一种算力感知的会话管理方法及通信装置与流程

文档序号:30309530发布日期:2022-06-05 10:07阅读:89来源:国知局
一种算力感知的会话管理方法及通信装置与流程

1.本技术涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种算力感知的会话管理方法及通信装置。


背景技术:

2.随着计算技术向着轻量化、动态化、应用解构成服务或功能的方向变化和发展,使能 边缘应用的网络架构将由传统的客户端-服务器(client-server)模式向无服务器(serverless) 模式转变。在无服务器模式下,边缘应用不再是在服务器端部署的单一体应用,而是可以 分解为多个微服务或无状态函数,分散部署在不同边缘计算节点的边缘服务器上,并且微 服务和无状态函数可以在多个边缘计算节点的边缘服务器上进行多副本部署,使得在不同 的区域都能就近访问到相同的服务,获得一致性体验。
3.在分布式边缘计算场景下,为适应业务需求,如何实现边缘计算节点和终端设备之间 的互联和协同,提高资源利用率,是3gpp网络使能边缘应用需要解决的问题。


技术实现要素:

4.本技术实施例中的一种算力感知的会话管理方法及通信装置,用于根据边缘计算节点 的计算服务信息,将终端设备的服务请求转发到合适的边缘计算节点,从而实现对边缘计 算节点中部署的计算服务的访问,并提高系统的资源利用率。
5.第一方面,本技术实施例提供一种算力感知的会话管理方法,该方法可由第二计算感 知用户面功能执行,也可以由配置于第二计算感知用户面功能的部件(例如芯片或者电路) 执行。
6.该方法包括:第二计算感知用户面功能向第一计算感知用户面功能发送计算服务信息, 该计算服务信息指示第二计算感知用户面功能关联的边缘计算节点支持第一计算服务;第 二计算感知用户面功能接收来自第一计算感知用户面功能的服务请求报文,该服务请求报 文用于请求所述第一计算服务;第二计算用户面功能向边缘计算节点发送服务请求报文。
7.上述技术方案中,第二计算感知用户面功能可向第一计算感知用户面功能发送计算服 务信息,以指示其关联的边缘计算节点支持第一计算服务,从而使得第一计算感知用户面 功能可根据从第二计算感知用户面功能接收到的计算服务信息,向该第二计算感知用户面 功能转发终端设备请求第一计算服务的服务请求报文,从而基于网络辅助的方式实现了对 边缘计算节点中部署的计算服务的最佳选择和访问。
8.在第一方面的一种可能的设计中,第二计算感知用户面功能接收来自会话管理功能的 公告邻居列表,该公告邻居列表包括第二计算感知用户面功能对应的k个入口计算感知用 户面功能,k为正整数,所述k个入口计算感知用户面功能包括第一计算感知用户面功能。
9.在第一方面的一种可能的设计中,第二计算感知用户面功能向第一计算感知用户
面功 能发送计算服务信息可包括:第二计算感知用户面功能根据公告邻居列表向第一入口计算 感知用户面功能发送计算服务信息。
10.在第一方面的一种可能的设计中,第二计算感知用户面功能和第一计算感知用户面功 能位于计算感知虚拟网络。
11.在第一方面的一种可能的设计中,该方法还包括:第二计算感知用户面功能接收来自 所述边缘计算节点的第一计算服务的服务标识以及所述第一计算服务的服务标识对应的第 一服务器ip地址,所述第一服务器ip地址为所述边缘计算节点中运行所述第一计算服务的 服务器的ip地址;第二计算感知用户面功能向所述边缘计算节点发送服务请求报文可包括: 第二计算感知用户面功能将服务请求报文中携带的第一计算服务的服务标识替换为第一服 务器ip地址;第二计算感知用户面功能将携带第一服务器ip地址的服务请求报文发送给所 述边缘计算节点。
12.在第一方面的一种可能的设计中,该方法还包括:第二计算感知用户面功能接收来自 所述边缘计算节点的携带第一服务器ip地址的服务响应报文;第二计算感知用户面功能将 服务响应报文中的第一服务器ip地址替换为第一计算服务的服务标识;第二计算感知用户 面功能将携带第一计算服务的服务标识的服务响应报文发送给第一计算感知用户面功能。
13.上述技术方案中,第二计算感知用户面功能可从其关联的边缘计算节点接收第一计算 服务的服务标识和对应的第一服务器ip地址,记录二者之间的映射关系,以便在向该边缘 计算节点收发报文时进行相互转换。如此,可使终端设备的客户端只需要关心向哪种计算 服务发出请求,而无需感知计算服务的部署细节(例如计算服务具体运行在哪个边缘计算 节点的服务器上,服务器ip地址是多少等),从而有效提高边缘计算服务的访问效率和用户 体验。
14.在第一方面的一种可能的设计中,该方法还包括:第二计算感知用户面功能接收来自 边缘计算节点的计算服务信息。
15.在第一方面的一种可能的设计中,所述计算服务信息包括第一计算服务的服务标识、 第一计算服务的服务属性、第一计算服务的运行状态和计算资源信息。
16.在第一方面的一种可能的设计中,该方法还包括:第二计算感知用户面功能接收来自 边缘计算节点的负载信息;第二计算感知用户面功能向第一计算感知用户面功能发送所述 负载信息。
17.上述技术方案中,第二计算感知用户面功能还可向第一计算感知用户面功能发送其关 联的边缘计算节点的负载信息,由第一计算感知用户面功能根据该负载信息,决策是否向 该第二计算感知用户面功能转发终端设备的服务请求报文,从而实现系统的负载均衡,提 高资源利用率。
18.第二方面,本技术实施例提供一种算力感知的会话管理方法,该方法可由第一计算感 知用户面功能执行,也可以由配置于第一计算感知用户面功能的部件(例如芯片或者电路) 执行。
19.该方法包括:第一计算感知用户面功能接收来自第二计算感知用户面的计算服务信息, 该计算服务信息指示第二计算感知用户面功能关联的边缘计算节点支持第一计算服务;第 一计算感知用户面功能根据所述计算服务信息,向第二计算感知用户面功能发送
服务请求 报文,该服务请求报文用于请求第一计算服务。
20.在第二方面的一种可能的设计中,该方法还包括:第一计算感知用户面功能接收来自 会话管理功能的转发邻居列表,该转发邻居列表中包括第一计算感知用户面功能对应的l 个出口计算感知用户面功能,l为正整数,所述l个出口计算感知用户面功能包括二计算 感知用户面功能。
21.在第二方面的一种可能的设计中,第一计算感知用户面功能和第二计算感知用户面功 能位于计算感知虚拟网络。
22.在第二方面的一种可能的设计中,该方法还包括:第一计算感知用户面功能接收来自 终端设备的所述服务请求报文。
23.在第二方面的一种可能的设计中,该方法还包括:第一计算感知用户面功能接收来自 第二计算感知用户面功能的负载信息。
24.在第二方面的一种可能的设计中,该方法还包括:第一计算感知用户面功能根据所述 计算服务信息和负载信息,确定向第二计算感知用户面功能发送所述服务请求报文。
25.在第二方面的一种可能的设计中,该方法还包括:第一计算感知用户面功能根据第二 计算感知用户面功能对应的报文匹配转发规则,将所述服务请求报文发送至第二计算感知 用户面功能。
26.在第二方面的一种可能的设计中,所述计算服务信息包括第一计算服务的服务标识、 第一计算服务的服务属性、第一计算服务的运行状态和计算资源信息。
27.第二方面以及第二方面的各种可能的设计中的有益效果,可参考第一方面中对应的描 述,不再赘述。
28.第三方面,本技术实施例提供一种算力感知的会话管理方法,该方法可由计算管理功 能执行,也可以由配置于计算管理功能的部件(例如芯片或者电路)执行。
29.该方法包括:计算管理功能接收第一请求消息,该第一请求消息用于创建计算感知虚 拟网络,该计算感知虚拟网络包括n个计算感知用户面功能,该第一请求消息中包括计算 感知虚拟网络的成员列表,该成员列表中包括所述n个计算感知用户面功能的标识信息; 计算管理功能为第一计算感知用户面功能生成转发邻居列表,该第一计算感知用户面功能 为所述n个计算感知用户面功能之一,所述转发邻居列表包括第一计算感知用户面功能对 应的l个出口计算感知用户面功能的标识信息,n、l为正整数;计算管理功能向会话管理 功能发送第二请求消息,该第二请求消息用于请求创建计算感知虚拟网络中的转发路径, 该第二请求消息中包括计算感知虚拟网络的成员列表以及第一计算感知用户面功能的转发 邻居列表。
30.上述技术方案中,计算管理功能可通过会话管理功能建立计算感知虚拟网络,将一组 计算感知用户面功能配置为计算感知虚拟网络的成员,为计算感知虚拟网络中的每个计算 感知用户面功能配置邻居关系,建立计算感知虚拟网络中计算感知用户面功能之间的转发 路径,例如入口计算感知用户面功能与出口计算感知用户面功能之间的转发隧道,如此可 使计算感知用户面功能基于为其配置的邻居关系进行信息公告和用户面的报文转发,从而 实现边缘计算节点之间的互联与协同,提高系统的资源利用率。
31.在第三方面的一种可能的设计中,所述第一请求消息中包括计算感知虚拟网络的标识 信息,该标识信息包括计算感知虚拟网络的身份标识、数据网络名称、网络切片信息
或应 用描述符中的一种或多种。
32.在第三方面的一种可能的设计中,该方法还包括:计算管理功能为第二计算感知用户 面功能生成公告邻居列表,该第二计算感知用户面功能为所述n个计算感知用户面功能之 一,所述公告邻居列表包括第二计算感知用户面功能对应的k个入口计算感知用户面功能 的标识信息,k为正整数;所述第二请求消息中还包括第二计算感知用户面功能的公告邻 居列表。
33.上述技术方案中,计算感知用户面功能的邻居关系可包括转发邻居关系和公告邻居关 系。计算管理网元可通过为一个计算感知用户面功能生成转发邻居列表,为其配置转发邻 居关系,也可通过为一个计算感知用户面功能生成公告邻居列表,为其配置公告邻居关系。 如此使得计算感知虚拟网络中的入口计算感知用户面功能可根据对应的转发邻居列表进行 用户面的报文转发,出口计算感知用户面功能可根据对应的公告邻居列表进行信息公告。
34.在第三方面的一种可能的设计中,该方法还包括:计算管理功能接收第五请求消息, 该第五请求消息用于请求更新计算感知虚拟网络,该第五请求消息中包括计算感知虚拟网 络的增加成员列表,该增加成员列表中包括需要在计算感知虚拟网络中增加的一个或多个 计算感知用户面功能的标识信息;计算管理功能根据新增成员列表,确定更新后的计算感 知虚拟网络包括的m个计算感知用户面功能以及影响成员列表,该影响成员列表中包括需 要更新转发邻居列表或公告邻居列表的一个或多个计算感知用户面功能的标识信息,m为 正整数;计算管理功能为影响成员列表中的第三计算感知用户面功能更新转发邻居列表或 公告邻居列表;计算管理功能向会话管理功能发送第六请求消息,该第六请求消息用于请 求更新计算感知虚拟网络中的转发路径,该第六请求消息中包括影响成员列表以及第三计 算感知用户面功能更新后的转发邻居列表或公告邻居列表。
35.在第三方面的一种可能的设计中,该方法还包括:计算管理功能接收第五请求消息, 该第五请求消息用于请求更新计算感知虚拟网络,该第五请求消息中包括计算感知虚拟网 络的删除成员列表,该删除成员列表中包括需要从计算感知虚拟网络中删除的一个或多个 计算感知用户面功能的标识信息;计算管理功能根据删除成员列表,确定更新后的计算感 知虚拟网络包括的m个计算感知用户面功能以及影响成员列表,该影响成员列表中包括需 要更新转发邻居列表或公告邻居列表的一个或多个计算感知用户面功能的标识信息,m为 正整数;计算管理功能为影响成员列表中的第三计算感知用户面功能更新转发邻居列表或 公告邻居列表;计算管理功能向会话管理功能发送第六请求消息,该第六请求消息用于请 求更新计算感知虚拟网络中的转发路径,该第六请求消息中包括影响成员列表以及第三计 算感知用户面功能更新后的转发邻居列表或公告邻居列表。
36.上述技术方案中,计算管理功能可根据边缘计算服务部署情况的变化,通过会话管理 功能实现进行计算感知虚拟网络的更新,从而可提高计算感知虚拟网络的可扩展性。
37.第四方面,本技术实施例提供一种算力感知的会话管理方法,该方法可由会话管理网 元执行,也可以由配置于会话管理网元的部件(例如芯片或者电路)执行。
38.该方法包括:会话管理功能接收来自计算管理功能的第二请求消息,该第二请求消息 用于请求创建计算感知虚拟网络中的转发路径,该计算感知虚拟网络包括n个计算感知用 户面功能,该第二请求消息中包括计算感知虚拟网络的成员列表以及第一计算感知
用户面 功能的转发邻居列表,所述成员列表中包括所述n个计算感知用户面功能的标识信息,第 一计算感知用户面功能为所述n个计算感知用户面功能之一,所述转发邻居列表包括第一 计算感知用户面功能对应的l个出口计算感知用户面功能的标识信息,n、l为正整数;会 话管理功能根据所述成员列表,向第一计算感知用户面功能发送第三请求消息,该第三请 求消息用于请求创建第一计算感知用户面功能的虚拟网络级别的会话,该第三请求消息中 包括计算感知虚拟网络的标识信息和第一计算感知用户面功能的转发邻居列表。
39.在第四方面的一种可能的设计中,该方法还包括:会话管理功能根据第一计算感知用 户面功能的转发邻居列表,生成第一计算感知用户面功能与第二计算感知用户面功能对应 的转发隧道信息,该转发隧道信息用于建立第一计算感知用户面功能与第二计算感知用户 面功能之间的转发隧道,所述l个出口计算感知用户面功能包括第二计算感知用户面功能; 所述第三请求消息中还包括所述转发隧道信息。
40.在第四方面的一种可能的设计中,所述第二请求消息中还包括第二计算感知用户面功 能的公告邻居列表,第二计算感知用户面功能为所述n个计算感知用户面功能之一,所述 公告邻居列表包括第二计算感知用户面功能对应的k个入口计算感知用户面功能的标识信 息,k为正整数;该方法还包括:会话管理功能向第二计算感知用户面功能发送第四请求 消息,该第四请求消息用于请求创建第二计算感知用户面功能的虚拟网络级别的会话,该 第四请求消息中包括第二计算感知用户面功能的公告邻居列表。
41.在第四方面的一种可能的设计中,该方法还包括:会话管理功能根据第二计算感知用 户面功能的公告邻居列表,生成转发隧道信息,该转发隧道信息用于建立第二计算感知用 户面功能与第一计算感知用户面功能之间的转发隧道,所述k个入口计算感知用户面功能 包括第一计算感知用户面功能;所述第四请求消息中还包括所述转发隧道信息。
42.在第四方面的一种可能的设计中,该方法还包括:会话管理功能接收来自计算管理功 能的第六请求消息,该第六请求消息用于请求更新计算感知虚拟网络中的转发路径,第六 请求消息中包括计算感知虚拟网络的影响成员列表,以及影响成员列表中的第三计算感知 用户面功能更新后的转发邻居列表或公告邻居列表;会话管理功能向第三计算感知用户面 功能发送第七请求消息,该第七请求消息用于请求更新第三计算感知用户面功能的虚拟网 络级别的会话,该第七请求消息中包括第三计算感知用户面功能更新后的转发邻居列表或 公告邻居列表。
43.第四方面以及第四方面的各种可能的设计中的有益效果,可参考第三方面中对应的描 述,不再赘述。
44.第五方面,本技术实施例提供一种算力感知的会话管理方法,该方法可由第一计算感 知用户面功能执行,也可以由配置于第一计算感知用户面功能的部件(例如芯片或者电路) 执行。
45.该方法包括:第一计算感知用户面功能接收来自会话管理功能的第三请求消息,该第 三请求消息用于请求创建第一计算感知用户面功能的虚拟网络级别的会话,该第三请求消 息中包括计算感知虚拟网络的标识信息和第一计算感知用户面功能的转发邻居列表,所述 计算感知虚拟网络包括n个计算感知用户面功能,第一计算感知用户面功能为所述n个计 算感知用户面功能之一,且为计算感知虚拟网络中的入口计算感知用户面功能,
所述转发 邻居列表包括第一计算感知用户面功能在计算感知虚拟网络中对应的l个出口计算感知用 户面功能的标识信息,n、l为正整数;第一计算感知用户面功能根据转发邻居列表,建立 第一计算感知用户面功能与对应的l个出口计算感知用户面功能之间的转发隧道。
46.在第五方面的一种可能的设计中,所述第三请求消息中还包括所述第一计算感知用户 面功能与第二计算感知用户面功能对应的转发隧道信息,所述l个出口计算感知用户面功 能包括所述第二计算感知用户面功能;
47.所述第一计算感知用户面功能根据所述转发邻居列表,建立所述第一计算感知用户面 功能与所述l个出口计算感知用户面功能之间的转发隧道,包括:
48.所述第一计算感知用户面功能根据所述转发隧道信息,建立所述第一计算感知用户面 功能与所述第二计算感知用户面功能之间的转发隧道。
49.第五方面以及第五方面的各种可能的设计中的有益效果,可参考第三方面中对应的描 述,不再赘述。
50.第六方面,本技术实施例提供一种算力感知的会话管理方法,该方法可由第二计算感 知用户面功能执行,也可以由配置于第二计算感知用户面功能的部件(例如芯片或者电路) 执行。
51.该方法包括:第二计算感知用户面功能接收来自会话管理功能的第四请求消息,该第 四请求消息用于请求创建第二计算感知用户面功能的虚拟网络级别的会话,该第四请求消 息中包括计算感知虚拟网络的标识信息和第二计算感知用户面功能的公告邻居列表,所述 计算感知虚拟网络包括n个计算感知用户面功能,第二计算感知用户面功能为所述n个计 算感知用户面功能之一,所述公告邻居列表包括第二计算感知用户面功能对应的k个入口 计算感知用户面功能的标识信息,n、k为正整数;第二计算感知用户面功能根据公告邻居 列表,建立第二计算感知用户面功能与对应的k个入口计算感知用户面功能之间的公告转 发关系。
52.在第六方面的一种可能的设计中,所述第四请求消息中还包括第二计算感知用户面功 能与第一计算感知用户面功能对应的转发隧道信息,所述k个入口计算感知用户面功能包 括第一计算感知用户面功能;该方法还包括:第二计算感知用户面功能根据所述转发隧道 信息,建立第二计算感知用户面功能与第一计算感知用户面功能之间的转发隧道。
53.第六方面以及第六方面的各种可能的设计中的有益效果,可参考第三方面中对应的描 述,不再赘述。
54.第七方面,本技术实施例提供一种通信装置,该装置具有实现上述第一方面或第一方 面的任一种可能的设计中第二计算感知用户面功能的功能,也可以具有实现上述第二方面 或第二方面的任一种可能的设计中第一计算感知用户面功能的功能,也可以具有实现上述 第三方面或第三方面的任一种可能的设计中计算管理功能的功能,也可以具有实现上述第 四方面或第四方面的任一种可能的设计中会话管理功能的功能,也可以具有实现上述第五 方面或第五方面的任一种可能的设计中第一计算感知用户面功能的功能,也可以具有实现 上述第六方面或第六方面的任一种可能的设计中第二计算感知用户面功能的功能。该装置 可以为网络设备,也可以为网络设备中包括的芯片。
55.上述通信装置的功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现,
所述 硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元或手段(means)。
56.在一种可能的设计中,该装置的结构中包括处理模块和收发模块,其中,处理模块被 配置为支持该装置执行上述第一方面或第一方面的任一种设计中第二计算感知用户面功能 相应的功能,或者执行上述第二方面或第二方面的任一种设计中第一计算感知用户面功能 相应的功能,或者执行上述第三方面或第三方面的任一种设计中计算管理功能相应的功能, 或者执行上述第四方面或第四方面的任一种设计中会话管理功能相应的功能,或者执行上 述第五方面或第五方面的任一种设计中第一计算感知用户面功能相应的功能,或者执行上 述第六方面或第六方面的任一种设计中第二计算感知用户面功能相应的功能。收发模块用 于支持该装置与其他通信设备之间的通信,例如该装置为第二计算感知用户面功能时,可 接收来自边缘计算节点的计算服务信息,以及向第一计算感知用户面功能发送计算服务信 息。该通信装置还可以包括存储模块,存储模块与处理模块耦合,其保存有装置必要的程 序指令和数据。作为一种示例,处理模块可以为处理器,通信模块可以为收发器,存储模 块可以为存储器,存储器可以和处理器集成在一起,也可以和处理器分离设置。
57.在另一种可能的设计中,该装置的结构中包括处理器,还可以包括存储器。处理器与 存储器耦合,可用于执行存储器中存储的计算机程序指令,以使装置执行上述第一方面或 第一方面的任一种可能的设计中的方法,或者执行上述第二方面或第二方面的任一种可能 的设计中的方法,或者执行上述第三方面或第三方面的任一种可能的设计中的方法,或者 执行上述第四方面或第四方面的任一种可能的设计中的方法,或者执行上述第五方面或第 五方面的任一种可能的设计中的方法,或者执行上述第六方面或第六方面的任一种可能的 设计中的方法。可选地,该装置还包括通信接口,处理器与通信接口耦合。当装置为网络 设备时,该通信接口可以是收发器或输入/输出接口;当该装置为网络设备中包含的芯片时, 该通信接口可以是芯片的输入/输出接口。可选地,收发器可以为收发电路,输入/输出接口 可以是输入/输出电路。
58.第八方面,本技术实施例提供一种芯片系统,包括:处理器,所述处理器与存储器耦 合,所述存储器用于存储程序或指令,当所述程序或指令被所述处理器执行时,使得该芯 片系统实现上述第一方面或第一方面的任一种可能的设计中的方法,或实现上述第二方面 或第二方面的任一种可能的设计中的方法,或实现上述第三方面或第三方面的任一种可能 的设计中的方法,或实现上述第四方面或第四方面的任一种可能的设计中的方法,或实现 上述第五方面或第五方面的任一种可能的设计中的方法,或实现上述第六方面或第六方面 的任一种可能的设计中的方法。
59.可选地,该芯片系统还包括接口电路,该接口电路用于交互代码指令至所述处理器。
60.可选地,该芯片系统中的处理器可以为一个或多个,该处理器可以通过硬件实现也可 以通过软件实现。当通过硬件实现时,该处理器可以是逻辑电路、集成电路等。当通过软 件实现时,该处理器可以是一个通用处理器,通过读取存储器中存储的软件代码来实现。
61.可选地,该芯片系统中的存储器也可以为一个或多个。该存储器可以与处理器集成在 一起,也可以和处理器分离设置。示例性的,存储器可以是非瞬时性处理器,例如只读
存 储器rom,其可以与处理器集成在同一块芯片上,也可以分别设置在不同的芯片上。
62.第九方面,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序或指 令,当该计算机程序或指令被执行时,使得计算机执行上述第一方面或第一方面的任一种 可能的设计中的方法,或执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的设计中的方法,或 执行上述第三方面或第三方面的任一种可能的设计中的方法,或执行上述第四方面或第四 方面的任一种可能的设计中的方法,或执行上述第五方面或第五方面的任一种可能的设计 中的方法,或执行上述第六方面或第六方面的任一种可能的设计中的方法。
63.第十方面,本技术实施例提供一种计算机程序产品,当计算机读取并执行所述计算机 程序产品时,使得计算机执行上述第一方面或第一方面的任一种可能的设计中的方法,或 执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的设计中的方法,或执行上述第三方面或第三 方面的任一种可能的设计中的方法,或执行上述第四方面或第四方面的任一种可能的设计 中的方法,或执行上述第五方面或第五方面的任一种可能的设计中的方法,或执行上述第 六方面或第六方面的任一种可能的设计中的方法。
64.第十一方面,本技术实施例提供一种通信系统,该通信系统包括计算管理功能、会话 管理功能和n个计算感知用户面功能,所述n个计算感知用户面功能组成计算感知虚拟网 络。可选的,所述通信系统中还可包括终端设备,所述终端设备可以连接到所述n个计算 感知用户面功能中的至少一个计算感知用户面功能。可选的,所述通信系统中还可包括至 少一个边缘计算节点,所述至少一个边缘计算节点可组成区域算力群,所述n个计算感知 用户面功能中的一个或多个计算感知用户面功能可以与边缘计算节点连接。
附图说明
65.图1为本技术实施例适用的一种通信系统的网络架构示意图;
66.图2为本技术实施例提供的一种创建计算感知虚拟网络的方法的流程示意图;
67.图3为本技术实施例提供的一种更新计算感知虚拟网络的方法的流程示意图;
68.图4为本技术实施例提供的一种算力感知的会话管理方法的流程示意图;
69.图5为本技术实施例中第一ca-upf通过与第二ca-upf的信息交互建立算力路由信 息库的示意图;
70.图6为本技术实施例中第二ca-upf向第一ca-upf发送公告消息的一种可能的实施 方式;
71.图7为本技术实施例中第二ca-upf向第一ca-upf发送公告消息的另一种可能的实 施方式;
72.图8为本技术实施例中第二ca-upf建立与第一计算服务的关联的示意图;
73.图9为本技术实施例中第二ca-upf解除与第一计算服务的关联的示意图;
74.图10为本技术实施例中用户面报文的转发过程的示意图;
75.图11为本技术实施例中终端设备进行入口ca-upf切换的流程示意图;
76.图12为本技术实施例提供的一种通信装置的结构示意图;
77.图13为本技术实施例提供的一种通信装置的另一结构示意图。
具体实施方式
78.为了使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实 施例作进一步地详细描述。
79.本技术实施例的技术方案可以应用于各种通信系统,例如长期演进(long term evolution, lte)系统、lte频分双工(frequency division duplex,fdd)系统、lte时分双工(time divisionduplex,tdd)、第五代(5th generation,5g)移动通信系统或新无线(new radio,nr)系 统,或者应用于未来的通信系统或其它类似的通信系统等。
80.以下,对本技术中的部分用语进行解释说明,以便于本领域技术人员理解。
81.1)终端设备,是一种具有无线收发功能的设备。终端设备可以经无线接入网(如,radio access network,ran)与核心网或者互联网进行通信,与ran交换语音和/或数据。
82.终端设备可以包括用户设备(user equipment,ue)、无线终端设备、移动终端设备、 d2d终端设备、车联网(vehicle to everything,v2x)终端设备、机器到机器/机器类通信 (machine-to-machine/machine-type communications,m2m/mtc)终端设备、物联网(internetof things,iot)终端设备、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station)、移动站 (mobile station)、远程站(remote station)、接入点(access point,ap)、远程终端(remoteterminal)、接入终端(access terminal)、用户终端(user terminal)、用户代理(user agent) 或用户装备(user device)等。例如,终端设备可以是手机,平板电脑,带无线收发功能的 电脑,便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的移动装置等。又例如,终端设备还可以是 虚拟现实(virtual reality,vr)终端设备、增强现实(augmented reality,ar)终端设备、 工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程 手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输 安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家 庭(smart home)中的无线终端、未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobilenetwork,plmn)中的终端设备、或者v2x中的车辆设备、客户前置设备(customer premisesequipment,cpe)等等。再例如,终端设备还可以是个人通信业务(personal communicationservice,pcs)电话、无绳电话、会话发起协议(session initiation protocol,sip)话机、无 线本地环路(wireless local loop,wll)站、个人数字助理(personal digital assistant,pda) 等设备。本技术实施例对终端设备所采用的具体技术和具体设备形态不作限定。
83.作为示例而非限定,本技术的实施例中,终端设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备 也可以称为穿戴式智能设备或智能穿戴式设备等,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能 化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备 即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是 一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴 式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能,例如:智 能手表或智能眼镜等,以及只专注于某一类应用功能,需要和其它设备如智能手机配合使 用,如各类进行体征监测的智能手环、智能头盔、智能首饰等。而如上介绍的各种终端设 备,如果位于车辆上(例如放置在车辆内或安装在车辆内),都可以认为是车载终端设备, 车载终端设备例如也称为车载单元(on-board unit,obu)。
84.2)无线接入网设备,是通信系统中用于将终端设备接入到无线网络的设备。无线接入 网设备一般可以通过有线链路(例如光纤线缆)连接到核心网。无线接入网设备可以为ran 中的节点,又可以称为基站(base station),还可以称为ran节点(或设备)。
85.无线接入网设备可以包括基站、lte系统或演进的lte系统(lte-advanced,lte-a) 中的演进型基站(evolved nodeb,enodeb)、5g通信系统中的下一代基站(next generation nodeb,gnb)、发送接收点(transmission reception point,trp)、基带单元(base band unit, bbu)、无线局域网(wireless local area networks,wlan)中的接入点(access point,ap)、 接入回传一体化(integrated access and backhaul,iab)节点、未来移动通信系统中的基站 或wifi系统中的接入节点等。无线接入网设备也可以是完成基站部分功能的模块或单元, 例如集中式单元(central unit,cu)或者分布式单元(distributed unit,du)。本技术实施例 对无线接入网设备所采用的具体技术和具体设备形态不作限定。
86.例如,在一种网络结构中,无线接入网设备可以为cu节点、或du节点、或为包括 cu节点和du节点的无线接入网设备。其中,cu节点用于支持无线资源控制(radio resourcecontrol,rrc)、分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol,pdcp)、业务数据适 配协议(service data adaptation protocol,sdap)等协议;du节点用于支持无线链路控制 (radio link control,rlc)层协议、媒体接入控制(medium access control,mac)层协议 和物理层协议。
87.在本技术的实施例中,无线接入网设备和终端可以部署在陆地上,包括室内或室外、 手持或车载;也可以部署在水面上;还可以部署在空中的飞机、气球和卫星上。本技术实 施例对无线接入网设备和终端设备的应用场景不做限定。在本技术实施例中,无线接入网 设备可以简称为接入网设备,如无特殊说明,下文中的接入网设备均指无线接入网设备。
88.3)核心网设备,是指为终端设备提供业务支持的核心网(core network,cn)中的设 备。核心网设备可以包括接入与移动性管理功能(access and mobility management function, amf)、会话管理功能(session management function,smf)、用户面功能(user plane function, upf)、网络能力开放功能(network exposure function,nef)、统一数据管理(unified datamanagement,udm)、应用功能(application function,af)等实体。
89.其中,amf主要用于终端设备的接入管理和移动性管理,如用户位置更新、注册网络、 小区切换等;smf主要用于会话管理,如用户的会话建立、修改、释放等;upf是用户面 的功能实体,主要用于负责连接外部网络,对用户报文进行处理;nef用于将网络的部分 功能有控制地暴露给应用;udm用于管理终端设备的签约信息;af用于向运营商的通信 网络的控制面网元提供各类应用的服务数据,或者从通信网络的控制面网元获得网络的数 据信息和控制信息。
90.需要说明的是,核心网设备还可以包括本技术实施例新引入的与边缘计算相关的实体, 并将在下文中详细说明。可选的,核心网设备还可以包括其他实体,由于本技术实施例并 不涉及,因此不再一一说明。
91.应注意,本技术实施例中的实体也可以称为网元或功能实体,例如amf实体也可以称 为amf网元或amf功能实体,smf实体也可以称为smf网元或smf功能实体。上述网 元或者功能实体既可以是硬件设备中的网络元件,也可以是在专用硬件上运行的软件功能, 或者
是平台(例如,云平台)上实例化的虚拟化功能。可选的,上述网元或者功能实体可以由 一个设备实现,也可以由多个设备共同实现,还可以是一个设备内的一个功能模块,本申 请实施例对此不作具体限定。
92.请参考图1,为本技术实施例适用的一种通信系统的网络架构图。该通信系统包括终端 设备、无线接入网设备、amf、smf、计算管理功能(computing management function,cmf)、 nef、多接入边缘计算(multi-access edge computing,mec)管理器(manager)、至少一个 计算感知用户面功能(computing aware-user plane function,ca-upf)以及边缘数据网络(edgedata network),所述边缘数据网络可包括至少一个边缘计算节点。
93.需要说明的是,为简化说明,下述实施例以cmf、ca-vn、smf、ca-upf为例,其 中,cmf可以替换为计算管理功能、ca-vn可以替换为计算感知虚拟网络、smf可以替 换为会话管理功能、ca-upf可以替换为计算感知用户面功能。
94.其中,终端设备中部署有客户端(client),所述客户端可以包括应用客户端(applicationclient)和边缘使能器客户端(edge enabler client,eec)。
95.cmf可以通过smf在ca-upf之间创建计算感知虚拟网络(computing aware

virtualnetwork,ca-vn),并为ca-vn中邻近的ca-upf建立邻居关系,同时基于计算感知为这 些形成邻居关系的ca-upf进行动态的会话管理。如此,使得与这些邻近的ca-upf关联 的边缘计算节点间形成区域算力群,计算服务可以在区域算力群中动态部署,边缘计算节 点的服务能力信息可以在ca-upf之间快速公告,以保障终端设备的服务请求能得到快速 响应,并且能够基于动态的服务能力信息和网络代价信息转发到最佳的边缘计算节点,实 现系统整体的资源负载均衡以及用户体验最优。
96.ca-vn是指由多个ca-upf组成的、能够基于计算服务的服务标识进行动态会话管理, 且自适应计算服务动态部署和自适应优化计算资源的网络。ca-vn以ca-upf中的内部虚 拟接口的形式存在,可以有多个实例,每个ca-vn对应不同的网络切片实例(network sliceinstance,nsi)和/或数据网络名称(data network name,dnn)。不同的ca-vn中包含的 ca-upf成员可以完全不同,也可以有部分重叠,也可以完全相同,本技术并不限定。
97.区域算力群是指ca-vn中相邻的多个边缘计算节点组成的计算群组,通过负载均衡突 破单站点的资源瓶颈,从而提升边缘计算可服务的应用的规模。应注意,这里的区域和相 邻是以边缘计算节点彼此间的网络时延为依据进行划分的,只有在规定时延内的边缘计算 节点才能组成区域算力群,否则没有意义。
98.每个边缘计算节点可关联ca-vn中的一个ca-upf,作为终端设备的服务请求报文转 发到边缘计算节点前的最后一跳,以确保端到端的数据转发路径都由移动网络控制。边缘 计算节点与ca-upf之间的接口为3gpp定义的n6接口,ca-upf与ca-upf之间接口为 3gpp定义的n19接口。可以理解,区域算力群中的各个边缘计算节点关联的ca-upf之间 互为邻居关系。
99.边缘计算节点中部署有边缘计算平台。边缘计算平台也可称为mec平台,用于负责本 地计算、存储、网络资源的调度等。边缘计算平台上可包括一个或多个用于部署或运行计 算服务的边缘应用服务器(edge application server,eas),所述eas的物理形态可以是物 理裸机,也可以是虚拟机、容器等,本技术并不限定。每个eas被分配有不同的服务器ip 地址(即server ip地址)。
100.边缘计算管理器通过与边缘计算平台的交互,可实现虚拟机、微服务和函数实例等不 同粒度的资源在多个边缘计算节点的动态部署、编排和生命周期管理。
101.应注意,本技术实施例中所提及的计算服务,也称边缘应用或边缘服务,不是传统的 客户端-服务器模式中的单一体应用,而是比较轻量级的服务,例如微服务或函数实例等。 这些轻量级的计算服务部署和运行在边缘计算节点中的eas上。可选的,所述计算服务可 以是无状态的短生命周期的微服务或函数实例。
102.每种类型的计算服务在运营商网络管理域内都对应唯一的服务标识(service id)。同一 计算服务可以在不同的边缘计算节点的eas上运行多个服务实例,但仍具有相同的服务标 识,即计算服务名称与服务标识是一一对应的。
103.为了尽可能的重用现有的ip协议栈,计算服务的服务标识可以是一个ip任播地址。这 样,终端设备发出的服务请求中的计算服务名称可以被转译为服务标识,并将该服务标识 作为其ip报文的目的ip地址。终端设备的用户只需要关心向哪种计算服务发出服务请求, 而不需要关心计算服务的服务实例具体运行在哪个服务器上,以及该服务器的服务器ip地 址(server ip地址)是什么。ca-upf可基于计算服务的服务标识对服务请求报文进行路由 转发,并在向eas收发报文时进行服务标识与服务器ip地址之间的相互转换。
104.在ca-vn中,ca-upf的业务角色分为两种,一种是入口(ingress)ca-upf,另一种 是出口(egress)ca-upf。其中,入口ca-upf是指被终端设备选择作为接入锚点的ca-upf, 出口ca-upf是指与该入口ca-upf具有邻居关系的其他ca-upf。入口ca-upf可接收 终端设备发出的服务请求,出口ca-upf可向对应的入口ca-upf公告其关联的边缘计算 节点的服务能力信息,以便入口ca-upf对接收到的来自终端设备的服务请求进行路由选 择,根据当前的服务能力信息和网络代价信息,动态地将来自终端设备的服务请求转发到 最佳的出口ca-upf。
105.由于ca-vn中的任何一个ca-upf都有可能被终端设备选中作为接入锚点,因此,对 于ca-vn中的一个ca-upf来说,它可以仅作为入口ca-upf存在,也可以仅作为出口 ca-upf存在,或者也可以同时作为入口ca-upf和出口ca-upf存在。即,一个ca-upf 的业务角色是相对其邻居ca-upf而言的,并且可以根据其邻居关系的变化而变化。
106.可以理解,当一个ca-upf作为入口ca-upf时,其对应的出口ca-upf可以有一个 或多个。类似的,当一个ca-upf作为出口ca-upf时,其对应的入口ca-upf也可以有 一个或多个,表示该ca-upf可以是一个或多个入口ca-upf对应的出口ca-upf。
107.根据ca-upf的业务角色的不同,ca-upf之间的邻居关系也可分为两种,一种是转发 邻居关系,另一种是公告邻居关系。其中,转发邻居关系是针对入口ca-upf而言的,用 于描述入口ca-upf与其对应的所有转发对象(即出口ca-upf)之间的邻居关系,表示入 口ca-upf可将来自终端设备的服务请求转发给与其具有转发邻居关系的多个出口 ca-upf中的其中一个;公告邻居关系是针对出口ca-upf而言的,用于描述出口ca-upf 与其对应的公告对象(即入口ca-upf)之间的邻居关系,表示出口ca-upf需要将自身关 联的边缘计算节点的服务能力信息公告给与其具有公告邻居关系的每个入口ca-upf。
108.ca-upf之间的转发邻居关系可通过转发邻居列表体现,公告邻居关系可通过公告邻居 列表体现。在ca-vn中,每个可作为入口ca-upf的ca-upf都可具有对应的转发邻居列 表,类似的,每个可作为出口ca-upf的ca-upf(即与可作为入口ca-upf的ca-upf 具有邻居
关系的ca-upf)都可具有对应的公告邻居列表。
109.对于ca-vn中的一个ca-upf来说,该ca-upf的转发邻居列表中可包括该ca-upf 作为入口ca-upf对应的一个或多个出口ca-upf,即该ca-upf可用来转发来自终端设备 的服务请求的所有出口ca-upf;该ca-upf的公告邻居列表中可包括该ca-upf作为出口 ca-upf对应的一个或多个入口ca-upf,即该ca-upf可用来公告其关联的边缘计算节点 的服务能力信息的所有入口ca-upf。
110.如此,cmf还可用于管理每个ca-upf的转发邻居列表和/或公告邻居列表,而且每个 ca-upf的转发邻居列表和/或公告邻居列表都可以按需进行添加、修改和删除。但应注意, 由于转发邻居关系和公告邻居关系是相对的,因此,cmf要确保每个入口ca-upf的转发 邻居列表中的每个出口ca-upf,其公告邻居列表中都包括该入口ca-upf。
111.ca-upf在现有用户面功能(user plane function,upf)的协议数据单元(protocol data unit,pdu)会话处理的基础上,增加了算力感知处理单元、区域动态会话处理单元和网络 地址转换单元。
112.具体的,对于算力感知处理单元,位于出口ca-upf中的算力感知处理单元负责从边 缘计算节点获取服务能力信息,存储计算服务的服务标识(service id)与服务器ip地址 (server ip地址)之间的映射关系,并将边缘计算节点的服务能力信息向公告邻居列表中 的入口ca-upf转发。其中,所述边缘计算节点的服务能力信息可包括边缘计算节点的计 算服务信息和/或负载信息,计算服务信息用于表示边缘计算节点支持哪些计算服务,具体 可包括每个计算服务的服务标识、服务属性、运行状态和计算资源信息等信息,负载信息 用于表征边缘计算节点当前的负载状态。
113.位于入口ca-upf中的算力感知处理单元负责接收来自出口ca-upf的服务能力信息, 生成或更新入口ca-upf与出口ca-upf之间的算力路由信息库。所述算力路由信息库包 括一个或多个计算服务的算力路由信息。其中,所述计算服务的算力路由信息包括计算服 务的服务标识、能够提供该计算服务的一个或多个出口ca-upf的标识信息、每个出口 ca-upf对应的服务能力信息(包括关联的边缘计算节点的计算服务信息和/或负载信息) 和网络代价信息。算力感知处理单元可基于算力路由信息库中的计算服务的算力路由信息, 为区域动态会话处理单元接收到的服务请求选择合适的转发隧道,并生成对应的报文匹配 转发规则。
114.对于区域动态会话处理单元,其主要功能是按照smf下发的转发隧道信息,建立入口 ca-upf与出口ca-upf之间的转发隧道,并基于算力感知处理单元生成的报文匹配转发规 则,实现报文的实时转发。入口ca-upf内的区域动态会话处理在接收到来自终端设备的 报文后,如果没有对应的报文匹配转发规则将该报文匹配到相应的转发隧道,则可由算力 感知处理单元基于算力路由信息库为其选择一个出口ca-upf并生成对应的报文匹配转发 规则。
115.对于网络地址转换单元,其主要功能是根据算力感知处理单元提供的计算服务的服务 标识与服务器ip地址之间的映射关系,完成报文中计算服务的服务标识与服务器ip地址之 间的相互替换。网络地址转换单元可将发向eas的上行报文中的目的ip地址由原来的计算 服务的服务标识替换为服务器ip地址,以及将下行返回终端设备的报文中的源ip地址由原 来的服务器ip地址替换为计算服务的服务标识。
116.需要说明的是,本技术实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是 指两个或两个以上,鉴于此,本技术实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“至 少一个”,可理解为一个或多个,例如理解为一个、两个或更多个。例如,包括至少一个, 是指包括一个、两个或更多个,而且不限制包括的是哪几个。例如,包括a、b和c中的 至少一个,那么包括的可以是a、b、c,a和b,a和c,b和c,或a和b和c。同理, 对于“至少一种”等描述的理解,也是类似的。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示 可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存 在b这三种情况。另外,字符“/”,如无特殊说明,一般表示前后关联对象是一种“或”的 关系。
117.除非有相反的说明,本技术实施例提及“第一”、“第二”等序数词用于对多个对象进 行区分,不用于限定多个对象的顺序、时序、优先级或者重要程度,并且“第一”、“第二
”ꢀ
的描述也并不限定对象一定不同。
118.请参考图2,为本技术实施例提供的一种创建计算感知虚拟网络的方法,该方法包括:
119.步骤s201、cmf接收第一请求消息,该第一请求消息用于创建ca-vn,该ca-vn包 括n个ca-upf,n为正整数。
120.本技术实施例中,第一请求消息中包括所述ca-vn的成员列表,该成员列表包括所述 ca-vn中的n个ca-upf的标识信息。可以理解,所述ca-vn包括的ca-upf可以称为 是该ca-vn的ca-upf成员,或者简称为成员。
121.可选的,第一请求消息中还包括所述ca-vn的标识信息,所述标识信息可以包括 ca-vn的身份标识(identity,id)、ca-vn对应的dnn、网络切片信息或应用描述符 (application descriptor)等信息中的一项或多项。可以理解,不同的ca-vn可以对应不同 的dn,或对应不同的网络切片信息,或对应不同的应用描述符。
122.所述第一请求消息也可以称为ca-vn创建请求消息或者具有其他名称,并不限定。类 似的,所述成员列表也可以称为ca-vn成员信息。
123.可选的,管理面网元(operation,administration and management,oam)或udm可以 向cmf发送第一请求消息,或者af也可以通过nef向cmf发送第一请求消息。相应的, cmf可接收来自oam、udm或af的第一请求消息。可以理解,ca-vn的创建也可以由 cmf自身触发,或者由其它核心网网元触发,本技术并不限定。
124.步骤s202-a、cmf为第一ca-upf生成转发邻居列表,该第一ca-upf为所述ca-vn 包括的n个ca-upf中的一个ca-upf。
125.本技术实施例中,第一ca-upf为所述ca-vn中的入口ca-upf。应理解,第一ca-upf 为所述ca-vn中的入口ca-upf表示,第一ca-upf可以作为入口ca-upf的业务角色, 执行相应的功能,包括接收对应的出口ca-upf公告的信息(如出口ca-upf关联的边缘 计算节点的服务能力信息),构建算力路由信息库,接纳终端设备附着到第一ca-upf,接 收来自终端设备的服务请求,以及将服务请求转发到对应的某个出口ca-upf,或者决策在 自己关联的边缘计算节点处理该服务请求等。
126.所述转发邻居列表中包括第一ca-upf在所述ca-vn中对应的l个出口ca-upf的标 识信息,l为正整数。可以理解,第一ca-upf与对应的l个出口ca-upf属于同一个ca-vn, 即所述ca-vn。
时为所述ca-vn中的出口ca-upf和入口ca-upf。同理,第二ca-upf同时为所述ca-vn 中的出口ca-upf和入口ca-upf并不是表示,在同一时刻第二ca-upf既是出口ca-upf, 又是入口ca-upf,尽管这也是可能的,而是表示第二ca-upf具有出口ca-upf和入口 ca-upf两种业务角色。对于这种情形,当第二ca-upf还可以为所述ca-vn中的入口 ca-upf时,cmf还可以为第二ca-upf生成转发邻居列表,该转发邻居列表中包括第二 ca-upf在所述ca-vn中对应的l个出口ca-upf的标识信息,l为正整数。
135.应注意,本技术实施例以第一ca-upf为入口ca-upf,第二ca-upf为出口ca-upf 为例,来分别说明入口ca-upf和出口ca-upf具有的功能(或所能执行的动作或步骤)。 当第一ca-upf也可以为所述ca-vn中的出口ca-upf时,第一ca-upf所具有的功能可 参考本技术实施例中对第二ca-upf的相关描述,当第二ca-upf也可以为所述ca-vn中 的入口ca-upf时,第二ca-upf所具有的功能可参考本技术实施例中对第一ca-upf的 相关描述,在此不再赘述。
136.还应注意,为了便于说明,本技术实施例中用l来表示一个入口ca-upf对应的出口 ca-upf可以有一个或多个,用k来表示一个出口ca-upf对应的入口ca-upf也可以有 一个或多个。但是这并不表示所述ca-vn中的各个ca-upf对应的出口ca-upf的数量是 相同的,也不表示所述ca-vn中的各个ca-upf对应的入口ca-upf的数量是相同的。实 际上,cmf对于ca-vn中的不同的ca-upf是独立配置转发邻居列表和/或公告邻居列表 的,因此,所述ca-vn中的各个ca-upf的转发邻居列表中包括的出口ca-upf的数量可 能相同,也可能不相同,类似的,所述ca-vn中的各个ca-upf的公告邻居列表中包括的 入口ca-upf的数量可能相同,也可能不相同,均不作限定。
137.步骤s203、cmf向smf发送第二请求消息,该第二请求消息用于请求创建所述ca-vn 中的转发路径,该第二请求消息中包括所述ca-vn的成员列表,以及第一ca-upf的转发 邻居列表。
138.相应的,smf可接收来自cmf的第二请求消息。
139.本技术实施例中,所述第二请求消息中还可包括所述ca-vn的标识信息(例如所述 ca-vn的身份标识)以及第二ca-upf的公告邻居列表。如果第一ca-upf还是所述ca-vn 中的出口ca-upf,则第二请求消息中还可包括第一ca-upf的公告邻居列表。如果第二 ca-upf还是所述ca-vn中的入口ca-upf,则第二请求消息中还可包括第二ca-upf的 转发邻居列表。
140.所述第二请求消息也可以称为ca-vn会话创建请求消息或者具有其他名称,并不限定。
141.步骤s204-a、smf根据所述ca-vn的成员列表,向第一ca-upf发送第三请求消息, 该第三请求消息用于请求创建第一ca-upf的虚拟网络级别的会话,该第三请求消息中包 括所述ca-vn的标识信息和第一ca-upf的转发邻居列表。
142.相应的,第一ca-upf可接收来自smf的第三请求消息。
143.所述虚拟网络级别的会话是指一种在ca-upf间通信的共享式的会话,用于转发接入 到该ca-vn的所有终端设备的会话报文。所述虚拟网络级别的会话区别于现有的终端设备 级别的会话,现有的终端设备级别的会话只能用于该终端设备的报文转发。
144.本技术实施例中,在smf向第一ca-upf发送第三请求消息之前,在一种可能的实施 方式中,smf还可根据第一ca-upf的转发邻居列表,生成第一ca-upf与各个出口ca-upf 对
应的转发隧道信息,以建立入口ca-upf与出口ca-upf之间的转发隧道,实现入口 ca-upf与出口ca-upf之间双向通信的转发路径。进而,smf可将第一ca-upf与各个 出口ca-upf对应的转发隧道信息,通过第三请求消息发送给第一ca-upf。
145.该实施方式可以理解为,由smf统一分配并下发转发隧道信息。所述转发隧道信息可 包括转发隧道对端的ca-upf的设备ip地址和转发隧道的标识信息。所述转发隧道具体是 指上行转发隧道,即入口ca-upf至出口ca-upf之间的转发隧道,所述转发隧道信息具 体是指上行转发隧道信息。
146.可以理解,第一ca-upf可与对应的不同出口ca-upf分别建立上行转发隧道,因此, 第一ca-upf与不同的出口ca-upf对应的上行转发隧道信息也是不同的。例如,假设第 二ca-upf为第一ca-upf对应的一个出口ca-upf,将第一ca-upf与该第二ca-upf 之间的上行转发隧道记为上行转发隧道1,第三ca-upf为第一ca-upf对应的另一个出口 ca-upf,将第一ca-upf与该第三ca-upf之间的上行转发隧道记为上行转发隧道2,则 第一ca-upf与第二ca-upf对应的上行转发隧道信息可包括位于上行转发隧道1对端的 第二ca-upf的设备ip地址和上行转发隧道1的标识信息,第一ca-upf与第三ca-upf 对应的上行转发隧道信息可包括位于上行转发隧道2对端的第三ca-upf的设备ip地址和 上行转发隧道2的标识信息。
147.如此,smf向第一ca-upf发送转发隧道信息可以为:smf向第一ca-upf发送l条 上行转发隧道信息,所述l条上行转发隧道信息分别与第一ca-upf对应的l个出口 ca-upf一一对应。也就是说,第三请求消息中可包括第一ca-upf与l个出口ca-upf 分别对应的上行转发隧道信息。
148.可选的,为了实现双向通信,smf还可以向第一ca-upf对应的各个出口ca-upf发 送该出口ca-upf与第一ca-upf之间的转发隧道信息,以建立出口ca-upf与对应的入 口ca-upf之间的转发隧道,并且smf可将该转发隧道信息携带在请求创建该出口ca-upf 的虚拟网络级别的会话的请求消息中发送给出口ca-upf。所述转发隧道具体是指下行转发 隧道,所述转发隧道信息具体是指下行转发隧道信息。
149.可以理解,第一ca-upf对应的各个出口ca-upf可与该第一ca-upf分别建立下行 转发隧道,因此,第一ca-upf对应的不同出口ca-upf与该第一ca-upf对应的下行转 发隧道信息也是不同的,每个出口ca-upf与该第一ca-upf对应的下行转发隧道信息可 包括第一ca-upf的设备ip地址,以及该出口ca-upf与该第一ca-upf之间的下行转发 隧道的标识信息。
150.在另一种可能的实施方式中,第一ca-upf与出口ca-upf对应的上行转发隧道信息 也可以由该出口ca-upf分配,然后反馈给smf,最后再由smf发送给第一ca-upf。可 选的,由出口ca-upf为第一ca-upf分配对应的上行转发隧道信息可以为,由出口ca-upf 为第一ca-upf与该出口ca-upf之间的上行转发隧道分配对应的标识信息,即上行转发 隧道标识。
151.类似的,出口ca-upf与该第一ca-upf对应的下行转发隧道信息也可以由第一 ca-upf分配,然后反馈给smf,最后再由smf发送给该出口ca-upf。可选的,由第一 ca-upf为该出口ca-upf分配对应的下行转发隧道信息可以为,由第一ca-upf为该出口 ca-upf与第一ca-upf之间的下行转发隧道分配对应的标识信息,即下行转发隧道标识。
152.鉴于此,所述第三请求消息中可以未包括第一ca-upf与各个出口ca-upf对应的上 行隧道信息,或者说第三请求消息中包括的第一ca-upf与各个出口ca-upf对应的上行 隧
道信息中各个上行转发隧道的标识信息可以是空的。如此,smf可从对应的各个出口 ca-upf接收到每个出口ca-upf为第一ca-upf与该出口ca-upf之间的上行转发隧道 分配的隧道标识后,再向第一ca-upf发送(上行)隧道信息更新消息。可选的,smf向 出口ca-upf请求为第一ca-upf与该出口ca-upf之间的上行转发隧道分配隧道标识的 指示信息可以携带在该出口ca-upf的虚拟网络级别的会话建立请求消息中。
153.类似的,所述第三请求消息中可以包括用于请求第一ca-upf为各个出口ca-upf与 该第一ca-upf之间的下行转发隧道分配对应的标识信息的指示信息,第一ca-upf可为 各个出口ca-upf与该第一ca-upf之间的下行转发隧道分配对应的标识信息,然后反馈 给smf。进而,smf可在接收到第一ca-upf为各个出口ca-upf与该第一ca-upf之间 的下行转发隧道分配的标识信息后,分别向各个出口ca-upf发送(下行)隧道信息更新 消息。
154.如果第一ca-upf也是所述ca-vn中的出口ca-upf,则第三请求消息中还可包括第 一ca-upf的公告邻居列表。所述第三请求消息也可以称为虚拟网络级别的会话建立请求 消息或者具有其他名称,本技术并不限定。
155.步骤s205-a、第一ca-upf根据转发邻居列表,建立第一ca-upf与对应的l个出口 ca-upf之间的转发隧道,所述转发隧道具体是指上行转发隧道。
156.本技术实施例中,第一ca-upf可根据转发邻居列表,分别建立第一ca-upf与转发 邻居列表中的各个出口ca-upf之间的上行转发隧道。
157.具体的,假设第二ca-upf为第一ca-upf对应的一个出口ca-upf,该第二ca-upf 的标识信息位于第一ca-upf的转发邻居列表中,且第三请求消息中包括第二ca-upf对 应的转发隧道信息(即第一ca-upf与第二ca-upf之间的转发隧道信息)。该第二ca-upf 对应的转发隧道信息可包括第二ca-upf的设备ip地址和第一ca-upf与第二ca-upf之 间的转发隧道的标识信息。如此,第一ca-upf在接收到来自smf的第三请求消息或上行 隧道信息更新消息后,可根据第二ca-upf对应的转发隧道信息,建立第一ca-upf与第 二ca-upf之间的上行转发隧道。
158.在一种可能的实施方式中,第一ca-upf中的区域动态会话处理单元可根据第三请求 消息中所述ca-vn的标识信息,为该ca-vn创建内部接口,然后根据该第一ca-upf的 转发邻居列表以及第一ca-upf与对应的各个出口ca-upf之间的转发隧道信息,建立所 述ca-vn对应的内部接口与第一ca-upf的各个外部接口(例如第一ca-upf与各个对应 的出口ca-upf之间的n19接口以及第一ca-upf与关联的各个边缘计算节点之间的n6 接口)之间的转发关系(或连接关系)。在此基础上,第一ca-upf中的算力感知处理单元 可根据算力路由信息,动态地添加、修改或删除报文匹配转发规则,从而实现入口ca-upf 与出口ca-upf之间的双向数据流转发。
159.其中,所述ca-vn对应的内部接口是第一ca-upf为所述ca-vn创建的一种内部虚 拟接口(或称为内部逻辑接口)。本技术实施例中,如果一个ca-upf属于多个ca-vn, 则在该ca-upf中不同的ca-vn可以对应不同的内部接口,用于在ca-upf内部区分不同 ca-vn中的信息或消息。
160.第一ca-upf的外部接口可包括第一ca-upf与对应的出口ca-upf之间的接口,以 及第一ca-upf与关联的边缘计算节点之间的接口。示例性的,第一ca-upf与对应的出 口ca-upf之间的接口可以是3gpp中定义的n19接口,第一ca-upf与关联的边缘计算 节点之间
的接口可以是3gpp中定义的n6接口。
161.可选的,如果第一ca-upf也是所述ca-vn中的出口ca-upf,则第一ca-upf还可 根据第三请求消息中的公告邻居列表,确定第一ca-upf与对应的k个入口ca-upf之间 的公告转发关系,以及建立第一ca-upf与对应的k个入口ca-upf之间的下行转发隧道。
162.步骤s206-a、第一ca-upf向smf发送第三响应消息,该第三响应消息用于指示第一 ca-upf的虚拟网络级别的会话创建完成。
163.相应的,smf可接收来自第一ca-upf的第三响应消息。
164.所述第三响应消息也可以称为虚拟网络级别的会话建立响应消息,或虚拟网络级别的 会话建立完成消息,或者具有其他名称,本技术并不限定。
165.步骤204-b、smf向第二ca-upf发送第四请求消息,该第四请求消息用于请求创建第 二ca-upf的虚拟网络级别的会话。
166.相应的,第二ca-upf可接收来自smf的第四请求消息。本技术实施例中,smf在接 收到来自cmf的第二请求消息后,不仅可向第一ca-upf发送第三请求消息,请求创建第 一ca-upf的虚拟网络级别的会话,还可以向第二ca-upf发送第四请求消息,请求创建 第二ca-upf的虚拟网络级别的会话。
167.所述第四请求消息中可包括所述ca-vn的标识信息和第二ca-upf的公告邻居列表。
168.步骤s205-b、第二ca-upf根据公告邻居列表,确定第二ca-upf与其对应的k个入 口ca-upf之间的公告转发关系。
169.在一种可能的实施方式中,可以由smf统一分配并下发转发隧道信息。即,所述第四 请求消息中还可包括第二ca-upf与各个入口ca-upf对应的转发隧道信息。如此,第二 ca-upf在接收到来自smf的第四请求消息后,可根据各个入口ca-upf对应的转发隧道 信息,建立出口ca-upf与对应的入口ca-upf之间的下行转发隧道,以实现入口ca-upf 与出口ca-upf之间双向通信的转发路径。
170.在另一种可能的实施方式中,第二ca-upf与入口ca-upf对应的下行转发隧道信息 也可以由入口ca-upf分配,然后反馈给smf,最后再由smf发送给第二ca-upf。即, 所述第四请求消息中可以未包括第二ca-upf与各个入口ca-upf对应的下行隧道信息, 或者说第四请求消息中包括的第二ca-upf与各个入口ca-upf对应的下行隧道信息中各 个下行转发隧道的标识信息可以是空的。如此,smf可在从各个入口ca-upf处接收到每 个入口ca-upf为第二ca-upf与该入口ca-upf之间的下行转发隧道分配的隧道标识后, 再向第二ca-upf发送(下行)隧道信息更新消息。可选的,smf向入口ca-upf请求为 第二ca-upf与该入口ca-upf之间的下行转发隧道分配隧道标识的指示信息可以携带在 该入口ca-upf的虚拟网络级别的会话建立请求消息中。例如,假设上述第一ca-upf为 第二ca-upf对应的入口ca-upf,则所述第三请求消息中包括用于请求第一ca-upf为第 二ca-upf与第一ca-upf之间的下行转发隧道分配对应的标识信息的指示信息。
171.类似的,所述第四请求消息中可以包括用于请求第二ca-upf为各个入口ca-upf与 该第一ca-upf之间的上行转发隧道分配对应的标识信息的指示信息,随后第二ca-upf 可为各个入口ca-upf与该第一ca-upf之间的上行转发隧道分配对应的标识信息,然后 反馈给smf。进而,smf可在接收到第二ca-upf为各个入口ca-upf与该第二ca-upf 之间的上行转
发隧道分配的标识信息后,分别向各个入口ca-upf发送(上行)隧道信息 更新消息。
172.在一种可能的实施方式中,第二ca-upf中的区域动态会话处理单元可根据第四请求 消息中的所述ca-vn的标识信息,为所述ca-vn创建内部接口,并根据第二ca-upf的 公告邻居列表以及第二ca-upf与对应的各个入口ca-upf之间的转发隧道信息,建立所 述ca-vn对应的内部接口与第二ca-upf的各个外部接口之间的转发关系(或连接关系)。
173.步骤s206-b、第二ca-upf向smf发送第四响应消息,该第四响应消息用于指示第二ca-upf的虚拟网络级别的会话创建完成。步骤s207、smf向cmf发送第二响应消息, 该第二响应消息用于指示所述ca-vn中的转发路径创建完成。
174.相应的,cmf可接收来自smf的第二响应消息。
175.本技术实施例中,smf可在接收到来自第一ca-upf的第三响应消息,以及来自第二 ca-upf的第四响应消息后,向cmf发送第二响应消息,以指示所述ca-vn中的转发路 径创建完成。
176.所述第二响应消息也可以称为ca-vn会话建立响应消息,ca-vn会话建立完成消息, 或者具有其他名称,并不限定。
177.步骤s208、cmf发送第一响应消息,该第一响应消息用于指示所述ca-vn创建完成。
178.可选的,cmf可在接收到来自smf的第二响应消息后,向oam或udm或af(通 过nef)发送该第一响应消息。
179.所述第一响应消息也可以称为ca-vn创建响应消息,或ca-vn创建完成消息,或者 具有其他名称,并不限定。
180.需要说明的是,本技术实施例中,创建所述ca-vn的过程会涉及到所述ca-vn包括 的每个ca-upf。因此,当cmf确定要创建所述ca-vn后(或者cmf接收到请求创建所 述ca-vn的请求消息后),cmf可为所述ca-vn中的各个ca-upf配置邻居关系,并根 据各个ca-upf之间的邻居关系,为每个ca-upf生成对应的转发邻居列表和/或公告邻居 列表。可以理解,如果一个ca-upf为所述ca-vn中的入口ca-upf,则cmf可为该ca-upf 生成转发邻居列表;如果一个ca-upf为所述ca-vn中的出口ca-upf,则cmf可为该 ca-upf生成公告邻居列表;如果一个ca-upf为所述ca-vn中的入口ca-upf和出口 ca-upf,则cmf可为该ca-upf生成转发邻居列表和公告邻居列表。
181.进而,cmf可通过第二请求消息,将所述ca-vn的成员列表以及每个ca-upf的转 发邻居列表和/或公告邻居列表发送给smf,以请求smf创建所述ca-vn中的转发路径。 本技术实施例中,第二请求消息是针对整个ca-vn的请求,因此,当smf接收到来自cmf 的第二请求消息后,smf可根据所述ca-vn的成员列表,向所述ca-vn中的每个ca-upf 分别请求创建该ca-upf的虚拟网络级别的会话。即,在ca-vn创建过程中,smf可以 向所述ca-vn中的每个ca-upf分别发送虚拟网络级别的会话建立请求消息,以请求创建 该ca-upf的虚拟网络级别的会话。
182.根据ca-upf的业务角色的不同,ca-upf创建自身的虚拟网络级别的会话的过程也会 有区别。为了便于说明,本技术实施例以第一ca-upf、第二ca-upf为例来分别说明在 ca-vn创建过程中,所述ca-vn中入口ca-upf和出口ca-upf的虚拟网络级别的会话 是如何建立的。对于所述ca-vn中的其他ca-upf,如果该其他ca-upf为所述ca-vn 中的入口ca-upf,则该其他ca-upf可按照上文中对第一ca-upf为入口ca-upf时的 相关描述,根据转发
邻居列表以及各个出口ca-upf对应的转发隧道信息,建立该其他 ca-upf与各个出口ca-upf之间的转发路径所需的上行转发隧道。类似的,如果该其他 ca-upf为所述ca-vn中的出口ca-upf,则该其他ca-upf可按照上文中对第二ca-upf 为出口ca-upf时的相关描述,根据公告邻居列表和各个入口ca-upf对应的转发隧道信 息,确定该其他ca-upf与对应的入口ca-upf之间的公告转发关系和实现转发路径所需 的下行转发隧道。在该其他ca-upf的虚拟网络级别的会话创建完成后,该其他ca-upf 可以向smf发送虚拟网络级别的会话建立响应消息,以指示该其他ca-upf的虚拟网络级 别的会话创建完成。应注意,所述ca-vn中除第一ca-upf、第二ca-upf之外的其他 ca-upf的虚拟网络级别的会话建立请求消息和会话建立响应消息的名称也可以采用类似 第x请求消息和第x响应消息的形式,本技术并不限定。
183.进一步地,smf可在接收到所述ca-vn中的所有ca-upf反馈的虚拟网络级别的会 话创建完成的响应消息后,向cmf发送第二响应消息(即ca-vn创建响应消息)。
184.还应注意,本技术实施例中的用于ca-upf向smf反馈隧道信息的消息可以是会话建 立流程中的响应消息。可选的,该响应消息的名称或作用可以与本技术实施例中的第三响 应消息或第四响应消息类似。同理,smf向ca-upf发送的隧道信息更新消息可以为会话 建立流程中的请求消息或更新消息。可选的,该消息的名称或作用可以与本技术实施例中 的第三请求消息或第四请求消息类似。
185.在一种可能的实现场景中,以第一ca-upf的会话建立过程为例,smf可向第一 ca-upf发送第三请求消息,但是该第三请求消息中未包括第一ca-upf与各个出口 ca-upf对应的上行转发隧道信息,而是包括请求第一ca-upf为各个出口ca-upf与该第 一ca-upf之间的下行转发隧道生成下行转发隧道信息的指示信息。于是,第一ca-upf 可以跳过先不执行步骤s205-a中所示的隧道建立过程,而是为各个出口ca-upf与该第一 ca-upf之间的下行转发隧道生成下行转发隧道信息,并将生成的下行转发隧道信息通过第 三响应消息反馈给smf。此处,第三响应消息可以不表示该第一ca-upf的虚拟网络级别 的会话真正创建完成,而是表示完成了一次会话创建流程,尽管会话还没有真正创建完成。
186.后续,smf可再向该第一ca-upf发送一次第三请求消息,该第三请求消息中包括第 一ca-upf的各个出口ca-upf为第一ca-upf与各个出口ca-upf之间的上行转发隧道 生成的上行转发隧道信息,该第三请求消息此时可以理解为前面提到的隧道信息更新消息, 该第三请求消息也可用于请求第一ca-upf创建虚拟网络级别的会话。如此,第一ca-upf 接收到该第三请求消息后,可执行如步骤s205-a中所示的隧道建立过程,进而向smf再发 送一次第三响应消息,表示虚拟网络级别的会话创建完成。可以看出,该过程中经过了两 次会话创建流程后,第一ca-upf的虚拟网络级别的会话才真正创建完成。
187.采用上述技术方案,cmf可通过smf将一组ca-upf配置为ca-vn的成员,为每个 ca-upf确定对应的转发邻居列表和/或公告邻居列表,以及转发隧道信息,并建立实现入 口ca-upf与出口ca-upf之间的上下行转发路径所需的转发隧道。
188.本技术实施例中,当所述ca-vn创建完成后,cmf还可以通过smf对所述ca-vn 进行更新。其中,对所述ca-vn进行更新包括变更所述ca-vn的成员,例如向所述ca-vn 中增加新的ca-upf或删除所述ca-vn中原有的ca-upf,或者不变更所述ca-vn的成 员但是更新各个成员之间的邻居关系等多种情形。可以理解,在变更所述ca-vn的成员的 情形下,所述ca-vn中各个成员之间的邻居关系也会相应改变。
189.图3示例性示出了cmf通过smf对所述ca-vn进行更新的过程,并且具体涉及的是 变更所述ca-vn的成员的情形。
190.如图3所示,在步骤s301中,cmf接收第五请求消息,该第五请求消息用于请求更新 所述ca-vn,该第五请求消息中包括所述ca-vn的标识信息。
191.所述第五请求消息也可以称为ca-vn更新请求消息或具有其他名称,并不限定。
192.可选的,cmf可接收来自oam或udm或af(通过nef)的第五请求消息。
193.在一种可能的实施方式中,第五请求消息中可以包括所述ca-vn的标识信息、增加成 员列表和/或删除成员列表。其中,增加成员列表中包括需要在所述ca-vn中增加的一个或 多个ca-upf的标识信息,删除成员列表中包括需要在所述ca-vn中删除的一个或多个 ca-upf的标识信息。如此,cmf可根据增加成员列表和/或删除成员列表,确定更新后的 所述ca-vn中包括的m个ca-upf,m为正整数。
194.可以理解,在该实施方式中,当需要向所述ca-vn中增加新的成员时,第五请求消息 中会包括增加成员列表;当需要删除所述ca-vn中原有的成员时,第五请求消息中会包括 删除成员列表。或者,也可能的,第五请求消息中可以始终包括增加成员列表和删除成员 列表,但是当不需要向所述ca-vn中增加新的成员时,第五请求消息中的增加成员列表可 以为空,当不需要删除所述ca-vn中原有的成员时,第五请求消息中的删除成员列表可以 为空。
195.在另一种可能的实施方式中,第五请求消息中可以包括所述ca-vn的标识信息和更新 后的成员列表,该更新后的成员列表中包括更新后的所述ca-vn中包括的m个ca-upf 的标识信息,m为正整数。如此,cmf可根据该更新后的成员列表,直接确定更新后的所 述ca-vn中包括的m个ca-upf。
196.应注意,由于在对所述ca-vn进行更新时,既可以向所述ca-vn中增加新的成员, 也可以删除所述ca-vn中原有的成员,因此,所述ca-vn在更新前后包括的ca-upf的 数量并不一定不同。例如,如果向所述ca-vn中增加的新的ca-upf的数量等于从所述 ca-vn中删除的原有的ca-upf的数量,则所述ca-vn在更新前后包括的ca-upf的数 量是相同的。换言之,在对所述ca-vn进行更新前后,所述ca-vn中包括的ca-upf的 数量可能相同,也可能不同,或者说,n和m的取值可以相同或不同,并不限定。
197.在步骤s302中,cmf确定更新后的所述ca-vn包括的m个ca-upf和影响成员列 表,该影响成员列表中包括需要更新转发邻居列表和/或公告邻居列表的一个或多个 ca-upf的标识信息。
198.在步骤s303中,cmf为影响成员列表中的每个ca-upf更新转发邻居列表和/或公告 邻居列表。
199.其中,所述需要更新转发邻居列表和/或公告邻居列表的一个或多个ca-up可包括:向 所述ca-vn中增加的ca-upf,从所述ca-vn中删除的ca-upf,以及与增加的ca-upf 或删除的ca-upf具有邻居关系的其他ca-upf。
200.具体的,为影响成员列表中的ca-upf更新转发邻居列表和/或公告邻居列表包括:
201.若需要向所述ca-vn中增加新的ca-upf,则cmf可为每个新增加的ca-upf生成 转发邻居列表和/或公告邻居列表。若需要删除所述ca-vn中原有的ca-upf,则cmf可 删除或清空每个需要删除的ca-upf的转发邻居列表和/或公告邻居列表。
新第三ca-upf的虚拟网络级别的会话,该第七请求消息中包括所述ca-vn的标识信息、 以及第三ca-upf更新后的转发邻居列表和/或公告邻居列表。
212.相应的,第三ca-upf可接收来自smf的第七请求消息。
213.本技术实施例中,第三ca-upf为影响成员列表中的其中一个ca-upf。如果第三 ca-upf为所述ca-vn中的入口ca-upf,且该第三ca-upf的转发邻居列表被更新,则 第七请求消息中可包括第三ca-upf更新后的转发邻居列表。可选的,smf可根据第三 ca-upf更新后的转发邻居列表,更新第三ca-upf与对应的各个出口ca-upf之间的转发 隧道信息,并通过第七请求消息发送给第三ca-upf,以便第三ca-upf更新其与对应的各 个出口ca-upf之间的上行转发隧道。
214.如果第三ca-upf为所述ca-vn中的出口ca-upf,且该第三ca-upf公告邻居列表 被更新,则第七请求消息中可包括第三ca-upf更新后的公告邻居列表。可选的,smf可 根据第三ca-upf更新后的公告邻居列表,更新第三ca-upf与对应的各个入口ca-upf 之间的公告转发关系和转发隧道信息,并通过第七请求消息发送给第三ca-upf,以便第三 ca-upf更新其与对应的各个入口ca-upf之间的下行转发隧道。
215.或者,也可能的,如果第三ca-upf为所述ca-vn中的入口ca-upf和出口ca-upf, 第七请求消息中可以包括该第三ca-upf的转发邻居列表和公告邻居列表。但是如果该第 三ca-upf的转发邻居列表没有被更新,则第七请求消息中包括的转发邻居列表可以是该 第三ca-upf原来的转发邻居列表,并且此时第七请求消息中不包括该第三ca-upf更新 后的与各个出口ca-upf之间的转发隧道信息。类似的,如果该第三ca-upf的公告邻居 列表没有被更新,则第七请求消息中包括的公告邻居列表可以是该第三ca-upf原来的公 告邻居列表,并且此时第七请求消息中不包括该第三ca-upf更新后的与各个入口ca-upf 之间的转发隧道信息。
216.所述第七请求消息也可以称为虚拟网络级别的会话更新请求消息或具有其他名称,并 不限定。
217.在步骤s306中,第三ca-upf根据更新后的转发邻居列表,更新第三ca-upf与对应 的各个出口ca-upf之间的转发隧道,所述转发隧道具体是指上行转发隧道。
218.在一种可能的实施方式中,第三ca-upf中的区域动态会话单元可根据所述ca-vn的 标识信息,确定第三ca-upf中所述ca-vn对应的内部接口,然后根据该第三ca-upf更 新后的转发邻居列表以及该第三ca-upf与更新的各个出口ca-upf之间的转发隧道信息, 更新所述ca-vn对应的内部接口与第三ca-upf的各个外部接口(例如第三ca-upf与各 个对应的出口ca-upf之间的n19接口以及与关联的各个边缘计算节点之间的n6接口) 之间的转发关系。
219.第三ca-upf还可以根据更新后的公告邻居列表,更新第三ca-upf与对应的各个入 口ca-upf之间的公告转发关系和转发隧道,所述转发隧道具体是指下行转发隧道。
220.在步骤s307中,第三ca-upf向smf发送第七响应消息,该第七响应消息用于指示 第三ca-upf的虚拟网络级别的会话更新完成。
221.相应的,smf接收来自第三ca-upf的第七响应消息。
222.所述第七响应消息也可以称为虚拟网络级别的会话更新响应消息,或虚拟网络级别的 会话更新完成消息,或具有其他名称,并不限定。
223.在步骤s308中,smf向cmf发送第六响应消息,该第六响应消息用于指示所述ca-vn 中的转发路径更新完成。
224.相应的,cmf可以接收来自smf的第六响应消息。
225.所述第六响应消息也可以称为ca-vn会话更新响应消息,或ca-vn会话更新完成应 消息,或具有其他名称,并不限定。
226.在步骤s309中,cmf可以发送第五响应消息,该第五响应消息用于指示所述ca-vn 更新完成。
227.可选的,cmf可以通过nef向oam或af发送第五响应消息。
228.所述第五响应消息也可以称为ca-vn更新响应消息,或ca-vn更新完成消息,或具 有其他名称,并不限定。
229.需要说明的是,上述步骤s305至步骤s307是以第三ca-upf为例来说明在更新ca-vn 的过程中,更新后的所述ca-vn中各个ca-upf的虚拟网络级别的会话是如何更新的。因 此,可以理解,在ca-vn创建过程中,smf可以向影响成员列表中每个所述ca-vn中原 有的ca-upf发送虚拟网络级别的会话更新请求消息,以请求更新该ca-upf的虚拟网络 级别的会话。影响成员列表中的每个所述ca-vn中原有的ca-upf也可以如步骤s305至 步骤s307中所述的那样,如果其转发邻居列表被更新,则根据其更新后的转发邻居列表和 与更新的各个出口ca-upf之间的转发隧道信息,更新与对应的出口ca-upf之间的上行 转发隧道;如果其公告邻居列表被更新,则根据其更新后的公告邻居列表和与更新的各个 入口ca-upf之间的转发隧道信息,更新与对应的入口ca-upf之间的公告转发关系和下 行转发隧道,从而完成虚拟网络级别的会话更新,并向smf发送虚拟网络级别的会话更新 响应消息,以指示该ca-upf的虚拟网络级别的会话更新完成。
230.smf还可以向影响成员列表中每个新增加的ca-upf发送虚拟网络级别的会话建立请 求消息,以请求建立该ca-upf的虚拟网络级别的会话。每个新增加的ca-upf也都可以 如步骤s206和步骤s207中所述的那样,如果可以作为入口ca-upf,根据转发邻居列表和 与各个出口ca-upf之间的转发隧道信息,建立与对应的出口ca-upf之间的上行转发隧 道,如果可以作为出口ca-upf,则根据公告邻居列表和与各个入口ca-upf之间的转发隧 道信息,确定与对应的入口ca-upf之间的公告转发关系和下行转发隧道,从而完成虚拟 网络级别的会话创建,并向smf发送虚拟网络级别的会话建立响应消息,以指示该ca-upf 的虚拟网络级别的会话创建完成。
231.smf还可以向影响成员列表中每个需要删除的ca-upf,发送虚拟网络级别的会话删 除请求消息,以请求删除该ca-upf的虚拟网络级别的会话。每个需要删除的ca-upf可 以删除所述ca-vn对应的转发隧道(包括上行转发隧道和下行转发隧道)以及公告转发关 系,并向smf发送虚拟网络级别的会话删除响应消息,以指示该ca-upf的虚拟网络级别 的会话已删除。
232.相比于图3中所示的变更所述ca-vn的成员的情形,在不变更所述ca-vn的成员, 只修改所述ca-vn中成员之间的邻居关系的情形下,cmf可以自行决策对所述ca-vn进 行更新,而不需要由从oam或udm或af(通过nef)接收到的第五请求消息触发。如 此,cmf在确定对所述ca-vn进行更新后,可以更新受影响的各个ca-upf的转发邻居 列表和/或公告邻居列表,然后向smf发送ca-vn会话更新请求消息。后续的具体过程请 参考步骤s302至步骤
s308中的相关描述,不再赘述。
233.下面以第一ca-upf和第二ca-upf为例来说明在所述ca-vn创建或更新完成后,所 述ca-vn中生成算力路由信息以及用户面报文转发的过程。
234.假设第一ca-upf为所述ca-vn中的其中一个ca-upf,该第一ca-upf可以为所述 ca-vn中的入口ca-upf,且该第一ca-upf可对应l个出口ca-upf,第二ca-upf为 该第一ca-upf对应的所述l个出口ca-upf中的一个。可以理解,从第二ca-upf的角 度看,该第二ca-upf可对应k个入口ca-upf,第一ca-upf为该第二ca-upf对应的 k个入口ca-upf中的一个,l、k为正整数。
235.请参考图4,为本技术实施例提供的一种边缘计算节点间的会话管理方法,该方法包括:
236.步骤s401、第二ca-upf向第一ca-upf发送计算服务信息,该计算服务信息指示第 二ca-upf关联的边缘计算节点支持第一计算服务。
237.相应的,第一ca-upf可接收来自第一ca-upf的所述计算服务信息。
238.本技术实施例中,第二ca-upf可在向第一ca-upf发送所述计算服务信息之前,从 关联的边缘计算节点接收所述计算服务信息。
239.所述计算服务信息可包括第一计算服务的服务标识、服务属性、运行状态和计算资源 信息。其中,服务标识是指一个计算服务的身份标识,与计算服务名称一一对应。服务属 性是指一个计算服务是有状态还是无状态。如果一个计算服务是无状态的服务,则该计算 服务的每次请求可以选择不同位置的服务实例,如果是有状态的服务,由于多次请求之间 是有关联的,则需要保证该计算服务的每次请求都访问同一位置的服务实例。运行状态是 指一个计算服务的服务实例(例如微服务或函数实例)当前在该边缘计算节点的服务器中 的状态指示,包括已加载、已卸载、运行中、挂起、可用、不可用等状态。计算资源信息 是指一个计算服务的服务实例当前在具体运行该服务实例的边缘计算节点的服务器中所使 用的计算资源类型和属性,包括中央处理器(central processing unit,cpu)、图形处理器 (graphics processing unit,gpu)、神经网络处理单元(neural network processing unit,npu) 等处理器类别和内存的整体占用率、使用的服务会话数量、每秒请求的次数、计算延迟等 一种或多种具体指标信息,或者根据这些具体指标信息计算得到的综合指标信息等。
240.可选的,第二ca-upf可向第一ca-upf发送其关联的边缘计算节点的负载信息,该 负载信息用于表征所述边缘计算节点整体的负载状态。类似的,第二ca-upf向第一 ca-upf发送负载信息之前,可从关联的边缘计算节点接收该边缘计算节点的所述负载信息。
241.需要说明的是,所述计算服务信息和负载信息可以在同一条消息中发送,也可以在不 同的消息中发送,本技术并不限定。由于计算服务信息和负载信息均可用于表征第二 ca-upf关联的边缘计算节点对外提供计算服务的能力,因此,在本技术实施例中,可以将 边缘计算节点的计算服务信息和负载信息统称为边缘计算节点的服务能力信息。
242.可选的,第二ca-upf还可从其关联的边缘计算节点接收第一计算服务的服务标识以 及该第一计算服务的服务标识对应的第一服务器ip地址,记录第一计算服务的服务标识与 第一服务器ip地址之间的映射关系,以便后续用于第一计算服务的服务标识与第一服务器 ip地址之间的相互替换。所述第一服务器ip地址为所述边缘计算节点中运行第一
计算服务 的服务器的ip地址。
243.步骤s402、第一ca-upf根据从第二ca-upf接收的计算服务信息,向第二ca-upf 发送服务请求报文。
244.相应的,第二ca-upf接收来自第一ca-upf的服务请求报文。
245.可选的,第一ca-upf在向第二ca-upf发送服务请求报文之前,可接收来自终端设 备的服务请求报文,该服务请求报文用于请求第一计算服务。该服务请求报文中携带有第 一计算服务的服务标识,可选的,该服务请求报文的源ip地址为终端设备的ip地址,目的 ip地址为第一计算服务的服务标识。
246.本技术实施例中,第一ca-upf可根据从第二ca-upf接收的计算服务信息,获知第 二ca-upf关联的边缘计算节点可支持第一计算服务,进而决策向该第二ca-upf请求第 一计算服务,并确定向第二ca-upf发送所述服务请求报文。
247.或者,第一ca-upf也可以根据从第二ca-upf接收的计算服务信息和负载信息,获 知第二ca-upf关联的边缘计算节点可支持第一计算服务并且该边缘计算节点的负载状态 能够支持新的计算服务请求,进而决策向该第二ca-upf请求第一计算服务,并确定向第 二ca-upf发送所述服务请求报文。
248.在一种可能的实施方式中,第一ca-upf可根据从第二ca-upf接收的计算服务信息、 负载信息,以及第一ca-upf与第二ca-upf之间的网络代价信息中的一项或多项信息, 生成或更新第一计算服务的算力路由信息。所述第一计算服务的算力路由信息可包括第一 计算服务的服务标识、第二ca-upf的标识信息、第二ca-upf对应的计算服务信息(具 体是指第二ca-upf关联的边缘计算节点的计算服务信息)、第二ca-upf对应的负载信息 (具体是指第二ca-upf关联的边缘计算节点的负载信息),以及第一ca-upf与第二 ca-upf之间的网络代价信息。所述第一ca-upf与第二ca-upf之间的网络代价信息可由 第一ca-upf根据第一ca-upf与第二ca-upf之间的时延、带宽或抖动中的一项或多项 确定,可以包括时延、带宽、抖动这些一项或多项具体指标,也可以包括根据时延、带宽、 抖动等具体指标确定的综合指标,不作限定。
249.应注意,如果第一ca-upf对应的各个出口ca-upf中存在除第二ca-upf之外的其 他ca-upf(例如第四ca-upf)也能够提供第一计算服务,则第一ca-upf也可以从第四 ca-upf接收其关联的边缘计算节点的计算服务信息和负载信息,并根据该第四ca-upf 对应的计算服务信息、负载信息以及网络代价信息中的一项或多项信息,生成或更新第一 计算服务的算力路由信息。相应的,第一计算服务的算力路由信息中还可包括能够提供该 第一计算服务的第四ca-upf的标识信息、第四ca-upf对应的计算服务信息、第四ca-upf 对应的负载信息,以及第一ca-upf与第四ca-upf之间的网络代价信息。
250.换言之,第一计算服务的算力路由信息可包括第一计算服务的服务标识、第一ca-upf 的各个出口ca-upf中能够提供第一计算服务的一个或多个出口ca-upf的标识信息,以 及每个出口ca-upf对应的计算服务信息、负载信息和网络代价信息。而且,第一ca-upf 可根据其对应的各个出口ca-upf关联的边缘计算节点对第一计算服务的支持情况、边缘 计算节点的负载状态以及第一ca-upf与对应的各个出口ca-upf之间的网络连接状态的 动态变化,对第一计算服务的算力路由信息进行实时动态地更新。
251.进而,当第一ca-upf接收到来自终端设备的服务请求报文后,可根据该第一计算
发送所述公告消息,第二ca-upf对应的其他入口ca-upf可参考本技术实施例下文中对 第一ca-upf的相关描述来建立自身的算力路由信息库,本技术不再赘述。
263.具体的,所述计算服务信息包括该边缘计算节点上部署的一个或多个计算服务的服务 标识、服务属性、运行状态和计算资源信息,用于表征该边缘计算节点支持哪些计算服务。 所述边缘计算节点的负载信息是指该边缘计算节点整体的负载信息,用于表征边缘计算节 点的负载状态。
264.应注意,在本技术的实施例中,第二ca-upf关联的边缘计算节点中可以部署一个或 多个计算服务。不同计算服务的计算服务信息可以在一起公告(例如多个计算服务的计算 服务信息通过同一条公告消息进行公告),也可以分别公告(例如多个计算服务的计算服务 信息分别通过一条单独的公告消息进行公告),本技术并不限定。
265.边缘计算节点的计算服务信息与负载信息也可以在一起公告,也可以分别公告,本申 请也不限定。即,一条公告消息中可以仅包括该边缘计算节点的计算服务信息,也可以仅 包括该边缘计算节点的负载信息,也可以包括该边缘计算节点的计算服务信息和负载信息。
266.此外,所述服务能力信息可以设置为周期性地进行公告,或者在第二ca-upf从关联 的边缘计算节点接收到该服务能力信息后就立即进行公告,或者在确定从关联的边缘计算 节点接收到的服务能力信息达到设定条件后进行公告,例如某些计算服务的服务状态发生 了变化,计算服务信息中的某些指标达到设定阈值,或者边缘计算节点的负载状态发生了 变化等。
267.可以看出,通过向第一ca-upf公告第二ca-upf关联的边缘计算节点的服务能力信 息,可使第一ca-upf获知该第二ca-upf关联的边缘计算节点能够提供哪些计算服务, 这些计算服务的计算服务信息是什么,以及该边缘计算节点的负载状态如何等信息。
268.可选的,所述公告消息可以通过扩展3gpp中定义的回声(echo)消息实现。在一种可 能的实施方式中,第二ca-upf可以主动向第一ca-upf发送所述公告消息。示例性地, 如图6所示,在步骤s601中,第二ca-upf可以向第一ca-upf发送echo请求消息,该 echo请求消息中包括信息公告指示和信息容器。其中,信息公告指示用于指示该消息是公 告消息,以及告知第一ca-upf接收信息容器中的内容;信息容器中包括第二ca-upf关 联的边缘计算节点的服务能力信息,例如一个或多个计算服务的计算服务信息、边缘计算 节点的负载信息等。在步骤s602中,第一ca-upf可在接收到所述echo请求消息之后, 向第二ca-upf发送echo响应消息。
269.在另一种可能的实施方式中,第一ca-upf可以根据自己的转发邻居列表,主动向第 二ca-upf请求服务能力信息,然后第二ca-upf响应于第一ca-upf的请求,向第一 ca-upf发送所述公告消息。示例性地,如图7所示,在步骤s701中,第一ca-upf可以 向第二ca-upf发送echo请求消息,该echo请求消息中包括信息请求指示。其中,信息 请求指示用于指示该消息是请求消息,具体用于请求第二ca-upf关联的边缘计算节点的 服务能力信息。可选的,该echo请求消息中还包括信息容器,所述信息请求指示还用于告 知第二ca-upf将边缘计算节点的服务能力信息通过所述信息容器返回。在步骤s702中, 第二ca-upf可在接收到所述echo请求消息之后,向第一ca-upf发送echo响应消息, 该echo响应消息中包括信息容器,该信息容器中包括第二ca-upf关联的边缘计算节点的 服务能力信息,例如与一个或
多个计算服务相关的计算服务信息、边缘计算节点的负载信 息等。
270.可选的,假设第二ca-upf关联的边缘计算节点中部署有第一计算服务,在第二ca-upf通过步骤s501向第一ca-upf公告与该第一计算服务相关的计算服务信息之前, 第二ca-upf可通过图8所示的流程建立与该第一计算服务的关联,并记录该第一计算服 务的服务标识与对应的该第一计算服务的服务实例所在的服务器的ip地址之间的映射关系。
271.具体的,如图8所示,在步骤s801中,边缘计算节点可加载第一计算服务。在步骤s802 中,边缘计算节点可向第二ca-upf发送关联请求消息,该关联请求消息用于请求创建或 更新第二ca-upf与第一计算服务之间的关联,该关联请求消息中包括第一计算服务的服 务标识和第一服务器ip地址,该第一服务器ip地址是指边缘计算节点中运行该第一计算服 务的服务实例的服务器的ip地址。所述关联请求消息也可以称为业务绑定请求消息或具有 其他名称,本技术并不限定。相应的,第二ca-upf可接收来自边缘计算节点的关联请求 消息。在步骤s803中,第二ca-upf可记录第一计算服务的服务标识和对应的第一服务器 ip地址,建立二者之间的映射关系,以便后续用于第一计算服务的服务标识与第一服务器 ip地址之间的相互替换。在步骤s804中,边缘计算节点可向第二ca-upf发送上报消息, 该上报消息中包括边缘计算节点的服务能力信息。该服务能力信息中包括与第一计算服务 相关的计算服务信息,例如第一计算服务的服务标识、服务属性、运行状态、计算资源信 息等。可选的,该服务能力信息中还可包括边缘计算节点当前的负载信息。
272.与图8所示的流程相类似,后续若边缘计算节点卸载了第一计算服务,第二ca-upf 还可通过图9所示的流程解除与第一计算服务之间的关联关系。具体的,如图9所示,在 步骤s901中,边缘计算节点可卸载第一计算服务。在步骤s902中,边缘计算节点可向第 二ca-upf发送关联解除请求消息,该关联解除请求消息用于请求解除第二ca-upf与第 一计算服务之间的关联,该关联解除请求消息中包括第一计算服务的服务标识和第一服务 器ip地址。相应的,相应的,第二ca-upf可接收来自所述边缘计算节点的关联解除请求 消息。所述关联解除请求消息也可以称为业务解除绑定请求消息或具有其他名称,本技术 并不限定。在步骤s903中,所述第二ca-upf可删除记录的第一计算服务的服务标识和对 应的第一服务器ip地址,以及二者之间的映射关系。
273.需要说明的是,在上述流程的具体实施过程中,步骤s801、步骤s802、步骤s901、步 骤s902中边缘计算节点执行的动作具体可以由边缘计算节点中的mec平台执行,而步骤 s803、步骤s804和步骤s903中第二ca-upf执行的动作具体可以由第二ca-upf中的算 力感知处理单元执行。
274.步骤s502、第一ca-upf根据从第二ca-upf接收到的服务能力信息,生成或更新算 力路由信息库,该算力路由信息库包括一个或多个计算服务的算力路由信息。
275.可选的,第一ca-upf可根据从第二ca-upf接收到的服务能力信息,以及第一ca-upf 与第二ca-upf之间的网络代价信息,生成或更新该计算路由信息库。应注意,本技术对 获得第一ca-upf与第二ca-upf之间的网络代价信息的方法不作具体限定。此外,在具 体实施中,步骤s502可由第一ca-upf中的算力感知处理单元执行。
276.一个计算服务的算力路由信息可包括该计算服务的服务标识、能够提供该计算服务的 一个或多个出口ca-upf的标识信息,与每个出口ca-upf相对应的该计算服务的服务属 性、运行状态、计算资源信息等计算服务信息、边缘计算节点的负载信息以及网络代价
信 息等。其中,网络代价信息是根据第一ca-upf与对应的出口ca-upf之间的时延、带宽、 抖动等因素确定的,可以包括时延、带宽、抖动这些具体的一项或多项指标,也可以包括 根据时延、带宽、抖动等具体指标确定的综合指标。
277.示例性的,以第二ca-upf关联的边缘计算节点中部署的第一计算服务为例,当第一 ca-upf从第二ca-upf接收到第一计算服务的计算服务信息和该边缘计算节点的负载信 息,第一ca-upf可生成或更新算力路由信息库中第一计算服务的算力路由信息。其中, 该第一计算服务的算力路由信息可包括该第一计算服务的服务标识、第二ca-upf的标识 信息、与第二ca-upf对应的第一计算服务的服务属性、运行状态、计算资源信息等计算 服务信息、第二ca-upf关联的边缘计算节点的负载信息以及与第二ca-upf对应的网络 代价信息。
278.如果第一ca-upf对应的其他出口ca-upf也能够提供该第一计算服务,则第一计算 服务的算力路由信息中还可以包括与每个能够提供该第一计算服务的其他出口ca-upf分 别对应的一套信息,包括与该其他ca-upf对应的第一计算服务的计算服务信息、该其他 ca-upf关联的边缘计算节点的负载信息,以及第一ca-upf与该其他出口ca-upf之间的 网络代价信息等。当然,如果第一ca-upf也可以作为出口ca-upf,并且该第一ca-upf 关联的边缘计算节点也能够提供第一计算服务,则第一计算服务的算力路由信息中也可以 包括与该第一ca-upf自身对应的一套信息,包括第一计算服务的计算服务信息、第一 ca-upf关联的边缘计算节点的负载信息等。
279.如此,当第一ca-upf接收到终端设备发送的用于请求该第一计算服务的服务请求时, 第一ca-upf可根据该第一计算服务的算力路由信息,来决策将该服务请求向对应的哪个 出口ca-upf转发,或者决策该服务请求由自己处理。
280.可以理解,第一计算服务的算力路由信息可以是算力路由信息库中以第一计算服务的 服务标识为索引的一个或多个表项。假设第一ca-upf对应的出口ca-upf中第二ca-upf、 第三ca-upf和第四ca-upf能够提供该第一计算服务,则算力路由信息库中第一计算服 务的算力路由信息可以表现为如下表1所示的形式。
281.表1
[0282][0283]
可选的,第一ca-upf还可根据算力路由信息库,生成、修改或删除某些业务流的报 文转发规则。在具体实施中,该步骤可以由第一ca-upf中是算力感知处理单元主动请求 区域动态会话处理单元执行,也可以由区域动态会话处理单元在接收到来自终端设备的业 务数据流中的报文后触发执行,不作限定。
[0284]
步骤s503、第一ca-upf可根据算力路由信息库,确定一个或多个计算服务的服务状 态,并将该第一ca-upf的标识信息以及所述一个或多个计算服务的服务标识和服务状态 发送给smf。
[0285]
其中,所述服务状态用于指示一个计算服务在区域算力群中是可用或不可用,所述服 务状态与计算服务信息中的运行状态是不同的,运行状态是指计算服务的服务实例在某个 具体的边缘计算节点的服务器中的状态,而服务状态是指在由多个边缘计算节点组成的区 域算力群中的状态。
[0286]
可选的,smf可将第一ca-upf的标识信息以及各个计算服务的服务标识和服务状态 发送给cmf,以便cmf记录各个计算服务在以第一ca-upf为接入锚点的区域算力群中 的服务状态。cmf记录各个计算服务的服务状态后,可用于终端设备发现可用的计算服务。 即,终端设备在发起服务请求前,可向cmf获取所要请求的计算服务对应的服务状态,以 便确定该计算服务在以第一ca-upf为接入锚点的区域算力群中是否可用。
[0287]
图10示例性示出了本技术实施例中用户面报文的转发过程,如图10所示,该过程包 括:
[0288]
步骤s1001、终端设备向第一ca-upf发送服务请求报文,该服务请求报文承载有终端 设备的服务请求,该服务请求用于请求第一计算服务,该服务请求中包括第一计算服务的 服务标识。
[0289]
相应的,第一ca-upf接收来自终端设备的服务请求报文。
[0290]
所述服务请求报文的源ip地址为终端设备的ip地址,目的ip地址为第一计算服务的 服务标识,该服务标识为某个特殊地址段的ip任播地址,且与计算服务名称一一对应。
服务请求报文,然后基于上行数据流信息生成下行数据流对应的报文匹配转发规则,并将 其添加或更新为第一ca-upf对应的报文匹配转发规则中,同时启动定时器,该定时器用 于区域动态会话处理单元在规定的时长内没有检测到匹配的下行数据流时,在报文转发规 则中删除该规则。
[0300]
进而,区域动态会话处理单元可将该服务请求报文发送至地址转换单元,由地址转换 单元对该服务请求报文的目的ip地址进行转换。地址转换单元可根据该服务请求报文中的 第一计算服务的服务标识,向算力感知处理单元查询该第一计算服务的服务标识对应的服 务器ip地址,或者说,地址转换单元可从算力感知处理单元获取第一计算服务的服务标识 与第一服务器ip地址之间的映射关系。如此,地址转换单元可将该服务请求报文的目的ip 地址由原来的第一计算服务的标识替换为第一服务器ip地址,然后将该服务请求报文发送 给关联的边缘计算节点。
[0301]
步骤s1005、边缘计算节点完成第一计算服务后,向第二ca-upf发送业务响应报文, 该业务响应报文的源ip地址为第一服务器ip地址,目的ip地址为终端设备的ip地址。
[0302]
相应的,第二ca-upf可接收来自边缘计算节点的业务响应报文。
[0303]
步骤s1006、第二ca-upf将该业务响应报文的源ip地址替换为第一计算服务的服务 标识。
[0304]
步骤s1007、第二ca-upf将经过源ip地址转换后的业务响应报文,发送给第一ca-upf。
[0305]
相应的,第一ca-upf可接收来自第二ca-upf的业务响应报文。
[0306]
在具体实施中,第二ca-upf中的地址转换单元可接收来自关联的边缘计算节点的业 务响应报文,根据第一计算服务的服务标识与第一服务器ip地址之间的映射关系,将该业 务响应报文的源ip地址由原来的第一服务器ip地址替换为第一计算服务的服务标识,然后 将经过源ip地址转换后的业务响应报文发送给区域动态会话处理单元,由区域动态会话处 理单元根据相应的报文转发规则,将业务响应报文发送给第一ca-upf。
[0307]
步骤s1008、第一ca-upf将业务响应报文发送给终端设备。
[0308]
可选的,第一ca-upf中的算力感知处理单元可根据第一计算服务的服务实例的运行 状态、计算资源信息等的变化,向本地的区域动态会话处理单元发起报文转发规则更新请 求,该请求中可包括第一计算服务的服务标识、出口ca-upf的标识信息、数据流转发规 则以及对应的定时器,以调整数据流转发规则对应的出口ca-upf,从而更好地保障服务体 验和负载均衡。
[0309]
本发明实施例中,终端设备可以因移动性发生入口ca-upf的切换。由于本技术中的 计算服务可以是无状态的短生命周期的微服务或函数实例构建的边缘应用,不涉及边缘服 务实例及其状态参数的迁移,所以入口ca-upf的切换过程可以采用基于会话和业务连续 性(session and service continuity,ssc)模式(mode)3的会话管理流程实现。
[0310]
所述ssc mode 3是指会话和业务连续性的第三种模式。基于所述ssc mode3的入口 ca-upf切换具体是指,终端设备先建立到入口ca-upf2的新会话连接,并获得新的终端 设备ip地址,然后再释放与入口ca-upf1旧的会话以及旧的终端设备ip地址。在面向无 状态的短生命后期的边缘服务部署场景,采用上述基于ssc mode 3的入口ca-upf切换过 程,只要确保终端设备与旧的入口ca-upf1关联的服务请求的响应数据流结束后,再释放 终端
设备和入口ca-upf1的pdu会话,那么入口ca-upf的切换就不会影响入口ca-upf1 和入口ca-upf2与各自的邻居出口ca-upf的路由和业务体验。
[0311]
如图11所示,基于ssc mode 3的入口ca-upf切换过程可包括:在触发ue进行入口 ca-upf切换之前,ue与入口ca-upf1交互上行数据/下行数据。在步骤s1101中、smf1 确定需要进行入口ca-upf重选。在步骤s1102中,amf与smf1进行n1n2消息传递。 在步骤s1103a中,amf向ue发送pdu会话修改命令。在步骤s1103b中,ue向amf 发送pdu会话修改命令响应。在步骤s1103c中,amf向smf发送pdu会话更新会话管 理(session management,sm)上下文请求。在步骤s1103d中,smf1向amf发送pdu 会话更新sm上下文响应。在步骤s1104中,执行针对入口ca-upf2的pdu会话建立流 程。在步骤s1105中,ue与入口ca-upf2交互上行数据/下行数据。在步骤s1106中,执 行针对入口ca-upf1的pdu会话释放流程。
[0312]
本技术实施例还提供一种通信装置,请参考图12,为本技术实施例提供的一种通信装 置的结构示意图,该通信装置1200包括:收发模块1210和处理模块1220。该通信装置可 用于实现上述任一方法实施例中涉及计算管理功能或会话管理功能或计算感知用户面功能 的功能。例如,该通信装置可以是网络设备,也可以是网络设备中包括的芯片。
[0313]
示例性的,当该通信装置执行图2中所示的方法实施例中对应计算管理功能的操作或 者步骤时,收发模块1210用于,接收第一请求消息,该第一请求消息用于创建计算感知虚 拟网络,该计算感知虚拟网络包括n个计算感知用户面功能,该第一请求消息中包括计算 感知虚拟网络的成员列表,该成员列表中包括n个计算感知用户面功能的标识信息;处理 模块1220用于,为第一计算感知用户面功能生成转发邻居列表,第一计算感知用户面功能 为所述n个计算感知用户面功能之一,所述转发邻居列表包括第一计算感知用户面功能对 应的l个出口计算感知用户面功能的标识信息,n、l为正整数;收发模块1210还用于, 向会话管理功能发送第二请求消息,该第二请求消息用于请求创建计算感知虚拟网络中的 转发路径,第二请求消息中包括计算感知虚拟网络的成员列表以及第一计算感知用户面功 能的转发邻居列表。
[0314]
在一种可能的设计中,所述第一请求消息中包括计算感知虚拟网络的标识信息,该标 识信息包括计算感知虚拟网络的身份标识、数据网络名称、网络切片信息或应用描述符中 的一种或多种。
[0315]
在一种可能的设计中,处理模块1220还用于,为第二计算感知用户面功能生成公告邻 居列表,该第二计算感知用户面功能为所述n个计算感知用户面功能之一,所述公告邻居 列表包括第二计算感知用户面功能对应的k个入口计算感知用户面功能的标识,k为正整 数;所述第二请求消息中还包括第二计算感知用户面功能的公告邻居列表。
[0316]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收第五请求消息,该第五请求消息用 于请求更新计算感知虚拟网络,该第五请求消息中包括计算感知虚拟网络的增加成员列表, 该增加成员列表中包括需要在计算感知虚拟网络中增加的一个或多个计算感知用户面功能 的标识信息;处理模块1220还用于,根据新增成员列表,确定更新后的计算感知虚拟网络 包括的m个计算感知用户面功能以及影响成员列表,该影响成员列表中包括需要更新转发 邻居列表或公告邻居列表的一个或多个计算感知用户面功能的标识信息,m为正整数;处 理模块1220还用于,为影响成员列表中的第三计算感知用户面功能更新转发邻居列表或公 告邻居列表;收发模块1210还用于,向会话管理功能发送第六请求消息,该第六
请求消息 用于请求更新计算感知虚拟网络中的转发路径,该第六请求消息中包括影响成员列表以及 第三计算感知用户面功能更新后的转发邻居列表或公告邻居列表。
[0317]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收第五请求消息,该第五请求消息用 于请求更新计算感知虚拟网络,该第五请求消息中包括计算感知虚拟网络的删除成员列表, 该删除成员列表中包括需要从计算感知虚拟网络中删除的一个或多个计算感知用户面功能 的标识信息;处理模块1220还用于,根据删除成员列表,确定更新后的计算感知虚拟网络 包括的m个计算感知用户面功能以及影响成员列表,该影响成员列表中包括需要更新转发 邻居列表或公告邻居列表的一个或多个计算感知用户面功能的标识信息,m为正整数;处 理模块1220还用于,为影响成员列表中的第三计算感知用户面功能更新转发邻居列表或公 告邻居列表;收发模块1210还用于,向会话管理功能发送第六请求消息,该第六请求消息 用于请求更新计算感知虚拟网络中的转发路径,该第六请求消息中包括影响成员列表以及 第三计算感知用户面功能更新后的转发邻居列表或公告邻居列表。
[0318]
当该通信装置执行图2中所示的方法实施例中对应会话管理功能的操作或者步骤时, 收发模块1210用于,接收来自计算管理功能的第二请求消息,该第二请求消息用于请求创 建计算感知虚拟网络中的转发路径,该计算感知虚拟网络包括n个计算感知用户面功能, 该第二请求消息中包括计算感知虚拟网络的成员列表以及第一计算感知用户面功能的转发 邻居列表,所述成员列表中包括所述n个计算感知用户面功能的标识信息,第一计算感知 用户面功能为所述n个计算感知用户面功能之一,所述转发邻居列表包括第一计算感知用 户面功能对应的l个出口计算感知用户面功能的标识信息,n、l为正整数;处理模块1220 用于,根据所述成员列表,通过收发模块1210向第一计算感知用户面功能发送第三请求消 息,该第三请求消息用于请求创建第一计算感知用户面功能的虚拟网络级别的会话,该第 三请求消息中包括计算感知虚拟网络的标识信息和第一计算感知用户面功能的转发邻居列 表。
[0319]
在一种可能的设计中,处理模块1220还用于,根据第一计算感知用户面功能的转发邻 居列表,生成第一计算感知用户面功能与第二计算感知用户面功能对应的转发隧道信息, 该转发隧道信息用于建立第一计算感知用户面功能与第二计算感知用户面功能之间的转发 隧道,所述l个出口计算感知用户面功能包括第二计算感知用户面功能;所述第三请求消 息中还包括所述转发隧道信息。
[0320]
在一种可能的设计中,所述第二请求消息中还包括第二计算感知用户面功能的公告邻 居列表,第二计算感知用户面功能为所述n个计算感知用户面功能之一,所述公告邻居列 表包括第二计算感知用户面功能对应的k个入口计算感知用户面功能的标识信息,k为正 整数;收发模块1210还用于,向第二计算感知用户面功能发送第四请求消息,该第四请求 消息用于请求创建第二计算感知用户面功能的虚拟网络级别的会话,该第四请求消息中包 括第二计算感知用户面功能的公告邻居列表。
[0321]
在一种可能的设计中,处理模块1220还用于,根据第二计算感知用户面功能的公告邻 居列表,生成转发隧道信息,该转发隧道信息用于建立第二计算感知用户面功能与第一计 算感知用户面功能之间的转发隧道,所述k个入口计算感知用户面功能包括第一计算感知 用户面功能;所述第四请求消息中还包括所述转发隧道信息。
[0322]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收来自计算管理功能的第六请求
消息, 该第六请求消息用于请求更新计算感知虚拟网络中的转发路径,第六请求消息中包括计算 感知虚拟网络的影响成员列表,以及影响成员列表中的第三计算感知用户面功能更新后的 转发邻居列表或公告邻居列表;收发模块1210还用于,向第三计算感知用户面功能发送第 七请求消息,该第七请求消息用于请求更新第三计算感知用户面功能的虚拟网络级别的会 话,该第七请求消息中包括第三计算感知用户面功能更新后的转发邻居列表或公告邻居列 表。
[0323]
当该通信装置执行图2中所示的方法实施例中对应第一计算感知用户面功能的操作或 者步骤时,收发模块1210用于,接收来自会话管理功能的第三请求消息,该第三请求消息 用于请求创建第一计算感知用户面功能的虚拟网络级别的会话,该第三请求消息中包括计 算感知虚拟网络的标识信息和第一计算感知用户面功能的转发邻居列表,所述计算感知虚 拟网络包括n个计算感知用户面功能,第一计算感知用户面功能为所述n个计算感知用户 面功能之一,所述转发邻居列表包括第一计算感知用户面功能对应的l个出口计算感知用 户面功能的标识信息,n、l为正整数;处理模块1220用于,根据转发邻居列表,建立第 一计算感知用户面功能与对应的l个出口计算感知用户面功能之间的转发隧道。
[0324]
在一种可能的设计中,所述第三请求消息中还包括所述第一计算感知用户面功能与第 二计算感知用户面功能对应的转发隧道信息,所述l个出口计算感知用户面功能包括所述 第二计算感知用户面功能;处理模块1220具体用于,根据所述转发隧道信息,建立所述第 一计算感知用户面功能与所述第二计算感知用户面功能之间的转发隧道。
[0325]
当该通信装置执行图2中所示的方法实施例中对应第二计算感知用户面功能的操作或 者步骤时,收发模块1210用于,接收来自会话管理功能的第四请求消息,该第四请求消息 用于请求创建第二计算感知用户面功能的虚拟网络级别的会话,该第四请求消息中包括计 算感知虚拟网络的标识信息和第二计算感知用户面功能的公告邻居列表,所述计算感知虚 拟网络包括n个计算感知用户面功能,第二计算感知用户面功能为所述n个计算感知用户 面功能之一,所述公告邻居列表包括第二计算感知用户面功能对应的k个入口计算感知用 户面功能的标识信息,n、k为正整数;处理模块1220用于,根据公告邻居列表,建立第 二计算感知用户面功能与对应的k个入口计算感知用户面功能之间的公告转发关系。
[0326]
在一种可能的设计中,所述第四请求消息中还包括第二计算感知用户面功能与第一计 算感知用户面功能对应的转发隧道信息,所述k个入口计算感知用户面功能包括第一计算 感知用户面功能;处理模块1220还用于,根据所述转发隧道信息,建立第二计算感知用户 面功能与第一计算感知用户面功能之间的转发隧道。
[0327]
当该通信装置执行图4中所示的方法实施例中对应第二计算感知用户面功能的操作或 者步骤时,收发模块1210用于,向第一计算感知用户面功能发送计算服务信息,该计算服 务信息指示第二计算感知用户面功能关联的边缘计算节点支持第一计算服务;收发模块 1210还用于,接收来自第一计算感知用户面功能的服务请求报文,该服务请求报文用于请 求所述第一计算服务;处理模块1220用于,通过收发模块1210向边缘计算节点发送服务 请求报文。
[0328]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收来自会话管理功能的公告邻居列表, 该公告邻居列表包括第二计算感知用户面功能对应的k个入口计算感知用户面功能,k为 正整数,所述k个入口计算感知用户面功能包括第一计算感知用户面功能。
[0329]
在一种可能的设计中,处理模块1220具体用于,根据公告邻居列表,通过收发模块1210 向第一入口计算感知用户面功能发送计算服务信息。
[0330]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收来自所述边缘计算节点的第一计算 服务的服务标识以及所述第一计算服务的服务标识对应的第一服务器ip地址,所述第一服 务器ip地址为所述边缘计算节点中运行所述第一计算服务的服务器的ip地址;处理模块 1220具体用于,将服务请求报文中携带的第一计算服务的服务标识替换为第一服务器ip地 址,然后通过收发模块1210将携带第一服务器ip地址的服务请求报文发送给所述边缘计算 节点。
[0331]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收来自所述边缘计算节点的携带第一 服务器ip地址的服务响应报文;处理模块1220还用于,将服务响应报文中的第一服务器 ip地址替换为第一计算服务的服务标识,然后通过收发模块1210将携带第一计算服务的服 务标识的服务响应报文发送给第一计算感知用户面功能。
[0332]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收来自边缘计算节点的计算服务信息。
[0333]
在一种可能的设计中,所述计算服务信息包括第一计算服务的服务标识、第一计算服 务的服务属性、第一计算服务的运行状态和计算资源信息。
[0334]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收来自边缘计算节点的负载信息,以 及向第一计算感知用户面功能发送所述负载信息。
[0335]
当该通信装置执行图4中所示的方法实施例中对应第一计算感知用户面功能的操作或 者步骤时,收发模块1210用于,接收来自第二计算感知用户面的计算服务信息,该计算服 务信息指示第二计算感知用户面功能关联的边缘计算节点支持第一计算服务;处理模块 1220用于,根据所述计算服务信息,通过收发模块1210向第二计算感知用户面功能发送服 务请求报文,该服务请求报文用于请求第一计算服务。
[0336]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收来自会话管理功能的转发邻居列表, 该转发邻居列表中包括第一计算感知用户面功能对应的l个出口计算感知用户面功能,l 为正整数,所述l个出口计算感知用户面功能包括二计算感知用户面功能。
[0337]
在一种可能的设计中,该方法还包括:第一计算感知用户面功能接收来自终端设备的 所述服务请求报文。
[0338]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,接收来自第二计算感知用户面功能的负 载信息。
[0339]
在一种可能的设计中,处理模块1220还用于,根据所述计算服务信息和负载信息,确 定向第二计算感知用户面功能发送所述服务请求报文。
[0340]
在一种可能的设计中,收发模块1210还用于,根据第二计算感知用户面功能对应的报 文匹配转发规则,将所述服务请求报文发送至第二计算感知用户面功能。
[0341]
在一种可能的设计中,所述计算服务信息包括第一计算服务的服务标识、第一计算服 务的服务属性、第一计算服务的运行状态和计算资源信息。
[0342]
该通信装置中涉及的处理模块1220可以由至少一个处理器或处理器相关电路组件实现, 收发模块1210可以由至少一个收发器或收发器相关电路组件或通信接口实现。该通信装置 中的各个模块的操作和/或功能分别为了实现图2至图11中所示方法的相应流
unit,mcu),还可以是可编程控制器(programmable logicdevice,pld)或其他集成芯片。
[0352]
应理解,上述方法实施例中的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软 件形式的指令完成。结合本技术实施例所公开的方法步骤可以直接体现为硬件处理器执行 完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0353]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机 可读指令,当计算机读取并执行所述计算机可读指令时,使得计算机执行上述任一方法实 施例中的方法。
[0354]
本技术实施例还提供一种计算机程序产品,当计算机读取并执行所述计算机程序产品 时,使得计算机执行上述任一方法实施例中的方法。
[0355]
本技术实施例还提供一种通信系统,该通信系统包括计算管理功能、会话管理功能和n 个计算感知用户面功能,所述n个计算感知用户面功能组成计算感知虚拟网络。
[0356]
可选的,所述通信系统中还包括终端设备,所述终端设备可以连接到所述n个计算感 知用户面功能中的至少一个计算感知用户面功能。可选的,所述通信系统中还可包括至少 一个边缘计算节点,所述至少一个边缘计算节点可组成区域算力群,所述n个计算感知用 户面功能中的一个或多个计算感知用户面功能可以与边缘计算节点连接。
[0357]
应理解,本技术实施例中提及的处理器可以是cpu,还可以是其他通用处理器、dsp、asic、fpga或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。 通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0358]
还应理解,本技术实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或 可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-onlymemory,rom)、可编程只读存储器(programmable rom,prom)、可擦除可编程只读存 储器(erasable prom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom,eeprom) 或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,ram),其用作外 部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的ram可用,例如静态随机存取存 储器(static ram,sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram,dram)、同步动态随 机存取存储器(synchronous dram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器 (double data rate sdram,ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhancedsdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram,sldram)和直 接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram,dr ram)。
[0359]
需要说明的是,当处理器为通用处理器、dsp、asic、fpga或者其他可编程逻辑器件、 分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时,存储器(存储模块)集成在处理器中。
[0360]
应注意,本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
[0361]
应理解,在本技术的各种实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,上 述各过程或步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程或步骤的执行顺序应以 其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0362]
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及 算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以 硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人
员可 以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本 申请的范围。
[0363]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装 置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0364]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过 其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划 分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件 可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示 或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接 耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0365]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的 部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络 单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0366]
另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各 个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0367]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储 在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现 有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机 软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计 算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而 前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序 代码的介质。
[0368]
在本技术的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术 语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑 关系可以组合形成新的实施例。
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