KR102148371B1 - 네트워크 기능 가상화 운영 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 네트워크 기능 가상화 운영 장치 및 방법에 관한 것으로, 클러스터화된 하드웨어 자원 및 가상 자원을 할당 받아서 네트워크 노드의 기능을 수행하는 가상화 네트워크 노드를 포함하는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치를 운영함에 있어서, 복수의 가상화 서비스 레이어를 설정 및 운영하여 이동통신 단말이 이용할 사물 통신 서비스에 따라 최적의 네트워크 기능 가상화 인프라 및 가상 네트워크 노드가 이용되도록 한다. 특히, 사물 통신 서비스를 이용 중인 이동통신 단말의 서비스 이용 특성이 오프로딩 조건을 만족하면 가상화 네트워크 노드를 구성하는 가상 머신을 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경함으로써, 상호간에 원격지에 이격될 수 있는 복수의 가상화 네트워크 장치를 효율적으로 운영할 수 있다.

Description

네트워크 기능 가상화 운영 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR OPERATING NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION}

본 발명은 네트워크 기능 가상화 운영에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치를 오프로딩 조건에 맞추어 효율적으로 운영하기 위한 네트워크 기능 가상화 운영 장치 및 방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization)는 네트워크 장비에서 하드웨어와 소프트웨어를 분리하고, 범용 서버의 가상화 기반 위에서 네트워크 기능을 가상화하여 제공하는 것이다.

일반적인 네트워크 장비는 하드웨어와 소프트웨어가 통합된 형태로 제공되기 때문에 유연성이 떨어지는 문제가 있었으나, 네트워크 기능 가상화는 하드웨어와 소프트웨어가 분리되기 때문에 유연성이 향상되어 통신 사업자의 네트워크가 더욱 민첩하고 효율적으로 동작할 수 있도록 하는 중요한 원리를 제공한다.

이러한 네트워크 기능 가상화를 이동통신 서비스 시스템에 접목하면 각종 네트워크 노드들을 가상화 할 수 있으며, 그 만큼 이동통신 서비스 시스템의 유연성 및 민첩성이 향상된다. 예컨대, EPS(Evolved Packet System)/LTE(Long Term Evolution) 시스템의 경우라면 MME(Mobility Management Entity), SGW(Serving Gateway), PGW(Packet Data Network Gateway) 등을 가상화 할 수 있다.

여기서, 각종 네트워크 노드를 가상화 한다는 것은 컴퓨팅 하드웨어, 스토리지 하드웨어 및 네트워크 하드웨어 등과 같은 하드웨어 자원과 가상 컴퓨팅, 가상 스토리지 및 가상 네트워크 등과 같은 가상 자원을 포함하는 네트워크 기능 가상화 인프라스트럭처(infrastructure, 이하 '인프라' 라고 함)를 게스트 OS(guest Operating System) 프로그램에게 할당하여 각종 네트워크 노드의 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 최근에는 사람과 사람간의 일반적인 이동통신 서비스 이외에도 기계와 기계간의 통신 서비스에 대한 관심 및 활용이 높아지고 있다. 이러한 기계와 기계간의 통신 서비스는 IoT(Internet of Things), M2M(Machine to Machine communication), MTC(Machine Type Communication), 스마트 디바이스 통신(Smart Device communication), 또는 사물 지향 통신(Machine oriented communication) 등으로 다양하게 불려지고 있다. 이하에서는 사물 통신 서비스라고 통칭하기로 한다.

본 출원인은 이동통신 서비스를 위한 네트워크 기능 가상화 부분을 사물 통신 서비스의 특성에 맞추어서 최적화하기 위한 노력의 일환으로서, 특허출원번호 제2014-0149082호(2014년 10월 30일자)로 "가상화 인프라 관리 장치 및 방법"을 특허 출원한 바 있다. 이러한 가상화 인프라 관리 장치 및 방법은 컴퓨팅 및 네트워크 등의 하드웨어 자원 및 가상 자원을 포함하는 네트워크 기능 가상화 인프라를 클러스터화하여 관리하는 것이다.

그런데, 네트워크 기능 가상화 장치는 단일 개소에 구축될 수도 있지만 물리적으로 이격된 복수 개소에 각각 구출될 수도 있다.

따라서, 이처럼 물리적으로 이격되어 복수의 개소에 구축된 복수의 네트워크 기능 가상화 장치를 효율적으로 운영할 수 있는 방안이 요구되었다.

본 발명의 실시예는 서로 다른 개소에 구축될 수 있는 서로 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 네트워크 기능 가상화 인프라와 가상 네트워크 노드를 단일의 가상화 서비스 레이어로 설정할 때에, 복수의 가상화 서비스 레이어로 설정될 수 있는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치를 오프로딩 조건에 맞추어 효율적으로 운영할 수 있는 네트워크 기능 가상화 운영 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 클러스터화된 하드웨어 자원 및 가상 자원을 할당 받아서 네트워크 노드의 기능을 수행하는 가상화 네트워크 노드를 포함하는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치 중에서 적어도 둘 이상의 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 상기 하드웨어 자원과 상기 가상 자원 및 상기 가상화 네트워크 노드가 하나의 가상화 서비스 레이어로 설정되고, 복수의 상기 가상화 서비스 레이어에 대한 설정 정보가 저장되는 레이어 설정 정보 저장부와, 상기 복수의 가상화 서비스 레이어에 대응하여, 복수의 사물 통신 서비스 중에 적어도 하나 이상의 사물 통신 서비스에 대한 서비스 정보가 저장되는 레이어별 정보 저장부와, 서비스 요청된 이동통신 단말이 이용할 사물 통신 서비스에 대응하여 상기 레이어별 정보 저장부에 저장된 가상화 서비스 레이어를 파악하며, 상기 파악된 가상화 서비스 레이어 내의 상기 가상화 네트워크 노드가 포함된 상기 네트워크 기능 가상화 장치에게 상기 이동통신 단말에 대한 서비스 연결을 요청하는 제어부와, 상기 사물 통신 서비스를 이용 중인 상기 이동통신 단말의 서비스 이용 특성이 기 설정된 오프로딩 조건을 만족하면 상기 가상화 네트워크 노드를 구성하는 복수의 가상 머신 중에서 적어도 하나 이상을 동일한 가상화 서비스 레이어 내에 포함된 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경하는 오프로딩 처리부를 포함하는 네트워크 기능 가상화 운영 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 클러스터화된 하드웨어 자원 및 가상 자원을 할당 받아서 네트워크 노드의 기능을 수행하는 가상화 네트워크 노드를 포함하는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치를 네트워크 기능 가상화 운영 장치가 운용하는 방법으로서, 서비스 요청된 이동통신 단말이 이용할 사물 통신 서비스를 파악하는 단계와, 상기 복수의 네트워크 기능 가상화 장치 중에서 적어도 둘 이상의 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 상기 하드웨어 자원과 상기 가상 자원 및 상기 가상화 네트워크 노드가 하나의 가상화 서비스 레이어로 설정되고, 복수의 상기 가상화 서비스 레이어가 설정된 상태에서, 상기 파악된 사물 통신 서비스에 대응하게 설정된 가상화 서비스 레이어를 파악하는 단계와, 상기 파악된 가상화 서비스 레이어 내의 상기 가상화 네트워크 노드가 포함된 상기 네트워크 기능 가상화 장치에게 상기 이동통신 단말에 대한 서비스 연결을 요청하는 단계와, 상기 사물 통신 서비스를 이용 중인 상기 이동통신 단말의 서비스 이용 특성이 기 설정된 오프로딩 조건을 만족하면 상기 가상화 네트워크 노드를 구성하는 복수의 가상 머신 중에서 적어도 하나 이상을 동일한 가상화 서비스 레이어 내에 포함된 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경하는 단계를 포함하는 네트워크 기능 가상화 운영 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 클러스터화된 하드웨어 자원 및 가상 자원을 할당 받아서 네트워크 노드의 기능을 수행하는 가상화 네트워크 노드를 포함하는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치를 운영함에 있어서, 복수의 가상화 서비스 레이어를 설정 및 운영하여 이동통신 단말이 이용할 사물 통신 서비스에 따라 최적의 네트워크 기능 가상화 인프라 및 가상 네트워크 노드가 이용되도록 한다.

특히, 사물 통신 서비스를 이용 중인 이동통신 단말의 서비스 이용 특성이 오프로딩 조건을 만족하면 가상화 네트워크 노드를 구성하는 가상 머신을 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경한다.

따라서, 상호간에 원격지에 이격될 수 있는 복수의 가상화 네트워크 장치를 효율적으로 운영할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 기능 가상화 운영 장치를 포함하는 네트워크 기능 가상화 이동통신 서비스 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 네트워크 기능 가상화 장치의 세부적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 기능 가상화 운영 장치에 의한 네트워크 기능 가상화 운영 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 기능 가상화 운영 장치를 포함하는 네트워크 기능 가상화 이동통신 서비스 시스템의 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 네트워크 기능 가상화 장치의 세부적인 구성도이다.

이에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 네트워크 기능 가상화 이동통신 서비스 시스템은 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N), 복수의 이동통신 단말(21, 22), 기지국(30), 무선 접속 서비스 인식 게이트웨이(40), 네트워크 기능 가상화 운영 장치(50)를 포함한다.

네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)는 네트워크 기능 가상화 인프라부(100), 가상화 네트워크 기능부(200), 네트워크 기능 가상화 운용부(300), 가입자 정보 관리부(400), 서비스 프로파일 저장부(500), OSS(Operation Support System)(600), 서비스 패턴 분석부(700)를 포함한다.

네트워크 기능 가상화 인프라부(100)는 컴퓨팅 하드웨어, 스토리지 하드웨어 및 네트워크 하드웨어 등을 포함하는 하드웨어 자원(101)를 포함하며, 이러한 하드웨어 자원(101)을 기반으로 하는 가상 컴퓨팅, 가상 스토리지 및 가상 네트워크 등과 같은 가상 자원(102)을 포함한다. 또, 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)과 가상화 네트워크 기능부(200)에 탑재된 게스트 OS 프로그램 사이에서 중계 역할을 수행하여 게스트 OS 프로그램이 네트워크 노드의 기능을 수행하도록 하는 가상화부(170)을 포함한다. 이러한 가상화부(170)는 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 하드웨어와 가상화 네트워크 기능부(200)의 소프트웨어를 분리함과 아울러 하드웨어와 소프트웨어 사이를 중계해 주는 역할을 수행하기에 하이퍼바이저(hypervisor)라고 칭할 수도 있다.

이러한 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)는 하드웨어 자원(101)을 구성하는 컴퓨팅 하드웨어, 스토리지 하드웨어 및 네트워크 하드웨어 등과 가상 자원(102)을 구성하는 가상 컴퓨팅, 가상 스토리지 및 가상 네트워크 등이 개별적으로 운용되는 상태에서 가상화부(170)에 의해 가상화 네트워크 기능부(200)와 연동될 수 있다.

또는, 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)는 하드웨어 자원(101)을 구성하는 컴퓨팅 하드웨어, 스토리지 하드웨어 및 네트워크 하드웨어 등이 복수의 인프라 클러스터(110, 120, 130)를 이룬 상태로 운용되고, 가상 자원(102)를 구성하는 가상 컴퓨팅, 가상 스토리지 및 가상 네트워크 등이 복수의 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)를 이룬 상태로 운용되며, 인프라 클러스터(110, 120, 130) 또는 가상 인프라 클러스터(140, 150, 160)가 가상화부(170)에 의해 가상화 네트워크 기능부(200)와 연동될 수 있다.

가상화 네트워크 기능부(200)는 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)로부터 게스트 OS 프로그램이 하드웨어 자원 또는 가상 자원을 할당 받아서 각종 네트워크 노드의 기능을 수행하는 복수의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)를 포함한다. 또, 각각의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)를 운용할 수 있도록 GUI(Graphical User Interface) 등을 통해 동작 상태를 표시하여 주는 복수의 EMS(Element Management System)(240, 250, 260)를 포함한다. 도 1의 실시예에서는 EPS/LTE 시스템의 경우로서, 가상화 MME(210), 가상화 SGW(220), 가상화 PGW(230) 등의 가상화 네트워크 노드들을 나타내었다.

네트워크 기능 가상화 운용부(300)는 가상화 네트워크 기능부(200)가 현재 사물 통신 서비스 중인 사물 통신 단말들에 대한 수용 정보를 제공하면 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)에 포함된 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102) 중에서 해당 사물 통신 단말 군의 서비스 특성에 적합한 자원을 선택하여 가상화 네트워크 기능부(200)에게 할당한다.

이러한 네트워크 기능 가상화 운용부(300)는 가상화 인프라 관리부(310), 가상화 네트워크 기능 관리부(320), 가상화 제어부(330) 등을 포함한다.

이 중에서, 가상화 인프라 관리부(310)는 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)를 구성하는 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)의 정보를 포함하는 자원 정보를 관리한다. 이러한 가상화 인프라 관리부(310)는 하드웨어 자원(101)을 구성하는 컴퓨팅 하드웨어, 스토리지 하드웨어 및 네트워크 하드웨어 등과 가상 자원(102)를 구성하는 가상 컴퓨팅, 가상 스토리지 및 가상 네트워크 등을 클러스터화하여 관리할 수 있다.

가상화 네트워크 기능 관리부(320)는 현재 사물 통신 서비스 중인 사물 통신 단말들에 대한 수용 정보를 가상화 네트워크 기능부(200)로부터 제공받아 가상화 제어부(330)에게 전달하며, 가상화 인프라 관리부(310)에서 관리 중인 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 자원 정보를 가상화 제어부(330)에게 제공한다. 또, 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)에 포함된 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102) 중에서 가상화 제어부(330)에 의해 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 자원이 할당되면 가상화 네트워크 기능부(200)의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)를 할당된 자원으로 마이그레이션(migration) 시킨다. 즉, 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)에게 할당된 자원 정보를 제공하여 각종 네트워크 노드의 기능을 수행할 수 있도록 한다.

가상화 제어부(330)는 가상화 네트워크 기능부(200)가 현재 사물 통신 서비스 중인 사물 통신 단말들에 대한 수용 정보와 서비스 프로파일 저장부(500)에 저장된 서비스별 프로파일 및 가상화 인프라 관리부(310)에서 관리 중인 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 자원 정보를 참조하여 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당하여 이를 가상화 네트워크 기능 관리부(320)에게 제공한다. 이러한 가상화 제어부(330)는 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)의 할당을 통해 가상화 네트워크 기능부(200)를 실질적으로 관장하는 역할을 수행하기에 오케스트레이터(orchestrator)라 칭할 수도 있다.

가입자 정보 관리부(400)는 사물 통신 서비스에 가입된 사물 통신 단말들에 대한 가입자 정보를 저장 및 관리한다.

서비스 프로파일 저장부(500)는 사물 통신 서비스에 가입된 사물 통신 단말들에게 제공할 수 있는 각종 서비스별로 특성 정보가 포함된 프로파일을 저장 및 관리한다. 이러한 서비스별 프로파일은 네트워크 기능 가상화 운용부(300)의 가상화 제어부(330)에게 제공되어 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당할 때에 이용 및 참조된다.

OSS(600)는 효율성과 생산성을 최대화하기 위해 네트워크를 통제하는 기능을 수행하며, 실시간 망 감시 및 제어, 망의 기획, 운용, 유지 보수 등에 필요한 망의 사용에 관한 정보를 수집하는 기능 등을 수행한다.

서비스 패턴 분석부(700)는 가입자별 부가서비스 프로파일과 서비스별 사용 패턴 정보를 저장 및 관리하며, 사물 통신 단말들의 서비스 사용 패턴이 변화되더라도 항상 최적의 네트워크 기능 가상화 인프라를 할당할 수 있도록 지원한다.

네트워크 기능 가상화 운영 장치(50)는 레이어 설정 정보 저장부(51), 레이어별 정보 저장부(52), 제어부(53), 가상 머신 수용 정보 저장부(54), 오프로딩 처리부(55)를 포함한다.

레이어 설정 정보 저장부(51)에는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)를 대상으로 하여 설정된 복수의 가상화 서비스 레이어에 대한 설정 정보가 저장된다. 여기서, 하나의 가상화 서비스 레이어에는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N) 중에서 적어도 둘 이상의 서로 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 네트워크 기능 가상화 인프라와 가상화 네트워크 노드가 포함된다. 예컨대, 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)이 네트워크 기능 가상화 인프라로서 포함되며, 가상화 네트워크 기능부(200)의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230) 중에서 어느 하나가 가상 네트워크 노드로서 포함된다.

레이어별 정보 저장부(52)에는 레이어 설정 정보 저장부(51)에 설정 정보가 저장된 복수의 가상화 서비스 레이어에 대응하여, 복수의 사물 통신 서비스 중에 적어도 하나 이상의 사물 통신 서비스에 대한 서비스 정보가 저장된다. 예컨대, 복수의 사물 통신 서비스 중에서 가상화 서비스 레이어별로 서비스 특성이 적합한 사물 통신 서비스에 대한 정보가 대응하여 저장된다.

제어부(53)는 복수의 가상화 서비스 레이어 중에서, 기지국(30)에 위치 등록 및 연결이 요청된 이동통신 단말(21, 22)이 이용할 사물 통신 서비스에 대한 서비스 특성 정보에 대응하여 레이어별 정보 저장부(52)에 저장된 가상화 서비스 레이어를 파악하며, 파악된 가상화 서비스 레이어 내의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)가 포함된 네트워크 기능 가상화 장치에게 이동통신 단말(21, 22)에 대한 서비스 연결을 요청한다.

그리고, 제어부(53)는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)로부터 복수의 사물 통신 서비스에 대한 서비스 정보를 포함하는 서비스 프로파일을 수신하며, 수신된 서비스 프로파일에 기초하여 복수의 사물 통신 서비스 군을 설정하고, 설정된 복수의 사물 통신 서비스 군에 대응하는 복수의 가상화 서비스 레이어를 생성한다.

또, 제어부(53)는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)로부터 하드웨어 자원(101), 가상 자원(102) 및 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)에 대한 특성 정보를 수신하며, 수신된 특성 정보에 기초하여 복수의 가상화 서비스 레이어를 각각 구성할 하드웨어 자원(101)과 가상 자원(102) 및 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)를 결정하고, 결정한 가상화 서비스 레이어의 설정 정보를 레이어 설정 정보 저장부(51)에 저장한다. 아울러, 제어부(53)는 동일한 가상화 서비스 레이어 상에서 서로 다른 네트워크 기능 가상화 장치 사이의 통신에 사용되는 가상화 전송 네트워크를 설정하며, 가상화 전송 네트워크에 대한 설정 정보를 가상화 서비스 레이어의 설정 정보로서 레이어 설정 정보 저장부(51)에 저장한다.

가상 머신 수용 정보 저장부(54)에는 사물 통신 서비스 가입자가 어떤 가상 머신에 수용되어 있는지에 대한 정보가 저장되며, 어떤 가상 머신에 어떤 사물 통신 서비스 가입자가 수용되어 있는지에 대한 정보가 저장된다. 제어부(53)는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)로부터 사물 통신 서비스를 위한 가상 머신의 가입자 수용 정보를 제공받고, 이를 가상 머신 수용 정보 저장부(54)에 저장한다.

오프로딩 처리부(55)는 사물 통신 서비스를 이용 중인 이동통신 단말(21, 22)의 서비스 이용 특성이 기 설정된 오프로딩 조건을 만족하면 가상화 네트워크 노드를 구성하는 복수의 가상 머신 중에서 적어도 하나 이상을 동일한 가상화 서비스 레이어 내에 포함된 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경한다. 여기서, 오프로딩 처리부(55)는 서비스 이용 특성에 기초하여 트래픽량이 오프로딩 조건에 포함된 임계값보다 같거나 크면 복수의 가상 머신 중에서 트래픽 관리 가상 머신을 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경할 수 있다. 예컨대, 오프로딩 처리부(55)에 의해 변경되는 가상 머신은 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N) 중에서 인터넷 보더(internet border) 게이트웨이와의 물리적 거리가 상대적으로 더 가까운 네트워크 기능 가상화 장치에 포함될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 기능 가상화 운영 장치에 의한 네트워크 기능 가상화 운영 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이에 나타낸 바와 같이 네트워크 기능 가상화 운영 방법은, 복수의 네트워크 기능 가상화 장치로부터 복수의 사물 통신 서비스에 대한 서비스 정보를 포함하는 서비스 프로파일을 수신하는 단계(S801)를 포함한다.

그리고, 수신된 서비스 프로파일에 기초하여 복수의 사물 통신 서비스 군을 설정하는 단계(S802)를 더 포함한다.

아울러, 설정된 복수의 사물 통신 서비스 군에 대응하는 복수의 가상화 서비스 레이어를 생성하는 단계(S803)를 더 포함한다.

또, 복수의 네트워크 기능 가상화 장치로부터 하드웨어 자원, 가상 자원 및 가상화 네트워크 노드에 대한 특성 정보를 수신하는 단계(S804)를 더 포함한다.

그리고, 수신된 특성 정보에 기초하여 복수의 가상화 서비스 레이어를 각각 구성할 하드웨어 자원과 가상 자원 및 가상화 네트워크 노드를 결정하는 단계(S805)를 더 포함한다.

이어서, 복수의 가상화 서비스 레이어에 대한 설정 정보를 복수의 네트워크 기능 가상화 장치에게 제공하는 단계(S806)를 더 포함한다.

다음으로, 서비스 요청된 이동통신 단말이 이용할 사물 통신 서비스를 파악하는 단계(S807)를 더 포함한다.

이어서, 파악된 사물 통신 서비스에 대응하게 설정된 가상화 서비스 레이어를 파악하는 단계(S808)를 더 포함한다.

그리고, 파악된 가상화 서비스 레이어 내의 가상화 네트워크 노드가 포함된 네트워크 기능 가상화 장치에게 이동통신 단말에 대한 서비스 연결을 요청하는 단계(S809)를 더 포함한다.

다음으로, 사물 통신 서비스를 이용 중인 이동통신 단말의 서비스 이용 특성을 파악하는 단계(S811)를 더 포함한다.

이어서, 기 설정된 오프로딩 조건을 만족하면 가상화 네트워크 노드를 구성하는 복수의 가상 머신 중에서 적어도 하나 이상을 동일한 가상화 서비스 레이어 내에 포함된 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경하는 단계(S813, S815)를 더 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 기능 가상화 운영 장치에 의해 수행되는 네트워크 기능 가상화 운영 방법에 대해 더 자세히 살펴보기로 한다.

복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)를 구성하는 가상화 네트워크 기능부(200)는 게스트 OS 프로그램이 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)로부터 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당 받으면 각종 네트워크 노드의 기능을 수행하는 복수의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)로 천이될 수 있다.

이러한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)의 할당은 네트워크 기능 가상화 운용부(300)에 의해 수행된다. 이러한 네트워크 기능 가상화 운용부(300)를 구성하는 가상화 제어부(330)는 가상화 네트워크 기능부(200)가 현재 사물 통신 서비스 중인 이동통신 단말(21, 22)에 대한 수용 정보를 획득한 후에, 서비스 프로파일 저장부(500)에 저장된 서비스별 프로파일 및 가상화 인프라 관리부(310)에서 관리 중인 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 자원 정보를 참조하여 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당하게 된다.

그러므로, 서비스 프로파일 저장부(500)에 저장된 서비스별 프로파일을 사물 통신 단말들의 사용 패턴 변화에 맞추어서 갱신하면 가상화 네트워크 기능부(200)에게 할당되는 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 적합하게 변경할 수 있다.

이를 위해, 서비스 패턴 분석부(700)는 하드웨어 자원 또는 가상 자원을 할당 또는 재할당하기 위한 클러스터 특성 정보를 서비스 프로파일 저장부(500)에게 제공함으로써, 이러한 클러스터 특성 정보에 의거하여 서비스 프로파일 저장부(500)가 서비스별 프로파일을 갱신할 수 있도록 한다.

서비스 패턴 분석부(700)는 사물 통신 서비스에 가입된 이동통신 단말(21, 22)에 대한 부가서비스 정보를 포함하는 가입자 정보를 가입자 정보 관리부(400)로부터 입력 받는다.

그러면, 서비스 패턴 분석부(700)는 가입자 정보 관리부(400)를 통해 입력 받은 가입자 정보에 의거하여 가입자별 부가서비스 프로파일을 생성한다.

아울러, 서비스 패턴 분석부(700)는 가상화 네트워크 기능부(200)의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)에 의해 수집된 이동통신 단말(21, 22)의 사용 패턴 정보를 가상화 제어부(330) 및 서비스 프로파일 저장부(500)를 통해 입력 받는다. 사물 통신 단말들은 일반적인 이동통신 단말들에 비하여 서비스 특성에 특화된 데이터 사용 패턴을 가진다. 예를 들어, 수도 또는 전력 사용량 측정 등을 목적으로 설치되는 계측 센서용의 사물 통신 단말은 이동성이 거의 없고 주기적인 시그널링에 최적화된 특성을 가진다. 또는 차량 탑재형 사물 통신 단말들은 상대적으로 이동성이 높다는 특성이 있으며, 이 중에서 차량 상태 센싱용의 사물 통신 단말은 시그널링에 최적화된 반면에 스트리밍 서비스 수신용 사물 통신 단말은 데이터 트래픽 사용량이 많은 특성을 가진다. 이러한 특성들에 의해 사물 통신 단말들은 고유의 사용 패턴을 가지게 되며, 이러한 사용 패턴 정보가 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)에 의해 수집되어 서비스 패턴 분석부(700)에게 입력될 수 있다.

그러면, 서비스 패턴 분석부(700)는 입력 받는 사물 통신 단말들의 사용 패턴 정보를 서비스 특성별로 분류하여 서비스별 사용 패턴 정보를 생성 및 저장한다. 예컨대, 계측 센싱 서비스에 이용될 때에 사물 통신 단말들의 사용 패턴과 스트리밍 서비스에 이용될 때에 사물 통신 단말들의 사용 패턴을 별도로 분류하여 저장할 수 있다.

다음으로, 서비스 패턴 분석부(700)는 가입자별 부가서비스 프로파일과 서비스별 사용 패턴 정보 및 축적된 사용 패턴 정보 등을 집성하여 특정 가입자 군의 사용 예상 패턴을 도출한다. 이어서, 도출된 특정 가입자 군의 사용 예상 패턴에 따라 가상화 네트워크 기능부(200)에게 하드웨어 자원 또는 가상 자원을 할당하거나 재할당하기 위한 클러스터 특성을 지정하며, 지정된 자원 할당 또는 재할당을 위한 클러스터 특성 정보를 서비스 프로파일 저장부(500)에게 제공한다. 이로써, 서비스 프로파일 저장부(500)는 자원 할당 또는 재할당을 위한 클러스터 특성 정보에 의거하여 각종 서비스별로 특성 정보가 포함된 프로파일, 즉 서비스별 프로파일을 갱신하게 된다. 따라서, 네트워크 기능 가상화 운용부(300)의 가상화 제어부(330)는 서비스 프로파일 저장부(500)에 갱신 저장된 서비스별 프로파일 및 가상화 인프라 관리부(310)에서 관리 중인 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 자원 정보를 참조하여 가상화 네트워크 기능부(200)에게 적합한 하드웨어 자원(101) 또는 가상 자원(102)을 할당하거나 다시 할당하게 된다.

한편, 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)를 구성하는 네트워크 기능 가상화 운용부(300)는 서비스 프로파일 저장부(500)에 저장된 서비스별 프로파일과 네트워크 기능 가상화 인프라부(100)의 네트워크 기능 가상화 인프라, 즉 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)과 가상화 네트워크 기능부(200)의 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)에 대한 클러스터 특성 정보를 네트워크 기능 가상화 운영 장치(50)에게 송신하며, 이를 네트워크 기능 가상화 운영 장치(50)의 제어부(53)가 수신하게 된다(S801, S804). 도 3에는 서비스별 프로파일과 클러스터 특성 정보가 분리되어 수신되는 경우를 예시하였다.

이후, 제어부(53)는 단계 S801에서 수신된 서비스별 프로파일에 기초하여 복수의 사물 통신 서비스 군을 설정한다. 앞서 설명한 바와 같이 사물 통신 단말들은 일반적인 이동통신 단말들에 비하여 서비스 특성에 특화된 데이터 사용 패턴을 가진다. 예를 들어, 수도 또는 전력 사용량 측정 등을 목적으로 설치되는 계측 센서용의 사물 통신 단말은 이동성이 거의 없고 주기적인 시그널링에 최적화된 특성을 가진다. 또는 차량 탑재형 사물 통신 단말들은 상대적으로 이동성이 높다는 특성이 있으며, 이 중에서 차량 상태 센싱용의 사물 통신 단말은 시그널링에 최적화된 반면에 스트리밍 서비스 수신용 사물 통신 단말은 데이터 트래픽 사용량이 많은 특성을 가진다. 예컨대, 제어부(53)는 이러한 다양한 사물 통신 서비스에 대해 서비스 특성에 따라 몇 개의 사물 통신 서비스 군으로 분류하게 된다(S802).

그리고, 제어부(53)는 앞서 분류된 사물 통신 서비스 군에 대응하는 복수의 가상화 서비스 레이어를 생성한다. 예컨대, 제어부(53)는 단계 S802에서 설정된 사물 통신 서비스 군의 수와 동일한 수의 가상화 서비스 레이어를 생성할 수 있다. 여기서, 제어부(53)는 복수의 가상화 서비스 레이어에 대응하여, 복수의 사물 통신 서비스 중에 적어도 하나 이상의 사물 통신 서비스에 대한 서비스 정보를 레이어별 정보 저장부(52)에 저장한다. 예컨대, 복수의 사물 통신 서비스 중에서 가상화 서비스 레이어별로 서비스 특성이 적합한 사물 통신 서비스에 대한 정보를 대응하여 저장할 수 있다(S803).

다음으로, 제어부(53)는 단계 S804에서 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)로부터 수신된 하드웨어 자원, 가상 자원 및 가상화 네트워크 노드에 대한 클러스터 특성 정보에 기초하여 복수의 가상화 서비스 레이어를 각각 구성할 하드웨어 자원과 가상 자원 및 가상화 네트워크 노드를 결정한다. 여기서, 단계 S803에서 생성된 가상화 서비스 레이어들에 대응하는 사물 통신 서비스의 서비스 특성에 따라 적합한 하드웨어 자원과 가상 자원 및 가상화 네트워크 노드가 결정된다. 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)는 동일한 네트워크 기능 가상화 장치에 포함되거나 서로 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함될 수 있다. 또, 어느 하나의 가상화 네트워크 노드, 예컨대, 가상화 MME(210)는 서로 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신들의 조합으로 구성될 수도 있다. 이로써, 제어부(53)는 구성할 가상화 서비스 레이어가 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 레이어일 경우라면 고속 및 대용량의 데이터 스트리밍 서비스를 제공할 수 있는 네트워크 하드웨어로 해당하는 가상화 서비스 레이어를 구성할 수 있다. 아울러, 제어부(53)는 복수의 가상화 서비스 레이어에 대한 설정 정보를 레이어 설정 정보 저장부(51)에 저장한다. 이때, 제어부(53)는 동일한 가상화 서비스 레이어 상에서 서로 다른 네트워크 기능 가상화 장치 사이의 통신에 사용되는 가상화 전송 네트워크를 설정하며, 가상화 전송 네트워크에 대한 설정 정보를 레이어 설정 정보 저장부(51)에 함께 저장한다(S805). 예컨대, 가상 머신은 이동성 앵커(mobility anchor) 가상 머신, QoS 프로파일 관리(profile management) 가상 머신, 트래픽 관리(traffic management) 가상 머신, 서브스크립션 관리(subscription management) 가상 머신, 이동성 관리(mobility management) 가상 머신 등을 포함할 수 있다.

그리고, 제어부(53)는 단계 S805에서 결정된 복수의 가상화 서비스 레이어에 대한 설정 정보를 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)에게 제공하며, 이로써 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)에 포함된 네트워크 기능 가상화 운용부(300)와 네트워크 기능 가상화 운영 장치(50)의 협업에 의해 복수의 가상화 서비스 레이어가 운용될 수 있다(S806).

이렇게, 단계 S803 및 단계 S805를 통해 복수의 가상화 서비스 레이어가 구축된 상태에서 이동통신 단말(21, 22)이 기지국(30)을 통해 위치 등록 및 연결을 요청하면 이를 네트워크 기능 가상화 운영 장치(50)가 무선 접속 서비스 인식 게이트웨이(40)를 통해 전달받으며, 네트워크 기능 가상화 운영 장치(50)의 제어부(53)는 서비스 요청된 이동통신 단말(21, 22)이 이용할 사물 통신 서비스를 파악한다. 여기서, 제어부(53)는 서비스 요청된 이동통신 단말(21, 22)의 가입자 정보에 대응하는 가입자별 부가서비스 프로파일을 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)에 요청하며, 서비스 패턴 분석부(700)에 의해 생성되는 가입자별 부가서비스 프로파일에 의거하여 이동통신 단말(21, 22)이 이용할 사물 통신 서비스를 파악할 수 있다. 예컨대, 네트워크 기능 가상화 운영 장치(50)에 이동통신 단말(21, 22)에 대한 서비스 수용 정보가 기 저장된 경우라면 제어부(53)는 기 저장된 서비스 수용 정보에 의거하여 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N) 중에서 이동통신 단말(21, 22)의 가입자 정보를 관리하는 네트워크 기능 가상화 장치를 파악할 수 있으며, 파악된 네트워크 기능 가상화 장치에게 가입자별 부가서비스 프로파일을 요청할 수 있다(S807).

다음으로, 제어부(53)는 앞서 파악된 사물 통신 서비스에 대응하게 설정된 가상화 서비스 레이어를 파악한다. 여기서, 제어부(53)는 레이어 설정 정보 저장부(51)에 저장된 가상화 전송 네트워크에 대한 설정 정보에 의거하여 해당 사물 통신 서비스를 제공하기에 적합한 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)과 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)를 파악하게 된다(S808).

그리고, 제어부(53)는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N) 중에서 앞서 파악된 가상화 서비스 레이어 내의 가상화 네트워크 노드가 포함된 네트워크 기능 가상화 장치에게 이동통신 단말(21, 22)에 대한 서비스 연결을 요청한다. 그러면, 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)는 자신이 포함된 가상화 서비스 레이어 내에 함께 포함된 하드웨어 자원(101) 및 가상 자원(102)과 연동하여 이동통신 단말(21, 22)에게 사물 통신 서비스를 제공하게 된다. 여기서, 사물 통신 서비스를 위해 상호 연동하는 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)는 동일한 네트워크 기능 가상화 장치에 포함되거나 서로 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함될 수 있다. 또, 어느 하나의 가상화 네트워크 노드, 예컨대, 가상화 MME(210)는 서로 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신들의 조합으로 구성될 수도 있으며, 가상화 MME(210)와 가상화 SGW(220) 및 가상화 PGW(230)가 각각 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함될 수도 있다(S809).

한편, 제어부(53)는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N)로부터 사물 통신 서비스를 제공하기 위해 가상화 네트워크 노드(210, 220, 230)를 구성하는 가상 머신의 가입자 수용 정보를 제공받고, 이를 가상 머신 수용 정보 저장부(54)에 저장한다. 이로써, 가상 머신 수용 정보 저장부(54)에는 사물 통신 서비스 가입자가 어떤 가상 머신에 수용되어 있는지에 대한 정보가 저장되며, 어떤 가상 머신에 어떤 사물 통신 서비스 가입자가 수용되어 있는지에 대한 정보가 저장된다.

앞서 설명한 바와 같이, 가상 머신은 이동성 앵커(mobility anchor) 가상 머신, QoS 프로파일 관리(profile management) 가상 머신, 트래픽 관리(traffic management) 가상 머신, 서브스크립션 관리(subscription management) 가상 머신, 이동성 관리(mobility management) 가상 머신 등을 포함할 수 있다. 이동성 앵커 가상 머신은 이동통신 단말(21, 22)이 네트워크에서 물리적인 경로를 이동할 경우, 핸드오버 등 이벤트 이후에도 네트워크 연결을 유지하기 위해 IP 커넥티비티(connectivity)의 앵커를 구성하고, IP를 유지 및 IP 터널링(tunneling)을 관리하는 역할을 수행한다. QoS 프로파일 관리 가상 머신은 각각의 이동통신 단말(21, 22)에게 적합한 수준의 QoS를 관리하기 위해 네트워크 자원과 가입 서비스/요금제의 제약사항 등이 고려되어 지정된 QoS 레벨을 관리하고, 동적으로 변환하는 역할을 수행한다. 트래픽 관리 가상 머신은 이동통신 단말(21, 22)에게 서비스되는 데이터 패킷 트래픽(data packet traffic)을 제어하고, 전달하는 역할을 수행한다. 서브스크립션 관리 가상 머신은 이동통신 단말(21, 22)이 요금제를 통해 가입하는 부가 서비스 정보, 가입자 별 액세스 제한 정보 등을 관리하는 역할을 수행한다. 이동성 관리 가상 머신은 기지국(30)과의 시그널링(signaling)을 통해, 이동통신 단말(21, 22)이 이동할 때 끊김없는 부드러운 셀 간 이동 및 , 데이터 베어러(data Bbarer)의 연결 품질 유지를 위한 역할을 수행한다.

다음으로, 오프로딩 처리부(55)는 사물 통신 서비스를 이용 중인 이동통신 단말(21, 22)의 서비스 이용 특성을 파악한다(S811).

그리고, 오프로딩 처리부(55)는 사물 통신 서비스를 이용 중인 이동통신 단말(21, 22)의 서비스 이용 특성이 기 설정된 오프로딩 조건을 만족하는지를 판정한다(S813).

이어서, 오프로딩 처리부(55)는 단계 S808에서 오프로딩 조건이 만족하는 것으로 판정되면 사물 통신 서비스를 위해 가상화 네트워크 노드를 구성하는 복수의 가상 머신 중에서 적어도 하나 이상을 동일한 가상화 서비스 레이어 내에 포함된 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경한다. 이때, 오프로딩 처리부(55)는 가상 머신 수용 정보 저장부(54)에 저장된 가상 머신의 가입자 수용 정보를 기초로 하여 가상 머신을 변경할 수 있으며, 이러한 변경 처리에 맞추어서 가상 머신 수용 정보 저장부(54)에 저장된 정보를 갱신할 수 있다.

여기서, 오프로딩 처리부(55)는 서비스 이용 특성에 기초하여 트래픽량이 오프로딩 조건에 포함된 임계값보다 같거나 크면 복수의 가상 머신 중에서 트래픽 관리 가상 머신을 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경할 수 있다. 예컨대, 오프로딩 처리부(55)에 의해 변경되는 가상 머신은 복수의 네트워크 기능 가상화 장치(10-1, 10-2, …, 10-N) 중에서 인터넷 보더(internet border) 게이트웨이와의 물리적 거리가 상대적으로 더 가까운 네트워크 기능 가상화 장치에 포함될 수 있다. 이처럼, 인터넷 보더 게이트웨이와의 물리적 거리가 가까우면 물리적 거리가 멀 때와 비교할 때에 통신 거리에 비례하는 비용이 절감되는 것이다(S815).

예컨대, 네트워크 기능 가상화 장치 외부로 나가는 트래픽은 집선하여 인터넷 게이트웨이에 가까운 곳에서 인터넷 등 외부 구간으로 내보내면 회선 비용과 네트워크 용량의 효율적 사용이 가능하다. 트래픽 관리 가상 머신은 가입자가 증가하여 충분한 가입자와 트래픽이 가상 머신에 실리면 해당 네트워크 기능 가상화 장치로 이동시켜 트래픽을 처리할 수 있다. 또, 이동통신 단말(21, 22)이 네트워크 기능 가상화 장치 간을 이동할 경우, 유사한 구간의 이동이 발생하는 가입자 군을 묶어서 동일한 이동성 관리 가상 머신에 수용하고, 실제 기지국이 가까운 네트워크 기능 가상화 장치로 해당 가상 머신을 이동시키면, 기지국 커넥션 거리를 단축시켜 레이턴시(latency)를 최소화함으로써 품질을 향상시킬 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 클러스터화된 하드웨어 자원 및 가상 자원을 할당 받아서 네트워크 노드의 기능을 수행하는 가상화 네트워크 노드를 포함하는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치를 운영함에 있어서, 복수의 가상화 서비스 레이어를 설정 및 운영하여 이동통신 단말이 이용할 사물 통신 서비스에 따라 최적의 네트워크 기능 가상화 인프라 및 가상 네트워크 노드가 이용되도록 한다.

특히, 사물 통신 서비스를 이용 중인 이동통신 단말의 서비스 이용 특성이 오프로딩 조건을 만족하면 가상화 네트워크 노드를 구성하는 가상 머신을 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경한다.

따라서, 상호간에 원격지에 이격될 수 있는 복수의 가상화 네트워크 장치를 효율적으로 운영할 수 있다.

본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면, 클러스터화된 하드웨어 자원 및 가상 자원을 할당 받아서 네트워크 노드의 기능을 수행하는 가상화 네트워크 노드를 포함하는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치를 운영함에 있어서, 복수의 가상화 서비스 레이어를 설정 및 운영하여 이동통신 단말이 이용할 사물 통신 서비스에 따라 최적의 네트워크 기능 가상화 인프라 및 가상 네트워크 노드가 이용되도록 한다.

이러한 본 발명은 네트워크 기능 가상화를 통해 EPS/LTE 시스템은 물론이고 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템, IMS(IP Multimedia Subsystem), GSM(Global System for Mobile) 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템 또는 TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템 등을 구현하여 사물 통신 단말에게 사물 통신 서비스를 제공하는 기술분야에 이용할 수 있다.

10-1, 10-2, …, 10-N : 네트워크 기능 가상화 장치
50 : 네트워크 기능 가상화 운영 장치
51 : 레이어 설정 정보 저장부
52 : 레이어별 정보 저장부
53 : 제어부
54 : 가상 머신 수용 정보 저장부
55 : 오프로딩 처리부
100 : 네트워크 기능 가상화 인프라부
200 : 가상화 네트워크 기능부
300 : 네트워크 기능 가상화 운용부
400 : 가입자 정보 관리부
500 : 서비스 프로파일 저장부
600 : OSS(Operation Support System)
700 : 서비스 패턴 분석부

Claims (6)

1. 클러스터화된 하드웨어 자원 및 가상 자원을 할당 받아서 네트워크 노드의 기능을 수행하는 가상화 네트워크 노드를 포함하는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치 중에서 적어도 둘 이상의 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 상기 하드웨어 자원과 상기 가상 자원 및 상기 가상화 네트워크 노드가 하나의 가상화 서비스 레이어로 설정되고, 복수의 상기 가상화 서비스 레이어에 대한 설정 정보가 저장되는 레이어 설정 정보 저장부와,
   상기 복수의 가상화 서비스 레이어에 대응하여, 복수의 사물 통신 서비스 중에 적어도 하나 이상의 사물 통신 서비스에 대한 서비스 정보가 저장되는 레이어별 정보 저장부와,
   서비스 요청된 이동통신 단말이 이용할 사물 통신 서비스에 대응하여 상기 레이어별 정보 저장부에 저장된 가상화 서비스 레이어를 파악하며, 상기 파악된 가상화 서비스 레이어 내의 상기 가상화 네트워크 노드가 포함된 상기 네트워크 기능 가상화 장치에게 상기 이동통신 단말에 대한 서비스 연결을 요청하는 제어부와,
   상기 사물 통신 서비스를 이용 중인 상기 이동통신 단말의 서비스 이용 특성이 기 설정된 오프로딩 조건을 만족하면 상기 가상화 네트워크 노드를 구성하는 복수의 가상 머신 중에서 적어도 하나 이상을 동일한 가상화 서비스 레이어 내에 포함된 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경하는 오프로딩 처리부를 포함하는
   네트워크 기능 가상화 운영 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 오프로딩 처리부는, 상기 서비스 이용 특성에 기초하여 트래픽량이 상기 오프로딩 조건에 포함된 임계값보다 같거나 크면 상기 복수의 가상 머신 중에서 트래픽 관리 가상 머신을 상기 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경하는
   네트워크 기능 가상화 운영 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 변경되는 가상 머신은, 복수의 네트워크 기능 가상화 장치 중에서 인터넷 보더(internet border) 게이트웨이와의 물리적 거리가 상대적으로 더 가까운 네트워크 기능 가상화 장치에 포함되는
   네트워크 기능 가상화 운영 장치.
   
4. 클러스터화된 하드웨어 자원 및 가상 자원을 할당 받아서 네트워크 노드의 기능을 수행하는 가상화 네트워크 노드를 포함하는 복수의 네트워크 기능 가상화 장치를 네트워크 기능 가상화 운영 장치가 운용하는 방법으로서,
   서비스 요청된 이동통신 단말이 이용할 사물 통신 서비스를 파악하는 단계와,
   상기 복수의 네트워크 기능 가상화 장치 중에서 적어도 둘 이상의 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 상기 하드웨어 자원과 상기 가상 자원 및 상기 가상화 네트워크 노드가 하나의 가상화 서비스 레이어로 설정되고, 복수의 상기 가상화 서비스 레이어가 설정된 상태에서, 상기 파악된 사물 통신 서비스에 대응하게 설정된 가상화 서비스 레이어를 파악하는 단계와,
   상기 파악된 가상화 서비스 레이어 내의 상기 가상화 네트워크 노드가 포함된 상기 네트워크 기능 가상화 장치에게 상기 이동통신 단말에 대한 서비스 연결을 요청하는 단계와,
   상기 사물 통신 서비스를 이용 중인 상기 이동통신 단말의 서비스 이용 특성이 기 설정된 오프로딩 조건을 만족하면 상기 가상화 네트워크 노드를 구성하는 복수의 가상 머신 중에서 적어도 하나 이상을 동일한 가상화 서비스 레이어 내에 포함된 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경하는 단계를 포함하는
   네트워크 기능 가상화 운영 방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 서비스 이용 특성에 기초하여 트래픽량이 상기 오프로딩 조건에 포함된 임계값보다 같거나 크면 상기 복수의 가상 머신 중에서 트래픽 관리 가상 머신을 상기 다른 네트워크 기능 가상화 장치에 포함된 가상 머신으로 변경하는
   네트워크 기능 가상화 운영 방법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 변경되는 가상 머신은, 복수의 네트워크 기능 가상화 장치 중에서 인터넷 보더(internet border) 게이트웨이와의 물리적 거리가 상대적으로 더 가까운 네트워크 기능 가상화 장치에 포함되는
   네트워크 기능 가상화 운영 방법.
   

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