JP2019506809A - 協働する仮想化ネットワーク機能 - Google Patents

Abstract

本発明の例示的な態様によれば、第１のネットワーク（１０１）においてアクティブな仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）のリストを記憶するように構成されたメモリと、第１のネットワークにおいて、第２のネットワーク（１０２）の代わりに第１のネットワークにおいて第１のＶＮＦを実行することを要求する、第２のネットワークにおいて生じる要求を処理し、要求に少なくとも部分的に基づいて第１のネットワークにおける第１のＶＮＦのインスタンス化を引き起こすように構成された少なくとも１つの処理コアとを備えるシステムが提供される。

Description

本出願は、通信ネットワークにおける仮想化ネットワーク機能に関する。

例えばセルラ通信ネットワーク等の通信ネットワークは、ネットワークノードで構成される。ネットワークのネットワークノードは、異なる複数のノードタイプに細分することができ、例えば、セルラ通信ネットワークは、基地局、基地局コントローラー、スイッチ、ゲートウェイおよびアプリケーション機能を含むことができる。インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークは、ルータおよびゲートウェイを含むことができる。

ネットワークを設計する際、計画者は、ネットワークのカバレッジエリア内の負荷状況を推定することができる。例えば、繁華な都市区画では、辺境のエリアよりも通信がより頻繁に、より高い強度で発生すると推定することができる。したがって、セルラネットワークの場合、より繁華なエリアにおけるセルは、より小さくすることができ、これらのより小さなセルを制御するために割り当てられる基地局には、高いピーク負荷を扱うのに十分なデータ処理能力を与えることができる。例えば、基地局は、いくつかのデータ処理カードを装備することができる。同様に、予期されるピーク負荷が高い基地局に、およびこれらの基地局からデータを伝達するタスクを担うネットワークノードは、これらの高負荷を扱うことが可能であるように規模を設定することができる。

ネットワーク機能の仮想化を用いてネットワークメンテナンスを単純化することができる。機能が少なくとも部分的に仮想化されているネットワークにおいて、仮想化ネットワーク機能は、例えばデータセンタに位置する場合があるサーバコンピュータ上のソフトウェアエンティティとして実行することができる。仮想化されているネットワーク機能のタイプに依拠して、例えば、機能が単純であるかまたは複雑であるかに依拠して、仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）を複数のＶＮＦコンポーネント（ＶＮＦＣ）に分割することができる。単純なＶＮＦの例はファイアウォールであるのに対し、ホームロケーションレジスタが複雑なＶＮＦの例である。

ネットワークが互いに協働することは、例えば、ゲートウェイ機能がネットワークドメインのエッジに配置され、ゲートウェイが、自身が含まれるネットワークドメインへのおよびこのネットワークドメインからの情報を伝達するように構成されることを含むことができる。

本発明は、独立請求項の特徴によって定義される。いくつかの特定の実施形態が従属請求項において定義される。

本発明の第１の態様によれば、第１のネットワークにおいてアクティブな仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）のリストを記憶するように構成されたメモリと、第２のネットワークの代わりに第１のネットワークにおいて第１のＶＮＦを実行することを要求する、第２のネットワークにおいて生じる要求を処理し、要求に少なくとも部分的に基づいて、第１のネットワークにおける第１のＶＮＦのインスタンス化を引き起こすように構成された少なくとも１つの処理コアとを備えるシステムが提供される。

第１の態様のいくつかの実施形態は、以下のビュレット付きリストからの少なくとも１つの特徴を含むことができる。
・ 少なくとも１つの処理コアは、第１のＶＮＦにリソースを配分するように更に構成される。
・ 少なくとも１つの処理コアは、リソースを第１のＶＮＦに動的に配分するように更に構成される。
・ システムは、第２のネットワークへの少なくとも１つのインタフェースを用いて第１のＶＮＦを構成するように構成される。
・ システムは、第１のネットワークにおける第１のＶＮＦのリソース利用の範囲を記述する第１の情報を蓄積（コンパイル、集約）するように構成される。
・ リソースは、電力、増大した無線干渉、処理リソースおよびメモリリソースのうちの少なくとも１つを含む。
・ システムは、第１の情報に少なくとも部分的に基づいて、第２のネットワークとリソース利用のバランスをとることに関与するように更に構成される。
・ システムは、第２のネットワークにおける第２のＶＮＦのリソース利用の範囲を記述する第２の情報に少なくとも部分的に基づいて、リソース利用のバランスをとることに関与するように更に構成され、第２のＶＮＦは第１のネットワークの代わりに実行されている。
・ 少なくとも１つの処理コアは、第１のＶＮＦに配分されたリソースを増大させる必要性を判断するか、または第１のネットワークにおける予備キャパシティを検出し、それに応じて、第２のネットワークから、第１のネットワークにおいて第１のＶＮＦに配分されるリソースを増大させることの承認を得るように更に構成される。

本発明の第２の態様によれば、第１のネットワークにおいてアクティブな仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）のリストを記憶するステップと、第１のネットワークにおいて、第２のネットワークの代わりに第１のネットワークにおいて第１のＶＮＦを実行することを要求する、第２のネットワークにおいて生じる要求を処理するステップと、要求に少なくとも部分的に基づいて、第１のネットワークにおける第１のＶＮＦのインスタンス化を引き起こすステップと、を含む方法が提供される。

第２の態様のいくつかの実施形態は、以下のビュレット付きリストからの少なくとも１つの特徴を含むことができる。
・ 第１のＶＮＦにリソースを配分する。
・ リソースを第１のＶＮＦに動的に配分する。
・ 第２のネットワークへの少なくとも１つのインタフェースを用いて第１のＶＮＦを構成する。
・ 第１のネットワークにおける第１のＶＮＦのリソース利用の範囲を記述する第１の情報を蓄積する。
・ リソースは、電力、増大した無線干渉、処理リソースおよびメモリリソースのうちの少なくとも１つを含む。
・ 第１の情報に少なくとも部分的に基づいて、第２のネットワークとリソース利用のバランスをとることに関与する。
・ 第２のネットワークにおける第２のＶＮＦのリソース利用の範囲を記述する第２の情報に少なくとも部分的に基づいて、リソース利用のバランスをとることに関与する。第２のＶＮＦは第１のネットワークの代わりに実行されている。
・ 第１のＶＮＦに配分されたリソースを増大させる必要性を判断し、それに応じて、第２のネットワークから、第１のネットワークにおいて第１のＶＮＦに配分されるリソースを増大させることの承認を得る。

本発明の第３の態様によれば、第１のネットワークにおいてアクティブな仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）のリストを記憶する手段と、第１のネットワークにおいて、第２のネットワークの代わりに第１のネットワークにおいて第１のＶＮＦを実行することを要求する、第２のネットワークにおいて生じる要求を処理する手段と、要求に少なくとも部分的に基づいて、第１のネットワークにおける第１のＶＮＦのインスタンス化を引き起こす手段と、を備える、システムが提供される。

本発明の第４の態様によれば、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、装置に、少なくとも、第１のネットワークにおいてアクティブな仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）のリストを記憶させ、第１のネットワークにおいて、第２のネットワークの代わりに第１のネットワークにおいて第１のＶＮＦを実行することを要求する、第２のネットワークにおいて生じる要求を処理させ、要求に少なくとも部分的に基づいて、第１のネットワークにおける第１のＶＮＦのインスタンス化を引き起こさせるコンピュータ可読命令のセットを記憶した非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。

本発明の第５の態様によれば、第２の態様に従って方法を実行させるように構成されたコンピュータプログラムが提供される。

本発明の少なくともいくつかの実施形態をサポートすることが可能な例示的なシステムを示す。 本発明の少なくともいくつかの実施形態による例示的なネットワークアーキテクチャを示す。 本発明の少なくともいくつかの実施形態をサポートすることが可能な例示的な装置を示す。 本発明の少なくともいくつかの実施形態によるシグナリングを示す。 本発明の少なくともいくつかの実施形態によるシグナリングを示す。 本発明の少なくともいくつかの実施形態による方法のフローグラフである。

第２のネットワークの代わりに第１のネットワークにおいて仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）を実行することによって、ネットワークリソースの共有を容易にすることができる。そのようなリソースは、例えば地理的範囲および／または計算リソースを含むことができる。第１のネットワークにおけるリソースの使用は、第１のネットワークと第２のネットワークとの間のリソース協定（resource settlement）に影響を及ぼす場合があるため、この仮想化ネットワーク機能に配分されるリソースのスケーリングは、第２のネットワークからの承認を条件とすることができる。

図１は、本発明の少なくともいくつかの実施形態をサポートすることが可能な例示的なシステムを示す。図１のシステムにおいて、移動体１１０は無線ノード１２２との無線リンク１１２を有する。無線ノード１２２は基地局の縮小されたバージョンであり、無線ノードは、無線ハードウェアを備えるが、より少ない情報処理機能を備えるかまたは全く備えない。図１のシステムにおいて、無線ノード１２２および１３２は基地局の代わりとなる。無線ノード１２２および無線ノード１３２は共に別々にサーバ１Ｖ１に接続される。サーバ１Ｖ１は、図１の無線ノードにない通常の基地局の情報処理機能を実行することが可能であるように構成された、処理コアおよびメモリ等のコンピューティングリソースを有して構成されたコンピュータシステムを備える。換言すれば、図１のシステムにおいて、通常の基地局の情報処理機能の少なくとも一部はサーバ１Ｖ１に配置されている。

サーバ１Ｖ１において行われる、無線ノード１２２に関する情報処理機能は、仮想基地局１２０ｖと表される。サーバ１Ｖ１において行われる無線ノード１３２に関する情報処理機能は、仮想基地局１３０ｖと表される。

サーバ１Ｖ２は、図１のシステムにおいて、コアネットワークノードの仮想化バージョンを実行するように構成される。図１のシステムにおいて、サーバ１Ｖ２は、仮想化コアネットワークノード１４０ｖを実行し、この仮想化コアネットワークノード１４０ｖは、例えば、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）またはルータを備えることができる。コアネットワークノード１４０ｖは、更なる仮想化コアネットワークノード１５０ｖに更に動作可能に接続される。更なるコアネットワークノード１５０ｖは、例えば、例としてインターネット等の更なるネットワークへのアクセスを提供するように構成されたゲートウェイを備えることができる。使用時に、仮想化基地局１２０ｖは、無線ノード１２２から情報を受信し、受信した情報に対し処理動作を実行することができる。仮想化基地局１２０ｖは、処理した情報を、例えば、サーバ１Ｖ２における仮想化コアネットワークノード１４０ｖに転送するように構成することができる。例えば、仮想化加入者レジスタ１６０ｖを実行するように構成された更なるサーバ１Ｖ３をシステムに含めることができる。

サーバ１Ｖ１、１Ｖ２および１Ｖ３は、例えば、ｘ８６アーキテクチャマルチコアプロセッサまたは縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）プロセッサの組等の汎用計算技術に基づくことができる。サーバ１Ｖ１は、サーバ１Ｖ２と同じ計算技術に基づく必要はない。

移動体１１０、無線ノード１２２および１３２、ならびにサーバ１Ｖ１、１Ｖ２および１Ｖ３は、ネットワーク１０１に含まれる図１のシステム内にある。図１には、第２のネットワーク１０２が更に示されている。明確にするために、ネットワーク１０２には１つのみのサーバ１Ｖ４が示されているが、当然ながら、ネットワーク１０２は、複数の更なる示されていないノードを備えることができる。図１において、ネットワーク１０１は、ネットワーク１０２の代わりに仮想化コアネットワークノード１４０ｖを実行する。別のネットワークの代わりに仮想化ネットワーク機能を実行することは、仮想化ネットワーク機能がこの別のネットワークのために実行されるように、この仮想化ネットワーク機能をネットワークのサーバにおいて実行することを含む。関係する仮想化ネットワーク機能は、他のネットワーク、例えば他のネットワークに含まれるサーバに対するインタフェース１ＸＸを有することができる。インタフェース１ＸＸを用いて、構成情報および／またはネットワークトラフィックを伝達することができる。例えば、他のネットワークは、キャパシティ不足を被っている場合もあるし、または他のネットワークは特定の地理的エリアにおいてカバレッジがない場合もある。仮想化コアネットワークノードに代えて、またはそれに加えて、仮想化基地局、または実際に、一般的には別の種類の仮想化ネットワーク機能が、第２のネットワークの代わりに第１のネットワークにおいて実行される場合がある。第１のネットワークにおいて、２つ以上の仮想化ネットワーク機能が第２のネットワークの代わりにそのように実行されてもよい。

一般的に、仮想化ネットワーク機能は、仮想化されていない対応するネットワーク機能、すなわち、専用ハードウェアにおいて実行されるネットワーク機能と同じ仕様に少なくとも部分的に従って実行するように構成された汎用コンピューティングハードウェアにおけるソフトウェアエンティティを含むことができる。汎用コンピューティングハードウェアとは、特定のタイプの仮想化ネットワーク機能を実行するように設計されていないハードウェアを意味する。換言すれば、仮想化ネットワーク機能は、通信ネットワークの論理ネットワークノードのソフトウェア実装を含むことができる。これは、他のネットワークエレメントの観点から、これらの他のエレメントが、ネットワークエレメントが仮想化されているか否かを知る必要がないという効果がある。したがって、例えば、仮想化呼セッション制御機能（ＣＳＣＦ）が、非仮想化ＣＳＣＦと同じ種類のメッセージを送信され得る。仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）は、複数の仮想化ネットワーク機能コンポーネント（ＶＮＦＣ）で構成することができる。

図１のシステムは、仮想化ネットワーク機能がないシステムを上回る利点を提供する。詳細には、仮想化基地局１２０ｖは、必要に応じてスケーリングすることができるのに対し、非仮想化基地局は、常に最大予測負荷のために規模を設定されなくてはならない。例えば、負荷が軽いとき、仮想化基地局１２０ｖは、サーバ１Ｖ１における僅かなまたは１つのみの処理コアで実行することができ、その間サーバ１Ｖ１の他の処理コアは、例えばグリッドコンピューティング等の他の処理タスクのために用いることができる。無線ノード１２２を介した負荷の増大に応答して、仮想化基地局１２０ｖに、より多くの処理コアを動的ネットワーク管理アクションにおいて配分することができる。

図１のシステムは、ネットワーク管理アクションを実行することができ、各ネットワーク管理アクションには、少なくとも１つの仮想化ネットワーク機能または仮想化ネットワーク機能コンポーネントが関与する。仮想化ネットワーク機能は、例えば、仮想化基地局および／または仮想化コアネットワークノードを含むことができる。ネットワーク管理アクションは、以下、すなわち、仮想化ネットワーク機能または仮想化ネットワーク機能コンポーネントに配分されるリソースを増加させること、仮想化ネットワーク機能または仮想化ネットワーク機能コンポーネントに配分されるリソースを減少させること、仮想化ネットワーク機能または仮想化ネットワーク機能コンポーネントインスタンスを開始すること、および仮想化ネットワーク機能または仮想化ネットワーク機能コンポーネントインスタンスを終了すること、のうちの少なくとも１つを含むことができる。

仮想化ネットワーク機能または仮想化ネットワーク機能コンポーネントインスタンスを開始することは、例えば、テンプレートもしくはイメージ、新たな仮想化ネットワーク機能、または仮想化ネットワーク機能コンポーネントに少なくとも部分的に基づいて初期化することを含むことができる。図１の観点において、これは、例えば、サーバ１Ｖ２において更なる仮想化コアネットワークノード「１５５ｖ」を初期化することを含むことができる。新たな仮想化ネットワーク機能またはノードに、少なくとも１つのプロセッサコアおよびメモリの観点からリソースを配分することができる。新たな仮想化ネットワーク機能は、関連ソフトウェアイメージ／テンプレートが仮想インフラストラクチャにアップロードされ、仮想化ネットワーク機能のリストに加えられると、実装済みであるとみなすことができ、これが計算リソースに割り当てられるとインスタンス化することができる。通常、仮想化ネットワーク機能は実装済みでかつインスタンス化される。

仮想化ネットワーク機能を終了することは、それに応じて、仮想化ネットワーク機能を実行するプロセッサタスクを終わらせることを含むことができる。終了することは、本質的にスムーズに行うことができ、例えば、終了することになる仮想化ネットワーク機能によってサービングされている任意のユーザが、接続の切断を回避するために別の仮想化ネットワーク機能にハンドオーバされる。終了は急である場合もあり、例えば、仮想化ネットワーク機能の挙動に誤りがあると判断される場合、オペレータは急な終了を選択する場合がある。挙動の誤りは、例えば、ＶＮＦの挙動を挙動パターンと比較することによって判断することができる。

サーバの数は、実施形態およびネットワーク実装と独立して選択することができる。例えば、１つ、３つまたは７つのサーバを用いることができる。一般的に、サーバは、仮想化ネットワーク機能および／または仮想化ネットワーク機能コンポーネントを実行するように構成された計算装置の例である。そのような装置は、代替的に、計算基板と呼ばれる場合もある。

一般的に、第１のネットワークにおけるノードは、第２のネットワークの代わりに第１のＶＮＦを実行することを要求する、第２のネットワークにおいて生じる要求を処理することができる。要求は、例えば、第１のネットワークが実行することを第２のネットワークが望むＶＮＦの記述、またはそのような記述へのポインタを含むことができる。要求を受理することは、ネットワークが、そのようなアクションを有効にした合意に適所で達しているか否かを判断することに基づくことができる。要求が受理される場合、第１のネットワークは、第２のネットワークの代わりに、かつ第２のネットワークの利益のために動作しながら、第１のネットワークにおいてＶＮＦが使用したリソースに関する情報の蓄積を開始する。第２のネットワークの代わりに第１のネットワークにおいて実行されるＶＮＦは、第１のネットワークに含まれるサーバ等の計算基板上で実行することができる。そのようなリソース使用は、消費される処理リソース、使用されるメモリ、生じた無線干渉、および／または消費されたネットワークインターコネクトキャパシティの観点から監視することができる。インタフェース１ＸＸが第２のネットワークに対し有効にされる場合、このインタフェースによって用いられるリソースを監視に含めることができる。

次に、第２のネットワークが第１のネットワークの代わりに１つまたは複数のＶＮＦを実行する場合、２つのネットワークは、互いの代わりに実行しているＶＮＦによって消費されるリソースに関する協定を行うことができる。そのような協定の目標は、ネットワークが互いの代わりにＶＮＦを実行する際に費やすリソース間の少なくとも大まかな等価性を維持し、ネットワークのうちの一方が別のネットワークの代わりにＶＮＦをホスティングすることによって相対的に大きな負荷を受けることがないようにすることである場合がある。協定は、双方のネットワークがそれらのリソース利用に関して妥当なスループットを維持するようなネットワーク管理アクションとみなされる場合がある。原理的に、ネットワークは、他のネットワークの代わりにＶＮＦを実行した場合に、次にこれらの他のネットワークに自身の代わりにＶＮＦを実行させた場合に、そのリソースを用いて類似のスループットを得ることができ、これらのＶＮＦによって生じるスループットから利益を得る。

いくつかの実施形態では、協定において検出されるリソース使用における不均衡は、金銭により、または他の適切な取引により協定される場合があり、それによって、他のネットワークの代わりにＶＮＦを実行することに用いるリソースがより少ないネットワークは、他のネットワークに対し補償を支払う。

図２は、本発明の少なくともいくつかの実施形態による例示的なネットワークアーキテクチャを示す。図２は、図１のように、ネットワーク１０１および１０２を含む。各ネットワークは別個にシステムとみなすことができる。ネットワーク１０１およびネットワーク１０２の複合システムもシステムとみなすことができる。図２において、ＶＮＦ２１０は、例えば図１に関連して上記で説明した仮想化ネットワーク機能等の仮想化ネットワーク機能を備える。ＶＮＦ２１０は、ＶＮＦマネージャ２３０とのインタフェースを有し、ＶＮＦマネージャ２３０は、例えば、仮想化ネットワーク機能の負荷レベルの変化に応答して、または判断された障害状態に応答して、ネットワーク管理アクションを開始するように構成することができる。ＶＮＦマネージャ２３０は、仮想化インフラストラクチャマネージャ（ＶＩＭ）２２０とのインタフェースを有する。ＶＩＭ２２０は、負荷閾値または他の所定の閾値を超える仮想化ネットワーク機能を検出するための監視機能を実施し、それに応じてネットワーク管理アクションをトリガすることができる。例えば、負荷レベルが第１の閾値を超過している場合、更なるリソースを仮想化ネットワーク機能に配分することができ、かつ／または負荷レベルが第２の閾値未満に減少している場合、リソースを仮想化ネットワーク機能から他の使用に配分することができる。ＮＦＶオーケストレータ（ＮＦＶＯ）２７０および／または別のノードは、ネットワークの少なくとも１つの動作状態でネットワーク管理アクションをとるように構成することができる。アーキテクチャは、複数のＶＮＦ２１０、ＶＩＭ２２０および／または複数のＶＮＦマネージャ（ＶＮＦＭ）２３０を備えることができる。

ＶＮＦ２１０およびＶＩＭ２２０の双方がネットワーク機能仮想化インフラストラクチャ（ＮＦＶＩ）２４０へのインタフェースを有する。ＮＦＶＩ２４０は、ＶＮＦが展開される環境を構築するハードウェアコンポーネントおよびソフトウェアコンポーネントの組を提供することができる。ＶＮＦ２１０は、エレメントマネージャ（ＥＭ）２５０とのインタフェースを更に有する。ＥＭ２５０は、関連するタイプのネットワークエレメントの組の管理のためのエンドユーザ機能を提供することができる。この組は、仮想化ネットワーク機能を有するネットワークエレメント、もしくは非仮想化ネットワーク機能を有するネットワークエレメント、または双方を含むことができる。これらの機能は、２つのカテゴリ、すなわち、エレメント管理機能およびサブネットワーク管理機能に分割することができる。いくつかの実施形態では、ＥＭ２５０は、ネットワーク管理アクションに関する決定を行い、例えば、これらの決定に関してＶＮＦマネージャ２３０にシグナリングすることによってこれらの決定を実施させるよう構成することができる。ＥＭ２５０は、例えば、判断された障害状態に対する応答として、ネットワーク管理機能に関する決定を行うことができる。ＥＭ２５０は、運用サポートシステムおよび／またはビジネスサポートシステムＯＳＳ／ＢＳＳ２６０とのインタフェースを有する。ＯＳＳ／ＢＳＳ２６０は、エンドツーエンド電気通信サービスをサポートするように構成することができる。ＯＳＳ／ＢＳＳ２６０は、例えば、負荷監視を実施することができる。次に、ＯＳＳ／ＢＳＳ２６０は、ＮＦＶオーケストレータ（ＮＦＶＯ）２７０とのインタフェースを有する。ＮＦＶＯ２７０は、上記で言及された既知のＶＮＦのリストであるＶＮＦカタログを含むことができる。

ネットワーク１０２は、ネットワーク１０１と同様の構造を備え、詳細には、ＶＮＦ２１１、ＶＩＭ２２１、ＶＮＦＭ２３１、ＮＦＶＩ２４１、ＥＭ２５１、ＯＳＳ／ＢＳＳ２６１およびＮＦＶＯ２７１を備える。図２の複合システムでは、ネットワーク１０１はネットワーク１０２の代わりにＶＮＦ２９１を実行する。他方で、ネットワーク１０２は、ネットワーク１０１の代わりにＶＮＦ２９０を実行する。ＶＮＦ２９１は、ネットワーク１０２への、この例ではネットワーク１０２のＶＮＦ２１１へのインタフェースを与えられている。同様に、この例では、ＶＮＦ２９０は、ネットワーク１０１への、ＶＮＦ２１０へのインタフェースを与えられている。このため、ネットワーク１０２は、ＶＮＦ２９１を自身のＶＮＦ処理チェーンの一部として用いることができ、ネットワーク１０１は、ＶＮＦ２９０を自身のＶＮＦ処理チェーンの一部として用いることができる。

例えば、それぞれのネットワークのＶＩＭは、他のネットワークの代わりに実行されるＶＮＦによって用いられるリソースに関する情報を蓄積するように構成することができる。例えば、ＶＮＦＭは、別のネットワークの代わりに実行されるＶＮＦが、追加のキャパシティを必要としている場合があると判断する場合がある。これに応答して、そのようなＶＮＦＭは、例えばＮＦＶＯに、このＶＮＦのためのキャパシティのスケールアップを要求することができる。ＮＦＶＯは、スケールアップを認可する前に、ＶＮＦが実行されているネットワークの代わりにネットワークに許可を要求し、そのような許可が得られて初めて、ＮＦＶＯは、スケールアップを続行してもよいことをＶＮＦＭに命令する。

ＥＭは、別のネットワークの代わりに実行されるＶＮＦまたはＶＮＦＣとのインタフェースを有することができるが、これは必ずしも当てはまらない。例えば、ＶＮＦまたはＶＮＦＣが比較的単純である場合、その構成は、例えば提供されるテンプレートまたはイメージにおいて、実装パッケージの一部であってもよい。これらの場合、構成はホスティングネットワークにおいて実行されることが要求されている特定のインスタンスのための精密なチューニングを必要としないことが想定される。ＥＭ−ＶＮＦインタフェースは、図２において、ＥＭ２５１とＶＮＦ２９１との間の点線のインタフェースとして示されている。

例えば、他のネットワークの代わりに実行されるＶＮＦを使用する他のネットワークの加入者が、高精細メディアのストリーミング等の高帯域幅のサービスを用いる場合に、スケールアップが必要とされる場合がある。他のネットワークは、スケールアップの結果として、ＶＮＦをホスティングするネットワークにおいて自身の代わりに用いられるリソースが増大することになることがわかると、スケールアップを許可することを決定することができる。これは、リソース利用が後に協定されたときに、ホスティングネットワークからの金銭請求等の要求につながる。他のネットワークが、例えばそのネットワークにおける高負荷に起因してスケールアップの協定の余裕がない場合、スケールアップを拒否する場合がある。負荷が高い場合、他のネットワークは、協定を介して、自身がホスティングしているＶＮＦに対応するリソースを提供することができない場合がある。拒否する際、他のネットワークは、ホストネットワークにおいてこの他のネットワークの代わりに実行されているＶＮＦに頼る加入者に対する帯域幅制限を構成し、それによってスケールアップを不要にすることができる。一般的に、本発明のいくつかの好ましい実施形態では、他のネットワークは、有利には、この他のネットワークの代わりにホスティングネットワークにおいて実行されているＶＮＦに配分されるリソースのスケーリング、特に動的スケーリングを施行する機会を与えられている。したがって、例えば、ホスティングネットワークが自律的に、他のネットワークによって許容可能でないレベルまで動的に（例えば追加のキャパシティの検出に起因して）スケールアップするかまたはスケールダウンする状況を巧妙になくすことができる。好ましい手順は、ホスティングネットワークまたはこれに機能的に接続されたエレメントによって、他のネットワークに対し、この他のネットワークの代わりにＶＮＦを実行するためのホスティングネットワークにおけるリソース利用レベルの未来の変化（例えば、提案される変化、意図される変化等）を、先を見越して通知するかまたは大まかに知らせることを含むことができる。次に、他のネットワークは、選択されたロジック（例えば、コストまたは他の要因の観点）に従って変化の影響を評価し、変化を許容または拒否し、それに応じてホスティングネットワークに応答することができる。いくつかの実施形態では、他のネットワークは、例えば、更なる交渉なしで、自身の代わりにＶＮＦを適切に実行するためにホスティングネットワークから許容または受容するリソース利用のレベル（例えば最大値、平均値、最小値）について、最初に合意するか、またはホスティングネットワークに通知することができる。ホスティングネットワークは、合意されたリソース利用を超えようとしている場合、上記で検討されたような許可を得るために他のネットワークに通知することができる。当業者には容易に理解されるように、上述した通知等の関連する情報転送は、例えば、関係者および潜在的な中間エンティティ間の適用可能なシグナリングメッセージの送信、伝達および受信を含むことができる。

図３は、本発明の少なくともいくつかの実施形態をサポートすることが可能な例示的な装置を示す。示されるのは、例えば図１のサーバを備えることができるデバイス３００である。デバイス３００に含まれるのは、例えば、シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサを含むことができるプロセッサ３１０であり、シングルコアプロセッサは１つの処理コアを含み、マルチコアプロセッサは２つ以上の処理コアを含む。プロセッサ３１０は２つ以上のプロセッサを含んでもよい。処理コアは、例えば、ＡＲＭ Ｈｏｌｄｉｎｇｓによって製造されるＣｏｒｔｅｘ−Ａ８処理コア、またはＡｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されるＳｔｅａｍｒｏｌｌｅｒ処理コアを含むことができる。プロセッサ３１０は、少なくとも１つのＡＭＤ Ｏｐｔｅｒｏｎおよび／またはＩｎｔｅｌＣｏｒｅプロセッサを含むことができる。プロセッサ３１０は、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むことができる。プロセッサ３１０は、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むことができる。プロセッサ３１０は、デバイス３００において方法ステップを実行するための手段とすることができる。プロセッサ３１０は、少なくとも部分的に、アクションを実行するためのコンピュータ命令によって構成することができる。

デバイス３００はメモリ３２０を備えることができる。メモリ３２０は、ランダムアクセスメモリおよび／または永続メモリを含むことができる。メモリ３２０は、少なくとも１つのＲＡＭチップを備えることができる。メモリ３２０は、例えば、ソリッドステートメモリ、磁気メモリ、光メモリおよび／またはホログラフィックメモリを含むことができる。メモリ３２０は、少なくとも部分的に、プロセッサ３１０がアクセス可能であってもよい。メモリ３２０は、少なくとも部分的にプロセッサ３１０に含まれてもよい。メモリ３２０は、情報を記憶するための手段とすることができる。メモリ３２０は、プロセッサ３１０が実行するように構成されるコンピュータ命令を含むことができる。プロセッサ３１０に特定のアクションを実行させるように構成されたコンピュータがメモリ３２０に記憶され、デバイス３００全体が、メモリ３２０からのコンピュータ命令を用いてプロセッサ３１０の指示の下で実行するように構成されるとき、プロセッサ３１０および／またはその少なくとも１つの処理コアは、前記特定のアクションを実行するように構成されているとみなすことができる。メモリ３２０は、少なくとも部分的にプロセッサ３１０に含まれてもよい。メモリ３２０は、少なくとも部分的にデバイス３００の外部にあるが、デバイス３００がアクセス可能であってもよい。

デバイス３００は送信機３３０を備えることができる。デバイス３００は受信機３４０を備えることができる。送信機３３０および受信機３４０は、それぞれ、少なくとも１つのセルラまたは非セルラ規格に従って情報を送信および受信するように構成することができる。送信機３３０は２つ以上の送信機を含んでもよい。受信機３４０は２つ以上の受信機を含んでもよい。送信機３３０および／または受信機３４０は、例えば、イーサネット（登録商標）、および／またはマイクロ波アクセスのための世界的相互運用（ＷｉＭＡＸ）規格に従って動作するように構成することができる。

デバイス３００は、ユーザインタフェース（ＵＩ）３６０を備えることができる。ＵＩ３６０は、ディスプレイ、キーボード、タッチスクリーン、デバイス３００を振動させることによりユーザにシグナリングするように構成されたバイブレータ、スピーカおよびマイクのうちの少なくとも１つを含むことができる。ユーザは、例えば、隔離されたネットワークノードに関するアクションを管理するようにＵＩ３６０を介してデバイス３００を動作させることが可能であってもよい。

プロセッサ３１０には、デバイス３００に含まれる他のデバイスに対し、デバイス３００の内部の導線を介してプロセッサ３１０から情報を出力するように構成された送信機を与えることができる。そのような送信機は、例えば、少なくとも１つの導線を介して情報をメモリ３２０に記憶するためにメモリ３２０に出力するように構成されたシリアルバス送信機を備えることができる。シリアルバスの代わりに、送信機は、パラレルバス送信機を備えてもよい。同様に、プロセッサ３１０は、デバイス３００に含まれる他のデバイスから、デバイス３００の内部の導線を介してプロセッサ３１０において情報を受信するように構成された受信機を備えることができる。そのような受信機は、例えば、プロセッサ３１０において処理するために受信機３４０から少なくとも１つの導線を介して情報を受信するように構成されたシリアルバス受信機を備えることができる。シリアルバスの代わりに、受信機はパラレルバス受信機を備えてもよい。

デバイス３００は、図３に示されていない更なるデバイスを備えてもよい。いくつかの実施形態では、デバイス３００には、上記で説明した少なくとも１つのデバイスがない。

プロセッサ３１０、メモリ３２０、送信機３３０、受信機３４０、ＮＦＣ送受信機３５０、ＵＩ３６０および／またはユーザアイデンティティモジュール３７０は、多数の異なる形でデバイス３００の内部の導線によって相互接続することができる。例えば、上述したデバイスの各々を、これらのデバイスが情報を交換することを可能にするために、デバイス３００の内部のマスターバスに別個に接続することができる。しかしながら、当業者であれば理解するように、これは１つの例にすぎず、実施形態に依拠して、本発明の範囲から逸脱することなく、上述したデバイスのうちの少なくとも２つを相互接続する様々な方法を選択することができる。

図４は、本発明の少なくともいくつかの実施形態によるシグナリングを示す。垂直軸には、左から、ネットワーク１０２、ＥＭ２５１、ＶＮＦ２９１、ネットワーク１０１、ＮＦＶＯ２７０、ＶＮＦＭ２３０、そして最後にＶＩＭ２２０が配置されている。ＶＮＦ２９１は、ネットワーク１０２の代わりにネットワーク１０１によって実行される。時間は上から下に向かって進行する。ネットワーク１０１およびネットワーク１０２は、この文脈において、例えば、それぞれこれらのネットワークの管理ポイントを指すことができる。

リソース利用を協定する際のネットワーク１０１とネットワーク１０２との間の合意はフェーズ４１０に先行することができる。フェーズ４１０において、ネットワーク１０２は、自身の代わりにネットワーク１０１に実行することを要求するＶＮＦに関する情報を提供する。例えば、そのような情報は、ＶＮＦテンプレートもしくはイメージ、またはそのようなテンプレートもしくはイメージへのポインタを含むことができる。それに応答して、ネットワーク１０１は、ＮＦＶＯ２７０に、新たなＶＮＦを実装しインスタンス化するように要求することができる（４２０）。

ＮＦＶＯ２７０は、フェーズ４３０において要求を検証し、フェーズ４３０における検証の成功に応答して、ＶＮＦＭ２３０にＶＮＦインスタンス化を要求することができる（フェーズ４４０）。ＶＮＦＭ２３０は、要求を処理し、フェーズ４５０において、ＮＦＶＯ２７０にシグナリングすることによって初期リソースをＶＮＦに配分することができる。フェーズ４６０において、ＮＦＶＯ２７０は、配分されたリソース、および新たなＶＮＦから要求側のネットワーク１０２へのインタフェースをセットアップするようにＶＩＭ２２０に命令する。それに応答して、フェーズ４７０において、ＶＩＭ２２０はネットワーク内およびネットワーク間の接続性を配分する。ＶＩＭ２２０はまた、仮想マシンを配分し、これをネットワーク１０１にアタッチし、そして承認をＮＦＶＯ２７０に返す（フェーズ４８０）。

フェーズ４９０において、ＮＦＶＯ２７０は、ＶＮＦＭ２３０に対しリソース配分の完了を承認する。フェーズ４１００において、ＶＮＦＭ２３０がＶＮＦ２９１を構成し、フェーズ４１１０において、ＶＮＦＭ２３０は、ＥＭ２５１に、ＶＮＦ２９１に関するＶＮＦインスタンス化の成功を通知する。フェーズ４１２０において、ＥＭ２５１はＶＮＦ２９１を構成した。

フェーズ４１３０において、ＶＮＦＭ２３０は、ＮＦＶＯ２７０に対し、ＶＮＦインスタンス化の終了を承認し、フェーズ４１４０において、ＮＦＶＯは、ネットワーク１０１に対し同じことを承認する。最終的に、フェーズ４１５０において、ネットワーク１０１は、ネットワーク１０２にＶＮＦインスタンス化を知らせる。

図４のプロセスを介して全体として、ＶＮＦは、要求側ネットワークの代わりにホスティングネットワークにおいて実行されるために、ホスティングネットワークにおいてインスタンス化される。ホスティングネットワークにおいてインスタンス化されることは、例えば、ＶＮＦがホスティングネットワークの計算基板上で実行されることを含むことができる。

図５は、本発明の少なくともいくつかの実施形態によるシグナリングを示す。垂直軸は図４の垂直軸に対応する。全体として、図５のシグナリングシーケンスは例である。通常、様々な実施形態において、スケーリングのトリガまたは要求は、ＶＮＦＭ以外のノード、例えばＮＶＦＯにおいて生じる場合がある。

図５に示すプロセスの開始時に、ＶＮＦ２９１が、ネットワーク１０２の代わりにネットワーク１０１において実行される。ＶＮＦ２９１にはネットワーク１０２へのインタフェースが提供され、このインタフェースによってＶＮＦ２９１がネットワーク１０２に通信可能に結合される。

フェーズ５１０において、ＶＮＦＭ２３０は、ＶＮＦ２９１がリソースのスケールアップを必要としている、例えば、ＶＮＦ２９１が現在の２つのプロセッサコアではなく１０個のコアを必要としていると判断する。これに応答して、ＶＮＦＭ２３０は、ＮＦＶＯ２７０にスケーリングを要求する（フェーズ５２０）。

ＮＦＶＯ２７０は、ネットワーク１０１に、リソースをスケールアップする許可を要求する（フェーズ５３０）。次に、ネットワーク１０１は、上記で説明したように、ネットワーク１０２に許可を要求する（フェーズ５４０）。より一般的には、ネットワーク１０１の側で利用可能な追加のキャパシティがネットワーク１０２に向けて示され、ネットワーク１０２がその使用について決定することを可能にし得る。示される例では、ネットワーク１０２は、スケールアップを許すことを決定し、フェーズ５５０において、これをネットワーク１０１への返信で示す。これに応答して、フェーズ５６０において、ネットワーク１０１は、ＮＦＶＯ２７０にスケーリングに進むように命令し、フェーズ５７０において、ＮＦＶＯ２７０は、ＶＮＦＭ２３０がスケーリングを実行するように命令する。

フェーズ５８０において、ＶＮＦＭ２３０がスケーリングを実行する。最終的に、フェーズ５９０において、ＶＮＦ２９１がネットワーク１０１にリソース利用の変更を知らせ、それによってネットワーク１０１がネットワーク１０２とのリソース利用協定に関与することを可能にする。

図６は、本発明の少なくともいくつかの実施形態による方法のフローグラフである。示される方法のフェーズは、例えばサーバ等のネットワークの計算基板において、またはサーバに埋め込まれるとサーバの機能を制御するように構成される制御デバイスにおいて行うことができる。

フェーズ６１０は、第１のネットワークにおいてアクティブな仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）のリストを記憶することを含む。フェーズ６２０は、第１のネットワークにおいて、第２のネットワークの代わりに第１のネットワークにおいて第１のＶＮＦを実行することを要求する、第２のネットワークにおいて生じる要求を処理することを含む。最終的に、フェーズ６３０は、この要求に少なくとも部分的に基づいて、第１のネットワークにおける第１のＶＮＦのインスタンス化を引き起こすことを含む。

開示される本発明の実施形態は、関連技術分野の当業者によって認識されるように本明細書において開示される特定の構造、プロセスステップ、または材料に限定されるものではなく、それらの等価物に拡張されることを理解されたい。本明細書において用いられる用語は、特定の実施形態を説明する目的のみで用いられ、限定することを意図したものではないことも理解されるべきである。

本明細書の全体を通しての、１つの実施形態または実施形態への言及は、実施形態に関して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、語句「１つの実施形態において」または「実施形態において」の、本明細書の全体を通しての様々な場所での出現は、必ずしも全てが、同じ実施形態に言及しているわけではない。例えば、約または実質的に等の語を用いて数値への参照が行われる場合、厳密な数値も開示される。

本明細書において用いられるとき、複数の項目、構造要素、組成要素、および／または材料は、便宜上共通のリストで提示される場合がある。しかしながらこれらのリストは、リストの各々のメンバが、別々の、および一意的なメンバとして個々に識別されるかのように解釈すべきものである。したがって、そのようなリストのいかなる個々のメンバも、別段の指示がない限り、単に、共通のグループでのそれらのメンバの提示に基づいて同じリストの任意の他のメンバの事実上の等価物と解釈されるべきではない。加えて、本発明の様々な実施形態および例は、本明細書では、それらの実施形態および例の様々な構成要素に対する代替物とともに言及されることがある。そのような実施形態、例、および代替物は、互いの事実上の等価物と解釈されることになるのではなく、本発明の別々の、および独自の表現と考えられることになることが理解される。

更に、説明される特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態において、任意の適した様式で組み合わせることができる。上記の説明では、長さ、幅、形状等のような、数多くの特定の詳細が、本発明の実施形態の徹底した理解をもたらすために提供される。しかしながら、関連技術分野の当業者は、本発明が、特定の詳細の１つもしくは複数によらずに、または、他の方法、構成要素、材料等によって実践され得ることを認識するであろう。他の実例では、よく知られている構造、材料、または動作は、本発明の態様を不明瞭にすることを回避するために、詳細には示されない、または説明されない。

上述の例は、１つまたは複数の特定の用途における本発明の原理を例示するが、実施態様の、形式、使用法、および詳細での数多くの変更が、発明的才能の行使なしに、ならびに、本発明の原理および概念から逸脱することなく行われ得ることが、当業者には明らかであろう。したがって、本発明が、下記で論述される特許請求の範囲によるようなことを除いて、限定されることは意図されない。

「備える」および「含む」という動詞は、本明細書において、述べられていない特徴も存在することを排除も要求もしない開かれた限定（open limitation）として用いられる。従属項で述べられる特徴は、別段の明示的指定がない限り、相互に自由に組み合わせ可能である。更に、「１つの（a）」または「１つの（an）」、すなわち単数形の使用は、本明細書全体を通じて複数であることを排除しないことを理解されたい。

本発明の少なくともいくつかの実施形態は、協働する通信ネットワークの管理において産業上の用途を見出す。

Claims (16)

1. システムであって、
   第１のネットワークにおいてアクティブな仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）のリストを記憶する手段と、
   第２のネットワークで生じる要求を前記第１のネットワークで処理する手段であって、前記第２のネットワークの代わりに前記第１のネットワークで第１のＶＮＦの実行を要求する、処理する手段と、
   前記要求に少なくとも部分的に基づいて、前記第１のネットワークにおける前記第１のＶＮＦのインスタンス化を引き起こす手段と、
   を備える、システム。
2. 前記処理する手段は、前記第１のＶＮＦにリソースを配分するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記処理する手段は、リソースを前記第１のＶＮＦに動的に配分するように更に構成される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記第２のネットワークへの少なくとも１つのインタフェースを用いて前記第１のＶＮＦを構成するように構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
5. 第１の情報を蓄積するように構成され、前記第１の情報は、前記第１のネットワークにおける前記第１のＶＮＦのリソース利用の範囲を記述する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
6. 方法であって、
   第１のネットワークにおいてアクティブな仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）のリストを記憶するステップと、
   第２のネットワークで生じる要求を前記第１のネットワークで処理するステップであって、前記第２のネットワークの代わりに前記第１のネットワークで第１のＶＮＦの実行を要求する、処理するステップと、
   前記要求に少なくとも部分的に基づいて、前記第１のネットワークにおける前記第１のＶＮＦのインスタンス化を引き起こすステップと、
   を含む、方法。
7. 前記第１のＶＮＦにリソースを配分するステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
8. リソースを前記第１のＶＮＦに動的に配分するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記第２のネットワークへの少なくとも１つのインタフェースを用いて、前記第１のＶＮＦを構成するステップを更に含む、請求項６〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 第１の情報を蓄積するステップを更に含み、前記第１の情報は、前記第１のネットワークにおける前記第１のＶＮＦのリソース利用の範囲を記述する、請求項６〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記リソースは、電力、増大した無線干渉、処理リソースおよびメモリリソースのうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記第１の情報に少なくとも部分的に基づいて、前記第２のネットワークとリソース利用のバランスをとることに関与するステップを更に含む、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 第２の情報に少なくとも部分的に基づいて、リソース利用のバランスをとることに関与するステップを更に含み、前記第２の情報は前記第２のネットワークにおける前記第２のＶＮＦのリソース利用の範囲を記述し、前記第２のＶＮＦは前記第１のネットワークの代わりに実行される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１のＶＮＦに配分されたリソースを増大させる必要性を判断するステップを更に含み、これに応じて、前記第１のネットワークにおいて前記第１のＶＮＦに配分される前記リソースを増大するための承認を前記第２のネットワークから得るステップを更に含む、請求項６〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記第１のネットワークにおける利用可能なキャパシティを検出するステップと、前記第２のネットワークから承認を得るステップであって、その承認に基づいて前記第１のＶＮＦに配分される前記リソースを増大させる、承認を得るステップを更に含む、請求項６〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 実行時に、請求項６〜１５のうちの少なくとも１つに記載の方法を実行させるように構成されるコンピュータプログラム。