ES2924101T3 - Virtualización de funciones de red en grupos ad-hoc - Google Patents
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Abstract
La presente divulgación se refiere a la virtualización de una función de red en un grupo ad-hoc. El grupo ad-hoc comprende una pluralidad de terminales móviles (302, 304) que están configurados para comunicación de dispositivo a dispositivo, por ejemplo, Servicios Basados en Proximidad (ProSe). Los terminales móviles habilitados para ProSe (302, 304) se suscriben a un servicio de virtualización de funciones de red (NFV) con un servidor de administración de NFV (322). El servidor de administración de NFV (322) descubre el grupo ad-hoc que es adecuado para NFV e informa a un servidor de aplicaciones de NFV (324) del grupo ad-hoc. El servidor de aplicaciones NFV (324) luego descarga datos y parámetros de configuración al grupo ad-hoc para descargar una función de red al grupo ad-hoc para su ejecución. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Virtualización de funciones de red en grupos ad-hoc
Campo técnico
La presente solicitud se refiere en general a la virtualización de funciones de red, y específicamente a la implementación de la virtualización de funciones de red en un grupo ad-hoc de terminales móviles.
Antecedentes
En las redes de telecomunicaciones móviles tradicionales, las funciones de red se implementan principalmente en hardware propietario. Por ejemplo, las funcionalidades de acceso por radio se proporcionan por una red de acceso por radio. Una red de acceso por radio comprende estaciones base o puntos de acceso que son equipos propietarios proporcionados por operadores o propietarios de locales. Los nodos de red central, tales como las pasarelas y los enrutadores, también son propiedad de los operadores y están operados por ellos. Confiar en hardware propietario para implementar nuevos servicios tiene varias desventajas. Por ejemplo, lanzar un nuevo servicio a menudo significa que se ha de introducir una nueva variedad de aparatos. También se necesita inversión de capital y personal cualificado para diseñar, integrar y operar los nuevos aparatos. A medida que se acelera la innovación tecnológica, el ciclo de vida del hardware llega a ser cada vez más corto.
La Virtualización de Funciones de Red (NFV) es un desarrollo tecnológico reciente que tiene como objetivo abordar las desventajas de implementar funciones o servicios de red en hardware propietario. En NFV, las funciones de red se implementan como software que se ejecuta en servidores estándar de la industria. El software se puede ejecutar esencialmente desde cualquier ubicación dentro de la red, sin necesidad de instalar nuevos equipos. Con NFV, se reduce la necesidad de hardware propietario. Se pueden consolidar equipos separados. Además, con NFV, el tiempo de comercialización es más rápido y la inversión de capital es menor.
El documento EP 2750328 describe un método para mapear funciones de red basadas en software a recursos de hardware, incluidos en un grupo de recursos de hardware, donde el mapeo se realiza dinámicamente sobre recursos no asignados del grupo de recursos de hardware.
Las implementaciones actuales de NFV se centran en los nodos de red dentro de una red. Existe la necesidad de extender las implementaciones actuales de NFV más allá de los nodos de red.
Compendio
La presente descripción se refiere a la descarga de una función de red en un grupo de terminales móviles que son capaces de comunicación de dispositivo a dispositivo. NFV generalmente se implementa en servidores que son parte de la red, no en equipos de usuario o terminales móviles. Los terminales móviles a menudo tienen capacidad de reserva o potencia de procesamiento para tareas informáticas. Sin embargo, los terminales móviles individuales tienen capacidades de reserva que son pequeñas en comparación con la potencia de procesamiento requerida para ejecutar una función de red. Debido a esto, NFV normalmente no se implementa en terminales móviles. La presente solicitud describe métodos y aparatos ventajosos para descargar una función de red a terminales móviles. La invención se lleva a cabo según las reivindicaciones independientes adjuntas. Las características opcionales de la invención se llevan a cabo según las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama que ilustra dos enfoques diferentes para implementar una función de red.
La figura 2 ilustra una arquitectura ejemplar para Servicios basados en Proximidad (ProSe).
La figura 3 ilustra una arquitectura ejemplar para NFV en una red ad-hoc.
La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una secuencia de mensajes ejemplar en un proceso de NFV.
La figura 5 ilustra un método ejemplar implementado en un servidor de gestión de NFV para seleccionar un grupo ad-hoc para un proceso de NFV.
La figura 6 ilustra un servidor de gestión de NFV ejemplar.
La figura 7 ilustra un método ejemplar implementado en un servidor de aplicaciones de NFV para descargar una nueva función a un grupo ad-hoc seleccionado.
La figura 8 ilustra un servidor de aplicaciones de NFV ejemplar.
La figura 9 ilustra un proceso ejemplar que configura un terminal móvil habilitado para ProSe para NFV.
La figura 10 ilustra un terminal móvil habilitado para NFV habilitado para ProSe ejemplar.
La figura 11 ilustra módulos de software ejemplares implementados para un servidor de gestión de NFV.
La figura 12 ilustra módulos de software ejemplares implementados para un servidor de aplicaciones de NFV.
La figura 13 ilustra módulos de software ejemplares implementados para un terminal móvil habilitado para NFV habilitado para ProSe.
Descripción detallada
La presente descripción se refiere a la implementación de la Virtualización de Funciones de Red (NFV) en un grupo adhoc. En la NFV estándar, una función de red se implementa como software que se ejecuta en servidores estándar de la industria. La figura 1 compara un enfoque de NFV con un enfoque de aparato de red tradicional para desplegar un nuevo servicio de red. El lado izquierdo de la figura 1 muestra una lista de hardware propietario que todavía se usa ampliamente en las redes de telecomunicaciones actuales. El hardware ejemplar mostrado en la figura 1 proporciona algunos servicios o funciones bien conocidos. Por ejemplo, los enrutadores de mensajes son equipos de conmutación encargados de dirigir datos o señales a los destinos. Las cajas de Inspección Profunda de Paquetes (DPI) se utilizan para el análisis y control del tráfico. Los Nodos de Soporte de GPRS (Servicio General de Paquetes de Radio) tales como los Nodos de Soporte de GPRS de Servicio (s Gs N) y los Nodos de Soporte de GPRS Pasarela (GGs N) son nodos de red móvil que se utilizan para enrutar el tráfico hacia y desde un usuario móvil y para la gestión de la movilidad. En el enfoque de aparato de red tradicional, los enrutadores, las cajas de DPI, los SGSN/GGSN son hardware no básico que requiere una instalación en el sitio cuando se introduce una nueva función o servicio.
El lado derecho de la figura 1 representa lo que implica cuando se implementa una función de red utilizando un enfoque de NFV. En NFV, se proporcionan nuevas funcionalidades o servicios de red por los proveedores de software. El software se ejecuta en aparatos virtuales que están alojados en servidores estándar de la industria. Los servidores estándar de la industria se soportan por almacenamiento estándar de alto volumen. Los servidores se conectan a la red a través de conmutadores de red estándar, tales como conmutadores de Ethernet. Como se muestra en la figura 1, cuando se introduce una nueva función de red, se implementa como software que se ejecuta en equipos estándar, lo que elimina la necesidad de equipos propietarios.
En la figura 1, NFV se implementa en servidores estándar ubicados dentro de una red. La presente descripción enseña la implementación de NFV utilizando un grupo ad-hoc que comprende una pluralidad de terminales móviles ubicados en estrecha proximidad unos de otros. Los terminales móviles a menudo tienen potencia de procesamiento y capacidad de reserva que no se dejan sin utilizar. Aunque la ejecución de una función de red típica generalmente requiere una potencia de procesamiento que supera en mucho la capacidad de cada terminal móvil individual, la capacidad total que puede proporcionar un grupo de terminales móviles a menudo es suficiente para muchas funciones de red.
En ciertos casos, una función de red se puede dividir en una serie de tareas mutuamente independientes. Cada tarea se puede descargar a un terminal móvil para su ejecución sin la cooperación de otros terminales móviles. Sin embargo, la mayoría de las funciones de red no se pueden dividir fácilmente en tareas mutuamente independientes. Por ejemplo, en una red de optimización automática (SON), la red de acceso por radio necesita adaptarse a sí misma para tareas tales como balanceo de carga de movilidad y optimización de la robustez de la movilidad. Tanto el balanceo de carga de movilidad como la optimización de la solidez de la movilidad son funciones de red que no se pueden dividir fácilmente en tareas mutuamente independientes. Para descargar tales funciones de red a los terminales móviles, son necesarias la comunicación y la coordinación entre los terminales móviles.
Un grupo ad-hoc de terminales móviles es un grupo de dispositivos que se comunican directamente unos con otros por medio de, por ejemplo, tecnología Wi-Fi Directa, sin un controlador central, por ejemplo, un punto de acceso de Wi-Fi. Todos los dispositivos de un grupo ad-hoc tienen el mismo estado. Cada dispositivo puede comunicarse con cualquiera de los otros dispositivos dentro del grupo ad-hoc sin depender de un controlador central para controlar el flujo de información. Las especificaciones técnicas para las comunicaciones de dispositivo a dispositivo se establecen en la especificación TS 23.303 V12.1.0 del 3GPP, conocida como Especificación Técnica del 3GPP sobre Servicios basados en Proximidad (ProSe).
La figura 2 proporciona un diagrama de bloques que ilustra una implementación de ProSe ejemplar en una red de Evolución a Largo Plazo (LTE). En la figura 2, dos Equipos de Usuario habilitados para ProSe (UE A 202 y UE B 204) están conectados a una Red de Acceso por Radio Terrestre de UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles) Evolucionado (E-UTRAN) 210 a través de enlaces de acceso por radio (LTE-Uu). La E-UTRAN 210 se conecta a una red central 215 a través de una interfaz S1. Dos nodos de red 220 y 230 están configurados para soportar ProSe. El nodo de red 220 está configurado como una Función de ProSe y la red 230 está configurada como un Servidor de Aplicaciones de ProSe. Los dos nodos de red, 220 y 230, se pueden implementar como dos nodos lógicos que se ejecutan en un mismo nodo físico o como dos nodos físicos separados. En la figura 2, PC1 y PC3 son etiquetas para los enlaces lógicos entre los UE (UE A 202 y UE B 204) y el nodo de red 230 y 220 respectivamente. PC2 se refiere al enlace lógico entre el nodo de red 220 y el nodo de red 230. PC5 se refiere al enlace lógico entre los dos UE.
El nodo de red 220, configurado como una Función de ProSe, soporta tanto el descubrimiento de ProSe como comunicación directa de ProSe. El descubrimiento de ProSe y la comunicación directa de ProSe son dos aspectos
principales introducidos en los estándares de ProSe del 3GPP. El descubrimiento de ProSe es un proceso de descubrimiento en el que se descubren dos o más dispositivos habilitados para ProSe que están cerca. La comunicación directa de ProSe se refiere a las comunicaciones directas entre dispositivos habilitados para ProSe cercanos. El protocolo de comunicación empleado en la comunicación directa de ProSe puede ser Wi-Fi Directa, una modificación del protocolo de acceso por radio de LTE o algunos otros protocolos adecuados.
El nodo de red 230, configurado como Servidor de Aplicaciones de ProSe, proporciona aplicaciones que hacen uso de servicios de proximidad. El UE A 202 y el UE B 204 ejecutan cada uno software de aplicación de ProSe, como un cliente de aplicación de ProSe. El software de aplicación de ProSe en el UE A 202 y el UE B 204 se comunica con el Servidor de Aplicación de ProSe 230 para soportar aplicaciones relacionadas con servicios de proximidad.
El UE A 202 y el UE B 204 pueden ser parte de un grupo ad-hoc que comprende una pluralidad de terminales móviles. Cuando el grupo ad-hoc permanece relativamente estable y al menos algunos de los terminales móviles permanecen en el grupo durante un período de tiempo prolongado, el grupo ad-hoc tiene una capacidad de reserva colectiva sustancial y ciertas funciones de red se pueden descargar en el grupo ad-hoc durante la virtualización de funciones de red.
La figura 3 ilustra un sistema ejemplar configurado para implementar NFV en una red ad-hoc en el contexto de una red de LTE de 4G 300. Los métodos y técnicas descritos en la presente memoria son igualmente aplicables a otros tipos de redes. En la figura 3, dos terminales móviles o UE, 302 y 304, están habilitados para ProSe y están conectados a una red central de LTE 320 a través de una red de acceso por radio 310. Un servidor de gestión de NFV 322 y un servidor de aplicaciones de NFV NFV 324 están ubicados dentro de la red central y están configurados para soportar NFV en un grupo ad-hoc. Una función de predicción de ubicación 326 está conectada al servidor de gestión de NFV 322. La función de predicción de ubicación 326 se puede conectar opcionalmente a la red de acceso por radio 310 para recuperar información perteneciente a una ubicación respectiva de los UE 302 y 304.
En la figura 3, el servidor de gestión de NFV 322 está configurado para comunicarse con el servidor de aplicaciones de NFV 324 y la función de predicción de ubicación 326. El servidor de gestión de NFV 322 gestiona la suscripción del terminal móvil a los servicios de NFV y maneja las tareas relacionadas con NFV. El servidor de gestión de NFV también puede realizar algunas funciones de ProSe. El servidor de aplicaciones de NFV 324 gestiona una o más funciones de red que pueden beneficiarse de ser descargadas a un grupo ad-hoc. La función de predicción de ubicación 326 está configurada para generar predicciones de ubicación de terminales móviles en movimiento, UE 302 y 304, y estimar una duración del grupo ad-hoc.
La función de predicción de ubicación 326 está configurada para generar predicciones de ubicación de los UE en movimiento, 302 y 304, y predecir cuánto tiempo permanecerán probablemente los UE en movimiento dentro del grupo. En las realizaciones de la invención, la función de localización 326 se implementa en un dispositivo que comprende una memoria y circuitos de procesamiento. La memoria está configurada para almacenar datos relacionados con la ubicación y la velocidad de cada UE. La ubicación de un UE se puede determinar de diferentes maneras, por ejemplo, utilizando el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), métodos de triangulación por radio, técnicas basadas en ID de celda o confiando en bases de datos de fuentes múltiples. Los circuitos de procesamiento están configurados para generar ubicaciones futuras para cada UE en base a los datos de ubicación y velocidad almacenados. Por ejemplo, la función de predicción de ubicación 326 puede determinar que un grupo de terminales móviles están dentro de un estadio durante un evento deportivo. La función de predicción de ubicación 326 puede concluir que lo más probable es que el grupo de terminales móviles permanecerá unido durante la duración del evento. Para otro ejemplo, la función de predicción de ubicación 326 puede determinar que un grupo de terminales móviles están ubicados dentro de un hotel y que todos ellos están estacionarios. La función de predicción de ubicación 326 puede predecir que, dado que es de noche, lo más probable es que los terminales móviles permanecerán dentro del hotel hasta el amanecer de mañana. Otro ejemplo es un grupo de viajeros que viajan en un tren. En base a su ubicación (por ejemplo, en una vía de tren) y su velocidad inusualmente alta, la función de predicción de ubicación puede predecir que el grupo de terminales permanecerá como grupo al menos hasta la siguiente parada del tren. Una información distinta de la ubicación y la velocidad, como horarios de trenes, datos geográficos, eventos sociales y días festivos, se puede suministrar a la función de predicción de ubicación 326 para facilitar y mejorar la predicción de ubicación. Alternativamente, la función de predicción de ubicación 326 puede adquirir tal información de terceros, por ejemplo, de un servicio de transporte público local.
En la figura 3, solo se muestran dos terminales móviles, el UE 302 y el UE 304. Los dos terminales móviles son parte de un grupo ad-hoc que incluye una pluralidad de terminales móviles ubicados en estrecha proximidad, cada uno capaz de comunicación de dispositivo a dispositivo. El número de terminales móviles en el grupo ad-hoc puede ser potencialmente mucho mayor que dos y uno puede contemplar escenarios con grupos ad-hoc que comprendan decenas, cientos o incluso miles de terminales móviles, por ejemplo, en eventos deportivos. Todos los terminales móviles del grupo ad-hoc, incluyendo el UE 302 y el UE 304, están habilitados para ProSe y habilitados para NFV. En algunas realizaciones, los UE habilitados para NFV están configurados para ejecutar software de gestión de NFV, por ejemplo, un cliente de gestión de NFV.
El servidor de gestión de NFV 322 interactúa con el software de gestión de NFV en los UE. En algunas realizaciones, se puede usar un servidor de NFV genérico (no mostrado) para proporcionar servicios de NFV
genéricos. El servidor de gestión de NFV 322 proporciona una interfaz entre los UE y el servidor de NFV genérico. El servidor de gestión de NFV 322 está configurado para gestionar la suscripción de los terminales móviles a los servicios de NFV y controlar el software de gestión de NFV en los UE. En una realización, el servidor de gestión de NFV 322 está configurado para descargar el software de gestión de NFV a los terminales móviles.
En la figura 3, el servidor de gestión de NFV 322 también está configurado para desempeñar el papel de un servidor de aplicaciones de ProSe. El servidor de gestión de NFV 322 se puede configurar para seleccionar un grupo ad-hoc para descargar una función de red. El grupo ad-hoc se puede seleccionar en base a un conjunto de criterios. Los criterios pueden ser diferentes para diferentes tareas. Los criterios pueden ser diferentes bajo diferentes condiciones. Por ejemplo, el servidor de gestión de NFV 322 puede recopilar un perfil para cada terminal móvil. El perfil incluye las capacidades del terminal móvil, cuánta batería queda y la capacidad de procesamiento de reserva del terminal móvil. En base a los perfiles recopilados, el servidor de gestión de NFV 322 determina que los terminales móviles están habilitados para ProSe y habilitados para NFV. El servidor de gestión de NFV 322 se comunica con una Función ProSe 220 para configurar un grupo ad-hoc entre los terminales móviles activando la comunicación de dispositivo a dispositivo entre los terminales móviles.
El servidor de gestión de NFV 322 está configurado para comunicarse con el servidor de aplicaciones de NFV 324. En algunas realizaciones, se requiere que cada terminal móvil se suscriba al servicio de aplicaciones de NFV para una función de red particular antes de que la función de red se pueda descargar en el terminal móvil. El servidor de aplicaciones de NFV 324 gestiona la suscripción de terminales móviles a servicios de aplicaciones de NFV individuales. El servidor de aplicaciones de NFV 324 también gestiona el software de aplicaciones de NFV (por ejemplo, clientes de aplicaciones de NFV) instalado en los terminales móviles. En algunas realizaciones, el servidor de aplicaciones de NFV 324 está configurado para descargar el software de aplicaciones de NFV a los terminales móviles.
Después de que el servidor de gestión de NFV 322 haya seleccionado un grupo ad-hoc para una función de red, el servidor de gestión de NFV 322 notifica al servidor de aplicaciones de NFV del grupo ad-hoc seleccionado. En algunas realizaciones, no cubiertas por la invención reivindicada, el servidor de gestión de NFV 322 selecciona un grupo ad-hoc para una función de red específica en base a los criterios especificados para esa función de red. En algunas realizaciones, no cubiertas por la invención reivindicada, el servidor de gestión de NFV 322 selecciona un grupo ad-hoc como grupo ad-hoc candidato en base a un conjunto de criterios genéricos, tales como las capacidades de reserva de cada terminal móvil, la duración que el grupo permanecerá junto, etc. En algunas realizaciones, uno de los criterios es si el número de terminales móviles del grupo ad-hoc ha excedido un umbral. El servidor de gestión de NFV 322 notifica a la aplicación de NFV 324 después de que se haya seleccionado un grupo ad-hoc candidato. El servidor de aplicaciones de NFV 324 es responsable de decidir qué función de red se descargará al grupo ad-hoc seleccionado.
Una vez que se selecciona una función de red para ser descargada al grupo ad-hoc, el servidor de aplicaciones de NFV 324 descarga en los terminales móviles los datos y parámetros de configuración necesarios para ejecutar la función de red, en respuesta a una solicitud del servidor de gestión de NFV 322. En algunas realizaciones, el servidor de aplicaciones de NFV 322 puede dividir la función de red en tareas separadas y asignar cada tarea a terminales móviles individuales. El servidor de aplicaciones de NFV 324 puede descargar datos y parámetros de configuración a cada terminal móvil según la tarea asignada a ese terminal móvil. En algunas realizaciones, el servidor de aplicaciones de NFV 322 puede descargar los datos y los parámetros de configuración en un terminal móvil o en todos los terminales móviles. El software de aplicaciones de NFV instalado en los terminales móviles podrá determinar de forma autónoma entre el grupo cómo dividir la tarea de ejecutar la función de red. Los datos y los parámetros de configuración se pueden intercambiar entre el grupo según cómo se divida la tarea. Cuando están listos, los terminales móviles del grupo ad-hoc inician la ejecución de la función de red.
En algunos casos, un terminal móvil puede abandonar un grupo ad-hoc mientras que la ejecución de la función de red está en curso. En algunos casos, nuevos terminales móviles pueden pasar al grupo. El servidor de gestión de NFV 322 está configurado para detectar cambios en el grupo ad-hoc y notificar al servidor de aplicaciones de NFV 324 de los cambios. En algunas realizaciones, el servidor de gestión de NFV 322 puede solicitar al servidor de aplicaciones de NFV 324 que reasigne datos y parámetros de configuración. Tras recibir una solicitud del servidor de gestión de NFV 322, el servidor de aplicaciones de NFV 324 reasigna datos y parámetros de configuración en base a los cambios detectados en el grupo ad-hoc. La aplicación de NFV 324 también recopila un resultado cuando se termina la ejecución de la función de red. El resultado puede ser una realimentación de ACK/NACK o datos de un cálculo o informes de un análisis, dependiendo del tipo de la función de red.
La figura 4 ilustra una secuencia de mensajes ejemplares entre los terminales móviles en un grupo ad-hoc y los servidores de gestión y de aplicaciones de NFV (322 y 324) en un proceso de NFV típico. Supongamos que un tren cargado de personas atraviesa una ciudad. En el tren, están presentes una serie de terminales móviles (302, 304). Algunos de ellos se han abonado a los servicios de NFV y han descargado e instalado el software de gestión de NFV, por ejemplo, el cliente de gestión de NFV. Véase el Paso 410 en la figura 4. Los operadores de transporte pueden alentar a los usuarios a abonarse a los servicios de NFV ofreciendo beneficios tales como cargos o tarifas de servicio reducidos o tratamiento preferencial en momentos de congestión. Cada terminal móvil también se abona a una o más aplicaciones de NFV con el servidor de aplicaciones de NFV 324 y ha instalado el software de aplicaciones de NFV correspondiente, por ejemplo, clientes de aplicaciones de NFV. En algunas realizaciones, la
descarga y configuración del software de aplicación de NFV por terminales móviles puede ser un paso separado de la configuración del software de gestión de NFV. Por ejemplo, los usuarios pueden seleccionar o cambiar su selección de una aplicación de NFV en cualquier momento después de que se hayan abonado a los servicios de NFV. En algunas realizaciones, la configuración del software de aplicaciones de n Fv puede tener lugar durante la configuración del software de gestión de NFV. Véase el Paso 420 en la figura 4.
Mientras que están en el tren, los terminales móviles habilitados para NFV, 302 y 304, establecen comunicación con el servidor de gestión de NFV 322. El servidor de gestión de NFV 322 recopila un perfil de cada terminal móvil que se ha suscrito a los servicios de NFV. El perfil puede incluir las capacidades del terminal móvil, que se pueden recopilar una vez cuando se enciende el terminal móvil, 302 y 304. El perfil también puede incluir el estado de la batería del terminal móvil y la capacidad de procesamiento de reserva, que se pueden recopilar periódicamente del terminal móvil, 302 y 304. Véase el Paso 430 en la figura 4.
Algunos de los terminales móviles del tren también están habilitados para ProSe. Los terminales móviles entran en estrecha proximidad unos de otros. A través de la interacción con un dispositivo de red, tal como una función de ProSe del 3GPP, los terminales móviles establecen un grupo ad-hoc entre ellos mismos. El grupo ad-hoc está abierto. Los terminales móviles se añaden al grupo a medida que llegan. Los terminales móviles se pueden eliminar del grupo cuando se van, o cuando se apagan, o cuando el nivel de su batería es demasiado bajo, o cuando su capacidad de reserva cae por debajo de un umbral. El servidor de gestión de NFV 322 actúa como un servidor de aplicaciones de ProSe y gestiona el grupo ad hoc a medida que los dispositivos se unen al o abandonan el grupo. Véase el Paso 440 en la figura 4
El servidor de gestión de NFV 322 descubre que el grupo ad-hoc recién formado ha cumplido ciertos criterios. Los criterios pueden ser específicos para una aplicación de NFV o genéricos para cualquier aplicación de NFV. Por ejemplo, los criterios pueden incluir que el número de terminales móviles supere un umbral o que la capacidad de procesamiento de reserva colectiva supere un umbral. Para algunas aplicaciones de NFV, el umbral de capacidad de procesamiento de reserva puede ser mayor que el de otras aplicaciones de NFV. Para otro ejemplo, un criterio puede ser que los terminales móviles del grupo hayan permanecido juntos durante un cierto período de tiempo, por ejemplo, durante los últimos 10 minutos. Véase el Paso 450 en la figura 4.
Uno de los criterios para establecer un grupo ad-hoc para una aplicación de NFV es cuánto tiempo el grupo ad-hoc permanecerá como grupo. En muchos casos, la proximidad de un grupo de terminales móviles es simplemente un hecho fortuito y el grupo pronto se dispersará. Tales grupos no son adecuados para la descarga de funciones de red. El servidor de gestión de NFV 322 puede basarse en la función de predicción de ubicación 326 para predecir la duración del grupo. Por ejemplo, para aquellos terminales móviles que están dentro de un estadio durante un evento deportivo, dentro de un hotel durante la noche o en un tren en movimiento, el grupo permanecerá como grupo durante un tiempo prolongado, lo suficientemente largo para permitir que la ejecución de una función de red termine. Véase el Paso 460 en la figura 4.
Una vez que el servidor de gestión de NFV 322 descubre un grupo ad-hoc adecuado para NFV, el servidor de gestión de NFV 322 establece comunicación con uno de los servidores de aplicaciones de NFV y proporciona información con respecto al grupo ad-hoc al servidor de aplicaciones de NFV 324. La información puede incluir los terminales móviles que están en el grupo y la duración estimada del grupo. Véase el Paso 470 en la figura 4.
En algunas realizaciones, el servidor de gestión de NFV 322 puede seleccionar una aplicación de NFV para el grupo ad hoc recién descubierto en base a los perfiles recopilados de los miembros del grupo y los requisitos de la aplicación de NFV. El servidor de gestión de NFV 322 puede seleccionar una aplicación de NFV para el grupo adhoc en base a la aplicación o aplicaciones de NFV a las que se han abonado los miembros del grupo.
Tras recibir la información del grupo ad-hoc, el servidor de aplicaciones de NFV 324 descarga datos y parámetros de configuración para la aplicación de NFV correspondiente a los terminales móviles. En algunas realizaciones, los datos y los parámetros de configuración se pueden descargar a los terminales móviles de acuerdo con las diferentes tareas que se han asignado a cada terminal móvil. En algunas realizaciones, los datos y los parámetros de configuración se pueden descargar a un terminal móvil, por ejemplo, el miembro con la mayor capacidad de reserva, para ser distribuidos a otros terminales móviles del grupo. Una vez que se hayan recibido los datos y parámetros de configuración por el grupo, los terminales móviles comienzan a ejecutar la función o servicio de red. Véase el Paso 480 en la figura 4.
Durante la ejecución de la función de red, los terminales móviles del grupo ad-hoc intercambian datos y otra información unos con otros. Los parámetros de configuración descargados del servidor de aplicaciones de NFV pueden incluir indicaciones de dónde o qué terminal móvil del grupo puede contener ciertos datos o información. En algunas realizaciones, un terminal móvil en el grupo ad-hoc envía una solicitud de datos a otro terminal a través de un enlace de comunicación de dispositivo a dispositivo (PC5 en la figura 2). Véase el Paso 490 en la Fig. 4.
Durante la ejecución de la función de red, la pertenencia al grupo ad-hoc puede cambiar. Un terminal móvil puede abandonar el grupo ad-hoc antes de que se haya completado la ejecución de la función de red. Por ejemplo, el usuario puede bajarse del tren en una parada local, abandonar temprano un evento deportivo o simplemente apagar
el terminal móvil. Si esto sucede, el servidor de gestión de NFV 322 descubre que el terminal móvil ha abandonado el grupo e informa al servidor de aplicaciones de NFV 324. En respuesta, el servidor de aplicaciones de NFV reasigna los datos y los parámetros de configuración del usuario a otros terminales dentro del grupo. Véase el Paso 510 en la figura 4
Una vez que se completa la función de red, los terminales móviles cargan los resultados en el servidor de aplicaciones de NFV 324. Véase el Paso 520 en la figura 4.
La figura 5 ilustra un proceso de selección ejemplar de un grupo ad-hoc para NFV por un servidor de gestión de NFV 322. El grupo ad-hoc comprende una pluralidad de terminales móviles ubicados en estrecha proximidad unos de otros. El servidor de gestión de NFV 322 determina el número de terminales móviles en el grupo ad-hoc (paso 550). El servidor de gestión de NFV 322 luego selecciona el grupo ad-hoc para ejecutar una función de red en base al número de terminales móviles en el grupo ad-hoc y uno o más criterios (paso 560). En algunas realizaciones, el servidor de gestión de NFV 322 puede no tener el conocimiento de los criterios específicos de cada aplicación. El servidor de gestión de NFV 322 simplemente selecciona el grupo ad-hoc como grupo candidato para NFV. El servidor de aplicaciones de NFV 324 puede determinar si este grupo ad hoc es adecuado para la aplicación de NFV de la que es responsable el servidor de aplicaciones de NFV 322. El servidor de aplicaciones de NFV 324 puede seleccionar un grupo ad-hoc de un conjunto de grupos ad-hoc candidatos.
La figura 6 ilustra un servidor de gestión de NFV 322 ejemplar. El servidor de gestión de NFV 322 comprende una interfaz de red 602 y uno o más circuitos de procesamiento 604. La interfaz de red 602 está configurada para transmitir y recibir datos hacia y desde una pluralidad de terminales móviles a través de una red de acceso por radio. El uno o más circuitos de procesamiento 604 están configurados para determinar el número de terminales móviles en el grupo ad-hoc y seleccionar el grupo ad-hoc para ejecutar la función de red (o como grupo ad-hoc candidato) en base al número de terminales móviles en el grupo ad-hoc y uno o más de otros criterios.
En algunas realizaciones, se puede implementar un programa informático para llevar a cabo los pasos realizados por uno o más circuitos de procesamiento 604. El programa informático puede comprender un primer módulo y un segundo módulo. El primer módulo está configurado para determinar el número de terminales móviles en el grupo ad-hoc. El segundo módulo está configurado para seleccionar el grupo ad-hoc para ejecutar la función de red (o como grupo adhoc candidato) en base al número de terminales móviles en el grupo ad-hoc y uno o más de otros criterios.
La figura 7 ilustra un proceso ejemplar en un servidor de aplicaciones de NFV 324 para virtualizar una función de red. El servidor de aplicaciones de NFV 324 recibe una notificación de un servidor de gestión de NFV 322 de que se ha seleccionado un grupo ad-hoc para ejecutar una función de red (paso 710). La aplicación de NFV 324 luego descarga a uno o más terminales móviles 302 y 304 en el grupo ad-hoc los datos necesarios para la ejecución de la función de red (paso 720). Después de que se termina la función de red, el servidor de aplicaciones de NFV 324 recopila los resultados de los terminales móviles 302 y 304 (paso 730).
La figura 8 ilustra un servidor de aplicaciones de NFV 324 ejemplar configurado para gestionar un grupo ad-hoc para ejecutar una función de red. El servidor de aplicaciones de NFV 324 comprende una interfaz de red 802 y uno o más circuitos de procesamiento 804. La interfaz de red 802 está configurada para transmitir y recibir datos hacia y desde terminales móviles a través de una red de acceso por radio y para comunicarse con un servidor de gestión de NFV. El uno o más circuitos de procesamiento 804 están configurados para llevar a cabo el proceso ejemplar descrito en la figura 7.
En algunas realizaciones, se puede implementar un programa informático para llevar a cabo los pasos realizados por uno o más circuitos de procesamiento 804. El programa informático puede comprender un primer, segundo y tercer módulo. El primer módulo está configurado para procesar una notificación recibida de un servidor de gestión de NFV 322 de que se ha seleccionado un grupo ad-hoc para ejecutar una función de red (paso 710). El segundo módulo está configurado para descargar a uno o más terminales móviles 302 y 304 en el grupo ad-hoc los datos necesarios para la ejecución de la función de red. El tercer módulo está configurado para recopilar los resultados de los terminales móviles 302 y 304
La figura 9 ilustra un proceso ejemplar en un terminal móvil 302 que está habilitado para ProSe y habilitado para NFV. El terminal móvil 302 se ha abonado a un servicio de NFV con el servidor de gestión de NFV 322 (paso 910). El terminal móvil 302 se comunica con uno o más terminales móviles habilitados para ProSe 304 que están ubicados en estrecha proximidad (paso 920). El terminal móvil 302 luego establece un grupo ad-hoc para NFV (paso 930). La NFV implica descargar una función de red de la red al grupo ad-hoc.
La figura 10 ilustra un terminal móvil 302 ejemplar que comprende un transceptor 1002 y uno o más circuitos de procesamiento 1004. El transceptor 1002 está configurado para comunicación con un servidor de gestión de NFV 322 y para comunicarse con otros terminales móviles. En algunas realizaciones, el transceptor 1002 está configurado además para comunicarse con un servidor de aplicaciones de NFV 324. El uno o más circuitos de procesamiento 1004 están configurados para suscribirse a un servicio de NFV con el servidor de gestión de NFV 302 y permitir comunicaciones de dispositivo a dispositivo con otros terminales móviles habilitados para ProSe ubicados en estrecha proximidad. El uno o más circuitos de procesamiento 1004 también están configurados para
establecer un grupo ad-hoc para virtualizar una función de red. En algunas realizaciones, no cubiertas por la invención reivindicada, uno o más circuitos de procesamiento 1004 están configurados además para recibir datos del servidor de aplicaciones de NFV 324 relacionados con la ejecución de la función de red por el grupo ad-hoc, ejecutar una parte designada de la función de red, e informar del resultado de la ejecución al servidor de aplicaciones de NFV 324 cuando se termina la función de red.
Los métodos y técnicas descritos en la presente memoria se pueden implementar como programas de software. El aparato descrito en la presente memoria se puede implementar como ordenadores que ejecutan programas de software almacenados en memoria. En algunas realizaciones, las técnicas y aparatos avanzados descritos en la presente memoria se pueden implementar como programas de software informático. En algunas realizaciones, no cubiertas por la invención reivindicada, las funcionalidades del servidor de gestión de NFV 322 se pueden implementar como módulos de software. El servidor de gestión de NFV 322 puede incluir un módulo de monitorización 1102 y un módulo de selección 1104. El módulo de monitorización 1102 está configurado para determinar el número de terminales móviles en el grupo ad-hoc. El módulo de selección 1104 está configurado para seleccionar el grupo ad-hoc para ejecutar la función de red en base al número de terminales móviles en el grupo adhoc y otros criterios. En algunas realizaciones, no cubiertas por la invención reivindicada, el módulo de selección 1104 está configurado además para determinar un número mínimo de terminales móviles que se requiere para virtualizar la función de red y seleccionar el grupo ad-hoc para ejecutar la función de red si el número de terminales móviles en el grupo ad-hoc iguala o supera el número mínimo de terminales móviles requeridos para virtualizar la función de red. En algunas realizaciones, el módulo de monitorización 1102 está configurado además para evaluar una capacidad de reserva o una capacidad de procesamiento de reserva para cada uno de los terminales móviles. El módulo de selección 1104 selecciona el grupo ad-hoc en base a si las capacidades de batería de reserva o las capacidades de procesamiento de reserva de los terminales móviles son adecuadas para virtualizar la función de red. En algunas realizaciones, el módulo de monitorización 1102 está configurado además para estimar una duración en la que el grupo ad-hoc permanecerá en estrecha proximidad. La monitorización 1102 puede comunicarse con una función de predicción de ubicación para predecir ubicaciones futuras de los terminales móviles y estimar la duración del grupo ad-hoc en base a la ubicación futura predicha. El módulo de selección 1104 selecciona el grupo ad-hoc en base a si la duración estimada es adecuada para virtualizar la función de red.
En algunas realizaciones, las funcionalidades del servidor de aplicaciones de NFV 324 se pueden implementar como un módulo de procesamiento de notificaciones 1202, un módulo de datos 1204 y un módulo de recopilación 1206. El módulo de procesamiento de notificaciones 1202 está configurado para procesar una notificación recibida de un servidor de gestión de NFV (322) de que el grupo ad-hoc ha sido seleccionado para ejecutar una función de red. El módulo de datos 1204 está configurado para enviar datos a uno o más terminales móviles (302, 304) en el grupo adhoc para la ejecución de la función de red. El módulo de recopilación 1206 está configurado para recopilar un resultado relacionado con la ejecución de la función de red desde el uno o más terminales móviles. En algunas realizaciones, el servidor de aplicaciones de NFV puede comprender además un módulo de ajuste configurado para ajustar el grupo ad-hoc cuando los terminales móviles se unen o abandonan el grupo ad-hoc y redistribuir la ejecución de la función de red entre el grupo ad-hoc ajustado.
En algunas realizaciones, las funcionalidades del terminal móvil 302 se pueden implementar como un módulo de suscripción 1302, un módulo de procesamiento de datos 1304 y un módulo de establecimiento de grupos 1306. El módulo de suscripción 1302 está configurado para abonarse a un servicio de NFV con un servidor de gestión de NFV 322. El módulo de procesamiento de datos 1304 está configurado para procesar datos recibidos desde o a ser transmitidos a uno o más terminales móviles que están configurados para comunicación de dispositivo a dispositivo y están ubicados en estrecha proximidad. El módulo de establecimiento de grupos 1306 está configurado para establecer un grupo ad-hoc para virtualizar una función de red en base a los datos recibidos del servidor de gestión de NFV 322. En algunas realizaciones, el módulo de procesamiento de datos 1304 se puede configurar además para procesar datos recibidos de un servidor de aplicaciones de NFV 324 y ejecutar una parte designada de la función de red en base a los datos recibidos del servidor de aplicaciones 324. En algunas realizaciones, el terminal móvil 302 puede comprender además un módulo de informes configurado para informar, al servidor de aplicaciones de NFV 324, de un resultado relacionado con la ejecución de la función de red.
Los métodos y técnicas descritos en la presente memoria permiten que una red de telecomunicaciones móviles descargue funciones de red al equipo de usuario o a los terminales móviles, ahorrando de este modo recursos y capacidades de procesamiento dentro de la red. Además, la virtualización de funciones de red se realiza en un grupo ad-hoc de terminales móviles que permanecen en estrecha proximidad durante un tiempo prolongado. Durante la ejecución de la función de red por el grupo ad-hoc, la comunicación de dispositivo a dispositivo se ubica dentro del grupo, sin gravar los recursos de acceso por radio entre los terminales móviles del grupo y la red de acceso por radio.
Claims (8)
1. Un método de virtualización de una función de red entre un grupo ad-hoc, el grupo ad-hoc que comprende una pluralidad de terminales móviles (302, 304) ubicados en estrecha proximidad unos de otros, comprendiendo el método: determinar el número de terminales móviles (302, 304) en el grupo ad-hoc;
estimar una duración en la que la pluralidad de terminales móviles (302, 304) en el grupo ad-hoc permanecerán en estrecha proximidad,
y
seleccionar el grupo ad-hoc para ejecutar la función de red en base al número de terminales móviles (302, 304) en el grupo ad-hoc y si la duración estimada es adecuada para ejecutar la función de red.
2. El método de la reivindicación 1, en donde la selección del grupo ad-hoc para ejecutar la función de red en base al número de terminales móviles en el grupo ad-hoc y si la duración estimada es adecuada para ejecutar la función de red comprende:
determinar un número mínimo de terminales móviles que se requiere para virtualizar la función de red; y seleccionar el grupo ad-hoc para ejecutar la función de red si el número de terminales móviles en el grupo ad-hoc es igual o supera el número mínimo de terminales móviles requeridos para virtualizar la función de red.
3. El método de la reivindicación 1, que comprende, además:
evaluar una capacidad de batería de reserva o una capacidad de procesamiento de reserva para cada uno de los terminales móviles (302, 304);
en donde la selección del grupo ad-hoc para ejecutar la función de red depende además de si la capacidad de batería de reserva o la capacidad de procesamiento de reserva de cada uno de los terminales móviles es adecuada para ejecutar la función de red.
4. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estimación de la duración en la que la pluralidad de terminales móviles (302, 304) en el grupo ad-hoc permanecerán en estrecha proximidad comprende: predecir futuras ubicaciones y/o movimientos de los terminales móviles (302, 304) en el grupo ad-hoc; y estimar la duración en la que la pluralidad de terminales móviles (302, 304) en el grupo ad-hoc permanecerán en estrecha proximidad en base a las futuras ubicaciones y/o movimientos de los terminales móviles en el grupo adhoc.
5. Un servidor de gestión de virtualización de funciones de red (NFV) (322) para virtualizar una función de red entre un grupo ad-hoc que comprende una pluralidad de terminales móviles (302, 304) ubicados en estrecha proximidad uno del otro, comprendiendo el servidor de gestión (322):
una interfaz de red (602) para transmitir y recibir datos hacia y desde la pluralidad de terminales móviles (302, 304) a través de una red de acceso por radio;
uno o más circuitos de procesamiento (604) configurados para:
determinar el número de terminales móviles (302, 304) en el grupo ad-hoc;
estimar una duración en la que la pluralidad de terminales móviles (302, 304) en el grupo ad-hoc permanecerán en estrecha proximidad, y
seleccionar el grupo ad-hoc para ejecutar la función de red en base al número de terminales móviles en el grupo ad-hoc y si la duración estimada es adecuada para ejecutar la función de red.
6. El servidor de gestión de NFV (322) de la reivindicación 5, en donde, cuando se selecciona el grupo ad-hoc para ejecutar la función de red en base al número de terminales móviles en el grupo ad-hoc y si la duración estimada es adecuada para ejecutar la red función, el uno o más circuitos de procesamiento (604) están configurados además para: determinar un número mínimo de terminales móviles que se requiere para virtualizar la función de red; y seleccionar el grupo ad-hoc para ejecutar la función de red si el número de terminales móviles en el grupo ad-hoc es igual o supera el número mínimo de terminales móviles requerido para virtualizar la función de red.
7. El servidor de gestión de NFV (322) de la reivindicación 6, el uno o más circuitos de procesamiento están configurados además para:
evaluar una capacidad de batería de reserva o una capacidad de procesamiento de reserva para cada uno de los terminales móviles (302, 304),
en donde la selección del grupo ad-hoc para ejecutar la función de red depende además de si la capacidad de batería de reserva o la capacidad de procesamiento de reserva de cada uno de los terminales móviles (302, 304) es adecuada para ejecutar la función de red.
8. El servidor de gestión de NFV (322) de cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en donde el uno o más circuitos de procesamiento (604) están configurados para comunicarse con una función de predicción de ubicación (326) a través de la interfaz de red para predecir ubicaciones futuras de los terminales móviles y/o movimientos de los terminales móviles del grupo ad-hoc, y en donde las futuras ubicaciones y/o movimientos de los terminales móviles del grupo ad-hoc se utilizan para estimar la duración en la que los terminales móviles del grupo ad-hoc permanecerán en estrecha proximidad.
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