[发明专利]网络中的应用功能及其控制

说明书

在具有包括控制面和用户面的单独数据面的通信网络中，提供了一种应用功能作为在该网络的控制面中运行的应用功能控制面(AF‑CP)部分和在该网络的用户面中运行的应用功能用户面(AF‑UP)部分的组合。该应用功能用户面部分可以被配置用于对用户数据进行应用特定的处理，并且可以被多次实例化。该应用功能控制面部分可以被配置用于支持为特定UE选择该应用功能用户面部分的最优实例。

技术领域

本发明涉及一种通信网络，该通信网络包括多个网络节点，并且被配置用于提供用于支持由用户设备执行的应用的应用功能作为网络功能之一。本发明进一步涉及一种用于在网络中使用的网络节点或分布式网络节点系统。本发明进一步涉及一种在通信网络中提供应用功能的方法，并且涉及一种包括用于使处理器系统执行该方法的指令的计算机程序。

背景技术

下一代网络架构(例如5G)可以实现网络功能与底层硬件资源的分离，在电信网络中，这些底层硬件资源用作网络的网络节点。为此，可以使用所谓的网络虚拟化(NV)技术，特别是网络功能虚拟化(NFV)技术，这些技术提供了可使用一个或多个网络节点的硬件在软件中实例化的网络功能。

因此，在下文中，‘提供’或‘建立’网络功能可以包括或指网络中网络功能的实例化。

这种下一代网络架构可以进一步定义虚拟数据面，这些数据面分离网络中的数据业务。这种虚拟数据面(其可以由软件定义网络(SDN)建立，也可以通过其他技术建立)可以包括：控制面，用于在网络中传输控制数据；以及用户面，用于向和/或从连接到网络的用户设备(UE)传输用户数据。用户面也可以称为‘数据面’。

此外，还可以提供一组虚拟化网络功能，该组虚拟化网络功能可以使用多个网络节点中的一个或多个进行实例化，并且包括在用户面中运行的用户面功能和在控制面中运行的控制面功能。例如，这种控制面功能可以包括会话管理功能(SMF)，该会话管理功能被配置用于选择要在涉及UE的数据通信会话中使用的一个或一系列链接的用户面功能。

下一代网络架构的另一设计目标是提供将根据使用该网络的应用的需求‘定制’的网络。针对特定类型的应用(例如，UE上运行的视频应用)的这种‘定制’可能涉及提供一个或多个应用功能(AF)的网络，这些应用功能提供诸如视频内容的流式传输、视频内容的转码、视频内容的存储、视频内容的同步等功能。实际上，当AF在网络中被实例化时，其可以将一个网络节点或分布式网络节点系统配置为流式传输服务器、转码器、网络高速缓存、流同步器等。可以存在此类AF的多个实例化，例如以实现地理分布。

需要说明的是，尽管上文提到了数据面和网络功能的虚拟化，但是众所周知，无需虚拟化技术也能建立如本说明书中所描述的数据面和网络功能。

3GPP[1](请参阅本节末尾的参考文献)描述了一种包括AF的下一代移动网络架构。这种架构如图1所示，其中AF被示出为被实例化为在网络的控制面(CP)中运行的控制面功能。但是，在该架构中，AF可以被视为仅仅是表示不同应用的功能占位符，并且仅具有广泛定义的用于确定应用如何影响网络流量的流程。

爱立信[2]提议在内容分发网络(CDN)中提供AF，其中，AF经由N6接口连接到UPF。因此，除了现在位于移动边缘之外，AF类似于传统的代理高速缓存。因此，可以通过CDN的‘请求路由’功能来决定UE是否将使用某个AF实例，该‘请求路由’功能通常被定位成远离UE的接入网(AN)。这可能存在许多弊端：

-请求路由可能会引入延迟。例如，UE的第一个请求可能在接入网和核心网之外发送，从而导致比直接发送到边缘高速缓存的请求更高的延迟。实际上，可能需要UE发送一个额外的消息来接收所请求的数据，因为UE可能首先将请求发送到中央CDN的‘请求路由功能’，该‘请求路由功能’可以通过将在随后的请求消息中使用的AF地址进行回复