CN106416156A - 通信装置、通信方法、通信系统和程序 - Google Patents

通信装置、通信方法、通信系统和程序 Download PDF

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Abstract

[问题]为了提供一种用于通信系统的新的业务卸载技术。[解决方案]本通信装置具有下述部分:第一部件,用于从包括第一网络节点和第二网络节点的多个网络节点中为能够与另一个设备自主通信的终端选择第二网络节点,其中所述第一网络节点执行预定信号在第一网络中的处理,并且所述第二网络节点使用虚拟机在第二网络中执行所述第一网络节点的功能;和用于向所选择的第二网络节点发送与所述终端相关的通信数据的第二部件。

Description

通信装置、通信方法、通信系统和程序
技术领域
[0001] 本发明基于并要求在2014年5月23日提交的日本专利申请N0.2004-106616的优先权权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
[0002] 本发明涉及用于通信的通信装置、通信方法、通信系统和程序。背景技术
[0003] 近年来,随着智能手机、智能设备等的普及,通信业务急剧增加,使得容易发生网络拥塞。因此,提出了用于缓解网络拥塞的若干技术。
[0004] 例如,专利文献1公开了根据网络拥塞的状况来切换多种类型的无线电系统的技术。如果终端能够在蜂窝通信和无线LAN (局域网)两者中操作为无线电系统进行操作,则该终端可以执行拥塞确定并选择最佳无线电系统。例如,关于蜂窝通信的业务被切换到无线 LAN网络,由此可以缓解蜂窝网络中的拥塞。
[0005] [引用列表]
[0006] [专利文献]
[0007] [专利文献1]
[0008] 日本专利申请未审查公开No • 2009-118356 发明内容[〇〇〇9][技术问题]
[0010] 然而,专利文献1中公开的网络切换技术限于终端能够使用多个不同无线电系统的情况。因此,如果终端例如由于终端停留的位置而无法接入多种类型的无线电系统,则无法执行通信业务卸载,并且因此无法实现网络拥塞的减少。
[0011] 因此,本发明的目的是提供一种新的业务卸载技术。
[0012] [对问题的解决方案]
[0013] 本发明的通信装置包括:第一部件,用于从包括第一网络节点和第二网络节点的多个网络节点当中为能够与通信对方设施自主通信的终端选择第二网络节点,其中所述第一网络节点在第一网络中执行预定信号处理,并且所述第二网络节点在第二网络中通过虚拟机来操作所述第一网络节点的功能;以及第二部件,用于向所选择的第二网络节点发送与所述终端相关的通信数据。
[0014] 本发明的通信方法包括:从包括第一网络节点和第二网络节点的多个网络节点当中为能够与通信对方设施自主通信的终端选择第二网络节点,其中所述第一网络节点在第一网络中执行预定信号处理,并且所述第二网络节点在第二网络中通过虚拟机来操作所述第一网络节点的功能;以及向所选择的第二网络节点发送与所述终端相关的通信数据。
[0015] 本发明的通信系统是包括处理与终端相关的通信数据的通信装置的通信系统,其中,所述通信装置包括:第一部件,用于从包括第一网络节点和第二网络节点的多个网络节点当中为能够与通信对方设施自主通信的终端选择第二网络节点,其中所述第一网络节点在第一网络中执行预定信号处理,并且所述第二网络节点在第二网络中通过虚拟机来操作所述第一网络节点的功能;以及第二部件,用于向所选择的第二网络节点发送与所述终端相关的通信数据。
[0016] 本发明的程序使计算机执行下述处理:从包括第一网络节点和第二网络节点的多个网络节点当中选择用于能够与通信对方设施自主通信的终端的第二网络节点,其中所述第一网络节点在第一网络中执行预定信号处理,并且所述第二网络节点在第二网络中通过虚拟机来操作所述第一网络节点的功能;以及向所选择的第二网络节点发送与所述终端相关的通信数据。
[0017] [本发明的有益效果]
[0018] 根据本发明,可以提供新的业务卸载技术。附图说明
[0019] 图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的通信系统的示例的系统架构图。
[0020] 图2是示出根据第一示例性实施例的基站的示意性功能配置的示例的框图。
[0021] 图3是示出根据第一示例性实施例的终端的示意性功能配置的示例的框图。
[0022] 图4是示出根据第一示例性实施例的通信系统中的操作的示例的序列图。
[0023] 图5是示出根据本发明的第二示例性实施例的通信系统的示例的系统架构图。 [〇〇24]图6是示出根据第二示例性实施例的通信系统中的操作的第一示例的序列图。 [〇〇25]图7是示出根据第二示例性实施例的通信系统中的第二操作示例中与非MTC设备相关的操作的序列图。[〇〇26]图8是示出根据第二示例性实施例的通信系统中的第二操作示例中与MTC设备相关的操作的序列图。
[0027] 图9是示出在根据第二示例性实施例的通信系统中第二操作示例中用于识别终端类型的MME的操作的序列图。
[0028] 图10是示出第二示例性实施例中的MME的示意性功能配置的示例的框图。
[0029] 图11是示出根据第二示例性实施例的通信系统中的第三操作示例的序列图。
[0030] 图12是示出根据本发明的第三示例性实施例的通信系统的示例的系统架构图。
[0031] 图13是示出根据第三示例性实施例的基站的示意性功能配置的示例的框图。[〇〇32]图14是示出根据第三示例性实施例的提供给基站的策略管理数据库的数据结构的示例的示意图。[〇〇33]图15是示出根据第三示例性实施例的路由器的示意性功能配置的示例的框图。 [〇〇34]图16是示出根据第三示例性实施例的通信系统中的操作的示例的序列图。
[0035]图17是示出根据本发明的第四示例性实施例的通信系统的示例的系统架构图。 [〇〇36]图18是示出根据第四示例性实施例的通信系统中的操作的示例的序列图。
[0037]图19是示出根据第四示例性实施例的通信系统中的另一操作示例的序列图。[〇〇38]图20是示出根据本发明的第五示例性实施例的通信系统的示例的系统架构图。
[0039] 图21是示出根据第五示例性实施例的控制装置的示意性功能配置的示例的框图。
[0040] 图22是示出根据第五示例性实施例的基站的示意性功能配置的示例的框图。
[0041] 图23是示出根据本发明的第六示例性实施例的通信系统的示例的系统架构图。
[0042] 图24是示出根据第六示例性实施例的控制装置的示意性功能配置的示例的框图。
[0043] 图25是示出根据第六示例性实施例的通信装置的示意性功能配置的示例的框图。
[0044] 图26是示出根据本发明的第七示例性实施例的通信系统的示例的系统架构图。
[0045] 图27是用于描述根据第七示例性实施例的通信系统中的计费方法的示例的示意性系统架构图。
[0046] 图28是示出根据第七示例性实施例的通信系统中的操作的示例的序列图。[〇〇47]图29是示出根据第七示例性实施例的通信系统中的另一操作示例的序列图。[〇〇48]图30是示出根据第七示例性实施例的通信系统的另一示例的系统架构图。具体实施方式
[0049] 以下,对本发明的优选实施例进行说明。每个实施例被示出用于说明,并且本发明不限于每个实施例。
[0050] 1.第一示例性实施例
[0051] 在下文中,LTE通信系统的示例将作为根据本发明的第一示例性实施例的通信系统进行描述。然而,应用本发明的通信系统不限于LTE。例如,本发明还可以适用于GPRS (通用分组无线业务)、UMTS (通用移动电信系统)和WiMAX (微波接入全球互操)等。[〇〇52] 1.1)系统架构[〇〇53] 参考图1,假设根据本示例性实施例的通信系统包括终端1、传统网络和虚拟网络。终端1是移动电话、PC (个人计算机)、移动路由器、智能设备(监视家庭的功耗的智能仪表、 智能电视或可穿戴终端)、M2M (机器对机器)设备等。除了上述设备之外,M2M设备还包括例如工业设施、车辆、保健设施和家用电器等。
[0054] 传统网络和虚拟网络是诸如EPC (演进分组核心)的骨干网络,并且用于使终端1经由基站2与诸如因特网的外部网络通信。
[0055] 传统网络包括用于向终端1提供通信服务的多个网络节点,并且每个网络节点是具有预定通信功能的通信装置。例如,网络节点是诸如基站(eNB)2、SGW (服务网关)3、PGW (PDN网关)4和MME (移动性管理实体)5的通信装置。例如,终端1可以通过连接到基站2来经由SGW 3和PGW 4接入诸如因特网的网络。
[0056] 注意,图1中所示的通信系统可以包括除了传统网络和虚拟网络之外的其他网络。 此外,传统网络和虚拟网络中的每一个可以包括多种类型的网络,诸如LTE网络、GPRS网络和UMTS网络。[〇〇57]图1中所示的每个网络节点执行预定信号处理。每个网络包括例如与信号处理相关的以下功能。
[0058] SGW 3:[〇〇59] •处理分组的功能(用户平面功能)[〇〇6〇] •处理控制信令的功能(C平面功能)
[0061] •用于拦截通信的合法拦截(L1:合法拦截)功能
[0062] PGW 4:[〇〇63] •处理分组的功能(用户平面功能)
[0064] •管理基于通信的计费状态的功能(PCEF:策略和计费执行功能)
[0065] •控制策略的功能,例如QoS (PCRF:策略和计费规则功能)
[0066] MME 5:[〇〇67] •处理控制信令的功能(C平面功能)[〇〇68] •在与HSS (归属订户服务器)联络的通信系统中管理订户信息的功能
[0069] 在虚拟网络中,传统网络中的网络节点的至少一部分功能通过软件虚拟地运行。 例如,网络节点的功能通过虚拟机上的应用运行。例如,在包括服务器和其他通信设备(路由器等)的数据中心中构建虚拟网络。在虚拟网络中,传统网络中的一些网络节点的功能 (例如,MME的功能)可以通过诸如虚拟机的软件来运行。
[0070] 可以通过动态地缩小/放大虚拟机来构建虚拟网络。例如,网络运营商可以通过根据网络中的通信业务的状态或者根据是否是一天中的预定时间来激活或去激活虚拟机,而动态地构建虚拟网络。此外,网络运营商还可以通过激活或去激活虚拟机以处理预定通信业务(例如预定终端1的通信业务)来动态地构建虚拟网络。此外,网络运营商还可以通过激活或停止虚拟机使得通信业务处理(例如,SLA:服务水平协议)的要求将被满足而动态地构造虚拟网络。例如,当通信业务轻时,能够在预定时间段期间去激活一些虚拟机,由此分配给虚拟网络的资源被抑制,并且减少数据中心中的功耗。
[0071] 基站2可以在包括在骨干中的多个网络之间分散、分布、分配或切换通信业务。在图1所示的示例中,在终端1和基站2之间的无线电网络的骨干中所包括的传统网络和虚拟网络之间分配或切换通信业务。因此,例如,即使在诸如无线LAN的网络中可操作的终端1无法接入无线LAN,其通信业务也可以在骨干网络中卸载。因此,根据本示例性实施例,基站2 可以独立于终端的无线电环境执行业务卸载。[〇〇72] 1.2)通信装置
[0073] 图2示出了作为根据本示例性实施例的通信装置的示例的基站2的配置的示例。基站2包括识别部20和网络切换部21。
[0074] 识别部20识别通信业务的类型或终端1的属性/类型,并从包括传统网络和虚拟网络的多个网络当中选择与所识别的通信业务或终端1相对应的网络。此外,识别部20可以从包括传统网络的节点和虚拟网络的虚拟节点的多个网络节点当中选择与所识别的通信业务或终端1相对应的网络节点。[〇〇75]作为另一示例,识别部20可以基于预定的识别策略来识别通信业务的类型、终端1 的类型等。例如,识别部20基于识别策略来识别应当在虚拟网络中处理的通信业务。此外, 例如,识别部20基于识别策略来识别终端1是否是应当在虚拟网络中处理的类型的终端1。 识别部20的识别策略可以例如由网络运营商动态地改变。
[0076] 网络切换部21将通信业务转发到针对该通信业务所选择的网络。例如,网络切换部21切换用于转发通信业务的路径,使得与终端1相关的通信业务将在所选择的网络(例如,传统网络或虚拟网络)上传播。例如,网络切换部21将由识别部20所识别的特定通信业务转发到虚拟网络。[〇〇77] 网络切换部21可以区分和管理传统网络的网络节点和虚拟网络的虚拟网络节点, 如图1所示。例如,网络切换部21区分和管理与传统网络的节点相关的标识信息(例如,节点的地址等)和与虚拟网络的虚拟节点相关的标识彳目息(例如,虚拟节点的地址等)。此外,例如,网络切换部21可以与指示每个节点是否是虚拟节点的标志相关联地管理该节点的标识信息。利用上述配置,网络切换部21可以将应当被卸载到虚拟网络上的通信业务发送到虚拟网络上的虚拟节点。[〇〇78] 识别部20识别例如终端1是否是MTC (机器类型通信)设备。例如,网络切换部21将由识别部20识别为MTC设备的终端1的通信业务转发到虚拟网络。例如,当终端1是MTC设备时,识别部20可以识别该终端1所属的MTC设备组。网络切换部21例如根据所识别的MTC设备组来切换与终端相关的通信业务所转发到的网络。[〇〇79] 识别部20可以识别与预定应用相对应的通信业务。作为示例,当识别部20识别与M2M (机器对机器)相关应用相对应的通信业务时,网络切换部21将该M2M相关的通信业务转发到例如虚拟网络。作为另一示例,识别部20可以识别与SNS (社交网络服务)应用等相对应的通信业务。此外,识别部20可以识别与在终端1的背景中操作的应用(例如,以预定时间间隔自动执行通信的应用,而与用户的操作无关)相对应的通信业务。
[0080] 识别部20可以识别与预定位置(例如,预定基站、预定小区等)相对应的通信业务。 作为示例,识别部20可以识别与许多用户聚集的位置(活动会场、购物中心等)相对应的通信业务。网络切换部21将由识别部20所识别的通信业务转发到例如虚拟网络。
[0081] 图2示出了作为根据本示例性实施例的通信装置的基站2。然而,MME 5也可以具有作为通信装置的识别部20和网络切换部21的上述功能。
[0082] 〈终端〉
[0083] 基站2还可以基于由终端1发送的预定消息来选择网络。在下文中,将参考图3示出能够向基站2发送预定消息的终端1的配置的示例。
[0084] 参考图3,终端1包括消息生成部10和通信部11。
[0085] 消息生成部10生成用于使基站2选择网络的消息。例如,消息生成部10生成包括指示终端1是否是MTC设备的信息的消息。此外,例如,消息生成部10生成包括指示与通信业务相对应的应用的信息的消息。
[0086] 通信部11将所生成的消息发送到基站2。如上所述,基站2基于从终端1发送的消息来选择网络。
[0087] 根据本示例性实施例的业务卸载可以通过使用图2中所示的基站2或图3中所示的终端1或其两者来执行。在下文中,将描述根据本示例性实施例的通信方法。
[0088] 1 • 3)操作
[0089] 图4是示出根据本发明的第一示例性实施例的通信系统中的操作的示例的序列图。
[0090] 终端1向基站2通知网络连接请求(操作S1-1)。终端1例如在接通电源时或者在接通了蜂窝通信功能时等向基站2通知网络连接请求。
[0091] 响应于来自终端1的连接请求,基站2选择用于使终端1连接到的网络(操作S1-2)。 在图1所示的系统中,基站2选择传统网络或虚拟网络。作为示例,如果已经通知连接请求的终端1是MTC设备,则基站2将该终端1连接到虚拟网络。
[0092] 基站2将终端1连接到所选择的网络(操作S1-3)。在图1所示的系统中,基站2将终端1连接到传统网络或虚拟网络。基站2例如可以通过将预定类型的终端1或预定类型的通信业务连接到虚拟网络来控制流入传统网络的业务量。[〇〇93] 2.第二示例性实施例
[0094] 根据本发明的第二示例性实施例,基站2可以根据终端1是否是MTC设备来选择用于使终端1连接到的网络节点。第二示例性实施例的技术适用于第一示例性实施例和下述实施例中的任一个。注意,MTC设备包括在上述示例性实施例中作为示例阐述的M2M设备。 [〇〇95] MTC设备包括例如智能设备(监视家庭中的功耗的智能仪表、智能电视和可穿戴终端等)、工业设施、车辆、保健设备和家用电器等。MTC意味着不必需要人类参与的数据通信形式等,例如智能仪表。也就是说,MTC设备能够与通信对方设施自主通信。在技术标准规范 (3GPP TS22.368等)中正在进行MTC的标准化。MTC设备的可设想用途包括MTC设备在指定时间(例如,“每天12:00p.m.”和“每周五3:00a.m.”等)执行通信的情况。因此,在存在相同类型的多个MTC设备(例如,智能仪表)的情况下,可以想到,如果它们同时开始通信,则可能在指定时间发生大量的业务。这样大量的业务可以是传统网络上的重负载。
[0096] 根据本发明的第二示例性实施例,即使发生如上所述的大量业务,基站2也可以将 MTC设备的通信业务卸载到虚拟网络上,并且从而可以减少传统网络上的通信业务处理负载。例如,由于预期将来将有大量的MTC设备连接到通信系统,所以基站2将用于将MTC设备连接到网络的控制信号卸载到虚拟网络上,由此可以大大减少传统网络上的控制信号处理负载。[〇〇97] 2.1)系统架构
[0098]如图5中所示,根据本示例性实施例的通信系统具有与图1所示类似的架构。然而, 假设终端1包括非MTC设备1A和MTC设备1B。非MTC设备1A、MTC设备1B和基站2的配置与第一示例性实施例的那些类似,并且因此对其给予相同的附图标记,并且将省略其详细描述。此夕卜,图5中所示的网络节点(PGW 3、PGW 4和MME 5)的功能也类似于第一示例性实施例的那些,并且因此将省略其详细描述。[〇〇99] 作为根据本示例性实施例的通信装置的基站2可以将MTC设备1B和非MTC设备1A分别连接到虚拟网络和传统网络。因此,基站2可以将与MTC设备1B相关的通信业务卸载到虚拟网络上。
[0100] 根据第二示例性实施例,例如,包括在虚拟网络中的虚拟网络节点由虚拟机运行, 该虚拟机根据与MTC设备1B的通信数据的处理相关的要求而被动态地构建。该要求是例如 MTC设备1B的通信数据的处理所需的性能和通信带宽、MTC设备1B的通信所需的SLA(服务水平协议)、在MTC设备1B的通信发生时的时间段等。
[0101] 2.2)操作 [〇1〇2]〈第一操作示例〉[〇1〇3] 在图6所示的序列示出了将根据本示例性实施例的通信方法应用于3GPP(第三代合作伙伴计划)规范(TS23.401vl2.3.0)的子章节5.3.2中描述的“附连过程”的第一操作示例。[〇1〇4] 参考图6,假设非MTC设备1A向基站2发送“RRC连接请求”,以建立在其自身与基站2 之间的无线电连接(操作S2-1)。
[0105] 基站2响应于“RRC连接请求”的接收,选择终端要连接到的MME (操作S2-2)。例如, 基站2的识别部20基于“RRC连接请求”中所包括的信息来识别终端是否是MTC设备。作为示例,识别部20基于“RRC连接请求”中是否包括“LAP1:低接入优先级指示符”来识别终端的类型是否是MTC设备。由于在从非MTC设备1A发送的“RRC连接请求”中不包括“LAPI”,因此在操作S2-2中将终端识别为非MTC设备,并且为该非MTC设备选择传统网络。
[0106]非MTC设备1A向基站2发送用于请求与网络连接的消息(“附连请求”)。由于在操作 S2-2中已经选择了传统网络中的MME 5,因此基站2的网络切换部21向所选择的传统网络中的MME 5发送从非MTC设备1A接收的“附连请求”(操作S2-3)。[〇1〇7] 响应于“附连请求”的接收,传统网络中的丽E 5发起EPS承载建立过程(操作S2-4)。在由MME 5发起EPS承载建立过程时,在SGW 3、PGW 4、MME 5和基站2之间交换控制信号, 并且建立EPS承载。基站2的网络切换部21经由EPS承载来发送和接收与非MTC设备1A相关的通信数据,由此非MTC设备1A可以经由所建立的EPS承载执行与外部网络的通信。[〇1〇8] 另一方面,当MTC设备1B向基站2发送“RRC连接请求”(操作S2-5)时,执行如下系统操作。
[0109] 基站2响应于“RRC连接请求”的接收,选择终端要连接到的MME (操作S2-6)。由于从 MTC设备1B发送的“RRC连接请求”包括“LAPI”,因此基站2的识别部20基于在“RRC连接请求” 中包括的LAPI,将发送过该“RRC连接请求”的终端识别为MTC设备,并为该MTC设备选择虚拟网络。
[0110] 因此,当MTC设备1B向基站2发送用于请求连接到网络的消息(“附连请求”)时,基站2的网络切换部21将从MTC设备1B接收的“附连请求”发送到所选择的虚拟网络中的虚拟 MME 5A (操作S2-7) 〇
[0111] 响应于“附连请求”的接收,虚拟MME 5A发起EPS承载建立过程(操作S2-8)。在虚拟 MME 5A发起EPS承载建立过程时,在虚拟SGW 3A、虚拟PGW 4A、虚拟MME 5A和基站2之间交换控制信号,并且建立EPS承载。基站2的网络切换部21经由EPS承载来发送和接收与MTC设备 1B相关的通信数据,由此MTC设备1B经由所建立的EPS承载执行通信。[〇112]〈第二操作示例>
[0113] 将参考图7至图9描述第二示例性实施例中的第二操作示例。图7至图9所示的第二操作示例是其中将本示例性实施例应用于3GPP规范(TS23.401vl2.3.0)的子章节5.3.2中描述的“附连过程”的示例。
[0114] 图7示出了与非MTC设备1A相关的操作的示例。这里,当非MTC设备1A向基站2发送 “附连请求”(操作S3-1)时,基站2将该“附连请求”发送到传统网络中的MME 5。
[0115] MME 5响应于“附连请求”的接收,执行终端认证过程(操作S3-2)。在认证过程中, MME 5执行终端类型识别(操作S3-3)。丽£5基于包括在“附连请求”中包括的頂SI (国际移动订户身份)来识别终端的类型。IMSI是终端的标识信息。
[0116] 当MME 5通过上述识别过程确定了终端不是MTC设备时,MME5发起EPS承载建立过程(操作S3-4)』PS承载建立过程类似于图6所示的操作示例的过程,并且因此将省略其详细描述。
[0117] 接下来,参考图9,对上述认证步骤中的用于终端类型识别的MME5的操作示例进行说明。
[0118] 参考图9,MME 5向HSS (归属订户服务器)6发送“认证信息请求”(操作S3-10)。“认证信息请求”包括IMSI。
[0119] HSS 6管理“外部标识符”,这是用于允许外部AS (应用服务器)识别MTC设备的标识信息。例如,外部AS基于“外部标识符”来呼叫MTC设备(由外部AS触发的呼叫过程)。例如,M2M服务提供商使用“外部标识符”来标识MTC设备。HSS 6例如与IMSI相关联地管理“外部标识符”。[〇12〇] HSS 6响应于“认证信息请求”的接收,搜索“外部标识符”(操作S3-11)。例如,HSS 6搜索与“认证信息请求”中包括的頂SI相关联的“外部标识符”。
[0121] HSS 6向MME 5发送包括有“外部标识符”搜索的结果的“认证信息应答”(操作S3-12)。例如,如果“认证信息应答”包括指示已经检索到“外部标识符”的信息,则MME 5确定该终端是MTC设备。此外,例如,如果“认证信息应答”不包括指示已经检索到“外部标识符”的信息,则MME 5确定该终端不是MTC设备。
[0122] 接下来,将参考图8给出与MTC设备1B相关的操作的示例的描述。注意,图8中的操作S3-5至S3-7基本上类似于上面的图7和图9中描述的操作,并且因此将省略其详细描述。
[0123] 如上所述,当MME 5通过终端识别过程(操作S3-7)识别出终端是MTC设备时,MME 5 向基站2发送“MME重新选择指示”以使基站2重新选择MME (操作S3-8)。例如,MME 5向基站2 发送“MME重新选择指示”,该“MME重新选择指示”包括有关于要由基站2重新选择的MME的信息。MME 5可以设置例如在“MME重新选择指示”中的虚拟网络中的MME (虚拟MME 5A)的IP地址。
[0124] 基站2响应于“MME重新选择指示”的接收,向重新选择的MME发送“附连请求”(操作 S3-9)。假设基站2重新选择虚拟MME 5A,基站2向重新选择的虚拟MME 5A发送“附连请求”。
[0125] 虚拟MME 5A响应于“附连请求”的接收,发起用于在虚拟网络中建立EPS承载的过程(操作S3-10)』PS承载建立过程类似于图6所示的操作示例的过程,并且因此,将省略其详细描述。MTC设备1B经由在虚拟网络中建立的EPS承载与因特网等进行通信。
[0126] 在图8所示的第二操作示例的情况下,MME 5具有基于终端的类型指令基站2重新选择MME的功能。例如,MME 5包括虚拟实体管理部50和控制部51,如图10所示。
[0127] 虚拟实体管理部50管理例如在虚拟网络中部署的虚拟MME 5A的地址(IP地址等)。
[0128] 当作为“附连请求”的源的终端是MTC设备时,控制部51从虚拟实体管理部50获取虚拟MME 5A的地址。控制部51将所获取的IP地址发送到基站2,以指令它重新选择MME。因此,基站2向与从控制部51通知的IP地址相对应的虚拟MME 5A重传上述“附连请求”。
[0129] 〈第三操作示例〉[〇13〇] 接下来,将参考图11描述第二示例性实施例中的第三操作示例。注意,图11中的操作S4-1至S4-4类似于图6中的操作S2-1至S2-4,并且因此,将省略其详细描述。
[0131] 如果如上所述终端是MTC设备1B,则MTC设备标识符被包括在发送到基站2的“RRC 连接请求”中。因此,基站2可以根据MTC设备标识符是否被包括在“RRC连接请求”中来选择 MME。例如,当MTC设备标识符被包括在“RRC连接请求”中时,基站2选择虚拟网络中的MME (虚拟MME 5A)〇
[0132] 参考图11,当MTC设备1B向基站2发送包括有MTC设备标识符的“RRC连接请求”(操作S4-5)时,基站2选择虚拟网络中的虚拟MME 5A (操作S4-6)。此后,如图6中所示,当MTC设备1B向基站2发送用于请求与网络连接的消息(“附连请求”)时,基站2向虚拟MME 5A发送该 “附连请求”(操作S4-7),并且MME 5A响应于“附连请求”的接收,发起EPS承载建立过程(操作S4-8)。
[0133] 在第二示例性实施例的上述示例中,基站2或MME 5基于终端1的类型(S卩,其是否是MTC设备)选择用于使终端1连接到的网络。然而,第二示例性实施例不限于上述示例。基站2或MME 5可以基于与终端1的类型相关的策略来选择用于使终端1连接到的网络。例如, 基站2或MME 5还能够基于终端1的用户属性(例如,用户是否是高级用户)、终端1的计费属性(例如,计费是仪表费率计费还是固定费率计费)等来选择网络。
[0134] 3.第三示例性实施例
[0135] 根据本发明的第三示例性实施例,基站2可以基于通信业务的类型来选择用于使终端1连接到的网络节点。第三示例性实施例适用于第一或第二示例性实施例或者任何下述实施例。
[0136] 3.1)系统架构
[0137] 如图12中所示,基站2和路由器7可以从传统网络和虚拟网络中选择在终端1和外部网络之间的通信业务所通过的网络。传统网络和虚拟网络的架构与第一和第二示例性实施例的架构类似,并且因此将省略其细节。
[0138] 基站2具有能够切换通信业务的转发目的地的切换功能,并且可以具有图2所示的配置,或者可以具有图13所示的配置。在图13的示例中,基站2包括切换部22和策略管理DB (数据库)24,并且切换部22包括多个端口 23。
[0139] 切换部22可以基于通信类型来切换通信业务的转发目的地。切换部22可以是例如通过使用软件配置的虚拟交换机(vSwitch)。[〇14〇] 策略管理DB 24具有图14所示的数据结构,并且包括用于识别通信业务的规则 (“识别规则”)和与该规则匹配的通信业务被转发到的目的地(“目的地”)。
[0141] 切换部22参考策略管理DB 24,并且识别已经进入端口23的通信业务的类型。更具体地,切换部22将通信业务已经进入的端口号(例如,在HTTP通信的情况下的端口号“80”或者在SMTP通信的情况下的端口号“25”)与在策略管理DB 24中的“识别规则”相比较,并且通过使用通信业务已经进入的端口号来搜索“识别规则”。切换部22将输入的通信业务转发到与检索到的“识别规则”相关联的“目的地”,即与所选择的网络相对应的端口23,从而将该通信业务发送到所选择的网络。如果在策略管理DB 24中没有找到与通信业务相对应的“识别规则”,则切换部22选择默认转发目的地(例如,传统网络),并将该通信业务转发到对应于传统网络的端口 23。
[0142] 如图15中所示,路由器7具有与基站2类似的配置和功能。即,路由器7包括切换部 70和策略管理DB 72,其具有分别与基站2的切换部22和策略管理DB 24类似的配置和功能。
[0143] 3.2)操作[0M4] 如图16中所示,当基站2从终端1接收到“附连请求”时,基站2将其转发到传统网络中的MME 5和虚拟网络中的虚拟MME 5A中的每一个(操作S5-1)。
[0145] 当接收“附连请求”时,MME 5和虚拟MME 5A中的每一个发起EPS承载建立过程(操作S5-2、操作S5-3KMME 5进行的EPS承载建立过程的发起使得在SGW 3、PGW 4、MME 5和基站2之间交换控制信号,并且建立EPS承载。类似地,由虚拟MME 5A进行的EPS承载建立过程的发起使得在虚拟SGW 3A、虚拟PGW 4A、虚拟MME 5A和基站2之间交换控制信号,并且建立 EPS承载。
[0146] 注意,当从终端1接收“附连请求”时,基站2还能够仅将其发送到传统网络中的MME 5 (操作S5-1) iME 5响应于“附连请求”的接收,在传统网络和虚拟网络两者中发起EPS承载建立过程(操作S5-2、操作S5-3)。例如,MME 5响应于“附连请求”的接收,向SGW3和虚拟SGW 3A发送与EPS承载建立相关的控制信号。
[0147] 当如上所述在传统网络和虚拟网络两者中为终端1建立EPS承载时,基站2和路由器7基于通信类型来切换与终端1相关的通信业务通过其传播的EPS承载。
[0148] 例如,在图16的示例中,当通信业务的通信类型是“业务(A)”时,基站2和路由器7 将该通信业务转发到在传统网络中建立的EPS承载。当通信类型是“业务⑶”时,基站2和路由器7将该通信业务转发到在虚拟网络中建立的EPS承载(操作S5-4、操作S5-5)。
[0149] 4.第四示例性实施例
[0150] 根据本发明的第四示例性实施例,基于与终端1的位置相关的信息来选择用于使终端1连接到的网络节点。第四示例性实施例适用于第一至第三示例性实施例和下述实施例中的任一个。
[0151] 4.1)系统架构
[0152] 图17中所示的通信系统包括多个网络(这里是传统网络和虚拟网络)和多个基站, 并且根据终端1的地理位置来选择要连接到的网络。传统网络和虚拟网络的架构如上所述, 并且因此将省略其细节。在下文中,假设根据终端1的位置,终端1可以连接到的网络被确定为传统网络或虚拟网络。例如,终端1在其停留在由基站2㈧覆盖的区域中时被连接到传统网络,并且在其停留在由基站2⑶覆盖的区域中时被连接到虚拟网络。
[0153] 4.2)操作
[0154] 〈第一操作示例〉
[0155] 参考图18,假设终端1向基站2 (A)发送“附连请求”,并且基站2㈧响应于此向默认 MME (这里为在传统网络中的MME 5)发送“附连请求”(操作S6-1)。“附连请求”包括TAI (跟踪区域ID)和ECGI (E-UTRAN小区全局ID) JAI是终端1进行了位置登记的区域的标识符。ECGI 是终端1已经连接到的基站2的小区的标识符。
[0156] MME 5基于包括在“附连请求”中的TAI和ECGI中的至少一个来选择终端1要连接到的网络(操作S6-2)。本操作示例中的MME 5例如具有上述图10所示的配置和功能。也就是说,MME 5的控制部51基于TAI和ECGI中的至少一个来选择用于使终端1连接到的网络。控制部51具有例如指示与终端1的位置相关联的网络的策略信息(TAI或ECGI)。控制部51参考策略信息,并且搜索与包括在“附连请求”中的TAI或ECGI相关联的网络。如果虚拟网络与包括在“附连请求”中的TAI或ECGI相关联,则控制部51从虚拟实体管理部50检索虚拟MME 5A的地址。控制部51向基站2通知检索到的虚拟MME 5A的地址。基站2向所通知的虚拟MME 5A的地址重传“附连请求”。
[0157] 在图18的示例中,传统网络与对应于基站2 的TAI或ECGI相关联。因此,在操作 S6-2中,MME 5选择传统网络作为用于使终端1连接到的网络。由于MME 5被部署在传统网络中,因此MME 5发起EPS承载建立过程,而不指令基站2 (A)重新选择MME (操作S6-3),并且在传统网络中建立EPS承载。终端1经由在传统网络中建立的EPS承载来执行通信。
[0158] 另一方面,假设终端1向基站2 (B)发送“附连请求”,并且响应于此,基站2 (B)进行连接,并且向在传统网络中的MME 5发送“附连请求”(操作S6-4)。
[0159] MME 5搜索与“附连请求”中包括的TAI或ECGI相关联的网络。在图18的示例中,虚拟网络与对应于基站2⑶的TAI或ECGI相关联。因此,MME 5选择虚拟网络作为用于使终端1连接到的网络(操作S6-5)。当选择虚拟网络时,MME 5向基站2⑶发送包括虚拟MME 5A的地址的指令(“MME重新选择指示(操作S6-6)。
[0160] 基站2⑶向所指示的地址卿,虚拟MME 5A)重传“附连请求”(操作S6-7)。
[0161] 虚拟MME 5A在接收“附连请求”时,发起EPS承载建立过程(操作S6-8),从而在虚拟网络中建立EPS承载。终端1经由在虚拟网络中建立的EPS承载执行通信。
[0162] 〈第二操作示例〉
[0163] 在图19中所示的本示例性实施例中的操作的另一示例中,MME与每个基站2预先关联。例如,传统网络中的MME 5和虚拟网络中的虚拟MME 5A分别与基站2㈧和2⑶相关联。
[0164] 基站2 (A)将从终端1发送的“附连请求”发送到与基站2 (A)相关联的丽E 5 (操作 S6-9) JME 5接收“附连请求”,从而发起用于在传统网络中建立EPS承载的过程(操作S6-10)。在由MME 5发起EPS承载建立过程时,在SGW 3、PGW 4、MME 5和基站2之间交换控制信号,并且建立EPS承载。
[0165] 基站2⑶将从终端1发送的“附连请求”发送到与基站2 (B)相关联的虚拟丽E 5A (操作S6-11)。虚拟MME 5A接收“附连请求”,从而发起用于在虚拟网络中建立EPS承载的过程(操作S6-12)。在虚拟MME 5A发起EPS承载建立过程时,在虚拟SGW 3A、虚拟PGW4A、虚拟 MME 5A和基站2之间交换控制信号,并且建立EPS承载。
[0166] 5.第五示例性实施例
[0167] 根据本发明的第五示例性实施例,控制装置集中管理用于网络选择的策略。因此, 增强了用于网络选择或网络节点选择的策略的操作和管理的效率。第五示例性实施例适用于第一至第四示例性实施例和下述实施例中的任一个。
[0168] 根据图20中所示的第五示例性实施例的通信系统包括多个网络(这里是传统网络和虚拟网络)、终端1、基站2和具有向基站2和/或MME通知用于网络选择的策略的功能的控制装置8。传统网络和虚拟网络的架构已经描述,并且因此对其给出相同的附图标记,并将省略其细节。
[0169] 〈控制装置〉
[0170] 参考图21,控制装置8包括策略管理DB (数据库)80、控制部81和接口82。
[0171] 接口82是用于与基站2和MME 5进行通信的接口。例如,控制装置8可以经由接口82 基于预定协议与基站2和MME 5进行通信。策略管理DB 80管理用于网络选择的策略。例如, 网络运营商在策略管理DB 80中输入策略。控制部81参考策略管理DB 80,并经由接口82向基站2和MME 5通知策略。[〇172] 控制装置8例如是SON(自组织网络)服务器,或者可以是网络运营商使用的操作和管理装置。
[0173] 〈策略管理DB>
[0174] 策略管理DB 80管理例如用于使虚拟网络将负载卸载到在传统网络上的策略。存储在策略管理DB 80中的策略的示例包括下述。
[0175] A.与终端类型相关的策略
[0176] •将MTC设备连接到虚拟网络
[0177] •将非MTC设备连接到传统网络[〇178] •将预定MTC设备(例如,智能仪表)连接到虚拟网络
[0179] •将属于预定MTC设备组的MTC设备连接到虚拟网络
[0180] •将对应于预定用户属性(例如,高级用户)的终端1连接到传统网络
[0181] •将对应于预定用户属性(例如,一般用户)的终端1连接到虚拟网络
[0182] •将通信量超过预定值的用户的终端1连接到虚拟网络
[0183] •使策略仅在预定时间段内有效(例如,从1:00am到4:00am)(此策略与至少一个上述策略结合使用)
[0184] B.与通信业务类型相关的策略
[0185] •将与预定应用(例如,SNS应用)相关的通信业务转发到虚拟网络
[0186] •将与电话呼叫相关的通信业务转发到传统网络
[0187] •针对每个用户以循环方式将与电话呼叫相关的通信业务转发到虚拟网络或传统网络
[0188] •将与预定应用(例如,SNS应用)相关的通信业务的一部分转发到虚拟网络
[0189] •针对每个用户以循环方式将与预定应用(例如,SNS应用)相关的通信业务转发到虚拟网络或传统网络
[0190] •将与预定计费特性(例如,固定费率计费)相对应的通信业务连接到虚拟网络
[0191] •将对应于预定计费特性(例如,仪表费率计费)的通信业务连接到传统网络
[0192] •将与预定QoS特性相关的通信业务转发到虚拟网络
[0193] •使策略仅在预定时间段内有效(例如,从1:00am到4:00am)(此策略与至少一个上述策略结合使用)
[0194] C.与终端位置有关的策略
[0195] •将连接到预定基站的终端1连接到虚拟网络
[0196] •将连接到与预定事件或预定位置(购物中心等)相对应的基站的终端1连接到虚拟网络
[0197] •将连接到预定小区的终端1连接到虚拟网络
[0198] •将连接到与预定事件或预定位置(购物中心等)相对应的小区的终端1连接到虚拟网络
[0199] •使策略仅在预定时间段内有效(例如,从1:00am到4:00am)(此策略与至少一个上述策略结合使用)。
[0200] 基站2和MME 5基于接收到的策略,通过在上述示例性实施例中描述的任何方法来选择网络或网络节点。基站2和MME 5可以独立使用上述策略中的每一个,或者还可以组合地使用上述策略。
[0201] 〈基站〉[〇2〇2] 参考图22,假设基站2经由接口 25与控制装置8进行通信。当基站2经由接口 25从控制装置8接收到策略时,基站2将所接收的策略存储在识别部20中。识别部20基于所接收的策略来选择网络。此外,识别部20可以基于所接收的策略来选择网络节点。
[0203] 类似于基站2,MME 5可以具有用于与控制装置8进行通信的接口。MME 5经由接口从控制装置8接收策略,并且基于所接收的策略来选择网络。MME 5可以基于所接收的策略来选择网络节点。[〇2〇4] 6.第六示例性实施例
[0205] 根据本发明的第六示例性实施例,控制装置可以在虚拟网络中执行资源提供,由此可以提高虚拟网络的操作和管理的效率。第六示例性实施例可应用于第一至第五示例性实施例和下述实施例中的任一个。[〇2〇6] 6.1)系统架构
[0207] 在图23中所示的根据本示例性实施例的通信系统包括多个网络(这里是传统网络和虚拟网络)、终端1、基站2和控制装置8。传统网络和虚拟网络的架构如上所述,并且因此对其给出相同的附图标记,并将省略其细节。
[0208] 控制装置8在虚拟网络中执行资源供应。例如,在准备通信业务卸载中,控制装置8 可以向虚拟网络节点(虚拟MME、虚拟SGW、虚拟PGW等)分配资源(服务器资源、CPU资源、网络资源等)。例如,可以对运行虚拟网络节点的虚拟机执行对虚拟网络节点的资源分配。
[0209] 作为示例,控制装置8可以估计当通信业务增加时的时间段,并且在该时间段之前,在虚拟网络中执行资源提供。此外,控制装置8还可以响应于通信业务的增加,在虚拟网络中动态地执行资源提供。[〇21〇] 6.2)控制设备
[0211] 如图24中所示,除了上述第五示例性实施例(参考图21)所示的配置之外,控制装置8还包括在虚拟网络中执行资源提供的虚拟NW (网络)控制部83。然而,根据本示例性实施例的控制装置8的配置不限于图24中所示的示例。例如,控制装置8不需要包括向基站2等 (策略管理DB 80等)通知用于网络选择的策略的功能。此外,根据本示例性实施例的控制装置可以是与根据第五示例性实施例的控制装置(图21)不同的分立装置。
[0212] 在下文中,类似于图21所示的功能部用与图21相同的附图标记表示,省略其描述, 并且将给出在虚拟网络中执行资源提供的虚拟NW控制部83的详细描述。[〇213]例如,在来自预定类型的MTC设备的通信发生的时间段之前,虚拟NW控制部83将能够处理来自该MTC设备的通信业务的资源分配给虚拟网络。
[0214] 例如,虚拟NW控制部83向虚拟MME 5A分配用于处理由MTC设备发送的控制信号(例如,与网络连接请求相关的控制信号)的资源。此外,例如,虚拟NW控制部83向虚拟SGW 3A和虚拟PGW 4A分配用于处理由MTC设备发送的U平面(用户平面)数据的资源。虚拟NW控制部83 可以向虚拟网络分配用于处理与预定类型的一组MTC设备相关的通信业务的资源。虚拟NW 控制部83可以在来自MTC设备的通信业务没有发生的一天的时间段期间从虚拟网络释放资源。控制装置8的控制部81例如响应于用于处理与MTC设备相关的通信业务的资源的分配, 向基站2等通知用于网络选择的策略。向基站2等通知的策略例如是上述第五示例性实施例中所示的策略的MTC设备相关策略。
[0215] 虚拟NW控制部83例如可以基于通信系统中的通信业务的分析结果来估计通信业务增加时的时间段,并且基于该估计结果来将用于处理增加的通信业务的资源分配到虚拟网络。虚拟NW控制部83可以执行通信业务的分析。此外,虚拟NW控制部83可以经由0SS/BSS (操作支持系统/业务支持系统)从网络运营商获取业务分析的结果。
[0216] 例如,虚拟NW控制部83向虚拟MME 5A分配用于处理预期增加的通信业务的控制信号的资源。此外,例如,虚拟NW控制部83向虚拟SGW 3A和虚拟PGW 4A分配用于处理预期增加的U平面(用户平面)数据的资源。
[0217] 控制装置8的控制部81例如响应于资源的分配,向基站2等通知用于网络选择的策略。此外,控制部81还可以向基站2等通知上述第五示例性实施例中所示的策略中的至少一个。例如,为了卸载通信业务,控制部81向基站2等通知指示将与预定应用相关的通信业务转发到虚拟网络的策略。
[0218] 虚拟NW控制部83可以例如响应于诸如地震的灾害的发生来向虚拟网络分配资源。 此外,虚拟NW控制部83可以例如在吸引许多终端用户的事件发生的日期和时间之前向虚拟网络分配资源。
[0219] 例如,虚拟NW控制部83可以向虚拟SGW 3、虚拟PGW 4和虚拟MME 5A分配用于处理预期随着灾害或事件的发生而增加的电话呼叫或数据通信的资源。控制装置8的控制部81 例如响应于资源的分配,向基站2等通知用于网络选择的策略。例如,控制部81还可以向基站2等通知上述第五示例性实施例中所示的策略中的至少一个。例如,为了卸载通信业务, 控制部81可以向基站2等通知指示将与预定应用相关的通信业务转发到虚拟网络的策略。 替代地,控制部81还可以向基站2等通知指示将与预定用户属性(例如,一般用户)相对应的终端1连接到虚拟网络的策略。此外,例如,控制部81可以向基站2等通知指示针对每个用户以循环方式向虚拟网络或传统网络转发与电话呼叫相关的通信业务的策略。[〇22〇] 虚拟NW控制部83可以例如基于虚拟网络所要求的性能,向虚拟网络分配资源。例如,虚拟NW控制部83向虚拟网络分配资源,使得虚拟网络所要求的SLA (服务水平协议)将被满足。控制装置8的控制部81例如响应于资源的分配,向基站2等通知用于网络选择的策略。 例如,控制部81可以向基站2等通知上述第五示例性实施例中所示的策略中的至少一个。
[0221] 例如,虚拟NW控制部83可以根据已经通知给基站2的策略等来估计预期流入虚拟网络的通信业务量。虚拟NW控制部83可以根据要通知给基站2的策略等来估计预期流入虚拟网络的通信业务量。虚拟NW控制部83基于由此估计的通信量向虚拟网络分配资源。例如, 虚拟NW控制部83向虚拟网络分配处理预期流入虚拟网络的通信业务所需的资源。虚拟NW控制部83可以向虚拟网络分配处理预期流入具有满足预定SLA的性能的虚拟网络的通信业务所需的资源。控制装置8的控制部81例如响应于资源的分配,向基站2等通知用于网络选择的策略。例如,控制部81将上述第五示例性实施例中所示的策略中的至少一个通知给基站2 等。
[0222] 6.3)通信装置
[0223] 如图25中所示,通信装置100是运行在虚拟网络中提供虚拟网络功能,即虚拟网络节点(例如,虚拟SGW 3A、虚拟PGW 4A和虚拟MME 5A等)的功能的虚拟机的装置,并且例如是服务器或路由器等。
[0224] 假设通信设备100包括控制部110和至少一个虚拟网络功能(VNF:虚拟网络功能) 120〇
[0225] 控制部110可以在虚拟机上操作提供虚拟网络节点的功能的VNF120。例如,可以通过使用能够进行计算机虚拟化的控制软件(例如,管理程序(Hypervisor))来配置控制部 110〇
[0226] 控制部110可以执行虚拟机的激活、去激活和迀移(虚拟机向另一通信装置100的迀移)中的至少一个以运行VNF 120。
[0227] 虚拟网络节点中的每一个例如具有下述功能。
[0228] 虚拟P-GW 4A:
[0229] •处理分组的功能(用户平面功能)[〇23〇] •管理基于通信的计费状态的功能(PCEF:策略和计费执行功能)
[0231] •控制策略的功能,例如QoS (PCRF:策略和计费规则功能)
[0232] 虚拟S-GW 3A:[〇233] •处理分组的功能(用户平面功能)[〇234] •处理控制信令的功能(C平面功能)
[0235] •用于拦截通信的合法拦截(L1:合法拦截)功能
[0236] 虚拟MME 5A:
[0237] •处理控制信令的功能(C平面功能)[〇238] •在与HSS (归属订户服务器)联络的通信系统中管理订户信息的功能
[0239] VNF 120在虚拟机上作为上述虚拟网络节点进行操作。在上述示例性实施例中,针对每个虚拟网络节点构建VNF 120,但是可以针对包括在每个虚拟网络节点中的每个功能构建VNF 120。例如,VNF 120可以作为虚拟机上的虚拟PGW 4A的U平面功能来操作。[〇24〇] 控制装置8的虚拟NW控制部83可以向通信装置100的控制部110指令用于执行VNF120的虚拟机的激活、删除和迀移中的至少一个。虚拟NW控制部83可以通过向控制部110指令虚拟机的激活、删除和迀移中的至少一个来控制虚拟网络中的资源。
[0241] 7.第七示例性实施例
[0242] 根据本发明的第七示例性实施例,虚拟网络的运营商可以向传统网络的运营商租赁虚拟网络。虚拟网络的运营商可以通过出租虚拟网络作为对支付的回报来获得对虚拟网络的使用的费用。此外,传统网络的运营商可以虚拟地加强网络,即使运营商本身在传统网络上没有资本投资。第七示例性实施例可应用于第一至第六示例性实施例中的任一个。
[0243] 7.1)系统架构
[0244] 根据图26中所示的本示例性实施例的通信系统包括由多个网络各自的运营商操作的多个网络(这里是传统网络和虚拟网络)、终端1和基站2,其中假设终端1是对于传统网络的订户的终端。传统网络和虚拟网络的架构已经如上所述,并且因此对其给出相同的附图标记,并将省略其细节。
[0245] 参考图26,虚拟网络的运营商(运营商:B)可以将虚拟网络租给传统网络的运营商 (运营商:A)。运营商A可以通过将通信业务卸载到租用的虚拟网络上来减少传统网络上的负载。
[0246] 基站2被假设为由运营商A或B拥有,并且可以将来自运营商A的订户的终端的至少一部分通信业务发送到虚拟网络。基站2可以识别订户的终端的通信业务,并且可以向虚拟网络发送所识别的业务。基站2可以例如基于上述第五示例性实施例中所示的策略,将来自运营商A的订户的终端的部分通信业务发送到虚拟网络。
[0247] 如图27中所示,运营商A向运营商B支付使用费,以回报使用运营商B所拥有的虚拟网络。对于向运营商A计费的方法,可以使用例如每月或每年固定费率系统、根据虚拟网络中的通信数据或者通信持续时间的仪表费率系统或根据与分配给用于运营商A的虚拟网络的虚拟机对应的资源量的仪表费率系统等。注意,这些计费方法是为了说明而列举的,并且对运营商A计费的方法不限于上述示例。
[0248] 由运营商A关于基站2设置的网络选择的策略可以是例如上述第五示例性实施例中所示的策略。此外,运营商A可以设置关于MME 5的策略。基站2或MME 5根据所设置的策略选择用于使终端1连接到的网络。注意,虚拟网络的运营商B也能够代表运营商A设置关于基站2等的策略。
[0249] 7.2)第一操作示例[〇25〇] 如图28中所示,基站2将从终端1接收的“附连请求”发送到虚拟MME 5A (操作S7-1) 。在操作S7-1之前,基站2可以通过图6中的操作S2-5和S2-6选择虚拟MME 5A作为该“附连请求”的传输目的地。此外,可以通过图8中的操作S3-6至S3-9来选择虚拟MME 5A作为“附连请求”的传输目的地。此外,可以通过图11中的操作S4-5至S4-7选择虚拟MME 5A作为“附连请求”的传输目的地。此外,可以基于图16、18或19所示的操作将“附连请求”发送到虚拟MME 5A〇 〇
[0251] 基站2可以针对使用虚拟网络的每个运营商来管理虚拟MME 5A。例如,基站2的网络切换部21可以针对运营商A选择专用虚拟MME5A。即,基站2可以针对来自对运营商A所拥有的传统网络的订户的终端1的业务选择专用虚拟MME 5。
[0252] 在接收“附连请求”之前,虚拟MME 5A执行用于认证终端1的处理。虚拟MME 5A可以例如通过使用部署在虚拟网络中的HSS 6来认证终端1。虚拟MME 5A可以通过使用部署在传统网络中的HSS 6来认证终端1。
[0253] 例如,HSS 6与终端1所订的运营商的相关信息相关联地管理终端1的IMSI。例如, 在上述认证处理中,虚拟MME 5A从HSS 6取得与终端1所订的运营商相关的信息,并且识别与终端1对应的运营商。
[0254] 虚拟MME 5A发起EPS承载建立。在图28的示例中,虚拟MME5A向从运营商B租用虚拟网络的运营商A分配专用网关(虚拟SGW3A和虚拟PGW 4A)。即使另一运营商(例如,运营商C) 从运营商B租赁虚拟网络,不同的网关分别分配给运营商A和C。向使用虚拟网络的每个运营商分配不同的网关,由此与各个运营商相关的通信业务被虚拟地分离,并且提高了安全性。
[0255] 虚拟丽E 5A响应于“附连请求”的接收,选择运营商A特有的虚拟SGW 3(操作S7-2) 〇
[0256] 例如,参考图10所示的MME的配置,虚拟MME 5A的虚拟实体管理部50对每个使用虚拟网络的运营商管理虚拟实体(虚拟SGW 3A和虚拟PGW 4A等)。虚拟MME 5A的控制部51根据虚拟实体管理部50选择与运营商A对应的虚拟SGW 3A。
[0257] 此外,例如,虚拟MME 5A的控制部51从由虚拟实体管理部50管理的虚拟实体中选择要分配给运营商A的虚拟SGW 3A。虚拟实体管理部50将由控制部50选择的虚拟SGW 3A与该虚拟SGW 3A被分配到的运营商的标识信息相关联。控制部51在选择虚拟SGW 3A时,在由虚拟实体管理部50管理的虚拟实体中选择没有运营商的标识信息相关联的虚拟实体。
[0258] 虚拟丽E 5A向在操作S7-2中选择的虚拟SGW 3A发送“创建会话请求”消息(操作 S7-3)。虚拟MME 5A向从运营商B租用虚拟网络的运营商A分配专用虚拟PGW 4A。虚拟MME 5A 在“创建会话请求”消息中设定分配给运营商A的虚拟PGW 4A的IP地址。
[0259] 例如,虚拟MME 5A的虚拟实体管理部50使用虚拟网络来管理用于每个运营商的虚拟实体(虚拟SGW 3A和虚拟PGW 4A等)。虚拟MME 5A的控制部51根据虚拟实体管理部50,在 “创建会话请求”消息中设置与运营商A对应的虚拟PGW 4A的IP地址。
[0260] 此外,例如,虚拟MME 5A的控制部51从由虚拟实体管理部50管理的虚拟实体中选择要分配给运营商A的虚拟PGW 4A。虚拟实体管理部50将由控制部51选择的虚拟PGW 4A与本虚拟PGW 4A被扶贫到的运营商的标识信息相关联。控制部51在选择虚拟PGW 4A时,在由虚拟实体管理部50管理的虚拟实体中选择没有运营商的标识信息相关联的虚拟实体。
[0261] 虚拟SGW 3A响应于从虚拟MME 5A接收到“创建会话请求”消息,向在接收到的消息中指定的虚拟PGW 4A发送“创建会话请求”消息(操作S7-4)。虚拟SGW 3A在要发送到虚拟 PGW 4A的消息中设置其自己的IP地址。
[0262] 虚拟PGW 4A向虚拟SGW 3A发送“创建会话响应”消息(操作S7-5)。
[0263] 虚拟SGW 3A向虚拟MME 5A发送“创建会话响应”消息(操作S7-6)。响应于“创建会话响应”消息的接收,虚拟MME 5A向基站2通知用于在虚拟SGW 3A和基站2之间建立会话的fg息。
[0264] 通过在上面图28中所示的操作,在虚拟网络中建立EPS承载。对于运营商A的传统网络的订户的终端(图28中的终端1)经由建立的EPS承载进行通信。
[0265] 7.3)第二操作示例
[0266] 如图29中所示,基站2将从终端1接收的“附连请求”发送到虚拟MME 5A (操作S8-1)。例如,在操作S8-1之前,基站2通过图6中的操作S2-5和S2-6选择虚拟MME 5A作为“附连请求”的发送目的地。此外,例如,基站2可以通过图8中的操作S3-6至S3-9选择虚拟MME 5A 作为“附连请求”的发送目的地。此外,例如,基站2可以通过图11中的操作S4-5至S4-7选择虚拟MME 5A作为“附连请求”的发送目的地。此外,例如,基站2可以基于图16、18和19中所示的操作向虚拟MME 5A发送“附连请求”。
[0267] 在接收到“附连请求”之前,虚拟MME 5A进行用于认证终端1的处理。虚拟MME 5A可以例如通过使用部署在虚拟网络中的HSS 6来认证终端1。虚拟MME 5A可以通过使用部署在传统网络中的HSS 6来认证终端1。
[0268] 例如,HSS 6与终端1订阅的运营商相关的信息相关联地管理终端1的IMSI。例如, 在上述认证处理中,虚拟MME 5A从HSS 6取得与终端1所订的运营商相关的信息,并且识别与终端1对应的运营商。
[0269] 虚拟MME 5A在接收到“附连请求”时,向虚拟SGW 3A发送“创建会话请求”消息(操作S8-2)。例如,虚拟MME 5A在“创建会话请求”中设置与终端1对应的运营商相关的信息。虚拟MME 5A通过发送“创建会话请求”消息来发起EPS承载建立。
[0270] 在图29的示例中,虚拟MME 5A、虚拟SGW 3A和虚拟PGW 4A的每个向与从运营商B租用虚拟网络的运营商A相关的承载分配专用TEID。即使另一运营商(例如运营商C)从运营商 B租用虚拟网络,每个运营商特有的TEID被分别分配给与运营商A和C相关的承载的每个。分配特定于使用虚拟网络的每个运营商的TEID,由此提高安全性。
[0271] 当从虚拟MME 5A接收到“附连请求”时,虚拟SGW 3A向虚拟PGW 4A发送“创建会话请求”消息(操作S8-3)。虚拟SGW 3A向作为运营商A的订户的终端的终端1分配运营商A的 TEID,并且在“创建会话请求”消息中设置所选择的TEID。此外,虚拟SGW 3A可以在“创建会话请求”中设置与终端1对应的运营商相关的信息。
[0272] 虚拟SGW 3A可以为使用虚拟网络的每个运营商管理一组要分配给运营商的候选 TEID。例如,虚拟SGW 3A管理要分配给运营商A的一组候选TEID和要分配给运营商C的一组候选TEID。虚拟SGW 3A基于从虚拟MME 5A通知的运营商信息来选择TEID。
[0273] 此外,例如,虚拟SGW 3从TEID组中选择要分配给运营商A的TEID。虚拟SGW 3A将所选择的TEID与分配有该TEID的运营商的标识信息相关联。当选择TEID时,虚拟SGW 3A选择没有与运营商的标识信息相关联的TEID。
[0274] 当从虚拟SGW 3A接收到“创建会话请求”消息时,虚拟PGW 4A向虚拟SGW 3A返回 “创建会话响应”消息(操作S8-4)。虚拟PGW4A向作为运营商A的订户的终端的终端1分配运营商A的TEID,并在“创建会话请求”消息中设置所选择的TEID。虚拟PGW 4A例如通过与虚拟 SGW 3A所使用的方法类似的方法来选择TEID。
[0275] 当从虚拟PGW 4A接收到“创建会话请求”消息时,虚拟SGW 3A向虚拟MME 5A发送 “创建会话响应”消息(操作S8-5)。虚拟SGW3A向作为运营商A的订户的终端的终端1分配运营商A的TEID,并且在“创建会话请求”消息中设置所选择的TEID。虚拟MME 5A响应于“创建会话响应”消息的接收,向基站2通知用于在虚拟SGW 3A和基站2之间建立会话的信息。
[0276] 通过在上面图29中所示的操作,在虚拟网络中建立EPS承载。对于运营商A的传统网络的订户的终端(图29中的终端1)经由建立的EPS承载进行通信。
[0277] 7.4)其他系统架构
[0278] 在图30中所示的通信系统中,虚拟网络运营商(运营商B)可以监视与从运营商B租用虚拟网络的运营商相关的通信业务。
[0279] 更具体地,部署在虚拟网络中的虚拟PCRF (策略和计费规则功能)40监视通信业务。为从运营商B租用虚拟网络的每个运营商(运营商A、运营商C)部署虚拟PCRF 40。[〇28〇] 例如,虚拟网络的运营商B通过控制装置8在虚拟网络中部署虚拟PCRF 40。例如,参考图24中所示的配置,控制装置8的虚拟网络控制部83在虚拟网络中部署用于监视与使用虚拟网络的运营商A相关的通信业务的虚拟PCRF 40。
[0281] 例如,每个虚拟PGW 4A连接到用于与虚拟PGW 4A相关联的运营商的虚拟PCRF 40。 每个虚拟PGW 4A可以通过使用PCEF (策略和计费执行功能)功能来计数分组的数量,并将计数分组的数量的结果转发到连接到虚拟PGW 4A的虚拟PCRF 40。
[0282] 虚拟网络运营商(运营商B)监视每个虚拟PCRF 40处的计数分组的数量,并获取使用虚拟网络的每个运营商的通信量。运营商B例如基于运营商的通信量对每个运营商针对使用虚拟网络进行计费。
[0283] 以上已经描述了本发明的示例性实施例。然而,本发明不限于上述实施例中的每一个。本发明可以基于每个示例性实施例的修改、替代和/或调整来实现。此外,本发明也可以通过组合任何示例性实施例来实现。也就是说,本发明包括本说明书的全部公开内容以及可以基于技术思想实现的其任何类型的修改和调整。此外,本发明还可以应用于SDN (软件定义网络)的技术领域。
[0284] [附图标记列表]
[0285] 1 终端
[0286] 10消息生成部
[0287] 11通信部
[0288] 2 基站
[0289] 20识别部
[0290] 21网络切换部
[0291] 22 切换部
[0292] 23 端口
[0293] 24策略管理DB
[0294] 3 SGW
[0295] 3A 虚拟 SGW
[0296] 4 PGW
[0297] 4A 虚拟 PGW
[0298] 40 虚拟 PCRF
[0299] 5 MME[〇3〇〇] 50虚拟实体管理部
[0301] 51控制部
[0302] 5A 虚拟 MME
[0303] 7 路由器
[0304] 70 切换部
[0305] 71 端口
[0306] 72策略管理DB[〇3〇7] 8 控制装置
[0308] 80策略管理DB
[0309] 81 控制部
[0310] 82 接口
[0311] 83虚拟NW控制部
[0312] 100通信装置
[0313] 110控制部
[0314] 120虚拟网络功能

Claims (16)

1.一种通信装置,其特征在于包括:第一部件,所述第一部件用于从包括第一网络节点和第二网络节点的多个网络节点当 中,为能够与通信对方设备自主通信的终端选择所述第二网络节点,其中,所述第一网络节 点在第一网络中执行预定信号处理,并且所述第二网络节点在第二网络中通过虚拟机来操 作所述第一网络节点的功能;以及第二部件,所述第二部件用于向所选择的第二网络节点发送与所述终端相关的通信数据。
2.根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述第二部件向所选择的第二网络节 点发送与用于在所述多个网络中的至少一个和所述终端之间的连接的处理相关的所述通信数据。
3.根据权利要求1或2所述的通信装置,其特征在于,所述第一部件为所述终端选择所 述第二网络节点,其中,所述第二网络节点由动态构建的虚拟机来操作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的通信装置,其特征在于,所述第一部件为所述终 端选择所述第二网络节点,其中,所述第二网络节点由所述虚拟机操作,所述虚拟机是根据 与所述终端的所述通信数据的处理相关的要求而动态构建的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的通信装置,其特征在于,所述第一部件为所述终 端选择所述第二网络节点,其中,所述第二网络节点由所述虚拟机操作,所述虚拟机是根据 所述终端的所述通信数据的发生定时而动态构建的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的通信装置,其特征在于,所述第一部件基于包括 在从所述终端发送的连接请求中的信息来为所述终端选择所述第二网络节点。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的通信装置,其特征在于,所述第一部件为在能够 与所述通信对方设备自主通信的所述终端当中的、属于预定组的终端选择所述第二网络节 点。
8.—种通信方法,其特征在于包括:从包括第一网络节点和第二网络节点的多个网络节点当中,为能够与通信对方设备自 主通信的终端选择所述第二网络节点,其中,所述第一网络节点在第一网络中执行预定信 号处理,并且所述第二网络节点在第二网络中通过虚拟机来操作所述第一网络节点的功 能;以及向所选择的第二网络节点发送与所述终端相关的通信数据。
9.根据权利要求8所述的通信方法,其特征在于,向所选择的第二网络节点发送与用于 在所述多个网络中的至少一个和所述终端之间的连接的处理相关的所述通信数据。
10.根据权利要求8或9所述的通信方法,其特征在于,为所述终端选择所述第二网络节 点,其中,所述第二网络节点由动态构建的虚拟机来操作。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的通信方法,其特征在于,为所述终端选择所述 第二网络节点,其中,所述第二网络节点由所述虚拟机操作,所述虚拟机是根据与所述终端 的所述通信数据的处理相关的要求而动态构建的。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的通信方法,其特征在于,为所述终端选择所述 第二网络节点,其中,所述第二网络节点由所述虚拟机操作,所述虚拟机是根据所述终端的 所述通信数据发生的发生定时而动态构建的。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的通信方法,其特征在于,基于包括在从所述终端发送的连接请求中的信息来为所述终端选择所述第二网络节点。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的通信方法,其特征在于,为在能够与所述通信 对方设备自主通信的所述终端当中的、属于预定组的终端选择所述第二网络节点。
15.—种通信系统,包括处理与终端相关的通信数据的通信装置,其特征在于,所述通 信装置包括:第一部件,所述第一部件用于从包括第一网络节点和第二网络节点的多个网络节点当 中,为能够与通信对方设备自主通信的终端选择所述第二网络节点,其中,所述第一网络节 点在第一网络中执行预定信号处理,并且所述第二网络节点在第二网络中通过虚拟机来操 作所述第一网络节点的功能;以及第二部件,所述第二部件用于向所选择的第二网络节点发送与所述终端相关的通信数据。
16.—种程序,其特征在于,使得计算机执行下述处理:从包括第一网络节点和第二网络节点的多个网络节点当中,为能够与通信对方设备自 主通信的终端选择所述第二网络节点,其中,所述第一网络节点在第一网络中执行预定信 号处理,并且所述第二网络节点在第二网络中通过虚拟机来操作所述第一网络节点的功 能;以及向所选择的第二网络节点发送与所述终端相关的通信数据。
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