用于服务嵌入和资源协调的系统及方法
【技术领域】
[0001]本公开内容涉及用于服务嵌入和资源协调的系统及方法。本公开内容还涉及未来承载网络(Future Carrier Network,FCN)架构。
【背景技术】
[0002]下滑的收入和增加的运营成本迫使网络运营商重新思考其运营网络和提供服务的方式。技术例如云计算、软件定义网络和网络虚拟化清楚地指出了网络运营商要进行的主要方向。只要有可能(例如，受严格的性能要求允许)，就在共同的硬件和软件平台之上提供终端用户服务和网络功能以降低其运营成本。同时，当需要时按照需要将物理资源集中在一起并分成部分以传送服务，产生物理资源的更高的利用率和进一步的运营费用(operat1nal expenditures,ΟΡΕΧ)减少。在现在的网络产业中易于观察到像这样的趋势。
[0003]如图1中所示，未来的商业生态系统包括以下四个关键参与者:用户101、服务提供者(Service Provider，SP) 105、FCN代理器107以及物理基础设施提供者(PhysicalInfrastructure Provider,PIP) 109。这些参与者在生态系统中扮演的主要角色如下。物理基础设施提供者109合并物理资源，将物理资源集中在一起以及将物理资源作为服务向服务提供者105或者可以进一步增加价值以及转售物理资源的其他实体进行显露。期望服务提供者105集中于对接用户101(也就是说，理解所传送的服务的语义和任何细节)并且维护PIP 109的列出其基础设施和其特性的注册是不现实的。该角色将由被称为FCN代理器107的另一参与者来扮演。FCN代理器107的存在表示针对当前电信(电信)生态系统的强的不连续性。FCN代理器107的角色是:无论基础设施的位置和/或所有权如何，都向服务提供者105提供定制的虚拟电信基础设施，高效地利用所有物理的可利用的基础设施。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种改进的未来承载网络(Future Carrier Network,FCN)架构。
[0005]该目的通过独立权利要求的特征来实现。根据从属权利要求、说明书以及附图，另外的实现形式是明显的。
[0006]本发明基于涉及服务提供者、代理器以及物理基础设施提供者的新的FCN架构以及关于所涉及的各方和其交互的构建块的细节。
[0007]焦点在于PIP与FCN代理器之间的交互，以及涉及服务提供者的操作的各方面。关于下面的问题的各方面细节:定义架构(包括逻辑功能和逻辑接口)使得关键参与者之间能够适当交互，使得由服务提供者(service provider，SP)要求的虚拟基础设施能够动态地实例化以向用户提供服务；在所设计的架构内指定方法论使得PIP使可利用的物理资源(physical resource,PR)的列表公开;代理器根据组合的经济约束和技术约束以及协商的服务等级协议(service level agreement,SLA)来解释由SP发出的服务请求，以及高效地实例化所要求的虚拟基础设施;SP操作虚拟基础设施，同时向用户提供服务；以及代理器和PIP管理和监测虚拟基础设施，确保SLA的完成。
[0008]在一种实施方式中，也称为网络功能虚拟化(network funct1nvirtualizat1n’NFV)，网络运营商(在本公开内容中描述的生态系统中扮演服务提供者的角色)向代理器发送请求以找到在(可以由不同的物理基础设施提供者拥有的)多个数据中心中的适当的基础设施，多个数据中心可以用来托管需要运行网络运营商的网络的网络功能(例如，BRAS、RNC、GGSN、SGSN等)。代理器联系其已知的物理基础设施提供者并且协商要使用的基础设施的项。代理器这样做以使其自身利润最大化的方式来划分来自网络运营商的原始请求，同时物理基础设施拥有者优化针对跨其基础设施的所请求的功能的布置。可以使用在本公开内容中描述的算法和通信模式来实现该使用实例。
[0009]为了详细地描述本发明，将使用下面的术语、简写以及注释:
[0010]FCN(Future Carrier Network)未来承载网络
[0011]MBB(Mobile Broad Band)移动宽带
[0012]PIP(Physical Infrastructure Provider)物理基础设施提供者
[0013]0&M(0perat1n and Maintenance)操作与维护
[0014]SLA(Service Level Agreement)服务等级协议
[0015]NfV(Network Funct1n Virtualisat1n)网络功能虚拟化
[0016]RM(Resource Manager)资源管理器
[0017]VM(Virtual Machine)虚拟机
[0018]RAN (Radi o Access Network)无线电接入网络
[0019]RAT (Radi o Access Technology)无线电接入技术
[0020]VN0(Virtual Network Operator)虚拟网络运营商
[0021 ] MVN0(Mobile Virtual Network Operator)移动虚拟网络运营商
[0022]VNP(Virtual Network Provider)虚拟网络提供者
[0023]EPS(Evolved Packet System)演进分组系统
[0024]IaaS(Infrastructure as a Service)基础设施即服务
[0025]PR(Physical Resource)物理资源
[0026]根据第一方面，本发明涉及用于服务嵌入和资源协调的系统，该系统包括:服务提供实体，该服务提供实体用于向用户提供服务;至少一个物理基础设施提供实体，所述至少一个物理基础设施提供实体被配置成提供基础设施，该基础设施包括被虚拟化和显露以供使用的物理资源;代理实体，该代理实体使服务提供实体与物理基础设施提供实体对接，其中，该代理实体被配置成基于针对基础设施的可用性、成本以及技术特征的优化标准来向服务提供实体提供来自物理基础设施提供实体的基础设施。
[0027]通过将代理实体配置成基于针对基础设施的可用性、成本以及技术特征的优化标准来向服务提供实体提供来自物理基础设施提供实体的物理基础设施，该系统使得关键参与者之间能够适当交互，以及使得由服务提供者(service provider，SP)要求的虚拟基础设施能够动态地实例化以向用户提供服务。
[0028]在根据第一方面的系统的第一可能的实现形式中，代理实体包括协商实体，该协商实体被配置成执行下述任务中的一个或更多个任务:保持关于可利用的物理基础设施提供实体的更新信息；接收来自服务提供实体的服务请求;与物理基础设施提供实体进行协商并且预留资源;管理针对服务提供实体的服务请求的报价；以及触发向物理基础设施提供实体的协商实体的方案嵌入步骤。
[0029]当代理实体包括被配置成执行所描述的任务中的一个或更多个任务的协商实体时，该代理实体能够动态地提供所要求的服务。
[0030]在根据第一方面自身或者根据第一方面的第一实现形式的系统的第二可能的实现形式中，代理实体包括协调实体，该协调实体被配置成执行下述任务中的一个或更多个任务:根据优化标准特别地基于分区分配生成算法来将服务请求划分成子图；以及基于在物理基础设施提供实体处的修改条件特别地基于优化算法和重新配置算法来确定针对服务请求的重新布置和重新嵌入。
[0031]当代理实体包括被配置成执行所述任务中的一个或更多个任务的协调实体时，该代理实体能够动态地遵循修改的服务请求。
[0032]在根据第一方面自身或者根据第一方面的之前的实现形式中的任何实现形式的系统的第三可能的实现形式中，该代理实体包括资源管理器，该资源管理器被配置成执行下述任务中的一个或更多个任务:使得代理实体(301)能够访问物理资源，以及维护和管理在代理实体处的访问信息和在服务提供实体处的访问信息。
[0033]当代理实体包括被配置成执行所述任务中的一个或更多个任务的资源管理器时，该代理实体能够接收针对物理资源的访问信息。
[0034]在根据第一方面自身或者根据第一方面的之前的实现形式的任何实现形式的系统的第四可能的实现形式中，代理实体包括数据库，该数据库被配置成收集与可利用的物理基础设施提供实体的技术特征和定价信息有关的数据。
[0035]当代理实体包括数据库时，代理实体能够访问和存储针对技术特征和定价信息的
?目息。
[0036]在根据第一方面自身或者根据第一方面的之前的实现形式中的任何实现形式的系统的第五可能的实现形式中，所述物理基础设施提供实体中的每个物理基础设施提供实体包括数据库，该数据库被配置成收集与由物理基础设施提供实体控制的物理资源有关的数据。当PIP包括数据库时，PIP能够收集物理资源的数据。
[0037]在根据第一方面的第五实现形式的系统的第六可能的实现形式中，所述物理基础设施提供实体中的每个物理基础设施提供实体包括协商实体，该协商实体被配置成执行下述任务中的一个或更多个任务:对针对与物理基础设施提供实体有关的物理资源的定价标准和公布标准进行限定;用定价信息和公布信息来更新和维护物理基础设施提供实体的数据库;管理向代理实体的协商实体的公布步骤；以及管理与代理实体的协商实体的协商步骤和资源预留步骤。
[0038]当PIP包括协商实体时，PIP可以高效地与代理实体进行通信。
[0039]在根据第一方面自身或者根据第一方面的之前的实现形式中的任何实现形式的系统的第七可能的实现形式中，所述物理基础设施提供实体中的每个物理基础设施提供实体包括协调实体，该协调实体被配置成执行下述任务中的一个或更多个任务:根据优化标准特别地基于嵌入算法相对于物理基础设施提供实体的技术特征和定价特征来嵌入服务请求;针对物理资源的虚拟化和显露来与物理资源的虚拟化控制器进行协商;触发通过物理基础设施来实例化虚拟基础设施的实例化步骤；以及基于在物理资源处的修改条件特别地基于优化算法和重新配置算法来确定针对服务请求的重新布置和重新嵌入。PIP即物理基础设施提供实体和代理器即代理实体可以具有不同的优化标准。
[0040]当PIP包括协调实体时，PIP可以相对于技术特征和定价特征高效地执行嵌入服务请求。
[0041]在根据第一方面的第七实现形式的系统的第八可能的实现形式中，所述物理基础设施提供实体中的每个物理基础设施提供实体包括资源管理器，该资源管理器被配置成执行下述任务中的一个或更多个任务:处理针对