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3GPP(第三代合作伙伴计划)UPF(用户平面功能)和边缘计算应用程序服务器的关联

摘要

本文所讨论的技术可以结合5GC(第五代核心网络)系统架构来促进EC(边缘计算)。各种实施方案可以促进以下中的一者或多者:(1)向非3GPP(第三代合作伙伴计划)EC管理系统提供与至少一个AS(应用程序服务器)相关联的一个或多个UPF(用户平面功能)的位置;(2)向3GPP管理系统提供与一个或多个UPF相关联的至少一个AS的位置;和/或(3)建立一个或多个UPF与至少一个AS之间的关系。

著录项

  • 公开/公告号CN112771994A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-05-07

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 苹果公司;

    申请/专利号CN201980048445.8

  • 发明设计人 J·舒;姚羿志;

    申请日2019-07-31

  • 分类号H04W88/18(20060101);H04W24/04(20060101);

  • 代理机构11602 北京市汉坤律师事务所;

  • 代理人魏小薇;吴丽丽

  • 地址 美国加利福尼亚州

  • 入库时间 2023-06-19 10:52:42

说明书

本申请要求于2018年8月2日提交的名称为“用户平面功能(UPF)和边缘计算应用程序服务器的关联(ASSOCIATION OF USER PLANE FUNCTION(UPF)AND EDGE COMPUTINGAPPLICATION SERVER)”的美国临时专利申请号62/713980的权益,该专利申请的内容全文以引用方式并入本文。

背景技术

第五代(5G)网络旨在基于网络切片技术支持各种新服务,诸如物联网(IoT)、基于云的服务、工业控制、自主驾驶、任务关键通信等。例如,出于安全和性能方面的考虑,一些服务(例如,自主驾驶)可具有超低延迟和高数据容量目标。如3GPP(第三代合作伙伴计划)TS(技术规范)23.501中定义的5G核心网络(5GC)系统架构支持边缘计算以通过更靠近用户设备(UE)的附接接入点托管的应用程序来实现此类服务,以便减小端到端延迟和传输网络上的负载。

附图说明

图1是示出根据本文讨论的各个方面的可在3GPP(第三代合作伙伴计划)管理系统或非3GPP EC管理系统处采用的系统的框图,该系统有利于UPF(用户平面功能)与边缘计算AS(应用程序服务器)之间的关系以及相关联的位置信息的共享。

图2是结合各个方面示出UE(用户设备)如何经由gNB(下一代节点B)和UPF的3GPP网络功能来连接到托管应用程序的非3GPP AS的图。

图3是示出根据各种实施方案的5G边缘计算网络架构的图,示出了3GPP网络元件如何与非3GPP网络元件(诸如AF和AS)一起工作以提供本文所讨论的服务。

图4是示出根据各种实施方案的示例性管理架构的图,其中3GPP管理系统和非3GPP EC管理系统可一起工作以支持边缘计算。

图5是在各个方面中示出可由3GPP管理系统和非3GPP EC管理系统采用的示例性方法的流程图,该方法有利于提供与AS相关联的UPF位置信息。

图6是在各个方面中示出可由3GPP管理系统和非3GPP EC管理系统采用的示例性方法的流程图,该方法有利于提供与UPF相关联的AS位置信息。

图7是示出根据各种实施方案的针对其中一个或多个UPF可连接到AS的场景的UPF与AS的关系的图。

图8是示出根据各个方面的可由3GPP管理系统和非3GPP EC管理系统采用的示例性方法的流程图,该方法有利于一个或多个UPF和一个或多个AS之间的关系的配置。

具体实施方式

可使用任何适当配置的硬件和/或软件将本文所述的实施方案实施到系统中。参见图1,示出了根据本文描述的各个方面的可由3GPP(第三代合作伙伴计划)管理系统(例如,系统100

参见图2,示出了示例性图200,其结合本文讨论的各个方面示出了UE(用户设备)210如何经由gNB(下一代节点B)220和UPF(用户平面功能)(示例200中的上行链路分类器230

因此,各种实施方案可解决以下问题中的一个或多个问题:(1)向边缘计算(EC)管理系统提供UPF位置(如果部署的话),使得EC管理系统可将AS部署在可满足端到端延迟目标(或QoS(服务质量)要求等)的该位置;(2)向3GPP管理系统提供AS位置(如果部署的话),使得GPP管理系统可将UPF部署在可满足端到端延迟目标的该位置;以及(3)提供UPF与AS之间的关系,其中一个或多个UPF可连接到AS(例如,当UE移动时,例如从第一UPF(UPF#1)到第二UPF(UPF#2),UPF与AS的关系可指示UPF#2连接到哪个AS。如果AS不是UE先前连接的AS,则其可将UE流量重定向到新AS)。

各种实施方案可采用5G边缘计算网络架构来有利于与3GPP网络功能交互的非3GPP边缘计算功能(诸如AF(应用程序功能)、AS等)。下面讨论的示例性使用案例和能力涉及以下三种场景:(1)UPF位置检索;(2)AS位置检索;以及(3)UPF与AS的关系。

如上所述,5G网络旨在基于网络切片技术支持各种新服务,诸如IoT(物联网)、基于云的服务、工业控制、自主驾驶、任务关键通信,以及更多。例如,出于安全和性能方面的考虑,一些服务(例如,自主驾驶)可具有超低延迟和高数据容量目标。5GC系统架构支持边缘计算以通过更靠近UE的附接接入点托管的应用程序来实现此类服务,以便减小端到端延迟和传输网络上的负载。

参见图3,示出了根据本文所讨论的各种实施方案的5G边缘计算网络架构300的图,示出了3GPP网络元件如何与非3GPP网络元件诸如AF(应用程序功能)和AS(应用程序服务器)一起工作以提供EC服务。元件210至250类似于上文结合图2所讨论的那些。AF 330可经由PCF(策略控制功能)320或NEF(网络暴露功能)(未示出)向SMF(会话管理功能)310发送请求以影响UPF(用户平面功能)选择/重新选择和/或流量路由。SMF 310可在UPF(例如,230

从UE行进到AS的流量的端到端延迟包括3GPP网络内部和外部两者的延迟。3GPP网络内的延迟与5G网络中的QoS(服务质量)目标/目的/要求相关,而3GPP网络外的延迟与UPF和AS的地理位置相关。因此,各种实施方案可能以满足服务的端到端延迟目标的方式有利于AS和UPF的部署。

3GPP网络中的边缘计算的部署可涉及与其他SDO(标准定义组织)的协作,因为AF和AS不是3GPP定义的节点。因此,为了支持边缘计算部署,3GPP管理系统可与非3GPP边缘计算(EC)管理系统通信,例如,如在ETSI(欧洲电信标准协会)GS(组规范)MEC(多接入边缘计算)003或另一个非3GPP EC管理系统中所述。

参见图4,示出了示出根据各种实施方案的示例性管理架构400的图,其中3GPP管理系统(例如,采用第一装置100

以下是各种实施方案的使用案例和条件或特性以及相关联的架构的示例。

在510处,非3GPP EC管理系统可向3GPP管理系统请求提供旨在连接到AS的UPF的位置(例如,其中从非3GPP EC管理系统到3GPP管理系统的信号可经由处理器110

在520处,3GPP管理系统可通过UPF位置的列表来对非3GPP EC管理系统作出响应(例如,其中从3GPP管理系统到非3GPP EC管理系统的信号可经由处理器110

在530处,非3GPP EC管理系统可确认已经接收到UPF位置信息。

在610处,3GPP管理系统可请求非3GPP EC管理系统提供UPF要连接到的AS的位置。在各个方面,请求可指示UPF和/或托管UPF的数据中心的位置。

在620处,非3GPP EC管理系统可通过AS的位置来对3GPP管理系统作出响应。

在630处,3GPP管理系统可确认已经接收到AS位置信息。

在810处,3GPP管理系统可请求一个或多个UPF与一个或多个AS建立连接。可经由与非3GPP EC管理系统的通信来有利于UPF和AS之间的连接建立。

在620处,3GPP管理系统可在已建立连接之后配置UPF与AS之间的关系。

以下是采用本文所讨论的实施方案的系统的潜在条件或特性,其可有利于本文所讨论的各种实施方案。

本文的示例可包括主题,诸如方法,用于执行该方法的动作或框的构件,至少一个包括可执行指令的机器可读介质,这些指令当由机器(例如,具有存储器的处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等)执行时使得机器执行根据所述的实施方案和示例的使用多种通信技术的并发通信的方法或装置或系统的动作。

实施例1是一种被配置为在3GPP(第三代合作伙伴计划)管理系统中采用的装置,包括:一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为:从EC(边缘计算)管理系统接收对于提供与本地数据网络中的EC资源要连接到的一个或多个UPF(用户平面功能)相关联的信息的第一请求;以及将与该一个或多个UPF相关联的该信息提供给该EC管理系统。

实施例2包括实施例1中任一项的任何变型的主题,其中与该一个或多个UPF相关联的该信息包括该一个或多个UPF的位置信息。

实施例3包括实施例1至2中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为从该EC管理系统接收已接收到与该一个或多个UPF相关联的该信息的第一确认。

实施例4包括实施例1至3中任一项的任何变型的主题,其中该EC资源包括至少一个AS(应用程序服务器)。

实施例5包括实施例4中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为:向该EC管理系统发送对于提供与该至少一个AS相关联的信息的第二请求;以及从该EC管理系统接收与该至少一个AS相关联的该信息。

实施例6包括实施例5中任一项的任何变型的主题,其中与该至少一个AS相关联的该信息包括该至少一个AS的位置信息。

实施例7包括实施例5至6中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为向该EC管理系统发送已接收到与该至少一个AS相关联的该信息的第二确认。

实施例8包括实施例5至7中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为基于延迟目标来选择该至少一个AS中的第一AS。

实施例9包括实施例8中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为将该一个或多个UPF部署在足够接近该第一AS的位置以满足该延迟目标。

实施例10包括实施例1至9中任一项的任何变型的主题,其中该EC管理系统是非3GPP EC管理系统。

实施例11是一种被配置为在EC(边缘计算)管理系统中采用的装置,包括:一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为:向3GPP管理系统发送对于提供与本地数据网络中的EC资源要连接到的一个或多个UPF(用户平面功能)相关联的信息的请求;以及从该3GPP管理系统接收与该一个或多个UPF相关联的该信息。

实施例12包括实施例11中任一项的任何变型的主题,其中与该一个或多个UPF相关联的该信息包括该一个或多个UPF的位置信息。

实施例13包括实施例12中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为基于该一个或多个UPF的该位置信息和延迟目标来部署至少一个AS(应用程序服务器)。

实施例14包括实施例11至13中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为向该3GPP管理系统发送已接收到与该一个或多个UPF相关联的该信息的第一确认。

实施例15包括实施例11至14中任一项的任何变型的主题,其中该EC资源包括至少一个AS(应用程序服务器)。

实施例16包括实施例15中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为:从该3GPP管理系统接收对于提供与该至少一个AS相关联的信息的第二请求;以及向该3GPP管理系统发送与该至少一个AS相关联的该信息。

实施例17包括实施例16中任一项的任何变型的主题,其中与该至少一个AS相关联的该信息包括该至少一个AS的位置信息。

实施例18包括实施例16至17中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为从该3GPP管理系统接收已接收到与该至少一个AS相关联的该信息的第二确认。

实施例19包括实施例11至18中任一项的任何变型的主题,其中该EC管理系统是非3GPP EC管理系统。

实施例20是一种被配置为在3GPP(第三代合作伙伴计划)管理系统中采用的装置,包括:一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为:向EC(边缘计算)管理系统发送对于在一个或多个UPF(用户平面功能)与至少一个AS(应用程序服务器)之间建立连接的请求。

实施例21包括实施例20中任一项的任何变型的主题,其中该EC管理系统是非3GPPEC管理系统。

实施例22包括实施例20至21中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为在已建立该连接之后配置该一个或多个UPF与该至少一个AS之间的关系。

实施例23包括实施例20至22中任一项的任何变型的主题,其中该至少一个AS为单个AS。

实施例24包括实施例20至23中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个处理器被进一步配置为响应于与该一个或多个UPF相关联的UE(用户设备)从第一gNB(下一代节点B)移动到不同的第二gNB,将流量从该至少一个AS中的第一AS重定向到该至少一个AS中的不同的第二AS。

实施例25包括实施例1至24中任一项的任何变型的主题,其中该一个或多个UPF包括上行链路分类器或PDU(协议数据单元)会话锚定器中的一者或多者。

实施例26包括一种装置,该装置包括用于执行实施例1至25的所描述操作中的任一项的构件。

实施例27包括一种机器可读介质,该机器可读介质存储用于由处理器执行以执行实施例1至25的所描述操作中的任一项的指令。

实施例28包括一种装置,该装置包括:存储器接口;和处理电路,该处理电路被配置为:执行实施例1至25的所描述操作中的任一项。

包括说明书摘要中所述的内容的本公开主题的例示实施方案的以上描述并不旨在是详尽的或将所公开的实施方案限制为所公开的精确形式。虽然本文出于说明性目的描述了特定的实施方案和示例,但是如相关领域的技术人员可以认识到的,在此类实施方案和示例的范围内可以考虑各种修改。

特别是关于上述部件或结构(组件、设备、电路、系统等)执行的各种功能,除非另有说明,否则用于描述此类部件的术语(包括对“构件”的引用)旨在与执行所述部件(例如,功能上等效)的指定功能的任何部件或结构对应,即使在结构上不等同于执行本文示出的示例性具体实施中的功能的公开结构。另外,虽然已经相对于多个具体实施中的仅一个公开了特定特征,但是对于任何给定的或特定的应用程序,此类特征可以与其他具体实施的一个或多个其他特征组合,这可能是期望的并且是有利的。

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