的边缘服务搜索方法,当接收到边缘服务搜索请求(S10)时,UPF 100响应于接收到的边缘服务搜索请求,针对UPF 100的每个接口来搜索当订户(例如,UE 10)的数据被处理时可以提供的边缘服务(S20-S30)。

根据边缘服务搜索处理的详细描述,首先,UPF 100可以针对UPF 100的接口N3、N6和N9中的每一个执行基于连接状态的边缘节点搜索(S20)。

UPF 100可以在UPF中执行主动I/F搜索处理,以识别UPF 100的接口N3、N6和N9当中的处于活动状态的接口。

例如,UPF 100可以基于通过使用诸如基于互联网控制消息协议(ICMP)的乒方案、邻居发现协议(NDP)路由器搜索方案、HTTP保持活动/心跳和基于SBI的HTTP服务发现这样的各种L2-L7协议直接发送或接收业务来执行测量的主动测量技术,通过接口N3、N6和N9中的每一个的带宽、等待时间和会话QoS是否大于或等于预定水平来识别每个接口是否处于活动状态。

另选地,基于通过探测(例如,业务镜像)发送或接收的业务来执行测量的被动测量技术,UPF 100可以通过接口N3、N6和N9中的每一个的带宽、等待时间和会话QoS是否大于或等于预定水平来识别接口中的每一个是否处于活动状态。

另外,UPF 100可以执行针对被识别为处于活动状态的每个接口检测通过该接口连接的至少一个边缘节点的地址的边缘节点地址检测处理。

例如,UPF 100可以通过凭借与被识别为处于活动状态的N3/N9接口连接的接入节点(gNB或(R)AN)/UPF的能力识别服务功能(如果实现了边缘节点,则将包括边缘服务)来检测提供边缘服务的边缘节点的地址。

另选地,UPF 100可以通过凭借与被识别为处于活动状态的N6接口连接的边缘服务器的服务列表/ID识别服务功能来检测提供边缘服务的边缘节点的地址。

边缘节点的地址可以包括L2(MAC)/L3(IP)地址、边缘节点的ID、存在不止一个边缘节点的情况下的相关边缘节点组ID以及边缘节点本地地址。

因此,UPF 100可以针对接口N3、N6和N9中的每一个将检测到地址的边缘节点识别为处于连接状态的边缘节点(S20)。

当通过基于连接状态的边缘节点搜索而针对接口N3、N6和N9中的每一个搜索/识别每个边缘节点(S20)时,UPF 100执行与每个边缘节点的信令,以搜索满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能的边缘服务(S30)。

例如,如果通过如上所述的基于连接状态的边缘节点搜索而针对接口N3、N6和N9中的每一个搜索/识别每个边缘节点(S20),则UPF 100可以向每个边缘节点提供订户(UE10)的业务简档,以便请求识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务。

因此,根据本公开,当从UPF 100接收到用于识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务的请求时,边缘节点可以基于所提供的订户(UE 10)的业务简档,识别在边缘节点所支持的边缘服务当中是否存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能(带宽、等待时间等)的特定边缘服务。

因此,在从UPF 100接收到用于识别是否可以向订户(UE 10)提供边缘服务的请求的每个边缘节点当中,识别到存在满足订户(UE 10)的数据被处理时所需的性能(带宽、等待时间等)的特定边缘服务的边缘节点将与特定边缘服务相关的服务信息返回到UPF 100。

在这种情况下,与边缘服务相关的服务信息可以包括边缘服务名称、提供边缘服务的托管地址、服务性能、服务接口(I/F)信息、I/F负载信息或发送/接收处理方案中的至少一个。

因此,UPF 100可以通过针对接口N3、N6和N9中的每一个执行与每个边缘节点的信令来获得与特定边缘服务相关的服务信息(例如,图5的信息1、2、3、4、5和6),并搜索如上所述获得针对其的服务信息的特定边缘服务作为当订户(UE 10)的数据被处理时可以提供的边缘服务。

另外,根据本公开的边缘服务搜索方法,基于在操作S30中获得的特定边缘服务的服务信息,UPF 100可以以表的形式生成和管理UPF 100与边缘服务之间的状态信息(下文中,UPF中的状态信息),如图7中所示(S40)。

图7中示出的UPF中的状态信息是基于在上述图5中假定的实施方式中获得的特定边缘服务的服务信息1、2、3、4、5和6的生成/管理的示例。

此外,根据本公开的边缘服务搜索方法,作为针对订户(UE 10)的边缘服务搜索结果,UPF 100将如上所述与订户(UE 10)相关地管理的UPF中的状态信息返回到控制节点(例如,SMF、PCF等)(S50),以便使得控制节点(例如,SMF、PCF等)能够识别当订户(UE 10)的会话受到控制时适用的边缘服务。

具体地,UPF 100可以将基于SBI的消息(例如,响应或通知消息)形式的边缘服务搜索结果返回到控制节点(例如,SMF、PCF等)。

根据本公开的实施方式,可以实现以下的服务环境:基于根据Nupf接口的请求和响应,UPF响应于来自控制平面(控制节点)的请求而搜索当订户的数据被处理时可以提供的边缘服务,使得控制平面(控制节点)可以搜索当订户的会话受到控制时适用的边缘服务。

具体地,根据本公开的实施方式,可以实现以下的服务环境:控制平面(控制节点)不仅可以识别适用的边缘服务的类型而且还可以识别每个边缘服务的状态(例如,负载信息:带宽和等待时间)作为订户的边缘服务搜索结果,并因此可以选择当订户的会话受到控制时合适的(或最佳的)边缘服务。

如上所述,根据本公开的实施方式,实现了通过数据节点(例如,UPF)搜索边缘服务的解决方案(技术),所以获得了能够提供(实现)其中控制平面(控制节点)可以搜索和选择适用于订户的边缘服务的服务环境的效果。

可以以能够通过各种计算机装置执行并记录在计算机可读介质中的程序命令的形式实现根据本公开的实施方式的边缘服务搜索方法。计算机可读介质可以独立地或组合地包括程序命令、数据文件、数据结构等。记录在介质上的程序命令可以被专门设计并配置用于本公开,或者可以是计算机软件领域的技术人员已知和可用的。计算机可读记录介质的示例包括诸如硬盘、柔性盘和磁带这样的磁介质、诸如CD-ROM和DVD这样的光学记录介质、诸如软光盘这样的磁光介质以及诸如ROM、RAM或闪存这样的专门配置为存储和执行程序命令的硬件装置。程序命令的示例不仅包括由编译器生成的机器语言代码,而且包括可以通过使用解释器等来由计算机执行的高级语言代码。上述硬件装置可以被配置为作为一个或更多个软件模块操作,以便执行本公开的操作,反之亦然。

尽管通过参照各种实施方式详细描述了本公开,但本公开不限于上述实施方式,并且要理解,本公开的技术范围涵盖了本公开所属领域的技术人员可以在不脱离所附权利要求中定义的本公开主题的情况下对实施方式进行各种修改或改变的范围。

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