通过在电信网络内实现网络功能虚拟化来改善在电信网络和用户设备之间的网络通信的处理制造技术

本发明专利技术涉及一种用于通过在电信网络内实现网络功能虚拟化来改善在电信网络和至少一个用户设备之间的网络通信的处理的方法，其中电信网络向用户设备提供多个通信服务，其中电信网络包含至少一个应用服务器功能，其中应用服务器功能是通过多个虚拟网络功能实例来实现的，其中电信网络还包含共享数据库功能，其中为了使电信网络向用户设备提供多个通信服务中的特定通信服务，订阅数据、会话数据和/或呼叫状态数据被要求可用于多个虚拟网络功能实例中的至少第一虚拟网络功能实例。

Improving network communication between telecommunication networks and user devices by implementing network functionality virtualization in telecommunications networks

The invention relates to a method to improve the processing of network communication between the telecommunication network and at least one user equipment through network function virtualization in telecommunication network, the telecommunication network provides a plurality of communication services to the user equipment, the telecommunication network comprising at least one application server, the application server is to realize the multiple virtual network function instance, the telecommunications network also contains shared database functions, in order to provide more specific communication service in the service to the user equipment to enable telecom network subscription data, session data and / or call state data is available for at least the first virtual network requires multiple instances of virtual function in the instance of network function.

【技术实现步骤摘要】
通过在电信网络内实现网络功能虚拟化来改善在电信网络和用户设备之间的网络通信的处理
本专利技术涉及一种用于通过在电信网络内实现网络功能虚拟化来改善在电信网络和至少一个用户设备之间的网络通信的处理的方法，其中电信网络向用户设备提供多个通信服务，其中电信网络包含至少一个应用服务器功能，其中应用服务器功能是通过多个虚拟网络功能实例来实现的，其中电信网络还包含共享数据库功能。此外，本专利技术涉及一种用于通过在电信网络内实现网络功能虚拟化来改善在电信网络和至少一个用户设备之间的网络通信的处理的电信网络，其中电信网络向用户设备提供多个通信服务，其中电信网络包含至少一个应用服务器功能，其中应用服务器功能是通过多个虚拟网络功能实例来实现的。此外，本专利技术涉及一种程序和一种计算机程序产品。
技术介绍
近年来，电信网络的日益扩展在世界各地发生，例如，有线通信网络或无线通信网络，诸如宽带网络，互联网和其他基于分组的网络，例如基于互联网协议(IP)，以太网，MPLS/GMPLS(多协议标签交换/通用多协议标签交换)或相关技术(例如，使用基于SDH/SONET(同步数字体系/同步光网络)和/或WDM/DWDM(波分复用/密集波分复用)的光传输)，或诸如cdma2000(码分多址)系统，如通用移动电信系统(UMTS)的蜂窝第三代(3G)通信网络，例如基于长期演进(LTE)的增强型(或蜂窝第四代(4G))通信网络，蜂窝第二代(2G)通信网络，或诸如无线局域网(WLAN)或全球微波接入互操作性(WiMAX)的其他无线通信系统。最近的技术进步涉及网络虚拟化，其使用允诺了额外的灵活性，特别是关于新的通信服务的可缩放性和/或快速服务实施，并且提供了部署未来网络架构的机会。基本上，网络虚拟化是创建逻辑网络资源(例如，虚拟节点和虚拟链路)的概念，逻辑网络资源从物理资源中形成虚拟网络。
技术实现思路
网络虚拟化技术通常由触及(expose)云服务的电信网络内的服务层来实现。这样的云服务通常由开放系统互连(“OSI”)通信模型的4-7层的服务使用。这些云服务可以由服务提供商使用，诸如但不限于向电信网络的用户提供通信服务(诸如长期演进上的语音(“VoLTE”)、视频通信和/或其他“实时”服务)的电信服务提供商。在这个上下文中，“实时”通常意味着具有或要求可能以毫秒/微秒测量的等待时间的通信服务，从而允许用于支持这样的通信服务(特别是涉及会话初始化协议(“SIP”)查询和响应等)的低定时阈值的响应等级。网络虚拟化技术要求云服务能够操作的硬件资源。云服务通常包括数据库服务或数据库功能，其在本专利技术的上下文中也称为共享数据库功能。此外，云服务可以包括(但不限于)一个或多个应用服务器功能。应用服务器功能通常由在物理机器(即，硬件资源)上运行的虚拟网络功能实例(即，虚拟机或虚拟机内的应用程序)传递。在提供电信网络的通信服务时(或在涉及提供电信网络的通信服务(特别是与其他网络节点和/或实体和/或应用服务器功能一起)时)，虚拟网络功能实例和/或正在其上运行虚拟网络功能实例的虚拟机通常包含或存储(通常由所提供的通信服务所服务的用户设备的)订阅数据，(通常由所讨论的用户设备调用的通信会话的)会话数据和/或(所涉及的呼叫或通信会话的)呼叫状态数据。这些数据的一部分(通常是订阅数据)或多或少是静态的，并且通常存储在诸如归属订户服务器等的数据库中。因此，在虚拟网络功能实例(和/或相应的虚拟机)出现故障的情况下，或在特定虚拟网络功能实例将停止执行特定应用服务器功能(例如，归因于由于电信网络内的缩放操作造成的物理和/或虚拟网络资源的重组)的其他原因的情况下，可以从相应的数据库容易地(通过另一虚拟网络功能实例)检索订阅数据，以便另一虚拟网络功能实例提供所讨论的应用服务器功能。然而，这些数据的另一部分(通常是(部分或全部)呼叫状态数据和/或(部分或全部)会话数据)通常是相对动态的，即，其例如在向用户设备提供通信服务的过程中改变。因此，在虚拟网络功能实例出现故障的情况下或在虚拟网络功能实例停止(或将停止)执行特定应用服务器功能的情况下，高度地动态的数据(特别是呼叫状态数据的至少一部分和/或会话数据的至少一部分)可能丢失，这导致提供给用户设备的通信服务的中断或至少导致提供通信服务的延迟。在这方面，至少关于提供给用户设备的通信服务，虚拟网络功能实例对应于单点故障。因此，本专利技术的目的是提供一种技术上简单、有效和成本有效的解决方案，其用于改善在实现网络功能虚拟化的电信网络和至少一个用户设备之间的网络通信的处理，其中尽可能地避免表现为单点故障的虚拟网络功能实例，至少关于会话数据和/或呼叫状态数据。本专利技术的另一目的是提供一种相应的电信网络。本专利技术的目的通过一种用于通过在电信网络内实现网络功能虚拟化来改善在电信网络和至少一个用户设备之间的网络通信的处理的方法来实现，其中电信网络向用户设备提供多个通信服务，其中电信网络包含至少一个应用服务器功能，其中应用服务器功能是通过多个虚拟网络功能实例来实现的，其中电信网络还包含共享数据库功能，其中为了使电信网络向用户设备提供多个通信服务中的特定通信服务，订阅数据、会话数据和/或呼叫状态数据被要求可用于多个虚拟网络功能实例中的至少第一虚拟网络功能实例，其中所述方法包含以下步骤：--在第一步骤中，由多个虚拟网络功能实例中的第一虚拟网络功能实例要求的订阅数据、会话数据和/或呼叫状态数据由共享数据库功能传输到多个虚拟网络功能实例中的第一虚拟网络功能实例，--在第二步骤中，在第一步骤之后并且在至少一个改变被应用于订阅数据、会话数据和/或呼叫状态数据的情况下，经改变的订阅数据、会话数据和/或呼叫状态数据或者订阅数据、会话数据和/或呼叫状态数据的更新版本由多个虚拟网络功能实例中的第一虚拟网络功能实例传输到共享数据库功能，--在第三步骤中，在第二步骤之后并且--在多个虚拟网络功能实例中的第一虚拟网络功能实例出现故障的情况下，和/或--在转移多个虚拟网络功能实例中的第一虚拟网络功能实例的功能的情况下，特别是由于电信网络内的缩放效应或缩放措施，多个虚拟网络功能实例中的第二虚拟网络功能实例使用经改变的订阅数据、会话数据和/或呼叫状态数据或者订阅数据、会话数据和/或呼叫状态数据的更新版本来恢复第一虚拟网络功能实例的功能。由此根据本专利技术有利地可能的是，可以通过实现共享数据库功能来实现虚拟网络功能实例，使得这样的虚拟网络功能实例并且因此相应的应用服务器功能能够是以无状态或至少几乎无状态的方式来执行。本专利技术的优点是所有数据应该在可以用虚拟节点建立的集中式数据库中(即，在共享数据库功能中)具有持续状态(persistentstate)，直到更新为止。因此，可能且期望将所有连接的虚拟化网络功能(VNF)节点(即，虚拟网络功能实例)保持在无状态的状态(或外部弹性状态，即，订阅数据、会话数据和/或呼叫状态数据处于状态弹性(statefulresiliency)，其确保在缩放操作(放大或缩小)的情况下和在故障的情况下没有任何损失，因此符合ETSIGSNFVR001弹性要求)。因此，处于无状态或外部弹性状态的VNF节点(即，虚拟网络功能实例)确实反映集中式数据库(即，共享数据库功能以及多租户)的特定或当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过在电信网络(100)内实现网络功能虚拟化来改善在所述电信网络(100)和至少一个用户设备(20)之间的网络通信的处理的方法，其中所述电信网络(100)向所述用户设备(20)提供多个通信服务，其中所述电信网络(100)包含至少一个应用服务器功能(110)，其中所述应用服务器功能(110)是通过多个虚拟网络功能实例(111、112)来实现的，其中所述电信网络(100)还包含共享数据库功能(130)，其中为了使所述电信网络(100)向所述用户设备(20)提供所述多个通信服务中的特定通信服务，订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)被要求能够用于所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的至少第一虚拟网络功能实例，其中所述方法包含以下步骤：‑‑在第一步骤中，由所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例要求的所述订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)由所述共享数据库功能(130)传输到所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例，‑‑在第二步骤中，在所述第一步骤之后并且在至少一个改变被应用于所述订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)的情况下，经改变的订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)或者所述订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)的更新版本由所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例传输到所述共享数据库功能(130)，‑‑在第三步骤中，在所述第二步骤之后并且‑‑在所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例出现故障的情况下，和/或‑‑在转移所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例的功能的情况下，特别是由于所述电信网络(100)内的缩放效应或缩放措施，所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的第二虚拟网络功能实例使用所述经改变的订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)或者所述订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)的所述更新版本来恢复所述第一虚拟网络功能实例的所述功能。...

【技术特征摘要】
2016.04.20 EP 16166231.71.一种用于通过在电信网络(100)内实现网络功能虚拟化来改善在所述电信网络(100)和至少一个用户设备(20)之间的网络通信的处理的方法，其中所述电信网络(100)向所述用户设备(20)提供多个通信服务，其中所述电信网络(100)包含至少一个应用服务器功能(110)，其中所述应用服务器功能(110)是通过多个虚拟网络功能实例(111、112)来实现的，其中所述电信网络(100)还包含共享数据库功能(130)，其中为了使所述电信网络(100)向所述用户设备(20)提供所述多个通信服务中的特定通信服务，订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)被要求能够用于所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的至少第一虚拟网络功能实例，其中所述方法包含以下步骤：--在第一步骤中，由所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例要求的所述订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)由所述共享数据库功能(130)传输到所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例，--在第二步骤中，在所述第一步骤之后并且在至少一个改变被应用于所述订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)的情况下，经改变的订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)或者所述订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)的更新版本由所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例传输到所述共享数据库功能(130)，--在第三步骤中，在所述第二步骤之后并且--在所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例出现故障的情况下，和/或--在转移所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的所述第一虚拟网络功能实例的功能的情况下，特别是由于所述电信网络(100)内的缩放效应或缩放措施，所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的第二虚拟网络功能实例使用所述经改变的订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)或者所述订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)的所述更新版本来恢复所述第一虚拟网络功能实例的所述功能。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述呼叫状态数据(133)与由所述用户设备(20)发起、接收和/或维护的呼叫或通信会话的特定通信服务相关，其中特别是所述呼叫状态数据(133)在所述呼叫或通信会话的过程中被修改。3.根据前述权利要求中一项所述的方法，其中所述多个虚拟网络功能实例(111、112)是无状态虚拟网络功能实例，其中特别是在所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的一个出现故障的情况下，所述多个虚拟网络功能实例(111、112)中的另一个通过在所涉及的所述虚拟网络功能实例之间的一种切换程序，特别是通过所述呼叫状态数据(133)，来恢复其功能。4.根据前述权利要求中一项所述的方法，其中所述多个虚拟网络功能实例(111、112)包含缓存信息(1331、1332)，其中所述缓存信息与所述经改变或更新的订阅数据(131)、会话数据(132)和/或呼叫状态数据(133)相关，并且特别是与经改变或更新的呼叫状态数据(133)相关。5.根据前述权利要求中一项所述的方法，其中所述共享数据库功能(130)提供单点配置，并通过一个单一的真逻辑实体来确保数据一致性。6.根据前述权利要求中一项所述的方法，其中除了所述应用服务器功能(110)之外，所述电信网络(100)还包含其他应用服务器功能(120、150、160、170、180)，其中所述其他应用服务器功能(120、150、160、170、180)中的每个通过多个虚拟网络功能实例(121、122)来实现。7.一种用于通过在电信网络(100)内实现网络功能虚拟化来改善在所述电信网络(100)和至少一个用户设备(20)之间的网络通信的处理的电信网络(100)，其中所述电信网络(100)向所述用户设备(20)提供多个通信服务，其中所述电信网络(100)包含至少一个应用服务器功能(110)，其中所述应用服务器功能(110)是通过多个虚拟网络功能实例(111、112)来实现的，其中所述电信网络(100)还包含共享数据库功能(130)，其中为了使所述电信网络(100)向所述用户设备(20)提供所述多个通信服务...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·赫内斯，F·范德贝格，
申请(专利权)人：德国电信股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE