CN111492683B - 无线电接入网切片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于为用户装备102提供对通信网络的无线电接入的无线电接入网RAN切片100。该RAN切片100由RAN切片标识符来唯一地标识。RAN切片包括用于为用户装备102提供对RAN切片100的接入的基站、被配置成处理正标识RAN切片100的RAN切片标识符的接入和移动性管理功能AMF实体103、以及被配置成处理用户装备102在RAN切片100上的数据通信的会话管理功能SMF实体104。基站101被配置成接收源自用户装备102的连接到RAN切片100的附连请求，并且如果该附连请求不包括RAN切片标识符，则拒绝对RAN切片100的接入。本发明进一步涉及一种通信方法。

Description

无线电接入网切片
技术领域
本发明涉及一种用于为用户装备提供对通信网络的无线电接入的无线电接入网切片和一种通信方法。
背景技术
诸如移动电话之类的用户装备对移动通信网络的接入是在无线电接入网RAN上执行的，该无线电接入网RAN包括基站(特别是5G网络的gNodeB)和功能实体(例如接入和移动性管理功能AMF实体和会话管理功能SMF实体)。接收到连接到通信网络的请求的RAN负责提供到用户装备的通信连接。
不同的RAN可包括取决于估计的资源要求的不同数量的通信资源。然而，这样的估计可能并不总是合适的，并且一些用户装备可能迫切需要连接到通信网络连接，例如紧急电话。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于提供至通信网络的无线电接入的改进的概念。
此目的通过独立权利要求的特征来达成。进一步的实现形式从从属权利要求、说明书和附图中是明显的。
根据第一方面，该目的由用于为用户装备提供对通信网络的无线电接入的无线电接入网RAN切片(Slice)来解决。该RAN切片由RAN切片标识符来唯一地标识。RAN切片包括用于为用户装备提供对RAN切片的接入的基站、被配置成处理正标识RAN切片的RAN切片标识符的接入和移动性管理功能AMF实体、以及被配置成处理用户装备在RAN切片上的数据通信的会话管理功能SMF实体。基站被配置成接收源自用户装备的连接到RAN切片的附连请求，并且如果该附连请求不包括RAN切片标识符，则拒绝对RAN切片的接入。
RAN切片可以是通信网络的子网络。RAN切片包括基站(特别是gNodeB)、和AMF以及SMF。RAN切片可包括通信网络(特别是5G网络)的进一步功能实体，例如用户面功能UPF。
用户装备可以是计算机***，特别是移动电话、智能手机、平板计算机、膝上型计算机或其它。用户装备也可以是物联网IoT设备，特别是传感器。
RAN切片标识符可包括可被明确地分配给RAN切片的唯一代码。RAN切片标识符标识RAN切片。
AMF实体被配置成处理RAN切片标识符。AMF实体可进一步处理一个或多个功能，例如RAN控制面接口的端接、移动性管理、接入认证、接入授权等。
SMF实体被配置成处理用户装备在RAN切片上的数据通信。SMF可进一步被配置成单独或组合地处理漫游功能、会话管理、用户面功能UPF实体的选择和控制以及其它。
用户装备被配置成向通信网络(即向基站)发送附连请求信号，以请求对通信网络的接入。基站可以将附连请求移交给AMF实体。RAN切片可以是为优先用户装备保留的RAN切片，并且因此是优先RAN切片。
在一实施例中，基站被配置成：如果附连请求包括RAN切片标识符，则允许用户装备接入RAN切片。
用户装备可被注册为优先用户装备，并且因此可包括与RAN切片相关的RAN切片标识符。
在一实施例中，附连请求包括所传送的切片标识符。基站被配置成将所传送的切片标识符与RAN切片标识符进行比较，以便确定所传送的切片标识符是否对应于RAN切片标识符。如果所传送的标识符不同于RAN切片标识符，则基站被配置成拒绝对RAN切片的接入。
用户装备可具有切片标识符，以便选择预定的RAN切片并在附连请求内传送该切片标识符。切片标识符可能已经被移交给用户装备，以便准予用户装备对优先RAN切片的接入。
在一实施例中，连接请求包括所传送的切片标识符。基站被配置成向AMF实体转发所传送的切片标识符或附连请求。AMF实体被配置成将所传送的切片标识符与RAN切片标识符进行比较，以便确定所传送的切片标识符是否对应于RAN切片标识符。AMF实体被配置成在所传送的标识符不同于RAN切片标识符的情况下向基站传送拒绝信号。基站被配置成响应于拒绝信号而拒绝由用户装备请求的对RAN切片的接入。
基站将对准予接入RAN切片的决定移交给AMF实体。这可能是有利的，因为基站的资源被释放。
在一实施例中，基站被配置成仅提供对RAN切片的接入。
一般来说，基站可以处理多个接入请求并提供对多个RAN切片的接入。保留基站以仅提供对RAN切片的接入可按有利的方式使用基站的资源，并且因此进一步增加供优先用户装备的使用。
在一实施例中，附连请求包括RAN标识符和标识针对用户装备的目标切片的目标网络切片标识符。基站被配置成向用户装备准予对RAN切片的接入。基站被配置成将带有目标网络切片标识符的附连请求转发给AMF实体。AMF实体被配置成管理用户装备向目标网络切片的通信的转发。
对基站和AMF的接入和分配功能的功能划分节省了每个实体的资源。
在一实施例中，RAN切片包括路由器，该路由器被配置成将用户装备的通信从RAN切片路由到通信网络，特别是路由到目标网络切片。
RAN切片中的用于将用户装备的通信专门路由到通信网络的专用路由器增加了用户装备的益处，特别是相对于普通网络连接增加了速度和/或可能的所传送数据速率。
在一实施例中，如果附连请求包括另一网络标识符，则基站被配置成将附连请求转发到由该另一网络标识符标识的另一通信网络的另一基站。
该另一基站可以是预定数量的基站中的预定基站，其专门保留用于处理与该唯一RAN切片标识符相关的网络内容。
在一实施例中，基站被配置成从用户装备或从已经接收到附连请求的另一基站接收附连请求。
用户装备可以直接联系分配给RAN切片的基站，或者可以联系将附连请求确定为针对RAN切片的附连请求并将该附连请求移交给与该RAN切片相关的基站的另一基站。
在一实施例中，基站被配置成传送指示RAN切片的通信能力的RAN切片连接性参数，特别是频带、接入通信技术。
优先RAN切片可以选择连接性参数以执行公共陆地移动网络PLMN选择。连接性参数可被预先确定以提高从终端到RAN切片的连接速度。此外，选择所传送的RAN切片连接性参数也可以改进到相应核心网的连接。RAN切片不需要搜索足够的频带和相应的无线电接入技术RAT。对于到引导服务器的链路连接，RAN切片的保留资源可被使用，这可以加快链路连接。
在一实施例中，基站和/或AMF实体被配置成提供通信资源，特别是用于用户装备在RAN切片上的通信的通信带宽、信号处理资源和存储器。
为RAN切片上的通信提供资源允许各实体提供优先RAN切片，并且附加地为未优先化的其他用户装备执行普通网络操作。
在一实施例中，附连请求进一步包括用户优先级指示。用户优先级指示指示分配给用户装备的通信资源。基站和/或AMF被配置成根据用户优先级指示来分配RAN切片的通信资源，特别是用于通信的通信带宽、信号处理资源和存储器。
传送有效RAN切片指示符的用户装备准予对RAN切片的接入。使用用户优先级指示为有效的用户装备提供优先级层次结构。
在一实施例中，其中附连请求进一步包括用户装备标识，特别是国际移动订户身份IMSI。AMF和/或基站被配置成分配通信资源，特别是分配给用户装备标识的用于通信的通信带宽、信号处理资源和存储器。
特定用户装备可被进行优先级排序，以准予对RAN切片的接入。例如，预定的人的手机，特别是政治家、保镖、消防员等。
在一实施例中，基站和/或AMF被配置成向布置在RAN切片之外的共享数据库请求通信资源的传输。如果基站或AMF请求额外的资源，则可以向RAN切片分发额外的传输资源。如果RAN切片的自身资源变短，这可能是有用的。
根据第二方面，该目的通过用于使用无线电接入网RAN切片来为用户装备提供对通信网络的无线电接入的通信方法来解决。RAN切片由RAN切片标识符唯一地标识，并且包括用于为用户装备提供对RAN切片的接入的基站。RAN切片包括接入和移动性管理功能AMF实体和会话管理功能SMF实体，接入和移动性管理功能AMF实体被配置成处理标识RAN切片的RAN切片标识符，SMF实体被配置成处理用户装备在RAN切片上的数据通信。该通信方法包括：从用户装备接收连接到RAN切片的附连请求；以及如果该附连请求不包括RAN切片标识符，则拒绝对RAN切片的接入。
附图说明
本发明的实现形式将参照以下附图来描述，其中：
图1示出了根据本发明的实施例的布置的示意图；
图2示出了根据图1的实施例的方法的示意流程图；
图3示出了根据本发明的另一实施例的布置的示意图；以及
图4示出了根据图3的实施例的方法的示意流程图。
附图的详细描述
在以下的详细描述中，参考形成本公开的一部分的附图，并且其中藉由解说示出了可以放置本发明的具体方面。应理解，可利用其他方面并且可以做出结构或者逻辑改变，而不脱离本发明的范围。因此，以下详细描述不应按照限制的意义来理解，如本发明的范围由所附权利要求限定。
例如，应理解，与所述方法相关的公开对于被配置成执行该方法的相应设备或***也可以是真的，反之亦然。例如，如果描述了特定方法步骤，则相应的设备可包括执行所描述的方法步骤的单元，即使在附图中未显式地描述或解说此种单元。此外，应理解，除非另有特别说明，否则本文所描述的各种示例性方面的特征可以彼此组合。
图1示出了根据一实施例的布置的示意图。
该布置包括通信网络的RAN切片100。RAN切片100是优先RAN切片，它为优先用户及其用户装备保留资源。RAN切片100被配置成提供对通信网络的优先接入。RAN切片100包括为优先用户装备保留的排他性资源。RAN切片100的资源包括基站101(特别是5G网络的gNodeB)、接入和移动性管理功能AMF实体103和会话管理功能SMF实体105。RAN切片100还包括用户面功能UPF实体104。在另一实施例中，UPF不是RAN切片100的一部分。
基站101包括用于传送和接收信号，特别是控制信号和/或包括用户数据的信号的网络接口。基站101包括处理器。处理器被配置成处理所接收到的信号并生成要传送的信号。网络接口和处理器(出于清楚原因，两者都未在图中描绘)彼此处于功能通信，以使得处理器可以处理由网络接口接收到的信号，并且该网络接口可以传送由处理器生成的信号。
该布置包括用户装备102。用户装备是移动电话。
在另一实施例中，用户装备102是另一计算机***，特别是笔记本、智能手表、平板计算机或IoT设备。
用户装备102包括连接到通信网络的网络接口(未描绘)。该网络接口是用于将用户装备102连接到无线电接入网RAN的RAN接口。
用户装备102是优先用户装备。用户装备102被允许获得对通信网络的RAN切片100的接入以获得优先和优选的处理，尤其包括获得较高的数据速率和/或较低的等待时间和/或较高的服务质量。为了连接到RAN切片100，用户装备具有存储在用户装备102的存储器或用户装备102具有访问权的在线存储器中的RAN切片标识符。用户装备102向通信网络(即向基站101)传送附连请求信号，并将RAN切片标识符包括在该附连请求中。
基站101被配置成针对RAN切片标识符来检查由基站101的网络接口接收到的附连请求。如果在附连请求中确定的RAN切片标识符与分配给RAN切片100的RAN切片标识符不对应，则基站101拒绝相应用户装备的附连请求，或者仅以普通方式(即，在不提供对优先RAN切片100的接入的情况下)提供对通信网络的接入。
如果在所接收到的附连请求中传送的RAN切片标识符对应于优先RAN切片100的RAN切片标识符，则基站101为从其传送附连请求的用户装备102准予对RAN切片100的接入。
在另一实施例中，附连请求信号附加地或替换地包括RAN标识符和目标网络标识符。在该实施例中，基站101检查RAN标识符和目标网络标识符，并且如果RAN标识符和目标网络标识符对应于与RAN切片100相关的相应标识符，则将这些标识符转发给AMF实体103以准予对RAN切片100的接入。如果RAN标识符和目标网络标识符不对应于与RAN切片100相关的相应标识符，则AMF实体103向基站101传送拒绝控制信号。
RAN切片100包括用于将通信从用户装备102路由到通信网络，特别是路由到目标网络切片的路由器(未描绘)。在另一实施例中，RAN切片100不包括该路由器，并且自己管理相应的通信规程。
基站101被配置成检查用户装备102的标识，特别是IMSI，并且如果用户装备102的标识被存储在与RAN切片100相关的存储器中，特别是数据库中，则向用户装备102提供RAN切片100的排他性资源。因此，RAN切片100为特定用户装备102提供仅为向该用户装备102和从该用户装备102执行的通信而保留的排他性资源。在另一实施例中，附加地或替换地，与用户装备102的标识相关的资源的控制由AMF实体103来执行。
另外，基站101和/或AMF实体103能够访问不仅与RAN切片100相关的共享资源，特别是共享数据库。基站101或AMF实体103分别被配置成请求将通信资源从共享资源传送到RAN切片100。
图2示出根据图1描述的实施例的方法的示意流程图200。在步骤201中，由基站101接收用于连接到通信网络的附连请求。该请求先前由用户装备102通过向通信网络并且因此向基站101传送附连请求信号来发送。
在步骤202中，基站101的处理器针对切片标识符来检查该附连请求。
如果所传送的附连请求的切片标识符对应于RAN切片100的RAN切片标识符，则在步骤203中，基站101准予用户装备102接入RAN切片100。
基站101控制AMF实体103以生成用户装备102的通信会话。该通信会话获得RAN切片100的排他性资源的益处，并向用户装备102提供优先通信，特别是与相对于普通通信会话而言较高的数据速率、和/或较低的等待时间和/或较高的服务质量相关的优先通信。
如果在步骤202中基站101没有将所传送的切片标识符确定为RAN切片100的RAN切片标识符，则基站101将不会向用户装备102准予对RAN切片100的接入。基站101拒绝对RAN切片100的接入。在这种情况下，基站可以将附连请求移交给另一基站，或者可以提供对另一RAN切片的接入。
图3示出了根据另一实施例的布置300的示意图。
布置300包括用户装备102和另一基站106。布置300进一步包括RAN切片100，其包括基站101、AMF 103、UPF 104和SMF 105。在另一实施例中，UPF 104不是RAN切片100的一部分。
在该实施例中，RAN切片100的基站101是仅与RAN切片100相关的专用基站。在另一实施例中，基站101还准予对通信网络的其他部分的接入，特别是对不同于优先RAN切片100的其他RAN切片的接入。
该另一基站106不是RAN切片100的一部分，并且因此不能直接提供对RAN切片100的接入。该另一基站106被配置成针对RAN切片标识符来检查附连请求。如果该另一基站106在附连请求信号中检测到RAN切片100的RAN切片标识符，则该另一基站106将附连请求转发到RAN切片100的基站101。
在将附连请求移交给RAN切片100的基站101之后，RAN切片100的基站101以上述方式执行用户装备102到RAN切片100的连接。基站101可以将附连请求转发给可准予对RAN切片100的接入的AMF实体103。
在另一实施例中，附连请求信号包括RAN标识符和目标网络标识符。在该实施例中，基站101检查RAN标识符和目标网络标识符，并且如果RAN标识符和目标网络标识符对应于与RAN切片100有关的相应标识符，则将这些标识符转发给AMF实体103以准予对RAN切片100的接入。
RAN切片100包括用于将通信从用户装备102路由到通信网络，特别是路由到目标网络切片的路由器(未描绘)。在另一实施例中，RAN切片100不包括该路由器，并且自己管理相应的通信规程。
基站101被配置成检查用户装备102的标识，特别是IMSI，并且如果用户装备102的标识被存储在与RAN切片100相关的存储器中，特别是数据库中，则向用户装备102提供RAN切片100的排他性资源。因此，RAN切片100为特定用户装备102提供仅为向该用户装备102和从该用户装备102执行的通信而保留的排他性资源。在另一实施例中，附加地或替换地，与用户装备102的标识有关的资源的控制由AMF实体103来执行。
另外，基站101和/或AMF实体103能够访问不仅与RAN切片100相关的共享资源，特别是共享数据库。基站101或AMF实体103分别被配置成请求将通信资源从共享资源传送到RAN切片100。
图4示出根据图3描述的实施例的方法的示意流程图400。
在步骤401中，由另一基站106接收用于连接到通信网络的附连请求。该另一基站106未被配置成准予对RAN切片100的接入。
在步骤402中，该另一基站106检查附连请求的切片标识符。
如果该另一基站106确定所传送的切片标识符对应于RAN切片100的RAN切片标识符，则在步骤401中接收附连请求信号的该另一基站101不被配置成为用户装备102创建优先会话。因此，在确定用户装备102发送了包括与RAN切片100的RAN切片标识符相对应的切片标识符的附连请求之后，在步骤401中接收到控制信号的该另一基站106在步骤403中将该附连请求移交给基站101。
在步骤404中，基站101以上述方式为用户装备102提供对通信网络的RAN切片100的优先接入。
附图标记
100 RAN切片
101 基站
102 用户装备
103 AMF实体
104 UPF实体
105 SMF实体
106 另一基站
200、400 流程图
300 布置
201到203 步骤
401到404 步骤

Claims (14)

1.一种用于为用户装备(102)提供对通信网络的无线电接入的无线电接入网RAN切片(100)，其中所述RAN切片由RAN切片标识符来唯一地标识并且包括为优先用户装备(102)保留的排他性资源，所述RAN切片包括：
用于为所述用户装备(102)提供对所述RAN切片(100)的接入的基站(101)；
被配置成处理正标识所述RAN切片的所述RAN切片标识符的接入和移动性管理功能AMF实体(103)；
被配置成处理所述用户装备在所述RAN切片上的数据通信的会话管理功能SMF实体(105)；
其中所述基站(101)被配置成接收源自所述用户装备(102)的连接到所述RAN切片(100)的附连请求，并且如果所述附连请求不包括所述RAN切片标识符，则拒绝对所述RAN切片(100)的接入；在所述附连请求包括所述RAN切片标识符的情况下向所述用户装备(102)准予对所述RAN切片(100)的接入；以及检查所述用户装备(102)的标识；并且在所述用户装备(102)的所述标识被存储在与所述RAN切片(100)相关的存储器中的情况下向所述用户装备(102)提供所述RAN切片(100)的排他性资源。
2.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述附连请求包括所传送的切片标识符，并且其中所述基站(101)被配置成将所传送的切片标识符与所述RAN切片标识符作比较以便确定所传送的切片标识符是否对应于所述RAN切片标识符，并且其中所述基站(101)被配置成在所传送的标识符不同于所述RAN切片标识符的情况下拒绝对所述RAN切片的接入。
3.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述连接请求包括所传送的切片标识符，并且其中所述基站(101)被配置成向所述AMF实体转发所传送的切片标识符或所述附连请求，其中所述AMF实体(103)被配置成将所传送的切片标识符与所述RAN切片标识符作比较以便确定所传送的切片标识符是否对应于所述RAN切片标识符，并且其中所述AMF实体(103)被配置成在所传送的标识符不同于所述RAN切片标识符的情况下向所述基站(101)传送拒绝信号，并且其中所述基站(101)被配置成响应于所述拒绝信号而拒绝由所述用户装备(102)请求的对所述RAN切片(100)的接入。
4.如前述权利要求中任一项所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述基站(101)被配置成仅提供对所述RAN切片(100)的接入。
5.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述附连请求包括所述RAN标识符和标识针对所述用户装备(102)的目标切片的目标网络切片标识符，其中所述基站(101)被配置成向所述用户装备(102)准予对所述RAN切片(100)的接入，其中所述基站(101)被配置成向所述AMF实体(103)转发具有所述目标网络切片标识符的所述附连请求，并且其中所述AMF实体(103)被配置成管理所述用户装备(102)的通信向所述目标网络切片的转发。
6.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，进一步包括路由器，所述路由器被配置成将所述用户装备(102)的通信从所述RAN切片(100)路由到通信网络，特别是路由到目标网络切片。
7.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，如果所述附连请求包括另一网络标识符，则所述基站(101)被配置成将所述附连请求转发到由所述另一网络标识符标识的另一通信网络的另一基站。
8.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述基站(101)被配置成从所述用户装备(102)或从已经接收到所述附连请求的另一基站(106)接收所述附连请求。
9.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述基站(101)被配置成传送指示所述RAN切片(100)的通信能力的RAN切片连接性参数，特别是频带、接入通信技术。
10.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述基站(101)和/或所述AMF实体(103)被配置成提供通信资源，特别是用于所述用户装备(102)在所述RAN切片(100)上的通信的通信带宽、信号处理资源和存储器。
11.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述附连请求进一步包括用户优先级指示，所述用户优先级指示指示分配给所述用户装备(102)的通信资源，其中所述基站(101)和/或所述AMF(103)被配置成根据所述用户优先级指示来分配所述RAN切片(100)的通信资源，特别是用于通信的通信带宽、信号处理资源和存储器。
12.如权利要求1所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述附连请求进一步包括用户装备标识，特别是国际移动订户身份IMISI，并且其中所述AMF(103)和/或所述基站(101)被配置成分配被指派给所述用户装备标识的通信资源，特别是用于通信的通信带宽、信号处理资源和存储器。
13.如权利要求11或12所述的RAN切片(100)，其特征在于，所述基站(101)和/或所述AMF(103)被配置成向布置在所述RAN切片(100)之外的共享数据库请求所述通信资源的传输。
14.一种用于使用无线电接入网RAN切片(100)来为用户装备(102)提供对通信网络的无线电接入的通信方法，其中所述RAN切片(100)由RAN切片标识符来唯一性地标识，并且包括为优先用户装备(102)保留的排他性资源并且包括用于为所述用户装备(102)提供对所述RAN切片(100)的接入的基站(101)、被配置成处理正标识所述RAN切片(100)的所述RAN切片标识符的接入和移动性管理功能AMF实体(103)、以及被配置成处理所述用户装备(102)在所述RAN切片(100)上的数据通信的会话管理功能SMF实体(105)，其中所述通信方法包括：
由所述基站(101)从所述用户装备(102)接收连接至所述RAN切片(100)的附连请求；
如果所述附连请求不包括所述RAN切片标识符，则由所述基站(101)拒绝对所述RAN切片(100)的接入；如果所述附连请求包括所述RAN切片标识符，则由所述基站(101)向所述用户装备(102)准予对所述RAN切片(100)的接入；由所述基站(101)检查所述用户装备(102)的标识；并且如果所述用户装备(102)的所述标识被存储在与所述RAN切片(100)相关的存储器中，则由所述基站(101)向所述用户装备(102)提供所述RAN切片(100)的排他性资源。
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