KR101978195B1 - 서비스 지향 네트워크 자동 생성에 기초한 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

SONAC에 기초한 맞춤형 가상 네트워크를 제공하기 위한 시스템 및 방법 실시 예가 제공된다. 일 실시예에서, 주문형 VN을 제공하기 위한 네트워크 관리 엔티티는 무선 네트워크에 연결된 컴퓨팅 기기에 의해 실행되는 SONAC 모듈을 포함하고, 상기 SONAC 모듈은, 상기 무선 네트워크로부터 하나 이상의 서비스 요구를 기술하는 서비스 요구 데이터를 수신하고, 상기 무선 요구 데이터에 따라 서비스 맞춤형 VN을 생성하도록 구성되며, 상기 SONAC 모듈은, 상기 SONAC 모듈에 의해 상기 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 데 사용되는 SDT 구성 요소; 상기 논리 토폴로지를 상기 무선 네트워크 내의 물리 네트워크 자원에 매핑하는 SDRA 구성요소; 및 상기 무선 네트워크를 통해 제1 기기와 제2 기기 사이의 통신을 위한 종단 간(end-to-end) 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 SDP 구성요소와 상호 작용하는 인터페이스를 포함한다.

Description

서비스 지향 네트워크 자동 생성에 기초한 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위한 시스템 및 방법 {SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING CUSTOMIZED VIRTUAL WIRELESS NETWORKS BASED ON SERVICE ORIENTED NETWORK AUTO-CREATION}

본 발명은 네트워크 아키텍처를 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특정 실시예는, 인터페이스 참조 모델을 위한 시스템 및 방법 그리고 맞춤 가능한 서비스 지향 무선 네트워크에 관한 것이다.

5세대(Fifth Generation, G5) 무선 네트워크는 이전의 무선 네트워크로부터 주요한 패러다임 전환을 보일 수 있다. 예를 들어, 5G 무선 네트워크는 기존의 3G/4G 네트워크에 통상적으로 배치되는 것보다 더 많은 수의 안테나를 갖는 높은 캐리어 주파수를 이용할 수 있다. 또한, 5G 무선 네트워크는 고도로 통합되어 있어, 지원되는 5G 무선 인터페이스 간을 LTE 및 WiFi와 같은 기존의 네트워크 인터페이스로 이행할 수 있도록 하여, 원활한 사용자 경험(seamless user experience) 과 더불어 고 레이트의 커버리지(high-rate coverage)을 제공한다. 5G 무선 네트워크는 또한 무선 액세스 메시 백홀 네트워크(wireless access mesh backhaul network)를 통해 상호 연결될 수 있는 매크로 기지국과, 저전력 마이크로 셀, 피코 셀 및 펨토 셀 노드를 갖는 조밀하게 배치된 이종(heterogeneous) 무선 액세스 네트워크(radio access network, RAN)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위한 네트워크 관리 엔티티는, 무선 네트워크에 연결되는 컴퓨팅 기기에 의해 실행되고, 상기 무선 네트워크로부터 하나 이상의 서비스 요구(service requirement)를 기술하는 서비스 요구 데이터를 수신하고 상기 서비스 요구 데이터에 따라 서비스 맞춤형(service customized) 가상 네트워크(virtual network, VN)를 생성하도록 구성된 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(service-oriented virtual network auto-creation, SONAC) 모듈을 포함하고, 상기 SONAC 모듈은, 상기 SONAC 모듈에 의해 상기 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 데 사용되는 소프트웨어 정의 토폴로지(software-defined topology, SDT) 구성 요소; 상기 논리 토폴로지를 상기 무선 네트워크 내의 물리 네트워크 자원에 매핑하는 소프트웨어 정의 자원 할당(software-defined resource allocation, SDRA) 구성요소; 및 상기 무선 네트워크를 통해 제1 기기와 제2 기기 사이의 통신을 위한 종단 간(end-to-end) 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 소프트웨어 정의 프로토콜(software-defined protocol, SDP) 구성요소와 상호작용하는 인터페이스를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위한 네트워크 기기에서의 방법은, 무선 네트워크에 연결되는 컴퓨팅 기기에 의해 실행되는 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 모듈이, 하나 이상의 서비스 요구를 나타내는 서비스 요구 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 서비스 요구 데이터에 따라 서비스 맞춤형 가상 네트워크(VN)를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 서비스 맞춤형 VN을 생성하는 단계는 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계, 상기 결정된 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑하는 단계 및 상기 물리 네트워크 자원의 가용성에 따라 상기 논리 토폴로지 내의 엔티티가 사용하기 위한 종단 간(end-to-end) 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크 노드는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터 판독할 수 있는 비일시적인 저장 매체(non-transitory computer readable storage medium)를 포함하고, 상기 프로그래밍은, 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 모듈이, 하나 이상의 서비스 요구를 나타내는 서비스 요구 데이터를 수신하기 위한 명령어; 및 상기 서비스 요구 데이터에 따라 서비스 맞춤형 가상 네트워크(VN)를 생성하기 위한 명령어를 포함하고, 상기 서비스 맞춤형 VN을 생성하기 위한 명령어는, 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하기 위한 명령어, 상기 결정된 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑하기 위한 명령어, 및 상기 물리 네트워크 자원의 가용성에 따라 상기 논리 토폴로지 내의 엔티티가 사용하기 위한 종단 간 데이터 전송 프로토콜 결정하기 위한 명령어를 포함한다.

본 발명 및 그 이점을 더욱 완전하게 이해하기 위해, 첨부 도면과 함께 이하의 설명을 참조한다.
도 1은 무선 통신 네트워크의 실시예의 블록도이다.
도 2는 GWNI의 실시예의 블록도이다.
도 3은 MyNET 아키텍처의 실시예의 도면이다.
도 4는 SONAC 및 인터페이스 참조 모델의 계층 구조의 실시예의 도면이다.
도 5∼도 7은 SONAC의 구성요소의 실시예 및 SCVN을 생성하기 위한 동작 단계의 실시예를 나타낸다.
도 8은 M2M 서비스 VN를 위한 SCVN의 실시예의 사용예를 나타내는 도면이다.
도 9는 이동 VN 마이그레이션을 위한 SCVN의 실시예의 사용예를 나타내는 도면이다.
도 10은 기반 구조 관리 기능 아키텍처/토폴로지의 일 실시예의 도면이다.
도 11은 CM 기능 아키텍처의 실시예의 도면이다.
도 12는 주문형 가상 네트워크를 제공하기 위한 SONAC를 구비한 시스템의 실시예의 개략도이다.
도 13은 실시예의 무선 네트워크에 대한 제어 및 관리 논리 기능 아키텍처의 개략도이다.
도 14는 고객 서비스를 위한 서비스 맞춤형 가상 네트워크의 생성의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 15는 관리 서비스를 위한 서비스 맞춤형 가상 네트워크의 생성의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 16은 맞춤형 M2M 네트워크의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 17은 이동 기기를 위한 가상 네트워크 및 이동 가상 네트워크의 마이그레이션의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 18은 연결성 관리의 가변 아키텍처의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 19는 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하는 방법의 실시예를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 20은 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위해 SONAC 모듈을 실행하는 컴퓨팅 기기의 실시예의 개략도이다.
도 21은 논리 인터페이스 참조 모델을 나타낸다.
도 22는 계층적 SONAC 및 관리 아키텍처를 나타낸다.
도 23은 네트워크 노드/서버 내의 SONAC 및 클라우드를 나타낸다.
도 24는 하나의 NFV 가능 NN으로서 추상화된 DC를 나타낸다.
도 25는 차세대 네트워크를 위한 논리 인터페이스 참조 모듈의 도면을 나타낸다.
도 26은 다른 계층적 SONAC 및 관리 아키텍처를 나타낸다.
도 27은 본 명세서에 설명되는 방법들 수행하기 위한 실시예 처리 시스템의 블록도를 나타내며, 이는 호스트 기기에 설치될 수 있다.
도 28은 통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신 및 수신하도록 구성된 송수신기의 블록도를 나타낸다.

실시예의 구조, 제조 및 사용은 이하에서 상세히 논의된다. 그러나 본 발명은 다양한 구체적인 상황에서 실시될 수 있는 많은 적용 가능한 발명 개념을 제공한다는 것을 이해해야 한다. 논의되는 특정 실시예는 단지 본 발명을 만들고 사용하기 위한 구체적인 방법의 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

본 출원에 인용에 의해 포함되는 2015년 3월 5일자로 출원된 "System and Method for a Customized Fifth Generation (5G) Network(주문형 5세대(5G) 네트워크를 위한 시스템 및 방법)"이라는 명칭의 미국 특허출원 제14/639,572호는 차세대 5G 무선 네트워크를 위한 논리 기능 아키텍처를 개시한다. 논리 기능 아키텍처는 데이터 평면, 제어 평면 및 관리 평면을 포함한다.

본 명세서에 개시되는 것은 MyNET이라고 하는 미래 5G 무선 네트워크(wireless network, WN) 및 소프트웨어 정의 네트워크 애플리케이션 제어(Sofware Defined Network Application Control, SONAC) 엔티티인 키 인에이블링 기술(key enabling technique)을 위한 서비스 중심(key enabling technique)의, 논리 기능 지향 네트워크 아키텍처이다. MyNET 및 SONAC 아키텍처를 통해, 서비스 맞춤형 가상 네트워크(SCVN)이 연결 및 네트워킹 서비스를 제공할 수 있다. 고객이 네트워크 제공업체 기술자의 도움없이 자신의 가상 네트워크를 능동적으로 정의, 관리 및 운영할 수도 있다. 본 발명의 다양한 실시예는 또한 네트워크 아키텍처, 운영 및 관리의 변화를 가져올 수 있다.

본 발명의 측면들은 인트라-네트워크(Intra-Network) VN(Slice) 엔티티를 제공한다. SONAC 계층은 특정 물리 네트워크 및/또는 특정 가상 네트워크(슬라이스)를 위해 구성될 수 있다. 가상 운영자의 가상 네트워크와 같은 서비스 맞춤형 가상 네트워크에서, 가상 네트워크 자원은 각각이 고객을 위해 맞춤되는 다수의 가상 네트워크로 더 나눌 수 있다. 이것은 인트라 가상 네트워크 SONAC에 의해 제공될 수 있다.

본 발명의 측면들은 서비스 VN 맞춤형 고객 서비스 관리(Customer Service Management, CSM)를 제공한다. 서비스 VN 맞춤형 CSM은 수직 및 수평 CSM 엔티티를 포함할 수 있다. CSM 엔티티는 디바이스 지향형이 아닌 서비스 지향형 일 수 있으며, 협력 기반(cooperative based)일 수 있다. CSM은 가상 네트워크와 연관된 서비스에 맞게 맞춰질 수 있다. CSM은 제3자, 서비스 고객, 고객의 기기 및 무선 네트워크 운영자를 포함하는 JOINT 다중 파트너 방식(multi-partner scheme)을 위한 네트워크 액세스 보호를 제공할 수 있다. CSM은 서비스 고객과 특정 무선 네트워크 운영자의 연결을 해제할 수 있다. CSM은 vs-SGW, M2M 서비스 등과 같은 서비스의 앵커 포인트(anchor point)에서 과금 기능성(charging functionality)을 제공할 수 있다. CSM은 또한 클라우드 자원 및 대역폭 기반 과금, 서비스 기반 QoE 보증 및 서비스 기반 및 운영자 간의 협업 콘텍스트 유지관리를 제공할 수 있다.

본 발명의 측면들은 논리 계층적 아키텍처 및 토폴로지를 더 제공한다. 논리 계층 아키텍처 및 토폴로지는 서비스 등록된 콘텍스트 및 서비스/과금 정보/주요 자료(key material)의 온라인 통계를 모니터링하기 위한 글로벌 CSM/제3자를 포함할 수 있다. 논리 계층적 아키텍처 및 토폴로지에는 글로벌/타사 CSM에서 고객 정보를 수집하고 글로벌/제3자 CSM에 갱신(온라인 통계/과금)을 제공하기 위한 도메인 CMS 또는 운영자 CSM이 포함될 수도 있다. 논리 계층적 아키텍처 및 토폴로지는 모든 계층에 CSM을 포함할 수 있으며, 이는 특정 서비스에 대한 관련 기능을 수행하기위한 가상 고객 서비스(virtual customer service) CSM(v-s-CSM)을 생성할 수 있다. v-s-CSM은 주문(on-demand)에 따라 생성, 마이그레이션 및 종료될 수 있다. 논리 계층적 아키텍처 및 토폴로지에는 CSM 서비스 VN 갱신을 위한 v-s-CSM용 SONAC와의 CMS 서비스 인터페이스가 포함될 수도 있다.

본 개시의 측면들은 서비스 VN 맞춤형 연결성 관리(connectivity management, CM) 엔티티를 더 제공한다. 서비스 VN 맞춤형 CM 엔티티는 계층적 구조를 가질 수 있다. 서비스 VN 맞춤형 CM은 특정 서비스에 대한 기능을 수행하기 위해 모든 계층에 존재할 수 있다. 이 기능은 상이한 서비스 또는 서비스 유형(예: 사물 인터넷, M2M, 이동 광대역 서비스 등)에 맞춰진 서비스일 수 있다. 서비스 VN 맞춤형 CM 엔티티는 상이한 서비스 및/또는 서비스 유형을 위한 맞춤형 기기/기계/이동 위치 추적을 제공할 수 있다. 서비스 VN 맞춤형 CM 엔티티는 또한 맞춤형 기기/기계/이동 MAC(오퍼레이션) 상태 관리를 제공할 수 있다. 본 발명의 측면들은 SONAC과 상호작용하고 그 대응하는 VN 갱신을 트리거하기 위해 사용자 평면(또는 데이터 평면) 내의 제어 평면-사용자 평면(control plane-user plane, C-U) 인터페이스를 더 제공한다.

서비스 맞춤 네트워크를 가능하게 하기 위해, 기존의 3G/4G 제어 및 관리 기능이 확장되고, 새로운 제어 및 관리 기능이 식별되며, 새로운 논리 아키텍처가 제안된다. 이를 통해 현재의 3G/4G 아키텍처를 사용하면서 새로운 네트워크 장비 및 기기로의 원활한 마이그레이션(seamless migration)을 가능하게 한다.

실시예에서, 네트워크 기능 가상화(network functions virtualization, NFV) 가능 네트워크 노드(network node, NN) 내의 하드웨어-소프트웨어 관리자(hardware-software manager, HSM) 로컬 제어 계층은 소프트웨어 정의 토폴로지(software defined topology, SDT) 및 소프트웨어 정의 프로세스(software defined process, SDP)에서 명령한 대로 네트워크 기능(virtualized network function, VNF)을 인스턴스화하기 위한 로컬 클라우드 자원을 제어하도록 구성된 가상 인프라스트럭처 관리자(virtual infrastructure manager, VIM) 및 가상 네트워크 기능 관리자(virtual infrastructure virtual network function manager, VNFM); SDP에 의한 명령에 의한 프로세스 체인 정의에 기초하여 데이터의 처리를 제어하도록 구성된 데이터 프로세스 관리자(data process manager, DPM); 및 소프트웨어 정의 자원 할당(software defined resource allocation, SDRA)에 의한 포워딩 규칙에 기초하여 데이터 포워딩을 제어하도록 구성된 데이터 포워딩 관리자(data forwarding manager, DFM)를 포함한다.

실시예에서, 네트워크 기능 가상화(NFV) 가능 네트워크 노드(NN) 또는 NFV 가능 데이터 센터(data center, DC)와 상호작용하는 방법은, 소프트웨어 정의 네트워크 애플리케이션 제어(SONAC)가, 생성될 가상화된 네트워크 기능(VNF)을 결정하는 단계를 포함한다. 비 전송(Non-transport) 기능은 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)에 의해 결정될 수 있으며 전송 기능은 소프트웨어 정의 프로세스(SDP)에 의해 결정될 수 있다. 하나의 서비스에 대해 NN 또는 DC 내의 데이터 프로세스 체인을 결정하는 것은 SDP에 의해 수행될 수 있다. 가상 네트워크 데이터에 대해 포워딩 규칙을 결정하는 것은 소프트웨어 정의 자원 할당(SDRA)에 의해 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 논리 네트워크는 범용 무선 네트워크 인프라스트럭처 및 I-M 인터페이스를 통해 범용 무선 네트워크 인프라스트럭처에 통신 가능하게 연결된 네트워크 관리 평면을 포함하며, 네트워크 관리 평면은 I-M 인터페이스를 통해 인프라스트럭처 구성 명령을 범용 무선 네트워크 인프라스트럭처에 전송하고, 범용 무선 네트워크 인프라스트럭처로부터 I-M 인터페이스를 통해 인프라스트럭처 동작(behavior) 로그 메시지를 수신하도록 되어 있다.

실시예에서, 논리 네트워크는 M-API 인터페이스를 통해 소프트웨어 정의 네트워크 애플리케이션 제어(SONAC) 제어 평면 및 SONAC 제어 평면에 연결된 관리 평면을 포함하며, 관리 평면상의 관리 평면 기능은 M-API 인터페이스를 통해 SONAC 제어 평면에 특정 요구(specific requirement)를 전달하도록 되어 있고, 특정 요구는 요구 기술(requirement description), 레이턴시 요구, 용량 요구(capacity requirement) 및 필요한 로컬 기능 중 하나 또는 그 조합을 포함한다. 일 실시예에서, SONAC 제어 평면은 가상 네트워크 자원의 서브부분(sub-portion)과 연관된 하나 이상의 인트라- 네트워크 가상 네트워크(VN) 슬라이스를 포함한다. 일 실시예에서, 논리 네트워크는 또한 서비스 지향의, 고객 서비스 관리(CSM) 엔티티를 포함하며, CSM 엔티티는 네트워크 액세스 보호, 과금, 서비스 기반 QoE 보증, 운영자 간 서비스 기반 및 협업 콘텍스트 유지관리 또는 그 조합을 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 논리 네트워크는 또한 상이한 서비스 또는 서비스 유형에 맞게 맞춰지도록 된 연결성 관리(CM) 엔티티를 포함한다.

일 실시예에서, 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위한 시스템은, 하나 이상의 서비스 요구를 기술하는 서비스 요구 데이터를 수신하기 위해 무선 네트워크에 연결되는 컴퓨팅 플랫폼상에서 인스턴스화된 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 엔티티를 포함하며, SONAC 모듈은 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하기 위한 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 구성요소; 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 맵핑하는 소프웨어 정의 자원 할당(SDRA) 구성요소; 및 종단 간(end-to-end) 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 소프트웨어 정의 프로토콜(SDP) 구성요소를 포함한다. 일 실시예에서, SDT 구성요소는 NFV 관리 구성요소와 통신하여 논리 기능의 생성을 요청한다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 M2M 서비스에 대한 서비스 요구 데이터에 응답하여, SGW와 같은 가상 및 서비스 특정(service-specific) 게이트웨이를 인스턴스화하거나 종료하도록 구성된다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 등록된 UE에 대한 서비스 요구 데이터에 응답하여 가상 UE 특정(UE-specific) SGW를 연관짓도록 구성된다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 UE에 대한 서비스 요구 데이터에 응답하여 UE에 대한 가상 사용자 연결성 관리자를 생성하도록 구성된다.

일 실시예에서, 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하는 방법은, 무선 네트워크에 연결되는 컴퓨팅 플랫폼 상에서 인스턴스화된 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 엔티티에 의해 하나 이상의 서비스 요구를 나타내는 서비스 요구 데이터를 수신하는 단계; SONAC 모듈의 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 구성요소를 사용하여 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계; SONAC 모듈의 소프트웨어 정의 자원 할당(SDRA) 구성요소를 사용하여 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑하는 단계; 및 소프트웨어 정의 프로토콜 (SDP)을 사용하여 종단 간 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계는 NFV 관리 요소와 통신하여 논리 기능의 생성을 요청하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하는 방법은 M2M 서비스에 대한 서비스 요구 데이터를 수신하는 것에 응답하여 가상 및 서비스 특정 SGW를 인스턴스화하거나 종료하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하는 방법은 등록된 UE에 대한 서비스 요구 데이터를 수신하는 것에 응답하여 가상 UE 특정 SGW를 연관시키는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하는 방법은 UE에 대한 서비스 요구 데이터를 수신하는 것에 응답하여 UE에 대한 가상 사용자 연결성 관리자를 생성하는 단계를 포함한다. 일 실시 예에서, 컴퓨터로 판독할 수 있는 비일시적인 매체는, 메모리에 저장되고 컴퓨팅 기기의 프로세서에 의해 실행될 때 컴퓨팅 기기로 하여금, 무선 네트워크에 연결되는 컴퓨팅 기기에 의해 실행되는 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 엔티티에 의해 하나 이상의 서비스 요구를 나타내는 서비스 요구 데이터를 수신하는 단계; SONAC 모듈의 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 구성요소를 사용하여 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계; SONAC 모듈의 소프트웨어 정의 자원 할당(SDRA) 구성요소를 사용하여 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑하는 단계; 및 소프트웨어 정의 프로토콜 (SDP)을 사용하여 종단 간 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 단계를 수행함으로써 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하도록 한다. 일 실시예에서, 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하기 위한 코드는 기기로 하여금 논리 기능의 생성을 요청하기 위해 NFV 관리 구성요소와 통신하도록 하는 코드를 포함한다. 일 실예에서, 상기 컴퓨터로 판독할 수 있는 비일시적인 매체는 상기 기기로 하여금 M2M 서비스에 대한 서비스 요구 데이터를 수신하는 것에 응답하여 가상 및 서비스 특정 SGW를 인스턴스화하거나 종료하도록 하는 코드를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 컴퓨터 판독할 수 있는 매체는 등록된 UE에 대한 서비스 요구 데이터를 수신하는 것에 응답하여 기기로 하여금 가상 UE 특정 SGW를 연관시키도록 하는 코드를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 컴퓨터로 판독할 수 있는 매체는 기기로 하여금 UE에 대한 서비스 요구 데이터를 수신하는 것에 응답하여 UE에 대한 가상 사용자 연결성 관리자를 생성하도록 하는 코드를 포함한다.

무선 통신 업계는, 항상(always-on) 연결성을 요구하는 다수의 장치와, 낮은 레이턴시 및 높은 피크 데이터 레이트와 같은 엄격한 요건을 요구하는 애플리케이션을 지원하기 위해 네트워크 용량에 수요의 증가에 직면하고 있다. 또한, 미래의 무선 네트워크(WN)의 서비스는 서비스 요구 및 서비스 특성에 상당한 다양성을 가지고 있다. 무선 통신 업계에는 적절한 파트너십을 수립함으로써 제3자 자원 및 서비스를 활용하기 위해 개방성을 요구하는 새로운 경향이 있다.

네트워크 자원의 관점에서, 미래 5G WN 모델은 모바일 네트워크 및 유선 네트워크 인프라스트럭처, 스펙트럼 자원 및 데이터 센터를 포함한, 여러 자원 소유자의 다양한 네트워크 자원을 지능적으로 통합하여, 자원 이용률을 극대화하고 트래픽 부하 요건을 충족해야 한다. 네트워크에 의해 제공되는 서비스의 관점에서, 미래 WN은 다양한 트래픽 수요 및 요구를 충족시키기 위해 서비스 맞춤형 가상 네트워크(SCVN)를 제공해야 한다. 네트워크 운영 관점에서, 신속한 서비스 프로비저닝 및 유연한 네트워크 운영을 위해서는 네트워크 서비스 프로비저닝 및 네트워크 제어/관리의 완전 자동화를 필요로 한다. 또한, 미래 WN은 완전히 개방된 시장과 파트너 간의 광범위한 협력을 특징으로 한다. 우리는 시장의 개방성으로 인해 더 많은 유형의 플레이어가 이 업계에 소개될 것으로 예상할 수 있다. 한 유형의 플레이어는 통신 네트워크 인프라스트럭처(네트워크 노드(NN), 물리 연결 링크 등) 제공자, 스펙트럼 제공자 및 데이터 센터(DC) 제공자를 포함하는 인프라스트럭처 제공자이다. 또 다른 유형의 플레이어는 무선 네트워크 운영자(wireless network operator, WNO)와 같은 물리 네트워크 운영자로서, WN을 제어 및 관리한다. 이 개방성으로 인해 앞으로 더 많은 WNO를 구상할 수 있다.

세 번째 유형의 플레이어는 가상 네트워크 운영자(virtual network operator, VNO)로서, 물리 인프라스트럭처 를 제공하거나 제공하지 않을 수도 있는 다른 네트워크 운영자로부터 취득된 서비스를 사용하여 고객에게 네트워킹 서비스를 제공한다. 그 후, OTT(over-the-top) 고객과 최종(end) 고객이 있다. 전자는 무선 네트워크 자원을 사용하여 가입자에게 애플리케이션 서비스를 제공하는 애플리케이션 서비스 제공자이다. 후자는 무선 네트워크 자원을 사용하여 데이터 트래픽을 전송하거나 수신하는 최종 고객이다.

본 명세서에서는 무선 네트워크 구조를 개시한다. 네트워크 기능 가상화(NFV)와 소프트웨어 정의 네트워킹(software defined networking, SDN)에 의해 제공되는 네트워크 프로그램 가능성( network programmability)을 사용할 수 있다고 가정하면, 5G 무선 네트워크 아키텍처인 MyNET이 개시된. 개시된 아키텍처는 SCVN의 프로비저닝을 용이하게 하고 무선 네트워크 제어/관리 기능을 재정의한다.

무선 네트워크에서의 IT 애플리케이션은 다음 패러다임을 기반으로 구현될 수 있다. (1) 네트워크 내의 클라우드. IT 업계에서의 클라우드 컴퓨팅 기술은 네트워크 노드 디자인에 가상 기계 개념을 도입함으로써 통신 업계에 적용되고 있다. 따라서 미래의 무선 네트워크는 "네트워크 내의 클라우드"라는 특성을 지니고 있다. (2) 클라우드 내의 네트워크. 제어 평면과 데이터 평면의 분리는 제어 평면에서의 계산 복잡도를 증가시키며, 이는 경우에 따라, 데이터 센터에서 구현될 수 있다. 이것은 "클라우드 내의 네트워크"이라고 볼 수 있다. (3) 무선 네트워크의 연합. 미래에는 대규모 및 소규모 무선 네트워크, 공동 배치형 또는 분리형 네트워크를 비롯한 복수의 무선 네트워크가 전 세계적으로 일관된 고객 경험을 제공하는 통합 무선 네트워크에 기여할 것으로 기대된다. 이를 위해서는 현재의 3G/4G 네트워크보다 훨씬 더 깊은 레벨에서의 무선 네트워크 운영자의 협력을 필요로 한다.

NFV(Network Functional Virtualization) 및 비NFV 가능 네트워크 노드가 공존할 수 있다. 미래 무선 네트워크에서, 맞춤형 네트워크 및 유연한 제어/관리 아키텍처를 가능하게 하는 충분한 유연성을 제공하기 위해, 선택된 네트워크 노드는 NFV 가능 노드로 디자인되어야 한다. NFV 가능 네트워크 노드는 주문 기반(on-demand basis)으로 구성될 수 있는 기능 요소의 컨테이너로 볼 수 있다.

무선 네트워크는 계층적 네트워크 제어 및 관리 아키텍처를 구현할 수 있다.

MyNET에서는, 제어 평면 및 데이터 평면 모두에 대해 기본적인 논리 기능이 식별된다. 이러한 기본 기능에는 그 일부가 강화되거나 확장된 기존 네트워크 기능과, 새로운 네트워크 기능도 포함된다. 일 실시예에서, MyNET의 핵심 기술 중 하나인 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC)은, 이러한 기능의 서브세트를 선택 및 배치하여 맞춤형 네트워크 서비스를 제공한다. SCVN 프로비저닝은 SCVN의 인스턴스화, 적응, 마이그레이션 및 종료를 포함하여 완전히 자동화된다. SONAC 및 모든 관리 기능/서비스에는 SONAC 및 기타 관리 기능 요소를 네트워크 에지에 푸시(push)함으로써 운영자 간의 협업을 가능하게 하고, 계산 복잡도를 분산시키며, 제어 시그널링 레이턴시를 감소시키기 위해 어느 정도의 토폴로지 계층 구조가 부여된다.

5G 무선 네트워크의 비전

일 실시예에서, 무선 네트워크 자원은 자원 이용을 최대화하고 증가된 트래픽 부하에 대한 필요를 충족시키기 위해 무선 및 유선 인프라스트럭처 , 스펙트럼 자원 및 데이터 센터를 포함하는 다수의 자원 소유자로부터의 다양한 네트워크 자원으로서 범용 네트워크에 통합될 수 있다. 네트워크에 의해 제공되는(delivered) 서비스의 관점에서, 무선 네트워크는 서로 다른 트래픽 수요와 요구를 충족시키기 위해 서비스 맞춤형 (가상) 네트워크를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 네트워크 운영의 관점에서, 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC)은 다수의 가상 네트워크가 다수의 공존하는 서비스를 제공하여 공통의 네트워크 자원 풀을 효율적으로 공유하게 하는 데 사용될 수 있다. 무선 네트워크 시장의 관점에서, 무선 네트워크 시장은 가능한 한 많은 사용자에게 개방되어야 한다.

또한, 다양한 고객 서비스가 공존하며 무선 네트워크가 다양한 서비스를 지원할 수 있어야 한다는 것도 발견되었다. 이러한 서비스는 서비스 수준 토폴로지, 트래픽 특성, 경험 요구, 데이터 프로세스 요구, 서비스 수명주기 등에서 엄청난 분산 트래픽 수요과 요구을 제시한다.

또한, 복수의 무선 액세스 네트워크 배치 시나리오가 공존한다는 것이 발견되었다. 복수의 배치 시나리오의 공존은 미래 무선 네트워크에서 상이한 지리적 영역에서의 상이한 트래픽 부하 예측에 적합할 것으로 예측될 수 있다. 조밀하게 배치된 그리고 매우 조밀하게 배치된 시나리오는 중요한 배치 시나리오가 될 수 있다.

도 1은 무선 통신 네트워크(100)의 실시예의 블록도이다. 네트워크(100)는 네트워크 내의 클라우드(102), 클라우드 내의 네트워크(104) 및 인터넷(106)을 포함한다. 네트워크 내의 클라우드(102)는 도메인 A, 도메인 B 및 도메인 C로 라벨이 부여된 여러 도메인으로 분할될 수 있다. 네트워크 내의 클라우드는 다양한 송신 포인트(transmit point, TP), 라우터 및 서로 통신하도록 구성된 다른 기기들을 포함할 수 있다. 무선 통신 네트워크(100)는 또한 모바일 애드혹(ad-hoc) 네트워크(108) 및 이동 네트워크 및 차량 애드혹 네트워크(110)를 포함한다. 네트워크(100)에 의해 다양한 서비스가 또한 제공될 수 있다. 논리 기능 요소는 집중 배치되거나 네트워크(100) 전체에 분산될 수 있는 하나 이상의 논리 기능 컨테이너(116)에서 구현될 수 있다. 이러한 서비스는 초고 데이터 레이트(super high data rate ) 서비스(124), 고속 및 고 데이터 서비스(118) 및 초신뢰성 서비스(super reliable service) (e 헬스)(112)를 포함한다. 네트워크(100)는 또한 "유비쿼터스 사물(ubiquitous things)" 통신(예: 기계 간(machine-to-machine, M2M), 기계 인터넷 간(Machine-to-Internet, M2I) 기기 간(device-to-device, D2D) 및 기기 인터넷 간(Device-to-Internet,D2I))을 용이하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 도메인 C는 게이트웨이(GW)를 통해 인터넷(106)에 연결될 수 있고, OTT 서비스는 OTT 서비스 서버에 의해 제공될 수 있다. 클라우드 내의 네트워크는 개개의, 네트워크(102) 내의 클라우드 내의 도메인(도메인 A, 도메인 B, 도메인 C)을 각각 제어하는 복수의 도메인 제어기(120)를 포함할 수 있다. 클라우드 내의 네트워크는 또한 글로벌 제어기(122)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 5G는 다음의 속성에 의해 특징지을 수 있다.

다양한 고객 서비스의 공존: 일 실시예에서, 무선 네트워크는 다양한 서비스를 지원할 수 있어야 한다. 이러한 서비스는 서비스 레벨 토폴로지, 트래픽 특성, 경험 요구, 데이터 처리 요구, 서비스 수명주기 등에서 엄청나게 다양한 트래픽 수요 및 요구를 야기할 수 있다.

다수의 무선 액세스 네트워크 배치 시나리오의 공존: 일 실시예에서, 다수의 배치 시나리오의 공존은 서로 다른 지리적 영역에서의 상이한 트래픽 부하 예상치를 맞추기 위해 무선 네트워크에서 모델링될 수 있다. 조밀하게 배치된 그리고 매우 조밀하게 배치된 시나리오는 중요한 배치 시나리오가 될 수 있다.

무선 네트워크에서의 IT 기술:

네트워크 내의 클라우드: 정보 기술(IT) 산업의 클라우드 컴퓨팅 기술이 네트워크 노드 디자인에 가상 기계 개념을 도입함으로써 통신 업계에 적용되고 있다. 따라서, 일 실시예에서, 무선 네트워크는 "네트워크 내의 클라우드"의 특성을 가진다.

클라우드 내의 네트워크: 제어 평면과 데이터 평면의 분리는 계산 복잡도의 증가를 초래한다. 계산을 요구하는 알고리즘(Computation demanding algorithms)은 일부 실시예에서, 데이터 센터에 구현될 수 있다. 이것은 "클라우드 내의 네트워크"로 볼 수 있다.

범용 무선 네트워크 인프라스트럭처: 일 실시예에서, 일반화된 무선 네트워크 인프라스트럭처(generalized wireless network infrastructure, GWNI) 자원 풀은 NFV 가능 네트워크 노드(액세스 노드, 무선 백홀 노드, 교환기) 및 NFV 가능 데이터 센터 자원을 포함하는 통신 네트워크 자원(telecommunication network resource)을 통합한다. 이러한 NFV 가능 네트워크 엔티티(network entity, NE)는 논리 기능 요소를 유지하는 컨테이너로 볼 수 있다.

무선 네트워크의 연합: 일 실시예에서, 대규모 및 소규모 무선 네트워크 모두를 포함하는, 동일 장소에 위치하거나 분리되어 있는 다수의 무선 네트워크가 전 세계적으로 일관된 고객 경험을 제공하는 통합 무선 네트워크에 기여할 것으로 기대된다. 일 실시예에서, 이는 3G/4G에서 발견된 것보다 무선 네트워크 운영자들 사이에 훨씬 더 깊은 협력을 요구할 수 있다.

계층적 네트워크 제어/관리 아키텍처: 일 실시예에서, 네트워크 제어 및 관리를 확장 가능하게 하기 위해, 네트워크는 도메인, 지역(region), 영역 등으로 분할된다. 이와 관련하여, 네트워크 제어 및 관리의 토폴로지는 도 1에 도시된 바와 같이 계층적으로 되어 있다. 일 실시예에서, 무선 네트워크의 연합은 계층적 아키텍처도 필요로 한다. 도메인 내의 GWNI의 일부는 글로벌 제어/관리 기능 요소로 추상화된다. 글로벌 레벨의 기능 요소는 종단 간 서비스 요구에 대한 글로벌 보기(global view)를 가지며 한 계층 아래의 기능 요소의 운영(operation)을 조정할 수 있다. 도메인과 지역 계층 간 등에 유사한 가정이 유효하다. 글로벌 레벨의 기능 요소는 제3자에 의해 실행되어 다수의 WNO의 운영을 조정할 수 있다.

논리 기능 지향 디자인 원칙: 논리 기능 지향 디자인은, 기본 논리 기능을 수요에 기초하여 네트워크에서 식별하고 배치하는 것을 의미한다. 이 원칙은 사용자 및 제어/관리 평면에 적용할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 논리 제어/관리 기능이 기능 요소의 다수의 컨테이너 사이에서 정의되고 분산될 수 있다.

5G 연구의 산업적 활동

일 실시예에서, NFV의 주요 이점 중 하나는 용량 확장 및 새로운 네트워크 기능의 롤아웃(rollout)을 위해 인프라스트럭처 에 의해 제공되는 탄력성이다. 2012년에는 ETSI(European Telecommunications Standards Institute)의 후원하에 NFV ISG(Network Function Virtualization Industry Specification Group)dl 출범했다. NFV ISG는 가상화된 네트워크 기능의 프로비저닝, 구성 및 성능 테스트에 필요한 고 레벨의 자동화를 제공하기 위해 NFV 관리 및 오케스트레이션(orchestration)(MANO)를 정의 및 개발한다. 가상화된 자원의 관리 및 오케스트레이션에는 가상 네트워크 기능 (VNF)을 제공하는 데 필요한 모든 기능과 적절히 실행하기 위해 필요한 자원을 구비한 네트워크 서비스가 포함된다. MANO는 가상화된 인프라스트럭처 관리자(VIM) 및 가상 네트워크 기능 관리자(VNFM)를 사용하여 VNF 요소를 모니터링, 인스턴스화, 갱신 및 종료한다.

SDN은 더욱 민첩하고 비용 효율적인 네트워크를 구현할 수 있도록 디자인된 새로운 아키텍처이다. ONF(Open Networking Foundation)는 SDN 표준화를 선도하고 SDN 아키텍처 모델을 정의하였다. ONF/SDN 아키텍처는 개방형 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface, API)를 통해 액세스할 수 있는 3개의 개별 계층으로 구성된다. 애플리케이션 계층은 SDN 통신 서비스를 소비하는 최종 사용자 비즈니스 애플리케이션으로 구성된다. 제어 계층은 개방 인터페이스를 통해 네트워크 포워딩 동작(network forwarding behavior)을 감독하는 논리적으로 중앙 집중식 제어 기능성을 제공한다. 인프라스트럭처 계층은 패킷 스위칭 및 포워딩을 제공하는 네트워크 요소 및 장치로 구성된다.

차세대 모바일 네트워크(Next Generation Mobile Networks, NGMN) 얼라이언스는 세계 최고의 모바일 네트워크 운영자가 창립한 공개 포럼이다. NGMN은 SDN 및 NFV가 제공하는 프로그래밍 가능성(programmability)뿐만 아니라 하드웨어와 소프트웨어의 구조적 분리를 활용하는 아키텍처를 구상한다. NGMN이 제안한 아키텍처는 3개의 계층과, 종단 간(E2E ) MANO 기능으로 구성된다. 인프라스트럭처 자원 계층은 액세스 노드, 클라우드 노드, 5G 기기, 네트워킹 노드 및 관련 링크를 포함하는 고정된 모바일 융합 네트워크(fixed-mobile converged network)의 물리 자원을 포함한다. 비즈니스 애플리케이션 계층에는 5G 네트워크를 사용하는 운영자, 기업, 버티컬즈(verticals) 및 제3자의 특정 애플리케이션 및 서비스가 포함된다. 모든 기능의 라이브러리가 비즈니스 인에이블먼트 계층(business enablement layer)을 구성하는 모듈러 아키텍처 빌딩 블록의 형태로 융합 네트워크 내에서 요구된다. E2E MANO는이 3 계층 아키텍처에서 핵심적인 역할을 담당하며, 이러한 가상화된 네트워크 E2E를 관리할 수 있는 능력이 있다. 이는 주어진 애플리케이션 시나리오에 대한 네트워크 슬라이스를 정의하고, 관련 모듈형 네트워크 기능을 연결하고, 관련 성능 구성을 할당하고, 마지막으로 이 모든 것을 인프라스트럭처 자원에 매핑한다.

미래 5G 무선 네트워크의 사명

미래 5G WN의 사명은 사람, 사물 및 정보 콘텐츠를 상호연결하는 다차원 연결을 만드는 것이다. 일 실시예에서, 5G WN은 각각이 특정 서비스 관련 요구를 잠재적으로 있는 상이한 유형의 고객을 최적으로 지원할 수 있어야 한다.

서비스 요구의 다양성과 가변성은 서비스 맞춤형 방안을 제공하기 위해 단일 크기가 모든 방안에 적합한 것(one-size-fits-all solutions)을 배제하고 유연한 디자인을 필요로 한다. 일 실시예에서, 서비스 지향 5G 모델은 다음 중 하나 이상을 처리하도록 디자인된다:

고객 서비스 레벨의 기대를 충족할 것을 보장

무선 기기와의 트래픽 흐름의 특화된 처리를 제공

고객이 특화된 트래픽 프로세스를 구성하도록 허용

일 실시예에서, 이러한 다양한 요구는 모두가 공통 자원 풀(도 2 참조)로부터 무선 자원을 공유하는 상이한 SCVN을 지정함으로써 5G 무선 네트워크에서 충족될 것이다. 이러한 SCVN을 프로비저닝할 수 있는 네트워크는, 서비스 모델 및 요구에 가장 적합하도록 개인 또는 산업 서비스에 맞게 맞춤되기 때문에, MyNET이라고 한다.

도 2는 GWNI(200)의 실시예의 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, GWNI(200)는 클라우드 무선 액세스 네트워크(C-RAN)(202) 및 분산 무선 액세스 네트워크(DRAN) 클러스터(204)를, 이들 클러스터를 연결하는 대용량 전송 네트워크(206)와 함께 포함한다. 또한, GWNI(200)는 DC 및 NFV 가능 네트워크 노드와 연관된 클라우드 자원을 포함한다. 게다가, 각각의 가상 네트워크의 서비스 특정 기능 요소(208)는 선택된 NFV 가능 NE에서 구현될 수 있다. 이는 서비스 요구에 따라 네트워크 운영을 조정하여 결과적으로 서비스의 QoE(quality of experience) 요구를 충족시키는 것이다. 대규모 M2M(machine-to-machine) 서비스, 중요한 M2M 서비스 및 이동 광대역(mobile broadband, MBB) 서비스와 같은, 한 유형의 서비스에 대해 SCVN/슬라이스를 생성할 수 있다. SCVN에서, 하나 또는 다수의 가상 서비스 특정 서빙 게이트웨이(v-s-SGW)가 도입될 수 있다. 이러한 v-s-SGW 중 일부는 논리적으로 에지 NN과 연관되며 에지 v-s-SGW로 정의된다. SCVN은 또한 v-u-SGW가 정의된 개개의 사용자를 위해 생성될 수도 있다. 개개의 사용자의 VN은 GWNI 또는 MBB 슬라이스로부터 직접 생성될 수 있다. 이러한 v-s-SGW 및 v-u-SGW는 SCVN의 주요 구성요소이다. 이러한 에지 v-s-SGW 및 v-u-SGW는 SCVN을 가상 액세스 세그먼트와 코어 세그먼트로 분할한다.

vs-SGW/vu-SGW에서 구현되는 기능은 운영자에 의해 정의되는 기능: 기기/모바일을 SCVN에 연결하는 GW, 이동성 앵커 포인트 기능, 데이터 집성, 프로토콜 변환 및 액세스 링크 규격 컨버전스을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며; 고객에 의해 정의되는 기능은 애플리케이션 특정 처리를 포함한다. v-s-SGW는 WN의 에지 또는 DC 내에 배치될 수 있지만, 상이한 서비스는 상이한 사용자 평면 기능을 요구하기 때문에 서비스 특정된 것이어야 한다.

v-s-SGW/v-u-SGW의 더 중요한 역할은 무선 네트워크가 대단히 다른 서비스를 지원하도록 하지만, 융합 및 변환 기능으로 인해 단순한 네트워크 디자인 및 운영을 여전히 용이하게 하는 것이다.

MyNET: 재정의된 네트워크 아키텍처

5G WN 아키텍처의 디자인 원칙에 영향을 미치는 여러 인자가 있다. 서비스의 유연하고 신속한 프로비저닝은 완전 자동화 기술을 필요로 한다. 시장의 개방성은 3G/4G에서 발견된 것보다 WNO 간의 훨씬 더 광범위하고 깊은 협력을 필요로 한다. 사물 인터넷(ternet of Things, IoT)/M2M 유형의 버디컬 서비스는 기기/모바일 중심 아키텍처 디자인보다는 서비스 중심적 디자인을 필요로 한다. 또한 콘텐츠 친화적인 디자인이 미래 네트워크 아키텍처에서 제공되어야 한다.

도 3은 MyNET 아키텍처(300)의 실시예의 도면이다. 도 4는 SONAC 및 인터페이스 참조 모델의 계층적 아키텍처(400)의 일 실시예의 도면이다. 이러한 고려사항을 기반으로 미래 WN 아키텍처는 이러한 새로운 과제를 해결하기 위해 재디자인되어야 한다. 식별된 주요 제어/관리 기능과 MyNET의 논리 아키텍처는 도 3 및 도 4에 강조 표시되어 있다.

SONAC 자체의 논리 아키텍처 및 토폴로지는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 계층적 일 수 있지만, 도 3에는 주요 인터페이스만 도시되고, 단일 중앙 집중식 SONAC이 가정된다. 이 가정은 우리가 주요 기능과 인터페이스 사이의 설명에 초점을 맞출 수 있게 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, MyNET 아키텍처(300)에서, 제어 및 데이터 평면 모두에 대해 기본적인 논리 기능이 식별된다. 이러한 기본 기능에는, 그 일부가 강화되거나 확장된 것과 함께, 기존 네트워크 기능은 물론 새로운 네트워크 기능도 포함된다. 이 아키텍처에서 SONAC(302)가 도입되고, SCVN의 프로비저닝 전용인 제어 평면 기능으로 분류된다. 다른 모든 네트워크 운영 관련 기능은 관리 평면 기능(304)으로 분류된다. 서비스의 인증, 과금 및 QoE 보증과 관련된 기능 요소는 고객 서비스 관리(CSM) 기능(306)으로 분류된다. 기기/모바일 도달 가능성에 관련된 기능 요소는 연결성 관리(CM) 기능(308) 으로 분류된다. CSM(306) 및 CM(308) 및 SONAC(302)의 일부는 새로운 유형의 서비스의 효율적인 지원을 가능하게 하는 기존의 MME/정책 제어 및 과금 규칙 기능(PCRF) 기능의 확장이며, 다른 서비스에 맞게 맞춤되어야 한다. GWNI의 자원 풀 크기의 관리와 관련된 기능 요소는 클라우드 자원 및 네트워크 자원의 구성 및 통합을 포함한, 활성 네트워크 토폴로지를 관리하는 인프라스트럭처 관리(InfM) 기능(310)으로 분류된다. InfM(310)은 기존의 자체 구성 네트워크(self-organizing network, SON) 기능의 확장으로 볼 수 있다. 새로 기능인, 캐시 및 포워딩 관리(self-organizing network, CFM)(312) 및 데이터 분석 관리(data analytics management, DAM)(314)가, CFM(3120에 의한 인터넷과 이동 네트워크의 통합 및 DAM(314)에 의한 주문에 따라 실시간 정보 추출을 가능하게 하기 위해 도입된다. 이러한 분류의 목적은 체계적인 디자인과 상이한 관리 서비스의 상이한 토폴로지를 가능하게 하는 것이다.

MyNET 아키텍처에서, SONAC(302)는 서비스 설명 및 요구를 취득하기 위해 API 및 M-API 인터페이스를 통해 고객 서비스/운영자 서비스(316, 318) 및 관리 기능 서비스(304)와 인터페이스된다. 또한 ONAC(302)는 제어 평면-인프라스트럭처 (control plane-infrastructure plane, C-I) 인터페이스를 통해 GWNI(320)로의 VN의 임베딩을 명령하기 위해 GWNI(320)와 인터페이스된다. 사용자 평면 기능(322) 간의 인터페이스는 U-U 인터페이스로 표시된다. 관리 기능 서비스 자체가 가상 네트워크 자원을 필요한다는 점을 강조해야 한다. VN의 논리 토폴로지는 계층적이며 제어 평면-관리 평면(control plane-management plane, C-M) 인터페이스를 통해 자동으로 갱신될 수 있다. 관리 서비스 간의 통신은 관리 평면-관리 평면(management plane-management plane, M-M) 인터페이스를 통해 용이하게 수행된다. 고객 서비스 VN은, 예를 들어 C-U 인터페이스를 통해, 사용자 평면의 v-s-SGW에 의해 자동으로 갱신될 수 있다. SONAC(302)의 계층적 논리 토폴로지의 경우, 제어 평면-제어 평면 (control plane-control plane, C-C) 인터페이스를 통해 SONAC의 세 가지 구성요소 간에, 계층 구조의 상이한 계층 간에 정보가 교환된다. 도 4를 참조하면, SONAC(302)의 인터페이스 참조 모델 및 관리 기능 서비스가 SONAC (302)의 계층적 아키텍처를 가정하여 도시되어 있다. 하드웨어 및 소프트웨어 관리자(HSM)(326)는 단일 NFV 가능 NE 내에 위치하고 그와 연관되어 있다.

NGMN과의 비교

MyNET과 NGMN은 모두 SDN/NFV 네이티브(native) 아키텍처이다. MyNET은 NGMN에 의해 정의된 인프라스트럭처 계층과 유사한 GWNI를 정의한다. MyNET은 NGMN에 의해 정의된 슬라이스와 유사한 SCVN을 가능하게 한다. 그러나 MyNET은 SCVN의 주요 구성요소인 새로운 v-s-SGW 개념을 도입한다. 또한, MyNET은 계층적으로 구성된 SONAC을 정의한다. 또한, MyNET은 인터페이스 참조 모델뿐만 아니라 새로운 관리 기능 세트와 새로운 논리적 아키텍처를 정의한다. 이하에서는 SONAC 기술과 MyNET의 관리 기능에 대해 자세히 설명한다.

서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성

일 실시예에서, SONAC의 주된 태스크 중 하나는 SCVN을 제공하는 것이다. SONAC이 사용할 수 있는 자원 풀은 GWNI의 자원 풀이다. SONAC 운영을 위해, 네트워크 노드, 서버 및 DC를 포함하는 각각의 NFV 가능 엔티티는 단일 NFV 가능 NE로 추상화된다.

SONAC 기술

도 5∼도 7은 SONAC(500)의 구성요소의 실시예 및 SCVN을 생성하는 동작 단계의 실시예를 보여준다. 설명을 더 명확하게 하기 위해, 이들 도면에서는 양단(two-end) 통신이 사용된다. 그러나 SONAC(500)는 모든 유형의 서비스를 지원할 수 있다. 일 실시예에서, SONAC(500)는 3개의 기본 기능 구성요소 504, 506, 508로 구성된다. 이들은 SCVN 생성의 전 자동화를 공동으로 가능하게 하고, 고객 및 운영자를 위한 진정한 맞춤형 가상 네트워크를 제공한다.

소프트웨어 정의 토폴로지: 각각의 서비스, 산업 서비스 또는 개별 이동 서비스에 대해, 서비스 레벨 그래프 설명 및 서비스 요구가 주어지면, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)(504)가 v-s-SGW의 서비스 특정 데이터 처리 기능(들), VN 그래프(512), 및 SCVN의 논리 토폴로지를 결정한다.

SCVN의 VN 그래프(512)는 v-s-SGW와 데이터 처리를 위한 v-s-SGW 외부의 네트워크 기능 요소와 v-s-SGW 사이의 상호연결, 및 v-s-SGW(들)를 구비한 종단 기기/모바일 사이의 논리적 연관성을 기술한다. v-s-SGW 외부의 이들 네트워크 기능 요소 (예: 도 5의 F1)는 다수의 네트워크 슬라이스에 의해 공유되는 네트워크 기능을 포함할 수 있다. VN 논리 토폴로지(514)는 물리 NFV 가능 NE에 대한 이들 논리 기능 요소의 매핑 및 이들 기능 요소 사이의 논리 링크와 논리 링크를 통한 서비스 품질(QoS) 요구를 정의한다. 일 실시예에서, VN 그래프(512) 및 논리 토폴로지(514)의 정의는 최종 기기 분포 및 이동성 통계, 서비스 QoE 및 네트워크 토폴로지를 고려해야 한다. 어떤 경우, SDT 알고리즘은 서비스 설명 및 요구에 직접적으로 기초하여 VN 논리 토폴로지(514)를 결정할 것이다. 일 실시예에서, 정적 VN 생성 및 주문형 VN 적응 모두가 인간 개입을 피해야 하기 때문에, 이 단계의 완전 자동화가 필요하다. SDT(504)는 3G/4G에서 MME의 논리 연결 관리의 확장으로서 볼 수 있다.

소프트웨어 정의 자원 할당: 주어진 서비스 논리 토폴로지에 대해, 소프트웨어 정의 자원 할당(SDRA)(506)은 논리 토폴로지(514)를 물리 WN 자원에 매핑한다. 그 결과물인 VN은 VN 물리 토폴로지(514)라고 불린다. 이 프로세스는 QoE 보장 서비스를 위해 수행된다. SDRA(506)는 SDN(504)과 유사한 기능을 수행하지만, 유선 네트워크 세그먼트와 무선 액세스 네트워크 세그먼트 모두에 대한 자원 할당을 확장하고; 또한, 흐름 기반 및 서비스 기반 자원 할당을 모두 지원한다. 서비스 기반 SDRA에서, 개별 흐름을 구별하지 않고 서비스 트래픽 및 기기 분포의 통계에 기초하여 서비스 (예: M2M 서비스)에 대한 자원이 할당된다.

소프트웨어 정의 프로토콜: SDT(504)에 의해 생성된 주어진 서비스 논리 토폴로지 또는 SDRA(506)에 의해 정의된 주어진 물리 자원 매핑에 대해, 소프트웨어 정의 프로토콜(SDP)(508)은 서비스 맞춤형 E2E 사용자 평면 전송 프로토콜(518)을 결정한다. S에508)는 VN의 일부분에 대해서만 맞춤형 프로토콜을 정의할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 맞춤형 프로토콜은 VN의 가상 액세스 세그먼트(U1↔U1의 vu-SGW 및 U2↔U2의 vs-SGW)에 대해서만 정의될 수 있고, 공통 프로토콜은 이 VN의 가상 코어 세그먼트에서(두 v-s-SGW 사이에서) 이용될 수 있다. SONAC(500)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 계층 구조로 구현되어, 복잡도의 균형을 취하고 제어 시그널링의 레이턴시를 감소시킬 수 있다. SONAC의 계층적 토폴로지를 고려하면, 세 가지 구성요소 각각은 계층적으로 상이한 계층에서 선택적으로 인에이블될 수 있다. 이러한 구성요소는 다른 타임스케일로 실행될 수 있으며 상이한 이벤트에 의해 트리거될 수 있다. 예를 들어 서비스 논리 토폴로지가 변경되지 않으면 트래픽 부하가 더 자주 변경되기 때문에, SDRA는 무선 액세스 도메인에서 SDT보다 더 자주 실행될 수 있다.

다수의 고객 서비스를 제공하는 VN의 경우, VN 내의 SONAC를 사용하여 개별 고객의 SCVN을 제공할 수 있다.

서비스 맞춤형 가상 네트워크(서비스 슬라이스/서비스 인스턴스) 및 SCVN 생성.

일 실시예에서, 서비스 지향 가상 네트워크/슬라이스는 그 기능 그래프, 논리 토폴로지(클라우드 자원), 링크 BW 자원 및 전송 프로토콜에 의해 특징 지워진다. 표 1에 나타낸 바와 같이 다수의 SCVN의 포맷이가능하다.

[표 1]

포맷 E 및 D는 중심 정책(central-policy ) 및 로컬 구성 기반 포맷이다.

* 함수 그래프

- 기능 정의: 고객에 의해 정의된 기능(들) 및 운영자에 의해 정의된 네트워크 기능을 포함할 수 있는 구현될 기능

* 중심/원격 엔터티(SDT)에 의해 결정됨

- 함수 사이의 상호 연결: 함수 간 연결

* 중심/원격 엔터티(SDT)에 의해 정적 또는 반정적(semi-statically)으로 결정됨

* 또는 원격 엔터티(SDT)에 의해 결정된 정책에 기초하여 로컬 엔터티에 의해 동적으로 정의됨. 서비스의 흐름이 다른 기능으로 이동할 수 있게 함

* 기능 그래프가 주어진 논리 토폴로지

- 각 기능의 PoP: DC 또는 기능(들)을 인스턴스화하도록 선택된 NFV 가능 네트워크 노드

* 중심 엔티티(SDT)에 의해 결정됨

- 기능 간 상호 연결: PoP 간의 논리적 연결 및 각 논리적 연결의 용량 요건

* 중심/원격 엔터티(SDT)에 의해 통계적/반정적으로 결정됨

* 또는 중심/원격 엔터티(SDT)에서 결정한 정책에 기초하여 로컬 엔터티가 동적으로 결정

- 논리 연결의 대역폭 자원

- 논리: SDRA-TE에 의해 논리 연결 정의(논리적 연결의 목적지)

- 물리: SDRA에 의한 논리 연결의 물리 자원 매핑

* 전송 프로토콜

- 서비스 특정 프로토콜: 서비스 특정 전송 프로토콜은 원격 엔터티(SDP)에 의해 정의되거나 중심-원격 SDP에 의한 정책에 기초하여 로컬로 결정되거나, 그렇지 않으면 디폴트(일반)

서비스 기술(기기 분포, 트래픽 속성 등) 및 서비스의 품질 요구에 기초하여, SONAC은 SCVN을 정의하고 기능 인스턴스화, 링크 BW 할당 및 전송 프로토콜 구성을 위해 GWNI와 상호작용한다. 그 후, SCVN은 트래픽 데이터 송신을 준비한다. 유의할 것은, 일 실시예에서, DC와 NFV 가능 NN은 모두 하나의 단일 NFV 가능 NN으로서 추상화된다는 것이다. SONAC은 선택된 NFV 지원 NN에서 필요한 기능을 인스턴스화하는 도구로 NFV를 사용한다.

SCVN은 하나의 서비스에 대해 생성되며 GWNI로부터 직접 생성할 수 있다. 그러나 SCVN의 실현을 더 단축시키기 위해, 동일한 기능 그래프를 공유하는 서비스 그룹에 대해 형성되는 네트워크 슬라이스로부터 SCVN을 생성할 수도 있다. GWNI로부터 네트워크 슬라이스를 생성하는 절차는 SCVN의 절차와 동일하지만 "서비스" 기술 및 요구은 "집성된" 제공될 서비스에 기초한다. SCVN이 네트워크 슬라이스로부터 생성되는 경우, 그래프 정의, PoP 결정 및 기능 인스턴스화와 같은 단계를 피할 수 있다. 그러나 서비스의 기기의 분포와 같은 상이한 서비스 속성으로 인해, SCVN의 논리 토폴로지는 필요할 때 SONAC에 의해 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 네트워크 슬라이스의 하나 이상의 포맷은 일부 선택된 네트워크 위 (PoP)에서 인스턴스화되는 몇몇 공통 네트워크 기능만을 포함할 수 있다. SCVN을 생성하기 위해, SONAC은 여전히 그래프와 논리 토폴로지를 결정해야 하지만 기능의 PoP를 결정하는 단계는 피할 수 있다.

SONAC 기술은 GWNI로부터 또는 네트워크 슬라이스로부터 직접 SCVN을 생성하는 데 사용될 수 있으며, 또한 GWNI로부터 임의의 포맷의 네트워크 슬라이스를 생성하는 데 사용될 수도 있다.

SONAC 및 NFV 가능 NE

도 6 및 도 7은 SONAC(500)과 NFV 가능 네트워크 노드(530) 및 DC 클라우드(540)의 상호작용을 각각 나타낸다. 도 6을 참조하면, SONAC(500)는 어떤 VNF가 생성될 필요가 있는지, 주어진 서비스에 대한 NE 내의 데이터 프로세스 체인 및 VN의 데이터에 대한 포워딩 규칙을 결정한다. SONAC과 DC 클라우드 간의 상호작용의 경우(도 7), 동작 단계는 SONAC와 NFV 가능 NE 사이의 상호작용과 유사하다. 일 실시예에서, 유일한 차이점은 DC 내의 SDN이 서버 간의 상호연결에 필요할 수 있다는 것이다.

SONAC, MANO 및 SDN 간의 관계

MANO와 마찬가지로, SONAC은 미리 정의된 가상 기능의 저장소(repository)를 필요로 할 수 있다. 그러나 MANO와 달리, SONAC는 인간의 개입 없이 고객/운영자의 요청에 따라 서비스 VN 토폴로지 생성을 완전히 자동화할 수 있다. 이 요청에는 기기(모바일) 분포, 이동성 통계, 서비스 트래픽 통계, 서비스 QoE 요구, 서비스 특정 기능 등이 포함된다. SONAC 그 자체는 제어 시그널리의 레이턴시를 감소시키고 복잡도의 균형을 잡기 위한 계층적 논리 토폴로지이다. SONAC는 고객 서비스 유형 및 트래픽 특성을 적응시키기 위한 종단 간 전송 프로토콜을 정의한다. SONAC은 SDN에서 처럼 트래픽 흐름뿐만 아니라 IoT/M2M 서비스와 같은 산업 서비스에 대해서도 E2E 자원 할당을 관리한다.

SONAC은 설명된 SCVN의 NVF 가능 인프라스트럭처 에의 임베드먼트(embedment)를 건드리지 않으면서 SCVN 디자인에서 의사 결정에 중점을 둔다. SONAC은 NFV 가능 NE 내의 VNF 인스턴스화, 모니터링 및 관리를 위해 VIM 및 VNFM에 의존한다. ETSI NFV ISG는 가상 인프라스트럭처 환경에서 VNF의 인스턴스화 및 유지 관리를 지정하는 엄청난 작업을 수행했으며 이는 MyNET 내의 SONAC에 의해 사용된다.

MyNET의 네트워크 관리 기능

관리 평면에서의 이러한 기능에는 그 일부가 강화거나 확장된 것을 함께, 기존 코어 네트워크 기능, 및 새로운 기능이 모두 포함된다.

인프라스트럭처 관리: 이 기능의 주요 태스크는 인프라스트럭처 자원 풀을 관리하는 것이다. 인프라스트럭처 관리(InfM)는 단일 또는 다수의 인프라스트럭처 제공자에 의해 제공되는 배치된 인프라스트럭처 위의 활성 인프라스트럭처 계층을 제공하여 배치된 네트워크 인프라스트럭처 자원이 주문(on-demand) 기반으로 효율적으로 사용되는 것을 보장한다. InfM은 인프라스트럭처 토폴로지 변경(예: DC 또는 개인 네트워크의 통합)을 위해 인터페이스 C-M을 통해 SONAC와상호 작용한다.

연결성 관리: 일 실시예에서, 연결성 관리(CM)의 주요 태스크 중 하나는 사용자 장비(UE)/기기의 완전한 도달 가능성을 가능하게 하고 어디든 로컬 능력(everywhere-local capability)을 제공하는 것이다. 어디든 로컬 서비스는 사용자/UE가 임의의 특정 운영자(홈 네트워크)와 영구적으로 연결되지 않고 제3자에게 등록한다는 것을 의미한다. 이 서비스는 사용자/UE의 전 세계적 도달 가능성을 가능하게 하기 위해 WNO 간의 협력을 필요로 한다. UE/기기의 위치 추적은 계층적 구조로 관리된다. 계층적 구조는 글로벌 또는 제3 자 CM, 로컬 CM 및

계층 구조의 최하위 레벨에 있는 UE/기기 마다의 가상(virtual perUE/device) CM (v-u-CM)을 포함한다. CM은 고객 서비스 VN 갱신을 위해 C-M 인터페이스를 통해 SONAC와 통신한다. 상이한 서비스 (예: IoT 서비스 및 MBB 서비스)에 대한 연결성 관리는 상이한 방식을 필요 로한다. CM은 다시 디자인되어야 하며 다른 서비스에 맞게 맞춤되어야 한다.

고객 서비스 관리: 고객 서비스 관리(CSM)의 태스크는 IoT/M2M 서비스 및 종래의 개인 관련 서비스 관리를 제공하는 것이다. CSM은 3G/4G에서 MME 및 PCRF의 확장으로 볼 수 있다. 일 실시예에서, CSM은 상이한 서비스 유형은 상이한 CSM 기능을 요구하기 때문에, 3G/4G와 비교하여 재디자인되고 서비스에 맞게 맞춤된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 신흥 IoT/M2M 서비스의 CSM은 3G/4G에서 발견된 것과 같은 기기 지향적인 것과는 대조적으로, 서비스 지향적이어야 한다.

캐시 및 포워딩 관리(CFM): 일 실시예에서, WN 아키텍처는 콘텐츠 친화적이다. 이를 달성하기 위한 한 가지 방법은, 운영자가 콘텐츠 캐시를 만들고 GWNI 위에 콘텐츠 개시 및 포워딩 가상 네트워크(CF VN)를 생성하는 것이다. 캐시 및 포워딩 관리(CFM)는 이러한 목적으로 디자인된다. CF VN의 일례는 CCN 프로토콜을 수행하는 가상 CCN 서버를 포함하는 CCN VN이다. ICN VN은 종단 기기(end device)/모바일에 투명하다. v-s-SGW/v-u-SGW는 프로토콜 변환을 수행할 것이다.

데이터 분석 관리: SONAC 및 다양한 관리 기능의 동작은 네트워크 상태 및 고객의 실시간 경험의 충분하고 정확한 정보의 가용성에 크게 의존한다. 데이터 분석 기술은 대량의 로깅된 데이터를 분석하여 필요한 정보를 제공하는 것을 목표로 한다. 구성 가능한, 주문형 데이터 로깅 및 지능형 데이터 분석은 데이터 분석 관리(DAM)의 주요 태스크이다.

일 실시예에 대한 각각의 네트워크 관리 기능/서비스의 주요 기능은 표 2에 요약되어 있다.

[표 2]

MyNET의 사용 사례: 고객 서비스

가상 서비스 특정 SGW 및 맞춤형 M2M 가상 네트워크 - 탄력적인 에지 VN: 유틸리티 미터 판독과 같은 일부 M2M 서비스는, 이들 서비스가 다수의 기기를 포함할 수 있지만, 단일 서비스로 취급될 수 있다. M2M 서비스의 기계 분포, 트래픽 특성 및 데이터 처리 요건의 다양성으로 인해, 특정 데이터 처리가 필요한 M2M 서비스를 위한 SCVN을 디자인하는 것은 서비스 특정 SGW의 사용을 필요로 한다. 서비스 특정 사용자 평면 논리 토폴로지를 생성하는 프로세스에서, SDT는 이러한 v-s-SGW 간의 논리 연결과 인프라스트럭처에서의 v-s-SGW의 배치를 결정한다. 일부 M2M 서비스의 경우, v-s-SGW는 시스템에서 정보를 수집하고, 정보를 분석하며, 분석된 결과에 기초하여 기계를 제어하도록 반응할 수 있는 기능을 포함할 수 있다. 이 경우 반응 레이턴시의 요건은 대개 중요하다. 이러한 v-s-SGW는 에지에서의 클라우드 자원 부하 및 반응 레이턴시에 대한 요건에 기초하여 WN 에지에서 푸시(pull)되고 다시 풀(pull back)되어야 하고, 결과적으로 탄성 에지 VN이 된다.

도 8은 네트워크(800)에서 M2M 서비스의 서비스 맞춤형 VN의 예를 보여준다.

네트워크(800)은 고객 A에 대한 M2M 서비스(802), 고객 B에 대한 M2M 서비스(804), 고객 A에 대한 복수의 가상 서비스별 특정 SGW(806), 고객 B에 대한 복수의 가상 서비스별 특정 SGW(808), 복수의 도메인(810), GW(814) 및 인터넷(812)을 포함한다. 게이트웨이(814)는 도메인(810)을 인터넷(812)에 연결시킨다.

도 9는 네트워크(900)에서 이동 VN 마이그레이션을 위한 SCVN의 사용 사례를 보여준다. 네트워크(900)는 GW(906)를 통해 인터넷(908)에 연결된 복수의 도메인(910), 복수의 Vu-SGW (902) 및 UE(904)를 포함한다. UE(904)는 이동 중이며 네트워크(900)를 통해 이동함에 따라 다양한 TP 및 AP에 연결된다.

가상 UE 특정 SGW 및 맞춤형 이동 사용자 가상 네트워크-VN 마이그레이션: 이는 가상 네트워크가 사용자를 위해 디자인된 경우이다. UE에 대해, 네트워크 엔트리 이후에, v-u-SGW가 정의된다. v-u-SGW는 가상이며, UE가 등록해제할 때까지 UE와 연관련다. v-u-SGW는 특정한 UE/사용자 특정 기능을 수행하고 UE와 함께 마이그레이션하도록 구성된다. UE 관점에서, vu-SGW는 디폴트 GW이고, 네트워크 관점에서, v-u-SGW는 가상 UE이다(도 9 참조). v-u-SGW의 기능은 운영자와 사용자에 의해 구성될 수 있다. v-u-SGW는 이동성 앵커로 기능 하는 것 외에도 다양한 액세스 링크 사양, UE 네트워크 액세스 주요 재료 보유자 등의 수렴 점(convergence point)으로 사용될 수 있다. 이 예에서, VN은 운영자에 의해 GWNI으로부터 사용자를 위해 생성된다. 이러한 VN은 또한 MBB VN 내의 SONAC를 사용하여 MBB VN 내에서 생성될 수 있다.

MyNET의 사용 사례: 관리 기능 서비스

인프라스트럭처 관리 기능 서비스: 인프라스트럭처 관리 기능 아키텍처/토폴로지(1000)의 일 례가 도 10에 도시되어있다.

글로벌/제3자 InfM(1002)은 상이한 운영자에 의해 운영되지만 특정 영역에 함께 배치된 네트워크 노드에 대한 무선 자원을 구성한다. InfM은 또한 그 무선 백홀 네트워크의 장기 무선 자원 관리를 담당한다. 수요에 기초하여, InfM은 개인 DC 자원과 개인 네트워크 자원의 통합을 관리한다. 글로벌 InfM(1002), 로컬 InfM(1004) 및 네트워크 노드들 사이에서 전송되는 구성 메시지는 M-M 인터페이스에 의해 전달된다.

맞춤형 연결성 관리 기능 서비스: 도 11은 CN 기능 아키텍처(1100)의 실시예를 보여준다. UE/기기(1102)의 완전한 도달 가능성을 지원하고, 어디서든 로컬 특징을 가능하게 하기 위해, UE/기기(1102) 각각에 대해, 제3자 CM(1104)은 UE/기기(1102)을 현재 서빙하고 있는 대응하는 네트워크 ID를 유지한다. 각각의 네트워크에서 각각의 UE/기기(1102)에 대해, 하나의 로컬 CM(1106)은 vu-SGW를 호스팅하는 NE의 네트워크 주소를 포함하여 UE/디바이스(1102)의 vu-SGW의 정보를 유지한다. v-u-CM은 UE/기기의 (네트워크와 관련된) 위치를 추적하기 위해 생성 및 사용될 수 있다. v-u-CM의 기능은 맞춤형 위치 추적 방식을 통해 UE/기기의 위치를 측정, 추정 및 예측하고, 필요하다면 올바른 DL 포워딩 경로 세트를 결정하기 위해 SONAC와 통신하는 것이다. 로컬 CM(1106)은 v-u-SGW의 마이그레이션을 트리거할 수 있다. 이 방식은 MBB VN 내의 CM을 통해 MBB VN 내의 모든 모바일 또는 모바일의 연결성 관리에 사용된다.

도 12∼도 21은 SONAC 시스템의 다른 실시예 및 사용 예를 나타낸다. 네트워크 제어 및 관리를 확장 가능하게 하기 위해, 네트워크는 지역 또는 영역 또는 기타 지리적 엔티티로 나뉠 수 있다. 따라서, 네트워크 제어 및 관리의 아키텍처(1000)는 도 1의 예로서 도시되고 전술한 바와 같이, 계층적 구조이다.

도 12는 주문형 가상 네트워크를 제공하기 위한 SONAC를 구비한 시스템(1200)의 실시예의 개략도이다. 여기에 개시된 시스템(들) 및 방법(들)은 논리 기능 지향 디자인을 구현한다. 논리 기능 지향 디자인은 기본 논리 기능을 식별하여, 수요에 따라 네트워크에 배치하는 것을 의미한다. 이 원칙은 데이터 평면과 제어/관리 평면 모두에 적용할 수 있다. 도 12의 예로서 도시된 바와 같이, 다수의 논리 제어/관리 기능이 정의될 수 있고 기능 요소의 다수의 컨테이너에 배치되고 분포될 수 있다.

서비스 요구의 다양성과 가변성은 서비스 맞춤형 방안을 제공하기 위해 단일 크기가 모든 방안에 적합한 것(one-size-fits-all solutions)을 배제하고 유연한 디자인을 필요로 할 것이다. 여기에 개시된 시스템은 서비스 지향 네트워크를 제공한다. 이 네트워크의 서비스 지향 모델은 다음 중 하나 이상을 처리하도록 디자인된다: (1) 고객 서비스 레벨의 기대가 충족될 것을 보장; (2) 무선 기기에 대한 트래픽 흐름의 특화된 처리를 제공; 및 (3) 고객이 특화된 트래픽 처리를 구성할 수 있도록 함.

이것은 네트워크 기능 가상화(NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN )의 원칙을 이용하여, 각각의 가상 네트워크가 서비스 모델 및 요구에 가장 잘 맞도록 서비스에 대해 구체적으로 정의되는 공통 네트워크 인프라스트럭처를 통해 지원될 수 있는 다수의 가상 네트워크를 생성하도록 달성될 수 있다.

따라서 이 기술은 각각이 특정 서비스 요구을 갖는, 상이한 유형의 고객을 동시에 지원할 수 있는 미래 5G 무선 네트워크를 생성하는 데 유용할 것이다. 예를 들어, 네트워크는 소비자 및 기업 고객을 포함하는 인간형 통신 및 산업, 상업 및 개인 용도를 지원하는 기계형 통신을 위한 다양한 능력 및 QoE 요건을 갖춘 무선 기기 가입자를 지원할 수 있다. 네트워크는 또한 고객을 위한 특정 QoE 요건을 갖춘 OTT(over-the-top) 애플리케이션 제공자를 지원할 수도 있다. 또한, 네트워크는 고객 기반을 지원하는 데 필요한 기능, 용량 및 QoE 요건을 갖춘 가상 이동 네트워크 운영자(VMNO)를 지원할 수 있다.

이러한 다양성이 요구는, 네트워크 운영자(도 12에 예로 도시됨)의 물리 인프라스트럭처를 오버레이하는 일련의 서비스 맞춤형 가상 네트워크를 통해 5G 무선 네트워크에서 충족될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 평면 기능, 예컨대. SONAC은 맞춤형 네트워크 서비스를 가능하게 한다.

종래에는, 서비스 특정 트래픽 처리 기능은 특화된 네트워크 요소 또는 OTT 플리케이션 서버에 수용되었다. 그러나 5G 무선 네트워크에서의 서비스 및 무선 기기의 다양성을 처리하기 위해, 네트워크 내 처리는 무선 및 네트워크 자원 모두의 사용을 최적화하기 위해 혹사 당할 수 있다.

5G 무선 네트워크는 5G 요구를 지원하는 강화된 기능(enhancements)을 갖춘 SDN 및 NFV의 원칙을 기반으로 할 것이다. 새로운 서비스 기능은 필요에 따라 정의될 수 있으며 관리 도구 세트를 통해 네트워크의 적절한 패킷 포워딩 경로에 통합되어, 특화된 기능 네트워크 요소에 대한 필요성을 없앤다. 서비스 특정 기능은 네트워크에보다 쉽게 통합될 수 있으며 비용과 성능 측면에서 가장 많은 혜택을 제공하는 곳에 위치할 수 있다.

서비스 기능은 특정한 서비스와 연관될 수 있으며 그 서비스의 특정 요구에 맞게 조정될 수 있다. 트래픽 엔지니어링 경로(Traffic engineered path)는

기능이 가상화된 기계(예: 클라우드 서버) 또는 특화된 네트워크 어플라이언스 노드로서 인스턴스화되었는지에 관계없이, 필요한 서비스 기능을 제공하는 네트워크 요소의 세트를 통해 패킷 흐름이 포워딩되는 맞춤형 가상 네트워크를 구현하는 데 사용된다.

도 12의 예로서 도시된 실시예에서, 각각의 가상 네트워크에 대한 서비스 특정 기능 요소는 경험의 서비스 요구 품질을 제공하기 위해 네트워크 운영을 조정하도록 선택된 네트워크 노드에서 구현될 수 있다.

무선 네트워크 제어 및 관리 논리 기능 아키텍처

도 13은 실시예의 무선 네트워크(1300)에 대한 제어 및 관리 논리 기능 아키텍처의 개략도이다. 서비스 맞춤형 가상 네트워크를 가능하게 하기 위해, 주요 네트워크 관리 논리 기능은, 도 13에 예로서 도시된 바와 같이, 제어 평면(또는 SONAC) 기능, 관리 평면 기능 및 NFV 관리 기능으로 분류될 수 있다. 고객/소비자 애플리케이션 및 관리 평면 기능(1302)은 데이터 평면(1308)을 통한 사용자 트래픽 및 관리 메시지 송신을 위한 네트워크 자원을 취득하기 위해 SONAC(1304)과 상호작용한다. SONAC(1304)는 데이터 평면(1308)과 상호작용하여 자원 할당에 대한 명령을 제공하고, 종단 간 데이터 평면(1308)은 각각의 개별 서비스/애플리케이션에 대해 처리한다. NFV 관리 구성요소(1306)는 NFV 서비스를 SONAC(1304)에 제공한다.

제어 평면 기능-서비스 지향 (가상) 네트워크 자동 생성기(SONAC)

제어 평면(1304), 예컨대, SONAC의 태스크는 특화된 트래픽 처리가 필요하거나 엄격한 QoE 요건을 갖는 서비스에 대해 맞춤형 가상 네트워크 서비스를 제공하는 것이다.

제어 평면(1304)은 API를 통해 서비스 요구에 대한 네고시에이션(negotiation)울 위해 서비스/애플리케이션과 인터페이스하고; 서비스에 대한 가상 네트워크 생성을 위한 명령을 제공하기 위해 데이터 평면과 인터페이스한다.

(1) 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)(1310)

각각의 서비스에 대해, SDT(1310)는 네트워크에서 정의된 논리 기능 요소의 배치를 결정하기 위해 서비스 특정 데이터 처리 기능(들)을 정의하고 이들 논리 기능의 논리 토폴로지를 정의한다. SDT(1310)는 또한 NFV 관리 구성요소와 통신하여 논리 기능의 생성을 요청한다.

(2) 소프트웨어 정의 자원 할당(SDRA)(1312)

주어진 서비스 맞춤형 논리 토폴로지에 대해, SDRA(1312)는 논리 토폴로지를 물리 무선 네트워크 자원에 매핑한다.

(3) 소프트웨어 정의 프로토콜(SDP)(1314)

주어진 서비스 맞춤형 물리 자원 매핑에 대해, SDP(1314)는 종단 간 데이터 평면 전송 프로세스를 결정한다. SDP(1314) 기술은 프로토콜의 경계를 깨고, 기본 논리 기능 유닛을 재정의하고, 각 서비스에 대해, 종단 간 데이터 전송을 위한 기본 유닛의 세트를 결정하는 것을 포함한다.

일 실시예에서, 이들 3가지 기능(집합적으로 SONAC 기술이라고 함)은 진정한 주문형 및 맞춤형 가상 네트워크를 제공하는 데 핵심적이다.

관리 평면 논리 기능(1302):

인프라스트럭처 관리(1316):

인프라스트럭처 관리(1316)는 무선 액세스 네트워크 인프라스트럭처 구성 및 통합을 관리한다. 주된 임무는, 배치된 인프라스트럭처 자원을 주문에 기초하여 효율적으로 사용하도록 보장하기 위해 배치된 인프라스트럭처 맨 위에 '활성' 인프라스트럭처를 제공하는 것이다. 관리는 다음과 같은 측면을 포함한다: 1)

트래픽 부하, 네트워크 노드의 능력의 주어진 지식, 실시간 트래픽 부하 또는 예측된 트래픽 부하 마이그레이션에 대한 인프라스트럭처의 적응, 및 2) 다수의 운영자/개인 운영자 및 고객 기기의 인프라스트럭처의 주문에 따른 통합. 인프라스트럭처 관리 구성요소는 SONAC(1304)와 통신하여 '활성' 인프라스트럭처와 같은, 필요한 정보를 제공한다.

사용자/모바일/기기/기계 연결성 관리(1318):

미래 무선 네트워크에서는, 항상 온 상태의 연결성이 필요하고 모바일이 이동 중인 것에 기인하여, 조밀한 RAN 인프라스트럭처의 도입에 기인하여, 연결성 관리가 중요한 과제가 되었다. 연결성 관리(1318)는 다음과 같은 측면을 포함한다: 1) 사용자 특정 및 적응 위치 추적 방식을 사용하여 사용자 맞춤형 위치 추적/예측을 수행하는 것, 2) 자원 매핑 및 논리 토폴로지 결정을 위해 SONAC(1304)에 모바일의 위치 정보를 제공하여 모바일의 새 위치로 하는 것.

고객 서비스 관리(1320):

고객 서비스 관리(1320)는 고객 콘텍스트를 관리하고 정책을 유지하여 필요한 서비스 배달 QoE를 보장한다. 주요 기능에는 서비스 인증, 고객 콘텍스트 유지관리, 서비스 네고시에이션, QoE 보장, 청구 등과 같은, 고객 서비스 관련 기능이 포함된다.

데이터 분석(1322):

제어 평면 기능 및 다양한 관리 평면 기능은 네트워크 상태 및 소비자의 실시간 경험에 대한 충분하고 정확한 정보의 가용성에 크게 의존한다. 데이터 분석(1322) 기술은 대량의 로깅된 데이터를 분석하여 필요한 정보를 제공한다. 주문에 따른 구성 가능한 데이터 로그 및 지능형 데이터 분석은 데이터 분석의 주요 작업이다.

콘텐츠 서비스 관리(1324):

콘텐츠 서비스 관리(1324)는 무선 네트워크 내의 콘텐츠 캐시 및 분포를 관리하여 고객 경험을 개선하는 것이다. 주요 기능으로는 콘텐츠 인기도 분석, 콘텐츠 신선도 유지관리 등이 있다.

NFV 관리(1306):

가상 기능 및 배치에 대한 설명에 기초하여, NFV 관리(1306)는 지시된 장소에 필요한 가상 기능을 생성한다. 중앙 집중식 NFV 관리(1306)가 구현될 수 있다. 일부 경우, 분산 및 로컬화된 NFV 관리(1306)는 NFV 가능 네트워크 노드의 그룹 또는 각각의 NFV 가능 네트워크 노드가 NFV 관리자를 가질 수 있는 곳에서 구현될 수 있다.

서비스 맞춤형 네트워크를 생성하는 방법

도 14 및 도 15는 SONAC에 의해 어떻게 맞춤형 가상 네트워크가 생성되는지를 도시한다. 도 14는 SONAC(1402)가 고객을 위해 서비스 맞춤형 네트워크를 생성하는 방법(1400)의 일 실시예를 도시한다. SONAC(1402)는 고객 서비스의 설명 및 QoE 요구를 수신한다. SDT(1404)는 서비스 맞춤 논리 기능, 데이터 평면에서의 이들 논리 기능의 배치 및 이들 논리 기능 간의 논리 링크의 용량 요건을 포함하는 서비스 맞춤 논리 토폴로지를 결정한다. NFV 관리자는 해당 네트워크 노드에서 필요한 가상 네트워크 기능(VFN)을 인스턴스화한다. SDRA(1406)는 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑한다. SDP(1408)는 종단 간 데이터 평면 프로세스를 결정한다.

관리 평면에서의 네트워크 관리 구성요소에는 대개 해당 작업을 수행하는 데 필요한 네트워크 자원이 필요로 한다. 예를 들어, 인프라스트럭처 관리 구성요소는 네트워크 노드를 구성해야 하며, 고객 서비스 관리 구성요소는 고객의 QoE를 폴링해야할 수도 있고, 연결성 관리 구성요소는 모바일 위치 정보를 획득해야 하며, 콘텐츠 관리 구성요소는 네트워크에 콘텐츠를 거주시겨야 한다(populate). 데이터 분석 구성요소는 네트워크 노드로부터 데이터를 로깅해야 한다. 이러한 작업에 엄격한 QoS 요구를 갖고 있고 특정 데이터 처리가 필요한 경우, 관리 평면 구성요소는 작업을 위해 맞춤형 가상 네트워크가 필요하다. 따라서 이들은 특화된 서비스로 볼 수 있다. 관리 구성요소는 논리 기능 요소를 정의하고 관리 서비스 가상 네트워크의 논리 기능 토폴로지를 제안하는 데 관련될 수 있다.

이 경우 자체 정의된 관리 아키텍처가 활성화된다. 도 15는 자체 정의된 관리 서비스 가상 네트워크를 생성하는 실시예의 방법(1500)을 나타낸다.

주문형 데이터 분석(1508)은 관리 서비스의 일례로서 제시된다. 데이터 분석 구성요소(1508)는 수요에 기초하여 네트워크 상태를 로그할 수 있으며, 예컨대 주기적으로 트래픽 부하 상태를 로그(log)할 수 있다. 데이터 분석 구성요소(1508)는 로그 대상 및 로그 위치를 결정할 필요가 있다. 이것은 데이터 분석 구성요소의 빌드인(build-in) SDT(1504)로 볼 수 있다. 그 후, SONAC(1502)는 데이터 분석 서비스를위한 트래픽 로드 로그 및 분석을 위해 대응하는 가상 네트워크를 생성한다.

네트워크 제어 및 관리를 확장 가능하게 하기 위해, 네트워크는 지리적으로 지역 또는 영역 또는 다른 지리적 엔티티로 나뉠 수 있다. 따라서 SONAC 및 다른 관리 평면 구성요소의 아키텍처는 도 1의 예로서 도시된 바와 같이, 계층적으로 하나인 구조이다. 자원 관리를 위해, SONAC 계층 구조에서 하위 계층을 추상화하고 세부 사항을 상위 계층에 숨긴다.

이제 기술의 가능한 응용 및 용도 중 일부를 설명하기 위해 다양한 예시적인 사용 사례를 설명한다.

사용 사례 #1: 가상 서비스 특정 SGW 및 맞춤형 M2M 네트워크 아키텍처-탄력적인 에지 VN

검침(meter reading) 서비스, 차량 모니터링 서비스, 텔레헬스(tele-health) 모니터링 서비스와 같은, 대부분의 기계 간(M2M) 유형의 서비스에 대해, 이러한 서비스에는 많은 수의 기기가 관련되어 있지만, 서비스는 집성적인 의미로 단일 서비스로서 모델링될 수 있다. M2M 서비스의 기계 분포, 트래픽 특성 및 데이터 처리 요건의 엄청난 다양성으로 인해, 특정 데이터 처리가 필요한 M2M 서비스를 위해 서비스 맞춤형 가상 네트워크가 디자인되는 경우, 서비스 특정 SGW가 도입된다. 이러한 서빙 게이트웨이(SGW)는 가상 및 서비스 특정 또는 SGW(v-s-SGW)이며, 동적으로 인스턴스화 및 종료되어, M2M 서비스 트래픽 역동성(dynamics)에 적응할 수 있다. 이들 v-s-SGW 간의 논리적 연결 및 각각의 기계로부터 v-s-SGW로의 논리적 연결은, SDT에 의해 결정되는 서비스 특정 데이터 평면 논리 토폴로지를 생성한다. v-s-SGW에서의 논리 기능은 운영자 또는 M2M 서비스 고객에 의해 고객 특정 요구를 충족시키도록 정의될 수 있다. 기계로부터 정보를 수집하고, 정보를 분석하고 분석된 정보에 기초하여 기계의 동작을 제어하도록 반응하는 일부 M2M 서비스의 경우, 반응 레이턴시를 최소화하는 것이 매우 바람직하다. 이러한 v-s-SGW는 반응 레이턴시 시간 및 데이터 처리 요건에 따라 무선 네트워크 에지에서 푸시하고 다시 풀해야 한다. 이것은 서비스의 탄력적인 에지 VN을 나타낸다. 도 16은 맞춤형 M2M 네트워크(1600)의 실시예를 개략적으로 도시하고 M2M 애플리케이션의 서비스 맞춤형 가상 네트워크의 예를 도시한다.

이 시나리오에서, 기계형 통신 기기(Machine-Type Communications Device, MTCD) 그룹은 무선 네트워크 외부의 서버에서 호스팅되는 M2M 애플리케이션에 주기적으로 정보를 보고한다. M2M 애플리케이션 제공자(A)에게 정의된 v-s-SGW의 기능성에는 다음 서비스 기능이 포함될 수 있다.

(1) 정보 필터링: M2M 애플리케이션은 모든 MTCD 패킷에 적용될 애플리케이션 특정 정보 필터를 식별하여 애플리케이션이 관심있는 정보만 수신하도록 보장한다.

(2) 정보 분류: M2M 애플리케이션은 정보의 상대적 중요성을 결정하기 위해 모든 MTCD 패킷에 적용되는 애플리케이션 특정 분류 방식을 식별한다. 상이한 범주는 상이한 QoS 사양과 연관된다.

(3) 패킷 집성 및 캡슐화: MTCD는 완전한 인터넷 프로토콜(IP) 스택을 포함하지 않는 저가의 일반 기기일 수 있다. 다수의 MTCD로부터 수신된 소규모 패킷은 M2M 애플리케이션에 배달하기 위해 함께 집성 및 캡슐화될 수 있다.

다른 M2M 애플리케이션 제공자 (B)는 애플리케이션의 요구사항 및 MTCD의 능력에 따라, 다른 일련의 서비스 기능을 통합하는, 다른 가상 네트워크 오버레이를 제공할 수 있다.

사용 사례 #2: VN 마이그레이션을 통한 가상 UE 특정 SGW 및 맞춤형 모바일 사용자 가상 네트워크

UE(사용자 장비 또는 모바일 기기)의 경우, 네트워크 엔트리 이후에, 가상 UE 특정 SGW(v-u-SGW)가 정의된다. v-u-SGW는 가상이며, 등록된 UE와 연관된 소프트웨어 정의 기능성을 실어 전달하고; 그것은 UE와 함께 마이그레이션할 수 있다.

도 17은 이동 기기에 대한 가상 네트워크(1700)의 실시예 및 이동 가상 네트워크의 마이그레이션을 개략적으로 도시한다. v-u-SGW는 UE- 특정 앵커 포인트이며, v-u-SGW의 기능은 UE에 대해 완전히 맞춤된다. UE 관점에서, v-u-SGW는 디폴트 GW이고, 네트워크 관점에서, v-u-SGW는 도 17에 예시로서 도시된 바와 같은 '가상 UE'이다. v-u-SGW의 기능은 운영자와 사용자에 의해 구성될 수 있다. 앵커 포인트 이외에, vs-SGW는 다른 액세스 링크 사양, UE 네트워크 액세스 주요 재료 소유자, 분수 코덱(fountain codec) 등의 수렴 포인트(convergence point)로 사용될 수 있다. vu-SGW 외에, 가상 UE 특정 연결성 관리자(vu -CM)도 정의된다. 다음 섹션에서 상세하게 설명되는 바와 같이, v-u-CM은 맞춤형 UE 위치 추적을 수행하고 v-u-SGW의 재배치를 트리거하는 데, 이는 가상 네트워크 마이그레이션으로 볼 수 있다.

사용 사례 #3: 맞춤형 연결성 관리 아키텍처

이 사용 사례는 자체 정의 관리 서비스를 나타낸다. 이동 연결성 관리의 목적은 이동 기기에 데이터를 효율적으로 배달하기 위해 언제든지 이동 기기의 위치의 가용성을 보장하는 것이다.

무선 네트워크 배치의 다양성, 모바일 이동 환경(고속도로 또는 로컬)의 다양성, 이동 기기 능력의 다양성, 이동 기기에서 실행되는 애플리케이션의 QoE 요구의 다양성으로 인해, 모바일 맞춤형 위치 추적이 유리하며, 가상 사용자 연결성 관리자 (vu-CM)가 도입된다. v-u-CM은 가상 및 소프트웨어 정의 기능이며, 특정 모바일 사용자 또는 이동 기기에 맞게 맞춤된다. vu-CM의 주요 기능은 다음과 같은 측면을 포함한다: (1) 위치 추적, 즉 네트워크에 대한, UE, 즉 이동 기기의 상대 위치(Relative Locationm RL)를 추적하며, RL은 잠재적으로 UE를 서비스할 수 있는 네트워크 노드ㅇ의 세트이다; (2) 사용자/모바일의 v-u-SGW와 사용자/모바일 사이의 자원 매핑을 관리하는 SDRA와의 상호 작용; (3) 연결성 관리 아키텍츠의 계층 내의 다른 연결성 제어 엔티티와의 상호 작용. 네트워크에서의 v-u-CM의 물리적 위치는 네트워크 토폴로지, 이동 기기의 속도, 이동 기기의 작동 모드 및 사용자에게 배달되는 QoE와 같은 다양한 인자에 따라 달라질 수 있다.

도 18은 연결성 관리의 가변 아키텍처(1800)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 18에서 예로서 도시된 바와 같은, 연결성 관리의 계층에서, v-u-CM은 이 계층의 최하위 레벨에 있다. v-u-CM은 이동 기기와 함께 움직이므로 맞춤형 이동 연결성 관리 아키텍처는 더 이상 고정 아키텍처가 아니라 가변 아키텍처이다. 연결성 관리 구성요소는 특정한 경우에 이동 기기의 v-u-CM에 대한 위치를 결정할 수 있다.

요약하면, 무선 네트워크는 SDN 및 NFV 기술을 이용하여 다양한 유형의 서비스 및/또는 고객에게 맞춤형 네트워크 서비스를 제공한다. 상이한 유형의 고객은 맞춤형 가상 네트워크에 의해 제공되는 필요한 연결 및 네트워킹 서비스를 즐길 수 있으며, 또한 자신의 가상 네트워크를 능동적으로 정의, 관리 및 운영할 수 있다. 이는 최종 사용자(고객), OTT 고객, 가상 네트워크 운영자 및 무선 네트워크 운영자에 대한 이점을 포함하여, 무선 네트워킹에서 상당한 이점을 제공한다. 본 발명의 실시예는 네트워크 아키텍처, 운영 및 유지관리에서 중요한 변화를 수반할 것이다. 이는 서비스 맞춤형 가상 네트워크, 즉 SONAC의 자동 생성을 사용하여 구현될 수 있다.

SONAC 기술 중에서, SDT 기술은 데이터 송신 및 처리에 필요한 서비스가 효율적으로 충족할 수 있도록, 종단 간 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정해야 한다. 이러한 결정을 하기 위해, SDT는 서비스(즉, M2M 서비스)의 기기 분포, 서비스 트래픽 특성, 서비스 QoE 요건, 네트워크 토폴로지 및 무선 네트워크 자원 가용성을 고려해야 한다. SDT는 일반적으로 요구사항과 고려사항이 다를 수 있는 개별 서비스를 위한 맞춤형 가상 네트워크 아키텍처를 생성하므로, 분명히 두루 적용되는(one-size-fits-all) SDT 솔루션은 없다. 상이한 기술은 상이한 서비스를 기대한다. 많은 가능성이 있기 때문에, 초기 SDT 구현에는 서비스 분류의 생성이 필요할 수 있다. 적절한 서비스 분류는 SDT 사용 사례를 크게 줄이고 SDT 구현을 단순화한다. 각 서비스 클래스에 대해, 일반적인 요건과 제약조건을 식별하여, 특별히 맞춤된 SDT 솔루션을 개발할 수 있다. 일단 적용된 SDT 솔루션은 불필요한 오버헤드를 피하기 위해 자주 변경되지 않아야 한다. 이 경우 단시간 네트워크 역동성 및 서비스 역동성을 견딜 수 있을 정도로 강건해야 한다. SDT 문제는 여러 목적과 얽힌 제약조건이 있는 복잡한 최적화 문제이지만 개별 서비스 요건을 충족시키도록 해결될 수 있다. 마지막으로, SDT 솔루션은 무선 네트워크 시스템의 다른 구성요소와 완벽하게 통합되어(seamlessly integrated) 실제 애플리케이션으로 배치될 수 있다.

SDRA 기술은 서비스 QoE가 충족되고 무선 네트워크 자원이 가장 효율적으로 활용되도록 보장해야 하는 물리 네트워크 자원 할당을 결정한다. 무선 액세스 네트워크에서 무선 링크의 용량이 고정되어 있지 않기 때문에 유선 네트워크에 비해 무선 액세스 네트워크(radio access network, RAN)에서 자원 할당은 다를 수 있다. 따라서, 무선 네트워크, 예컨대 5G 무선 네트워크에서의 SDRA는 합리적으로 정확한 무선 링크 추상화 또는 무선 액세스 링크 스케줄러와의 일부 상호작용을 필요로 한다. 우수한 SDRA 알고리즘은 무선 액세스 링크의 역동성을 포착할 수 있어야 하며 동시에 구현을 간단하게 만들 수 있어야 한다.

SDP 기술은 가장 적합한 종단 간 데이터 전송 프로토콜을 구성하는 데 사용된다. 이것에는 기본 데이터 처리 단위 세트의 정의와 특정 서비스에 대해 맞춤되는 프로세스 단위의 서브 세트 결정이 포함된다. 우수한 SDP 전략은 네트워크 운영을 단순하게 유지하면서 서비스 맞춤형 데이터 프로세스를 가능하게 하는 무선 네트워크를 유연하게 만드는 것이다.

도 19는 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하는 방법(1900)의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 상기 방법은 무선 네트워크에 연결되는 컴퓨팅 기기에 의해 실행되는 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 모듈이, 하나 이상의 서비스 요구를 나타내는 서비스 요구 데이터를 수신하는 단계(1910), SONAC 모듈의 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 구성요소를 사용하여 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계(1920), SONAC 모듈의 소프트웨어 정의 자원 할당(SDRA) 구성요소를 사용하여 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑하는 단계(1930), 및 소프트웨어 정의 프로토콜(SDP)을 사용하여 종단 간 데이터 전송 토폴로지를 결정하는 단계(1940)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 방법은 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계(1925)를 더 포함하고, 이 단계는 논리 기능의 생성을 요청하기 위해 NFV 관리 구성요소와 통신하는 단계를 포함한다. NFV 관리 구성요소는 중앙 집중식 또는 분산형 NFV 관리 아키텍처의 일부일 수 있다. 일 실시예에서, 단일 데이터 센터(DC)는 하나의 NFV 가능 네트워크 노드로서 추상화될 수 있다. 하나의 NFV 가능 네트워크 노드는 로컬 NFV 관리자를 가질 수 있다.

도 20은 데이터 버스(2030)를 통해 메모리(2020)에 동작 가능하게 연결된 프로세서(2010)를 포함하는 컴퓨팅 기기(2000)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 컴퓨팅 기기는 또한 입/출력(I/O) 기기(2050)(예: 키보드, 마우스, 디스플레이 스크린 등) 및 모뎀(또는 통신 포트, 네트워크 어댑터, 송수신기 등)(2050)을 포함한다. 메모리(2020)는 SDT 구성요소(2070), SDRA 구성요소(2080) 및 SDP 구성요소(2090)를 포함하는 SONAC 모듈(2060)을 저장한다. 구성요소(2070, 2080, 2090) 각각은 설 된 기능을 제공하기 위해 프로세서(2010)에 의해 실행되는 소프트웨어 코드를 포함한다. 서비스 요구 데이터는 모뎀(140)에 의해 수신되거나 I/O 기기(들)(2040)를 사용하여 직접 입력될 수있다. SONAC 모듈(2060)을 실행하는 컴퓨팅 기기(2000)는 도 1에 예로서 도시된 근거리 네트워크(local area network) 제어 센터 또는 글로벌 제어기에 배치될 수 있다. 또는, SONAC 모듈은 제어 평면의 다른 노드에 배치될 수 있다. SONAC 모듈의 구성요소(2070, 2080, 2090)는 단일 컴퓨팅 기기에 저장되고 실행될 수 있거나 또는 별개의 컴퓨팅 기기에 저장되고 실행될 수 있다.

도 21∼도 27은 인터페이스 참조 모델을 위한 시스템 및 방법을 도시한다. 전술한 바와 같이, 제어 평면은 서비스에 대한 가상 데이터-평면 논리 토폴로지를 수립하도록 구성된 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 논리적 엔티티, 가상 데이터-평면 토폴로지를, 무선 네트워크를 통해 서비스 관련 트래픽을 전송하기 위한 물리 데이터 평면에 매핑하도록 구성된 소프트웨어 정의 자원 할당(SDRA) 논리 엔티티, 및 서비스 관련 트래픽을 무선 네트워크의 물리 데이터 평면을 통해 전송하기 위한 전송 프로토콜(들)을 선택하도록 구성된 소프트웨어 정의 서비스별 맞춤형 데이터 평면 프로세스(SDP) 논리 엔티티를 포함한다.

관리 평면은 다양한 관리 관련 태스크를 수행하기 위한 엔티티를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관리 평면은 상이한 무선 액세스 네트워크(RAN) 및/또는 상이한 무선 네트워크, 예컨대 상이한 운영자에 의해 유지되는 무선 네트워크 사이의 스펙트럼 공유를 관리하도록 적응된 인프라스트럭처 관리 엔티티를 포함할 수 있다. 관리 평면은 또한 데이터 및 분석 엔티티, 고객 서비스 관리 엔티티, 연결성 관리 엔티티 및 콘텐츠 서비스 관리 엔티티 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

가상 서비스 특정 서빙 게이트웨이(v-s-SGW)는 무선으로 인에이블된 기기의 그룹에 의해 제공되는 서비스에 특정하게 할당되고, 무선으로 인에이블된 기기의 그룹에 의해 통신되는 서비스 관련 트래픽을 집성하는 역할을 한다.

실시예의 소프트웨어 정의 네트워크 애플리케이션 제어(SONAC) 계층은 소프트웨어 제어 가상 네트워크(SCVN)를 제공하는 제어 평면 기능이다. 무선 네트워크(WN)의 작동을 가능하게 하고 SONAC에 필요한 정보를 제공하는 관리 평면 기능이 정의된다. SONAC는 가상 네트워크 초기화를 위해 애플리케이션 프로그래ALD 인터페이스(API)를 통해 고객 서비스, 관리 기능 서비스 및 운영자 서비스와 인터페이스한다.

실시예의 SONAC는 GWNI 내에 가상 네트워크(VN)를 구현하기 위해 제어 평면-인트라스트럭처 평면(C-I) 인터페이스를 통해 GWNI와 인터페이스한다. 관리 기능 서비스 자체는 가상 네트워크 자원을 필요로 하며, 이러한 VN의 논리 토폴로지는 계층 적이고 제어 평면-관리 평면(C-M) 인터페이스를 통해 자동으로 갱신될 수 있다. 관리 서비스 VN 내 및 관리 서비스 VN 간의 통신은 관리 평면-관리 평면(M-M) 인터페이스를 통해 이루어진다.

고객 서비스 VN은 예컨대 제어 평면-사용자 평면(C-U) 인터페이스를 통해 사용자 평면 내의 가상 서비스 특정 서빙 게이트웨이(v-s-SGW)에 의해 자동으로 갱신될 수 있다. SONAC의 계층적 논리 토폴로지의 경우, 정보는 제어 평면-제어 평면(C-C) 인터페이스를 통해 계층구조의 계층 간 및 SONAC의 세 구성요소 간에 교환된다.

하드웨어 및 소프트웨어 관리자(HSM)는 단일 네트워크 기능 가상화(NFV) 가능 네트워크 요소 (NE)와 연결되어 있으며, NFV 가능 NE 내에 있다.

NFV 가능 네트워크 노드(NN)의 HSM 로컬 제어 계층에는 가상 인프라스트럭처 관리자(VIM), 가상 네트워크 기능 관리자(VNFM), 데이터 프로세스 관리자(DPM) 및 데이터 포워딩 관리자(DFM)가 포함된다. VIM 및 VNFM은 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 및 소프트웨어 정의 프로세스(SDP)가 명령한 대로 필요한 가상화된 네트워크 기능(VNF)을 인스턴스화하기 위해 로컬 클라우드 자원을 제어한다. DPM은 SDP에 의한 명령에 의해 프로세스 체인 정의에 기초하여 데이터 처리를 제어한다. DFM은 소프트웨어 정의 자원 할당(SDRA)에 의한 포워딩 규칙에 기초하여 데이터 포워딩을 제어한다.

SONAC과 NFV 가능 NN 간의 상호 작용을 위해, SONAC는 생성될 VNF(SDT에 의한 비전송 기능 및 SDP에 의한 전송 기능), SDP에 의한 하나의 서비스에 대한 NN 내의 데이터 프로세스 체인 및 SDRA에 의한 VN의 대한 포워딩 규칙을 결정한다. SONAC과 데이터 센터(DC) 클라우드 간의 상호작용에 대해서는, NFV 가능 NN의 동작 단계와 유사하다. 주된 차이점은 DC 내의 SDN이 서버 간의 상호연결에 사용될 수 있다는 것이다.

도 21은 논리 인터페이스 참조 모델(2100)의 실시예를 나타낸다. 논리 인터페이스 참조 모델(2100)은 다양한 인터페이스를 통해 SONAC(2108)에 연결된 고객/운영자 서비스 가상 네트워크(2102), 운영자 서비스 가상 네트워크(2104) 및 범용 무선 네트워크 인프라스트럭처(2106)를 포함한다. 논리 인터페이스 참조 모델(2100)은 또한 다양한 API들에 의해 SONAC(2108)에 연결된 관리 평면 서비스(2110)를 포함한다. 논리 인터페이스 참조 모델(2100)은 다음을 제공한다:

- 인터페이스 API는 VN 초기화를 가능하게 한다.

- 인터페이스 C-I, C-M, C-U는 완전 자동화(주문형 VN 갱신)를 가능하게 한다.

- 인터페이스 M-M은 네트워크 운영 서비스(관리 평면)의 운영을 가능하게 한다.

- 인터페이스 사용자 평면-사용자 평면(U-U)은 고객 데이터 송신을 가능하게 한다.

도 22는 계층적 SONA 및 관리 아키텍처(2200)의 실시예를 나타낸다. 아키텍처(2200)는 관리 평면(2202), 사용자 평면(2204), 제어 평면-SONAC 계층(2206), 및 NFV 가능 인프라스트럭처 계층(2208)을 포함한다.

도 23은 네트워크 노드/서버 내의 SONAC 및 클라우드의 실시예의 시스템(2300)을 도시한다. SONAC(2302) 및 NFV 가능 NN(2304)의 경우, 클라우드 자원은 SONAC에 의해 생성되고 구성된다. 이는 NFV가 생성될 필요가 있는 것(예: 비전송 기능을 위한 SDT(2306), 전송 기능을 위한 SDP(2308) 등)을 결정하는 것 및 하나의 서비스에 대한 NN(2304) 내의 데이터 처리 체인을 결정하 것을 포함한다.

SDRA(2310)에 의한 텔레-네트워크 자원(Tele-network resource)은 포워딩 자원, 액세스 링크 자원 및 백홀 링크 자원을 포함한다. 포워딩 규칙은 각 VN의 데이터에 대해 정의된다. 최종 기기에 대한 액세스 링크(Access link, AL) 자원 (T/F/C/P/S) 할당은 상위 계층 SDRA의 명령에 따라 제공되는 서비스 흐름 포워딩 및 QoE/QoS 요건에 기초할 수 있다. 이웃에 대한 백홀(BH) 링크 자원(T/F/C/P/S) 할당은 상위 계층 SDRA의 명령에 의해 주어진 서비스 흐름 포워딩 및 QoE/QoS 요건에 기초할 수 있다.

NN(2304)은 HWM-NN/서버 로컬 제어 계층(2312), NN 로컬 데이터 계층(2314) 및 NN 로컬 클라우드 자원(2316)을 포함한다. NN(2304)에서의 로컬 제어는 데이터 프로세스 관리자(DPM)(2318), 데이터 포워딩 관리자(DFM)(2320), 및 액세스 링크 제어 채널 관리자(AL CSM)(2322)를 포함한다. DPM(2318)은 데이터를 수신하고이 서비스의 프로세스 체인에 기초하여 데이터를 처리한다. DFM(2320)은 SDRA(2310)에 의해 포워딩 규칙에 기초하여 데이터 및 포워딩 데이터를 수신한다. AL 고객 서비스 관리(CSM)는 AL 제어 채널 관리자(2322)이다.

도 24는 하나의 NFV 가능 NN으로서 추상화된 데이터 센터(DC)(2400)의 실시예를 도시한다. SONAC(2402) 및 NFV 가능 DC(2406)의 경우, 클라우드 자원(2404)은 SONAC(2402)에 의해 생성되고 구성된다. 이것은 SDT에 의해 DC 클라우드(2404) 내의 하나의 서비스에 대해 비전송 기능 체인 및 비전송 기능 체인을 결정하는 것을 포함한다. 이는 또한 SDP(2408)(입구 포트와 출구 포트 전용)을 사용하여 전송 프로토콜 기능을 결정하는 것도 포함한다.

SDRA(2410)(수신 및 송신 포트용)의 텔레-네트워크 자원은 각 VN의 데이터 (수신 및 송신 포트용)에 대한 포워딩 규칙을 정의할 수 있다.

DC(2406)에서의 로컬 제어는 DPM(2412) 및 DFM(2414)을 포함할 수 있다. DPM(2412)은 데이터를 수신하고 이 서비스의 프로세스 체인에 기초하여 데이터를 처리한다. DFM(2414)은 SDRA(2410)에 의한 포워딩 규칙에 기초하여 데이터 및 포워딩 데이터를 수신한다. 에지 NN에 대해, DFM(2414)은 데이터를 수신하고 SDRA(2410)에 의한 서비스 흐름 QoE/QoS 요건에 기초하여 액세스 링크 자원을 할당한다.

SONAC(2402) 계층은 SCVN의 프로비저닝 전용 제어 평면 기능이다. 관리 평면 기능은 WN의 동작을 가능하게 하고 SONAC(2402) 계층에 정보를 (요구되거나 그렇지 않은 경우) 제공하도록 정의될 수 있다.

도 25는 차세대 네트워크를 위한 논리 인터페이스 참조 모듈(2500)의 실시예의 도면을 나타낸다. SONAC(2502) 계층은 고객 서비스, 관리 기능 서비스 및 운영 서비스와 같은 관리 평면(2504)에서의 서비스와 통신하기 위해 SONAC(2502) 인터페이스를 사용할 수 있다. SONAC(2502) 인터페이스는 가상 네트워크 초기화에 적합한 애플리케이션 프로그래밍 가능 인터페이스(API)를 포함할 수 있다.

SONAC(2502) 계층은 SONAC(2502) 인터페이스를 사용하여 GWNI(2506), 네트워크 관리 서비스 가상 네트워크 및 고객/운영자 서비스 가상 네트워크와 통신할 수도 있다. 예를 들어, SONAC(2502) 계층은 GWNI(2506) 내에서 VN을 구현하기 위해 C-I 인터페이스를 사용할 수 있다. 관리 기능 서비스 자체는 가상 네트워크 자원을 요구할 수 있고 이들 VN의 논리 토폴로지는 계층적이며 C-M 인터페이스를 통해 자동으로 갱신될 수 있다. SONAC(2502) 계층은 관리 서비스 VN(2508)과 통신하기 위해 C-M 인터페이스를 사용할 수 있다. 관리 서비스 VN 간의 통신은 M-M 인터페이스를 통해 이루어질 수 있다. 고객 서비스 VN(2510)은 예를 들어 C-U 인터페이스를 통해 사용자 평면의 v-s-SGW에 의해 자동으로 갱신될 수 있다.

SONAC(2502)의 계층적 논리 토폴로지의 경우, 정보는 C-C 인터페이스를 통해 계층의 층간 및 SONAC(2502)의 구성요소 사이에서 교환된다. 하드웨어 및 소프트웨어 관리자(HSM)는 NFV 가능 NE 내에 있는 단일 NFV 사용 가능 NE와 연관될 수 있다.

일 실시예에서, 하드웨어-소프트웨어 관리자(HSM)는 NFV 가능 NN 내의 로컬 제어 계층일 수 있다. HSM은 로컬 클라우드 자원을 제어하고 SDT 및/또는 SDP에 의해 명령된 바와 같이 VNF를 인스턴스화하기 위한 VIM 및 VNFM을 포함할 수 있다. HSM은 프로세스 체인 정의에 기초하여 데이터의 처리를 제어하기 위한 데이터 프로세스 관리자(DPM)를 더 포함할 수 있다. 프로세스 체인 정의는 SDP에 의한 명령을 통해 전달될 수 있다. HSM은 SDRA로부터 전달되는 포워딩 규칙에 기초하여 데이터 포워딩을 제어하기 위한 데이터 포워딩 관리자(DFM)를 더 포함할 수 있다.

SONAC과 NFV 가능 NN 사이의 상호작용 동안, SONAC는 어떤 VNF를 생성해야 하는지(예: SDT에 의한 비전송 기능, SDP에 의한 전송 기능), SDP에 의한 하나의 서비스에 대한 NN 내의 데이터 프로세스 체인, 및 SDRA에 의한 VN의 데이터에 대한 포워딩 규칙을 결정할 수 있다.

SONAC과 DC 클라우드 간의 상호작용의 경우, 동작 단계는 NFV 가능 NN의 경우와 유사하다. 한 가지 차이점은 DC 클라우드 내의 SDN이 서버 간의 상호 연결에 사용될 수 있다는 것이다.

도 25에 도시된 바와 같이, I-M 인터페이스는 관리 평면 기능이 GWNI(2506)와 통신하는 것을 허용할 수 있다. I-M 인터페이스는 인프라스트럭처 구성 메시지/명령 및 인프라스트럭처 행위(behavior) 로그 메시지를 전달할 수 있다.

도 26은 계층적 SONAC 및 관리 아키텍처(2600)의 다른 실시예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 계층적 SONAC 및 관리 아키텍처(2600)는 소프트웨어 정의 네트워크 애플리케이션 제어(SONAC) 제어 평면(2602)과 관리 평면(2604) 사이의 M-API 인터페이스를 포함한다. 관리 평면(2604)은 고객 서비스 관리(CSM) 엔티티 및 맞춤형 연결성 관리(CM) 엔티티를 포함하는 다양한 관리 평면 엔티티를 포함한다. CSM 엔티티 및 CM 엔티티는 서비스에 맞게 맞춤될 수 있다. 관리 평면 기능은 M-API 인터페이스를 통해 SONAC 제어 평면(2602)에 특정 요건을 전달하도록 되어 있다. 요건 중 일부는 요건 설명, 레이턴시 요건, 용량 요건 및 하나 이상의 필수 논리 기능을 포함할 수 있다.

도 27은 본 명세서에 설명된 방법을 수행하기 위한 실시예의 처리 시스템(2700)의 블록도를 나타내며, 이는 호스트 기기에 설치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 처리 시스템(2700)은 프로세서(2704), 메모리(2706), 및 인터페이스(2710∼2714)를 포함하며, 이들은 도 27에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다. 프로세서(2704)는 계산 및/또는 다른 처리 관련 태스크들을 수행하도록 구성된 임의의 구성요소 또는 구성요소의 모음일 수 있고, 메모리(2706)는 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍 및/또는 명령어들을 저장하도록 구성된 임의의 구성요소 또는 구성요소의 모음일 수 있다. 일 실시예에서, 메모리(2706)는 컴퓨터로 판독할 수 있는 비일시적인 매체를 포함한다. 인터페이스(2710, 2712, 2714)는 처리 시스템(2700)이 다른 기기/구성요소 및/또는 사용자와 통신할 수 있게 하는 임의의 구성요소 또는 구성요소의 모음일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 인터페이스(2710, 2712, 2714)는 데이터, 제어 또는 관리 메시지를 프로세서(2704)로부터 호스트 기기 및/또는 원격 기기에 설치된 애플리케이션으로 전달하도록 적응될 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 인터페이스(2710, 2712, 2714)는 사용자 또는 사용자 기기(예: 퍼스널 컴퓨터(PC) 등)가 처리 시스템(2700)과 상호작용/통신할 수 있도록 적응될 수 있다. 처리 시스템(2700)은 도 27에 도시되지 않은,장기 저장 장치(예, 비 휘발성 메모리 등)와 같은, 부가적인 구성요소를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 처리 시스템(2700)은 통신 네트워크에 액세스하거나 그렇지 않으면 통신 네트워크의 일부를 구성하는 네트워크 기기에 포함된다. 일례에서, 처리 시스템(2700)은 기지국, 중계국, 스케줄러, 제어기, 게이트웨이, 라우터, 애플리케이션 서버 또는 통신 네트워크 내의 임의의 다른 기기와 같은, 무선 또는 유선 통신 네트워크의 네트워크 측 기기에 있다. 다른 실시예에서, 처리 시스템(2700)은 이동국, 사용자 장비(UE), 개인용 컴퓨터(PC), 태블릿, 웨어러블 통신 기기(예: 스마트 워치 (smartwatch) 등), 또는 통신 네트워크에 액세스하도록 적응된 임의의 다른 기기일 수 있다.

일부 실시예에서, 하나 이상의 인터페이스(2710, 2712, 2714)는 처리 시스템(2700)을 통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신 및 수신하도록 적응된 송수신기에 연결한다.

도 28은 통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신 및 수신하도록 적응된 송수신기(2800)의 블록도를 도시한다. 송수신기(2800)는 호스트 기기에 설치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 송수신기(2800)는 네트워크 측 인터페이스(2802), 결합기(2804), 송신기(2806), 수신기(2808), 신호 프로세서(2810) 및 기기 측 인터페이스(2812)를 포함한다. 네트워크 측 인터페이스(2802)는 무선 또는 유선 통신 네트워크를 통해 신호를 전송하거나 수신하도록 되어 있는 구성요소 또는 구성요소 모음을 포함할 수 있다. 결합기(2804)는 네트워크 측 인터페이스(2802)를 통한 양방향 통신을 용이하게 하도록 되어 있는 임의의 구성요소 또는 구성요소 모음을 포함할 수 있다. 송신기(2806)는 기저 대역 신호를, 네트워크 측 인터페이스(2802)를 통한 전송에 적합한 변조 된 캐리어 신호로 변환하도록 되어 있는 임의의 구성요소 또는 구성요소 모음 (예: 업 컨버터, 전력 증폭기 등)을 포함할 수 있다. 수신기(2808)는 예를 들어, 네트워크 측 인터페이스(2802)를 통해 수신된 캐리어 신호를 기저 대역 신호로 변환하도록 되어 있는 구성요소 또는 구성요소 모음 (예: 다운 컨버터, 저잡음 증폭기 등)을 포함할 수 있다. 신호 프로세서(2810)는 기저 대역 신호를 기기 측 인터페이스 (들)(2812)를 통한 통신에 적합한 데이터 신호로 또는 그 역으로 변환하도록 구성된 임의의 구성요소 또는 구성요소 모음을 포함할 수 있다. 기기 측 인터페이스 (들)(2812)는 신호 프로세서(2810)와 호스트 기기 내의 구성요소(예: 처리 시스템(2700), 근거리 통신망(LAN) 포트 등) 사이에서 데이터 신호를 통신하도록 구성된 임의의 구성요소 또는 구성요소 모음을 포함할 수 있다.

송수신기(2800)는 임의의 유형의 통신 매체를 통해 시그널링을 송신 및 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 송수신기(2800)는 무선 매체를 통해 시그널링을 송신 및 수신한다. 예를 들어, 송수신기(2800)는 셀룰러 프로토콜(예: LTE(long-term evolution) 등), WLAN(wireless local area network)프로토콜(예: Wi-Fi 등) 또는 기타 유형의 무선 프로토콜(예: 블루투스, 근거리 통신(NFC) 등)과 같은 무선 통신 프로토콜에 따라 통신하도록 되어 있는 무선 송수신기 일 수 있다. 이러한 실시예에서, 네트워크 측 인터페이스(2802)는 하나 이상의 안테나/방사 소자를 포함한다. 예를 들어, 네트워크 측 인터페이스(2802)는 단일 안테나, 다중 개별 안테나, 또는 예를 들어, 단일 입력 다중 출력(single input multiple output, SIMO), 다중 입력 단일 출력(multiple input single output, MISO), 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output, MIMO) 등의 다중 계층 통신을 위해 구성된 다중 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 송수신기(2800)는 유선 매체, 예컨대 트위스티드 페어 케이블(twisted-pair cable), 동축 케이블, 광섬유 등을 통해 시그널링을 송신 및 수신한다. 구체적인 처리 시스템들 및/또는 송수신기들은 표시된 모든 구성요소 또는 구성요소의 서브세트만을 사용하고, 통합 레벨은 기기마다 다를 수 있다. 다양한 실시예에서, SONAC 아키텍처는 계층적이거나 자체 정의될 수 있으며, 제어 슬라이스로 볼 수 있다. 일 실시예에서, SONAC는 API를 통해 서비스(들) 및/또는 애플리케이션(들)과 인터페이스하여 고객 요구에 기초하여 SCVN을 개시 또는 갱신한다. 개시된 방법 및 시스템의 실시예는 사용자 평면 트래픽 포워딩을 위한 사용자 평면 내의 기능들 간의 사용자 평면-사용자 평면(U-U) 인터페이스를 포함한다. 개시된 방법 및 시스템의 실시예는 관리 서비스 슬라이스 사이의 M-M 인터페이스를 포함한다. 예로는 관리 간(inter-management) 슬라이스 통신을 위한 CM-CSM, CSM-InfM, InfM-DAM, CSM-DAM 등을 포함한. 개시된 방법 및 시스템의 실시예는 또한 인트라 관리 서비스 슬라이스 통신을 위한 CM-MM, CSM-MM, InfM-MM, DAM-MM, CFM-MM과 같은 관리 평면 내의 인터페이스를 포함한다. C-C 인터페이스는 SONAC 슬라이스 내의 기능 간의 인터페이스를 제공한다. C-I 인터페이스는 SOANC 슬라이스 내의 기능 간의 인터페이스를 제공한다. C-I 인터페이스는 SONAC이 인트라스트럭처를 구성하기 위한 메커니즘을 제공한다. C-M 인터페이스는 관리 서비스와 SONAC 사이의 통신을 위해 SONAC와 관리 평면 서비스 간의 인터페이스를 제공한다. C-U 인터페이스는 주문형 SCVN/슬라이스 갱신을 위해 SONAC과 사용자 평면 간의 인터페이스를 제공한다.

맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위한 네트워크 관리 엔티티는 무선 네트워크에 연결된 컴퓨팅 기기에 의해 실행되는 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성 (SONAC) 모듈을 포함하고, SONAC 모듈은 무선 네트워크로부터 서비스 요구 데이터를 수신하하고, 서비스 요구 데이터에 따라 하나 이상의 서비스 요구 사항을 설명하는 서비스 맞춤형 가상 네트워크(VN)를 생성하도록 구성되며; SONAC 모듈은 SONAC 모듈에 의해 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 데 사용되는 소프트웨어 정의 토폴로지구성 요소; 논리 토폴로지를 무선 네트워크 내의 물리 네트워크 자원에 매핑하는 소프트웨어 정의 자원 할당(SDRA) 구성요소; 및 무선 네트워크를 통해 제1 기기와 제2 기기 사이의 통신을 위한 종단 간 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 소프트웨어 정의 프로토콜(SDP) 구성요소와 상호 작용하는 인터페이스를 포함한다. 일 실시예에서, 네트워크 관리 엔티티는 SDT, SDRA 및 SDP 구성요소를 포함한다. 일 실시 예에서, SONAC 모듈은 고객 요구에 따라 서비스 맞춤형 가상 네트워크(SCVN)를 개시 또는 갱신하기 위해 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 통해 서비스 및 애플리케이션 중 적어도 하나와 인터페이스하도록 구성된다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 제어 평면-사용자 평면(C-U) 인터페이스를 통해 서비스 맞춤형 VN을 자동으로 갱신하도록 구성된다. 일 실시예에서, 맞춤형 VN은 C-U 인터페이스를 통해 사용자 평면에서 가상 서비스 특정 서빙 게이트웨이(v-s-SGW)를 통해 갱신된다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 관리 평면 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(M-API)를 통해 관리 평면에 연결되며, SONAC 모듈은 관리 평면 서비스 토폴로지를 정의한다. 일 실시예에서, 관리 평면은 연결성 관리, 고객 서비스 관리, 인프라스트럭처 관리, 콘텐츠 및 포워딩 관리, 및 데이터 분석 관리 중 적어도 하나를 수행한다. 일 실시예에서, 네트워크 관리 엔티티는 또한 사용자 평면 트래픽 포워딩을 위해 사용자 평면 내의 기능들 사이의 인터페이스를 제공하는 사용자 평면-사용자 평면 (U-U) 인터페이스를 포함한다. 일 실시예에서, 네트워크 관리 엔티티는 또한 관리 간 슬라이스 통신을 위한 관리 서비스 슬라이스들 사이의 인터페이스를 제공하는 관리 평면 관리 평면(M-M) 인터페이스를 포함한다. 일 실시예에서, 네트워크 관리 엔티티는 또한 SONAC 슬라이스 내의 기능들 사이의 인터페이스를 제공하는 제어 평면-제어 평면(C-C) 인터페이스를 포함한다. 일 실시예에서, 네트워크 관리 엔티티는 인프라스트럭처를 구성하기 위해 SONAC 모듈에 대한 인터페이스를 제공하는 제어 평면- 인트라스트럭처 평면(C-I) 인터페이스를 또한 포함한다. 일 실시예에서, 네트워크 관리 엔티티는 관리 서비스와 SONAC 모듈 사이의 통신을 위해 관리 평면 서비스와 SONAC 모듈 간의 인터페이스를 제공하는 제어 평면-관리 평면(C-M) 인터페이스를 또한 포함한다. 일 실시예에서, 네트워크 관리 엔티티는 또한 주문형 서비스 맞춤형 가상 네트워크 (SCVN)/슬라이스 갱신을 위한 SONAC 모듈과 사용자 평면 사이의 제어 평면-사용자 평면(C-U) 인터페이스를 포함한다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 등록된 UE에 대한 서비스 요구 데이터에 응답하여 가상 사용자 장비(UE) 특정 서빙 게이트웨이(SGW)를 연관짓도록 구성된다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 UE에 대한 서비스 요구 데이터에 응답하여 사용자 장비 (UE)에 대한 가상 사용자 연결성 관리자를 생성하도록 구성된다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 사용자 평면과의 제어 평면-사용자 평면(C-U) 인터페이스를 통해 VN 갱신을 위한 트리거를 수신하도록 구성된다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 M-API 인터페이스를 통해 관리 평면에 연결하도록 구성된다. 일 실시예에서, 관리 평면상의 관리 평면 기능은 M-API 인터페이스를 통해 요건을 SONAC 모듈에 전달하도록 구성되며, 요건은 요건 설명, 레이턴시 요건, 용량 요건 및 논리 기능 중 적어도 하나를 포함한다. 일 실시예에서, 관리 평면 기능은 연결성 관리, 고객 서비스 관리, 인프라스트럭처 관리, 콘텐츠 및 포워딩 관리, 및 데이터 분석 관리 중 적어도 하나를 포함한다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 GWNI 내에서 VN을 구현하기 위해 제어 평면-인프라스트럭처 평면(C-I) 인터페이스를 통해 일반화된 무선 네트워크 인프라스트럭처(GWNI)와 인터페이스하도록 구성된다. 일 실시예에서, SONAC 모듈은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 통해 운영자 서비스 및 고객 서비스와 인터페이스하도록 구성된다.

맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위한 네트워크 기기에서의 실시예의 방법은, 무선 네트워크에 연결되는 컴퓨팅 기기에 의해 실행되는 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 엔티티에 의해 하나 이상의 서비스 요구를 나타내는 서비스 요구 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 서비스 요구 데이터에 따라 서비스 맞춤형 가상 네트워크(VN)를 생성하는 단계를 포함하고, 서비스 맞춤형 VN을 생성하는 단계는 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계, 결정된 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑하는 단계 및 종단 간 물리 네트워크 자원의 가용성에 따라 논리 토폴로지 내의 엔티티가 사용하기 위한 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계는 논리 기능의 생성을 요청하기 위해 네트워크 기능 가상화(NFV) 가능 네트워크 노드 (NN) 관리 구성요소와 통신하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 이 방법은 또한 기계 간(M2M) 서비스에 대한 서비스 요구 데이터를 수신하는 것에 응답하여 가상 및 서비스 특정 서빙 게이트웨이(SGW)를 인스턴스화하거나 종료하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서,이 방법은 또한 등록된 UE에 대한 서비스 요구 데이터를 수신하는 것에 응답하여 가상 사용자 장비(UE) 특정 서빙 게이트웨이(SGW)를 연관짓는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 이 방법은 또한 UE에 대한 서비스 요구 데이터를 수신하는 것에 응답하여 사용자 장비(UE)에 대한 가상 사용자 연결성 관리자를 생성하는 단계를 포함한다.

실시예의 네트워크 노드는 프로세서; 및 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 컴퓨터로 판독할 수 있는 비일시적인 저장 매체를 포함하고, 프로그래밍은, 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 모듈이, 하나 이상의 서비스 요구 사항을 나타내는 서비스 요구 사항 데이터를 수신하기 위한는 명령어; 서비스 요구 데이터에 따라 서비스 맞춤형 가상 네트워크(VN)를 생성하고, 서비스 맞춤형 VN을 생성하기 위한 명령어를 포함하고, 서비스 맞춤형 VN을 생성하기 위한 명령어는, 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하기 위한 명령어, 결정된 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑하기 위한 명령어, 및 물리 네트워크 자원의 가용성에 따라 논리 토폴로지 내의 엔티티가 사용하기 위한 종단 간 데이터 전송 프로토콜 결정하기 위한 명령어를 포함한다. 일 실시예에서, 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하기 위한 명령어는, 논리 기능의 생성을 요청하기 위해 네트워크 기능 가상화(NFV) 가능 네트워크 노드(NN) 관리 구성요소와 통신하기 위한 명령어를 포함한다. 일 실시예에서, 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하기 위한 명령어는, 논리 기능의 생성을 요청하기 위해 네트워크 기능 가상화(NFV) 가능 네트워크 노드(NN) 관리 구성요소와 통신하기 위한 명령어를 포함한다. 일 실시예에서, 프로그래밍은 기계 간(M2M) 서비스에 대한 서비스 요구 데이터의 수신에 응답하여 가상 및 서비스 특정 서빙 게이트웨이(SGW)를 인스턴스화하거나 종료하기 위한 명령어를 더 포함한다. 일 실시예에서, 프로그래밍은 등록된 사용자 장비(UE)에 대한 서비스 요구 데이터의 수신에 응답하여 가상 UE 특정 서빙 게이트웨이(SGW)를 연관시키기 위한 명령어를 더 포함한다. 일 실시예에서, 프로그래밍은 사용자 장비(UE)에 대한 서비스 요구 데이터의 수신에 응답하여 UE에 대한 가상 사용자 연결성 관리자를 생성하기 위한 명령어를 더 포함한다.

하기 참조 문헌은 본 출원의 주제와 관련이 있다. 이들 참조 문헌 각각은 그 내용 전부가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다:

[1] Original NFV White Paper, Oct. 2012:

http://portal.etsi.org/NFV/NFV_White_Paper.pdf.

[2] NFV White Paper #2, Oct. 15-17, 2013:

http://portal.etsi.org/NFV/NFV_White_Paper2.pdf.

[3] NFV White Paper #3 October 14-17, 2014:

http://portal.etsi.org/NFV/NVF_White_Paper3.pdf.

[4] B. Han et al., "Network Function Virtualization: Challenges and Opportunities for Innovations," IEEE Commun. Mag., vol. 53, no. 2, Feb. 2015, pp. 90-97.

[5] R. Jain and S. Paul, "Network Virtualization and Software Defined Networking for Cloud Computing: A Survey," IEEE Commun. Mag., vol. 51, Nov. 2013, pp. 24-31.

[6] F. Callegati et al., "Performance of Multi-Tenant Virtual Networks in Openstack-Based Cloud Infrastructures," IEEE GLOBECOM Wksps., 8-12 Dec. 2014, pp. 81-85.

[7] J. Soares et al., "Toward a Telco Cloud Environment for Service Functions," IEEE Commun. Mag., vol. 53, no. 2, Feb. 2015, pp. 98-106.

[8] Final Report on Architecture, ICT-317669-METIS/D6.4, METIS, Jan. 2015.

[9] ONF White Paper, Software-Defined Networking: The New Norm for Networks, April 13, 2012:

https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-resources/white-papers/wp-sdn-newnorm.pdf.

[10] OpenFlow White Paper: Enabling Innovation in Campus Networks, Mar. 14, 2008: http://archive.openflow.org/documents/openflow-wplatest.pdf.

[11] Open Flow-enabled SDN and Network Functions Virtualization, Feb. 17, 2014:

https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdnresources/solution-briefs/sb-sdn-nvf-solution.pdf.

[12] NGMN 5G White Paper Executive Version, v. 1.0, Dec. 22,2014:

http://www.ngmn.org/uploads/media/.141222_NGMNExecutive_Version_of_the_5G_White_Paper_v1_0_01.pdf

[13] V. Jacobson et al., "Networking Named Content," ACM CoNEXT 2009.

[14] ETSI GS NFV 001 v1.1.1, Network Functions Virtualisation (NFV); Use Cases

[15] ETSI GS NFV 002 v1.1.1, Network Functions Virtualisation (NFV);

Architectural Framework

[16] ETSI GS NFV 004 v1.1.1, Network Functions Virtualisation (NFV);

Virtualisation Requirements

[17] ETSI GS NFV-MAN 001 v0.6.1, Network Function Virtualization (NFV);

Management and Orchestration

[18] ETSI Network Function Virtualisation, <<http://www.etsi.org/technologies-clusters/technologies/nfv>>.

[19] H. Hawilo, A. Shami, M. Mirahmadi, and R. Asal, "NFV: State of the Art, Challenges and Implementation in Next Generation Mobile Networks (vEPC), " IEEE Network, 2014. To appear.

[20] Open Networking Foundation, <<opennetworking.org>>.

[21] S. Sezer, S. Scott-Hayward, P.-K. Chouhan, B. Fraser, D. Lake, J. Finnegan, N. Viljoen, M. Miller, and N. Rao, "Are We Ready for SDN? Implementation Challenges for Software-Defined Networks," IEEE Communications Magazine, 51(7): 36-43, 2013.

[22] Kenneth J. Kerpez, et al., "Software-Defined Access Networks", IEEE Communications Magazine, September 2014

[23] A. Osseiran, F. Boccardi, V. Braun, K. Kusume, P. Marsch, M. Maternia, O. Queseth, M. Schellmann, H. Schotten, H. Taoka, H. Tullberg, M.A. Uusitalo, B. Timus, and M. Fallgren, "Scenarios for the 5G Mobile and Wireless Communications: the Vision of the METIS Project," IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 5, pp. 26-35, 2014.

[24] Zhang, U.S. Patent Application Serial No. 14/639,572, entitled "System and Method for a Customized Fifth Generation (5G) Network," filed March 5, 2015.

본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 설명은 제한적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 예시적인 실시예의 다양한 변형 및 조합뿐만 아니라 본 발명의 다른 실시예는 설명을 참조하여 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 임의의 그러한 변형예 또는 실시예를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (31)

1. 컴퓨터가 판독 가능한 저장 매체에 저장되어, 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위한 네트워크 관리 프로그램으로서,
   무선 네트워크에 연결되는 컴퓨팅 기기에 의해 실행되고, 상기 무선 네트워크로부터 하나 이상의 서비스 요구를 기술하는 서비스 요구 데이터를 수신하고 상기 서비스 요구 데이터에 따라 서비스 맞춤형(service customized) 가상 네트워크(virtual network, VN)를 생성하도록 구성된 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(service-oriented virtual network auto-creation, SONAC) 모듈을 포함하고,
   상기 SONAC 모듈은,
   상기 SONAC 모듈에 의해 상기 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 데 사용되는 소프트웨어 정의 토폴로지(software-defined topology, SDT) 구성 요소;
   상기 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 상기 무선 네트워크 내의 물리 네트워크 자원에 매핑하는 소프트웨어 정의 자원 할당(software-defined resource allocation, SDRA) 구성요소; 및
   상기 무선 네트워크를 통해 제1 기기와 제2 기기 사이의 통신을 위한 종단 간(end-to-end) 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 소프트웨어 정의 프로토콜(software-defined protocol, SDP) 구성요소
   와 상호 작용하는 인터페이스를 포함하고,
   상기 SONAC 모듈은 관리 평면 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(management plane application programming interface, M-API)를 통해 관리 평면에 연결되고, 상기 SONAC 모듈은 관리 평면 서비스 토폴로지를 정의하며, 상기 관리 평면은 연결성 관리, 고객 서비스 관리, 인프라스트럭처(infrastructure) 관리, 콘텐츠 및 포워딩 관리, 그리고 데이터 분석 관리 중 적어도 하나를 수행하는,
   네트워크 관리 프로그램.
2. 제1항에 있어서,
   상기 SDT 구성요소, 상기 SDRA 구성요소 및 상기 SDP 구성요소를 포함하는 네트워크 관리 프로그램.
3. 제1항에 있어서,
   상기 SONAC 모듈은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface, API)를 통해 서비스와 애플리케이션 중 적어도 하나와 인터페이싱하여, 고객의 요구에 따라 서비스 맞춤형 가상 네트워크(SCVN)를 개시 또는 갱신하도록 구성되는, 네트워크 관리 프로그램.
4. 제1항에 있어서,
   상기 SONAC 모듈은 제어 평면-사용자 평면(C-U) 인터페이스를 통해 상기 서비스 맞춤형 VN을 자동으로 갱신하도록 구성되는, 네트워크 관리 프로그램.
5. 제4항에 있어서,
   상기 서비스 맞춤형 VN은 상기 C-U 인터페이스를 통해 사용자 평면에서 가상 서비스 특정 서빙 게이트웨이(virtual service specific serving gateway, v-s-SGW)를 통해 갱신되는, 네트워크 관리 프로그램.
6. 제1항에 있어서,
   사용자 평면 트래픽 포워딩을 위해 사용자 평면 내의 기능 간의 인터페이스를 제공하는 사용자 평면-사용자 평면(U-U) 인터페이스를 더 포함하는 네트워크 관리 프로그램.
7. 제1항에 있어서,
   상호 관리 슬라이스 통신(inter-management slice communication)을 위한 관리 서비스 슬라이스 간의 인터페이스를 제공하는 관리 평면-관리 평면(M-M) 인터페이스를 더 포함하는 네트워크 관리 프로그램.
8. 제1항에 있어서,
   SONAC 슬라이스 내의 기능 사이에 인터페이스를 제공하는 제어 평면-제어 평면(C-C) 인터페이스를 더 포함하는 네트워크 관리 프로그램.
9. 제1항에 있어서,
   인프라스트럭처 구조를 구성하기 위해 상기 SONAC 모듈에 대한 인터페이스를 제공하는 제어 평면-인프라스트럭처 평면(C-I) 인터페이스를 더 포함하는 네트워크 관리 프로그램.
10. 제1항에 있어서,
    관리 서비스와 상기 SONAC 모듈 사이의 통신을 위해 상기 SONAC 모듈과 관리 평면 서비스 사이에 인터페이스를 제공하는 제어 평면-관리 평면(C-M) 인터페이스를 더 포함하는 네트워크 관리 프로그램.
11. 제1항에 있어서,
    주문형(on-demand) 서비스 맞춤형 가상 네트워크(SCVN)/슬라이스 갱신을 위해 상기 SONAC 모듈과 사용자 평면 사이에 제어 평면-사용자 평면(C-U) 인터페이스를 더 포함하는 네트워크 관리 프로그램.
12. 제1항에 있어서,
    상기 SONAC 모듈은 등록된 사용자 장비(user equipment, UE)에 대한 서비스 요구 데이터에 응답하여 가상 UE 특정 서빙 게이트웨이(specific serving gateway, SGW)를 연관시키도록 구성되는, 네트워크 관리 프로그램.
13. 제1항에 있어서,
    상기 SONAC 모듈은 사용자 장비(UE)에 대한 서비스 요구 데이터에 응답하여 상기 UE에 대한 가상 사용자 연결성 관리자를 생성하도록 구성되는, 네트워크 관리 프로그램.
14. 제1항에 있어서,
    상기 SONAC 모듈은 사용자 평면과의 제어 평면-사용자 평면(C-U) 인터페이스를 통해 VN 갱신을 위한 트리거를 수신하도록 구성되는, 네트워크 관리 프로그램.
15. 제1항에 있어서,
    상기 관리 평면은 상기 M-API를 통해 상기 SONAC 모듈에 요구를 전달하도록 구성되며, 상기 요구는 요구 설명, 레이턴시 요구, 용량 요구 및 논리 기능을 포함하는, 네트워크 관리 프로그램.
16. 제1항에 있어서,
    상기 SONAC 모듈은 일반화된 무선 네트워크 인프라스트럭처(generalized wireless network infrastructure, GWNI) 내에서 상기 VN을 구현하기 위해 제어 평면-인프라스트럭처 평면(C-I) 인터페이스를 통해 상기 GWNI와 인터페이싱하도록 구성되는, 네트워크 관리 프로그램.
17. 제1항에 있어서,
    상기 SONAC 모듈은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 통해 운영자 서비스 및 고객 서비스와 인터페이싱하도록 구성되는, 네트워크 관리 프로그램.
18. 맞춤형 가상 무선 네트워크를 제공하기 위한 네트워크 기기에서의 방법으로서,
    무선 네트워크에 연결되는 컴퓨팅 기기에 의해 실행되는 서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 모듈이, 하나 이상의 서비스 요구를 나타내는 서비스 요구 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 서비스 요구 데이터에 따라 서비스 맞춤형 가상 네트워크(VN)를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 서비스 맞춤형 VN을 생성하는 단계는 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계, 상기 결정된 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑하는 단계 및 상기 물리 네트워크 자원의 가용성에 따라 상기 서비스 맞춤형 논리 토폴로지 내의 엔티티가 사용하기 위한 종단 간 데이터 전송 프로토콜을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 SONAC 모듈은 관리 평면 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(management plane application programming interface, M-API)를 통해 관리 평면에 연결되고, 상기 SONAC 모듈은 관리 평면 서비스 토폴로지를 정의하며, 상기 관리 평면은 연결성 관리, 고객 서비스 관리, 인프라스트럭처(infrastructure) 관리, 콘텐츠 및 포워딩 관리, 그리고 데이터 분석 관리 중 적어도 하나를 수행하는,
    방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하는 단계는, 상기 서비스 맞춤형 VN의 생성을 요청하기 위해 네트워크 기능 가상화(network functions virtualization, NFV) 가능 네트워크 노드(network node, NN) 관리 구성요소와 통신하는 단계를 포함하는, 방법.
20. 제18항에 있어서,
    기계 간(machine-to-machine, M2M) 서비스를 위한 서비스 요구 데이터의 수신에 응답하여 가상 및 서비스 특정 서빙 게이트웨이(SGW)를 인스턴스화 또는 종료하는 단계를 더 포함하는 방법.
21. 제18항에 있어서,
    등록된 사용자 장비(UE)에 대한 서비스 요구 데이터의 수신에 응답하여 가상 UE 특정 서빙 게이트웨이(SGW)를 연관시키는 단계를 더 포함하는 방법.
22. 제18항에 있어서,
    사용자 장비(UE)에 대한 서비스 요구 데이터의 수신에 응답하여 상기 UE에 대한 가상 사용자 연결성 관리자를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
23. 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는, 컴퓨터 판독할 수 있는 비일시적인 저장 매체(non-transitory computer readable storage medium)
    를 포함하는 네트워크 노드로서,
    상기 프로그래밍은,
    서비스 지향 가상 네트워크 자동 생성(SONAC) 모듈이, 하나 이상의 서비스 요구를 나타내는 서비스 요구 데이터를 수신하기 위한 명령어; 및
    상기 서비스 요구 데이터에 따라 서비스 맞춤형 가상 네트워크(VN)를 생성하기 위한 명령어를 포함하고,
    상기 서비스 맞춤형 VN을 생성하기 위한 명령어는, 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 결정하기 위한 명령어, 상기 결정된 서비스 맞춤형 논리 토폴로지를 물리 네트워크 자원에 매핑하기 위한 명령어, 및 상기 물리 네트워크 자원의 가용성에 따라 상기 서비스 맞춤형 논리 토폴로지 내의 엔티티가 사용하기 위한 종단 간 데이터 전송 프로토콜 결정하기 위한 명령어를 포함하며,
    상기 SONAC 모듈은 관리 평면 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(management plane application programming interface, M-API)를 통해 관리 평면에 연결되고, 상기 SONAC 모듈은 관리 평면 서비스 토폴로지를 정의하며, 상기 관리 평면은 연결성 관리, 고객 서비스 관리, 인프라스트럭처(infrastructure) 관리, 콘텐츠 및 포워딩 관리, 그리고 데이터 분석 관리 중 적어도 하나를 수행하는,
    네트워크 노드.
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