TWI838107B - 一種基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統、方法及其電腦可讀媒介 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統、方法及其電腦可讀媒介，係藉由通用NFVO框架模組、網路切片管理模組及通用VNF管理模組將不同廠商所提供的網路服務描述符進行解析，以得到其中的複數網路切片服務及其網路元件之資料，再提供給第三方的特定NFVO框架模組及NFV虛擬化基礎設施進行上架、生成、實例化、終止及/或刪除等動作。對此，相較於現有技術，本發明能不受第三方NFVO系統的限制，建立廠商所需的網路切片服務，藉此大幅提升便利性與實用性。
Description
本發明係關於一種網路功能虛擬化編排技術，尤其指一種基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統、方法及其電腦可讀媒介。
於現有技術中，5G網路有三大特性，包含增強型行動寬頻通訊、超可靠度和低延遲通訊以及大規模機器型通訊，其網路服務也從一般消費者終端延伸到企業客戶應用，例如：智慧工廠、自駕車、雲端串流遊戲等應用場景，而為了建構相對應的5G網路架構，使得網路切片(Network Slicing)技術成為關鍵。
再者，網路切片從5G終端設備、5G基地台、傳輸網路到核心網路，將網路切割成多個虛擬端到端且獨立的網路，以滿足不同的使用情境，提供彈性的網路資源調度與服務品質保障，如超低延遲、超大頻寬或資料安全等需求。
然而，在網路切片的應用下，涉及前端基地台到後端核心網路的架構改變，且需透過網路虛擬化技術達成，更必須可同時支援多家廠商的網路切
片解決方案。惟，於習知技術中，廠商必須配合特定的第三方網路服務提供商所規定之格式，設計廠商所需的網路服務資源描述符(Network Service Descriptor,NSD)，才能建置其網路切片解決方案，因而限制了廠商選擇第三方網路服務提供商的彈性。
因此，如何提出一種網路功能虛擬化編排技術，在符合國際標準ETSI NFV規範下，以整合第三方NFVO系統，實現一通用性的NFVO管理系統架構，藉此快速且便利地提供不同廠商設置其網路切片服務，而不受第三方NFVO系統的限制，遂成為業界亟待解決的課題。
為解決前述習知的技術問題或提供相關之功效，本發明提供一種基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統，係包括：一通用NFVO框架模組，係接收來自一行動核心網路子切片管控系統之網路服務描述符上架請求，以解析該網路服務描述符上架請求中之網路服務描述符而得到複數網路切片服務之資料；一網路切片管理模組，係通訊或電性連接該通用NFVO框架模組，以解析該網路服務描述符中之虛擬網路功能描述符而得到該複數網路切片服務中之網路元件之資料；一通用VNF管理模組，係通訊或電性連接該網路切片管理模組，以接收該複數網路切片服務及其該網路元件之資料而解析該複數網路切片服務及其該網路元件之資料；以及一特定NFVO框架模組，係通訊或電性連接該通用VNF管理模組，以接收經解析後之該複數網路切片服務及其該網路元件之資料而執行該網路服務描述符之上架動作。
本發明復提供一種基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排方法，係包括：由一通用NFVO框架模組接收來自一行動核心網路子切片管控系統之網路服務描述符上架請求，以解析該網路服務描述符上架請求中之網路服務描述符而得到複數網路切片服務之資料；由一網路切片管理模組接收該複數網路切片服務之資料，以解析該網路服務描述符中之虛擬網路功能描述符而得到該複數網路切片服務中之網路元件之資料；由一通用VNF管理模組接收該複數網路切片服務及其該網路元件之資料，以解析該複數網路切片服務及其該網路元件之資料；以及由一特定NFVO框架模組接收經解析後之該複數網路切片服務及其該網路元件之資料，以執行該網路服務描述符之上架動作。
於前述實施例中，於執行該網路服務描述符之上架動作，並於完成該網路服務描述符之上架後，回覆其上架結果。
於前述實施例中，該通用NFVO框架模組更接收來自該行動核心網路子切片管控系統之網路切片生成請求、網路切片實例化請求、網路切片終止請求或網路切片刪除請求，以透過複數通用北向應用程式介面分別發送該網路切片生成請求、該網路切片實例化請求、該網路切片終止請求或該網路切片刪除請求。
於前述實施例中，於該通用NFVO框架模組接收到網路切片生成請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片生成請求中的已上架之網路服務描述符相關參數以得到該複數網路切片服務之生成參數，再由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之生成參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之生成參數，又由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網
路元件之生成參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之生成動作。
於前述實施例中，於該通用NFVO框架模組接收到網路切片實例化請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片實例化請求中的已生成之複數網路切片服務的網路切片資訊以得到該複數網路切片服務之實例化參數，再由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之實例化參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之實例化參數，又由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之實例化參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之實例化動作。
於前述實施例中，於該通用NFVO框架模組接收到網路切片終止請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片終止請求中的已實例化之複數網路切片服務的網路切片資訊以得到該複數網路切片服務之終止參數，再由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之終止參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之終止參數，又由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之終止參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之終止動作。
於前述實施例中，於該通用NFVO框架模組接收到網路切片刪除請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片終止請求中的已終止之複數網路切片服務的網路切片資訊以得到該複數網路切片服務之刪除參數，再由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之刪除參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之刪除參數，又由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服
務及該網路元件之刪除參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之刪除動作。
由上述可知，本發明之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統、方法及其電腦可讀媒介，主要透過通用NFVO框架模組、網路切片管理模組及通用VNF管理模組之設計，將不同廠商所提供的網路服務描述符進行解析，得到其中的複數網路切片服務及其網路元件(容器化或虛擬化網路元件)之資料，以提供給第三方的特定NFVO框架模組及NFV虛擬化基礎設施進行上架、生成、實例化、終止及/或刪除等動作。是以，本發明能不受第三方NFVO系統的限制，建立廠商所需的網路切片服務，藉此大幅提升便利性與實用性。
1:基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統
11:行動核心網路子切片管控系統
12:通用NFVO框架模組
13:網路切片管理模組
14:通用VNF管理模組
15:特定NFVO框架模組
16:NFV虛擬化基礎設施
F:網路切片服務
CC:容器化網路元件
VC:虛擬化網路元件
S21至S25:步驟
S31至S35、S41至S46:步驟
S51至S55、S61至S66:步驟
圖1係為本發明之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統之架構示意圖。
圖1A係為本發明之網路服務描述符之示意圖。
圖2係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之上架流程示意圖。
圖3係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之生成流程示意圖。
圖4係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之實體化流程示意圖。
圖5係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之終止流程示意圖。
圖6係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之刪除流程示意圖。
圖7A至圖7C係為本發明之第一網路服務描述符之示意圖。
圖8係為本發明之第一網路服務描述符所相對應之通用北向應用程式介面之示意圖。
圖9A至圖9J係為本發明之第一網路服務描述符中之虛擬網路功能描述符之示意圖。
圖10A及圖10B係為本發明之第二網路服務描述符之示意圖。
圖11係為本發明之第二網路服務描述符所相對應之通用北向應用程式介面之示意圖。
圖12A係為本發明之複數網路切片服務及網路元件之生成參數之示意圖。
圖12B及圖12B-1係為本發明之複數網路切片服務及網路元件之實例化參數之示意圖。
圖12C係為本發明之複數網路切片服務及網路元件之終止參數之示意圖。
圖12D係為本發明之複數網路切片服務及網路元件之刪除參數之示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「一」、「第一」、「第二」、「上」及「下」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當視為本發明可實施之範疇。
圖1係為本發明之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統1之架構示意圖，且該基於行動網路(如5G、6G等行動網路)切片功能之網路功能虛擬化編排系統1係包括：一基於業務支撐系統(Business support system,BSS)及運營支撐系統(Operations support system,OSS)之行動核心網路子切片管控系統11(Service Orchestrator,SO)、一通用網路功能虛擬化編排(Network Function Virtualization Orchestrator,NFVO)框架模組12(以下簡稱：通用NFVO框架模組)、一網路切片(Network Slicing)管理模組13、一通用虛擬網路功能(Virtual Network Function,VNF)管理模組14(以下簡稱：通用VNF管理模組)、一特定網路功能虛擬化編排(Network Function Virtualization Orchestrator,NFVO)框架模組15(以下簡稱：特定NFVO框架模組)、一網路功能虛擬化(Network Function Virtualization,NFV)之虛擬化基礎設施16(以下簡稱：NFV虛擬化基礎設施)、以及複數基於用戶平面功能(User Plane Function,UPF)之網路切片(Network Slicing)服務F(以下簡稱：網路切片服務)，其中，該複數網路切片服務F係包含至少一(如一個或複數個)容器化網路元件CC(或稱雲原生網路功能，Cloud-native Network
Function,CNF)或至少一(如一個或複數個)虛擬化網路元件VC(或稱虛擬網路功能，Virtual Network Function,VNF)。
具體而言，該基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統1係建立於伺服器(如通用型伺服器、檔案型伺服器、儲存單元型伺服器等)及電腦等具有適當演算機制之電子設備中，其中，該基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統1中之各個模組或功能(如該電信業務運營支撐系統11、該通用NFVO框架模組12、該網路切片管理模組13、該通用VNF管理模組14、該特定NFVO框架模組15、該NFV虛擬化基礎設施16、及該複數網路切片F)均可為軟體硬體、韌體，或以軟體、硬體、韌體實現；若為硬體，則可為具有資料處理與運算能力之處理單元、處理器、電腦或伺服器；若為軟體或韌體，則可包括處理單元、處理器、電腦或伺服器可執行之指令，且可安裝於同一硬體裝置或分布於不同的複數硬體裝置。
所述之通用NFVO框架模組12，係通訊或電性連接該行動核心網路子切片管控系統11，以接收來自上層的該行動核心網路子切片管控系統11之一網路服務描述符(Network Service Descriptor,NSD)，且該通用NFVO框架模組12係解析與編排網路服務描述符，及管理該網路服務描述符之生命週期，以產生複數網路切片服務F之資料。
在一實施例中，如圖1A所示，該網路服務描述符係描述網路切片服務F所需之網路元件規格、鏈路規格及封包傳遞方式等資訊，其中，該網路服務描述符至少包括虛擬網路功能描述符(Virtual Network Function Descriptor,VNFD)、虛擬鏈路描述符(Virtual Link Descriptor,VLD)、或/及虛擬網路功能轉發圖描述符(VNF Forwarding Graph Descriptor,VNFFGD)等，且不限於此。
所述之網路切片管理模組13，係通訊或電性連接該通用NFVO框架模組12，以接收該通用NFVO框架模組12之複數網路切片服務F之資料，且解析複數網路切片服務F之資料，以得到該複數網路切片服務F及其至少一(如一個或複數個)容器化網路元件CC或至少一(如一個或複數個)虛擬化網路元件VC之資料，及該網路切片管理模組13亦管理該複數網路切片服務F之生命週期。
所述之通用VNF管理模組14，係通訊或電性連接該網路切片管理模組13，以接收來自網路切片管理模組13之該複數網路切片服務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC，且解析該容器化網路元件CC或該虛擬化網路元件VC，並管理該複數網路切片服務F之生命週期。
所述之特定NFVO管理模組15，係通訊或電性連接該通用VNF管理模組14，以提供第三方網路功能虛擬化編排(Network Function Virtualization Orchestrator,NFVO)服務及第三方標準南/北向應用程式介面(Application Programming Interfaces,APIs)。
所述之NFV虛擬化基礎設施16，係通訊或電性該特定NFVO框架模組15，且該NFV虛擬化基礎設施16為基礎實體設備之集合，其包含運算單元、網路單元、儲存單元及虛擬化管理程式等，以透過該NFV虛擬化基礎設施16中之該些單元生成複數網路切片服務F及其容器化網路元件CC與虛擬化網路元件VC。
圖2係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之上架流程示意圖，且一併參閱圖1及圖1A說明之。
於步驟S21中，一使用者透過一行動核心網路子切片管控系統11上架一網路服務描述符(NSD)，由該行動核心網路子切片管控系統11依據一通用
NFVO框架模組12所提供之通用北向應用程式介面(以下簡稱：通用北向API)，以向該通用NFVO框架模組12發出一網路服務描述符上架請求，藉此將該網路服務描述符發送到中該通用NFVO框架模組12，而進行該網路服務描述符之上架。
於步驟S22中，該通用NFVO框架模組12接收該網路服務描述符上架請求，且解析該網路服務描述符，以得到複數網路切片服務F之資料，再依據該複數網路切片服務F之資料透過該通用北向API向一網路切片管理模組13發出該網路服務描述符上架請求，藉此將該複數網路切片服務F之資料傳遞至該網路切片管理模組13。
在一實施例中，由該通用NFVO框架模組12將該複數網路切片服務F之資料儲存至該通用NFVO框架模組12中的一軟體網路服務管理之局情資料庫，且待該網路服務描述符之上架結果回傳後，寫入該網路服務描述符之上架結果。
在一實施例中，該複數網路切片服務F之資料係包含API路徑、API Method(POST/PUT)、網路服務描述符(NSD)名稱、版本號、欲上架之網路服務描述符(NSD)壓縮檔(.csar)之檔名、大小、timestamp及資料結構等資訊，且不限於此。
於步驟S23中，由該網路切片管理模組13接收該網路服務描述符上架請求，且解析該網路服務描述符中之虛擬網路功能描述符(VNFD)，以得到該複數網路切片服務F中之容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之資料，再依據該複數網路切片服務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之資料透過該通用北向API發出該網路服務描述符上架請求，藉此將該複數網路切片服
務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之資料傳遞至一通用VNF管理模組14。
在一實施例中，由該網路切片管理模組13將該複數網路切片服務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之資料儲存至該網路切片管理模組13中之切片管理資料庫，且待該網路服務描述符之上架結果回傳後，寫入該網路服務描述符之上架結果。
在一實施例中，該複數網路切片服務F中之容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之資料係包含檔名、大小、timestamp及資料結構等資訊，且不限於此。
於步驟S24中，由該通用VNF管理模組14接收該網路服務描述符上架請求，且解析該複數網路切片服務F及其該容器化網路元件CC或該虛擬化網路元件VC之資料，再依據經解析後的該複數網路切片服務F及其該容器化網路元件CC或該虛擬化網路元件VC之資料透過一特定NFVO框架模組15所提供之第三方標準北向應用程式介面(API)發出該網路服務描述符上架請求，藉此將經解析後的該複數網路切片服務F及其該容器化網路元件CC或該虛擬化網路元件VC之資料傳遞至該特定NFVO框架模組15。
在一實施例中，由該通用VNF管理模組14將該複數網路切片服務F及其該容器化網路元件CC或該虛擬化網路元件VC之資料儲存至該該通用VNF管理模組14中之網路元件資料庫，且待該網路服務描述符之上架結果回傳後，寫入該網路服務描述符之上架結果。
於步驟S25中，由該特定NFVO框架模組15接收該網路服務描述符上架請求，以依據經解析後的該複數網路切片服務F及其該容器化網路元件CC或
該虛擬化網路元件VC之資料執行該網路服務描述符之上架動作，且於完成該網路服務描述符之上架後，回覆其上架結果。
圖3係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之生成流程示意圖，且一併參閱圖1至圖2說明之。
於步驟S31中，一使用者透過一行動核心網路子切片管控系統11執行生成網路切片(NS Creation)服務，由該行動核心網路子切片管控系統11透過一通用北向應用程式介面(以下簡稱：通用北向API)向一通用NFVO框架模組12發出一網路切片生成請求，以呼叫該通用NFVO框架模組12。
於步驟S32中，由該通用NFVO框架模組12接收該網路切片生成請求，且解析該網路切片生成請求中的已上架之網路服務描述符(NSD)相關參數，以得到該複數網路切片服務F之生成參數，再依據該複數網路切片服務F之生成參數透過該通用北向API向一網路切片管理模組13發出該網路切片生成請求，以將該複數網路切片服務F之生成參數傳遞至該網路切片管理模組13。
在一實施例中，該已上架之網路服務描述符(NSD)相關參數係包含NSD_ID、網路切片名稱、網路用途或描述等，且不限於此。
在一實施例中，由該通用NFVO框架模組12將該已上架之網路服務描述符相關參數及該複數網路切片服務F之生成參數儲存至該通用NFVO框架模組12中之一軟體網路服務管理之局情資料庫，且待該網路切片服務F之生成結果回傳後，寫入該網路切片服務F之生成結果。
於步驟S33中，由該網路切片管理模組13接收該網路切片生成請求，且解析該複數網路切片服務F之生成參數，以得到該複數網路切片服務F中之容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之生成參數(以下簡稱：網路元件之
生成參數)，再依據該複數網路切片服務F及該網路元件之生成參數透過該通用北向API發出該網路切片生成請求，藉此將該複數網路切片服務F及該網路元件之生成參數傳遞至一通用VNF管理模組14，其中，如圖12A所示，係為該複數網路切片服務F及該網路元件之生成參數之舉例說明。
在一實施例中，由該網路切片管理模組13將該複數網路切片服務F及該網路元件之生成參數儲存至該網路切片管理模組13中之切片管理資料庫，且待該網路切片服務F之生成結果回傳後，寫入該網路切片服務F之生成結果。
於步驟S34中，由該通用VNF管理模組14接收該網路切片生成請求，且解析該複數網路切片服務F及該網路元件之生成參數，再依據該複數網路切片服務F及該網路元件之生成參數透過一特定NFVO框架模組15所提供之第三方標準北向應用程式介面(API)發出該網路切片生成請求，藉此將該複數網路切片服務F及該網路元件之生成參數傳遞至該特定NFVO框架模組15。
在一實施例中，由該通用VNF管理模組14將該複數網路切片服務F及該網路元件之生成參數儲存至該通用VNF管理模組14中之網路元件資料庫，且待該網路切片服務F之生成結果回傳後，寫入該網路切片服務F之生成結果。
於步驟S35中，由該特定NFVO框架模組15接收該網路切片生成請求，且依據該複數網路切片服務F及該網路元件之生成參數，於一NFV虛擬化基礎設施16中執行網路切片服務F之生成動作，且於該網路切片服務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC完成生成後，回覆其生成結果。
圖4係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之實體化流程示意圖，且一併參閱圖1至圖3說明之。
於步驟S41中，一使用者透過一行動核心網路子切片管控系統11執行實例化網路切片(NS Instantiation)服務，由該行動核心網路子切片管控系統11透過一通用北向應用程式介面(以下簡稱：通用北向API)向一通用NFVO框架模組12發出一網路切片實例化請求，以呼叫該通用NFVO框架模組12。
於步驟S42中，由該通用NFVO框架模組12接收該網路切片實例化請求，且解析該網路切片實例化請求中的已生成之複數網路切片服務F的網路切片資訊，以得到該複數網路切片服務F之實例化參數，再依據該複數網路切片服務F之實例化參數透過該通用北向API向一網路切片管理模組13發出該網路切片實例化請求，以將該複數網路切片服務F之實例化參數傳遞至該網路切片管理模組13。
在一實施例中，該已生成之複數網路切片服務F的網路切片資訊係包含NS_ID，以及指定相關的容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC、連接點(CP)、租戶及軟體定義網路(Software-Defined Networking,SDN)等資訊，且不限於此。
在一實施例中，由該通用NFVO框架模組12將該已生成之複數網路切片服務F的網路切片資訊及該複數網路切片服務F之實例化參數儲存至該通用NFVO框架模組12中之一軟體網路服務管理之局情資料庫，且待該網路切片服務F之實例化結果回傳後，寫入該網路切片服務F之實例化結果。
於步驟S43中，由該網路切片管理模組13接收該網路切片實例化請求，且解析該複數網路切片服務F之實例化參數，以得到該複數網路切片服務F中之容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之實例化參數(以下簡稱：網路元件之實例化參數)，再依據該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數透過
該通用北向API發出該網路切片實例化請求，藉此將該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數傳遞至一通用VNF管理模組14，其中，如圖12B及圖12B-1所示，係為該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數之舉例說明。
在一實施例中，由該網路切片管理模組13將該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數儲存至該網路切片管理模組13中之切片管理資料庫，且待該網路切片服務F之實例化結果回傳後，寫入該網路切片服務F之實例化結果。
於步驟S44中，由該通用VNF管理模組14接收該網路切片實例化請求，且解析該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數，再依據該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數透過一第三方標準北向應用程式介面(API)發出該網路切片實例化請求，藉此將該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數傳遞至該特定NFVO框架模組15。
在一實施例中，由該通用VNF管理模組14將該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數儲存至該通用VNF管理模組14中之網路元件資料庫，且待該網路切片服務F之實例化結果回傳後，寫入該網路切片服務F之實例化結果。
於步驟S45中，由該特定NFVO框架模組15接收該網路切片實例化請求，且依據該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數，於一NFV虛擬化基礎設施16中執行網路切片服務之實例化動作。
於步驟S46中，由該NFV虛擬化基礎設施16中之虛擬化基礎架構管理員(Virtualized Infrastructure Manager,VIM)依據所帶入的該複數網路切片服務F及該網路元件之實例化參數(如NS_ID、VNF/CNF_ID、SDN_ID、租戶ID等參
數)，以實例化網路切片服務F之用戶平面功能(User Plane Function,UPF)，且依據網路服務資源描述符(NSD)及其虛擬網路功能描述符(VNFD)之規格，生成網路元件(如該容器化網路元件CC或該虛擬化網路元件VC)及虛擬鏈路，且於該網路切片服務F完成實例化後，回覆其實例化結果。
圖5係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之終止流程示意圖，且一併參閱圖1至圖4說明之。
於步驟S51中，一使用者透過一行動核心網路子切片管控系統11執行終止網路切片(NS Termination)服務，由該行動核心網路子切片管控系統11透過一通用北向應用程式介面(以下簡稱：通用北向API)向一通用NFVO框架模組12發出一網路切片終止請求，以呼叫該通用NFVO框架模組12。
於步驟S52中，由該通用NFVO框架模組12接收該網路切片終止請求，且解析該網路切片終止請求中的已實例化之複數網路切片服務F的網路切片資訊，以得到該複數網路切片服務F之終止參數，再依據該複數網路切片服務F之終止參數透過該通用北向API向一網路切片管理模組13發出該網路切片終止請求，以將該複數網路切片服務F之終止參數傳遞至該網路切片管理模組13。
在一實施例中，該已實例化之複數網路切片服務F的網路切片資訊係包含NS_ID等資訊，且不限於此。
在一實施例中，由該通用NFVO框架模組12將該已實例化之複數網路切片服務F的網路切片資訊及該複數網路切片服務F之終止參數儲存至該通用NFVO框架模組12中之一軟體網路服務管理之局情資料庫，且待該網路切片服務F之終止結果回傳後，寫入該網路切片服務F之終止結果。
於步驟S53中，由該網路切片管理模組13接收該網路切片終止請求，且解析該複數網路切片服務F之終止參數，以得到該複數網路切片服務F中之容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之終止參數(以下簡稱：網路元件之終止參數)，再依據該複數網路切片服務F及該網路元件之終止參數透過該通用北向API發出該網路切片終止請求，藉此將該複數網路切片服務F及該網路元件之終止參數傳遞至一通用VNF管理模組14，其中，如圖12C所示，係為該複數網路切片服務F及該網路元件之終止參數之舉例說明。
在一實施例中，由該網路切片管理模組13將該複數網路切片服務F及該網路元件之終止參數儲存至該網路切片管理模組13中之切片管理資料庫，且待該網路切片服務F之終止結果回傳後，寫入該網路切片服務F之終止結果。
於步驟S54中，由該通用VNF管理模組14接收該網路切片終止請求，且解析該複數網路切片服務F及該網路元件之終止參數，再依據該複數網路切片服務F及該網路元件之終止參數透過一特定NFVO框架模組15所提供之第三方標準北向應用程式介面(API)發出該網路切片終止請求，藉此將該複數網路切片服務F及該網路元件之終止參數傳遞至該特定NFVO框架模組15。
在一實施例中，由該通用VNF管理模組14將該複數網路切片服務F及該網路元件之終止參數儲存至該通用VNF管理模組14中之網路元件資料庫，且待該網路切片服務F之終止結果回傳後，寫入該網路切片服務F之終止結果。
於步驟S55中，由該特定NFVO框架模組15接收該網路切片終止請求，且依據該複數網路切片服務F及該網路元件之終止參數，於一NFV虛擬化基礎設施16中執行網路切片服務之終止動作，且於該網路切片服務F完成終止後，回覆其終止結果。
圖6係為本發明之網路服務描述符中的網路切片服務之刪除流程示意圖，且一併參閱圖1至圖5說明之。
於步驟S61中，一使用者透過一行動核心網路子切片管控系統11執行刪除網路切片(NS Delete)服務，由該行動核心網路子切片管控系統11透過一通用北向應用程式介面(以下簡稱：通用北向API)向一通用NFVO框架模組12發出一網路切片刪除請求，以呼叫該通用NFVO框架模組12。
於步驟S62中，由該通用NFVO框架模組12接收該網路切片刪除請求，且解析該網路切片刪除請求中的已終止之複數網路切片服務F的網路切片資訊，以得到該複數網路切片服務F之刪除參數，再依據該複數網路切片服務F之刪除參數透過該通用北向API向一網路切片管理模組13發出該網路切片刪除請求，以將該複數網路切片服務F之刪除參數傳遞至該網路切片管理模組13。
在一實施例中，該已終止之複數網路切片服務F的網路切片資訊係包含NS_ID等資訊，且不限於此。
在一實施例中，由該通用NFVO框架模組12將該已終止之複數網路切片服務F的網路切片資訊及該複數網路切片服務F之刪除參數儲存至該通用NFVO框架模組12中之一軟體網路服務管理之局情資料庫，且待該網路切片服務F之刪除結果回傳後，寫入該網路切片服務F之刪除結果。
於步驟S63中，由該網路切片管理模組13接收該網路切片刪除請求，且解析該複數網路切片服務F之刪除參數，以得到該複數網路切片服務F中之容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之刪除參數(以下簡稱：網路元件之刪除參數)，再依據該複數網路切片服務F及該網路元件之刪除參數透過該通用北向API發出該網路切片刪除請求，藉此將該複數網路切片服務F及該網路元件之
刪除參數傳遞至一通用VNF管理模組14，其中，如圖12D所示，係為該複數網路切片服務F及該網路元件之刪除參數之舉例說明。
在一實施例中，由該網路切片管理模組13將該複數網路切片服務F及該網路元件之刪除參數儲存至該網路切片管理模組13中之切片管理資料庫，且待該網路切片服務F之刪除結果回傳後，寫入該網路切片服務F之刪除結果。
於步驟S64中，由該通用VNF管理模組14接收該網路切片刪除請求，且解析該複數網路切片服務F及該網路元件之刪除參數，再依據該複數網路切片服務F及該網路元件之刪除參數透過一特定NFVO框架模組15所提供之第三方標準北向應用程式介面(API)發出該網路切片刪除請求，藉此將該複數網路切片服務F及該網路元件之刪除參數傳遞至該特定NFVO框架模組15。
在一實施例中，由該通用VNF管理模組14將該複數網路切片服務F及該網路元件之刪除參數儲存至該通用VNF管理模組14中之網路元件資料庫，且待該網路切片服務F之刪除結果回傳後，寫入該網路切片服務F之刪除結果。
於步驟S65中，由該特定NFVO框架模組15接收該網路切片刪除請求，且依據該複數網路切片服務F及該網路元件之刪除參數，於一NFV虛擬化基礎設施16中執行網路切片服務之刪除動作。
於步驟S66中，由該NFV虛擬化基礎設施16中之虛擬化基礎架構管理員(VIM)依據所帶入的該複數網路切片服務F及該網路元件之刪除參數(如NS_ID等參數)，以刪除網路切片服務F之用戶平面功能(UPF)，且依據該網路元件之刪除參數(如VNF/CNF_ID、CP_ID(連接點ID))，刪除相關網路元件(如該容器化網路元件CC或該虛擬化網路元件VC)及虛擬鏈路，且於該網路切片服務F完成刪除後，回覆其刪除結果。
此外，本發明還揭示一種電腦可讀媒介，係應用於具有處理器(例如，CPU、GPU等)及/或記憶體的計算裝置或電腦中，且儲存有指令，並可利用此計算裝置或電腦透過處理器及/或記憶體執行此電腦可讀媒介，以於執行此電腦可讀媒介時執行上述之方法及各步驟。
下列係為本發明之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統1之實施例，且一併參閱圖1至圖6說明之。此外，此實施例與上述實施例相同處不再贅述。
於本實施例中，一行動核心網路子切片管控系統11接收一廠商A所上傳之第一網路服務描述符(NSD)(如圖7A至圖7C所示)，且依據一通用NFVO框架模組12所提供的用於建立網路服務描述符之通用北向應用程式介面(如圖8所示的建立NSD之API)建立該第一網路服務描述符。
於該第一網路服務描述符完成建立後，該行動核心網路子切片管控系統11依據該通用NFVO框架模組12所提供的用於上架網路服務描述符之通用北向應用程式介面(如圖8所示的上架NSD之API)發出一網路服務描述符上架請求，藉此將該第一網路服務描述符依序透過該通用NFVO框架模組12、該網路切片管理模組13及該通用VNF管理模組14進行解析，藉此從該第一網路服務描述符及其虛擬網路功能描述符(如圖9A至圖9J所示)解析出該複數網路切片服務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC之資料。
之後，由一特定NFVO框架模組15依據該第一網路服務描述符中的該複數網路切片服務F及其該容器化網路元件CC或該虛擬化網路元件VC之資料執行該網路服務描述符之上架動作，且於完成該網路服務描述符之上架後，回覆其上架結果。
在一實施例中，由該行動核心網路子切片管控系統11依據該通用NFVO框架模組12所提供的用於生成網路服務描述符之通用北向應用程式介面(如圖8所示的生成NS之API)發出一網路切片生成請求，以將已上架之該第一網路服務描述符的相關參數依序透過該通用NFVO框架模組12、該網路切片管理模組13及該通用VNF管理模組14進行解析，藉此透過特定NFVO框架模組15於NFV虛擬化基礎設施16中生成該網路切片服務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC。
在一實施例中，由該行動核心網路子切片管控系統11依據該通用NFVO框架模組12所提供的用於實例化網路服務描述符之通用北向應用程式介面(如圖8所示的實例化NS之API)發出一網路切片實例化請求，以將該第一網路服務描述符相對應的已生成之複數網路切片服務F的網路切片資訊依序透過該通用NFVO框架模組12、該網路切片管理模組13及該通用VNF管理模組14進行解析，藉此透過特定NFVO框架模組15於NFV虛擬化基礎設施16中實例化該網路切片服務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC。
在一實施例中，由該行動核心網路子切片管控系統11依據該通用NFVO框架模組12所提供的用於終止網路服務描述符之通用北向應用程式介面發出一網路切片終止請求，以將該第一網路服務描述符相對應的已實例化之複數網路切片服務F的網路切片資訊依序透過該通用NFVO框架模組12、該網路切片管理模組13及該通用VNF管理模組14進行解析，藉此透過特定NFVO框架模組15於NFV虛擬化基礎設施16中終止該網路切片服務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC。
在一實施例中，由該行動核心網路子切片管控系統11依據該通用NFVO框架模組12所提供的用於刪除網路服務描述符之通用北向應用程式介面發出一網路切片刪除請求，以將該第一網路服務描述符相對應的已終止之複數網路切片服務F的網路切片資訊依序透過該通用NFVO框架模組12、該網路切片管理模組13及該通用VNF框架模組14進行解析，藉此透過特定NFVO框架模組15於NFV虛擬化基礎設施16中刪除該網路切片服務F及其容器化網路元件CC或虛擬化網路元件VC。
於另一實施例中，該行動核心網路子切片管控系統11亦可接收一廠商B上傳之第二網路服務描述符(NSD)(如圖10A及圖10B所示)，且該第二網路服務描述符與該第一網路服務描述符相異。再者，透過該通用NFVO框架模組12所提供的用於建立網路服務描述符之通用北向應用程式介面(如圖11所示)，以進行上述實施例之步驟，藉此完成網路切片服務生命週期管理(包含建立、上架、終止、刪除等)。是以，本發明能接收各個廠商所提供的不同格式之網路服務描述符，並建立其網路切片服務，而不受網路服務描述符之格式規定所限制。
綜上所述，本發明之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統、方法及其電腦可讀媒介，藉由通用NFVO框架模組、網路切片管理模組及通用VNF管理模組之設計，將不同廠商所提供的網路服務描述符進行解析，得到其中的複數網路切片服務及其網路元件(容器化或虛擬化網路元件)之資料，以提供給第三方的特定NFVO框架模組及NFV虛擬化基礎設施進行上架、生成、實例化、終止及/或刪除等動作。是以，本發明能不受第三方NFVO系統的限制，建立廠商所需的網路切片服務，藉此大幅提升便利性與實用性。
此外，本發明之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統、方法及其電腦可讀媒介，係具備下列優點或技術功效：
1.本發明透過通用NFVO框架模組、網路切片管理模組及通用VNF管理模組之設計，逐層解析網路服務資源描述符(NSD)，藉此提供通用性的網路功能虛擬化編排架構，並支援行動網路(如5G)的網路切片之網路切片服務及其容器化網路元件或虛擬化網路元件的收容與局情組態管理，藉此透過通用性的網路功能虛擬化編排架構達到網路切片之管理，而不受第三方NFVO系統限制。
2.本發明提供一種網路切片服務生命週期管理方法(包含建立、上架、終止、刪除等)，使系統可以支援不同廠商網路切片的資源管理，對於5G網路切片的組態有更完整的虛擬化資源整合能力。
3.本發明提供一個基於5G網路切片的資源管理功能優化方法，透過系統介接通用北向應用程式介面(通用北向API)以及特定的第三方NFVO之標準北向應用程式介面，進行基礎切片網路服務NS與VNF網元資源實例之收容管理。
4.本發明符合歐洲電信標準協會(European Telecommunications Standards Institute,ETSI)之NFV管理與編排(Management and Orchestration,MANO)規範，在該框架下提供標準化系統架構與介面，並以此供外部系統通用整合。
上述實施形態僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上
述實施形態進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍應如申請專利範圍所列。
1:基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統
11:行動核心網路子切片管控系統
12:通用NFVO框架模組
13:網路切片管理模組
14:通用VNF管理模組
15:特定NFVO框架模組
16:NFV虛擬化基礎設施
F:網路切片服務
CC:容器化網路元件
VC:虛擬化網路元件
Claims (13)
- 一種基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統，係包括：一通用NFVO框架模組，係接收來自一行動核心網路子切片管控系統之網路服務描述符上架請求，以解析該網路服務描述符上架請求中之網路服務描述符而得到複數網路切片服務之資料；一網路切片管理模組，係通訊或電性連接該通用NFVO框架模組，以接收該複數網路切片服務之資料，俾解析該網路服務描述符中之虛擬網路功能描述符而得到該複數網路切片服務中之網路元件之資料；一通用VNF管理模組，係通訊或電性連接該網路切片管理模組，以接收該複數網路切片服務及其該網路元件之資料而解析該複數網路切片服務及其該網路元件之資料；以及一特定NFVO框架模組，係通訊或電性連接該通用VNF管理模組，以接收經解析後之該複數網路切片服務及其該網路元件之資料而執行該網路服務描述符之上架動作。
- 如請求項1所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統，其中，該通用NFVO框架模組更接收來自該行動核心網路子切片管控系統之網路切片生成請求、網路切片實例化請求、網路切片終止請求或網路切片刪除請求，以透過複數通用北向應用程式介面分別發送該網路切片生成請求、該網路切片實例化請求、該網路切片終止請求或該網路切片刪除請求。
- 如請求項2所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統，其中，於該通用NFVO框架模組接收到網路切片生成請求時，由該通用 NFVO框架模組解析該網路切片生成請求中的已上架之網路服務描述符之參數以得到該複數網路切片服務之生成參數，再由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之生成參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之生成參數，又由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之生成參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之生成動作。
- 如請求項2所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統，其中，於該通用NFVO框架模組接收到網路切片實例化請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片實例化請求中的已生成之複數網路切片服務的網路切片資訊以得到該複數網路切片服務之實例化參數，再由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之實例化參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之實例化參數，又由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之實例化參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之實例化動作。
- 如請求項2所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統，其中，於該通用NFVO框架模組接收到網路切片終止請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片終止請求中的已實例化之複數網路切片服務的網路切片資訊以得到該複數網路切片服務之終止參數，再由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之終止參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之終止參數，又由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之終止參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之終止動作。
- 如請求項2所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統，其中，於該通用NFVO框架模組接收到網路切片刪除請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片終止請求中的已終止之複數網路切片服務的網路切片資訊以得到該複數網路切片服務之刪除參數，再由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之刪除參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之刪除參數，又由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之刪除參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之刪除動作。
- 一種基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排方法，係包括：由一通用NFVO框架模組接收來自一行動核心網路子切片管控系統之網路服務描述符上架請求，以解析該網路服務描述符上架請求中之網路服務描述符而得到複數網路切片服務之資料；由一網路切片管理模組接收該複數網路切片服務之資料，以解析該網路服務描述符中之虛擬網路功能描述符而得到該複數網路切片服務中之網路元件之資料；由一通用VNF管理模組接收該複數網路切片服務及其該網路元件之資料，以解析該複數網路切片服務及其該網路元件之資料；以及由一特定NFVO框架模組接收經解析後之該複數網路切片服務及其該網路元件之資料，以執行該網路服務描述符之上架動作。
- 如請求項7所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排方法，更包括由該通用NFVO框架模組接收來自該行動核心網路子切片管控系 統之網路切片生成請求、網路切片實例化請求、網路切片終止請求或網路切片刪除請求，以透過複數通用北向應用程式介面分別發送該網路切片生成請求、該網路切片實例化請求、該網路切片終止請求或該網路切片刪除請求。
- 如請求項8所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排方法，更包括：於該通用NFVO框架模組接收到網路切片生成請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片生成請求中的已上架之網路服務描述符之參數以得到該複數網路切片服務之生成參數；由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之生成參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之生成參數；及由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之生成參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之生成動作。
- 如請求項8所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排方法，更包括：於該通用NFVO框架模組接收到網路切片實例化請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片實例化請求中的已生成之複數網路切片服務的網路切片資訊以得到該複數網路切片服務之實例化參數；由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之實例化參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之實例化參數；及 由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之實例化參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之實例化動作。
- 如請求項8所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排方法，更包括：於該通用NFVO框架模組接收到網路切片終止請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片終止請求中的已實例化之複數網路切片服務的網路切片資訊以得到該複數網路切片服務之終止參數；由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之終止參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之終止參數；及由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之終止參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之終止動作。
- 如請求項8所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排方法，更包括：於該通用NFVO框架模組接收到網路切片刪除請求時，由該通用NFVO框架模組解析該網路切片終止請求中的已終止之複數網路切片服務的網路切片資訊以得到該複數網路切片服務之刪除參數；由該網路切片管理模組解析該複數網路切片服務之刪除參數以得到該複數網路切片服務中之網路元件之刪除參數；及 由該通用VNF管理模組解析該複數網路切片服務及該網路元件之刪除參數後，由該特定NFVO框架模組於一NFV虛擬化基礎設施中執行該網路切片服務之刪除動作。
- 一種電腦可讀媒介，應用於計算裝置或電腦中，係儲存有指令，以執行如請求項7至12之任一者所述之基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排方法。
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| TW112103693A TWI838107B (zh) | 2023-02-02 | 2023-02-02 | 一種基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統、方法及其電腦可讀媒介 |
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| TW112103693A TWI838107B (zh) | 2023-02-02 | 2023-02-02 | 一種基於行動網路切片功能之網路功能虛擬化編排系統、方法及其電腦可讀媒介 |
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|---|---|
| TW (1) | TWI838107B (zh) |
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2023
- 2023-02-02 TW TW112103693A patent/TWI838107B/zh active
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