JP2017505022A - バーチャル・レンジ・エクステンダを有するソフトウェア定義ネットワークインフラストラクチャ - Google Patents

Abstract

一実施形態の方法が、ネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャによって、第1のユーザ機器（UE）を宛先UEとして選択するステップと、第2のUEを宛先UEに関するリレーUEとして選択するステップとを含む。この方法は、宛先UE上でのバーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）UEのインストレーションをネゴシエートするステップと、リレーUE上でのvREXフォワーディングエージェント（FA）のインストレーションをネゴシエートするステップとをさらに含む。vREX FAは、vREX UEに関するFAとして機能するように構成されている。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2013年12月13日に出願された「Software-Defined Network Infrastructure Having Virtual Range Extenders」という名称の米国特許出願第14／106，483号に対する優先権の利益を主張するものであり、その内容は、参照によって本明細書に組み込まれている。

本発明は、ネットワーク通信に関し、特定の実施形態においては、バーチャル・レンジ・エクステンダを有するソフトウェア定義ネットワークインフラストラクチャに関する。

より高いスループットを求める需要は、ワイヤレスネットワーク（たとえば、5Gネットワーク以上）において着実に高まっているが、この需要に対処するのに利用可能なメカニズムは、相対的に少数である。ネットワークにおけるスループットを高める1つの方法は、より高い密度で伝送ポイントを展開することによる。しかしながら、従来の伝送ポイント（たとえば、基地局）の高密度な展開は、非現実的なほどコストを要する場合がある。たとえば、従来の伝送ポイントの展開は、資本コスト（たとえば、スペースをリースすること、伝送ライン／電力ラインを構成することなどに関連したコスト）、および運用コスト（たとえば、伝送ポイントを追跡把握すること、伝送ポイントを安全にすること、メンテナンス、電力を提供することなどのコスト）を招く場合がある。したがってコスト障壁によって、ネットワークが、より高密度に展開された従来の伝送ポイントを通じてスループットを高めることが妨げられる場合がある。さらに、従来の伝送ポイントは、いったん設置されると、ロケーションが固定され、ネットワークロードおよびトラフィック状況における変化に対処するために動的に移動させることができない。

アジャイルなワイヤレス・アクセス・ネットワークのためのシステムおよび方法を提供する本発明の好ましい実施形態によって、これらおよびその他の問題が一般的に解決または回避され、技術的な利点が一般的に達成される。

一実施形態によれば、ネットワークにおけるネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャ・オペレーションのための方法が、第1のユーザ機器（UE）を宛先UEとして選択するステップと、第2のUEを宛先UEに関するリレーUEとして選択するステップとを含む。この方法は、宛先UE上でのバーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）UEのインストレーションをネゴシエートするステップと、リレーUE上でのvREXフォワーディングエージェント（FA）のインストレーションをネゴシエートするステップとをさらに含む。vREX FAは、vREX UEに関するFAとして機能するように構成されている。

別の実施形態によれば、ユーザ機器（UE）オペレーションのための方法が、バーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）をインストールするための要求を受信するステップを含む。vREXは、vREXフォワーディングエージェント（FA）およびvREX UEのペアのうちの一方であり、vREX FAは、vREX UEのためのFAとして機能するように構成されている。この方法は、vREXのインストレーションをネゴシエートするステップをさらに含む。

別の実施形態によれば、ネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャが、プロセッサと、そのプロセッサによる実行のためのプログラミングを格納しているコンピュータ可読ストレージメディアとを含む。そのプログラミングは、ネットワーク内の第1のユーザ機器（UE）を宛先UEとして選択するための命令と、ネットワーク内の第2のUEを宛先UEに関するリレーUEとして選択するための命令とを含む。そのプログラミングは、宛先UE上でのバーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）UEのインストレーションをネゴシエートするための命令と、リレーUE上でのvREXフォワーディングエージェント（FA）のインストレーションをネゴシエートするためのさらなる命令とを含む。vREX FAは、vREX UEに関するFAとして機能するように構成されている。

さらに別の実施形態によれば、ネットワークデバイスが、プロセッサと、そのプロセッサによる実行のためのプログラミングを格納しているコンピュータ可読ストレージメディアとを含む。そのプログラミングは、バーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）をインストールするための要求を受信するための命令を含む。vREXは、vREXフォワーディングエージェント（FA）およびvREX UEのペアのうちの一方であり、vREX FAは、vREX UEのためのFAとして機能するように構成されている。そのプログラミングは、vREXのインストレーションをネゴシエートするためのさらなる命令を含む。

次いで、本発明およびその利点のさらに完全な理解のために、添付の図面と併せて理解しながら、以降の説明に対する参照を行う。

さまざまな実施形態によるオペレーションのネットワークトポロジ構築フェーズ中のネットワークのブロック図である。 さまざまな実施形態によるオペレーションのネットワークトポロジ構築フェーズ中のネットワークのブロック図である。 さまざまな実施形態によるオペレーションのネットワークトポロジ構築フェーズ中のネットワークのブロック図である。 さまざまな実施形態によるオペレーションのバーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）開始フェーズ中のネットワークのブロック図である。 さまざまな実施形態によるオペレーションのネットワーク・トポロジ・フェーズのコントロールプレーンを知らせるネットワークのブロック図である。 さまざまな実施形態によるオペレーションのネットワーク・フォワーディング・パス構成フェーズ中のネットワークのブロック図である。 さまざまな実施形態によるオペレーションのプロトコル・プロビジョニング・フェーズ中のネットワークのブロック図である。 さまざまな実施形態によるvREXを有するユーザ機器（UE）のブロック図である。 さまざまな実施形態によるvREXを有するユーザ機器（UE）のブロック図である。 さまざまな実施形態によるvREX移転のフローチャートである。 さまざまな実施形態によるvREX移転のフローチャートである。 さまざまな実施形態によるネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャ・オペレーションのフローチャートである。 さまざまな実施形態によるUEオペレーションのフローチャートである。 さまざまな実施形態による、たとえば、本明細書において説明されているデバイスおよび方法を実施するために使用することができるコンピューティングプラットフォームを示す図である。

実施形態を作成および使用することについて、以降で詳細に論じる。しかしながら、本発明は、さまざまな具体的なコンテキストにおいて具体化することができる多くの適用可能な発明性のあるコンセプトを提供しているということを理解されたい。論じられている具体的な実施形態は、本発明を作成および使用するための具体的な方法を例示しているにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

さまざまな実施形態について、具体的なコンテキスト、すなわちソフトウェア定義ネットワーク（SDN）というコンテキストにおいて説明する。しかしながら、さまざまな実施形態は、その他のタイプの管理されるネットワーク、たとえば、データ・センター・ネットワーク、セルラネットワーク、センサネットワーク、ホーム・エンターテイメント・システム、サーベイランスネットワーク、マシン・ツー・マシン・ネットワークなどに適用することもできる。

さまざまな実施形態は、ネットワーク内の私的なインフラストラクチャノード（たとえば、ユーザ機器（UE））を利用して、従来のネットワーク伝送ポイント（たとえば、基地局などのインフラストラクチャ・フォワーディング・エージェント（FA））の高密度な展開をエミュレートする。ネットワークは、ネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャを含むことができ、ネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャは、ネットワーク状況（たとえば、トポロジ、UEの利用可能な能力、ネットワークトラフィック状況など）を追跡把握し、その他のUEのためのレンジエクステンダとして機能するための利用可能なUEを識別する。インフラストラクチャマネージャは、利用可能なUE上に仮想化ソフトウェアをインストールして、これらのUE（リレーUEと呼ばれる）が、パケット伝送をネットワーク内のその他のUE（宛先UEと呼ばれる）へ転送することを可能にすることができる。インフラストラクチャマネージャは、仮想化ソフトウェアを宛先UE上にインストールして、リレーUEからのパケットの受信を可能にすることもできる。ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）コントローラおよびソフトウェア定義プロトコル（SDP）コントローラが、リレーUEどうしをFAとして統合しながら、ネットワークトラフィック需要／サービス品質（QoS）要件に基づいてフォワーディングテーブルを構成し、ネットワーク内でプロトコルをプロビジョンすることができる。したがって、多くの従来のFA（たとえば、基地局）を展開するという犠牲を伴わずにFAの密度を高めることによって、ネットワークスループット需要に対処することができる。さらに、FAの密度を、ネットワーク状況における変化に基づいて動的に調整して、アジャイルなネットワークインフラストラクチャを提供することができる。

図1Aは、さまざまな実施形態によるネットワークトポロジ構築フェーズ中の無線アクセスネットワーク100を示している。ネットワーク100は、ゲートウェイ106に接続されているコア・ネットワーク・ノード104を有するコアネットワーク102を含む。ゲートウェイ106は、コア・ネットワーク・ノード104とバックホールネットワークとの間におけるネットワーク接続を提供する。コア・ネットワーク・ノード104は、レイヤ3ルータ、レイヤ2スイッチ、ソフトウェア定義プロトコルネットワーク要素などを含むことができる。ネットワーク100は、コア・ネットワーク・ノード104に接続されているネットワーク展開インフラストラクチャFA110（たとえば、基地局、ロング・ターム・エボリューション（LTE）eNode B、WiFiアクセスポイントなど）を有するアクセス部分108をさらに含む。

ネットワーク100内のUE112は、ネットワーク・アクセス・リンク113aを介してインフラストラクチャFA110に接続されることが可能である。UE112は、任意の適切な通信スキーム（たとえば、LTE、WiFiなど）を使用してネットワーク・アクセス・リンク113aを通じてインフラストラクチャFA110との間でダウンリンクパケットを受信すること／アップリンクパケットを送信することが可能である。UE112は、非ネットワーク展開インフラストラクチャノード、たとえば、携帯電話、ラップトップ、タブレットデバイス、フェムトセル／ピコセルなどを含むことができる。UE112は、SDN対応UEであることが可能であり、インフラストラクチャFA110と通信するための1つまたは複数の仮想マシンを含むことができる。さらに、UE112は、ネットワーク100に加えて、その他のネットワーク（たとえば、ローカル・ホーム／オフィス・ネットワーク、または異なるオペレータのネットワーク）に接続されること、または接続されないことが可能である。アクセスリンク113aは、1つもしくは複数の技術標準（たとえば、ロング・ターム・エボリューション（LTE）、もしくはIEEE 802.11（WiFi））によるワイヤレスリンク、および／または有線リンク（たとえば、デジタル・サブスクライバー・ライン（DSL）もしくはケーブル接続）であることが可能である。

ネットワーク100内のコントロール機能は、コントロールプレーン114によって提供されることが可能であり、コントロールプレーン114は、SDNコントローラ116およびSDPコントローラ118を含むことができる。SDNコントローラ116は、ネットワーク100内のトラフィック状況／ロードに従って（たとえば、ネットワークデバイスのフォワーディング情報ベース（FIB）を構成することによって）ネットワークリソースを動的に割り当てることができる。SDPコントローラ118は、ネットワーク100内で伝送されるパケットのためのプロトコルプロビジョニングを（たとえば、ネットワークデバイスのプロトコル情報ベース（PIB）を構成することによって）提供することができる。

ネットワーク100は、インフラストラクチャマネージャ120をさらに含むことができる。インフラストラクチャマネージャ120は、ソフトウェア定義トポロジ（SDT）コントローラ内の、コア・ネットワーク・ノード102内の、インフラストラクチャFA110内のなどの別個のコントローラとして実装されることが可能である。さらに、図1Aは、インフラストラクチャマネージャ120上に示しているだけだが、ネットワーク100は、たとえば、別々の地理的エリアを管理する複数のインフラストラクチャマネージャ120を含むことができる。

インフラストラクチャマネージャ120は、ネットワーク100のすべて、またはネットワーク100の一部分に関するネットワークトポロジ構築を実行する。ネットワークトポロジ構築の一環として、インフラストラクチャマネージャ120は、（矢印122によって示されているように）ネットワーク状況をモニタすることができる。ネットワーク100内のモニタされる状況は、（たとえば、ネットワーク・トポロジ・データベース内に格納されている）現在のネットワークトポロジ、動的なネットワーク状況（たとえば、UE112の近隣関係、UE112からのチャネル品質インジケータ（CQI）フィードバック、UE112の経験された信号対雑音比（SINR）、および／またはUE112にサービス提供しているインフラストラクチャFA110のネットワーク帯域幅利用度）、過去のネットワーク状況（たとえば、過去のトラフィックロード情報、または地理に基づくユーザ・ロケーション・データ）、インフラストラクチャマネージャによって行われた過去の決定などを含むことができる。モニタされたネットワーク状況に基づいて、インフラストラクチャマネージャ120は、リレーUE／宛先UEをネットワーク100内に組み込むためにUE上にバーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）をいつインストールすることができるかを決定する。たとえば、インフラストラクチャマネージャ120は、（たとえば、劣悪なチャネル状況を経験している）特定のUE112を宛先UEとして選択することができる。インフラストラクチャマネージャ120は、それぞれの宛先UEにサービス提供するための1つまたは複数のリレーUEをさらに選択することができる。特定の宛先UEのために選択されるリレーUEは、その宛先UEの能力（たとえば、伝送レンジ）、近隣関係（たとえば、予想される信号品質）、および／またはサービス品質（QoS）要件に基づいて決定されることが可能である。図1Aにおいては、特定の構成および数のネットワーク要素（たとえば、UE112、インフラストラクチャFA110、コア・ネットワーク・ノード104、およびゲートウェイ106）が示されているが、その他の実施形態は、その他の構成および／またはさまざまな数のそれぞれのネットワーク要素を有するネットワークを含むことができる。

図1Bは、動的なネットワーク状況に基づくインフラストラクチャマネージャ120によるネットワークトポロジ構築の例示的な実施形態のブロック図を示している。たとえば、コアネットワーク102／アクセス部分108は、矢印122aによって示されているようにインフラストラクチャマネージャ120にネットワークステータス情報を提供することができる。ネットワークトポロジ情報は、ネットワーク内のUE112の数、UEの地理的配置などを含むことができる。UE112は、矢印122bによって示されているようにチャネル／信号品質フィードバック情報（たとえば、CQIフィードバック）をインフラストラクチャマネージャ120に報告することもできる。インフラストラクチャマネージャ120は、この情報をネットワーク・ステータス・データベース124内に格納することができる。ネットワーク・ステータス・データベース124内のモニタされたネットワークトポロジおよびチャネル／信号品質フィードバックに基づいて、インフラストラクチャマネージャは、UE112に関する長期的なSINR推定を行って、（たとえば、劣悪なSINR推定を有している）UE112を宛先UEとして選択することができる。次いでインフラストラクチャマネージャ120は、宛先UEの近隣関係に基づいてリレーUEを選択することができる。たとえば、リレーUEは、それぞれの宛先UEの伝送レンジ内のUEのプールから選択されることが可能である。リレーUEを選択する際に、インフラストラクチャマネージャ120は、利用可能なスループット能力の逆数に基づいて、リレーUEを通じた宛先UEへの最短の経路を形成することを優先することができる。リレーUEおよび宛先UEを選択および識別することに関して、その他の信号品質／ネットワークステータス状況を適用することもできる。インフラストラクチャマネージャ120が、（たとえば、受信されたフィードバックに基づいて）信号品質における変化を検知するにつれて、リレーUEおよび／または宛先UEの選択は、動的に再構成および更新されることが可能である。

図1Cは、過去のネットワーク状況に基づくインフラストラクチャマネージャ120によるネットワークトポロジ構築の例示的な実施形態のブロック図を示している。たとえば、コアネットワーク102／アクセス部分108は、矢印122aによって示されているようにインフラストラクチャマネージャ120にネットワークトポロジ情報を提供することができる。ネットワークトポロジ情報は、ネットワーク内のUE112の数、UEの地理的配置などを含むことができる。しかしながら、図1Cによって示されている実施形態においては、インフラストラクチャマネージャ120は、UE112から動的なチャネル／信号品質フィードバックを受信しないことが可能である。その代わりに、インフラストラクチャマネージャ120は、ネットワーク100の過去のネットワーク状況に関する（たとえば、地理データベース126からの）情報を受信することができる。さまざまな実施形態においては、過去のネットワーク状況の情報は、地理に基づくネットワーク状況（たとえば、推定されたSINR、CQI、過去のスペクトル効率、ピーク・データ・レート、低いデータレート、レイテンシパフォーマンスなど）、ネットワーク内のUEの数、時刻、曜日、特別な場合、トラフィックスケジュール（たとえば、トランジットスケジュール／トラフィック・ライト・スケジュール）などを考慮および予測することができる。

地理的なネットワークステータス情報および過去のネットワーク状況に基づいて、インフラストラクチャマネージャ120は、ビンマップ128を生成することができる。ビンマップ128は、ネットワーク100を地理的に複数のビン128’へと区分する。ビンマップ128は、ビン128’のうちの少なくとも一部を、利用可能なビン130またはブロックされているビン132へと区分することもできる。利用可能なビン内に配置されているUE112は、（たとえば、予測される良好な信号品質に起因して）リレーUEとして使用されることが可能であり、その一方で、ブロックされているビン内に配置されているUE112は、（たとえば、予測される劣悪な信号品質に起因して）リレーUEとして利用可能ではない場合がある。あるいは、ビン128’は、リレーUEを選択することに関する可用性の別々の優先度を反映するように区分されることも可能である。ネットワーク100内のUEの信号強度／品質は、対応するビン128’内のそれらの地理的ロケーションに基づいて断定されることが可能である。インフラストラクチャマネージャ120は、たとえば、特定のビン内のUE112のロケーションに基づいて宛先UE112aを識別することができる。インフラストラクチャマネージャ120は、宛先UE112aの（たとえば、円115によって示されている）伝送レンジ内の利用可能なビン130内に配置されている潜在的なUE112を識別することによって、リレーUEをさらに選択することができる。インフラストラクチャマネージャ120は、ブロックされているビン132内に配置されているUE112を、たとえそのようなUE112が宛先UE112aの伝送レンジ内にいても、リレーUEとして選択することはできない。UE112が地理的にビン128’の中および外へ移動するにつれて、宛先UEおよびリレーUEの選択も、それに応じて変化することが可能である。

図2は、さまざまな実施形態によるソフトウェア・インストレーション・フェーズ中のネットワーク100を示している。図1Aから図1Cにおいて記載されているネットワークトポロジ構築結果に基づいて、インフラストラクチャマネージャ120は、ネットワーク100内に宛先UE112a／リレーUE112bのペアを形成することができる。インフラストラクチャマネージャ120は、矢印134によって示されているように、リレーUE112b（たとえば、vREX FA136）上での、および宛先UE112a（たとえば、vREX UE138）上でのバーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）のインストレーションをネゴシエートすることができる。それぞれのリレーUE112bは、仮想アクセスリンク113bを通じて1つまたは複数の宛先UE112aにサービス提供することができる。さまざまな実施形態においては、仮想アクセスリンク113bは、リレーUE112bに対して作成される仮想バックボーンリンクである。同様に、それぞれの宛先UE112aは、1つまたは複数のリレーUE112bによってサービス提供されることが可能である。ネットワーク100内のさらに他のUE112は、vREXをインストールされないことが可能であり、宛先UE112aまたはリレーUE112bとして構成されないことが可能である。

さまざまな実施形態においては、vREXは、適用可能なUE112上にインストールされる仮想SDP対応要素である。vREXは、リレーUE112bが、宛先UE112aへのさらなる／改善されたアクセスリンクを提供することによって宛先UE112aのサービス品質／体感品質（QoS／QoE）を改善することを可能にする。vREX FA136は、リレーUE112bが、vREX UE138にサービス提供するFAとして機能することを可能にする。ダウンリンク伝送に関しては、vREX FA136は、パケットを受信して、仮想アクセスリンク113bを通じて、宛先UE上にインストールされているvREX UE138へ転送することができる。アップリンク伝送中に、vREX FA136は、vREX UE138からパケットを受信し、これらのパケットをインフラストラクチャFA110へ転送する。vREX FA136は、リレーUE112bによってサービス提供されている宛先UE112aに宛てられているパケットを受信および送信するためにリレーUE112bの既存のワイヤレスハードウェアを使用することができる。宛先UE112a／リレーUE112bのペアに関する受信ハードウェアおよび送信ハードウェアは、同じであってもよく、または異なっていてもよい。さらに、仮想アクセスリンク113bは、ワイヤレステクノロジー（たとえば、3G、4G、LTE、LTE-A、デバイス・ツー・デバイス（D2D）通信、802.11、802.16、および／もしくは802.15）、または有線テクノロジー（たとえば、イーサネット(登録商標)および／もしくは802.3）を介することが可能である。

vREX FA136は、リレーUE112b上で仮想マシンとして実施されることが可能である。vREX FA136は、リレーUE112bと宛先UE112aとの間における双方向のプライバシー、セキュリティー、およびリソース共有を可能にすることができる。vREX FA136のインストレーションは、リレーUE112b上にフォワーディング情報ベース（FIB）をインストールすることを含むことができる。リレーUE112bは、たとえば、SDNコントローラ116によって構成されているFIB内のエントリーに基づいて、インストールされているvREX FA136用に意図されているパケットを認識することができる。リレーUE112bが、あるパケットが自分のvREX FA136用に意図されているということを検知した場合には、そのパケットは、vREX FA136に渡されることが可能である。vREX FA136は、（たとえば、適用可能なトンネリング・プロトコル・ヘッダをそのパケットに加えることによって）そのパケットを処理すること、およびパッセンジャーパケットを、仮想アクセスリンク113bを介した伝送用としてvREXトランスポートプロトコルへ変換することが可能である。適用されるvREXトランスポートプロトコルは、宛先UEのQoS要件（たとえば、所望のセキュリティー／暗号化レベル）に基づくことが可能である。適用されるプロトコルは、SDPコントローラ118によって構成されているプロトコル情報ベース（PIB）において構成されることが可能である。次いでvREXトランスポート・プロトコル・パケットは、伝送用としてリレーUE112bのオペレーティングシステム（OS）に返されることが可能である。あるいは、vREXトランスポート・プロトコル・パケットは、伝送用としてリレーUE112bの伝送ハードウェアに直接渡されることが可能である。vREX FA136と、リレーUE112bのOS／ハードウェアとの間における対話は、使用される適用可能な実施態様と、vREX FA136のインストレーション中に受信される許可とに依存することが可能である。それぞれのリレーUE112bは、1つまたは複数の宛先UE112aへパケットを伝送するために1つまたは複数のvREX FA136を有することができる。それぞれのvREX FA136は、単一のvREX UE138にサービス提供するものとして説明されているが、さまざまな代替実施形態においては、単一のvREX FA136が、たとえばシングルキャスト伝送およびマルチキャスト伝送の両方に関して、複数のvREX UE138にサービス提供することができる。vREX UE138は、宛先UE112a上で仮想マシンとして実施されることが可能である。vREX UE138は、vREX FA136／vREX UE138のペアのパケット伝送のためのエンドポイントである。vREX UE138は、SDNコントローラ116およびSDPコントローラ118によって構成されているプロトコルを使用してvREX FA136からのパケット伝送を受信する。受信中に、vREX UE138は、たとえば、適用可能なプロトコルを除去すること／ポップすることによって、受信されたvREXトランスポート・プロトコル・パケットからパッセンジャー・データ・パケット（たとえば、読み取り可能なデータ）を抽出することができる。次いでvREX UE138は、パッセンジャー・データ・パケットを宛先UE112aのOSに渡すことができる。（たとえば、アップリンク）伝送中に、vREX UE138は、たとえば、1つまたは複数のプロトコルをパッセンジャー・データ・パケット上にプッシュすること／加えることによって、パッセンジャー・データ・パケットをvREXトランスポート・プロトコル・パケットへと変換することができる。次いでvREX UE138は、トランスポート・プロトコル・パケットを、vREX FA136への伝送用として宛先UE112aのオペレーティングシステムまたは伝送ハードウェアに渡すことができる。複数のvREX UE138が、別々のリレーUE112b上の複数のペアにされているvREX FA136からパケットを受信するために単一の宛先UE112a上で共存することが可能である。宛先UE112aは、SDNコントローラ116による命令に従って、OSのパケットと、1つまたは複数のインストールされているvREX UE138からのパケットとの間におけるアップリンクトラフィックのロードバランシングを実行することができる。それぞれのvREX UE138は、単一のvREX FA136によってサービス提供されるものとして説明されているが、さまざまな代替実施形態においては、単一のvREX UE138が、たとえばシングルキャスト伝送およびマルチキャスト伝送の両方に関して、複数のvREX FA136によってサービス提供されることが可能である。

インフラストラクチャマネージャ120は、リレーUE112bおよび宛先UE112a上でのvREXのインストレーションをネゴシエートすることができる。たとえば、インフラストラクチャマネージャ120は、vREX FA136のインストレーションを受け入れるためのインセンティブをリレーUE112bに提示することができる。インセンティブは、ネットワーク上でのワイヤレスアクセスに関する割引価格、リレーUE112bのトラフィックに関するさらに高い優先度などを含むことができる。さらに、インフラストラクチャマネージャ120は、UE能力データベースへのアクセスを有することができ、UE能力データベースは、ネットワーク100内のさまざまなUE112の能力を含む。UE能力データベースに基づいて、インフラストラクチャマネージャ120は、vREX（たとえば、vREX FAまたはvREX UEのいずれか）を特定のUE112上にインストールすることができる。たとえば、インフラストラクチャマネージャ120は、構成可能なしきい値を超えるソフトウェア／ハードウェア（たとえば、CPU／伝送能力）を有するUE112上にのみvREXをインストールすることができる。

UE112は、vREXのインストレーションを求める要求をインフラストラクチャマネージャ120から受信した場合には、ソフトウェアの妥当性を検証することができる。たとえば、UE112は、ソフトウェアのチェックサム値をチェックすることによってソフトウェアを検証することができ、そのチェックサム値は、MD5チェックサム、SHA-2チェックサム（たとえば、SHA-256）、その他の何らかのハッシュ関数チェックサムなどであることが可能である。チェックサム値の代替として、または追加として、インフラストラクチャマネージャは、検証用としてvREXソフトウェア内にデジタル署名を含めることができる。たとえば、インフラストラクチャマネージャ120は、ソフトウェアのソースのデジタル署名を加えて、vREXにおけるチェックサム値を生成することができる。受信時に、UE112は、チェックサム値をチェックして、デジタル署名を検証することができる。ソフトウェアのソースは、仮想ネットワークプロバイダ、インフラストラクチャマネージャ120の所有者、実際のネットワークプロバイダなどである場合がある。その要求は、vREX FA136またはvREX UE138がインストールされるべきであるかどうかを示すことができる。検証が済んだら、UE112は、vREXをインストールするよう自分のオペレータ（たとえば、エンドユーザ）に促すことができる。次いでUE112は、インフラストラクチャマネージャ120に適用可能であるとしてインストレーションの肯定応答または否定応答を伝送することができる。いくつかの実施形態においては、UE112のオペレータ（たとえば、エンドユーザ）は、vREXのインストレーションを自動的に受け入れるまたは拒否するために自分のデバイスに関する自分の好みを事前に選択することができる。そのような実施形態においては、vREXは、インストレーション要求の妥当性の検証後にさらに促すことなくインストールされることが可能である。

インフラストラクチャマネージャ120は、vREXをネットワーク100内のリレーUE112bおよび宛先UE112a上にインストールした後に、vREX FA136およびvREX UE138のペアを含めるようにネットワークトポロジを更新する。次いで、この新たなネットワークトポロジは、図3の矢印140aによって示されているように、コントロールプレーン114へ送信される。

図4は、ネットワーク100内のゲートウェイ106からUE112（宛先UE112aを含む）へパケットを伝送するためのフォワーディングパス142を構成することによってネットワークリソースを割り当てるSDNコントローラ116のブロック図を示している。SDNコントローラ116は、コア・ネットワーク・ノード104、インフラストラクチャFA110、およびUE112に加えてvREX FA136およびvREX UE138のペアを伝送＼受信ポイントとして組み込んでいるネットワークトポロジを使用して伝送フォワーディングパス142を計算することによってネットワークリソースを割り当てることができる。SDNコントローラ116は、ネットワーク・アクセス・リンク113a、またはネットワークデバイスどうしの間における（たとえば、インフラストラクチャFAからUE112への）バックボーンリンク、およびリレーUE112bと宛先UE112aとの間における仮想アクセスリンク113bのネットワークステータスに関する情報（たとえば、利用可能なスループットレート、リンク上の利用度、リンク上のキューイングステータス、リンク上のパケット・ロス・レート、リンク上のレイテンシ）を受信することができる。ネットワークトラフィック状況に基づいて、SDNコントローラ116は、ネットワーク100内でパケットを伝送するためのフォワーディングパス142の所望のセットを決定するためにトラフィックエンジニアリングを実行することができる。たとえば、SDNコントローラ116は、ネットワークステータスおよびトラフィック需要に基づいてトラフィックエンジニアリングを実行することができる。その需要は、UE112（たとえば、宛先UE112a）によって明示的に通信されること、ネットワーク外のトラフィックソースによって明示的に通信されること、UEの行動（UEのトラフィック行動を含む）、ネットワーク100内のUE112のトラフィックストリームの検査などに基づいて予測されることが可能である。SDNコントローラ116は、（矢印144によって示されているように）フォワーディングパス142に関するエントリーを伴ってコア・ネットワーク・ノード104、インフラストラクチャFA110、およびリレーUE112bにおけるFIBを構成することができる。FIB内のエントリーは、どの次なるネットワークノードにパケットを転送するか（ネクスト・ホップ・アドレスと呼ばれる場合もある）をそれぞれのネットワークノードに知らせる。SDNコントローラ116は、コア・ネットワーク・ノード104、インフラストラクチャFA110、および／またはリレーUE112bにおいてネットワーク100内でさまざまなパケットを送信するための優先度を構成することもできる。フォワーディングパス142は、利用可能なvREX FA136およびvREX UE138のペアを利用することが可能であり、または利用しないことも可能である。たとえば、フォワーディングパス142’は、仮想アクセスリンク113bの可用性にかかわらず、パケットをインフラストラクチャFA110からUE112へ直接伝送することができる。

SDNコントローラ116はさらに、矢印140bによって示されているように、構成されているトラフィック・フォワーディング・パス142に関してインフラストラクチャマネージャ120に知らせることができる。一般に、インフラストラクチャマネージャ120は、多くのvREX FA136／vREX UE138を有するネットワークトポロジを構成し、それによってSDNコントローラ116は、トラフィックエンジニアリング中に、高められた柔軟性およびきめ細かさを有することができる。しかしながら、上述のように、いくつかのvREX FA136／vREX UE138は、トラフィックの転送のために使用されていない場合がある。SDNコントローラ116は、フォワーディングパス142をインフラストラクチャマネージャ120に知らせることができ、それによってインフラストラクチャマネージャ120は、必要に応じてvREXを調整することができる。たとえば、インフラストラクチャマネージャ120は、リレーUE112b／宛先UE112a上のリソースを節約するために、使用されていないvREXを一時停止することができる。ネットワークステータス状況が変化するにつれて、SDNコントローラ116は、それに応じてフォワーディングパス142を再構成することができる。フォワーディングパス142に対するあらゆる変更は、インフラストラクチャマネージャ120へシグナリングされることが可能であり、インフラストラクチャマネージャ120は、それに応じてネットワーク内のvREXを更新することができる。たとえば、インフラストラクチャマネージャ120は、フォワーディングパス142に対する変更に基づいて、一時停止されているvREXを再アクティブ化することができる。

図5は、さまざまな実施形態によるオペレーションのプロトコル・プロビジョニング・フェーズ中のネットワーク100のブロック図を示している。SDPコントローラ118は、仮想SDP対応要素（たとえば、vREX）を含めて、SDP対応要素（たとえば、ゲートウェイ106、コア・ネットワーク・ノード102、SDP対応インフラストラクチャFA110、およびSDP対応UE112）内にプロトコルソフトウェア（たとえば、PIBにおける参照用）をインストールすることができる。SDPコントローラ118はさらに、たとえば、矢印148によって示されているように、さまざまな伝送のQoS要件（たとえば、所望のセキュリティー／暗号化レベル）に基づいてネットワーク100内のPIBエントリーを構成することができる。ネットワーク100においては、プロトコルをパケットごとに適用することができる。たとえば、プロトコルヘッダを、SDPコントローラによる特定に従ってプッシュすること／加えること、およびポップすること／除去することが可能である。したがって、PIBエントリーは、伝送前／受信後にパケットからどんなプロトコルをプッシュ／ポップするかに関してSDP対応要素に命令することができる。SDPコントローラ118は、パケット伝送に関するさまざまなプロトコルを決定し、それらのプロトコルを実施するためのネットワーク100内のノードを選択する。

いくつかの実施形態においては、SDNコントローラ116は、矢印146によって示されているように、トラフィックエンジニアリング、リソース割り当て結果（たとえば、フォワーディングパス142の構成）をSDPコントローラ118に提供することができる。フォワーディングパス142の構成に基づいて、SDPコントローラ118は、それぞれのフォワーディングパス142に関するプロトコルスイートを構成することができる。たとえば、宛先UE112aが自分への複数の伝送パスを有する場合には、SDPコントローラ118は、その宛先UE112aへのマルチパスプロトコルを構成することができる。そのような実施形態においては、SDNコントローラ116およびSDPコントローラ118は、ネットワーク状況に基づいてフォワーディングパス／プロトコルスイートの複数の反復を計算することができる。たとえば、適切なプロトコルが、SDNコントローラ116によって選択されたパス上で利用可能ではない場合（たとえば、宛先UEがマルチパスプロトコルをサポートすることができない場合）には、SDNコントローラ116は、伝送フォワーディングパス142を再構成することができる。図4および図5は、SDNコントローラ116がトラフィックエンジニアリングを実行した後にSDPコントローラ118がプロトコルをプロビジョンするところを示しているが、その他の実施形態においては、プロトコルプロビジョニングは、トラフィックエンジニアリングの前に生じることが可能である。さらに、図1Aから図5は、ネットワーク100およびフォワーディングパス142の特定の構成を示しているが、その他の実施形態においては、その他の構成が使用されることも可能である。

図6Aおよび図6Bは、宛先UE112aおよびリレーUE112b（それぞれ、vREXをインストールされている）のブロック図を示している。図6Aによって示されているように、宛先UE112aは、FIB150a、vREX UE138、および任意選択で仮想ネットワーク要素（vNET）154を含むことができる。UE112aは、vREXに加えて、その他の何らかの仮想ネットワークに参加することもでき、また仮想ネットワークUE（vNN UE）要素を含むことができ、そのvNN UE要素は、vREXとは異なるタイプの仮想マシンであることが可能である。1つのvNET154だけが示されているが、宛先UE112aは、任意の数のvNET154を含むことができる。FIB150aは、たとえばアップリンク伝送に関してパケットをどこへ伝送するか、および／または受信されたパケットをどこへ渡すかを宛先UE112aに命令する。たとえば、FIB150aは、インストールされているvREX UE138および／またはSDP対応ネットワーク受信機（たとえば、vNET154）へどのパケットが渡るかに関して宛先UE112aに命令することができる。FIB150a内のエントリーは、SDNコントローラ116によって構成されることが可能である。vREX UE138は、宛先UE112aが、リレーUE112b上のペアにされているvREX FA136との間でパケットを受信／送信することを可能にする。vNET154は、宛先UE112aが、その他の仮想ネットワークからのSDP対応からパケットを受信することを可能にする。vREX138およびvNE154は両方とも、プロトコルソフトウェア152を含むことができ、プロトコルソフトウェア152は、受信されたパケットに関してどんなプロトコルをポップするか、および／またはアップリンクパケット伝送に関してどんなプロトコルをプッシュするかについてvREX138／vNET154内のPIBによって命令されるとおりに使用されることが可能である。プロトコル152は、SDPコントローラ118によってプロビジョンされることが可能である。vREX138およびvNE154に関するプロトコルプロビジョニングは、同じであってもよく、または異なっていてもよい。さらに、宛先UE112aは、複数のvREX138を含むことができる。

図6bによって示されているように、リレーUE112bは、FIB150bと、1つまたは複数のvREX FA136とを含むことができる。リレーUE112bは、1つまたは複数のvNET要素154を含むこともできる。FIB150bは、パケットをどこへ渡すか、たとえば宛先UE112aへの伝送に関しては特定のvREX FA136へ、をリレーUE112bに命令する。FIB150b内のエントリーは、SDNコントローラ116によって構成されることが可能である。FIB150bは、リレーUE112bが、どのパケットを保持するか、およびどのパケットを宛先UE112aへ転送するかを識別することを可能にすることもできる。vREX FA136は、リレーUE112bが、宛先UE112a上のペアにされているvREX UE138との間でパケットを受信／送信することを可能にする。vREX FA136は、プロトコルソフトウェア152を含むことができ、プロトコルソフトウェア152は、パッセンジャー・データ・パケットをvREX UE138への伝送用としてvREXトランスポート・プロトコル・パケットへ変換するためにどのプロトコルが適用されることが可能であるかを決定することができる。PIB152内のエントリーは、ペアにされているvREX FA136／vREX UE138の間における仮想アクセスリンク113bのQoS／QoE要件に従ってSDPコントローラ118によってプロビジョンされることが可能である。PIB152内のエントリーをプロビジョンするためのその他の考慮事項が適用されることも可能である。

前述のように、vREX FA136およびvREX UE138は、ネットワークトポロジにおける変化（たとえば、UEの移動）、ネットワークトラフィック状況、QoS／QoE要件、UEのチャネル状況などに基づいてインフラストラクチャマネージャ120によって動的に再構成されることが可能である。vREX FA136およびvREX UE138はペアで構成されることが可能であるので、vREX FA／UEは両方とも再構成されることが可能である。たとえば、宛先UE112aが（たとえば、改善されたチャネル状況に起因して）vREX FA136の伝送を必要としない場合には、当てはまるvREX UE138が除去されることが可能である。あるいは、vREX FA136の補助が依然として望まれている場合には、別のvREX FA136からパケットを受信するためにワイヤレスプロトコルの別のセットを使用する目的で、インストールされているvREX UE138がプロビジョンされることが可能である。すなわち、インストールされているvREX UE138は、別のvREX FA136とペアにされることが可能である。

図7Aは、vREXネットワークトポロジを再構成するためのインフラストラクチャマネージャ120のオペレーションのためのプロセス200を示すフローチャートを示している。ステップ202において、インフラストラクチャマネージャ120は、たとえば、短期的なネットワーク状況における変化（たとえば、チャネル状況における変化に関する受信されたフィードバック）および／または地理的な変化（たとえば、異なるビン128’へのUEの地理的な移動）に基づいて、ネットワーク100内の宛先UE112aを識別する。それらの宛先UE112aは、以前に選択されたものと同じでもよく、または異なっていてもよい。ステップ204において、インフラストラクチャマネージャ120は、宛先UE112aにサービス提供するためにvREX FA136のロケーションを決定する。vREX FA136のための新たなロケーションを決定するための考慮事項は、（たとえば、アクセスリンクの利用可能な能力に基づいて）最初のvREX FA136を選択することの考慮事項と実質的に同様であることが可能である。

ステップ206において、インフラストラクチャマネージャ120は、再構成されることになるすべてのvREX FA136／vREX UE138へフラッシュ・バッファ・コマンドを送信する。フラッシュ・バッファ・コマンドを受信すると、当てはまるvREXは、自分のバッファ内のすべてのパケットを伝送するのを終了すること、および／またはそのバッファ内の残りのパケットを除去することが可能である。ステップ208において、インフラストラクチャマネージャ120は、当てはまるvREXからのバッファフラッシュ確認を待つ。インフラストラクチャマネージャ120は、バッファフラッシュ確認を受信した後に、ステップ210において、当てはまるvREXを一時停止するためのコマンドを送信する。次いでvREXは、別のUE112へ移動されること、または新たなネットワークトポロジに基づいて除去されることが可能である。たとえば、複数のvREXがUE112からアンインストールされることが可能である。別の例として、インフラストラクチャマネージャ120は、異なるUE112上でのvREXのインストレーションをネゴシエートすることができる。ステップ212において、インフラストラクチャマネージャ120は、更新されたネットワークトポロジをコントロールプレーン（たとえば、SDNコントローラ116およびSDPコントローラ118）へ送信することができる。更新されたネットワークトポロジは、その新たなネットワークトポロジを使用してトラフィックエンジニアリングを実行するようSDNコントローラ116をトリガーすることができる。SDNコントローラ116は、トラフィックエンジニアリングを実行して、新たな伝送フォワーディングパス142を決定することができる。更新されたネットワークトポロジは、ネットワーク100内でプロトコルを再プロビジョンするようSDPコントローラ118をトリガーすることもできる。ステップ214において、インフラストラクチャマネージャ120は、新たな伝送フォワーディングパス142をコントロールプレーンから受信することができる。インフラストラクチャマネージャ120は、新たな伝送フォワーディングパス142に基づいてネットワーク内のvREXを更新することができる。たとえば、インフラストラクチャマネージャ120は、新たな伝送フォワーディングパス142において使用されないvREXを一時停止することができる。

図7Bは、vREXネットワークトポロジを再構成するためのUE112のオペレーションのためのプロセス220を示すフローチャートを示している。UE112は、ステップ222においてインフラストラクチャマネージャ120からフラッシュ・バッファ・コマンドが受信されるまでvREXを機能させることができる。ステップ224において、UE112は、転送バッファを終了すること、および／または自分のバッファからの伝送もしくはドロップパケットのために残りのパケットを別のFAへ転送することが可能である。ステップ226において、UE112は、インストールされているvREXがすべての保留中のオペレーションを終了したということを確認するためにフラッシュバッファ確認をインフラストラクチャマネージャ120へ送信する。ステップ228において、UE112は、インフラストラクチャマネージャ120からVM一時停止コマンドを受信することができる。UE112は、vREXのオペレーションを一時停止することができる。UE112は、すべてのVMオペレーションの状態を保存することができる。保存された状態は、vREXが別のUEデバイスへ移動された場合でさえ保持されることが可能である。あるいは、vREXがネットワーク100からアンインストールおよび除去されることも可能である。UE112が複数のvREXをインストールされている場合には、転送オペレーションは、インストールされているすべてのvREX、またはインストールされているvREXのサブセットのみに適用されることが可能である。したがって、図7Aおよび図7Bにおいて記載されているように、インフラストラクチャマネージャ120からの命令に基づいてvREXを再構成することによって、ネットワーク内のネットワークトポロジを更新することができる。

図8は、vREX FA136およびvREX UE138をネットワーク内に組み込むためのインフラストラクチャマネージャ120のオペレーションを示すプロセスフロー300を示している。インフラストラクチャマネージャ120は、ネットワーク100においてネットワーク構築を実行することができる。ネットワーク構築は、ネットワーク内の宛先UEを識別すること、およびそれぞれの宛先UEに関する1つまたは複数のリレーUEを選択することを含むことができる。ステップ302において、インフラストラクチャマネージャ120は、vREXがネットワーク内にいつ組み込まれるべきであるかを決定し、たとえば、宛先UE112aであるものとして1つまたは複数のUE112を選択することによって、vREXがどこで実施されることが可能であるかを決定する。宛先UE112aは、ネットワークトポロジ、UE112から受信された動的なチャネル品質フィードバック（たとえば、CQIフィードバック）、（たとえば、地理データベースおよび生成されたビンマップに基づく）過去のネットワーク状況などに基づいて選択されることが可能である。次いでステップ304において、それぞれの宛先UEに関して1つまたは複数のリレーUEが選択されることが可能である。リレーUEは、宛先UEの伝送レンジ内のUE112のスループット能力に基づいて、または（図1Cに関して説明されているように）付近のロケーションにおける過去のUEのパフォーマンスのデータベースを調べることによって選択されることが可能である。

ステップ306において、インフラストラクチャマネージャ120は、リレーUE112b上でのvREX FA136の、および宛先UE112a内でのvREX UE138のインストレーションをネゴシエートする。vREX FA136は、リレーUE112bの伝送ハードウェアを使用して、宛先UE112a用に意図されているパケットを受信すること、および宛先UE112aにおけるvREX UE138へパケットを伝送することが可能である。インフラストラクチャマネージャ120は、vREX FA136のインストレーションをリレーUE112bが受け入れるためのインセンティブ（たとえば、接続割引、リレーUEのトラフィックに関する高められた優先度など）を潜在的なリレーUE112bに提示することができる。ステップ306において、インフラストラクチャマネージャ120は、vREXを組み込んでいるネットワークトポロジについてコントロールプレーン114に知らせる。SDNコントローラ116は、その新たなネットワークトポロジを使用して、トラフィックエンジニアリングを実行すること、およびネットワーク内のフォワーディングパスを構成することが可能である。SDPコントローラ118は、そのネットワークトポロジを使用して、たとえばQoS／QoE要件に基づいて、ネットワーク内でプロトコルをプロビジョンすることができる。

ステップ308において、インフラストラクチャマネージャ120は、コントロールプレーンから伝送フォワーディングパス142を受信することができる。インフラストラクチャマネージャ120は、伝送フォワーディングパス142に基づいてネットワーク内のvREXを更新することができる。たとえば、インフラストラクチャマネージャ120は、伝送フォワーディングパス142において使用されないvREXを一時停止することができる。したがって、インフラストラクチャマネージャ120は、常設のインフラストラクチャFA110を展開することのコストを伴わずにネットワーク内のFA密度を高めるようにネットワーク内のvREXを構成することができる。さらに、ネットワーク内のトラフィック状況が変化する（たとえば、チャネル品質の変化、UEの移動など）につれて、インフラストラクチャマネージャ120は、これらのネットワークの変化に対処するようにネットワークトポロジを再構成することができる。

図9は、さまざまな実施形態によるvREXを有するネットワークにおけるUEのオペレーションを示している。ステップ402において、UE112は、vREXをインストールするための要求をインフラストラクチャマネージャ120から受信する。そのvREXは、vREX FA136またはvREX UE138であることが可能である。次にステップ404において、UE112は、vREXのインストレーションをネゴシエートする。たとえば、UE112は、その要求を検証し、その要求に関してオペレータ（たとえば、エンドユーザ）を促し、インストレーション結果をインフラストラクチャマネージャ120へ送信することができる。

ステップ408において、UE112は、SDNコントローラ116からFIB構成を受信する。ステップ410において、UE112は、SDPコントローラ118からプロトコル構成を受信することができる。vREXがインストールされた場合には、FIB構成およびプロトコル構成は、そのvREX用のプロビジョンを含むことができる。たとえばFIBは、UE112が、伝送用としてvREXに渡すためのパケットを識別することを可能にすることができる。さらに、プロトコル構成は、パッセンジャーパケットを、vREX伝送中に使用されるvREXトランスポート・プロトコル・パケットへ／から変換するためにプッシュ／ポップするためのプロトコルを識別することができる。さまざまな実施形態においては、vREX FA136／vREX UE138のペアの間において渡されたパケットは、処理されて、伝送用としてvREXトランスポート・プロトコル・パケットへと変換されることが可能である。SDPコントローラ118は、vREXトランスポートプロトコルを構成することができる。ステップ412において、UE112は、FIB内のエントリーおよびプロビジョンされたプロトコルに基づいてパケットを送信／受信する。

図10は、本明細書において開示されているデバイスおよび方法を実施するために使用することができる処理システム500のブロック図である。特定のデバイスは、示されているコンポーネントのうちのすべて、またはそれらのコンポーネントのサブセットのみを利用することができ、統合のレベルは、デバイスごとにさまざまであることが可能である。さらに、デバイスは、コンポーネントの複数のインスタンス、たとえば、複数の処理ユニット、プロセッサ、メモリ、送信機、受信機などを含むことができる。この処理システムは、1つまたは複数の入力／出力デバイス、たとえば、スピーカ、マイクロフォン、マウス、タッチスクリーン、キーパッド、キーボード、プリンタ、ディスプレイなどを備えた処理ユニットを含むことができる。処理ユニットは、バスに接続されている中央処理装置（CPU）、メモリ、マス・ストレージ・デバイス、ビデオアダプタ、およびI／Oインターフェースを含むことができる。

バスは、メモリバスまたはメモリコントローラ、ペリフェラルバス、ビデオバスなどを含む任意のタイプのいくつかのバスアーキテクチャのうちの1つまたは複数であることが可能である。CPUは、任意のタイプの電子データプロセッサを含むことができる。メモリは、任意のタイプのシステムメモリ、たとえば、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（SRAM）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（DRAM）、シンクロナスDRAM（SDRAM）、読み取り専用メモリ（ROM）、それらの組合せなどを含むことができる。一実施形態においては、メモリは、ブートアップ時に使用するためのROM、ならびにプログラムを実行している間に使用するためのプログラムおよびデータの格納のためのDRAMを含むことができる。

マス・ストレージ・デバイスは、データ、プログラム、およびその他の情報を格納すること、ならびにデータ、プログラム、およびその他の情報を、バスを介してアクセスできるようにすることを行うように構成されている任意のタイプのストレージデバイスを含むことができる。マス・ストレージ・デバイスは、たとえば、ソリッド・ステート・ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブなどのうちの1つまたは複数を含むことができる。

ビデオアダプタおよびI／Oインターフェースは、外部の入力デバイスおよび出力デバイスを処理ユニットに結合するためのインターフェースを提供する。示されているように、入力デバイスおよび出力デバイスの例としては、ビデオアダプタに結合されているディスプレイ、およびI／Oインターフェースに結合されているマウス／キーボード／プリンタが含まれる。その他のデバイスを処理ユニットに結合することもでき、さらなるまたはより少ないインターフェースカードを利用することもできる。たとえば、プリンタ用のシリアル・インターフェースを提供するためにシリアル・インターフェース・カード（図示せず）を使用することができる。

処理ユニットはまた、1つまたは複数のネットワークインターフェースを含み、ネットワークインターフェースは、有線リンク、たとえばイーサネット(登録商標)ケーブルなど、および／または、ノードもしくは異なるネットワークにアクセスするためのワイヤレスリンクを含むことができる。ネットワークインターフェースは、処理ユニットがネットワークを介してリモートユニットと通信することを可能にする。たとえば、ネットワークインターフェースは、1つまたは複数の送信機／送信アンテナ、および1つまたは複数の受信機／受信アンテナを介してワイヤレス通信を提供することができる。一実施形態においては、処理ユニットは、リモートデバイス、たとえば、その他の処理ユニット、インターネット、リモートストレージ設備などとの間でのデータ処理および通信のためにローカル・エリア・ネットワークまたはワイド・エリア・ネットワークに結合されている。

本発明について、例示的な実施形態を参照しながら説明してきたが、この説明は、限定的な意味に解釈されることを意図されているものではない。この説明を参照すれば、当業者にとっては、これらの例示的な実施形態のさまざまな修正および組合せ、ならびに本発明のその他の実施形態が明らかになるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、いずれのそのような修正または実施形態も包含することを意図されている。

100 無線アクセスネットワーク
102 コアネットワーク
104 コア・ネットワーク・ノード
106 ゲートウェイ
108 アクセス部分
110 ネットワーク展開インフラストラクチャFA
112 UE
112a 宛先UE
112b リレーUE
113a ネットワーク・アクセス・リンク
113b 仮想アクセスリンク
114 コントロールプレーン
116 SDNコントローラ
118 SDPコントローラ
120 インフラストラクチャマネージャ
122 矢印
122a 矢印
122b 矢印
124 ネットワーク・ステータス・データベース
126 地理データベース
128 ビンマップ
128’ ビン
130 利用可能なビン
132 ブロックされているビン
134 矢印
136 vREX FA
138 vREX UE
140a 矢印
140b 矢印
142 フォワーディングパス
142’ フォワーディングパス
144 矢印
146 矢印
150a FIB
150b FIB
152 プロトコルソフトウェア
154 仮想ネットワーク要素（vNET）
500 処理システム

Claims (20)

1. ネットワークにおけるネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャ・オペレーションのための方法であって、
   前記ネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャによって、第1のユーザ機器（UE）を宛先UEとして選択するステップと、
   前記ネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャによって、第2のUEを前記宛先UEに関するリレーUEとして選択するステップと、
   前記宛先UE上でのバーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）UEのインストレーションをネゴシエートするステップと、
   前記リレーUE上でのvREXフォワーディングエージェント（FA）のインストレーションをネゴシエートするステップであって、前記vREX FAが、前記vREX UEに関するFAとして機能するように構成されている、ステップと
   を含む方法。
2. 前記vREX FAのインストレーションをネゴシエートするステップが、1つまたは複数のインストレーションインセンティブを前記リレーUEに提示するステップを含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記1つまたは複数のインストレーションインセンティブが、前記ネットワークへのアクセスに関する割引価格、リレーUEのトラフィックに関するさらに高い優先度レベル、またはそれらの組合せを含む、請求項0に記載の方法。
4. 前記vREX UEおよび前記vREX FAのインストレーションをネゴシエートするステップの後に、ネットワークトポロジをコントロールプレーンへ伝送するステップをさらに含み、前記ネットワークトポロジが、前記vREX UEおよび前記vREX FAを含む、請求項1に記載の方法。
5. 前記第1のUEを前記宛先UEとして選択するステップが、前記ネットワークのネットワークトポグラフィ情報、および前記ネットワーク内のUEからのチャネル品質フィードバックに従って前記第1のUEを選択するステップを含む、請求項1に記載の方法。
6. 前記ネットワークトポグラフィ情報およびチャネル品質フィードバックをネットワーク状況データベース内に格納するステップと、
   前記ネットワーク状況データベースをモニタするステップと、
   前記ネットワーク状況データベースに従って前記ネットワーク内の前記UEに関する長期的な信号対雑音比（SINR）を推定するステップと、
   前記長期的なSINRに従って前記第1のUEを選択するステップと
   をさらに含む、請求項4に記載の方法。
7. 前記第1のUEを前記宛先UEとして選択するステップが、前記ネットワークに関するネットワークステータス情報および過去のチャネル状況情報に従って前記第1のUEを選択するステップを含む、請求項1に記載の方法。
8. 前記第2のUEを前記リレーUEとして選択するステップが、前記宛先UEの伝送レンジ内の潜在的なリレーUEを選択するステップを含む、請求項1に記載の方法。
9. 前記第2のUEを前記リレーUEとして選択するステップが、ネットワークゲートウェイから前記潜在的なリレーUEを通じて前記宛先UEに至る最短の経路を有する潜在的なリレーUEを選択するステップを含む、請求項1に記載の方法。
10. ネットワークトポロジ、伝送チャネル品質、サービス品質要件、またはそれらの組合せに従って1つまたは複数のvREX FAまたはvREX UEを動的に再構成するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
11. 第1のUEによって、バーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）をインストールするための要求を受信するステップであって、前記vREXが、vREXフォワーディングエージェント（FA）およびvREX UEのペアのうちの一方であり、前記vREX FAが、前記vREX UEのためのFAとして機能するように構成されている、ステップと、
    前記vREXのインストレーションをネゴシエートするステップと
    を含む、ユーザ機器（UE）オペレーションのための方法。
12. 前記第1のUEにおけるフォワーディング情報ベース（FIB）に関する1つまたは複数のFIBエントリーを受信するステップと、
    前記vREXのプロトコル情報ベース（PIB）に関する1つまたは複数のPIBエントリーを受信するステップと
    をさらに含む、請求項11に記載の方法。
13. 前記vREXのインストレーションをネゴシエートするステップが、前記vREXをインストールするための要求を検証するステップと、前記vREXをインストールするための前記要求に関して前記第1のUEのオペレータを促すステップと、インストレーション結果をネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャへ伝送するステップとを含む、請求項11に記載の方法。
14. 前記vREXが前記vREX FAであり、前記方法が、
    前記vREX FAをインストールするステップと、
    前記第1のUEによって、第1のパッセンジャー・データ・パケットを受信するステップと、
    前記第1のパッセンジャー・データ・パケットの宛先を前記第1のUEにおける前記vREX FAとして識別するステップと、
    前記第1のパッセンジャー・データ・パケットを前記vREX FAに渡すステップと、
    前記vREX FAによって、1つまたは複数のプロトコルを前記第1のパッセンジャー・データ・パケットに適用することにより、前記第1のパッセンジャー・データ・パケットを第1のvREXトランスポート・プロトコル・パケットへと変換するステップと、
    前記第1のvREXトランスポート・プロトコル・パケットを第2のUE上の前記vREX UEへ伝送するステップと
    をさらに含む、請求項11に記載の方法。
15. 前記vREXが前記vREX UEであり、前記方法が、
    前記vREX UEをインストールするステップと、
    前記vREX UEによって、第3のUE上の前記vREX FAから第2のvREXトランスポート・プロトコル・パケットを受信するステップと、
    前記vREX UEによって、前記第2のvREXトランスポート・プロトコル・パケットから1つまたは複数のプロトコルを除去することにより、前記第2のvREXトランスポート・プロトコル・パケットを第2のパッセンジャー・データ・パケットへと変換するステップと、
    前記第2のパッセンジャー・データ・パケットを前記第1のUEのオペレーティングシステムに渡すステップと
    をさらに含む、請求項11に記載の方法。
16. プロセッサと、
    前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを格納しているコンピュータ可読ストレージメディアであって、前記プログラミングが、
    ネットワーク内の第1のユーザ機器（UE）を宛先UEとして選択するための命令と、
    前記ネットワーク内の第2のUEを前記宛先UEに関するリレーUEとして選択するための命令と、
    前記宛先UE上でのバーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）UEのインストレーションをネゴシエートするための命令と、
    前記リレーUE上でのvREXフォワーディングエージェント（FA）のインストレーションをネゴシエートするための命令であって、前記vREX FAが、前記vREX UEに関するFAとして機能するように構成されている、命令とを含む、コンピュータ可読ストレージメディアと
    を含む、ネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャ。
17. 前記プログラミングが、ネットワークトポロジをネットワーク・コントロールプレーンへ伝送するためのさらなる命令を含み、前記ネットワークトポロジが、前記vREX UEおよび前記vREX FAを含む、請求項0に記載のネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャ。
18. 前記コントロールプレーンが、ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）コントローラおよびソフトウェア定義プロトコル（SDP）コントローラを含み、前記SNDコントローラが、前記ネットワークトポロジを使用して前記ネットワークに関するトラフィックエンジニアリングを実行するように構成されており、前記SDPコントローラが、前記vREX UEおよび前記vREX FAに関して1つまたは複数のプロトコルをプロビジョンするように構成されている、請求項0に記載のネットワーク・インフラストラクチャ・マネージャ。
19. プロセッサと、
    前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを格納しているコンピュータ可読ストレージメディアであって、前記プログラミングが、
    バーチャル・レンジ・エクステンダ（vREX）をインストールするための要求を受信するための命令であって、前記vREXが、vREXフォワーディングエージェント（FA）およびvREX UEのペアのうちの一方であり、前記vREX FAが、前記vREX UEのためのFAとして機能するように構成されている、命令と、
    前記vREXのインストレーションをネゴシエートするための命令とを含む、コンピュータ可読ストレージメディアと
    を含む、ネットワークデバイス。
20. 前記プログラミングが、
    前記ネットワークデバイスにおけるフォワーディング情報ベース（FIB）に関する1つまたは複数のFIBエントリーをソフトウェア定義ネットワーク（SDN）コントローラから受信するためのさらなる命令と、
    前記vREXのプロトコル情報ベース（PIB）に関する1つまたは複数のPIBエントリーをソフトウェア定義プロトコル（SDP）コントローラから受信するためのさらなる命令と
    を含む、請求項19に記載のネットワークデバイス。

Images