Способ сообщения информации и система мобильной связи
METHOD FOR COMMUNICATING INFORMATION AND MOBILE COMMUNICATION SYSTEM

Область техники
Вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу и системе мобильной связи, дающим возможность сообщения информации, относящейся к слайсу, который представляет собой виртуальную сеть, сформированную на сетевой инфраструктуре.
Уровень техники
Общеизвестная технология виртуализации, раскрытая в непатентном документе 1, дает в сетевой системе возможность виртуально «нарезать» аппаратные ресурсы и логически формировать на сетевой инфраструктуре виртуальные сети - так называемые слайсы (от англ. slice: ломтик, сегмент). При этом сервис назначают на соответствующий слайс, и, таким образом, сервис может предоставляться с использованием сети независимых слайсов. Соответственно, выделяя слайс каждому из сервисов с разными требованиями, нетрудно удовлетворить требования каждого сервиса, можно сократить обработку сигналов и т.п.
Список цитируемых материалов
Непатентные документы
Непатентный документ 1: Akihiro Nakao, "Virtual Node Project Virtualization Technology for Building New-Generation Networks" [электронный документ], June 2010, National Institute of Information and Communications Technology, [найден 8 марта 2017 г.], адрес в интернете <http://www.nict.go.jp/publication/NICT-News/1006/01.html>
Раскрытие сущности изобретения
Техническая проблема
Когда пользователь желает воспользоваться сервисом, необходимо побудить терминал к установлению соединения со слайсом. Однако при обращении к сервису, предоставляемому через множество слайсов, находящихся под управлением множества независимых устройств, получение информации для установления соединения со множеством слайсов требует от пользовательского терминала времени и усилий.
Настоящее изобретение разработано с учетом вышеизложенного с целью предложения способа сообщения информации, с использованием которого можно было бы эффективно сообщать информацию для установления соединения со множеством слайсов, используемых при предоставлении сервисов.
Техническое решение
Предназначенный для устранения вышеназванного недостатка способ сообщения информации согласно одному аспекту настоящего изобретения представляет собой способ сообщения информации, выполняемый устройством, управляющим соединением со слайсом, который представляет собой виртуальную сеть, сформированную на сетевой инфраструктуре, включающий этап приема запроса, на котором принимают запрос на соединение со слайсом целевого объекта управления указанного устройства из терминала, используемого пользователем, и этап передачи информации выбора, на котором в ответ на прием указанного запроса управляют соединением указанного терминала с указанным слайсом, получают информацию выбора для выбора слайса целевого объекта управления другого устройства, отличного от указанного устройства, и передают указанную информацию выбора в указанный терминал.
Система мобильной связи согласно еще одному аспекту настоящего изобретения представляет собой систему мобильной связи, выполненную с возможностью управления соединением со слайсом, представляющим собой виртуальную сеть, сформированную на сетевой инфраструктуре, и содержит модуль приема запроса, выполненный с возможностью приема из терминала, используемого пользователем, запроса на соединение со слайсом целевого объекта управления устройства, и модуль передачи информации выбора, выполненный с возможностью управления, в ответ на прием указанного запроса, соединением указанного терминала с указанным слайсом, получения информации выбора для выбора слайса целевого объекта управления другого устройства, отличного от указанного устройства, и передачи указанной информации выбора в указанный терминал.
Согласно вышеприведенным аспектам, в случае приема определенным устройством из терминала запроса на соединение со слайсом, находящимся под управлением этого устройства, управляют соединением с указанным слайсом и передают в указанный терминал информацию выбора для выбора слайса, находящегося под управлением другого устройства, отличного от указанного устройства. Таким образом создается возможность эффективного сообщения в терминал информации для выбора слайса, выделенного сервису. Соответственно, можно упростить предоставление сервисов множеством слайсов, находящихся под управлением множества независимых устройств.
Полезные эффекты изобретения
Согласно настоящему изобретению возможно эффективное сообщение информации для установления соединения со множеством слайсов, используемых при предоставлении сервисов.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет схему, иллюстрирующую конфигурацию системы мобильной связи согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет схему, иллюстрирующую состояние соединения между UE и слайсом с фиг. 1.
Фиг. 3 представляет блок-схему, иллюстрирующую пример аппаратной конфигурации AMF 100 с фиг. 1.
Фиг. 4 представляет блок-схему, иллюстрирующую функциональную конфигурацию AMF 100 с фиг. 1.
Фиг. 5 представляет схему, иллюстрирующую конфигурацию данных в информации сервиса связи, хранимой в UDM 70 с фиг. 1.
Фиг. 6 представляет схему последовательности этапов в операции установления канала в общем слайсе системой мобильной связи варианта осуществления.
Фиг. 7 представляет схему, иллюстрирующую конфигурацию данных в информации выбора, хранимой в UE 140 с фиг. 1.
Фиг. 8 представляет схему последовательности этапов в операции установления канала в выделенном слайсе системой мобильной связи варианта осуществления.
Осуществление изобретения
Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи описывается предлагаемый в качестве примера вариант осуществления настоящего изобретения. Там, где это возможно, одинаковые части обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями, а повторяющиеся описания не приводятся.
Фиг. 1 представляет конфигурацию системы мобильной связи, в которой реализуется способ сообщения информации согласно данному варианту осуществления. Эта система мобильной связи выполнена с возможностью выделения слайса, представляющего собой виртуальную сеть, сервису, использующему виртуальную сеть, сформированную на сетевой инфраструктуре. Слайс представляет собой виртуальную сеть или сеть для сервиса, логически формируемую на сетевой инфраструктуре путем виртуальной «нарезки» связных и узловых ресурсов сетевого устройства и объединения разделенных ресурсов, при этом слайсы не создают помех друг другу, поскольку их ресурсы разделены. Сервис представляет собой службу, использующую сетевые ресурсы; примерами являются сервис связи (сервис выделенной линии и т.п.) или прикладной сервис (распределение видео или сервис, использующий сенсорное устройство, например, встроенное устройство).
Как показано на фиг. 1, система мобильной связи содержит оператор 20 сервиса (англ. Service Operator, SO), систему 30 поддержки операций/бизнеса (англ. Operations Support System/business Support System, OSS/BSS), устройство 10 управления слайсом, организатор 40 виртуализации сетевых функций (англ. Network Functions Virtualization Orchestrator, NFVO), менеджер 50 функций виртуальной сети (англ. Virtual Network Function Manager, VNFM), менеджер 60 виртуализированной инфраструктуры (англ. Virtualized Infrastructure Manager, VIM), средство 70 унифицированного управления данными (англ. Unified Data Management, UDM), сервер 80 доменных имен (англ. Domain Name Server, DNS), функциональный блок 90 сервера аутентификации (англ. Authentication Server Function, AUSF), функциональный блок 100 доступа к базовой сети и управления мобильностью (англ. Core Access and Mobility Management Function, AMF), узел 110 сети радиодоступа (англ. Radio Access Node, RAN), функциональный блок 120 управления сеансом (англ. Session Management Function, SMF), функциональный блок 130 плоскости пользователя (англ. User Plane Function, UPF) и пользовательское оборудование 140 (англ. User Equipment, UE). Входящие в число этих компонентов NFVO 40, VNFM 50 и VIM 60 представляют собой элементы архитектуры управления и организации (англ. Management and Orchestration, MANO).
Эти компоненты образуют базовую сеть системы мобильной связи. Составляющие элементы, между которыми необходим обмен информацией, соединены проводным или подобным способом и выполнены с возможностью передачи и приема информации.
Система мобильной связи согласно данному варианту осуществления предоставляет функцию связи мобильному терминалу связи через виртуальный сервер, работающий на виртуальной машине, реализованной на физическом сервере. Иными словами, система мобильной связи представляет собой виртуализированную сеть мобильной связи. Указанная функция связи предоставляется мобильному терминалу связи путем выполнения операции связи, соответствующей этой функции связи, виртуальной машиной.
Устройство 10 управления слайсом представляет собой узел, выполняющий в системе мобильной связи управление сервисом (сопоставление слайса и сервиса) и выдающий инструкцию, относящуюся к функции связи в этой системе мобильной связи. Устройством 10 управления слайсом может управлять оператор связи, связанный с данной системой мобильной связи.
Оператор 20 сервиса (SO) представляет собой устройство, выполненное с возможностью передачи запроса обслуживания; таким устройством может быть, например, терминальное устройство (например, персональный компьютер) провайдера сервиса, предоставляющего сервис различным пользователям с использованием виртуальной сети.
OSS/BSS 30 представляет собой устройство, выполненное с возможностью приема запроса обслуживания из SO 20 и передачи информации на основании этого запроса в устройство 10 управления слайсом. OSS/BSS 30 сопоставляет параметр сервиса (тип сервиса, представляющий собой информацию идентификации сервиса), идентифицирующий (указывающий) сервис, являющийся целью запроса обслуживания, с информацией идентификации слайса (идентификатором слайса), идентифицирующей слайс адресата выделения сервиса, указываемого упомянутым параметром сервиса, и передает эту сопоставленную информацию в устройство 10 управления слайсом. Кроме того OSS/BSS 30 может принимать информацию сопоставления из SO 20 и передавать эту информацию сопоставления в устройство 10 управления слайсом.
NFVO 40 представляет собой общий узел администрирования (функциональный элемент), управляющий всей виртуальной сетью (слайсом), построенной на инфраструктуре 160 виртуализации сетевых функций (англ. Network Function Virtualization Infrastructure, NFVI), представляющей собой физический ресурс. NFVO 40 принимает инструкцию из устройства, передавшего инструкцию на формирование слайса, и выполняет операцию в соответствии с этой инструкцией. NFVO 40 выполняет администрирование во всей виртуализированной сети, построенной на инфраструктуре и физическом ресурсе сети мобильной связи сервиса связи. NFVO 40 реализует сервис связи, предоставляемый виртуальной сетью, в должном месте посредством VNFM 50 и VIM 60. Например, NFVO 40 осуществляет управление сервисом в ходе его эксплуатации (конкретно, например, управление формированием, модификацией, масштабированием и регистрацией событий) и управление ресурсами (распределение/резервирование/выделение), управление сервисом/экземпляром и управление правилами (конкретно, например, резервированием/выделением и оптимальным распределением ресурсов на основании географии, правовых норм и т.п.) во всей сети мобильной связи.
VNFM 50 представляет собой виртуальный узел управления функцией связи (функциональный элемент), добавляющий функцию, относящуюся к сервису, в NFVI 160, функционирующую как физический ресурс (узел). В системе может быть инсталлировано множество VNFM 50.
VIM 60 представляет собой физический узел управления ресурсом (функциональный элемент), который управляет каждым физическим ресурсом (узлом). Конкретнее, VIM 60 осуществляет управление выделением/модификацией/сбором ресурсов, сопоставлением физических ресурсов и виртуальных сетей и управление аппаратными ресурсами и списком программных ресурсов (гипервизора). Обычно VIM 60 управляет каждым центром обработки данных (зданием). Управление физическими ресурсами осуществляется в способе, соответствующем центру обработки данных. В качестве способа управления центром обработки данных (способа реализации управления ресурсами) могут быть использованы OPENSTACK, vCenter и т.п. Обычно VIM 60 устанавливают для каждого способа управления центром обработки данных. Иными словами, включают множество VIM 60, которые управляют соответствующим физическим ресурсом в NFVI 160 различными способами. Единицами физических ресурсов, управляемых разными способами управления, не обязательно должны быть центры обработки данных.
NFVO 40, VNFM 50 и VIM 60 реализованы как программа, исполняемая на физическом серверном устройстве (при этом не исключается их виртуальная реализация, системы управления могут быть разделены, и затем они могут быть реализованы виртуально). NFVO 40, VNFM 50 и VIM 60 могут быть реализованы отдельными физическими серверными устройствами или одним серверным устройством. (Программы для реализации) NFVO 40, VNFM 50 и VIM 60 могут предоставляться разными поставщиками.
При получении запроса формирования слайса NFVO 40 передает в VIM 60 запрос резервирования ресурса для слайса (слайсов SL1, SL2 и др.). Если VIM 60 резервирует ресурсы в серверном устройстве и коммутаторе, образующими физический ресурс, то NFVO 40 задает слайсы для этих физических ресурсов.
Далее, если для VIM 60 предписано резервирование ресурсов в указанных физических ресурсах, то NFVO 40 сохраняет информацию, задающую слайсы для физических ресурсов, в таблице, хранимой в NFVO 40. Затем NFVO 40 передает в VNFM 50 запрос установки программного обеспечения для реализации функции, требуемой для соответствующего сервиса. В соответствии с этим запросом инсталляции VNFM 50 устанавливает программное обеспечение на физический ресурс (узел, например, серверное устройство, коммутирующее устройство или маршрутизирующее устройство), который был зарезервирован VIM 60.
Если VNFM 50 выполнил установку указанного программного обеспечения, то NFVO 40 сопоставляет слайс сервису в таблице, хранимой в NFVO 40. Слайсы SL1-SL3 служат единицами выделения для сервисов.
NFVI 160, представляющий собой физический ресурс, указывает сеть, сформированную из физических ресурсов (группы узлов), образующих виртуальную среду. Концептуально в физические ресурсы входят вычислительные ресурсы, ресурсы памяти и ресурсы передачи. Более конкретно, физические ресурсы сконфигурированы с содержанием таких узлов, как физический сервер или коммутатор, которые представляют собой физическое серверное устройство, выполняющее в данной системе операцию связи. Этот физический сервер сконфигурирован с содержанием центрального процессорного устройства (ядра или процессора), памяти и запоминающего устройства, например, жесткого диска. Обычно множество таких узлов, как физические серверы, образующие NFVI 160, совместно размещают в узловом центре, например, в центре обработки данных (ЦОД). Размещенные в центре обработки данных физические серверы соединяют сетью, что дает возможность осуществлять между ними передачу и прием информации. Кроме того, в системе используют множество центров обработки данных. Центры обработки данных соединяют сетью, через которую физические серверы, установленные в разных центрах обработки данных, могут передавать и принимать информацию между собой. Кроме того, в системе может быть установлено множество физически независимых NFVI 160.
Как указано выше, VNFM 50 реализует функции UDM 70, сервера 80 DNS, AUSF 90, AMF 100, SMF 120 и UPF 130 путем добавления функций разных типов в NFVI 160, являющийся физическим ресурсом (узлом). В NFVI 160 установлено множество SMF 120 и множество UPF 130.
UDM 70 представляет собой функциональный блок для упорядоченного хранения в базе данных информации абонента, в которую входят информация контракта, информация аутентификации, информация сервиса связи, информация типа терминала и информация о зоне пребывания терминала связи, например, UE 140. Здесь информация сервиса связи представляет собой информацию, определяющую тип сервиса связи, используемого каждым UE 140. Информация сервиса связи содержит информацию, идентифицирующую UE 140 (например, международный идентификатор абонента мобильной связи (англ. International Mobile Subscriber Identity, IMSI)) и параметр сервиса, указывающий требования данного сервиса связи, используемого UE 140.
Сервер 80 DNS представляет собой функциональный блок для управления отношением соответствия между именем домена или именем хоста и IP-адресом в сети. Сервер 80 DNS хранит информацию, в которой информация (например, идентификатор слайса), идентифицирующая слайс, сопоставлена с адресом SMF 120. При получении запроса передачи адреса из AMF 100 сервер 80 DNS передает в AMF 100 адрес SMF 120, соответствующего указанному запросу.
AUSF 90 и AMF 100 представляют собой устройства связи, обеспечивающие связь с пользовательским терминалом (UE 140), пребывающим в сети LTE (англ. Long Term Evolution, долговременное развитие). AUSF 90 представляет собой функциональный блок для управления аутентификацией UE 140. AMF 100 представляет собой функциональный блок для управления местоположением терминала UE 140 и установления коммуникационного тракта для данных пользователя между UPF 130 и UE 140.
При приеме из UE 140 запроса соединения (запроса регистрации), содержащего параметр сервиса, предназначенный для слайса, AMF 100 устанавливает канал, представляющий собой сеанс связи между UE 140 и UPF 130, в слайсе, выделенном сервису, идентифицируемому указанным параметром сервиса (подробности описываются ниже).
RAN 110 представляет собой базовую радиостанцию, соединенную с AMF 100 и устройством, имеющим функцию управления радиодоступом.
SMF 120 представляет собой функциональный блок управления сеансом для управления каналом, установленным между UE 140 и UPF 130. UPF 130 представляет собой функциональный блок служебного коммутатора пакетов с поддержкой LTE и выполняет передачу и прием пользовательских данных, используемых для предоставления сервиса связи с RAN 110. Устанавливают множество UPF 130 в соответствии с потребностями множества сервисов связи. Также предусматривают множество SMF 120, каждый из которых управляет подключением канала во множестве UPF 130, находящихся под его управлением. Кроме того, UPF 130 является точкой соединения с сетью пакетной передачи данных (англ. Packet Data Network, PDN) и представляет собой шлюз для передачи пользовательских данных и т.п. между RAN 110 и PDN.
UE 140 используется пользователем и реализован как устройство с функцией связи, например, как мобильный телефон или персональный цифровой помощник (англ. Personal Digital Assistance, PDA). При необходимости пользования конкретным сервисом UE 140 передает в RAN 110 запрос соединения (сообщение запрос регистрации) для установления соединения со слайсом, выделенным сервису. Этот запрос соединения может содержать информацию идентификации сервиса, например, тип сервиса, идентифицирующую сервис, используемый UE 140. Кроме того, информацию идентификации сервиса, например, тип сервиса каждого сервиса, подлежащего использованию, сохраняют в UE 140 заранее, и установление соединения с требуемым слайсом, выделенным сервису, который должен использоваться, может выполняться с использованием этой информации идентификации сервиса.
Как показано на фиг. 2, NFVI 160, представляющий собой физический ресурс, может содержать множество физически независимых сетей, и, например, NFVI 160А, содержащий AMF 100, функциональные блоки SMF 120А и 120 В, функциональные блоки UPF 130А и 130 В, может быть скомбинирован с NFVI 160х, содержащим AMF 100х, SMF 120х и UPF 130х. Например, NFVI 160А представляет собой сеть, предоставляющую слайс (общий слайс) для совместного использования множеством пользователей, a NFVI 160х представляет собой сеть, предоставляющую слайс (изолированный слайс), выделяемый конкретному пользователю. Два AMF, 100 и 100х, входящие в состав двух сетей NFVI, 160А и 160х, могут быть соединены с общей RAN 110; AMF 100 выполняет операцию установления канала в слайсах SL1 и SL2, выделенных в NFVI 160А, а AMF 100х выполняет операцию установления канала в слайсе SLx, выделенном в NFVI 160х. Здесь RAN 110 выполнена с возможностью выбора AMF 100 и 100х, подходящих для сервиса, используемого UE 140 в соответствии с запросом соединения из UE 140, и с возможностью передачи запроса соединения в выбранный AMF.
Далее подробно описывается конфигурация AMF 100. Кроме описываемых здесь функций, AMF 100 имеет функцию, описываемую позже с использованием схем последовательности на фиг. 6 и фиг. 8.
Фиг. 3 представляет аппаратную конфигурацию AMF 100, а фиг. 4 представляет функциональную конфигурацию AMF 100. Как показано на фиг. 4, AMF 100 в качестве функциональных компонентов содержит функциональный модуль 11 управления подключением/мобильностью, модуль 12 приема запроса, модуль 13 получения информации выбора и модуль 14 передачи информации выбора.
В блок-схеме на фиг. 4 показаны блоки функциональных модулей. Эти функциональные блоки (элементы конфигурации) реализуются произвольной комбинацией аппаратных и/или программных средств. Устройство, реализующее каждый функциональный блок, конкретно не ограничивается. Иными словами, каждый функциональный блок может быть реализован одним физически и/или логически единым устройством или множеством (двумя или более) физически и/или логически раздельных устройств, соединенных непосредственно и/или опосредованно (например, проводным и/или беспроводным способом).
Например, AMF 100 в варианте осуществления настоящего изобретения может быть реализован компьютером, выполняющим функции AMF 100 данного варианта осуществления. Фиг. 3 иллюстрирует пример аппаратной конфигурации AMF 100 согласно данному варианту осуществления. AMF 100 может быть физически сконфигурирован как компьютерное устройство, содержащее процессор 1001, память 1002, запоминающее устройство 1003, устройство 1004 связи, устройство 1005 ввода, устройство 1006 вывода и шину 1007.
В настоящем документе термин «устройство» можно интерпретировать как «схема», «устройство», «модуль» и т.п. Аппаратно AMF 100 может быть сконфигурирован с содержанием одного или более устройств, показанных на чертеже, или может быть сконфигурирован без использования некоторых из этих устройств.
Каждый функциональный блок в AMF 100 реализуется с возможностью считывания заранее заданного программного обеспечения (программы) в аппаратных средствах, например, процессоре 1001 и/или в памяти 1002, и выполнения процессором 1001 операций и управления связью, осуществляемой устройством 1004 связи, и чтением и/или записью данных в память 1002 и запоминающее устройство 1003.
Например, процессор 1001 обеспечивает функционирование операционной системы и управляет всем компьютером. Процессор 1001 может быть сконфигурирован с использованием центрального процессорного устройства (ЦПУ), содержащего интерфейс с периферийным устройством, управляющим устройством, устройством для выполнения операций, регистром и т.п. Например, процессором 1001 могут быть реализованы функциональный модуль 11 управления подключением/мобильностью, модуль 12 приема запроса, модуль 13 получения информации выбора и модуль 14 передачи информации выбора.
Кроме того, процессор 1001 считывает программу (программный код), программный модуль или данные из запоминающего устройства 1003 и/или устройства 1004 связи и выводит их в память 1002 и в соответствии с ними выполняет различные типы операций. В качестве указанной программы используется программа, вызывающая выполнение компьютером по меньшей мере некоторых операций, описанных в вышеприведенном варианте осуществления. Например, функциональный модуль 11 управления подключением/мобильностью может быть реализован управляющей программой, сохраненной в памяти 1002 и выполняемой процессором 1001; аналогично могут быть реализованы и другие функциональные блоки. Здесь было описано, что различные типы операций выполняются одним процессором 1001, но эти операции могут выполняться, одновременно или последовательно, двумя или более процессорами 1001. Процессор 1001 может быть реализован одним или более кристаллами интегральных схем. Указанная программа может передаваться из сети через линию электрической связи.
Память 1002 представляет собой машиночитаемый записываемый носитель информации, содержащий по меньшей мере постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), стираемое и программируемое ПЗУ (СПЗУ), электрически стираемое программируемое ПЗУ (ЭСПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и т.п. Память 1002 также называют регистрирующим устройством, кэшем, основной памятью и т.п. Память 1002 выполнена с возможностью хранения программ (программных кодов), программных модулей и т.п., которые могут быть исполнены с целью выполнения различных видов операций мобильной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Запоминающее устройство 1003 представляет собой машиночитаемый записываемый носитель и может быть сконфигурировано с использованием, например, по меньшей мере одного устройства из числа компакт-диска (англ. Compact Disc ROM, CD-ROM), жесткого диска, гибкого диска, магнитооптического диска (например, компакт-диска, цифрового многофункционального диска (англ. Digital Versatile Disc), диска Blu-ray (зарегистрированная торговая марка)), смарт-карты, запоминающего устройства на флэш-памяти (например, карты памяти, съемного накопителя, съемного диска), флоппи-диска (зарегистрированная торговая марка), магнитной полосы и т.п. Запоминающее устройство 1003 также называют вспомогательным запоминающим устройством. Средством хранения информации может быть, например, база данных, сервер или любой другой носитель информации, содержащий память 1002 и/или запоминающее устройство 1003.
Устройство 1004 связи представляет собой аппаратное средство (приемопередающее устройство) для осуществления связи между компьютерами через проводную и/или беспроводную сеть, и также называется сетевым устройством, сетевым контроллером, сетевой картой, модулем связи и т.п. Например, функциональный модуль 11 управления подключением/мобильностью, модуль 12 приема запроса, модуль 13 получения информации выбора, модуль 14 передачи информации выбора и т.п. могут быть реализованы устройством 1004 связи.
Устройство 1005 ввода выполнено с возможностью приема информации, вводимой извне, а устройство 1006 вывода выполнено с возможностью вывода информации вовне. Устройство 1005 ввода и устройство 1006 вывода могут быть реализованы сенсорным дисплеем, в котором объединены оба этих устройства.
Соответствующие устройства, например, процессор 1001 и память 1002, соединены шиной 1007 для обмена информацией между собой. Шина 1007 может быть сконфигурирована с использованием единственной шины или из разных шин между устройствами.
AMF 100 может быть сконфигурирован с содержанием таких аппаратных средств, как, например, микропроцессор, цифровой сигнальный процессор (англ. Digital Signal Processor, DSP), специализированная интегральная схема (англ. Application Specific Integrated Circuit, ASIC), программируемое логическое устройство (англ. Programmable Logic Device, PLD), программируемая матрица логических элементов (англ. Field Programmable Gate Array, FPGA), и все или некоторые функциональные блоки могут быть реализованы аппаратно. Например, процессор 1001 может быть реализован по меньшей мере одним из этих аппаратных компонентов.
Далее описывается функция каждого функционального модуля, входящего в состав AMF 100.
Функциональный модуль 11 управления подключением/мобильностью управляет местоположением терминала UE 140, пребывающего в системе мобильной связи, и выполняет операцию установления коммуникационного тракта (канала) для управляющих данных или пользовательских данных между UPF 130 и UE 140. Конкретнее, функциональный модуль 11 управления подключением/мобильностью устанавливает канал между UPF 130 и UE 140 в слайсе, выделенном для сервиса, используемого UE 140 в соответствии с запросом соединения, принятым из UE 140 модулем 12 приема запроса. В это время слайс, в котором устанавливается канал, может указываться типом сервиса, включенным в запрос соединения.
Модуль 12 приема запроса принимает (получает) запрос соединения для запроса соединения со слайсом, выделенным сервису, используемому терминалом UE 140, из UE 140 через RAN 110. В это время модуль 12 приема запроса может принимать запрос соединения, содержащий тип сервиса, указывающий сервис, используемый UE 140 (например, информацию идентификации, которой может быть вспомогательная информация для выбора слайса сети (англ. Network Slice Selection Assistance Information, NSSAI)). В качестве NSSAI, включаемой в запрос соединения, может использоваться отдельная NSSAI (англ. Single NSSAI, S-NSSAI), идентифицирующая сервис, предоставляемый общими слайсами, изолированная отдельная NSSAI (англ. Isolated Single NSSAI, ISO-S-NSSAI), идентифицирующая сервис, предоставляемый выделенными слайсами (изолированными слайсами), и т.п.
При приеме запроса соединения модулем 12 приема запроса модуль 13 получения информации выбора получает информацию выбора, относящуюся к слайсу, в NFVI 160х, отличном от NFVI 160А, которому принадлежит AMF 100, в соответствии с запросом соединения, так как управление соединением терминала UE 140 с указанным слайсом осуществляется в функциональном модуле 11 управления подключением/мобильностью. Иными словами, модуль 13 получения информации выбора получает из UDM 70, хранящего информацию сервиса связи, информацию выбора, относящуюся к слайсу SLx, являющемуся целевым объектом управления соединением другого AMF 100х, отличного от AMF 100.
Фиг. 5 иллюстрирует пример конфигурации данных в информации сервиса связи, обрабатываемой в UDM 70 в NFVI 160А. Как показано на фиг. 5, в информации сервиса связи информация (S-NSSAI), идентифицирующая сервис, использующий общий слайс, заданный в NFVI 160А, сопоставлена с информацией (ISO-S-NSSAI), указывающей сервис, использующий выделенный слайс, заданный во внешнем NFVI 160х, для каждой части информации идентификации (IMSI), идентифицирующей UE 140. Это означает, что сервис, указываемый посредством S-NSSAI, и сервис, указываемый посредством ISO-S-NSSAI, сопоставленного этому S-NSSAI, представляют собой один и тот же сервис. Используя информацию сервиса связи, имеющую такую конфигурацию, модуль 13 получения информации выбора получает информацию идентификации (ISO-S-NSSAI), относящуюся к слайсу в NFVI 160х, выделенному тому же сервису, что и слайс в NFVI 160А, соединением в котором управляет функциональный модуль 11 управления подключением/мобильностью, в качестве информации выбора, используемой при выборе слайса. Как в примере на фиг. 5, если сервисом, соответствующим слайсу адресата соединения UE 140, идентифицируемого IMSI со значением «ХХХХ», является сервис, идентифицируемый S-NSSAI со значением «МВВ», то в качестве информации выбора будет получен ISO-S-NSSAI со значением «ISO-МВВ», связанный с S-NSSAI со значением «МВВ».
Когда модулем 12 приема запроса принят запрос соединения, модуль 14 передачи информации выбора после завершения установления канала в функциональном модуле 11 управления подключением/мобильностью передает в UE 140 сообщение о приеме соединения (прием регистрации). В это время модуль 14 передачи информации выбора включает информацию выбора, полученную модулем 13 получения информации выбора, в сообщение о приеме соединения и передает результирующее сообщение о приеме соединения в UE 140.
Далее описывается последовательность операции установления канала системы мобильной связи, и подробно описывается способ сообщения информации согласно данному варианту осуществления. Фиг. 6 представляет схему последовательности, иллюстрирующую последовательность этапов в операции установления канала в общем слайсе системой мобильной связи, фиг. 7 представляет схему, иллюстрирующую конфигурацию данных информации выбора, хранящейся в UE 140, а фиг. 8 представляет схему последовательности, иллюстрирующую последовательность этапов операции установления канала в выделенном слайсе системой мобильной связи.
Сначала со ссылкой на фиг. 6 описывается операция установления канала в общем слайсе. Вначале в ответ на действие пользователя, перемещение UE 140 в зону связи и т.п. из UE 140 в RAN 110 передается запрос соединения (запрос регистрации) (этап S01). Этот запрос соединения может содержать тип сервиса (например, NSSAI), относящийся к сервису, используемому UE 140. С другой стороны, в RAN 110 выбирается надлежащий AMF в соответствии с сервисом, используемым UE 140 (этап S02), и вышеуказанный запрос соединения пересылается в выбранный AMF 100 (этап S03).
Затем функциональный модуль 11 управления подключением/мобильностью AMF 100 выполняет операцию аутентификации пользователя (аутентификация и авторизация) между UE 140 и UDM 70 в соответствии с вышеуказанным запросом соединения (этап S04). После этого модуль 13 получения информации выбора в AMF 100 запрашивает в UDM 70 список (список NSSAI) типов сервиса (ISO-S-NSSAI), относящихся к выделенному слайсу, сопоставленных с общим слайсом адресата соединения UE 140 (этап S05). В ответ на это модуль 13 получения информации выбора получает из UDM 70 список, служащий информацией выбора (этап S06).
Затем из функционального модуля 11 управления подключением/мобильностью AMF 100 в SMF 120А и UPF 130А, которым назначен слайс адресата соединения UE 140, передается запрос установления канала (запрос установления сеанса PDU), и в ответ на это в SMF 120А и UPF 130А выполняется операция подключения к каналу и в AMF 100 передается ответ установления канала (ответ установления сеанса PDU) (этап S07). После этого из модуля 14 передачи информации выбора AMF 100 в UE 140 передается сообщение о приеме соединения (прием регистрации), содержащее информацию выбора, полученную модулем 13 получения информации выбора, (этап S08). Наконец, UE 140 сохраняет полученную информацию выбора в качестве информации, подлежащей использованию для установления в будущем соединения со слайсом (этап S09).
Фиг. 7 иллюстрирует пример конфигурации данных информации выбора, хранящейся в UE 140. Как показано на фиг. 7, в сопоставлении с идентификатором сервиса «потоковая передача», идентифицирующим сервис, используемый UE 140, сохранен контекст «изолированный», представляющий собой информацию, обозначающую состояние управление слайса, выделенного данному сервису, и NSSAI «ISO-МВВ», представляющий собой информацию, идентифицирующую данный сервис в системе мобильной связи. В примере, показанном на фиг. 7, в качестве информации выбора, относящейся к слайсу, выделенному одному и тому же сервису «потоковая передача», сохранены NSSAI «МВВ», относящийся к общему слайсу, и NSSAI «ISO-МВВ», относящийся к выделенному слайсу. С такой информацией выбора при использовании одного и того же сервиса терминал UE 140 может из множества слайсов выбрать надлежащий слайс в соответствии со статусом этого терминала.
Далее со ссылкой на фиг. 8 описывается операция установления канала в выделенном слайсе после установления соединения с общим слайсом.
В состоянии, в котором UE 140 соединен с общим слайсом, созданным в NFVI 160А, операция соединения с выделенным слайсом, созданным в NFVI 160х, начинается в ответ на действие пользователя, обнаружение изменения статуса в UE 140 и т.п. (этап S101). Сначала в NFVI 160А выполняется операция отключения канала между UE 140 и UPF 130А (этап S102). Затем из UE 140 в RAN 110 передается запрос соединения (запрос регистрации) для выделенного слайса (этап S103). Этот запрос соединения содержит информацию выбора, относящуюся к выделенному слайсу (ISO-S-NSSAI). Эту информацию выбора получают из информации (фиг. 7), хранящейся в UE 140. С другой стороны, RAN 110 выбирает AMF 100х, управляющий соединением с выделенным слайсом, на основании указанной информации выбора (этап S104), и передает запрос соединения в AMF 100х (этап S105).
Далее, в ответ на запрос соединения, AMF 100х выполняет операцию аутентификации пользователя (аутентификация и авторизация) между UE 140 и UDM 70х (этап S106). Затем из AMF 100х в SMF 120х и UPF 130х, которым назначен выделенный слайс адресата соединения, передается запрос установления канала (запрос установления сеанса PDU), и в ответ на это в SMF 120х и в UPF 130х выполняется операция подключения к каналу и в AMF 100х передается ответ установления канала (ответ установления сеанса PDU) (этап S107). После этого из AMF 100х в UE 140 передается сообщение о приеме соединения (прием регистрации), извещающее о завершении установления соединения (этап S108).
Далее описывается практические эффекты данной системы мобильной связи и способа сообщения информации данного варианта осуществления. В вышеописанной системе мобильной связи, когда AMF 100 принимает из UE 140 запрос на соединение со слайсом, находящимся под управлением блока AMF 100, управляют соединением с указанным слайсом и передают в UE 140 информацию выбора для выбора слайса, находящегося под управлением другого AMF 100х, отличного от AMF 100. Соответственно, можно эффективно сообщать в UE 140 информацию для выбора слайса, выделенного сервису. Так можно упростить предоставление сервисов множеством слайсов, находящихся под управлением множества независимых друг от друга AMF.
Кроме того, в вышеприведенном варианте осуществления получают и передают информацию выбора для выбора слайса, выделенного тому же сервису, что и слайс целевого объекта управления AMF 100. Соответственно, можно эффективно сообщать в UE 140 информацию для выбора слайса, выделенного тому же сервису.
Кроме того, в вышеприведенном варианте осуществления получают и в качестве информации выбора передают информацию идентификации сервиса (NSSAI) идентифицирующую сервис, назначенный слайсу. Соответственно, становится возможным эффективное сообщение информации для выбора слайса, выделенного требуемому сервису.
Несмотря на приведенное выше подробное описание варианта осуществления, специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что настоящее изобретение не ограничено вариантом осуществления, описанным в настоящем документе. Этот вариант осуществления может быть реализован с различными изменениями и в различных модификациях без выхода за пределы сущности и объема настоящего изобретения, определяемых его формулой изобретения. Соответственно, описание из настоящего документа предназначено только для иллюстративных целей и не имеет какого-либо ограничивающего смысла для настоящего варианта осуществления.
Сообщение информации не ограничено аспектом или вариантом осуществления, описанными в настоящем документе, и может выполняться любым другим способом. Например, сообщение информации может выполняться сигнализацией физического уровня (например, нисходящей информацией управления (англ. Downlink Control Information, DCI), восходящей информацией управления (англ. Uplink Control Information, UCI)), сигнализацией вышележащего уровня (например, сигнализацией уровня управления радиоресурсами (англ. Radio Resource Control, RRC), сигнализацией уровня доступа к среде (англ. Medium Access Control, MAC), широковещательной информацией (блоком основной информации (англ. Master Information Block, MIB), блоком системной информации (англ. System Information Block, SIB))), другими сигналами или их комбинацией. Сигнализация RRC может называться сообщением RRC, и этим сообщением может быть, например, сообщение установления соединения RRC, сообщение перенастройки соединения RRC и т.п.
Каждый аспект и вариант осуществления, описанный в настоящем документе, применим к системам LTE, усовершенствованной LTE (англ. LTE-Advanced, LTE-A), SUPER 3G, IMT-Advanced, 4G, 5G, будущей системе радиодоступа (англ. Future Radio Access, FRA), W-CDMA (зарегистрированная торговая марка), GSM (зарегистрированная торговая марка), CDMA2000, системе сверхширокополосной мобильной связи (англ. Ultra Mobile Broadband, UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (Wi-MAX), IEEE 802.20, системе связи на малых расстояниях с использованием широкополосных сигналов с крайне низкой спектральной плотностью (англ. Ultra-Wide Band, UWB), Bluetooth (зарегистрированная торговая марка) и к системам, использующим любые другие подходящие системы и/или системы следующего поколения, расширенные на основе указанных систем.
Если нет противоречия, то порядок выполнения операций обработки, последовательностей, блок-схем и т.п. соответствующих аспектов/вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, может быть иным. Например, способ, описанный в настоящем документе, представляет элементы различных этапов в порядке, предлагаемом в качестве примера, но указанный способ не ограничен этим конкретным порядком.
Информация и т.п. может передаваться с вышележащего уровня (или нижележащего уровня) на нижележащий уровень (или на вышележащий уровень). Информация и т.п. может передаваться и приниматься через множество узлов сети.
Принимаемая и передаваемая информация и т.п. может храниться в определенном месте (например, в памяти) или упорядоченное хранение информации могут осуществлять с использованием управляющей таблицы. Принимаемая и передаваемая информация и т.п. может быть перезаписана, уточнена или дополнена. Переданная информация и т.п. может быть удалена. Принятая информация и т.п. может быть передана в другое устройство.
Решение может приниматься в соответствии со значением, представленным одним битом (0 или 1), с булевским значением, представленным как истина или ложь, или на основании сравнения числовых значений (например, сравнения с заранее заданным значением).
Каждый аспект/вариант осуществления, описанный в настоящем документе, может использоваться самостоятельно, в комбинации или со сменой в связи с выполнением. Сообщение заранее определенной информации (например, сообщение, указывающее «является X») не ограничивается явным сообщением и может выполняться посредством неявного сообщения (например, отсутствием сообщения заранее заданной информации).
Программные средства, независимо от того, как они названы - «программа», «внутренняя программа», «программа промежуточного уровня», «микрокод», «язык описания аппаратных средств» или иначе, - должны пониматься в широком смысле, охватывающем команду, набор команд, код, кодовый сегмент, программный код, программу, подпрограмму, объект, исполняемый файл, поток исполнения, процедуру, функцию и т.п.
Кроме того, программа, команды и т.п. могут передаваться и приниматься через среду передачи. Например, когда программа передается с веб-сайта, сервера или других удаленных источников с использованием проводных технологий, например, коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля, витой пары или цифровой абонентской линии (англ. Digital Subscriber Line, DSL) и/или беспроводных технологий, например, связи посредством инфракрасного излучения, радиоволн и микроволн, указанные проводные технологии и/или беспроводные технологии также входят в понятие среды передачи.
Информация, сигналы и т.п., описанные в настоящем документе, могут быть представлены с использованием любого из множества различных способов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы, чипы и т.п., упомянутые в вышеприведенном описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными частицами, оптическими полями или фотонами, или любым сочетанием перечисленного.
Термины, описанные в настоящем документе и/или термины, необходимые для понимания настоящего документа, могут быть заменены терминами, имеющими такие же или подобные значения.
Кроме того, информация, параметры и т.д., описанные в настоящем документе, могут быть выражены абсолютными значениями, значениями относительно заранее заданных значений или другой соответствующей информацией. Например, радиоресурсы могут указываться индексом.
Названия вышеописанных параметров не ограничены приведенными названиями.
Термин «определение», использованный в настоящем документе, может охватывать широкое многообразие действий. Например, «определение» в настоящем документе может содержать такие действия, как вычисление, расчет, обработка, логический вывод, исследование, отыскание (например, поиск по таблице, базе данных или иной структуре данных), установление факта и т.д. «Определение» может содержать, например, такие действия, как прием (например, прием информации), передача (например, передача информации), ввод, вывод или доступ (например, доступ к данным в памяти). «Определение» может содержать, например, такие действия, как разрешение неоднозначности, выбор, отбор, установление, сравнение и т.д. Иными словами, содержание термина «определение» может охватывать действия, в которых определенная операция рассматривается в качестве «определения».
Термины «соединен», «связан» и их варианты обозначают какое-либо непосредственное или опосредованное соединение или связь между двумя или более элементами, и могут содержать присутствие одного или более промежуточных элементов между двумя элементами, которые «соединены» или «связаны». Связь или соединение между элементами могут быть физическими, логическими или их комбинацией. В смысле, используемом в настоящем документе, два элемента могут считаться соединенными или связанными между собой при использовании одного или более электрических проводников, кабелей и/или печатных электрических соединений, и, в качестве нескольких неограничивающих и неисключающих примеров, с использованием электромагнитной энергии, например электромагнитной энергии, имеющей длины волн в радиочастотном диапазоне, микроволновом диапазоне и оптическом (как видимом, так и невидимом) диапазоне.
Выражение «на основании» в настоящем документе не ограничено значением «на основании только», если не указано иное. Иными словами, выражение «на основании» означает как «на основании только», так и «на основании по меньшей мере».
В настоящем документе и в формуле изобретения термины «включать», «содержать» и их варианты должны пониматься в объединяющем смысле, аналогичном термину «охватывать». Союз «или» в настоящем документе и в формуле изобретения не должен пониматься как означающий исключающую дизъюнкцию.
В настоящем документе также подразумевается содержание множества устройств, если из контекста или технического смысла не следует явного указания на одно устройство.
Во всем настоящем раскрытии подразумевается содержание множества вещей, если из контекста явным образом не следует указание на одну вещь.
Промышленная применимость
Вариант осуществления настоящего изобретения имеет целью предложение способа и системы мобильной связи, дающих возможность сообщения информации, относящейся к слайсу, который представляет собой виртуальную сеть, сформированную на сетевой инфраструктуре, и возможность рационального сообщения информации для установления соединения со множеством слайсов, предоставляющих сервис.
Список ссылочных обозначений
100: AMF (устройство), 11: функциональный модуль управления подключением/мобильностью, 12: модуль приема запроса, 13: модуль получения информации выбора, 14: модуль передачи информации выбора, 140: UE (терминал).