用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】在一種實(shí)施方式中，用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(MNFV)的方法包括創(chuàng)建演進(jìn)型分組核心網(wǎng)(EPC)集群以及將子網(wǎng)絡(luò)與EPC集群相關(guān)聯(lián)。所述方法還包括啟動(dòng)虛擬機(jī)(VM)以及將VM附接至EPC。
【專利說明】
用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的系統(tǒng)及方法
[0001] 本申請(qǐng)要求于20 1 3年8月27日提交的題為"Mob i 1 e Network Func t ions Virtualization(移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/870,740的優(yōu)先權(quán)，該在先 申請(qǐng)的內(nèi)容以引用的方式合并至本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及用于無線通信的系統(tǒng)及方法，并且具體地涉及用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬 化的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 可以通過應(yīng)用程序接口（API)使用基于軟件的自動(dòng)化來管理網(wǎng)絡(luò)。
[0004] 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(ΜΝ0)的數(shù)據(jù)量在不斷增長(zhǎng)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(MNFV)橋接移 動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的組網(wǎng)域、編排(orchestration)域和應(yīng)用域。MNFV支持各種基礎(chǔ)設(shè)施類型，包括 傳統(tǒng)的移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施、虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能(CloudEPC)和移動(dòng)平臺(tái)即服務(wù)(MPaaShMNFV可以用 于分散功能實(shí)例化、集中功能實(shí)例化以及智能分布式移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能。此外，MNFV可以以此來 解耦硬件和物理資產(chǎn)，例如包括許可和非許可頻譜的安排、移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(MVN0)以 及其他移動(dòng)業(yè)務(wù)交付實(shí)現(xiàn)模型。另外，MNFV還可以使得能夠針對(duì)所提供的豐富業(yè)務(wù)根據(jù)網(wǎng) 絡(luò)級(jí)業(yè)務(wù)(服務(wù)鏈)對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行編目、實(shí)例化和鏈接，以有利于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)層、業(yè)務(wù)層和應(yīng) 用層的粒度機(jī)制與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制，從而動(dòng)態(tài)地交換狀態(tài)、服務(wù)水平協(xié)議(SLA)、資源以及其他信 息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] -種實(shí)施方式的用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(MNFV)的方法包括:創(chuàng)建演進(jìn)型分組核 心網(wǎng)(EPC)集群以及將子網(wǎng)絡(luò)與所述EPC集群相關(guān)聯(lián)。所述方法還包括啟動(dòng)虛擬機(jī)(VM)以及 將所述VM附接至所述EPC。
[0006] -種實(shí)施方式的用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(MNFV)的方法包括:通過控制器向網(wǎng)元 管理系統(tǒng)(EMS)發(fā)送EMS調(diào)用；以及在發(fā)送所述EMS調(diào)用之后，通過所述控制器向云管理系統(tǒng) (CMS)發(fā)送CMS調(diào)用。所述方法還包括:通過所述控制器從所述EMS接收與所述EMS調(diào)用對(duì)應(yīng) 的EMS響應(yīng);通過所述控制器從所述CMS接收與所述CMS調(diào)用對(duì)應(yīng)的CMS響應(yīng)。
[0007] -種實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)包括處理器以及存儲(chǔ)有供所述處理器執(zhí)行的程序的非瞬 態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。所述程序包括用于執(zhí)行以下操作的指令:創(chuàng)建演進(jìn)型分組核心網(wǎng) (EPC)集群以及將子網(wǎng)絡(luò)與所述EPC集群相關(guān)聯(lián)。所述程序還包括用于執(zhí)行以下操作的指 令:啟動(dòng)虛擬機(jī)(VM)以及將所述VM附接至所述EPC。
[0008] 上面相當(dāng)寬泛地概括了本發(fā)明實(shí)施方式的特征以使得可以更好地理解下面對(duì)本 發(fā)明的詳細(xì)描述。下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的另外特征和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說明，其構(gòu)成了本發(fā)明 權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所公開的概念和【具體實(shí)施方式】易被用作對(duì) 用于執(zhí)行本發(fā)明的相同目的的其他結(jié)構(gòu)或過程進(jìn)行修改或設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員 還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，這種等同構(gòu)造不脫離在所附權(quán)利要求書中闡述的本發(fā)明的精神和范圍。
【附圖說明】
[0009] 為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖而進(jìn)行的描述，其中：
[0010] 圖1示出了用于傳達(dá)數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)的圖；
[0011] 圖2示出了一種實(shí)施方式的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(MNFV)系統(tǒng)；
[0012] 圖3示出了另一種實(shí)施方式的MNFV系統(tǒng)；
[0013]圖4示出了另外的MNFV系統(tǒng)；
[0014] 圖5示出了一種實(shí)施方式的用于應(yīng)用程序管理的系統(tǒng)；
[0015] 圖6示出了一種實(shí)施方式的用于應(yīng)用程序接口（API)的系統(tǒng)；
[0016] 圖7示出了一種實(shí)施方式的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(MN0);
[0017]圖8示出了一種實(shí)施方式的演進(jìn)型分組核心網(wǎng)(EPC)的功能視圖；
[0018]圖9示出了一種實(shí)施方式的開放移動(dòng)控制器(0MC)的架構(gòu)；
[0019]圖10示出了一種實(shí)施方式的0MC的對(duì)象方案圖；
[0020] 圖11示出了用于應(yīng)用程序接口（API)方法的消息流程圖；
[0021] 圖12示出了另一種實(shí)施方式的MNFV系統(tǒng)；
[0022]圖13示出了一種實(shí)施方式的創(chuàng)建EPC集群的方法的流程圖；
[0023]圖14示出了一種實(shí)施方式的確定地理區(qū)域的方法的流程圖；
[0024]圖15示出了一種實(shí)施方式的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建模和編排的流程圖；
[0025]圖16不出了一種實(shí)施方式的節(jié)點(diǎn)拓?fù)洌?br>[0026]圖17示出了一種實(shí)施方式的用于創(chuàng)建EPC的狀態(tài)機(jī)；
[0027] 圖18示出了另一MNFV系統(tǒng)；
[0028]圖19示出了另外的MNFV系統(tǒng)；以及
[0029]圖20示出了一種實(shí)施方式的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。
[0030] 除非另有指示，否則在不同附圖中對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記通常指代對(duì)應(yīng)的部分。繪制附 圖是為了清楚地說明實(shí)施方式的相關(guān)方面，并且不必按比例來繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 首先應(yīng)當(dāng)理解，盡管下面提供了一種或更多種實(shí)施方式的示意性實(shí)現(xiàn)，但是所公 開的系統(tǒng)和/或方法可使用任意多種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，而無論上述技術(shù)為當(dāng)前已知的技術(shù)還是 現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明決不應(yīng)限于下面所示出的示意性實(shí)現(xiàn)、附圖和技術(shù)，包括本文所示出和描 述的示例性設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，而是可以在所附權(quán)利要求書的范圍以及其等同物的完整范圍內(nèi)被 修改。
[0032] 實(shí)施方式的QuantumLeap(QL)模塊用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(MNFV)。在一種實(shí)施 方式中，QL模塊安裝為控制器的一部分。所述控制器可以與計(jì)算模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊配合來工 作。數(shù)據(jù)庫用于北向（NB)應(yīng)用程序接口（API);而南向（SB)API可以是Open vSwitch數(shù)據(jù)庫 管理協(xié)議(0VSDB)或網(wǎng)元管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(EMSDB)的一部分。北向API是幫助特定網(wǎng)絡(luò)組件 與高層組件通信的API。相反地，南向接口與低層組件通信。南向接口可以是OpenFlow?協(xié) 議，其促進(jìn)軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)控制器與物理及虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信以使得路由器能 夠發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌薅ňW(wǎng)絡(luò)流量以及實(shí)現(xiàn)經(jīng)由北向API被中繼的請(qǐng)求。北向接口可以是控制 器與應(yīng)用程序或高層控制程序之間的支持協(xié)議的通信的區(qū)域。QL可以為信息技術(shù)(IT)編排 工具提供標(biāo)準(zhǔn)API以實(shí)例化移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能。QuantumLeap可以支持多種運(yùn)行模式，包括 CloudEdge模式、按需模式和彈性模式。
[0033] 在一種實(shí)施方式中，演進(jìn)型分組核心網(wǎng)(EPC)操作集中有五個(gè)功能。上述功能包括 移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(SGW)、分組網(wǎng)關(guān)(PGW)、歸屬用戶服務(wù)(HSS)和分組計(jì)費(fèi)規(guī) 則功能(PCRF)。
[0034] 在一些情況下，由于邏輯資產(chǎn)和物理資產(chǎn)的虛擬化和位置錯(cuò)亂，網(wǎng)絡(luò)與IT或應(yīng)用 域的界限模糊。此外，可能有可大規(guī)模伸縮互連的集群的功能范圍。應(yīng)用程序、業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)功 能和虛擬化拓?fù)淇梢杂上嗤愋偷幕A(chǔ)設(shè)施例如運(yùn)行OpenStack?的集群來托管。
[0035] OpenStack?是免費(fèi)的開源云計(jì)算平臺(tái)?？梢园凑栈A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)方案來部 署OpenStack?ApenStack?所使用的技術(shù)包括互相關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目通過數(shù)據(jù)中心來 控制處理資源池、存儲(chǔ)資源池和組網(wǎng)資源池，其中，所述數(shù)據(jù)中心要通過基于Web的儀表板 (dashboard)、命令行工具或者表征狀態(tài)轉(zhuǎn)移(REST)ful API來管理或開通。
[0036] OpenStack?具有模塊化的架構(gòu)，其組件具有代號(hào)。稱為Nova的計(jì)算模塊是云計(jì)算 結(jié)構(gòu)控制器，其被設(shè)計(jì)成用于管理和自動(dòng)化計(jì)算機(jī)資源池。所述計(jì)算模塊可以使用多種虛 擬化技術(shù)、裸機(jī)和高性能計(jì)算(HPC)配置來工作。虛擬機(jī)管理器(hypervisor)或虛擬機(jī)監(jiān)視 器(VMM)在虛擬機(jī)上運(yùn)行。此外，所述計(jì)算模塊運(yùn)行具有水平伸縮架構(gòu)的外部庫。
[0037] 稱為Swift的OpenStack?對(duì)象存儲(chǔ)模塊是可伸縮的冗余存儲(chǔ)系統(tǒng)。對(duì)象和文件被 寫入遍及數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器來分布的多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器，其中OpenStack?軟件負(fù)責(zé)橫跨集 群的數(shù)據(jù)復(fù)制和完整性。存儲(chǔ)集群通過添加新的服務(wù)器來水平擴(kuò)展。當(dāng)服務(wù)器或硬盤發(fā)生 故障時(shí)，OpenStack?將其內(nèi)容從其他活動(dòng)節(jié)點(diǎn)復(fù)制到集群中的新位置。
[0038] 另外，原先稱為Quantum而現(xiàn)在稱為Neutron的OpenStack?組網(wǎng)模塊是用于管理網(wǎng) 絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP)地址的系統(tǒng)。OpenStack?組網(wǎng)減少了網(wǎng)絡(luò)瓶頸從而促進(jìn)用戶自助服 務(wù)。OpenStack?組網(wǎng)為不同的應(yīng)用程序或用戶組提供了組網(wǎng)模型。所使用的模型包括扁平 網(wǎng)絡(luò)或用于分離服務(wù)器和流量的虛擬局域網(wǎng)（VLAN) ApenStack?組網(wǎng)對(duì)以下進(jìn)行管理：IP 地址、對(duì)專用靜態(tài)IP地址的促進(jìn)或動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)。浮動(dòng)IP地址促進(jìn)流量被動(dòng)態(tài) 地重新路由至計(jì)算資源，以及促進(jìn)當(dāng)維護(hù)時(shí)或出現(xiàn)故障時(shí)的流量重定向。用戶可以創(chuàng)建自 己的網(wǎng)絡(luò)，控制流量以及將服務(wù)器和設(shè)備連接至一個(gè)或更多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。管理員可以針對(duì)多租 戶和大規(guī)模伸縮的高層使用軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)，例如OpenFlowWpenStack?組網(wǎng)具有另外 的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展框架，例如入侵檢測(cè)系統(tǒng)（IDS)、負(fù)載均衡、防火墻和虛擬專用網(wǎng)(VPN)。
[0039] 另外地，稱為Key stone的OpenStack?身份模塊提供映射至可以訪問的 OpenStack?業(yè)務(wù)的用戶的中心控制器。身份模塊用作橫跨云操作系統(tǒng)的公共認(rèn)證系統(tǒng)，并 且可以與其他后臺(tái)目錄業(yè)務(wù)例如輕量目錄訪問協(xié)議(LDAP)結(jié)合。而且，身份模塊支持多種 形式的認(rèn)證，包括標(biāo)準(zhǔn)的用戶名和密碼憑證、基于令牌的系統(tǒng)以及亞馬遜Web服務(wù) (A\VS) ?登錄。另外，編目（catalog)在單個(gè)注冊(cè)表中提供了部署在OpenStack?云的業(yè) 務(wù)的可查詢列表。
[0040]稱為Ce i 1 ometer的Te 1 emetry模塊為計(jì)費(fèi)系統(tǒng)提供單一聯(lián)系點(diǎn)，提供計(jì)數(shù)器以建 立橫跨OpenStack?組件的客戶計(jì)費(fèi)。計(jì)數(shù)器的交付是可追蹤可審計(jì)的。所述計(jì)數(shù)器可以被 擴(kuò)展以支持新的項(xiàng)目，并且收集數(shù)據(jù)的代理獨(dú)立于整個(gè)系統(tǒng)。
[0041 ]另外的OpenStack?模塊包括儀表板(Horizon)、鏡像業(yè)務(wù)(Glance)、編排(Heat)、 數(shù)據(jù)庫(Trove)和彈性映射歸約（Sahara) ApenStack?儀表板為管理員和用戶提供了用于 訪問、開通以及自動(dòng)化基于云的資源的圖形界面。另外，通過使用Heat編排模版(HOT)API和 兼容AWS? CloudFormation?的查詢API的OpenStack?原生REST API，編排業(yè)務(wù)編排了 多個(gè)使用模板的合成云應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫即服務(wù)開通相關(guān)和不相關(guān)數(shù)據(jù)庫引擎。彈性 映射歸約是促進(jìn)OpenStack?管理資源上的數(shù)據(jù)處理的業(yè)務(wù)，包括處理。
[0042] 一種實(shí)施方式的模型包括為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定義標(biāo)準(zhǔn)IT或網(wǎng)絡(luò)(NW)交互模型和方法。例 如，定義了接入點(diǎn)名稱(APN)、移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(MVN0)、用戶以及策略實(shí)例化。網(wǎng)絡(luò)所擁 有的IT托管層用于在例如OpenStack?和CloudStack?的平臺(tái)及應(yīng)用程序內(nèi)以及在API存儲(chǔ) 庫內(nèi)集成。在一種實(shí)施方式，MNFV提供了北向和南向移動(dòng)功能、實(shí)例化、交互方法和相關(guān)聯(lián) 的描述符，這針對(duì)業(yè)務(wù)創(chuàng)建和編排促進(jìn)了移動(dòng)NW功能和IT業(yè)務(wù)混搭例如OpenStack?的集 成。
[0043] 0S或者虛擬機(jī)管理器上的QuantumLeap插件代理可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)分類以通過 Neutron來支持例如南向的MME、SGW和PGW的EPC集群的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)。一些北向和南 向功能可以通過epc. xml或pgw. xml或者通過對(duì)應(yīng)的JavaScript對(duì)象標(biāo)記(JS0N)格式文件 來訪問。相關(guān)聯(lián)的0VSDB可以用于實(shí)現(xiàn)0VS。另外，還可以使用ML2插件。
[0044] 在用于傳遞插件請(qǐng)求和響應(yīng)的南向轉(zhuǎn)換時(shí)，虛擬機(jī)或者操作系統(tǒng)設(shè)備通過插件代 理或驅(qū)動(dòng)器來對(duì)這些請(qǐng)求和響應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。驅(qū)動(dòng)器可以是交換機(jī)或路由器(L2/L3)設(shè)備（內(nèi) 核級(jí)進(jìn)程），而代理可以運(yùn)行在操作系統(tǒng)(0S)上以作為用戶級(jí)進(jìn)程來協(xié)助上述轉(zhuǎn)換進(jìn)行軟 件執(zhí)行。
[0045] 圖1示出了用于傳達(dá)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)100。網(wǎng)絡(luò)100包括具有覆蓋范圍106的通信控制器 102;包括UE 104和UE 105的多個(gè)用戶設(shè)備(UE);以及回程網(wǎng)絡(luò)108。盡管描繪了兩個(gè)UE，但 是可以呈現(xiàn)更多個(gè)UE。通信控制器102可以是任何能夠通過與UE 104和UE 105建立上行(虛 線)連接和/或下行（點(diǎn)線)連接等方式提供無線接入的組件，例如基站、增強(qiáng)型基站(eNB)、 接入點(diǎn)、微微蜂窩基站、毫微微蜂窩基站以及其他支持無線功能的設(shè)備。UE 104和UE 105可 以是任何能夠與通信控制器102建立無線連接的組件，例如蜂窩電話、智能電話、平板電腦、 傳感器等?；爻叹W(wǎng)絡(luò)108可以是任何使得能夠在通信控制器102與遠(yuǎn)端之間交換數(shù)據(jù)的任意 組件或組件集合。在一些實(shí)施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)100可以包括多種其他無線設(shè)備，例如中繼 器、毫微微蜂窩基站等。實(shí)施方式可以在UE或者通信控制器中實(shí)現(xiàn)。實(shí)施方式可以用于如網(wǎng) 絡(luò)100的無線網(wǎng)絡(luò)。
[0046]系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)(SAE)是第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)無線通信的核 心網(wǎng)架構(gòu)。SAE是通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)核心網(wǎng)的具有簡(jiǎn)化架構(gòu)的演進(jìn)版本，是全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò) (AIPN)，支持更高吞吐量更低延遲的無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)，并且支持包括非3GPP系統(tǒng)的多個(gè) 異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)之間的移動(dòng)性。SAE包括11^、361、？61、批3、接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)與選擇功能以勵(lì)3?) 以及演進(jìn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(ePDG)。
[0047] MME是負(fù)責(zé)空閑模式UE尋呼以及包括重傳的標(biāo)記過程的接入網(wǎng)的控制節(jié)點(diǎn)。MME在 承載激活和去激活過程被涉及，并且用于在初始附著時(shí)以及在涉及核心網(wǎng)（CN)節(jié)點(diǎn)重定位 的切換期間為UE選擇SGW。另外，MME通過與HSS的交互來進(jìn)行用戶認(rèn)證。
[0048] SGW路由并且轉(zhuǎn)發(fā)用戶數(shù)據(jù)分組，以及在eNB之間的切換期間充當(dāng)用戶面的移動(dòng)性 錨定點(diǎn)。此外，SGW充當(dāng)LTE與其他3GPP技術(shù)之間的移動(dòng)性的錨定點(diǎn)。對(duì)于空閑狀態(tài)UE，當(dāng)下 行數(shù)據(jù)到達(dá)該UE時(shí)SGW終止下行數(shù)據(jù)路徑并且觸發(fā)尋呼。另外地，SGW針對(duì)策略執(zhí)行和計(jì)費(fèi) 來管理資源使用記錄。
[0049]作為UE的流量的出入點(diǎn)，PGW提供從UE至外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接。UE可以同時(shí)連 接一個(gè)以上的PGW以訪問多個(gè)公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDNhPGW執(zhí)行策略執(zhí)行、用戶的分組過濾、計(jì) 費(fèi)支持、攔截以及分組篩選。
[0050] HSS是包括用戶相關(guān)的以及注冊(cè)相關(guān)的信息的中心數(shù)據(jù)庫。HSS具有如移動(dòng)性管 理、呼叫和會(huì)話建立支持、用戶認(rèn)證以及訪問授權(quán)等功能。
[0051 ] ANDSF為UE提供與3GPP和非3GPP接入網(wǎng)例如Wi-Fi的連接有關(guān)的信息。ANDSF協(xié)助 UE發(fā)現(xiàn)其附近的接入網(wǎng)，并且提供用于對(duì)與這些網(wǎng)絡(luò)的連接進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序和管理的策 略。
[0052] ePDG為通過非置信的非3GPP接入而連接到EPC的UE的數(shù)據(jù)傳輸提供安全保證。
[0053] 圖2示出了可以用于移動(dòng)系統(tǒng)的MNFV 190JNFV 190包括中介層（shim layer)、移 動(dòng)功能實(shí)例化和IT/NW連接器。應(yīng)用層194可以使用OpenStack?和/或超文本標(biāo)記語言 (HTML)。應(yīng)用層194選擇功能196，例如AWS?、Joyent?云服務(wù)、VMware?和 Euealyptusi)。功能196執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)值顯露(exposure)、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、公布以及API孵化。
[0054] SAE顯露套件204和應(yīng)用程序208由電子支付引擎、廣告插入引擎、實(shí)時(shí)分析引擎以 及內(nèi)容分發(fā)和緩存使用。
[0055] SAE套件212包括PCRF 214、MME 216、HSS 218、PGW 220和SGW 222。虛擬機(jī)(VM)226 將這些模塊與可用資源連接。
[0056]無線資源管理和控制塊228以及收入引擎230用于EPC結(jié)構(gòu)192,其是用于技術(shù)演 進(jìn)、標(biāo)桿管理和原型設(shè)計(jì)的統(tǒng)一 EPC結(jié)構(gòu)。
[0057]計(jì)算資源包括具有負(fù)載均衡的集群、加速器以及被自動(dòng)化的或管理的虛擬化節(jié)點(diǎn) 或集群。組網(wǎng)資源可以是24至100Tb/S的速度，不存在任何連接阻塞以及100千兆以太網(wǎng) (GE)優(yōu)化分組轉(zhuǎn)發(fā)引擎(PFE)。還存在安全模塊232和234以及承載面236。承載面236包括虛 擬節(jié)點(diǎn)管理模塊238、層次化服務(wù)質(zhì)量(Η-QoS)模塊240、多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)模塊242、策 略和計(jì)費(fèi)執(zhí)行功能（PCEF)244、S1-U 246、PFE/轉(zhuǎn)發(fā)信息庫（FIB)/GPRS隧道協(xié)議(GTP)/ eGTP/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議安全性（IPsec)248以及策略執(zhí)行250,它們可以為分布式。
[0058] 移動(dòng)功能可以使用API來虛擬化和實(shí)例化。開通功能包括創(chuàng)建、配置以及測(cè)試虛擬 EPC網(wǎng)絡(luò);創(chuàng)建、配置以及測(cè)試MVN0;創(chuàng)建、配置以及測(cè)試機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)化和維護(hù) 功能包括配置EPC伸縮參數(shù)、伸縮網(wǎng)絡(luò)、微調(diào)性能、優(yōu)化拓?fù)?、?dòng)態(tài)開通、重新開通、管理故障 以及管理軟件。運(yùn)行功能包括APN、用戶、策略、安全、報(bào)告調(diào)度、維護(hù)服務(wù)水平協(xié)議(SLA)和 M2M。洞察與智能功能包括網(wǎng)絡(luò)智能（NI)、用戶智能（SI)、應(yīng)用程序智能（AI)、設(shè)備智能 (DI)、上報(bào)、網(wǎng)絡(luò)告警和服務(wù)告警。另外，服務(wù)功能包括服務(wù)鏈、語音、用戶管理系統(tǒng)（SMS)、 模塊管理系統(tǒng)(MMS)、視頻會(huì)議、定位、設(shè)備能力、支付用戶簡(jiǎn)檔、服務(wù)質(zhì)量(QoS)簡(jiǎn)檔、M2M和 智能。
[0059] 一種實(shí)施方式包括集成平臺(tái)，該集成平臺(tái)具有OpenStack?用于編排MVN0和承載云 的業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)面與管理面分離開。就基于承載物理網(wǎng)絡(luò)和承載虛擬網(wǎng)絡(luò)的模板和屬性而言， 一種實(shí)施方式包括用于MVNO、策略控制和CloudEPC的新方法。支持基于時(shí)間和流量模式的 動(dòng)態(tài)調(diào)整，包括M2M/I0T的用例。
[0060] 表1示出了配置和流的示例。在GPRS、通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（UMTS)和LTE中，GTP-V1U 使用用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)和端口 2152。在GPRS和UMTS中，GTP-vlC使用UDP和端口 2123。此 外，在LTE中，GTP-V2C使用UDP和端口 2123。另外地，在使用未知端口的CDR中，GTP'使用UDP。 在基于51￥接口的￥11^^中，6了?12〇1使用1]〇?和端口2123。
[0061] 表 1
[0062]
L0063」有多種模板可以用于虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。策略由由租戶來執(zhí)行并且對(duì)于用戶組而言是 特定的。一些示例性模板包括"模租戶，SP)"、"模板_EPC(租戶，IT委托，容量，延 遲，1^，？61，361)"、"模板_業(yè)務(wù)(業(yè)務(wù)名稱，租戶，3?，業(yè)務(wù)10 3?(：10，策略10，六?1110)"、"模 (Αρη名稱，ApnID，租戶，SP)"、"模板_策略(策略名稱，策略ID，租戶，SP)"、"模板_用 戶（用戶簡(jiǎn)檔ID，租戶，SP)"、"模板_隧道(類型，端點(diǎn)(η)，容量，TEID)"和"模板_0略(解析器 ID，私有標(biāo)記，ID地址，端口，協(xié)議，轉(zhuǎn)發(fā)ID)"。
[0064]在這個(gè)用例中，RESTful API (創(chuàng)建，讀取，更新，刪除（CRUD))用于創(chuàng)建視頻聊天。 視頻聊天包括視頻業(yè)務(wù)和聊天業(yè)務(wù)這兩個(gè)功能。CRUD適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)。對(duì)于點(diǎn)對(duì) 點(diǎn)，存在兩種業(yè)務(wù)創(chuàng)建，其中這些業(yè)務(wù)通過業(yè)務(wù)編排來提供支持。QL API支持通過模板來進(jìn) 行業(yè)務(wù)編排。開放移動(dòng)控制器的狀態(tài)機(jī)支持QL所特有的編排以與OpenStack?集成。因此， OpenStackTMIaaS能夠進(jìn)行模板編排以支持獨(dú)特設(shè)計(jì)的模板。
[0065] 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(麗0)是對(duì)運(yùn)營(yíng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商的總稱。MVN0在不擁有所有資 產(chǎn)的情況下提供端到端(E2E)業(yè)務(wù)，而且可以分享或者運(yùn)行一個(gè)子集作為RAN或EPC功能，而 物理資產(chǎn)擁有者(ΡΑ0)擁有上述資產(chǎn)。資產(chǎn)示例包括服務(wù)器、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)(NW)物理資產(chǎn)、頻 譜和及軟件（SW)資產(chǎn)或代碼。例如，頻譜、計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)集群、IP地址和虛擬局域網(wǎng) (vLAN)地址都屬于資產(chǎn)。移動(dòng)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商(ΜΑ0)在限定的管理域內(nèi)運(yùn)營(yíng)物理節(jié)點(diǎn)或虛擬移 動(dòng)功能。物理移動(dòng)資產(chǎn)擁有者(Ρ-ΜΑ0)是物理移動(dòng)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商。虛擬移動(dòng)資產(chǎn)擁有者（V-ΜΑ0)運(yùn)營(yíng)并且分配虛擬上下文給MVN0。移動(dòng)平臺(tái)即服務(wù)(MpaaS)或虛擬移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商 (VMN0)就像是云運(yùn)行和云交付的移動(dòng)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)功能的本地訪問即服務(wù)(laaS)。
[0066] 圖3示出了用于處理物理移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和虛擬移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)130。運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng) (0SS)/業(yè)務(wù)支撐服務(wù)(BSS)塊132包括代理134。北向API從0SS/BSS塊132至MNFV 136即編排 器。
[0067] Μ N F V 136包括可以是QuantumLeap插件的插件138。南向 A P I接至具有代理142的云管理系統(tǒng)（CMS) 14(KCMS的示例包括OpenStack?、 CloudStaek? X Eucahptus? > CloudFoimdryi?)以及私有云，例如 v c 1 〇 u d Director? 和 'AWS.· 〇
[0068] 此外，存在從MNFV 136至網(wǎng)元管理系統(tǒng)(EMS)144中的代理148的連接。EMS 144與 網(wǎng)絡(luò)152即傳統(tǒng)EPC節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)通信。網(wǎng)絡(luò)152是傳統(tǒng)的物理EPC集群或網(wǎng)絡(luò)。EMS 144中的驅(qū) 動(dòng)器146與網(wǎng)絡(luò)150通信，網(wǎng)絡(luò)150是地理分布的CloudEPC集群。網(wǎng)絡(luò)150可以通過CMS 140 和/或EMS 144來管理。網(wǎng)絡(luò)150是帶有路由器的虛擬云EPC，其中該路由器處于網(wǎng)絡(luò)棧中L2/ L3層間的互連之間。它們可以像基于以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本4(IPv4)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6 (IPv6)或者層2.5的IP或MPLS的vLAN或虛擬擴(kuò)展局域網(wǎng)(VxLAN)那樣橋接。
[0069] 旁路適配器旁路CMS 140,選擇EMS 144,從MNFV 136至EMS 144再至網(wǎng)絡(luò)152或者 網(wǎng)絡(luò)150。
[0070] 來自MNFV 136的高層插件請(qǐng)求可以通過EMS 144傳遞至網(wǎng)絡(luò)150或者網(wǎng)絡(luò)152?？?替代地，該插件請(qǐng)求直接傳遞到網(wǎng)絡(luò)150或者網(wǎng)絡(luò)152。代理的運(yùn)行時(shí)間可以通過MNFV 136 上的用于遠(yuǎn)程執(zhí)行的傀儡主控器(puppet master)來實(shí)現(xiàn)。編排的遠(yuǎn)程執(zhí)行器可以由代理 或驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行，取決于它是否是0S，虛擬機(jī)管理器或者0VS是適配器的L2交換機(jī)、L3交換機(jī) 或路由器。適配器是非OpenStack?插件，例如EMS或傀儡模塊?？梢葬槍?duì)MNFV業(yè)務(wù)調(diào)整 QuantumLeap適配器實(shí)現(xiàn)以將屬性與Neutron的擴(kuò)展相匹配。其他非匹配屬性例如EPC網(wǎng)絡(luò) 延遲和時(shí)延預(yù)算針對(duì)不同移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以有不同的限制。
[0071] 北向?qū)ο蠛湍舷驅(qū)ο笸ㄟ^REST調(diào)用創(chuàng)建，上述REST調(diào)用例如POST、GET、PUT和 DELETE，對(duì)應(yīng)于創(chuàng)建(C)、返回（R)、更新(U)和刪除(D)結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL)調(diào)用。C用于創(chuàng) 建操作，R用于響應(yīng)顯示或列出操作來返回屬性，U更新屬性的值，D刪除屬性的值。
[0072]高級(jí)任務(wù)流程包括創(chuàng)建EPC集群。然后，子網(wǎng)絡(luò)與EPC集群相關(guān)聯(lián)，啟動(dòng)附接至EPC 集群的VM或VNF。清除包括刪除上述VM或VNF，刪除與EPC集群相關(guān)聯(lián)的端口以及刪除EPC集 群。刪除與EPC集群相關(guān)聯(lián)的子網(wǎng)絡(luò)。
[0073] 圖4不出了使用QuantumLeap的OpenStack環(huán)境中的MNFV的操作。QuantumLeap模塊 358是具有QuantumLeap API的QuantumLeap引擎。上述QuantumLeap API具有多種功能，例 如創(chuàng)建EPC、創(chuàng)建APN以及創(chuàng)建策略。QuantumLeap模塊358與0SS/BSS/網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(匪S) 352北向通信，與第三方應(yīng)用354和OpenStack?圖形用戶界面(GUI)356連接。CMS適配層與多 個(gè)云管理系統(tǒng)協(xié)作來與虛擬EPC-D 372通信。
[0074] 另外，QuantumLeap與多個(gè)OpenStack?模塊交互?？赡苁褂玫腛penStack?模塊的 一些示例包括NOVA API 360(計(jì)算）、Glance API 362(鏡像）、Cinder API 364(存儲(chǔ)）、具有 "創(chuàng)建-網(wǎng)絡(luò)"和"創(chuàng)建-端口"的Quantum API 366、API擴(kuò)展368以及Quantum插件370〇 Quantum插件370包括"創(chuàng)建-網(wǎng)絡(luò)"操作和"創(chuàng)建-端口"操作。
[0075] QuantumLeap插件在包括移動(dòng)控制器370的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中運(yùn)行，移動(dòng)控制器 370與來自多個(gè)供應(yīng)商的數(shù)據(jù)面產(chǎn)品協(xié)作。移動(dòng)控制器370與虛擬EPC-D 372通信。
[0076] 圖5示出了具有使用QuantumLeap的VM代理的應(yīng)用管理系統(tǒng)620。系統(tǒng)620包括：計(jì) 算節(jié)點(diǎn)6 2 3以及提供MNFV業(yè)務(wù)的控制器節(jié)點(diǎn)6 21。控制器節(jié)點(diǎn)6 21包括QL服務(wù)器6 2 2，其是來 自北向的代理服務(wù)器。EPC鏈路將虛擬EPC(vEPC)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)以創(chuàng)建vEPC集群。0S管理和控 制網(wǎng)絡(luò)在QL服務(wù)器622與計(jì)算節(jié)點(diǎn)623中的QL代理628之間通過?？刂破鞴?jié)點(diǎn)中的消息包括 遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC)協(xié)議、QuantumLeap API、He 11〇消息、鏈接建立（1 ink up)及鏈接斷開 (link down)、帶寬以及時(shí)延，以滿足ΜΝ0的SLA。
[0077] 計(jì)算節(jié)點(diǎn)623包括QL代理628、節(jié)點(diǎn)634和節(jié)點(diǎn)642。節(jié)點(diǎn)634包括虛擬MME(vMME) 636、QL虛擬管理塊640和應(yīng)用插件642,而節(jié)點(diǎn)642包括虛擬SGW(vSGW)644、QuantumLeap虛 擬管理646和應(yīng)用插件648。計(jì)算節(jié)點(diǎn)中有應(yīng)用專用命令。計(jì)算節(jié)點(diǎn)具有代理。QL代理648轉(zhuǎn) 換要被配置的鏈接。節(jié)點(diǎn)與QL代理之間的其他命令包括隊(duì)列仿真器(QEMU)端口、重定向、開 始、停止、配置以及心跳(heartbeat)。執(zhí)行vEPC健康通知。Nova處理虛擬接口（VIF)以進(jìn)行 端口重定向。QEMU端口重定向結(jié)合端口映射來執(zhí)行。VM或者主機(jī)使用端點(diǎn)組策略(EGP)來進(jìn) 行訪問。
[0078] EPC的一些示例QuantumLeap命令行編排樣例包括：
[0079] qleap<commands>[options][arguments]Commands:List Template
[0080] V-MME v-SGff v-PGff v-PCRF v-HSS v-eNB
[0081] Stack(Begin)
[0082] getTemplate(v-MME)
[0083] get Interface(CI0_S1-MME,CI0_S6a,CI0_S11)
[0084] getTemplate(v-SGff)
[0085] get Interface(DI0_S1-U,DI0_S5,DI0_S8)
[0086] getTemplate (v-PGff)getInterface (,DI0_S5,DI0_S8,DI〇-SGi)
[0087] config Switch Huawei 9811Port 1-6
[0088] link v-SGff.DI0_S5v-PGff.DI0_S5Bff=10Gb P1-P2
[0089] link UE-eNB-to-E-LA v-MME CI0_S1-MME = 1Gb P3-P4
[0090] link UE-eNB-to-ELAN v-SGff.DI0_S1_U=10Gb P5-P6
[0091] connect QLeap mySQL Openstakc.DB.ODBC
[0092] Group(v-MME,v-SGff,v-PGff)name CloudEPC
[0093] Stack(Commit),Build stack, Instantiate stack,Monitor stack
[0094] 圖6示出了配置并且管理網(wǎng)絡(luò)和SLA的REST API系統(tǒng)440。控制器442包括 OpenStack?模塊480,其執(zhí)行包括Nova數(shù)據(jù)庫482的多種OpenStack?功能，Nova數(shù)據(jù)庫482 親接至Nova調(diào)度器484、Nova傳導(dǎo)器（conductor)486和Nova API 488。Nova調(diào)度器484和 Nova傳導(dǎo)器486被親接至計(jì)算節(jié)點(diǎn)500中的Nova計(jì)算模塊502 aNova傳導(dǎo)器486為不訪問Nova 數(shù)據(jù)庫482的計(jì)算節(jié)點(diǎn)500提供支持。Nova調(diào)度器484確定怎樣派發(fā)計(jì)算請(qǐng)求和容量請(qǐng)求。
[0095] Nova API 488與QuantumLeap模塊474交互，QuantumLeap模塊474提供API業(yè)務(wù)476 并且包括OpenStack?模塊478 JuantumLeap模塊提供編排和控制并且與Nova API 488和 Neutron 496通信，Neutron 496包括API業(yè)務(wù)494和插件ΑθδαΝθ?ι?Γοη 496與計(jì)算節(jié)點(diǎn)500中 的代理504通信，代理504是Neutron和/或QuantumLeap主機(jī)代理。另外，Neutron模塊498訪 問數(shù)據(jù)庫490，數(shù)據(jù)庫490是Neutron和/或QuantumLeap數(shù)據(jù)庫。
[0096] 與QuantumLeap模塊474交互的頂0D模塊462是基于Web的云計(jì)算提供者。頂0D模塊 462包括API業(yè)務(wù)468、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)472和I/F網(wǎng)絡(luò)會(huì)議模塊470。在一個(gè)示例中，頂0D模塊462和 QuantumLeap模塊474同位?？商娲兀琁M0D模塊462和QuantumLeap模塊474是分布式的。移 動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IF 472訪問虛擬和物理網(wǎng)絡(luò)，例如組合(portfolio)506、CloudEdge管理編排(ΜΑΝ0) 508和MPaaS 509〇
[0097] 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理器450與IM0D模塊462和QuantumLeap模塊474通信。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理器 450包括開放移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)API業(yè)務(wù)452、MNFV 458、高可用性(HA)管理器454、內(nèi)容管理器(CM) 456和策略引擎460。
[0098] 數(shù)據(jù)庫444由移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理器450、QuantumLeap模塊474、頂0D模塊462和虛擬移動(dòng) 用戶設(shè)備（vMSE)446訪問。vMSE 446訪問網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)模擬器448，其用于模擬網(wǎng) 絡(luò)。
[0099] 圖7不出了MNFV和QuantumLeap的ΜΝ0使用，其中QuantumLeap帶有進(jìn)入移動(dòng)域的IT 通道。運(yùn)營(yíng)商資產(chǎn)擁有者例如ΜΝ0和MVN0使用編程接口 512與QuantumLeap模塊514和 0penStackTM模塊交互。MVN0 516訪問QuantumLeap模塊514，其例如執(zhí)行vEPC實(shí)例化518，例 如地區(qū)、區(qū)域和數(shù)據(jù)中心。在該示例中，有三個(gè)地區(qū)，歐洲中東非洲（EMEA)地區(qū)524、亞太 (APAC)地區(qū)536以及美國(guó)西部地區(qū)546。在塊520中確定運(yùn)營(yíng)商角色。確定資產(chǎn)擁有者和運(yùn)營(yíng) 者。另外，在塊522中確定ΜΝ0和MVN0運(yùn)營(yíng)模式。這被發(fā)送給MPaaS 558中的PGW 560。
[0100] EMEA地區(qū)524在倫敦包括服務(wù)器528、PGW 530和DC 534。另外，位于上海的APAC地 區(qū)536包括服務(wù)器538、MME 540和DC 544。另外地，位于圣何塞的美國(guó)西部地區(qū)546包括服務(wù) 器548和DC 552。這些地區(qū)包括通信控制器562和防火墻564和566。在塊556中執(zhí)行按需彈性 容量和功能實(shí)例化。
[0101 ]圖8示出了要通過MNFV功能調(diào)用來實(shí)例化的EPC實(shí)體的功能視圖。開放移動(dòng)控制器 (0MC)308運(yùn)行CMS OpenStack? 310以及OMC API 300。(1?： API 300針對(duì)虛擬HSS(vHSS)292 與虛擬存儲(chǔ)過程數(shù)據(jù)庫(vSPDB )296通信，以及針對(duì)虛擬BSS(vBSS)294與虛擬OSS (vOSS )298 通信。OMC 308還使用MQ-Sch 306、虛擬PCRF(vPCRF)304、Q-Mgr 302、蜂窩基站312和314以 及vMME 316。在階段 1，使用vEPC 318、vSGW 320、虛擬PGW(vPGW)322、vMME 324、vEPC 326、 vSGW 328和vPGW 330。另外，在階段2,使用虛擬MNVF(vMNVF)332、虛擬DHCP(vDHCP)334、虛 擬 APN(vAPN)336、虛擬 PCEF(vPCEF)338、虛擬隧道（vTunnel)340 和虛擬 GTPbGTPUASaNW 功 能、MVN0以及接入點(diǎn)(AP_用戶、隧道、會(huì)話、策略以及交換虛擬電路(SVC))可以使用列出、顯 示、創(chuàng)建、更新和刪除功能。MNFV可以使用OpenFi le控制器，OpenFi le控制器由提供商創(chuàng)建 并且為地理分布式。
[0102] 圖9示出了0MC的架構(gòu)38(L0MC 382被耦接至Cloud-EPC控制和數(shù)據(jù)面384。架構(gòu)380 是端到端的GTP運(yùn)營(yíng)商域隧道協(xié)議。
[0103] QuantumLeap數(shù)據(jù)庫398是與基于每模塊一個(gè)數(shù)據(jù)庫的其他OpenStack?模塊類似 的數(shù)據(jù)庫。圖10示出了用于實(shí)現(xiàn)的對(duì)象方案圖410。對(duì)象方案可以基于可伸縮性和響應(yīng)要求 與SQL或NoSQL數(shù)據(jù)庫通過端口連接。
[0104] 在一種實(shí)施方式中，MNFV覆蓋使用3GPP LTE版本作為宏蜂窩基站的網(wǎng)絡(luò)。
[0105] 此外，API創(chuàng)建、讀取、更新和刪除接入點(diǎn)名稱（APN)并將APN分配給虛擬云組 (VCGhVCG可以由一組虛擬云EPC描述符"VC_EPC_D"或者一組分配給一個(gè)或更多個(gè)移動(dòng)管 理實(shí)體(MME)的無線蜂窩基站--稱為虛擬蜂窩基站描述符"VC_RAN_D"來表示。
[0106]圖11示出了描繪從應(yīng)用級(jí)到基礎(chǔ)設(shè)施級(jí)的示例API調(diào)用的請(qǐng)求和響應(yīng)端到端流的 消息視圖420。幫助模塊394、儀表板393、QuantumLeap模塊392、EMS集群402、EPC集群404和 CMS 400之間存在通信。來自幫助模塊的請(qǐng)求HReqO被發(fā)送至儀表板。幫助模塊將請(qǐng)求⑶1/ CLI(Req)轉(zhuǎn)發(fā)至儀表板，該儀表板是一個(gè)命令行或GUI儀表板。儀表板然后將請(qǐng)求QL_Req〇 發(fā)送至QuantumLeap引擎，QuantumLeap引擎將基于QL_Req ()的EMS_Cal 1 ()發(fā)送至EMS。此 外，QuantumLeap 引擎將基于 QL_Req ()的 CMS_Ca 11 ()發(fā)送至 CMS 〇
[0107] 然后，CMS將VCMS_Cal 1 ()發(fā)送至EPC集群。EPC集群以VCMS_Resp ()來響應(yīng)。EMS將 EMS_Re sp 〇發(fā)送至QuantumLeap引擎，EMS_Re sp 〇是從EMS發(fā)送至QL引擎的對(duì)請(qǐng)求工作的響 應(yīng)。
[0108] 此外，EMS將PEMS_Cal 1 ()即物理EMS調(diào)用發(fā)送至EPC集群。EPC響以PEMS_Resp()即 物理EMS調(diào)用響應(yīng)來響應(yīng)。CMS將CMS_Resp ()發(fā)送至QuantumLeap引擎，CMS_Resp 〇是從CMS 發(fā)送至QL引擎的對(duì)請(qǐng)求工作的響應(yīng)。
[0109] QuantumLeap引擎將響應(yīng)AL_Resp〇發(fā)送至儀表板。然后，儀表板將GUI/CLI_Resp ()發(fā)送至幫助模塊。幫助模塊然后轉(zhuǎn)發(fā)HResp()。
[0110]圖 12不出了 QuantumLeap 系統(tǒng) 390。QuantumLeap模塊 396 是 QuantumLeap 引擎，其處 理QuantumLeap API以執(zhí)行對(duì)于EPC集群404的創(chuàng)建、讀取、更新和刪除（開通）命令。 QuantumLeap引擎通過QuantumLeap數(shù)據(jù)庫398發(fā)現(xiàn)目錄QuantumLeap數(shù)據(jù)庫以及現(xiàn)有或者 新CloudEPC集群的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，以識(shí)別哪個(gè)接口要被用于編排基礎(chǔ)設(shè)施和其屬性。稱為虛 擬云EPC集群描述符或vC_EPC_D的元數(shù)據(jù)描述一個(gè)CloudEPC集群。CloudEPC包括演進(jìn)型分 組核心網(wǎng)（EPC)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)元MME/vMME、SGW/vSGW和PGW/vPGW的功能。CloudEPC還可以包括 PCRF/vPCRF、HSS/vHSS以及其他網(wǎng)元，例如域名系統(tǒng)(DNS)、DHCP、防火墻和負(fù)載均衡器。
[0111] 主MNFV模塊包括API引擎和編排模塊，支持移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)或ΜΝ0的北向全局和本 地抽象功能虛擬化。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)由EPC集群404表示。
[0112] EMS集群402可以是物理Brownfield運(yùn)營(yíng)商EMS或者虛擬云EMS集群，其通過與 QuantumLeap模塊396的交互來定義、建立、實(shí)例化以及管理CloudEPC集群。QuantumLeap模 塊396的請(qǐng)求可以導(dǎo)致執(zhí)行南向APLEMS集群402管理CloudEPC功能，例如MME、SGW、PGW、 PCRF、HSS以及MNFV所請(qǐng)求的多個(gè)移動(dòng)操作，其可以是傳統(tǒng)的或虛擬的。
[0113] EPC集群404具有用于控制和數(shù)據(jù)面的無線網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)/IP回程。此外，EPC集群404 支持互聯(lián)網(wǎng)接口上的應(yīng)用和/或業(yè)務(wù)。MNFV通過EMS集群402或CMS 400來控制CloudEPC?？?制不同類型的節(jié)點(diǎn)、計(jì)算、存儲(chǔ)、固定/移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)片段以及云虛擬組。QuantumLeap模塊396執(zhí) 行測(cè)試。EPC集群404是促進(jìn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在云中提供業(yè)務(wù)的核心模塊。
[0114] CMS 400可以是OpenStack?控制器或其他CMS控制器，并且可以獨(dú)立于 QuantumLeap模塊396或與QuantumLeap模塊396結(jié)合。被設(shè)計(jì)在EPC云或CloudEPC中的移動(dòng) 功能相對(duì)于QuantumLeap模塊396通過超文本傳輸協(xié)議(HTTP)，或者相對(duì)于EPC集群404通過 L3/L2-IP/VLAN層來完成。此外，CMS 400支持具有從QuantumLeap API輸入至CMS網(wǎng)絡(luò)408中 對(duì)應(yīng)云的轉(zhuǎn)換的外來云。網(wǎng)絡(luò)406還用于與互聯(lián)網(wǎng)的外部接口通信。
[0115] 全局模塊392與QuantumLeap模塊396連接以支持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)支撐業(yè)務(wù)(0SS )、服務(wù)支 撐業(yè)務(wù)(BSS)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，例如虛擬EMS(vEMS)以及其他用于建立并且維護(hù)CloudEPC的 虛擬網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(vNFS)。
[0116] 幫助模塊394通過幫助接口與全局模塊392交互。幫助模塊394幫助第三方vOSS/ vBSS/vEMS/vNFS受支持以使MNFV通用化。匪S的幫助模塊394是邏輯軟件包，其可以訪問儀 表板393中的北向API并且以編程方式驅(qū)動(dòng)QuantumLeap API從而驅(qū)動(dòng)EMS集群402,其是邏 輯或物理EMS集群。
[0117] 圖13示出了創(chuàng)建EPC集群的方法的流程圖690。首先，在步驟692中，租戶創(chuàng)建EPC集 群。例如，租戶創(chuàng)建ID為印cl_id的印clEPC集群。
[0118] 然后，在步驟694中，將子網(wǎng)絡(luò)與在步驟692中創(chuàng)建的EPC集群相關(guān)聯(lián)。例如，租戶將 子網(wǎng)絡(luò)10 · 0 · 0 · 0/24與印clEPC集群相關(guān)聯(lián)。
[0119] 然后，在步驟696中，VM被啟動(dòng)并且附接至EPC集群。租戶啟動(dòng)VM并且指定連接至 EPC的單一網(wǎng)絡(luò)接口控制器(NIC)。在一種實(shí)施方式中，QuantumLeap聯(lián)系OpenStack?組網(wǎng)以 創(chuàng)建NIC并將該NIC附接至ID為netl_id的印cl網(wǎng)絡(luò)：
[0120] $QuantumLeap啟動(dòng)〈服務(wù)器_名稱 >-鏡像〈鏡像 >-類型模板〈類型模板>-NIC網(wǎng) 絡(luò)-id =〈epcl_id>。
[0121 ]在另一個(gè)示例中，倉ij建了端口portl。然后，使用指定的端口啟動(dòng)VILOpenStack?組 網(wǎng)創(chuàng)建NIC并將該NIC附接至ID為portl_id的端口 portl:
[0122] $QuantumLeap啟動(dòng)〈服務(wù)器_名稱 >-鏡像〈鏡像 >-類型模板〈類型模板>-NIC端 口-id =〈portl_id>〇
[0123] OpenStack?組網(wǎng)選擇并且分配IP地址給端口 port 1。
[0124] 在步驟698中，租戶刪除ViLQuantumLeap聯(lián)系OpenStack?組網(wǎng)并且刪除端口 port 1。所分配的IP地址被返還至可用IP地址池。
[0125] 接下來，在步驟700中，刪除端口。當(dāng)租戶創(chuàng)建了端口并且將這些端口與EPC集群相 關(guān)聯(lián)時(shí)，租戶刪除這些端口。
[0126] 最后，在步驟702中，刪除網(wǎng)絡(luò)。租戶刪除EPC集群。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上當(dāng)前沒有配置端口時(shí)， 刪除OpenStack QuantumLeap EPC集群及其相關(guān)聯(lián)的子網(wǎng)絡(luò)。
[0127] 圖14示出了使用例如ΜΝ0或MVN0等移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的方法的流程圖710。首先，在步驟 712中，租戶ΜΝ0或MVN0創(chuàng)建全局區(qū)域，例如，提供商的空全局區(qū)域。例如，租戶創(chuàng)建ID為 GZone_id的北美區(qū)域。
[0128] 然后，在步驟714中，將地點(diǎn)與在步驟712中創(chuàng)建的全局區(qū)域相關(guān)聯(lián)。租戶將地點(diǎn)與 全局區(qū)域關(guān)聯(lián)。例如，租戶將EPC集群epcl與北美GZone_id相關(guān)聯(lián)。
[0129] 接下來，在步驟716中，創(chuàng)建本地區(qū)域并且將其附接至所述全局區(qū)域。租戶創(chuàng)建本 地區(qū)域例如提供商的空本地區(qū)域。例如，租戶創(chuàng)建區(qū)域ID為L(zhǎng)Zone_i d的圣克拉拉區(qū)域。
[0130] 在步驟718中，將地點(diǎn)與在步驟716中創(chuàng)建的本地區(qū)域相關(guān)聯(lián)。租戶將地點(diǎn)與該本 地區(qū)域相關(guān)聯(lián)。例如，租戶將EPC集群epc2與圣克拉拉LZone_id相關(guān)聯(lián)。
[0131] 最后，在步驟720中，執(zhí)行用戶開通。在使用相應(yīng)的EPC集群建立全局區(qū)域、本地區(qū) 域以及地點(diǎn)之后，開通移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)包括分配提供商池、資源、屬性以及配額。進(jìn)一步開通用戶 和使用所開通的適用資源例如APN，可以通過EPC適配器使用其他API調(diào)用來測(cè)試。
[0132] 作為用于以標(biāo)準(zhǔn)格式創(chuàng)建虛擬機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)軟件設(shè)備鏡像，鏡像是操作系統(tǒng)和/或可 啟動(dòng)封裝包。鏡像鏈接是鏡像位置的W e b統(tǒng)一資源定位符（U R L)地址，例如，http:// w.x.y.z/bin/Images/。描述符是對(duì)用于形成一起工作的節(jié)點(diǎn)集群的節(jié)點(diǎn)以及它們的接口 進(jìn)行描述的層次結(jié)構(gòu)中或關(guān)系中的XML或JS0N格式的對(duì)象。目的地是通過協(xié)定或配置獲得 描述符的Web URL或路徑。組類型描述不同實(shí)體使用的緊密相連的EPC或RAN。虛擬云組 (VCG)是集群或云中的EPC分組或RAN分組，其中集群或云可以描述成單元。APN是使用具有 移動(dòng)發(fā)起(M0)、移動(dòng)終止(MT)或者網(wǎng)絡(luò)EPC集群或RAN的片段的VCG的實(shí)體。用戶（SUB)分配 有移動(dòng)號(hào)碼，例如，用戶身份模塊(SIM)或通用用戶身份模塊(usno。實(shí)體是可以連接至網(wǎng) 絡(luò)業(yè)務(wù)的任何硬件或軟件。用戶屬性包括國(guó)際移動(dòng)設(shè)備ID(IMEI)以及國(guó)際移動(dòng)用戶ID (MSI)。簡(jiǎn)檔類型包括獨(dú)立客戶賬戶（INDI)或基金或企業(yè)賬戶(FAN)。組數(shù)組是具有一個(gè)或 更多個(gè)APN的數(shù)組或者是基于運(yùn)營(yíng)商或MNO移動(dòng)設(shè)備開通的分組。
[0133] 物理資產(chǎn)擁有者可以擁有并且出租不同類型的資產(chǎn)，例如，頻譜、計(jì)算、存儲(chǔ)以及 網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)可以是以太網(wǎng)或者隔離的虛擬層2廣播域，例如，為創(chuàng)建其的租戶預(yù)留或者被配 置成共享。租戶可以創(chuàng)建多個(gè)網(wǎng)絡(luò)直至達(dá)到指定閾值。資源可以按照池來管理，并且基于針 對(duì)接納控制而分配的可用性和策略來分配或取消分配。如在使用公用陸地移動(dòng)網(wǎng)標(biāo)識(shí) (PLMNID)的3GPP中，為ΜΝ0分配ID?？梢葬槍?duì)私有的或未許可的頻譜以不同的方式分配ID。 當(dāng)ΜΝ0被建立為例如OpenStack?或其他云管理系統(tǒng)下的項(xiàng)目/租戶之后，無線接入節(jié)點(diǎn)或核 心網(wǎng)的共享資源被分配給移動(dòng)虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商(MVNOhMNO或業(yè)務(wù)提供商從它們的網(wǎng)絡(luò)中 建立MVN0。因此，提供商網(wǎng)絡(luò)可能等同于ΜΝ0的資源，其包括具有用于對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元 進(jìn)行管理的CMS/EMS的EPC集群。計(jì)費(fèi)和其他北向幫助功能在全局層級(jí)用于管理操作。
[0134] 物理資產(chǎn)擁有者擁有并且出租不同類型的資產(chǎn)，例如，頻譜、計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)。 資源可以按照池來管理，并且基于針對(duì)接納控制而分配的可用性和策略來分配或取消分 配。如在例如使用PLMNID的3GPP中，為ΜΝ0分配ID以保持符合電信標(biāo)準(zhǔn)?？梢葬槍?duì)私有的或 未許可的頻譜以不同的方式使用ID。當(dāng)ΜΝ0被建立為CMS下的項(xiàng)目/租戶時(shí)，無線接入網(wǎng)或核 心網(wǎng)的共享資源可以分配給MVN0JVN0由麗0或服務(wù)提供商從它們的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建。因此，提供 商網(wǎng)絡(luò)是ΜΝ0資源的術(shù)語，該資源包括用于對(duì)核心網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)元進(jìn)行管理的EPC集群和EMS集 群。因?yàn)槠涔芾磉\(yùn)營(yíng)，所以在全局層級(jí)對(duì)其他北向幫助功能計(jì)費(fèi)。
[0135] 因此，除了資源池，在建立MN0/MVN0之前，通過XML層次結(jié)構(gòu)中的描述符或JS0N描 述符定義了地理分布。存在使地理位置對(duì)象中的配置最小化的映射。這能夠靈活適應(yīng)數(shù)據(jù) 中心(DC)以及在從核心到邊緣的虛擬電路路徑中識(shí)別的運(yùn)營(yíng)商節(jié)點(diǎn)中的映射。
[0136] 在建立MN0/MVN0之前，通過XML或JS0N中的描述符來定義地理分布。這可以在開源 或OpenStack?編程過程中完成。這能夠靈活適應(yīng)數(shù)據(jù)中心以及從核心到邊緣的虛擬電路路 徑設(shè)計(jì)中的運(yùn)營(yíng)商節(jié)點(diǎn)識(shí)別中的映射，以滿足流量管道管理的調(diào)整要求。
[0137] 當(dāng)在描述符中建立地理位置時(shí)，使用虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)元例如虛擬域中 的CloudEPC或者其他程序或包，來對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)例化。對(duì)象具有管理器。傳統(tǒng)EPC由傳統(tǒng)EMS 管理，新CloudEPC由傳統(tǒng)EMS或vEMS創(chuàng)建的新云管理。許多對(duì)象可以通過QuantumLeap管理， QuantumLeap可以通過云管理系統(tǒng)以及傳統(tǒng)EMS編排程序和功能。
[0138] 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)集群可以被管理時(shí)，用戶可以通過注冊(cè)并且使用LTE網(wǎng)絡(luò)來連接并且使用 會(huì)話?？商娲?，當(dāng)ΜΝ0或MVN0通過訪問控制列表(ACL)按協(xié)定和配置建立它們的網(wǎng)絡(luò)，通過 VCG建立網(wǎng)絡(luò)資源使用策略或者通過ACL和策略的組合建立允許或限制某些資源和組的使 用的規(guī)則時(shí)，網(wǎng)絡(luò)集群可以通過互聯(lián)網(wǎng)來管理。
[0139] 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)集群可以被管理時(shí)，用戶可以通過注冊(cè)并且使用LTE網(wǎng)絡(luò)來連接并且使用 會(huì)話。可替代地，當(dāng)ΜΝ0或MVN0按協(xié)定和配置建立網(wǎng)絡(luò)時(shí)，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)來連接。
[0140] 在一個(gè)示例中，租戶創(chuàng)建EPC集群例如epcl。然后，租戶將子網(wǎng)絡(luò)與該EPC集群相關(guān) 聯(lián)，例如"10. 〇.〇. 0/24"。租戶然后啟動(dòng)三到五個(gè)節(jié)點(diǎn)EPC間的VNF，并且指定連接至epc-ne 11的子網(wǎng)絡(luò)。VM是正常主機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)的完全隔離的客戶操作系統(tǒng)裝置。例如 QuantumLeap的模塊調(diào)用Nova和/或Neutron并且基于描述符epc · xml或vnf · xml、epc · json 或vnf. json來創(chuàng)建拓?fù)?。Neutron根據(jù)VNF的XML/JSON描述符中的請(qǐng)求或定義來分配子網(wǎng)絡(luò) 和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP)。虛擬應(yīng)用功能（vApp)是間接運(yùn)行IP多媒體子系統(tǒng)（MS)應(yīng)用功能(AF) 或直接運(yùn)行在3GPP G-接口 /安全(Gi/SGi)或因特網(wǎng)接口上的服務(wù)器側(cè)應(yīng)用或服務(wù)。IP由 QuantumLeap提供。租戶然后刪除VIVLNova聯(lián)系QuantumLeap至Neutron并移除epc-netl。所 分配的IP地址返還至可用IP地址池。
[0141] 分配了 IP地址。EPC網(wǎng)絡(luò)可以使用IP版本4(IPv4)或IP版本6(IPv6)地址塊。一種實(shí) 施方式的QuantumLeap網(wǎng)絡(luò)最少可以有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括1^、361161，并且可以有其他節(jié)點(diǎn) 例如PCRF、HSS以及其他vNF。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建了端口時(shí)，默認(rèn)為該端口分配所述IP版本的指 定子網(wǎng)絡(luò)的可用固定IP地址。當(dāng)所述端口不再使用時(shí)，所分配的地址返還至子網(wǎng)絡(luò)上可用 IP地址池 。QuantumLeap API的用戶可以從塊中選擇具體的IP地址?？商娲?，稱為節(jié)點(diǎn)描 述符的節(jié)點(diǎn)0皿111：111111^3。配置11111/」8〇11文件選擇第一個(gè)可用1?地址 。
[0142] 圖15示出了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建模和編排的方法的流程圖570。流程開始于步驟572,系統(tǒng) 從創(chuàng)建ΜΝ0開始。
[0143] 在步驟574中，執(zhí)行MNO CRUD。
[0144] 然后，在步驟576中，確定市場(chǎng)或地理位置。在步驟578中，確定地區(qū)。另外，在步驟 580中，確定區(qū)域和地點(diǎn)。另外地，執(zhí)行DC、集群和節(jié)點(diǎn)以確定地理位置。
[0145] 接下來，在步驟582中，確定物理資產(chǎn)擁有者資源池。確定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)池、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)集 群以及物理資產(chǎn)擁有者。至公共云的流量卸載被構(gòu)建入節(jié)點(diǎn)建模中。
[0146] 具有Vodafone?英聯(lián)合王國(guó)（VDF-UK)DC 592的池590訪問CloudEPC 594。另外，具 有Vodafone? VDF-NDL DC 596的池598訪問CloudEPC 600和CloudEPC 602。另外地，具有 VDF-DTL DC 604的池606訪問CloudEPC 608和CloudEPC 610。虛擬容量規(guī)劃編目單元 (vCPCU) 584包括模板588和網(wǎng)絡(luò)586。
[0147] 圖16示出了具有五個(gè)節(jié)點(diǎn)的拓?fù)鋖HKeNB連接至麗E 116和SGW 118JME連接至 HSS 112DSGW 118連接至PGW 120和PCRF 114;而PGW 120連接至PCRF lHJGW 120連接至 互聯(lián)網(wǎng)。MME 116和SGW 118之間的編排使用QuantumLeap API來執(zhí)行。編排包括內(nèi)部編排和 外部編排。
[0148] 另一種實(shí)施方式是包括MME 116、SGW 118和PGW 120的三節(jié)點(diǎn)拓?fù)洹?br>[0149] 圖17示出了使用JS0N請(qǐng)求和響應(yīng)創(chuàng)建EPC的狀態(tài)機(jī)650。狀態(tài)機(jī)從開始請(qǐng)求至EPC 集群的響應(yīng)。首先，當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，狀態(tài)機(jī)處于初始化(init)狀態(tài)652。狀態(tài)機(jī)一直處于初始化狀 態(tài)652直至初始化完成。當(dāng)初始化完成時(shí)，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入等待狀態(tài)654。
[0150] 在等待狀態(tài)654,狀態(tài)機(jī)等待開始響應(yīng)。狀態(tài)機(jī)然后在響應(yīng)狀態(tài)656響應(yīng)。此外，狀 態(tài)機(jī)進(jìn)入階段658開始驗(yàn)證。
[0151] 接下來，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入狀態(tài)660開始事務(wù)Tin+。
[0152] 然后，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入狀態(tài)662進(jìn)行I-Req In-Fmt。
[0153] 狀態(tài)機(jī)因?yàn)楦袷藉e(cuò)誤進(jìn)入狀態(tài)672或進(jìn)入狀態(tài)670關(guān)閉。從狀態(tài)672,狀態(tài)機(jī)可以進(jìn) 入狀態(tài)668、狀態(tài)674或狀態(tài)676。
[0154] 在狀態(tài)668中，執(zhí)行重置錯(cuò)誤。狀態(tài)機(jī)進(jìn)入狀態(tài)670、狀態(tài)666中止；或者進(jìn)入狀態(tài) 664重新開始下一個(gè)操作。
[0155] 在狀態(tài)674中，狀態(tài)機(jī)進(jìn)入下一個(gè)操作并且進(jìn)入等待狀態(tài)654。
[0156] 在狀態(tài)676中，發(fā)送批量。
[0157] 然后，在狀態(tài)678中，執(zhí)行提交Cmt-T。發(fā)送XML，在狀態(tài)680中，處理命令。
[0158] 在狀態(tài)684中，執(zhí)行測(cè)試響應(yīng)。
[0159] 接下來，在狀態(tài)682中，執(zhí)行響應(yīng)I-Res。狀態(tài)機(jī)進(jìn)入狀態(tài)672。
[0160] 圖18示出了智能、位置感知網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的系統(tǒng)711JFV執(zhí)行NW功能編目、網(wǎng)絡(luò) 資產(chǎn)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、分布式NFV實(shí)例化以及靈活運(yùn)行模式?？梢詧?zhí)行組合差異化。NFV 713即iMOD 位置感知NFV，執(zhí)行智能動(dòng)態(tài)移動(dòng)功能工作量實(shí)例化。使用SGW、PGW和MME。
[0161] UE 724通過無線承載730耦接至eNB 728。另外，eNB 728由MME 734控制。無線信號(hào) 在UE 724與eNB 728之間傳播。eNB耦接至RAN 732DRAN 732耦接至PGW 736中的MBH 738、 SGW 740和PGW，其中，PGW由MME 746控制。
[0162] RAN 732耦接至MBH 738，MBH 738由PGW 736控制。
[0163] PGW 748耦接至Gi-LAN 750，Gi-LAN 750又耦接至互聯(lián)網(wǎng)752。
[0164] 圖19示出了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化系統(tǒng)760。系統(tǒng)760可以使用OpenStack?。作為開 放移動(dòng)控制器的控制器762控制交換機(jī)774。交換機(jī)774被耦接至服務(wù)器770、服務(wù)器772、 Ixia? 764和服務(wù)器766。服務(wù)器766運(yùn)行OpenStack?;服務(wù)器772用作PGW〇
[0165] NFV 761 是iMOD位置感知NFV。業(yè)務(wù)鏈或vMSE由SVC 776、SVC 778、SVC 780和SVC 782提供。SVC傳輸數(shù)據(jù)使得源端系統(tǒng)與目的地端系統(tǒng)之間如同存在專用物理層鏈路一樣。
[0166] SVC 776耦接至網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)784JVC 778耦接至深度報(bào)文檢測(cè)(DPI)模塊 786 JVC 780耦接至緩存設(shè)備788。此外，SVC 782耦接至NAT 790 API模塊786檢查報(bào)文的數(shù) 據(jù)部分，查找不符合協(xié)議、病毒、垃圾以及入侵等內(nèi)容以確定該報(bào)文是否可以傳遞至它的目 的地。在NAT中，修改網(wǎng)絡(luò)地址以將一個(gè)IP地址空間重新映射至另外一個(gè)。
[0167] 路由器792用于流量整形。
[0168] 流量穿過VPN隧道794到達(dá)MPaaS 796和具有服務(wù)器768的MPaaS 800。包括PWG-AWS 798的MPaaS 796將流量傳遞至eNB 804;包括PGW-RACK 802的MPaaS 800將流量傳遞至eNB 812〇
[0169] 流量然后可以被導(dǎo)向eNB 808、UE 810和PGW 806。
[0170] 在一個(gè)示例中，使用了tier 1運(yùn)營(yíng)商。該運(yùn)營(yíng)商擁有三個(gè)數(shù)據(jù)中心（DC0、DC1和 DC2)。作為運(yùn)營(yíng)商分支的分支1和分支2使用本地?cái)?shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)各自的分組核心網(wǎng)，但同時(shí) 和總部協(xié)作。因此，存在基于地理位置(GeoLoc)的嵌套ΜΝ0。帶有OpenStack?的CMS的ΜΥ-ΜΝ0 是全局性的;MY-MN01法國(guó)和MY-MN02斯科特是本地的。ΜΥ-ΜΝ0擁有并且運(yùn)行具有ΑΡΝ-UK的 EPC網(wǎng)絡(luò)(EPC-NET)集群，并且分配ΜΥ-ΜΝ01和MY-MN02所使用的APN-法國(guó)（APN-FR)以及APN Santa Clara(APN-SC)，如由管理員（UK)租戶或者ΜΥ-ΜΝ0在OpenStack?上使用QuantumLeap horizon儀表板面板所分配的。在地點(diǎn)UK可能只有一個(gè)OpenStack?控制器。或者，不同地點(diǎn) 存在獨(dú)立的OpenStack?控制器。
[0171] 首先，ΡΑ0例如ΜΥ-ΜΝ0將其數(shù)據(jù)中心資源(服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和交換機(jī))組織安排進(jìn) 區(qū)域/地點(diǎn)/DC/便攜按需單元(P0D)/集群/機(jī)架/節(jié)點(diǎn)層次結(jié)構(gòu)。
[0172] ΡΑ0在非虛擬化服務(wù)器上運(yùn)行CMS即OpenStack?。其他計(jì)算資源運(yùn)行虛擬機(jī)管理 器，例如，基于內(nèi)核的虛擬機(jī)(KVMKPA0使用CMS集中或分配資源。CMS和節(jié)點(diǎn)可以使用專用 管理網(wǎng)絡(luò)來通信。ΡΑ0運(yùn)行QuantumLeap^MhOpenStack?用作CMSJL和其他模塊一起提供 MNFV業(yè)務(wù)。
[0173] 執(zhí)行地理位置映射。PAO使用QL查詢可用資源池并且將這些資源分類入?yún)^(qū)域/地 點(diǎn)/DC/P0D/集群/機(jī)架/節(jié)點(diǎn)層次結(jié)構(gòu)。QL使用OpenStack?來查詢資源。QL在內(nèi)部存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn) 地理位置映射。在一個(gè)示例中，使用了三個(gè)DC。這三個(gè)DC在英國(guó)、法國(guó)和圣克拉拉。英國(guó)DC是 全局性的，而其他兩個(gè)是本地的。下面表2示出了這三個(gè)DC的分類。
[0174] 表2
[0175] _
[0176] 創(chuàng)建ΜΝ0。由于每個(gè)ΜΝ0擁有分組核心網(wǎng)，所以它們依賴于全局模板的全局核心網(wǎng)。 修改全局模板以供本地使用。例如，Pound被修改為Frank，時(shí)區(qū)被修改為本地時(shí)區(qū)， QuantumLeap使用橫跨這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心的全局漫游來將這些描述符實(shí)例化以供本地使 用。為VLAN分配發(fā)送信道與接收信道的奇數(shù)/偶數(shù)對(duì)。
[0177] 可以使用CloudEPC SGW會(huì)話來創(chuàng)建或模擬用戶。從eNodeB傳出的用戶會(huì)話可以使 用QL支持用戶（SUB) API和會(huì)話API在ΜΥ-ΜΝ01、MY-MN02或ΜΥ-ΜΝ0上創(chuàng)建會(huì)話。
[0178] 在另一種實(shí)施方式中，只有一個(gè)運(yùn)營(yíng)商，MY-麗0擁有頻譜和麗E資源。兩個(gè)MVN0， MY-MVN01和MY-MVN02擁有其他資源。下面表3示出了參數(shù)。當(dāng)ΜΥ-ΜΝ0中的Ρ-ΜΑ0和虛擬實(shí)例 分別分配至MY-MVN01和MY-MVN02中的Sprint和Leap時(shí)，MME的操作結(jié)合ClearWire?。此外， APN基于所使用的EPC，因?yàn)槊總€(gè)實(shí)體在其DC內(nèi)擁有至少一個(gè)EPC集群。
[0179] 表3 「01801
1234 ~初始建立時(shí)，ΡΑ0，即ΜΥ-ΜΝ0，將其數(shù)據(jù)中心資源(服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備以及交換機(jī))組_ 織安排進(jìn)區(qū)域/地點(diǎn)/DC/P0D/集群/機(jī)架/節(jié)點(diǎn)層級(jí)。ΡΑ0在非虛擬化服務(wù)器上運(yùn)行CMS。其他 計(jì)算在虛擬機(jī)管理器例如KVM上運(yùn)行。ΡΑ0使用CMS以集中資源。CMS和節(jié)點(diǎn)使用專用管理網(wǎng) 絡(luò)來通信。ΡΑ0運(yùn)行QuantumLeap。CMS是OpenStack?。肌和其他OpenStack?模塊提供MNFV業(yè) 務(wù)。這會(huì)由ΡΑ0針對(duì)ΜΥ-ΜΝ0租戶、MY-MVN01租戶和MY-MVN2租戶進(jìn)行重復(fù)，其被切換至上述租 戶。 2 租戶ΜΥ-ΜΝ0現(xiàn)在具有遍及三個(gè)地點(diǎn)C1、S1、L1的無線資源。ΜΥ-ΜΝ0決定為每個(gè)地點(diǎn) 單獨(dú)創(chuàng)建APN并且將APN-SP和APN-LP分別交給MY-MVN01和MY-MVN02JY-MVN0保留APN-CW供 自己使用。 3 ΜΥ-ΜΝ0 現(xiàn)在增加： 4 QuantumLeap〉》創(chuàng)建APN APN-CW組類型（EPC)組數(shù)組（epc-cwl)描述符epc-cw.xml目的地{子網(wǎng)絡(luò)10or vlanlO}
[0185] >>>>創(chuàng)建并且分配MNO id'MY-MN0'區(qū)域'CW，G'地點(diǎn)'C1'DC'C1'APN APN-CW
[0186] …成功分配vlan 10/11 to MN0_ID'1111-1111-1111-1111'MY-MN0 CW/C1/C1/ epc-cwl
[0187] 然后，Clearwire分配V-MAO至Sprint和Leap以供RAN共享MVNO使用D這通過下面操 作完成：
[0188] QuantumLeap>>>創(chuàng)建APN APN-SP組類型（EPC)組數(shù)組（epc-sp)描述符epc-sp · xml 目的地{子網(wǎng)絡(luò)100〇r vlanlOO}
[0189] >>>>創(chuàng)建并且分配MVN0 id'MY-MVN0'區(qū)域'SP，G'地點(diǎn)'S1'DC'S1'APN APN-SP
[0190] …成功分配 vlan 100/101 MVN0_ID'2222-2222-2222-2222'MY-MVN01 SP/S1/S1/ epc-spl
[0191 ] QuantumLeap>>>創(chuàng)建APN APN-LP組類型（EPC)組數(shù)組（epc-lp)描述符epc-lp · xml 目的地{子網(wǎng)絡(luò)200or vlan200}
[0192] >>>>創(chuàng)建并且分配MVN0 id'MY-MVN02'區(qū)域'LP，G'地點(diǎn)'L1'DC'L1'APN APN-LP
[0193] …成功分配vlan 200/201 MVN0_ID'3333-3333-3333-3333'MY-MN02 LP/L1/L1/ epc-lpl
[0194] 在另外的實(shí)施方式中，Tier-1運(yùn)營(yíng)商在第三方業(yè)務(wù)提供商基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行其操 作。Tier-Ι運(yùn)營(yíng)商擁有在區(qū)域/地點(diǎn)/DC/集群運(yùn)行的SGW和PGW硬件以及頻譜。然而， CloudEPC的MPaaS軟件和硬件為作為ΡΑ0的第三方擁有。ΜΝ0及其VDF頻譜通過以下操作來創(chuàng) 建和分配：
[0195] quantumleap?〉創(chuàng)建ΜΝ0 id空名稱ΜΥ-ΜΝ0 PLMNID 224頻率800MHz頻帶L epc = 空
[0196] 成功…id = 224epc =空
[0197] 租戶MY-MVN0可以創(chuàng)建MPaaS的實(shí)例作為VDF的虛擬上下文以在華南區(qū)域中的上海 浦東本地片區(qū)中使用。這通過以下操作來完成：
[0198] QuantumLeap?〉創(chuàng)建APN APN-VDFHW組類型（EPC)組數(shù)組（epc-hwl)描述符epc-hw.xml目的地{子網(wǎng)絡(luò)10or vlanlO}
[0199] >>>>創(chuàng)建并且分配ΜΝ0 id'MY-MN0'區(qū)域地點(diǎn)'S1'DC'PD1'APN APN-VDFHW
[0200] …成功分配vlan 10/11 to MN0_ID'llll-llll-llll-llirMY-MN0 Hff/Sl/PDl/ epc-hwl
[0201] >>>>創(chuàng)建并且分配MVN0 id'MY-MPaaS'Z0NE'華南，G'地點(diǎn)'S1'DC'PD1'APN APN-VDF
[0202] …成功分配 vlan 100/101 MPaaS_ID'2222-2222-2222-2222'MY-MPaaS 華南/SI/ PDl/epc-vdf1
[0203] 可以使用流量生成器工具或CloudEPC SGW會(huì)話來創(chuàng)建或模擬用戶，從而來證明 eNodeB傳出的用戶會(huì)話能夠使用QL SUB API和會(huì)話API在ΜΝ0或MPaaS上創(chuàng)建會(huì)話。
[0204] 在另一種實(shí)施方式中，全部的APN由單一用戶擁有，其按需從ΜΥ-ΜΝ0中獲得網(wǎng)絡(luò)資 源。初始建立時(shí)，ΡΑ0即ΜΥ-ΜΝ0，將其數(shù)據(jù)中心資源(服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和交換機(jī))組織安排進(jìn) 區(qū)域/地點(diǎn)/DC/P0D/集群/機(jī)架/節(jié)點(diǎn)層次結(jié)構(gòu)。ΡΑ0在非虛擬化服務(wù)器上運(yùn)行CMS。其他計(jì)算 資源在虛擬機(jī)管理器例如KVM上運(yùn)行。ΡΑ0使用CMS集中資源。CMS和節(jié)點(diǎn)使用專用管理網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行通信。PAO運(yùn)行QLXMS是OpenStack?。^和其他OpenStack?模塊提供MNFV業(yè)務(wù)。當(dāng)核心 EPC集群和無線節(jié)點(diǎn)路徑兩者由MY-MN0建立時(shí)，其用戶獲得其MPaaSJY-MNO現(xiàn)在增加：
[0205] QuantumLeap>>>創(chuàng)建APN APN-100組類型（RAN，EPC)組數(shù)組（RANI，epc_netl)描述 符epc.xml目的地{子網(wǎng)絡(luò)100or vlanlOO}
[0206] >>>>創(chuàng)建并且分配MVNO VMN01APN APN-100
[0207] …成功
[0208] QuantumLeap〉》創(chuàng)建APN APN-200組類型（RAN，EPC)組數(shù)組（RAN2，epc-net2)描述 符epc.xml目的地{子網(wǎng)絡(luò)200 or vlan200}
[0209] >>>>創(chuàng)建并且分配MVNO VMN02APN APN-200 [0210] …成功
[0211]可以使用流量生成器工具或以下UE來創(chuàng)建或模擬用戶，所述UE具有使用QL SUB API和會(huì)話API的在VMN01、VMN02或ΜΥ-ΜΝ0上的VMN01會(huì)話。
[0212]請(qǐng)求類型和響應(yīng)類型可以支持JS0N數(shù)據(jù)格式。可以使用接受頭或者向請(qǐng)求URL添 加.son擴(kuò)展來指定請(qǐng)求和響應(yīng)類型的格式。示例請(qǐng)求如下：
[0213]
網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的無類別域間路由（CIDRhIP地址可以從整個(gè)子網(wǎng)絡(luò)CIDR或者從可以由用戶指 定的分配輪詢中選擇。不保證當(dāng)HTTP調(diào)用返回，附接中命名的接口所發(fā)送的報(bào)文將被立即 轉(zhuǎn)發(fā)。然而，保證查看端口上的附接的后續(xù)HTTP GET將返回新的附接值。EPC集群/網(wǎng)絡(luò)以及 端口資源可用的"狀態(tài)"屬性可以用于弄清楚QuantumLeap插件是否成功完成感興趣資源的 配置。
[0216] 在一種實(shí)施方式的QuantumLeap API中，相同類型的幾個(gè)對(duì)象可以用同一API請(qǐng)求 中被創(chuàng)建。批量創(chuàng)建操作和單一創(chuàng)建操作使用同樣的API，其中，請(qǐng)求體中指定的是對(duì)象列 表而非單一對(duì)象。以原子方式(atomically)執(zhí)行批量操作，這意味著在請(qǐng)求體中創(chuàng)建了所 有對(duì)象或沒有創(chuàng)建對(duì)象。使用事務(wù)執(zhí)行的QuantumLeap引擎的狀態(tài)機(jī)用于原子性。當(dāng)插件不 支持原子操作時(shí)，QuantumLeap引擎仿真原子行為。例如，租戶請(qǐng)求五節(jié)點(diǎn)EPC集群，并且第 三個(gè)節(jié)點(diǎn)在創(chuàng)建時(shí)發(fā)生故障。盡管特定的供應(yīng)商插件不支持發(fā)生故障時(shí)的事務(wù)中止，但是 QuantumLeap狀態(tài)機(jī)不創(chuàng)建混亂的集群并且清除所有五個(gè)節(jié)點(diǎn)。
[0217]在另一種實(shí)施方式中，在不支持批量操作的情況下使用QuantumLeap。當(dāng)客戶端嘗 試批量創(chuàng)建操作時(shí)，可能返回400請(qǐng)求無效錯(cuò)誤。
[0218]批量執(zhí)行是可以為批量創(chuàng)建和/或更新執(zhí)行組合API的操作。狀態(tài)機(jī)構(gòu)建引擎支持 自動(dòng)化。
[0219] 下面表4列出了拓?fù)浣M合，其可用作描述符，例如，pgw. xml、或pgw. xml與sgw. xml 的組合、或mme · xml、sgw · xml以及pgw · xml的三個(gè)最小值。描述符是對(duì)用于形成工作在一起 的節(jié)點(diǎn)的集群的節(jié)點(diǎn)及其接口進(jìn)行描述的處于層次結(jié)構(gòu)中的XML或JS0N格式化對(duì)象。CRUD 是計(jì)算機(jī)編程中永久存儲(chǔ)的基本功能。CRUD(L，S)X是標(biāo)準(zhǔn)的REST調(diào)用，就像API中的SQL類 型調(diào)用，創(chuàng)建、讀取、更新以及刪除（列出，顯示KX用于執(zhí)行或運(yùn)行程序?qū)ο蟆?br>[0220] 表 4
[0221]
[0222]
[0223」在骰用尸便用時(shí)，EPC集群P」以便用顧0或MVN0上卜又以及兇項(xiàng)、地點(diǎn)以及數(shù)據(jù)中 心。下面表5列出了用戶使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)訪問的對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的層次性實(shí)例化和消耗的一些 QuantumLeap 構(gòu)建塊。
[0224] 表 5
[0225]
[0226]
[0227] 下面表6示出了云自動(dòng)化和迀移的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)操作的API對(duì)象和功能?！?GeoLoc〉是從區(qū)域、地點(diǎn)、DC、集群、節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器中選擇的可能遞歸的層次對(duì)象。服務(wù)器為 物理層級(jí)或虛擬機(jī)管理器層級(jí)，可能是VM。功能名稱是開通、程序、停用、狀態(tài)以及忽略中的 一個(gè)。VNF是vEMS、vMME、vSGW、vPGW、vPCRF、vHSS、虛擬eNB(veNB)、虛擬Nano (vNano)、vIMS、 虛擬開放計(jì)算機(jī)和軟件（v〇CS)、VNF和虛擬AF(vAF)中的一個(gè)或更多個(gè)。程序是操作系統(tǒng) (0S)、包、組件、連接、接口和鏈接中的一個(gè)或它們的組合。操作是會(huì)話、DefBearer、GBR、 0〇5、01^、31^、隧道、6了？、通用路由封裝(61^))11〇(3和06 &11〇(3中的一個(gè)或它們的組合。簡(jiǎn) 檔可以針對(duì)INDI用戶，F(xiàn)AN可以針對(duì)具有幾個(gè)虛擬云組(VCG)并且綁定至APN的企業(yè)或組織。 VCG是可以被描述成單元的集群或云中的EPC或RAN的分組。描述符可以使用策略、用戶簡(jiǎn) 檔、訪問控制列表和API中的其他可用工具來定義MN0/MVN0的選項(xiàng)以使用規(guī)則來管理無線、 覆蓋、或者它們的組合中的網(wǎng)絡(luò)。類似地，可以針對(duì)活動(dòng)或非活動(dòng)狀態(tài)和/或協(xié)議來監(jiān)視某 單個(gè)對(duì)象或?qū)ο蠼M。對(duì)象響應(yīng)于以下設(shè)定點(diǎn)來通知它，所述設(shè)定點(diǎn)被建立用于通知描述符 中的觸發(fā)器。
[0228] 表 6
[0229]
[0232]
[0233] 實(shí)施方式的MNFV的架構(gòu)進(jìn)行模塊化以通過開源平臺(tái)、Linux?平臺(tái)和OpenStack? 平臺(tái)支持靈活、可適應(yīng)以及可擴(kuò)展的API，從而實(shí)現(xiàn)虛擬化和虛擬化特征，例如，KVM/Linux 容器(LXC)以及ΜΝ0的通過OpenStack?CMS的多租戶。
[0234] 實(shí)施方式的QuantumLeap API支持Cloud EPC集群和EMS集群的編排，其中，Cloud EPC集群和EMS集群建立了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)。QuantumLeap API具有在插件協(xié)助下 適用于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的開放子網(wǎng)絡(luò)。
[0235] 此外，EMS云和EPC云中的南向網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)的接口可以支持第三方供應(yīng)商。 QuantumLeap模塊396與CMS 400之間的接口可以用作其他云的代理(broker)來管理ΜΝ0和 其關(guān)聯(lián)的MVN0的CloudEPC基礎(chǔ)設(shè)施。
[0236] -種實(shí)施方式的全局模炔基于邏輯嵌套實(shí)體例如區(qū)域、地點(diǎn)、數(shù)據(jù)中心、集群和節(jié) 點(diǎn)，使用網(wǎng)絡(luò)及其片段的地理劃分，這可以基于EMS模塊支持的模板應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)開通的 批量創(chuàng)建和實(shí)例化。
[0237] 因?yàn)辂怓V架構(gòu)是無線中性的，其可以用于不同的Ethernet或IP流量無線管理系 統(tǒng)，包括小蜂窩基站、UMTS、LTE、高級(jí)LTE，以支持QoS和差異化服務(wù)。
[0238] 使用CMS通過通知接口向0SS/BSS模塊通知與用戶面相關(guān)聯(lián)的針對(duì)資源使用的策 略控制與規(guī)則。
[0239] 通過不同模塊之間的交互，取決于租戶的預(yù)留請(qǐng)求和響應(yīng)調(diào)用以及資源釋放以及 它們的安全和權(quán)限級(jí)別，來動(dòng)態(tài)管理CloudEPC資源的接納、控制和預(yù)留。
[0240] CloudEPC中數(shù)據(jù)和控制面與管理面分離。EPC集群與業(yè)務(wù)面上邏輯域中的不同VNF 協(xié)作。
[0241] VCG隔離無線蜂窩基站組和/或核心EPC或EPC云集群。具有移動(dòng)發(fā)起或移動(dòng)終止連 接或會(huì)話的額外APN屬性的EPC和RAN的組類型捆綁為業(yè)務(wù)使用和計(jì)費(fèi)的資源。
[0242] 進(jìn)行認(rèn)證和授權(quán)。QuantumLeap可以使用OpenStack?的Keystone身份業(yè)務(wù)作為默 認(rèn)認(rèn)證業(yè)務(wù)。當(dāng)Key stone被使能時(shí)，向QuantumLeap業(yè)務(wù)提交請(qǐng)求的用戶在X-Auth-Token請(qǐng) 求頭中提供認(rèn)證令牌?？赡芤呀?jīng)通過Keystone認(rèn)證獲得了該令牌。當(dāng)Keystone被使能時(shí)，可 以不使用創(chuàng)建請(qǐng)求中的用于資源的租戶ID，因?yàn)樽鈶魳?biāo)識(shí)符從認(rèn)證令牌中被獲得。在一個(gè) 示例中，只有管理員用戶代表不同的租戶來創(chuàng)建資源。
[0243] QuantumLeap可以使用從Key stone接收到的信息來對(duì)用戶請(qǐng)求進(jìn)行授權(quán)。 QuantumLeap處理兩種授權(quán)策略?；诓僮鞯牟呗灾付ㄌ囟ú僮鞯脑L問準(zhǔn)則，可選地，結(jié)合 對(duì)特定屬性的細(xì)粒度控制。基于資源的策略根據(jù)針對(duì)資源例如網(wǎng)絡(luò)資源而配置的許可來確 定對(duì)特定資源的訪問是否授權(quán)?？梢允褂闷渌跈?quán)策略。
[0244] -種實(shí)施方式通過移動(dòng)CloudEPC中的Sx接口執(zhí)行VxLAN的GTP控制以建立端點(diǎn)間 的隧道。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PTP)是網(wǎng)絡(luò)GPRS的一組IP通信協(xié)議。在3GPP架構(gòu)中，在各種接口點(diǎn)上指定 了GTP和代理移動(dòng)IPv6接口?？梢詫TP分解為單獨(dú)的協(xié)議，GTP-C、GTP-U和GTP '。在GPRS核 心網(wǎng)內(nèi)使用GTP-C以在網(wǎng)關(guān)GPRS支撐節(jié)點(diǎn)(GGSN)和服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（SGSN)之間進(jìn)行傳輸 信號(hào)。因此，SGSN替用戶激活會(huì)話并且去激活會(huì)話以調(diào)整服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)，或者為剛從 其他SGSN過來的用戶更新會(huì)話。GTP-U用于運(yùn)送GPRS核心網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)以及無線接入網(wǎng)與核 心網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)。所傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)可以是IPv4、IPv4或者點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)格式的報(bào)文。 GTP '與GTP-C和GTP-U使用相同的消息結(jié)構(gòu)，但是用于運(yùn)送從全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM)或 UMTS網(wǎng)絡(luò)的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)功能(CDF)到計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)功能(CGF)之間的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)。
[0245] 在一種實(shí)施方式中，通過RESTful API來控制移動(dòng)網(wǎng)元。這可以通過CMS可選地通 過EMS來實(shí)現(xiàn)?？商娲?，在云管理不交付網(wǎng)絡(luò)的編排的情況下，通過適配器來控制移動(dòng)網(wǎng) J L· 〇
[0246] 一種實(shí)施方式以基于流的方式運(yùn)行，其中，消息流過排隊(duì)模塊RabbitMQ，而元數(shù)據(jù) 的持久性通過MySQL中的每個(gè)模塊數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)示例中，通過命令行解釋器(CLI) 或horizon插件來發(fā)布QuantumLeap命令，其中，插件驅(qū)動(dòng)發(fā)生器線程，線程通過異步消息隊(duì) 列協(xié)議(AMQP)分發(fā)給QuantumLeap主題/通道/隊(duì)列。命令通過Nova調(diào)度器或RPC回調(diào)來傳 播，Nova調(diào)度器或RPC回調(diào)將命令返回至QuantumLeap引擎以獲得來自工作線程的業(yè)務(wù)。
[0247] 工作線程從調(diào)度器轉(zhuǎn)化請(qǐng)求或響應(yīng)調(diào)用至CloudEPC或物理節(jié)點(diǎn)，例如，通過 OpenStack?或者EMSXloudEPC包括由云托管的或集群上的EPC功能。CloudEPC是具有由 vMME、vSGW、vPGW、vPCRF和/或vHSS組成的合成鏡像或多個(gè)鏡像的虛擬鏡像。
[0248] 在一個(gè)示例中，RESTful程序接口用于管理CloudEPC集群和/或物理節(jié)點(diǎn)的北向 MNFV業(yè)務(wù)對(duì)象以及對(duì)應(yīng)的南向調(diào)用。SB和NB API特點(diǎn)附加物的插件用于處理虛擬網(wǎng)絡(luò)集群 的固定或有線部分，以例如建立VLAN或VxLAN。
[0249] 一個(gè)示例具有可插入架構(gòu)，其中，各種實(shí)體支持REST API來創(chuàng)建云類移動(dòng)組網(wǎng)虛 擬集群。可以增加其他插件。另外，用戶可以使用不同的EPC集群實(shí)現(xiàn)。一些示例插件包括 ΡΑ0、ΜΝ0、MVN0、〈地理位置(GeoLoc) > =(區(qū)域、地點(diǎn)、數(shù)據(jù)中心、集群、節(jié)點(diǎn)、服務(wù)器）、APN、 VNF、用戶和會(huì)話。VNF通過SB來調(diào)用，而?40、]\^0、]\^如、66〇1^〇(3^?131^和會(huì)話通過呢來調(diào) 用。VNF可以被細(xì)分類以支持EPC集群、MME、SGW和SB的PGW通過調(diào)用。
[0250] 在一個(gè)示例中，為了創(chuàng)建MVN0,可以使用JS0N創(chuàng)建請(qǐng)求。當(dāng)使用了"創(chuàng)建并且分配" 時(shí)，地點(diǎn)是一個(gè)參數(shù)?；蛘?，創(chuàng)建MVN0不需要地點(diǎn)。示例創(chuàng)建MVN0如下：
[0251；
作為回應(yīng)，可以接收到創(chuàng)建響應(yīng)。示例JS0N創(chuàng)建響應(yīng)如下：
[0257] 在一個(gè)示例中，應(yīng)用層通知實(shí)現(xiàn)使用OpenStack? Ceilometer的事件注冊(cè)機(jī)制。在 一個(gè)示例中，QuantumLeap注冊(cè)id= "35bl7138-b364-4e6a-al31-8f3099c5be68" 的S1 接口， 并設(shè)置S1峰值不超過SIHighCap，例如，lOMbs。當(dāng)S1峰值〉SIHighCap，應(yīng)用收到告警并且決 定是否添加另一個(gè)S1接口來使eSl接口的容量翻倍。應(yīng)用層通知(ALN)的示例Json測(cè)量示例 如下：
[0259] 可以針對(duì)ALN使用heat和ceilometer的組合，ALN可以使用如下的外部定義資源：
[0260]
[0261]
[0262] 一種實(shí)施方式的QuantumLeap API可擴(kuò)展。擴(kuò)展促使無需變更版本即可向API中引 入新的特征。另外，擴(kuò)展促使引入供應(yīng)商專營(yíng)市場(chǎng)功能并且提供試驗(yàn)性功能的試驗(yàn)場(chǎng)。應(yīng)用 可以通過在vl .O/extensionsURI上執(zhí)行GET命令以編程的方式確定哪些擴(kuò)展可用?？梢酝?過在/vl .0/extensions/alias_name上執(zhí)行GET操作，使用獨(dú)特的別名獨(dú)立查詢擴(kuò)展。可以 使用新動(dòng)作或額外的屬性擴(kuò)展現(xiàn)有核心API資源。此外，新資源可以添加作為擴(kuò)展。擴(kuò)展具 有標(biāo)簽以避免與其他擴(kuò)展沖突，避免使用同樣的名字定義屬性和/或資源，避免資源和屬性 沖突。擴(kuò)展的可用性可以取決于部署和具體的插件使用。
[0263] 當(dāng)處理請(qǐng)求時(shí)發(fā)生故障，QuantumLeap API返回錯(cuò)誤響應(yīng)。QuantumLeap使用標(biāo)準(zhǔn) HTTP錯(cuò)誤編碼。4xx錯(cuò)誤表示客戶端所發(fā)送的特定請(qǐng)求中的問題。表7示出了一些示例錯(cuò)誤。 當(dāng)提供了無效憑證時(shí)，向QuantumLeap API提交請(qǐng)求的用戶還可以接收到一個(gè)401未授權(quán)錯(cuò) 誤;當(dāng)用戶不能訪問特定資源或不能執(zhí)行所請(qǐng)求的操作時(shí)，接收到403禁止錯(cuò)誤。
[0264] 表 7
[0265]
[0266]
[0267] "創(chuàng)建并且分配"地點(diǎn)的示例JS0N請(qǐng)求如下：
[0268]
[0269]
[0270] "創(chuàng)建并且分配"地點(diǎn)的示例JS0N響應(yīng)如下：
[0271]
[0272]
}
[0273] 示例JS0N創(chuàng)建APN如下：
[0274]

[0280]
[0281] 示例JS0N響應(yīng)VNF如下： 'status1: '201'
[0282] 'conicnl-lcnglh': '254'
[0283]
[0284] 示例JS0N請(qǐng)求和認(rèn)證SUB如下：
[0285] {


[0295:
[0296] VNF API用于EPC內(nèi)部接口和鏈接。API描述為：
[0297] VNF id功能-名稱鏡像鏡像-鏈接描述符描述符-鏈接目的地.
[0298] API 屬性為：
[0299] VNF = MME-實(shí)例-id，功能-名稱=程序，鏡像=腳本鏡像-鏈接=h11p : // mysite · org/mmel · sh描述符=mme · xml描述符-鏈接= http: //mysite · org/mmel · xml 目的 地=MME-實(shí)例-IP-地址
[0300] 鏡像名稱"腳本"指的是取決于功能名稱的前和后安裝實(shí)例化過程。在此示例中， 功能名稱是程序，并且VNF的實(shí)例ID可用。因此，它是一個(gè)運(yùn)行以配置描述符中的接口和鏈 接的后安裝腳本。描述符mmel · xml或5節(jié)點(diǎn)epc · xml包括控制面接口和數(shù)據(jù)面接口。控制面 接口或控制輸入輸出CIO可以包括S1-MME--eNB至MME、S6a--MME至HSS、SI 1--MME至 S-GW以及Sp--HSS至PCRF。數(shù)據(jù)面接口或數(shù)據(jù)輸入輸出DIO包括Sl-U--eNB至S_Gw、 S5--S-GW 至 P-GW、S8--S-GW 至 P-GW、SGi--互聯(lián)網(wǎng)訪問、Gx--P-GW 至 PCRF 以及 Gxc--S-GW至PCRF。屬性包括距離帶寬BW、時(shí)延D、往返時(shí)間RTT、抖動(dòng)J、服務(wù)級(jí)別QCI 15以 及小/中/大類型模板。
[0301] 一種實(shí)施方式提供至移動(dòng)域的標(biāo)準(zhǔn)化編程接口。標(biāo)準(zhǔn)北向API用于MN0/MVN0/EMS， 而標(biāo)準(zhǔn)南向API用于通過CMS將NB映射至SB laaS?？赡艽嬖谂cOpenStack?的集成。
[0302]在一個(gè)示例中，在使用硬件邏輯塊的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)MNFV?？商娲兀琈NFV被實(shí)現(xiàn)為在 處理器、控制器和專用集成電路等上執(zhí)行的軟件。在另外的實(shí)施方式中，MNFV被實(shí)現(xiàn)為軟件 和硬件的組合。
[0303]圖20是處理系統(tǒng)270的方框圖，該處理系統(tǒng)可以用于實(shí)現(xiàn)本文公開的設(shè)備和方法。 具體設(shè)備可以利用所示出的所有組件或所述組件的僅子集，并且集成水平會(huì)因裝置而異。 此外，設(shè)備可以包括組件的多個(gè)實(shí)例，例如多個(gè)處理單元、處理器、存儲(chǔ)器、發(fā)送器、接收器 等。處理系統(tǒng)可以包括配備有一個(gè)或更多個(gè)輸入/輸出設(shè)備例如揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、觸摸 屏、按鍵、鍵盤、打印機(jī)、顯示器等的處理單元。另外，處理系統(tǒng)270還可以配備有一個(gè)或更多 個(gè)輸出設(shè)備例如揚(yáng)聲器、打印機(jī)、顯示器等。處理單元可以包括連接至總線的中央處理器 (CPU) 274、存儲(chǔ)器276、大容量存儲(chǔ)設(shè)備278、視頻適配器280和I/O接口 288。
[0304] 總線可以是任意類型的若干總線架構(gòu)中的一個(gè)或更多個(gè)，包括存儲(chǔ)器總線或存儲(chǔ) 器控制器、外設(shè)總線、視頻總線等等。CPU 274可包括任意類型的電子數(shù)據(jù)處理器。存儲(chǔ)器 276可以包括任何類型的非瞬態(tài)系統(tǒng)存儲(chǔ)器，例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)以及它們的組合等等。在一種實(shí)施方 式中，存儲(chǔ)器可以包括在開機(jī)時(shí)使用的ROM以及在執(zhí)行程序時(shí)使用的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的 DRAM〇
[0305] 大容量存儲(chǔ)設(shè)備278可包括任意類型的非瞬態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，其被配置成用于存儲(chǔ)數(shù) 據(jù)、程序和其它信息，并且使得能夠通過總線來訪問這些數(shù)據(jù)、程序和其它信息。大容量存 儲(chǔ)設(shè)備278可包括例如以下項(xiàng)中的一者或更多者：固態(tài)驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、光 盤驅(qū)動(dòng)器等等。
[0306]視頻適配器280和I/O接口 288提供用于將外部輸入輸出設(shè)備耦接至處理單元的接 口。如所圖示，輸入輸出設(shè)備的示例包括耦接至視頻適配器的顯示器以及耦接至I/O接口上 的鼠標(biāo)/鍵盤/打印機(jī)。其他設(shè)備可以耦接至處理單元上，并且可以利用額外的或較少的接 口卡。例如，串行接口卡(未圖示)可以用于為打印機(jī)提供串行接口。
[0307] 處理單元還包括一個(gè)或更多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口 284,網(wǎng)絡(luò)接口 284可以包括例如以太網(wǎng)線 纜等有線鏈路和/或用以訪問節(jié)點(diǎn)或不同網(wǎng)絡(luò)的無線鏈路。網(wǎng)絡(luò)接口 284使得處理單元能夠 經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程單元通信。例如，網(wǎng)絡(luò)接口可以經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)發(fā)射器/發(fā)射天線以及一 個(gè)或更多個(gè)接收器/接收天線來提供無線通信。在一種實(shí)施方式中，所述處理單元被耦接至 局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)以與遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及通信，所述遠(yuǎn)端設(shè)備例如其他處理單元、 互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)端存儲(chǔ)設(shè)施等。
[0308] 盡管在本發(fā)明中提供了幾種實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神或 范圍的情況下，本發(fā)明所公開的系統(tǒng)和方法可以以許多其他具體形式來體現(xiàn)。本發(fā)明的示 例應(yīng)被視為示意性而非限制性的，并且本發(fā)明并不限于本文本所給出的細(xì)節(jié)。例如，各個(gè)元 件或部件可以在其他系統(tǒng)中被組合或合并，或者某些特征可以省略或不實(shí)現(xiàn)。
[0309]此外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，各種實(shí)施方式中描述和說明為分立或單 獨(dú)的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法可以與其它系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法進(jìn)行組合或合并。被示出 為或論述為彼此耦接或直接耦接或通信的其它項(xiàng)可以通過某個(gè)接口、設(shè)備或中間部件來間 接地被耦接或進(jìn)行通信，不論以電方式，機(jī)械方式還是以其他方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏 離本文所公開的精神和范圍的情況下還可以做出其他更改、替換以及改變示例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(MNFV)的方法，所述方法包括： 創(chuàng)建演進(jìn)型分組核心網(wǎng)(EPC)集群； 將子網(wǎng)絡(luò)與所述EPC集群相關(guān)聯(lián)； 啟動(dòng)虛擬機(jī)(VM);以及 將所述VM附接至所述EPC。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括： 刪除所述VM;以及 刪除所述EPC集群。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述VM附接至所述EPC包括聯(lián)系云管理系統(tǒng) (CMS)04. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括創(chuàng)建所述VM的端口。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括： 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)接口控制器(NIC);以及 將所述NIC附接至所述端口。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括刪除所述端口。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括確定所述端口的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括進(jìn)行資源的地理劃分。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，進(jìn)行地理劃分包括： 創(chuàng)建全局區(qū)域； 將地點(diǎn)與所述全局區(qū)域相關(guān)聯(lián)； 創(chuàng)建本地區(qū)域； 將所述本地區(qū)域與所述全局區(qū)域相關(guān)聯(lián)； 將所述本地區(qū)域與所述地點(diǎn)相關(guān)聯(lián)； 根據(jù)所述全局區(qū)域、所述本地區(qū)域和所述地點(diǎn)來進(jìn)行用戶開通。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，創(chuàng)建所述EPC集群包括通過應(yīng)用程序接口（API) 來創(chuàng)建所述EPC集群。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括向運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)(OSS)發(fā)送用戶面的策略控制 和規(guī)則。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括訪問認(rèn)證信息數(shù)據(jù)庫。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括測(cè)試所述EPC集群。14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括向網(wǎng)元管理系統(tǒng)(EMS)發(fā)送插件請(qǐng)求。15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括創(chuàng)建地點(diǎn)的接入點(diǎn)名稱(APN)。16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括向計(jì)算模塊發(fā)送創(chuàng)建拓?fù)湎ⅰ?7. -種用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(MNFV)的方法，所述方法包括： 通過控制器向網(wǎng)元管理系統(tǒng)(EMS)發(fā)送EMS調(diào)用； 在發(fā)送所述EMS調(diào)用之后，通過所述控制器向云管理系統(tǒng)(CMS)發(fā)送CMS調(diào)用； 通過所述控制器從所述EMS接收與所述EMS調(diào)用對(duì)應(yīng)的EMS響應(yīng)； 通過所述控制器從所述CMS接收與所述CMS調(diào)用對(duì)應(yīng)的CMS響應(yīng)。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括在發(fā)送所述EMS調(diào)用之前，通過所述控制器從 儀表板接收QuantumLeap請(qǐng)求。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括在接收到所述CMS響應(yīng)以及接收到所述EMS調(diào) 用之后，通過所述控制器向所述儀表板發(fā)送Quan tumLeap響應(yīng)。20. -種計(jì)算機(jī)，包括： 處理器；以及 存儲(chǔ)有供所述處理器執(zhí)行的程序的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序包括用于執(zhí) 行以下操作的指令： 創(chuàng)建演進(jìn)型分組核心網(wǎng)(EPC)集群， 將子網(wǎng)絡(luò)與所述EPC集群相關(guān)聯(lián)， 啟動(dòng)虛擬機(jī)(VM)，以及 將所述VM附接至所述EPC。
【文檔編號(hào)】H04W76/02GK105900518SQ201480047975
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年8月27日
【發(fā)明人】梅迪·希芙, 普拉卡什·拉馬錢德蘭, 田洪波, 韓厚曉, 李宏林, 馬克·X·黃, 法爾哈德·桑娜瓦拉, 蓋倫·金·戴維斯
【申請(qǐng)人】華為技術(shù)有限公司