控制MEC应用的重定位的方法和服务器与流程

本发明及其实施方式涉及用于提供与无线站相关的边缘计算能力的系统和方法，由此使得计算能力可用于与无线站通信操作的无线电装置。更具体地，本发明涉及一种用于控制在连接至无线站的第一服务器中主持的应用的会话到连接至另一个无线站的另一个服务器的重定位的方法。

背景技术

操作以辅助移动装置进行网络辅助存储和计算的基于云的服务的开发正在大量增加。目前，etsi(欧洲电信标准协会)正在推广称为移动边缘计算(mec)的新技术，该技术在同名的etsi工业规范组(isg)中正在被标准化。最初开发移动边缘计算以在无线电接入网(ran)内以及在移动订户附近在移动网络的边缘处提供it服务环境和云计算能力。目标是减少时延，确保高效网络运营和服务交付以及提供改进的用户体验。在etsimecisg的第二阶段中，“移动边缘计算”由术语“多接入边缘计算”代替，其还包括除蜂窝之外的其它类型的接入(例如wifi和固定网络)。因此，在本文档中，接下来将对缩写术语me或me计算作出参考。

me计算被认为是在移动无线站的演进和it与电信连网的融合中的自然发展。me计算基于虚拟化平台，并且将使应用和服务能够主持在移动网络元件“之上”(即，在网络层上)。这些应用和服务可以从在客户附近以及接收本地无线电网络上下文信息中受益。me计算环境的特征在于低时延、接近、高带宽、对无线电网络信息的实时洞察以及位置感知，这些特点利用主持运营商或第三方应用的me服务器实现。同样地，me计算可以使用于消费者和企业客户的新纵向业务部门和服务成为可能。经常讨论的使用案例包括视频分析、定位服务、物联网(iot)、增强现实、优化的本地内容分发、数据缓存、移动游戏、被连接和控制车辆服务等。me计算将允许软件应用利用本地内容和关于本地接入网络条件的实时信息。通过在网络边缘部署各种服务和缓存内容，移动核心网络被缓解了进一步拥塞并且可以有效地服务于本地目的。

技术实现要素：

当考虑用户移动性时，移动边缘处的计算和数据存储资源的分配可能对所提供服务的用户产生影响。本文中提供了旨在减轻针对移动边缘操作的移动性相关问题的解决方案。

根据第一方面，提供了一种用于控制在连接到无线站的第一服务器中主持的应用的会话的重定位的方法，无线站被配置用于与无线装置通信，该方法包括以下步骤：

运行在所述服务器中的应用主机与第一无线装置中的应用客户端之间的应用的会话；

在所述会话期间获得服务器中的上下文数据，该上下文数据与第一无线装置相关；

将所述上下文数据提供给管理实体，该管理实体被配置为控制所述会话从第一服务器到第二服务器的重定位。

在一个实施方式中，该方法包括以下步骤：

接收与上下文数据相关的重定位信息。

在一个实施方式中，该方法包括以下步骤：

向管理实体提供与运行所述应用的第二无线装置相关的上下文数据；

根据对于所述第一和第二无线装置的公共时延要求，重定位该会话。

在一个实施方式中，该方法包括以下步骤：

根据确定所得到的时延将不超过预定水平来重定位该会话。

在一个实施方式中，该方法包括以下步骤：

向无线装置提供重定位信息，其中，所述上下文数据涉及执行重定位的客户端适合性。

在一个实施方式中，所述上下文数据包括与应用会话的时延敏感度水平相关联的定时数据。

在一个实施方式中，所述定时数据标识与低水平时延敏感度相关联的时间段。

在一个实施方式中，所述定时数据标识时间延迟。

在一个实施方式中，所述第一服务器是me服务器并且所述管理实体包括me编排器(orchestrator)、me平台或me平台管理器。

在一个实施方式中，将所述上下文数据提供到从me服务器至管理实体的接口上。

根据第二方面，提供了一种包括应用主机的服务器，该服务器可连接到被配置用于与无线装置通信的无线站，并且包括处理装置、存储器和用于由处理装置执行的计算机程序代码，以：

运行在应用主机与第一无线装置中的应用客户端之间的应用的会话；

在所述会话期间获得与第一无线装置相关的上下文数据；

将所述上下文数据提供到至管理实体的接口上，管理实体被配置为控制所述会话从第一服务器到第二服务器的重定位。

在一个实施方式中，所述上下文数据与应用会话相关，并且包括从应用客户端接收的数据。

在一个实施方式中，服务器包括用于由处理装置执行的计算机程序代码，以：

向管理实体提供与运行所述应用的第二无线装置相关的上下文数据；

根据针对所述第一和第二无线装置的公共时延要求，重定位会话。

在一个实施方式中，所述上下文数据包括与应用会话的时延敏感度水平相关联的定时数据。

在一个实施方式中，所述第一服务器是me服务器并且所述管理实体包括me编排器、me平台或me平台管理器。

附图说明

下面将参考附图概述各种实施方式，其中

图1示出了根据实施方式配置的me系统参考架构；

图2示出了根据实施方式的me系统支持的移动装置的场景；

图3示意性地示出了无线装置中的me客户端与me服务器中的主机之间的应用会话的运行；

图4示出了根据实施方式的示意性重定位时间图；以及

图5示出了根据一个实施方式的方法。

具体实施方式

在以下描述中，为了解释而非限制的目的，本文中阐述了与各种实施方式有关的细节。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以在脱离这些具体细节的其它实施方式中实践。在某些情况下，省略了对众所周知的装置、电路和方法的详细描述，以免不必要的细节模糊本发明的描述。包括功能块(包括但不限于标记或描述为“计算机”、“处理器”或“控制器”的那些)的各种元件的功能可以通过使用诸如电路硬件的硬件和/或能够执行存储在计算机可读介质上的编码指令形式的软件的硬件来提供。因此，这些功能和所示的功能块应被理解为是硬件实现的和/或计算机实现的，并且因此是机器实现的。就硬件实现而言，功能块可以包括或包含但不限于数字信号处理器(dsp)硬件、精简指令集处理器、包括但不限于专用集成电路[asic]和(在适当的情况下)能够执行这些功能的状态机的硬件(例如数字或模拟)电路。就计算机实现而言，计算机通常被理解为包括一个或多个处理器或一个或多个控制器，并且术语“计算机”、“处理器”和“控制器”可以在本文中互换使用。当由计算机或处理器或控制器提供时，功能可以由单个专用计算机或处理器或控制器、由单个共享计算机或处理器或控制器、或由其中一些可以是共享的或分布的多个单独计算机或处理器或控制器提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的使用还应被解释为指代能够执行这些功能和/或执行软件的其它硬件，诸如上述示例硬件。

图1示出了根据实施方式配置的me系统参考架构，示出了包括me系统的功能元件以及它们之间的参考点。在系统实体之间定义了三组参考点：

·关于me平台功能的参考点(mp)；

·管理参考点(mm)；以及

·连接到外部实体的参考点(mx)。

根据一些实施方式，me系统可以分为me系统级100和me主机级200。该系统可以包括一个或多个me服务器220、220-2等，以及在运营商网络或运营商网络的子集内运行me应用所必需的me管理。

me服务器220可以是包含me平台和虚拟化基础设施221的实体，虚拟化基础设施221为了运行me应用228的目的提供计算、存储和网络资源。

me服务器220可以包括me平台223，me平台223是在特定虚拟化基础设施上运行me应用228并使它们能够提供和消费me服务所需的基本功能的集合。me平台223还可以提供服务。基于由me管理验证的配置或请求，在me服务器220的虚拟化基础设施上实例化移动边缘应用228。me管理可以包括me系统级管理和me主机级管理。me系统级管理包括作为核心组件的me编排器101，其被配置为具有完整me系统的概览。me主机级管理包括me平台管理器210和虚拟化基础设施管理器201，并且被配置为处理特定me服务器220的me特定功能以及在其上运行的应用228的管理。

图2示意性地示出了在包括无线站301、302的无线电通信网络中作为无线装置303操作的各种无线装置303。无线电通信网络例如可以是3gpplte网络，其中无线站301、302被表示为enodeb，并且无线装置可以被称为用户设备ue303。在另一个实施方式中，无线电通信网络例如可以是wifi系统(诸如根据ieee802.11)。无线站301、302可以在这样的系统中被表示为接入点，并且通常不以蜂窝布置来布置。被配置为作为me服务器操作的第一服务器220连接到第一无线站301，并且被配置为作为me服务器操作的第二服务器220-2连接到第二无线站302。me管理实体300可以被配置为控制应用会话从第一me服务器220到第二me服务器220-2的重定位。参考图1，在各种实施方式中，管理实体300例如可以包括me编排器101和/或me平台管理器210和/或me平台223。在me应用228和管理实体300之间示意性地指示接口230。该接口可用于将在服务器220中获得的上下文提供给管理实体300，管理实体300被配置为控制应用会话从第一服务器220到第二服务器220-2的重定位。图3非常示意性地示出了包括应用客户端105的一个无线装置303以及包括应用主机228的me服务器220。图2的无线装置303中的任一个可以是在服务器220中的应用主机228与无线装置303中的应用客户端105之间运行的应用会话的一部分。

例如由于用户移动性，me系统可以检测到当主持诸如游戏会话或服务的应用的当前me服务器220对于诸如无线装置或应用会话中涉及的无线装置303的用户而言不是最佳的。因此，基于无线装置303的当前和过去位置，me系统可以决定将应用的会话的主持重定位到可能更佳的新me服务器，例如根据地理位置、负载平衡、时延约束等。为了确保满足时延要求，例如保持低时延，这里提出在me服务器220、220-2之间施加上下文确定的重定位过程，以保证me服务器220、220-2与无线装置303之间的低时延。所提出的解决方案是让me应用向me系统的管理实体300提供上下文数据，该上下文数据可以包括与无线装置303有关的数据和/或与正在运行的会话的应用有关的数据。提供所获得的上下文数据以帮助mec系统的管理实体300优化用户会话重定位(例如由于ue移动性)。管理实体例如可以包括me系统的编排器101、oss102以及可能还有me平台管理器210，并且可以被配置为控制针对无线装置303的应用会话从第一me服务器220到第二me服务器220-2的重定位。在图1中，接口230示意性地包括在me应用228和me编排器101之间，用于上下文数据的这种信息交换，但是如上所述，这仅是管理实体300的配置的一个示例。管理实体300还可以被配置为提供用于在至少当前me服务器220中接收的重定位信息，该重定位信息与上下文数据相关并且优选地针对上下文数据被优化。

因此，在此提出可以与应用相关和/或与ue相关的上下文数据，以用于优化到另一个me服务器的用户会话重定位。该上下文数据可以在me服务器220中获得，在me服务器220中它由客户端应用105或主机应用228或两者提供。在一个实施方式中，上下文数据可以与应用相关。对于某个应用，可以通过预先配置知晓或在运行应用时可预见到，运行应用的不同时间段可以与不同时延敏感度水平相关联。例如，第一时间段可以与相对高时延敏感度水平相关联，并且第二时间段可以与相对低时延敏感度水平相关联。例如这可以是me应用是游戏或实时虚拟现实应用的情况。当用户或玩家以高度计算负荷执行应用时，应用会话可能是时延敏感的。如果在这样的时间点执行重定位，则用户或玩家可能会经历故障、丢帧、应用冻结期、输入滞后等。在这种游戏或应用的其它实例，对于特定时间段，渲染的图形可能基本相同。例如这种情况可以是如果游戏中的受控对象或化身是静止的，或者在计算机游戏的不同级别或阶段之间。在这样的时间段中，应用可以与相对低时延敏感度水平相关联。因此，上下文数据的示例可以是应用的时相阶段。上下文数据的另一示例可以是应用会话中涉及的无线装置303中的图形渲染程度。

在各种实施方式中，上下文数据可以包括针对与公共应用会话相关联的两个或更多个无线装置303的服务器分配信息。在这样的实施方式中，管理实体可以被配置为通过所述两个或更多个无线装置303中的任一个的重定位的推迟或禁止来控制所述会话的重定位。在另一个实施方式中，管理实体可以被配置为响应于对所述两个或更多个无线装置中的一个执行重定位的适合性指示，通过所述两个或更多个无线装置303中的任一个或全部的定时重定位来控制所述会话的重定位。例如，如果确定与公共应用会话相关联的多个无线装置303中的一个需要或者至少将受益于从第一服务器到另一个服务器的重定位，则还评估对重定位其它无线装置303中的任一个的适当性或需要。在一个实施方式中，在高时延敏感时间段期间。在一个实施方式中，上下文数据可以包括与针对所述两个或更多个无线装置303中的一个或更多个或全部的应用会话的时延敏感度水平相关联的定时数据。在一个实施方式中，上下文数据可以包括时间窗口的定时数据，在该时间窗口内适合重定位第一无线装置303，并且因此管理实体可以被配置为重定位与同一时间窗口内的同一应用会话相关联的两个或更多个无线装置303。可以在me服务器220中获得上下文数据，例如从应用主机228或者例如从应用会话中涉及的无线装置303的应用客户端105。参考本文中给出的各种示例，上下文数据例如可以包括特定或相对时延敏感度水平、与重定位的适合性相关联的(例如与时延敏感性相关的)定时信息、有关与公共应用会话相关联的多个无线装置信息等。

现在将参考图4，其示意性地示出了正在运行的应用会话的场景，在此期间，根据一个实施方式，由me系统启动会话重定位。在该实施方式中，上下文数据包括时间相关信息，该时间相关信息与正在运行的me应用何时对时延更敏感以及例如哪个时间段其对时延不敏感或较不敏感有关。如这里所使用的，如果超过预定水平，则时延敏感度水平可以被确定为高，如果不超过特定水平则为低。可以根据各种参数来配置这样的水平，诸如无线装置303的预期性能。

参考图4，可以在21处启动应用会话。然后，应用会话可以以各种程度的时延敏感度进行。作为示例，应用可以是在服务器220中运行的计算机游戏，由用户通过无线装置303中的应用客户端105来操作。运行游戏时，在各个时间段22中，许多图形数据可能每个时间帧都在变化。在这样的时间段22期间，应用与相对高时延敏感度相关联，例如，在某种意义上，如果在这样的时间段22期间重定位应用会话，则在用户的装置303上的渲染图形流中存在故障(glitches)的风险。另一方面，应用可以配置有中间时间段23，在此期间时延敏感度相对低。例如，当在装置303的屏幕上的视频呈现中几乎没有或没有移动时(例如当用户控制的对象或角色在游戏中静止不动时)，这可以涉及时间段23。因此，由于可见渲染故障的风险要小得多，这样的时间段23可以更适合于将应用会话从一个服务器220重定位到另一个服务器220-2。

在各种实施方式中，诸如与图4的游戏应用有关的实施方式中，上下文数据因此可以涉及执行从一个服务器220到另一个服务器220-2的重定位的客户端适合性。在一个实施方式中，响应于提供给无线装置303中的应用客户端105的重定位信息，可以将该上下文数据从应用客户端105提供给当前服务器220。重定位信息可以指示对服务器重定位的计划或需要，并且可以标识时间点t1。参考图4，t1处于高时延敏感度的时间段22内。

在一个实施方式中，应用客户端105因此可以简单地向当前服务器220回复重定位不合适的指示。然后，服务器220可以发布标识稍后时间点t2的新重定位信息，时间点t2恰好在低时延敏感度水平的时间段23内。响应于此，客户端应用105可以以高适合性指示进行响应，或者通过完全不响应来指示适合性。

在一个实施方式中，上下文数据可以包括与应用会话的时延敏感度水平相关联的定时数据。在应用会话进展基本上可预见的一个实施方式中，可以针对更长的时间帧提供该上下文数据，包括一个或更多个高时延敏感度的时间段22、以及一个或更多个低时延敏感度的时间段23、以及针对这些时间段的定时信息。在这样的实施方式中，可以基于所获得的上下文数据来计划和执行对重定位的潜在需求，优选地在低时延敏感度的时间段23期间。可以从应用客户端105或从应用主机228获得这样的上下文数据。

在一个实施方式中，可以获得包括标识与低水平时延敏感度相关联的时间段23的定时数据的上下文数据，例如，响应于应用客户端105接收重定位信息而在高时延敏感度22的时间段期间标识时间点t1。在另选实施方式中，可以获得包括标识与低水平时延敏感度相关联的时间点t2的定时数据的上下文数据，例如，低时延敏感度的时间段23的开始。在又一另选实施方式中，可以获得包括标识时间延迟dt的定时数据的上下文数据，时间延迟dt标识从接收的时间点t1重定位的合适延迟或延期。

在一个实施方式中，向管理实体300提供上下文数据的步骤具有允许管理实体300在不同服务器之间有效地分配用户的益处。这可以通过分配用户来获得，使得尽可能多的用户以足够时延使用相同me应用上下文(例如游戏中的相同级别)可以从尽可能少的me服务器运行。如果没有此建议，目前的方法是部署/具有静态配置，以将其分配给尽可能多的客户端以确保最低时延或在云中集中太少的数据集群。利用该建议，管理实体可以根据应用中的每个用户的上下文动态地决定是否应该由于用户的移动性将用户重定位到另一个服务器。

在一个实施方式中，该方法因此优选地包括向管理实体300(例如me编排器101)提供上下文数据的步骤，该管理实体300与运行应用的第一无线装置和第二无线装置均有关。然后可以根据对于所述第一和第二无线装置的公共时延要求来执行会话的重定位。

在一个实施方式中，可以根据确定所得到的时延将不超过预定水平来启动重定位会话。

图5广义地示出了方法的各种步骤，本文中已根据其提供了各种实施方案。该方法涉及控制在连接到无线电通信网络的无线站301的第一服务器220中主持的应用的会话的重定位，并且包括以下步骤：

51：运行在所述服务器220中的应用主机228与第一无线装置303中的应用客户端105之间的应用的会话；

53：在所述会话期间获得服务器中的上下文数据，该上下文数据与第一无线装置相关；

55：将所述上下文数据提供给管理实体300，管理实体300被配置为控制所述会话从第一服务器220到第二服务器220-2的重定位。

本文中已提供了各种实施方式，其可以以多种方式组合，用于控制mec系统中的应用会话的重定位。该范围仅受权利要求限制。

图1的参考标号

100移动边缘系统级

101移动边缘编排器

102操作支持系统

103用户应用lcm代理

104cfs门户

105ue应用

200移动边缘主机级

201虚拟化基础设施管理器

210移动边缘平台管理器

211me平台元件管理

212me应用规则&要求管理

213me应用生命周期管理

220移动边缘服务器

221虚拟化基础设施

222数据平面

223移动边缘平台

224流量规则控制

225dns处理

226服务注册

227me服务

228me应用

229服务

220-2其它me服务器

223-2其它me平台