[发明专利]用于5G网络的跨区域网络切片对等

说明书

本发明涉及用于第一核心网(111)的网络实体，其中，该网络实体用于操作第一核心网中的本地网络切片(NSI‑1)，以与第二核心网(161)中的远端网络切片(NSI‑2)通信。

技术领域

本发明总体上涉及电信领域。更具体地，本发明涉及在通信网络中(特别是在5G核心网中)用于跨区域的端到端网络切片对等的设备、系统、以及方法。

背景技术

下一代移动网络(即，5G网络)预期支持许多新型服务以及私有和工业环境的各种设备(例如，汽车、可穿戴设备、传感器、以及执行器)之间的连接。新型的服务和连接通常意味着在时延、数据速率等方面的截然不同的服务要求，这自然需要不同的处理，从而对5G网络的控制提出了挑战。

特别地，支持各种新型服务对核心网的架构具有深刻的影响。在如今的移动网络中，服务主要是指人们手中的便携式设备仅为获得数据服务和语音服务而进行的接入。核心网可以遵循尽力而为(best-effort)原则对便携式设备应用基本相同的处理。因此，这些服务是可预测的，并且可以预规划好如何响应这些服务。然而，伴随着各种新的服务请求，服务模式将变得非常多样化。因此，难以预测对于5G网络的服务请求。满足要求的适当方式是以动态的方式灵活地响应任何到来的服务。

高效地响应于不同且不可预测的服务请求并非易事。使用静态网络部署的管理性预规划方法不起作用。最近提出了软件定义网络(software-defined networking，SDN)和网络功能虚拟化(network function virtualization，NFV)，作为实现灵活且可编程的网络基础架构的两个关键促成因素。SDN背后的思想是将所有内容抽象为流，并将流处理的复杂性移动到被称为SDN控制器(SDN controller，SDNC)的逻辑集中式单元上。因此，SDN视图(SDN view)将所有网元简化为仅负责流处理的“哑”流处理设备。利用这些概念，SDN将所有管理和控制面(control plane，CP)智慧在SDNC处融合。而通用抽象和本地可用数据反过来简化了网络控制和管理应用的开发。NFV进一步将现有的网络功能(之前主要由专用和特定的硬件实现)转为可以按照需要轻松地部署或移除的虚拟功能模块。

鉴于可以按需部署/分配任何网络功能(network function，NF)(NFV的特征)，并且可以对NF的转发行为进行远程编程(SDN的特征)，利用这两种促成技术，对新服务请求的响应变得比以前容易得多，就像安装和运行计算机程序一样。

在即将到来的5G时代，通过移动网络提供的服务将不仅限于人与人的通信和基本的互联网连接。而是预期通过无线移动网络提供越来越多的垂直行业的服务。然而，传统的尽力而为的服务质量(quality-of-service，QoS)无法支持多样化的服务。例如，如果医疗机器人必须实时精确地操作远程手术，则eHealth服务要求超低时延的连接。另一示例是，为了提供沉浸式的娱乐体验，虚拟现实(virtual reality，VR)实况广播需要高吞吐量带宽，同时需要低时延交互。因此，对于不同的客户，5G网络将必须保证各种服务级别协议(service level agreement，SLA)，但共享相同的物理基础架构。

满足这些不同要求的方法是，首先，使用上面提到的SDN和NFV技术将物理基础架构虚拟化为云，从而将物理基础架构转换为完全可编程的。其次，强调资源隔离以提供性能保证。这两个提议产生了称为网络切片的新的技术概念，其中，多个网络租户具有其自己的网络资源，这些网络资源彼此之间隔离且保证SLA。这种用于一个租户的隔离网络资源部分是容置于共享基础架构中的虚拟化逻辑网络，称为网络切片实例(network sliceinstance，NSI)。根据当前的3GPP SA2定义，NSI是用于提供服务的端到端(end-to-end，E2E)网络能力。