CN109565467A - 支持基于服务的流量转发的虚拟网络预配置 - Google Patents

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Abstract

提供了用于预配置通信网络以支持向与服务相关联的端点交付服务的方法和设备。提供了具有多个虚拟网络节点的虚拟网络，该虚拟网络与通信网络中相应的多个物理网络节点相关联。逻辑隧道使虚拟网络节点通信互连。提供了与虚拟网络节点相关联的虚拟网络虚拟路由器，用于经由逻辑隧道在虚拟网络节点之间路由包。通信网络的边缘节点用于监控与服务相关联的包，并且用于将包提交到虚拟网络进行处理。

Description

支持基于服务的流量转发的虚拟网络预配置
本申请要求于2016年8月5日提交的申请号为62/371,628的美国临时专利申请、于2016年8月18日提交的申请号为62/376,820的美国临时专利申请、于2016年9月23日提交的申请号为62/399,206的美国临时专利申请、以及于2017年2月23号提交的申请序列号为15/440,831的美国专利申请的优先权，其内容结合于此作为参考。
技术领域
本申请涉及无线通信网络领域，尤其涉及在无线通信网络中使用虚拟网络以支持服务交付的方法和***。
背景技术
在当前的3G/4G网络中，在用户设备(user equipment,UE)和服务提供商(例如，服务器)之间基于每设备会话将流量传送到用户设备。在完成用户设备与服务提供商之间的端到端连接建立过程之后建立服务会话。该连接过程通常引入大约200ms的延迟并且在用户设备和服务提供商之间的链路上引起相当大的网络开销。
预期在下一代网络(例如，5G)中需要服务的用户设备的数量将显着增加，例如传感器、机器、移动装置、和其他需要连接的装置。此外，随着持续连接或接近持续连接需求的增加，数据流量可能会变得更加具有突发性，并且要服务更多的会话。
下一代网络(例如，5G网络)的目的之一是提供基于服务的内容交付，并且避免每设备会话的开销。
提供该背景信息以揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。任何前述信息不应被认为承认是或被理解为构成针对本发明的现有技术。
发明内容
根据本发明实施例，提供了用于在端点装置可以经由无线通信连接到的通信网络中建立一个或多个虚拟网络的***和方法。根据一个实施例，提供了用于配置物理网络节点的网络以支持向接入网络的端点交付服务的方法。该方法包括在网络上配置虚拟网络(virtual network，VN)。配置虚拟网络包括配置多个虚拟网络节点以定义虚拟网络，每个虚拟网络节点都与相应的一个物理网络节点相关联。配置虚拟网络还包括配置逻辑隧道以使多个虚拟网络节点通信互连。配置虚拟网络还包括实例化虚拟网络虚拟路由器(v-router)，用于经由逻辑隧道在虚拟网络节点之间路由包。每个虚拟路由器都与相应的一个虚拟网络节点相关联。虚拟网络路由器用于接收寻址到虚拟网络并发往目的端点的数据包。虚拟网络路由器还用于通过配置的互连逻辑隧道定向接收到的数据包，互连逻辑隧道将每个虚拟路由器的虚拟网络节点连接至每个虚拟路由器和目的端点之间的路径上的下一虚拟网络节点。
根据另一个实施例，提供了用于配置通信网络以支持向与服务相关联的端点交付服务的设备。该设备包括处理器、存储器、以及通信接口。例如通过提供由处理器执行的适当的程序指令，该设备用于如下操作。该设备用于在接收到端点接入服务的请求之前，向底层资源提供指令，以配置具有多个虚拟网络节点的虚拟网络，上述多个虚拟网络节点与通信网络中相应的多个物理网络节点相关联。上述配置包括提供使虚拟网络节点通信互连的逻辑隧道。上述配置包括实例化与虚拟网络节点相关联的虚拟网络虚拟路由器。虚拟路由器因此用于经由逻辑隧道在虚拟网络节点之间路由包。该设备还用于向底层资源提供指令，以配置通信网络的一个或多个边缘节点以监控与服务相关联的包，并将包提交到虚拟网络节点进行处理。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：
图1示出了可根据本发明实施例配置的网络。
图2为示出了根据本发明实施例执行的操作的流程图。
图3A和3B示出了图1网络的配置的一个方面，包括虚拟网络的描述。
图4A和4B示出了图1网络的配置的另一方面，包括虚拟网络路由器和隧道配置。
图5A和5B示出了图1网络的配置的另一方面，包括虚拟网络路由器路由表配置。
图6A和6B示出了图1网络的配置的另一方面，包括虚拟网络隧道和物理网络资源之间的映射。
图7示出了图1网络的配置的另一方面，包括资源分配管理功能的配置。
图8A、图8B、和图8C示出了根据本发明各种实施例执行的注册和通信操作。
图9示出了根据本发明实施例的用于配置通信网络的设备。
图10示出了根据本发明实施例的与虚拟网络(VN)节点相关联的设备。
图11为概括了根据本发明一个实施例的使用隧道配置进行虚拟路由器配置的步骤的信令图。
图12为概括了根据本发明一个实施例的基于目的地的虚拟网络路由的虚拟路由器配置的步骤的信令图。
具体实施方式
如本文所使用的，通信网络(或简称为“网络”)是指通信耦合装置的集合，这些装置互操作以促进各端点装置(例如用户设备装置)之间的通信。术语“用户设备”(userequipment,UE)在本文中用于清楚地指代用于通过固定线路连接或通过根据预定协议运行的无线电与网络通信的端点装置。用户设备包括由第三代合作伙伴计划(the 3rdGeneration partnership project,3GPP)定义的用户设备、移动装置(例如，无线手机)、和其他连接的装置，包括机器到机器(machine-to-machine,M2M)装置(也称为机器类型通信(machine type communications,MTC)装置)。移动装置本身不需要移动，而是可以与能够在装置移动时提供通信服务的网络通信的装置。例如，网络可以包括经由无线接入与用户设备直接连接的无线接入部分和经由固定线路接入与用户设备直接连接的固定线路部分中的至少一个，还包括将网络的不同网络装置连接在一起的回程部分。网络还可以包括各种虚拟化部件，这将在本文中变得显而易见。这种网络的主要前瞻性示例是第五代(fifthgeneration,5G)网络。
已经提出使用各种允许重新配置网络以适应各种不同需求的网络技术来构建5G网络。这些技术还可以允许网络支持网络切片，以创建具有适合其设计支持的流量需求的特性的不同子网络。网络可以包括多个计算硬件资源以及将计算资源彼此连接以使得为移动装置提供服务成为可能的各种不同网络连接选项，其中，该计算硬件资源提供处理器和/或分配的处理元件、内存、和存储器，以支持在网络上执行的功能。
服务通常对应于网络上可用的特定数据通信的源或宿。访问一项服务可能涉及连接到网络的多个端点之间的通信。服务可以由网络运营商提供，或者可以由例如企业、公用事业、政府、或其他组织的网络用户提供。服务的示例包括但不限于提供音频和/或视频内容以流式传输或下载到端点(例如用户设备)、存储和/或处理来自端点(例如用户设备)的数据、用户设备到用户设备(UE-to-UE)的消息服务、机器到机器通信(例如公用仪表报告)、远程数据存储、和/或远程计算服务。
网络切片(network slice)通常对应于已被分配以支持网络上的至少一个特定服务的一组网络资源。这样的网络资源可以包括基于云的通信、计算和内存资源、物理连接和通信资源、诸如频分多址资源、时分多址资源、和码分多址资源的无线接入资源、电信资源、内存资源、和计算资源。
如本文所使用的，术语虚拟网络(virtual network,VN)是指预配置的网络拓扑，该网络拓扑包括通信地互连以支持一个或多个网络切片的预配置的虚拟网络节点集合。虚拟网络由虚拟网络标识符(virtual network identifier,VN ID)标识。如果虚拟网络支持单个网络切片(即，单个服务)，则还可以通过虚拟网络标识符方便地标识该切片。如果虚拟网络支持多个网络切片，则可以使用服务标识符(service identifier,service ID)来区分所支持的多个网络切片中的每一个网络切片，以标识哪个切片被分配给该虚拟网络所支持的哪个服务。多个网络切片在虚拟网络内彼此逻辑上分离，但是虚拟网络内的所有网络切片共享已经为该虚拟网络配置的公共网络资源集。在这种情况下，可以使用虚拟网络标识符和服务标识符的组合来标识切片。
更具体地，虚拟网络由虚拟网络节点的集合组成，每个虚拟网络节点与构成网络的对应物理网络节点集合中的一个相关联。虚拟网络节点直接地通信互连，或经由其他虚拟网络节点间接地通信互连。每个虚拟网络节点都与该网络的对应物理网络节点相关联并与其通信链接。在一些实施例中，虚拟网络节点的操作性能(operational capacities)可以与其关联物理网络节点位置相同。在一些实施例中，一个或多个虚拟网络节点的操作性能可以与其关联的物理网络节点物理上分离。虚拟网络还可以包括定义和功能元件以提供连接隧道、相关联的路由功能、包聚合功能、包解聚合功能、防火墙功能、锚点功能、网内处理元件、准入控制(admission control,AC)、以及接入链路调度管理，以上用于支持虚拟网络节点集合中的一个或多个网络切片。
例如，该关联可以使得在物理网络节点接收的包被提供给与该物理网络节点相关联的虚拟网络节点进行处理(例如，在预定条件下)，并且虚拟网络节点提供的包可以按照虚拟网络节点或该虚拟网络的预配置规则的指示由物理网络节点发送。可以使用诸如网络功能虚拟化资源的计算资源、通信资源、和内存资源来实体化虚拟网络节点。这些资源可以位于云中，例如数据中心或本地云。本地云可以包括与关联的网络节点邻近或位置相同的通用硬件。虚拟网络节点可以包括一个网络功能或一组网络功能。虚拟网络的逻辑拓扑是指分布在各种相关的物理网络节点的多个虚拟网络节点之间的互连。
虚拟网络隧道是指两个虚拟网络节点之间的逻辑通信链路。开放式虚拟网络隧道是指虚拟网络节点与既不与虚拟网络节点也不与虚拟网络特定网络功能相关联的另一网络节点之间的逻辑通信链路。例如，其他网络节点可以是网络的边缘节点，例如接入节点或网关。边缘节点为移动或固定端点(或“端节点”)提供连接性以连接至网络。端点可以包括例如用户设备和连接到虚拟网络以访问该虚拟网络上支持的服务的网络外部的其他装置，例如应用服务器。
网络实体通常是指网络节点或网络节点的组合，网络实体可用于在网络上提供指定的服务。网络实体包括物理部件，诸如处理器、分配的处理元件、或其他计算硬件、计算机存储器、通信接口、以及其他支撑计算硬件。网络实体可以使用专用物理部件，或者可以为网络实体分配使用另一设备的物理部件，例如通用计算装置或数据中心的资源，在这种情况下，称网络实体为虚拟化的。网络实体可以与可以位于一个位置或者可以分布在多个位置的多个物理部件相关联。
网络功能包括可以由网络实体提供的服务，或者可以包括以某种方式配置以提供给定功能的物理部件，网络功能可以根据数据输入和输出来描述。通常，网络实体可用于支持网络上的一个或多个网络功能。
一般性描述
本发明实施例提供了从网络上可用的至少一个网络实体交付一个或多个服务。网络不仅用于将端点连接到网络实体，还用于参与提供服务。特别地，虚拟网络在网络上被实体化和预配置用于提供服务交付。虚拟网络以如下的方式被预配置：使得端点能够连接至所需的服务，该服务在使用时不受网络上信令的限制，并且因此具有有限的延迟。这是通过在网络上预建立虚拟网络来实现的，其通过端点有效地将服务从网络的网络实体扩展到附着点。还可以通过预配置边缘节点来实现。当端点附着到虚拟网络时，其可以访问服务，而无需端点和提供服务的网络实体之间的信令。
由于网络参与服务交付，因此通过使用虚拟网络节点将服务扩展到网络中。虚拟网络节点可以识别与服务相关联的输入数据包，并通过预建立的隧道适当地路由该输入数据包。
预配置的虚拟网络用于识别与服务相关联的输入数据包，并通过预建立的隧道适当地路由该输入数据包。虚拟网络路由功能(虚拟路由器)和为提供服务而建立的虚拟网络隧道支持此操作。虚拟网络节点还可以执行服务的其他功能，例如包聚合或解聚合、防火墙和/或安全功能、锚点操作功能、网内处理和数据存储、准入控制，以及接入链路调度和管理。
虚拟路由器用于以逐跳(逐隧道)方式通过隧道在虚拟网络节点之间路由包。包被路由到适当的目的地，例如但不必限于使用目的地标识符在包中指定的目的地。诸如网络节点的物理网络资源用于提供虚拟网络隧道作为虚拟网络隧道定义的一部分。虚拟网络隧道可以由一系列物理网络节点支持，这些物理网络节点用于将隧道包转发到虚拟网络隧道出口。在一些实施例中，支持隧道的每个物理网络节点可以配置一组路由规则，该路由规则将虚拟网络隧道标识符或目的网络节点标识符与下一网络节点相关联。当包指定了虚拟网络隧道标识符或目的网络节点标识符时，该包被转发到关联的下一网络节点。
例如，当服务涉及以某种方式处理由用户设备发送的数据并将该数据处理的结果提供给用户设备或另一用户设备时，可以在邻近网络边缘的虚拟网络节点处完成部分或全部处理，从而减小服务延迟。可以基于但不限于诸如性能、成本、延迟、通信开销、以及服务质量等标准，来选择执行网内数据处理和/或数据缓存的虚拟网络节点的位置。
在各种实施例中，虚拟网络的预配置提供了准备根据所请求的服务来处理包的网络基础设施。这允许端点减少信令，这是因为在预配置虚拟网络时预先指定了关于如何处理包的细节。因为隧道建立、服务功能建立、端点跟踪等是预先执行的，因此这还允许较低的延迟。每个虚拟网络节点在网络上处于待机状态，以准备接收和处理定向到该虚拟网络支持的服务的任何包。而且，因为服务功能可以嵌入网络(甚至可能嵌入边缘节点或无线接入网(radio access network,RAN)集群)，因此可以减少数据转发和相关延迟以及网络资源使用。
网络预配置可以由称为面向服务的网络自动创建(service oriented networkauto creation,SONAC)实体的网络实体来执行。例如在Zhang，Hang等的“5G WirelessNetwork：MyNET and SONAC”，IEEE Network Volume：29，Issue：4，July-August 2015，pp14-23中描述了SONAC，其结合于此作为参考。如本文所述，SONAC可以执行和/或指导底层网络资源来实体化和配置虚拟网络。如本文所使用的，SONAC功能可以细分为用于网络切片组建的功能，称为SONAC-Com，以及用于网络切片操作的功能，称为SONAC-Op。SONAC可以包括用于执行软件定义拓扑(software-defined topology,SDT)定义、软件定义资源分配(software-defined resource allocation,SDRA)、和软件定义协议(software-definedprotocol,SDP)定义的操作。支持SONAC-Com和SONAC-Op的SDT、SDRA、和SDP分别称为SDT-Com、SDRA-Com、SDP-Com、SDT-Op、SDRA-Op、和SDP-Op。SONAC-Op可以专用于管理单个网络切片，或者由其管理的多个网络切片共用。SONAC-Op可以在其自己的网络片上或用于支持多个实体的网络切片上被支持。网络切片的概念为运营商提供了提供可以定制的网络基础设施资源来满足各种客户服务和质量要求的灵活性。
本申请描述了“跳接(Hop-On)”概念，其允许端点装置(例如，用户设备)直接连接至切片(虚拟网络)以及从切片断开，而无需像现在这样完成端到端连接。这显著地简化了数据流量传送过程，并减小了网络上的信令开销和延迟。在跳接虚拟网络流量传送***和方法中，对服务的访问不需要每用户设备每会话的建立，并且不需要用户设备和服务提供商之间的端到端连接的建立。因为会话有效地“预先存在”作为网络上预先建立的虚拟网络切片，因此没有会话的建立。虚拟网络切片由网络上配置的预定义的虚拟网络拓扑支持。用户设备仅需要协商可能在局部级(例如，在虚拟网络边缘)出现的用户设备的切片入口或出口。切片访问点和服务提供商之间的连接由管理切片的控制功能建立和维护。
切片和跳接共同实现：
·可扩展性——物理网络节点(network node,NN)运行于服务层(服务的集成数据通信)，而不是运行于装置/会话层
·简易性——每设备/会话端到端隧道建立被去除或最小化
·灵活性——服务定制的虚拟网络/切片——允许为各个服务调整通信网络以最好地满足客户和网络运营商的需求
例如，为这种服务设计的虚拟网络的端点可以通过使用为该虚拟网络预分配的接入链路(access link,AL)资源发送数据包来跳接虚拟网络。端点用户设备可以注册并连接到虚拟网络边缘的本地节点，而不是其通信的目的端点。一旦服务的数据包被提交到网络，包就沿着预定义的虚拟网络隧道路由到预期目的地，并且可以根据需要按照服务或服务质量(quality ofservice,QoS)分离。对于没有预先分配接入链路资源的虚拟网络，可以使用接入链路上的一组简化的信令消息交换来实现接入链路上的数据包的发送。从通信装置的角度来看，网络随时准备接收和传送数据流量。
一旦建立了虚拟网络，向移动用户设备传送的数据流量依赖于在路由数据流量时正确隧道的选择，而不是依赖于重新建立新的每设备端到端连接。因此，诸如用户设备或商业客户的端点能够与本地网络节点交换流量，而不考虑预期接收方的位置或发送方与接收方之间的网络状况。类似地，逻辑上远离目的端点的网络节点不需要知道目的端点的逻辑或物理地址。相反，这些网络节点仅需要遵循用于处理包的预定义规则并将包定向到分配的用于维护或获得目的端点当前位置的网络节点。
当与移动用户设备通信时，可以由集群级的虚拟路由器选择连接无线接入网(RAN)集群的接入点(access point,AP)的一个或多个隧道，以选择性地将数据传送到一个或多个接入点。因此，可以在最低级别作出关于到达接收方用户设备的最佳模式的决策，该最低级别具有与接收方用户设备相关的最准确的位置和移动信息。通过此功能，可以实现真正的无切换服务访问。通信的端点可以使用名称(用户设备标识符和服务标识符)代替位置信息与通信方通信。分层虚拟网络架构使虚拟路由器能够基于端点名称处理流量并从为该虚拟网络配置的连接管理实体访问基于名称的位置跟踪及解析。
通过使用预定义的虚拟网络，来自特定应用(例如点对点通信(例如，微信))的数据包可以经由有效的隧道路由(即，只经过必要路径的最短路由)直接路由到目的端点。连接管理技术向虚拟网络路由器提供位置信息以实现高效的数据传送。
从端点(例如，用户设备或服务器)的角度来看，跳接过程从网络注册开始：获得认证和授权以使用网络，然后注册到连接管理切片(CM slice)以开始可达性操作，以使网络能够跟踪端点的位置。可以在端点被注册到虚拟网络(切片)的用户平面(user plane,UP)之前发起位置跟踪。下一步是注册到用户平面切片(UP slice)以授权端点使用用户平面切片并获得关于用于后续服务数据传输的准入控制的任何要求的信息。如果不需要进一步的准入控制，则端点可以跳接或接入切片以直接通过虚拟网络发送数据。对于大多数机器类型通信，可以简化上述过程。如果服务需要进一步的准入控制，则在发送任何数据流量之前都需要准入控制过程(例如，对于虚拟网络容量有限的切片上的一些批量数据传输，在提供对切片的接入之前需要准入控制)。
本发明实施例涉及端点(例如用户设备、计算装置、或客户服务器)与边缘节点(例如通信网络的无线接入部分的接入点)之间的交互。在一些实施例中，端点可以是服务器或其他联网装置，并且对应的边缘节点可以是通信网络的网关。一些实施例提供了端点或者其操作方法，而其他实施例提供了边缘节点或者其操作方法。边缘节点和端点之间的交互支持虚拟网络操作，以允许端点接入虚拟网络并在端点和虚拟网络之间传送包。
图1示出了可以根据本发明一些实施例配置和使用的网络基础设施的示例。应当理解，该网络基础设施及其拓扑仅用作示例，并无意限制本发明。
为了协助跟踪接入网络的用户设备的位置，可以将网络划分成多个域，例如图1中所示的域1 101和域2 112。每个域都可以被进一步细分为无线接入网集群120、122、123、124。为了方便起见，图1示出了两个域和两个分层，即域层和集群层，然而其他实施例可以包括可以适用于特定网络的各种数量的域以及更多或更少的层。特定域的划分和细分可以是特定于实现的并且基于网络要求。
图1示出了标记为网络节点11(NN 11)至网络节点30(NN 30)的多个物理网络节点。图1还示出了以计算资源130支持的虚拟网络功能的形式提供的多个网络实体。使用诸如可重构的网内资源、云、或数据中心资源的计算资源130来实体化网络实体140、142、144、146。计算资源130可以包括例如可用于特定网络节点的数据中心、服务器、或虚拟化云资源。通常，虚拟网络节点与对应的计算资源130相关联，因此，未分配计算资源130的物理节点将不被分配为虚拟网络节点。
所示网络实体包括SONAC实体140和连接管理实体，连接管理实体包括集群CM实体142、域连接管理实体144、和全局连接管理实体146。每个网络实体140至144可以与其所在的网络节点相关联。全局连接管理实体146可以与另一网络节点(未示出)相关联，或者可以作为管理和指示两个域110、112中的操作的单独管理节点被支持。
由SONAC实体140形成的SONAC架构用于预配置和管理包括与至少一些网络节点相关联的虚拟网络节点的虚拟网络。SONAC还可以管理物理网络节点11(NN 11)至网络节点30(NN 30)的操作。为清楚起见，未示出架构的不同层处的SONAC实体之间的互连。可以在定义和实现任何服务切片之前预实现由SONAC实体140支持的SONAC-Com功能和由连接管理实体142、144、146支持的连接管理功能。如果SONAC-OP控制和管理所有切片操作，则可以预先实现SONAC-OP。或者，如果SONAC-OP专用于某服务切片，则SONAC-OP可以与该服务切片一起创建。
网络基础设施还包括由连接管理实体142-146形成的分层连接管理实体。为清楚起见，未示出架构的不同层处的连接管理实体之间的互连。连接管理实体可以用于跟踪诸如用户设备的端点的当前位置，并且根据需要向网络节点和/或SONAC部件提供这样的位置信息。
网络基础设施还包括无线接入网集群120、122、123、124、126，包括公共区域中的多个无线接入网节点(“接入节点”)。无线接入网集群中的接入节点经由有线或无线通信链路互连。或者，可以在非集群配置中提供至少一些接入节点。接入节点可以各自包括它们自己的部分或全部基带处理基础设施，并且部分或全部基带处理基础设施可以由多个接入节点共享。接入节点可以具有或不具有计算资源130，或者可以共享可用于多个接入节点的一组计算资源130。无线接入网集群可以用作虚拟网络的一部分。此外，在一些情况下，可以使用多径、多播、或广播传输将包无线地发送到无线接入网集群以及从无线接入网集群发送包。
以下描述根据本发明各个实施例的虚拟网络的预配置。预配置包括配置虚拟网络节点之间的逻辑虚拟网络隧道。预配置包括将虚拟网络节点配置为虚拟网络路由器，虚拟网络路由器用于使用逻辑隧道在虚拟网络节点之间以逐跳方式路由包。预配置包括诸如网络节点的底层物理网络资源的配置，以提供虚拟网络隧道作为虚拟网络隧道定义的一部分。预配置包括配置诸如网络节点、接入节点、和/或网关节点的边缘节点，以识别与服务相关联的包并将这样的包转发到虚拟网络进行处理，和/或从虚拟网络接收服务包并将这样的包转发到指定端点。在其他实施例中，可以省略上述预配置操作中的一个或多个。
在一些实施例中，预配置包括虚拟网络节点的配置，以实现服务的部分或全部功能，例如，网络内数据处理和网络内数据存储或提取。例如，当服务涉及以某种方式对用户设备发送的数据进行处理并且将该数据处理的结果提供给该用户设备或另一用户设备时，上述处理的部分或全部可以在接近网络边缘的虚拟网络节点处进行，从而减少服务延迟。可以基于但不限于诸如性能、成本、延迟、通信开销、和服务质量的标准来选择执行网络内数据处理和/或数据缓存的虚拟网络节点的位置。
实施例提供了用于配置网络以支持向与该服务相关联(例如，订阅了该服务)的端点交付服务的方法及设备。该设备可以包括诸如面向服务的网络自动创建(SONAC)的网络实体，且该方法可以由诸如SONAC的网络实体执行。通常，服务被交付到不同地理位置处的诸如用户设备的多个端点。在接收到(来自端点的)接入服务请求之前执行上述配置。参阅图2，配置包括向底层资源提供310指令以配置虚拟网络。虚拟网络配置包括配置320多个虚拟网络节点，每个虚拟网络节点都与网络中相应的物理网络节点相关联。虚拟网络可以作为配置的一部分预先存在或实例化。
底层资源可以包括例如配置功能，该配置功能用于实例化或配置网络中的诸如生成虚拟网络节点的功能的其他功能。底层资源可以包括SONAC的本地代理或方面。底层资源可以包括根据计算机程序指令配置以执行预定义指令的计算资源。
配置虚拟网络还包括配置330逻辑虚拟网络隧道，以将虚拟网络节点通信互连。在逻辑虚拟网络隧道的端点处的虚拟网络节点可以通过使用诸如将包写入预定存储位置的多种方法将包提供至逻辑隧道，以经由逻辑隧道发送包。诸如网络节点的底层物理网络资源用于提供虚拟网络隧道作为虚拟网络隧道定义的一部分。这样，可以提供虚拟网络隧道和用于传送虚拟网络隧道包的底层物理网络资源之间的映射。
配置虚拟网络包括实例化340与虚拟网络节点相关联的虚拟网络虚拟路由器。虚拟路由器用于经由逻辑虚拟网络隧道在虚拟网络节点之间路由包。通过将包发送到中间虚拟路由器并从该中间虚拟路由器转发包，可以以多跳方式向目的地路由包。可以根据路由包的名称标识符执行路由，其中，名称标识符与目的端点相关，该目的端点的位置被跟踪并被提供给虚拟路由器。例如，可以通过一个或多个连接管理功能执行跟踪。虚拟路由器是虚拟化的功能，因此其与物理网络节点相关联，并使用诸如基于云的资源的可配置资源提供。由端点发送且由边缘节点接收的包可以指定与目的地位置分离且独立于目的地位置的名称标识符。名称标识符是或指的是目的装置的基本唯一的名称或标识号，该目的装置由在网络中运行的诸如连接管理(CM)实体和虚拟路由器实体的实体跟踪。
配置网络包括配置350网络的一个或多个边缘节点以监控服务特定的包，即与服务相关联的包，以及将这样的包提交到虚拟网络。在一些实施例中，可以通过包括服务相关的标识符来识别这种包，服务相关的标识符例如是虚拟网络标识符、或者虚拟网络标识符与服务标识符的结合。这样，边缘节点可以用于监控在边缘节点处接收的包所包含的标识符，该标识符与服务相关联。另外或替代地，边缘节点可以用于在将包发送到边缘节点时监控专用接入链路资源的使用，该专用接入链路资源与服务相关联。例如可以通过将包转发到与边缘节点共址或位于与边缘节点通信耦合的另一网络节点处的虚拟网络节点或虚拟路由器，将包提交到虚拟网络。配置网络还可以包括配置355边缘节点中的一个或多个，以从虚拟网络节点接收包，并将这样的包发送到与边缘节点通信耦合并且与虚拟网络相关联的对应端点。边缘节点可以用于将这样的包标记为与服务相关联。
实施例提供了根据上述方法和/或使用上述设备配置的网络。
如上所述，本发明实施例涉及虚拟网络的配置。可以设计虚拟网络的逻辑拓扑，并在配置虚拟网络之前实例化或激活关联的网络功能。配置可以包括例如分别由SONAC-Com的SDT-Com和SDRA-Com组件执行的拓扑配置和资源分配配置。
作为虚拟网络配置的一部分，SDT-Com可以提供虚拟网络的描述，包括虚拟网络节点、虚拟网络逻辑拓扑、虚拟网络开放式逻辑拓扑、和端点服务质量(quality of service，QoS)参数。
虚拟网络节点的描述可以包括以下中的一个或多个：虚拟网络节点标识符，虚拟网络节点关联的物理网络节点的标识，和虚拟网络节点是其锚点的域或集群的标识符。例如，物理网络节点的标识可以指示虚拟网络节点的物理位置和/或网络节点的网络地址。
将定义的虚拟网络节点互连的逻辑隧道例如由SDT-Com提供和/或定义。为此，在各个实施例中，提供了虚拟网络逻辑拓扑描述和/或虚拟网络开放式逻辑拓扑描述。
虚拟网络逻辑拓扑描述可以包括虚拟网络中所有虚拟网络隧道的一组逻辑虚拟网络隧道标识符。对每个逻辑虚拟网络隧道，该描述可以指示隧道的端点虚拟网络节点，比如隧道入口点的虚拟网络节点标识符和隧道出口点的虚拟网络节点标识符。在该描述中也可以指示隧道的服务质量参数。服务质量参数可以包括例如隧道数据吞吐量参数和隧道进程延迟参数。
虚拟网络开放式逻辑拓扑描述可以包括虚拟网络的所有开放式虚拟网络隧道的一组逻辑虚拟网络隧道标识符。对每条开放式虚拟网络隧道，该描述可以指示开放式隧道的端点虚拟网络节点，比如隧道入口的虚拟网络节点标识符或隧道出口的虚拟网络节点标识符。当为开放式隧道指定了入口虚拟网络节点标识符时，也可以指定目的网络节点标识符(地址)。在该描述中也可以指示开放式隧道的服务质量参数。开放式虚拟网络隧道可以指定虚拟网络节点中的一个作为开放式隧道的第一端点，并允许开放式隧道的另一端被动态指定为网络中除了虚拟网络节点以外的节点。开放式隧道的服务质量可以指定服务/切片的总吞吐量、和/或开放式隧道的延迟。在虚拟网络/切片运行期间，服务质量参数可以被边缘节点处的SDRA-Op(例如接入链路调度器)使用。
端点或每设备的服务质量参数可以包括诸如每设备数据速率和延迟的参数。服务质量参数可以指示为端点提供充足服务的服务质量要求。所有端点可以具有相同的服务质量参数，或者不同的端点可以具有不同的服务质量参数。
由于SDT-Op部件与虚拟网络有关，因此SDT-Com还可以配置SONAC-Op的SDT-Op部件。SDT-Op可以用于支持虚拟路由器和虚拟网络隧道的配置和/或运行。这方面包括例如通过将虚拟网络节点标识符与虚拟路由器标识符配对，使虚拟网络节点与虚拟路由器相关联。这方面还包括，例如通过将虚拟网络隧道标识符与出口虚拟网络节点标识符(其指示隧道出口处的虚拟网络节点)和隧道的服务质量参数关联，配置虚拟网络隧道。这方面还包括，例如通过将开放式虚拟网络隧道标识符与提供包的出口虚拟网络节点的标识符或接收包的目的网络节点的标识符关联，配置开放式虚拟网络隧道。这方面还包括，例如通过将目的虚拟网络节点标识符(其指示可路由的包被发往的虚拟网络节点)与下一虚拟网络节点标识符(其指示可路由的包被转发到虚拟网络节点，作为将包转发到目的虚拟网络节点的多跳过程的一部分)关联，配置虚拟路由器路由表。目的虚拟网络节点标识符还可以与目的虚拟网络节点充当其锚节点的端点相关联。
例如通过诸如以上所述的SDT-Com和/或SDT-Op的操作，定义和/或实例化与虚拟网络节点相关联的虚拟网络虚拟路由器。通过这些配置，虚拟路由器用于经由逻辑隧道在虚拟网络节点之间路由包。
虚拟路由器的路由表可以以多种方式预配置。虚拟路由器的路由表可以将包的服务相关的标识符(比如虚拟网络标识符，或虚拟网络标识符与服务标识符的组合)和包的名称标识符与可接入虚拟路由器的逻辑隧道中的一个关联，该逻辑隧道形成到包目的地的多隧道链路的一部分。在一些实施例中，虚拟路由器用于基于与名称标识符对应的目的装置的当前位置，调整存储在其路由表中的逻辑隧道和名称标识符之间的关联。目的装置的当前位置可以经由与适当的连接管理器(CM)实体的交互获得。
在一些实施例中，路由表可以以两部分的格式提供。路由表的第一部分指定目的虚拟网络节点和用于转发包到这样的目的虚拟网络节点的下一逻辑隧道之间的关联。路由表的第二部分指定目的端点(如移动用户设备)和当前与该目的端点通信的锚虚拟网络节点之间的关联。路由表的两部分可以作为单独的路由表提供，它们可以一起用于经由关联的锚虚拟网络节点将包路由到指定的目的端点。
因此，虚拟路由器可以基于移动端点的跟踪位置自行调整路由操作。这样，虚拟网络路由取决于端点位置。例如，由以多跳方式依次处理包的多个虚拟路由器共同执行的虚拟网络路由还可以包括选择高效的虚拟网络隧道路径，以根据服务通过该路径路由包。
在一些实施例中，基于端点与虚拟网络节点的接近度或端点向虚拟网络节点的注册，可以指定特定虚拟网络节点为移动端点的锚点。则虚拟网络路由包括经由锚点路由发往端点的包。虚拟路由器可以被预配置用于将包路由到可能作为锚点的虚拟网络节点。虚拟路由器还可以被预配置用于在端点和锚点之间的关联被动态提供时接收和存储这些关联，以及用于通过将包路由到与指定端点相关联的锚点，将包路由到指定端点。虚拟网络节点可以被指定为例如域或无线接入网集群的锚点。锚点可以跟踪从锚点可达的端点并使包被转发到这些端点。
作为虚拟网络配置的另一部分，虚拟路由器可以与连接管理实体相关联。在一些实施例中，每个虚拟路由器可以与分层连接管理实体的一个或多个连接管理部件相关联。上述关联可以由SDT-Com执行，并且可以包括将虚拟路由器标识符与指示了特定连接管理部件的连接管理器标识符关联。上述关联用于例如从CM向虚拟路由器提供位置信息。连接管理实体可以具有多个分层级别，并且虚拟路由器可以与这些级别中的一个或多个相关联。关联可以涉及虚拟路由器和连接管理部件中的一个或二者的配置，以经由控制消息进行通信。虚拟路由器用于基于CM输入更新路由表。可以基于端点位置和来自CM输入的活动信息更新路由表、以及虚拟链路的建立和释放。
连接管理实体也可以被预配置用于跟踪移动端点的位置以及向虚拟路由器提供位置信息。连接管理实体可以被提供为从本地到更多全局CM的树形分层结构，这些CM协作用于提供位置更新。当较低级别的CM缺少当前位置信息时，它可以询问较高级别的CM。当较高级别的CM注册了位置更新时，它可以(按计划地、根据触发、或根据请求)立即将该更新传送到较低级别的CM。虚拟路由器可以向连接管理实体请求位置更新，和/或连接管理实体可以在其注册位置更新时向虚拟路由器提供位置更新。
作为虚拟网络配置的另一部分，通过例如SONAC-Com提供虚拟网络隧道的服务质量定义。虚拟网络的拓扑可以基于数据流量属性的统计、端点的地理分布、和质量要求来配置。通过估计将经由隧道交换数据流量的装置的数量以及基于每装置流量属性估计虚拟网络隧道的综合速率要求，SONAC-Com可以确定虚拟网络隧道的服务质量。同样地，对于无线接入网集群，可以基于数据流量统计定义隧道或开放式隧道的服务质量。或者，在一些实施例中，虚拟网络隧道定义可以不明确地指示服务质量。在这种情况下，虚拟网络隧道可以仅通过其入口虚拟网络节点标识符和出口虚拟网络节点标识符来定义。
在一些实施例中，虚拟网络支持的服务可以涉及多于一种类型的包的传输，每种类型的包都需要由虚拟网络进行不同处理。例如，不同的包类型可能具有不同的服务质量要求、大小、流量特性、服务功能要求、或路由要求。为了区分单个服务的不同包类型，可以使用包类型标识符或优先级首部。每种不同的包类型可以被分配不同的标识符或首部，这些标识符或首部包含在对应类型的包中。虚拟网络可以被预配置用于监控并识别这些标识符或首部，并根据类型处理包。
在例如通过上述SDT-Com执行的操作配置逻辑虚拟网络之后，逻辑隧道被映射到物理网络资源。执行该资源映射作为提供将虚拟网络节点互连的逻辑隧道的一部分。该资源映射可以由例如SONAC-Com的SDRA-Com部件执行。
在各种实施例中，每个逻辑隧道可以与网络中的一条或多条物理路径以及一个或多个跳跃点(hop)相关联。经由逻辑隧道发送的包因此遍历物理路径中的一条(或多条)，并可以由中间物理网络节点接收和转发，从而进行多跳。对于虚拟网络的每个逻辑隧道，SDRA-Com用于确定逻辑隧道和物理资源之间的关联，该关联可以是如下文描述的映射格式的形式。SDRA-Com还用于指导底层物理网络节点的配置以实现逻辑隧道。
有多种可能的映射格式，其示例包括IP类路由格式、基于资源的路由格式、基于目的地的路由格式、和基于专用资源的路由格式。网络节点可以配置有所使用的映射格式的指示。对于基于目的地的路由，每个网络节点可以用于执行转发规则，该转发规则基于具有给定的服务相关的标识符的包，指明了与指定用于接收该包的下一网络节点相对应的名称标识符、服务质量要求、以及下一跳网络节点标识符。对于基于专用资源的路由，每个网络节点可以用于执行转发规则，该转发规则基于具有给定的服务相关的标识符的包，指明了将用于转发该包的专用通信资源。例如，专用资源可以是λ或子频谱频带。
在各种实施例中，经由无线接入链路与端点(比如用户设备)通信的边缘节点(比如无线接入节点)为了发送或接收所支持的服务的包，可以使用专用通信资源或共享通信资源。在一些实施例中，专用通信资源可以专用于特定的一组用户设备和/或服务，但是仍然可以在这样的组内共享。通信资源，也称为空中接口资源，可以包括例如时隙、频带、和/或扩频码。
这样，当正在配置的网络节点是经由无线接入链路与端点通信的边缘节点时，映射格式可以是专用资源格式或共享资源格式。对于专用资源格式，网络节点可以用于将指定的基于服务的标识符(例如虚拟网络标识符和/或服务标识符)与在根据关联的服务发送和/或接收包时使用的指定的一组接入链路资源关联。对于共享资源格式，网络节点可以配置有不分配专用接入链路资源的指示，或者网络节点可以默认使用共享接入链路资源进行发送和接收。
在各种实施例中，配置了SONAC-Op的SDRA-Op部件。一般地，SDRA-Op的配置可以认为是虚拟网络配置的操作，特别地，可以认为是SDRA-Com的操作。也就是说，SDRA-Com可以配置SDRA-Op。以下描述这种配置的各方面。
在虚拟网络运行期间，SDRA-Op分配资源以处理在端点之间交换的数据包。为了支持这个功能，实施例基于处理的虚拟网络隧道的服务质量要求以及数据包类型之间可能的服务质量差异，预配置SDRA-Op。例如，SDRA-Op可以用于根据预定规则分配物理网络的资源，例如通信链路的通信频谱、以及网络节点的通信和计算操作。SDRA-Op可以在例如传输网、无线接入网集群、和通信网络的接入链路上运行，以配置用于虚拟网络隧道和通信网络的物理基础设施之间的映射的映射规则。多个映射规则可用于配置和/或选择。例如为了满足给定速率要求和流量水平的服务质量要求，SDRA-Op可以不断进行资源分配。SDRA-Op分配资源使用的规则可以由SDRA-Com配置。基于虚拟网络的服务质量要求以及与虚拟网络隧道处预期的与服务相关联的数据流量的估计，可以分配物理网络资源以支持虚拟网络隧道(和/或虚拟网络节点)。
在一些实施例中，当虚拟网络隧道由多个并联物理通信链路支持时，SDRA-Op可以例如经由流量工程将流量分配到多条路径。
在各种实施例中，作为SDRA-Op配置的一部分，配置了无线接入网集群资源分配。估计无线接入网集群处的综合速率要求(服务水平)，并将其(例如通过SDRA-Com)指示到SDRA-Op的实例或一部分。SDRA-Op用于基于估计的综合速率要求将资源分配到连接的端点，以满足指定服务级别的服务质量要求而不过度提供资源。此外，对于接入链路，可以将每设备服务要求指示到接入节点，使得接入链路(access link，AL)调度器为连接的设备确定合适的资源分配。
在各种实施例中，基于以下中的一个或二者来配置与无线接入网相关联的SDRA-Op：无线接入网集群经历的或预期将经历的聚合数据速率；由无线接入网集群服务的设备的每设备服务质量要求。
一旦虚拟网络被配置完成(包括逻辑隧道的准备和虚拟路由器的配置)，虚拟网络即可用于服务诸如用户设备和/或服务器的端点，这些端点在跳接操作中发起与虚拟网络的连接。
图3A、3B、4A、4B、5A、5B、6A、6B、和7示出了根据本发明示例实施例的虚拟网络配置。使用如图1所示的网络资源配置虚拟网络。图3A、3B、4A、4B、5A、5B、6A、6B、和7可以说明根据示例实施例定义虚拟网络的一系列步骤。即，图3A中生成虚拟网络描述，图4A中建立虚拟路由器隧道配置，图5A中执行虚拟网络路由表配置，图6A和6B中执行逻辑隧道和物理网络资源之间的映射，以及图7中配置SDRA-Op。下面进一步详细描述这些图。
如将在图3A、3B、4A、4B、5A、5B、6A、6B、和7看到的，本发明实施例包括提供虚拟网络节点的描述，包括虚拟网络节点与物理网络节点的关联。实施例还包括提供将虚拟网络节点互连的虚拟网络隧道的描述、以及虚拟网络隧道的服务质量描述。实施例还包括将虚拟路由器与虚拟网络节点关联。实施例还包括将虚拟路由器与虚拟网络隧道关联，并在每个虚拟路由器处为每条输出隧道指示出口虚拟网络节点。实施例还包括配置虚拟路由器路由表，包括将可能的目的节点标识符与用于转发包到这样的目的节点的输出虚拟网络隧道关联。实施例还包括配置网络节点，以将指定了特定隧道标识符(或目的网络节点标识符)的包转发到指定下一网络节点，该指定下一网络节点形成隧道的网络路径中的下一跳。实施例还包括配置网络节点，以根据所需的服务质量级别处理包。实施例还包括选择一个或多个接入节点是否将使用专用和/或预分配的接入链路资源以根据服务发送和/或接收包，和/或选择一个或多个接入节点是否将执行基于服务的资源分配或基于设备的资源分配。实施例还包括标识和配置接入链路以使用专用和/或预分配的接入链路资源和/或执行基于服务的或基于装置的资源配置。
图3A示出了虚拟网络标识符等于1的虚拟网络的描述。该虚拟网络被称为虚拟网络1(VN1)，以表明可能支持多个虚拟网络。以下描述虚拟网络1节点1至节点5 411、412、413、414、415。虚拟网络1节点1 411与网络节点11(NN 11)和集群11相关联，虚拟网络1节点2 412与网络节点13(NN 13)相关联，并且还可以被分配集群标识符10以指示其在集群11和集群12之外，虚拟网络1节点2 413与网络节点15(NN 15)和集群12相关联，虚拟网络1节点4414与网络节点17(NN 17)(接入节点)和集群11相关联，虚拟网络1节点5415与网络节点18(NN 18)(接入节点)和集群11相关联。虚拟网络逻辑拓扑，包括虚拟网络节点和虚拟网络隧道，在物理网络节点和通信链路的网络基础设施的顶部示出。
以下描述虚拟网络隧道421、422、423、424、425、426、427、428。隧道1 421在虚拟网络1节点2 412处具有入口并且在虚拟网络1节点1 411处具有出口，隧道2 422在虚拟网络1节点2 412处具有入口并且在虚拟网络1节点3 413处具有出口，隧道11 423在虚拟网络1节点1 411处具有入口并且在虚拟网络1节点4 414处具有出口，隧道12 424在虚拟网络1节点1 411处具有入口并且在虚拟网络1节点5 415处具有出口。仅示出了(非开放式)虚拟网络隧道的一个方向，然而也可以提供用于相反方向的包流的隧道。例如，图5A示出了隧道17429，其在虚拟网络1节点4 414处具有入口并且在虚拟网络1节点1 411处具有出口。开放式隧道13 425在虚拟网络1节点2 413处具有入口并将包路由到目的地网络节点19(NN 19)，开放式隧道14 426在虚拟网络1节点2 413处具有入口并将包路由到目的地网络节点20(NN20)，开放式隧道15 427以网络节点19作为其源并将包路由到作为出口的目的地虚拟网络1节点3 413，开放式隧道16 428以网络节点20作为其源并且将包路由到作为出口的目的地虚拟网络1节点3 413。
参阅图3B，列举了虚拟网络1的示例性隧道、设备、虚拟网络节点、以及开放式隧道的描述。还提供了虚拟网络1的设备、隧道、和开放式隧道的服务质量描述。设备服务质量描述可以包括数据速率(例如500kbps)和延迟(例如100ms)。设备服务质量描述可以对于虚拟网络1的所有设备是全局性的，或者设备服务质量描述可以因设备而异。每个隧道服务质量描述以及可选地每个开放式隧道质量描述都可以至少包括数据速率。
图4A示出了与SDT-Op相关联的虚拟路由器的隧道配置。该配置可以由SDT-Com430的适当元件执行，这些元件为SONAC的功能。根据实施情况，可以有集中式的SDT-Com430，或者可以有如图4A所示的独立的域级和集群级SDT-Com 430。标记为“虚拟网络路由器1”至“虚拟网络路由器5”的虚拟路由器431、432、433、434、435被实例化并分别与虚拟网络1节点1至虚拟网络1节点5(411、412、413、414、415)相关联。标记为“虚拟网络路由器6和虚拟网络路由器7”的虚拟路由器436和437被实例化并分别与网络节点NN 19和NN 20相关联。虚拟路由器431到437由SDT-Op处理，因此，虚拟路由器的实例化及其与节点的关联对应于虚拟网络1与SDT-Op的关联。例如，可以使用基于云或基于数据中心的资源实例化虚拟路由器。
参阅图4B，虚拟路由器和/或SDT-Op的虚拟路由器的方面与虚拟网络隧道相关联如下。对于每个虚拟路由器，终止于与该虚拟路由器相关联的虚拟网络节点的隧道被指定为由SDT-Op保存的虚拟路由器定义的一部分，并且该定义也指定了出口虚拟网络节点或(开放式隧道情况下)目的网络节点。例如，虚拟路由器1 431与隧道1 421和隧道11 423相关联，隧道1的出口(即，虚拟网络1节点2 412)以标识符编号的方式被指定到虚拟路由器1，并且隧道11的出口(即，虚拟网路1节点4 414)以另一标识符编号的方式被指定到虚拟路由器1 431。作为另一示例，虚拟路由器3 433与开放式隧道13 425和开放式隧道14 426相关联，并且开放式隧道13和14的目的网络节点标识符(即NN 19和NN 20)被指定到虚拟路由器3。
图5A示出了如图4A和4B所定义的虚拟路由器的虚拟网络路由表的配置。该配置也可以由SDT-Com 430的适当元件执行。对于每个虚拟路由器，路由表将目的虚拟网络节点标识符与用于到达该目的虚拟网络节点的虚拟网络隧道关联。当虚拟路由器接收到指定了给定目的虚拟网络节点标识符的包时，虚拟路由器将该包提交到对应的逻辑隧道以转发到该目的虚拟网络节点。填充路由表使得从虚拟路由器可达的所有虚拟网络节点与至少一个虚拟网络隧道关联。例如，对于标记为虚拟网络路由器2的虚拟网络1虚拟路由器432，目的虚拟网络节点1 411、目的虚拟网络节点4 414、和目的虚拟网络节点5 415在路由表中与隧道1 421相关联，并且目的虚拟网络节点3 413与隧道2 422相关联。图5B示出了各种虚拟路由器路由表信息，该信息包括目的虚拟网络节点标识符和下一隧道标识符之间的关联。
在这个示例中，提供了单独的有向隧道以支持网络节点4 414处的虚拟网络路由器4 434。在这个示例中，隧道11 423支持到虚拟网络路由器4 434的所有虚拟网络1流量，而且新隧道17 429承载从虚拟网络路由器4 434到下一节点Node 1 411的所有虚拟网络1流量。
图6A示出了定义的虚拟网络，其包括逻辑隧道到物理网络资源的映射。到物理资源的映射可以由SDRA-Com 440的适当元件执行。如图所示，SDRA-Com 440配置无线接入网集群442和域级443处的(例如，与虚拟路由器相关联的)SDRA-Op的元件。SDRA-Com 440还可以配置不一定与虚拟网络节点关联的物理网络节点(例如网络节点NN 16)。
参考图6B，这一级别的配置包括，为给定的物理网络节点以及该给定的物理网络节点支持的给定的虚拟网络隧道，指定(通信耦合至给定的物理网络节点的)至少一个下一物理网络节点的标识，该给定物理网络节点将包转发到该至少一个下一物理网络节点以支持经由虚拟网络隧道的通信。虚拟网络隧道可以由其标识符指定，或者使用隧道端点(出口)处的目的网络节点的标识符指定。这样，当包指定了经过该物理网络节点的特定虚拟网络隧道时，为该物理网络节点提供包将被转发到的下一物理网络节点的指示。配置还指定了每个物理网络节点和虚拟网络隧道的服务质量参数。
例如，如图6B的框480所示，在网络节点NN 1处，对于虚拟网络标识符1，隧道11423和/或目的节点NN 17与标识符为NN 16的下一跳网络节点相关联，并且隧道12 424和/或目的节点NN 18与标识符为NN 18的下一跳网络节点相关联。
如图所示，SDRA-Com 440配置接入节点级别的SDRA-Op的元件443。如上所述，接入节点的配置也包括指定虚拟网络隧道(和/或目的节点)与用于转发包以支持经由虚拟隧道通信的下一物理网络节点之间的关联。接入节点的配置还可以包括指定用于传送与所配置的虚拟网络相关联的包的接入链路资源。指定的接入链路资源可以是虚拟网络专用的。这样，接入节点可以用于使用专用接入链路资源调度和/或传送与虚拟网络支持的服务对应的上行和/或下行包。可以一起指定或分别指定上行和下行接入链路资源分配。
指定接入链路资源可以包括指定诸如数据速率(或数据速率保证)的服务质量参数以及是否在每服务或每设备级别上分配服务质量。指定接入链路资源也可以包括指定是否预分配接入链路资源，如果是，则指定与预分配对应的资源标识符。指定接入链路资源还可以包括指定是否使用基于服务(或基于设备)的资源分配。可以进行其他接入链路资源指定，包括用于传输的波形参数、要使用的频谱资源、以及接入链路的其他这样的物理参数。在基于服务的资源分配下，与基于每设备的接入链路资源管理相比，广播传输可以用于下行流量以减少信令开销。
作为示例，对于网络节点17和虚拟网络1，如图6B的框485所示，接入链路资源可以指定如下。对于下行链路和上行链路，可以使用接入链路资源的预配置，并且可以指定适当的资源标识符。还可以指定基于服务或基于设备的资源分配的实施方式。
在一些实施例中，接入节点的上述配置可以使得接入节点使用时间、频率、和/或扩频码资源的某些特定集合，以在包与配置的虚拟网络支持的服务相关联时，将包无线发送到端点。参阅图6A，这些资源448可以是所有可用资源449的子集。
图7示出了包括SDRA-Op的配置细节的定义的虚拟网络。特别地，在无线接入网集群级别(例如，通过SDRA-Com)配置SDRA-Op，以为(由诸如虚拟网络1(VN 1)的虚拟网络标识符指定的)每个虚拟网络指定452指定以下中的一个或多个：支持的服务、诸如总数据速率的服务质量参数、物理资源分配格式、和每设备服务质量参数。在接入节点级别，SDRA-Op用于为每个虚拟网络指定454每设备服务质量参数。
如上所述，本发明各种实施例提供了网络的边缘节点的配置，以监控与服务相关联(例如，通过包含服务相关的标识符)的包，以及将包提交到虚拟网络进行处理。配置可以包括，例如，配置与边缘节点相关联并且监控边缘节点从端点接收的包的首部和/或有效载荷的功能。例如使用基于云或数据中心的资源，该功能可以在边缘节点处或者远离边缘节点处实现。可以通过配置与边缘节点相关联(例如，逻辑共址)的虚拟网络节点来执行边缘节点的配置。
在一些实施例中，边缘节点在预配置期间被提供有一个或多个服务相关的标识符，并且用于监控包是否有这些标识符。标识符或正在被监控的标识符与虚拟网络支持的服务相关联。每个边缘节点还可以用于将这些包提交到指定的虚拟网络节点，该虚拟网络节点可以与边缘节点相关联，或者例如经由开放式隧道通信地链接到边缘节点。
在一些实施例中，边缘节点用于识别诸如名称标识符、虚拟网络标识符、和/或服务标识符的服务相关的标识符，并且用于在提交包之前对包进行配置，供适当的虚拟网络处理。例如，包的配置可以包括***首部信息或封装包。在一个实施例中，接收的包包括唯一的名称标识符作为服务相关的标识符，并且边缘节点查找用于到达具有该名称标识符的节点的虚拟网络，然后将该虚拟网络的虚拟网络标识符***包。
在一些实施例中，诸如无线接入节点的边缘节点用于使用专用接入链路资源发送和/或接收与服务对应的包，该包被发送到端点和从端点接收。接入链路资源可以包括用于无线多址通信的时隙、频带、和/或扩频码。这些专用接入链路资源的使用可以包括以下中的一个或多个：使用该资源进行发送，监控使用该资源发送的包的接收，在传输调度请求中指定使用该资源，以及根据该资源调度传输。在其他实施例中，边缘节点用于使用共享接入链路资源发送和/或接收与服务对应的包。可以由SDRA-Com执行边缘节点使用专用或共享接入链路资源的配置。
在一些实施例中，不同于(或除了)基于包中包含的服务相关的标识符将包转发到虚拟网络，边缘节点可以用于至少部分基于用于将包发送到边缘节点的接入链路资源来将包转发到虚拟网络。例如，当端点根据服务使用某些专用接入链路资源发送包时，边缘节点可以自动确定使用这些专用资源发送的包属于该服务，并相应地将包转发到与该服务相关联的虚拟网络。
在一些实施例中，预配置包括指定端点用以接入不同服务的不同接入链路资源(例如，时间、频率、和/或扩频码资源)。则端点使用分配给所需服务的接入链路资源。在其他情况下，端点在用于接入指定服务的信道上请求接入指定服务，并且接入节点(或调度器)通过指示要使用的适当的接入链路资源来响应。
本发明实施例包括预配置边缘节点和/或虚拟网络，以在允许端点经由虚拟网络发送和接收服务的数据包之前执行准入控制。准入控制可以根据具体情况使用，并且在一些实施例中可以省略。根据准入控制，当端点需要使用服务(例如，下载或流播数据，或发起与另一端点的通信会话)时，执行准入控制程序以尝试获得端点使用服务的授权。例如，当需要认证端点时，或者当交付服务需要大量资源使用时，可以使用准入控制，并且在服务交付之前确定是否有足够的资源可用。例如，当服务涉及有限容量的虚拟网络上的批量数据传输时，可以需要准入控制。
根据一些实施例的准入控制操作如下。在诸如用户设备的端点连接到虚拟网络之前，端点向监控虚拟网络的准入控制实体发送服务请求。准入控制实体确定是否允许该端点使用服务，如果是，发送授权到该端点。(准入控制实体或端点)还可以将授权提供到边缘节点、虚拟网络节点、或虚拟路由器，以通知授权。在一些实施例中，边缘节点替端点发送服务请求。准入控制实体、边缘节点、虚拟网络节点、和/或虚拟路由器用于执行准入控制程序。例如，可以使用云资源实例化准入控制实体作为预配置的一部分，并且准入控制实体可以与一个或多个边缘节点相关联。
端点可以注册到虚拟网络，以指示接入服务的当前或未来需求。在注册操作时或注册操作之后，端点接收服务相关的标识符，该标识符在包中可用于指定这样的包将由虚拟网络和服务处理。端点还可以接收可用于无线链路资源分配过程的无线标识符(类似于3G或4G无线网络中的媒体接入控制(media access control,MAC)标识符)。在注册之后，端点可以与虚拟网络节点相关联。当端点与虚拟网络节点相关联时，该虚拟网络节点成为虚拟网络中该端点的锚点。发往端点的包可以经由虚拟网络隧道被路由至锚点，然后从锚点发送到端点。锚点可以因端点移动性而改变。可以基于端点的MAC状态、移动速度、以及其他网络需求确定端点到虚拟网络节点的关联。端点和虚拟网络节点之间的此关联可以被视为端点和虚拟网络节点之间的逻辑隧道。
图8A、8B、和8C示出了当端点尝试使用虚拟网络支持的服务时要遵循的可选的过程。执行网络注册510，其中，端点获得连接到网络的认证和授权。接着，执行到连接管理(CM)实体515的注册，其中，初始化可达性操作。可达性操作包括由网络跟踪端点的位置。甚至可以在向用户面(user plane，UP)虚拟网络或网络切片注册之前初始化跟踪。接着，端点注册520到虚拟网络。此时可以获得虚拟网络需求。参考图8A，如果不需要准入控制，则端点可以开始发送数据(或者接入服务)，从而“跳接”535到虚拟网络。参考图8B，如果需要准入控制，执行准入控制(AC)过程。根据准入控制过程，每当端点需要使用服务(例如，以给定数据速率下载文件)时，发送525服务请求到准入控制实体，并获得530例如授权消息形式的准入(admission)。端点接着开始发送数据或者接入服务，从而在虚拟网络535上进行跳跃。参考图8C，在可选的过程中，虚拟网络还可以用于基于预配置阶段期间建立的协议选择性地应用准入控制。在可选的过程中，当端点注册520到虚拟网络时，可以在步骤522中确定该端点接入请求的服务是否需要准入控制。根据确定522的结果，可以选择图8A和图8B描述的过程。
本发明各种实施例包括配置由虚拟网络节点、边缘节点、端点、服务、和/或应用使用的协议。SDP-Com可以用于配置在网络切片中使用的协议，而对于SDT-Op给出的选定隧道，SDP-Op可以用于支持服务和/或应用的协议选择。SDP可以用于管理端点协议配置和隧道协议配置。SDP-Com可以配置例如与隧道或开放式隧道相关联的以下中的一些或全部：诸如用户设备和服务器的端点之间使用的端对端协议、非无线接入网集群隧道的每隧道协议、无线接入网集群隧道协议、和无线接入网集群使用的链路协议。此外，SDP-Com用于配置SDP-Op。例如，SDP-Com可以在SDP-Op中配置在不违反服务级别协议配置的情况下使用的关于每设备包传输协议的规则。
实施例提供了用于配置网络以支持向与服务相关联的端点交付服务的设备。参考图9，设备600可以是SONAC或其组件，设备600通常包括计算机处理元件610、存储器620、和诸如网络接口的通信接口630。然而，应当理解的是，可以使用网络功能虚拟化提供设备，因此设备的部件可以位于云、数据中心、和/或分布于网络中。此外，应当理解的是，设备可以分布于网络和/或跨越多个云或数据中心位置。这样，设备可以包括一起协作的多个计算机处理器、计算机存储器部件、以及通信接口。
图9还示出了SONAC 600的多个部件，该多个部件包括SDT-Com 642、SDRA-Com644、SDP-Com 646、SDT-Op 652、SDRA-Op 654、以及SDP-Op 656。不同的部件可以位于设备的不同分布部分，并且通常通过处理元件610、存储器部件620、和通信接口630的操作来实现。
在各种实施例中，设备通过向诸如网络节点、边缘节点、和云或数据中心节点的底层资源发送消息来配置网络。消息通过通信接口630发送，通信接口630也可以从底层资源接收消息。处理器610可以协同存储器620执行计算机程序指令，该计算机程序指令生成消息并在消息中包括适当说明，并与底层资源交互以使网络被适当地配置。
在一些实施例中，SONAC 600与多个网络节点相关联，并具有位于网络云中诸如处理资源和存储资源的资源。
图10示出了根据本发明实施例的与虚拟网络节点相关联的设备700及其接口，该设备还可以被视为SONAC的功能。该设备包括虚拟路由器720，虚拟路由器720可以被视为SONAC-Op部件或者由SONAC-Op部件管理。虚拟路由器720可以由SONAC-Com 725配置，为了清楚起见，SONAC-Com 725被示为单独的部件。虚拟路由器720还可以与连接管理实体730通信，以便接收获得端点的当前位置信息用于更新虚拟路由器的路由表。虚拟路由器和/或SONAC-Op还可以与一个或多个应用功能(application function,AF)715连接，其中应用功能可以用于例如通过执行网络内处理促进服务交付。虚拟路由器720还与诸如路由器或交换机的物理网络节点750相关联。
虚拟路由器720可以是虚拟网络特定的。或者，虚拟路由器可以由多个虚拟网络和/或服务共享，在这种情况下，可以提供具有多个虚拟网络的网络功能接口740。虚拟网络节点可以支持服务和/或虚拟网络的一个或多个网络功能。
图11为根据本发明一个实施例的概括了使用隧道配置进行虚拟路由器配置的步骤的信令图。如果虚拟路由器支持多个虚拟网络，那么对于另一个虚拟网络，可以在同一个路由器重复该配置步骤。更具体地，SONAC-Com 1102定义1110正在配置的虚拟网络(如虚拟网络1)的逻辑隧道。SONAC-Com 1102接着实例化1115虚拟路由器1104(可能还有其他虚拟路由器)，并且将虚拟路由器标识符分配给虚拟路由器1104。SONAC-Com 1102接着发送虚拟网络隧道配置请求1120到虚拟路由器1104。隧道配置请求指定了配置虚拟路由器使用逻辑虚拟网络隧道所需要的各种配置信息项。如图所示，这些信息包括虚拟路由器标识符、关联的网络节点的地址、虚拟网络标识符、隧道标识符、隧道的服务质量需求参数、隧道另一端的虚拟网络节点标识符、以及与这个虚拟网络节点相关联的物理网络节点标识符。隧道配置请求可以指定多个逻辑隧道的配置信息项。虚拟路由器1104接着在其隧道配置表中创建1125与配置请求的主题隧道相关联的条目。如图所示，该条目可以包含诸如虚拟网络标识符、隧道标识符、隧道另一端的虚拟网络节点标识符、以及与该虚拟网络节点相关联的网络节点标识符的信息。对于多个隧道，可以创建多个条目。虚拟路由器1104接着向SONAC-Com1102发送配置响应1130，该配置响应指示已经在虚拟路由器配置了隧道。如图所示，配置响应可以标识虚拟路由器标识符、SONAC-Com的地址、和请求1120中指定的虚拟网络标识符。
图12为根据本发明一个实施例的概括了基于目的地的路由进行虚拟路由器配置的步骤的信令图。如果虚拟路由器支持多个虚拟网络，那么对于另一个虚拟网络，可以在同一个路由器重复该配置步骤。虽然没有在图示出，但SONAC-Com 1202可以定义正在配置的虚拟网络(如虚拟网络1)的逻辑隧道，并且实例化虚拟路由器1204(可能还有其他虚拟路由器)，并且将虚拟路由器标识符分配给虚拟路由器。SONAC-Com 1202发送虚拟网络路由表配置请求1220到虚拟路由器1204。虚拟网络路由表配置请求指定了配置虚拟路由器所需要的各种配置信息项。如图所示，这些信息包括虚拟路由器标识符和关联的网络节点的地址，并且还包括特别的配置信息，上述特别的配置信息包括虚拟网络标识符、为虚拟路由器配置的目的地的数量、以及每个目的地的目的虚拟网络节点标识符和与该虚拟网络节点相关联的网络节点的地址。虚拟路由器1204接着在其虚拟网络路由表中创建1225与配置请求的主题相关联的一个或多个条目。如图所示，条目可以包含诸如虚拟网络标识符、为虚拟路由器配置的目的地的数量、以及每个目的地的目的虚拟网络节点标识符和与该虚拟网络节点隧道标识符相关联的网络节点的地址。虚拟路由器1204接着向SONAC-Com 1202发送配置响应1230，该配置响应指示已经在虚拟路由器配置了虚拟网络路由表。如图所示，配置响应可以至少标识请求1220中指定的虚拟网络标识符。
这样，虚拟路由器可以用于经由逻辑隧道明确地转发包，或不需要逻辑隧道的明确处理而经由底层网络节点直接地转发包。然而，在后一种情况下，并且在一些实施例中，可以将逻辑隧道视为隐含地存在。
在一些实施例中，作为虚拟网络实例化的一部分，可以定义和实现虚拟网络的逻辑和物理拓扑。这涉及使用可用的计算资源和内存资源实例化虚拟网络节点，并将虚拟网络节点与选定的物理网络节点关联。也可以部分或全部地定义虚拟网络节点之间的通信链路。在其他实施例中，可以预定义和/或预实现虚拟网络拓扑。
在各种实施例中，基于估计的对资源的需求将资源分配到虚拟网络。例如，可以基于对节点之间的虚拟网络将处理的数据流量的估计分配虚拟网络的节点之间的通信信道带宽。作为另一个示例，可以基于对支持服务功能、和数据缓存等的计算和/或存储资源的需求的估计分配虚拟网络节点处的计算和/或存储资源，以支持虚拟网络正在提供的服务。
在各种实施例中，虚拟网络可以被预配置用于执行或允许网络内处理或支持虚拟网络或服务运行的其他功能。例如，在一个或多个虚拟网络节点实例化的功能可以包括以下中的一个或多个：包聚合功能、包解聚功能、防火墙功能、锚点功能、用于存储下行数据的缓存功能；用于存储上行数据的存储功能；和用于实现部分或全部服务的网络内处理功能。因此，服务可以至少部分由虚拟网络自身执行。可以选择这样的服务的地址以最优化服务交付，例如通过用网络上足够小的空间为服务交付充分提供低延时和高服务质量，和/或通过支持网络内基于云的资源和数据中心的资源。当需要包的网络内处理时，虚拟路由器可以用于根据服务功能链按顺序将包路由到支持处理功能的节点。可以建立处理功能的位置和对应的虚拟路由器路由表条目作为预配置的一部分。
容易理解的是，在前面的讨论中，上述网络功能和操作可以对应于用于支持通信网络(例如5G无线通信网络)操作的方法。该方法可以涉及计算机实施的功能，即，由网络基础设施的一个或多个计算、通信、和/或存储器部件实现的功能。这些部件可以采用各种形式，例如用于通过虚拟化技术提供所需功能的特定服务器或通用计算、通信、和/或存储装置。该方法可以涉及一个或多个网络部件的操作，以便改进网络的操作。这样，在将通信网络视为装置的情况下，实施例可以涉及改进通信网络的内部操作。
此外，将容易理解的是，本发明实施例涉及通信网络***或其相关装置，用于执行上述网络功能和操作。同样，该***或装置可以包括网络基础设施的一个或多个计算、通信、和/或存储器部件，上述一个或多个计算、通信、和/或存储器部件可以采用各种形式，例如用于通过虚拟化技术提供所需功能的特定服务器或通用计算、通信、和/或存储器装置。这里公开的各种方法可以在一个或多个真实的或虚拟的计算装置上实现，例如通信网络控制平面内的装置、在数据平面中运行的装置、或二者的组合。用于实施方法操作的计算装置可以包括可操作地耦合到存储器的处理器，该存储器提供用于由处理器执行的指令，以执行如本文所述的方法。
本发明各种实施例利用真实的和/或虚拟的计算机资源。这样的计算机资源在硬件层使用一组一个或多个处理器，这些处理器可操作地耦合到相应的一组存储器部件，该组存储器部件包括用于由处理器执行的存储的程序指令。计算资源可用于在一个或多个虚拟化层提供虚拟计算资源。例如，一个或多个给定的通用计算机硬件平台可用于提供一个或多个虚拟计算机。诸如处理器资源、存储器等的计算机硬件也可以被虚拟化，以提供构建其他虚拟计算机的资源。可分配用于提供各种计算资源的一组计算资源可以认为是提供分布式计算***，其中，该各种计算资源又用于实现***的各种计算部件，该分布式计算***内部架构可以各种方式配置。
通过前述实施例的描述，本发明可以仅通过使用硬件或通过使用软件和必要的通用硬件平台来实施。基于这样的理解，本发明技术方案可以以软件产品的形式体现。软件产品可以存储在非易失性存储介质或非暂时性存储介质中，该存储介质可以是光盘只读储存器(compact disk read-only memory,CD-ROM)、USB闪存盘、或可移动硬盘。软件产品包括多个指令，该指令使计算机装置(个人计算机、服务器、或网络装置)能够执行本发明实施例中提供的方法。例如，这样的执行可以对应于如本文所述的逻辑操作的模拟。软件产品可以附加地或替代地包括多个指令，这些指令使计算机装置能够根据本发明实施例来执行用于配置或编程数字逻辑装置的操作。
本说明书中提及的所有出版物、专利、和专利申请表示本发明所属领域的技术人员的技术水平，并且结合于此作为参考，如同每个独立的的出版物、专利、或专利申请被明确地和单独地被指出结合于此作为参考。
尽管已经参考本发明的具体特征和实施例描述了本发明，但显然可以在不脱离本发明的情况下对本发明进行各种修改和组合。因此，说明书和附图应仅仅被视为由所附权利要求限定的发明的说明，并且被认为涵盖落入本发明范围的任一和所有修改、变更、组合、或等同物。

Claims (23)

1.一种用于配置物理网络节点的网络以支持向接入所述网络的端点交付服务的方法，所述方法包括：
如下在所述网络上配置虚拟网络：
配置多个虚拟网络节点以定义所述虚拟网络，每个虚拟网络节点都与相应的一个物理网络节点相关联；
配置逻辑隧道以使所述多个虚拟网络节点通信互连；以及
实例化虚拟网络虚拟路由器，用于经由所述逻辑隧道在所述多个虚拟网络节点之间路由包，每个虚拟路由器都与相应的一个虚拟网络节点相关联，并且用于接收寻址到所述虚拟网络并发往目的端点的数据包，以及用于通过配置的互连逻辑隧道定向接收到的数据包，所述互连逻辑隧道将每个虚拟路由器的虚拟网络节点连接至每个虚拟路由器和所述目的端点之间的路径上的下一虚拟网络节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，配置所述虚拟网络还包括：
将每个虚拟路由器与一组逻辑隧道关联，所述一组逻辑隧道在所述每个虚拟路由器的对应虚拟网络节点处具有入口；以及
在每个虚拟路由器处指示所述一组逻辑隧道中的每个逻辑隧道的对应出口节点。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，配置所述虚拟网络还包括：
为每个虚拟路由器配置路由表，对于所述一组逻辑隧道中的所述每个逻辑隧道，所述路由表关联与所述每个逻辑隧道的出口处的虚拟网络节点相对应的目的虚拟网络节点标识符。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，配置所述虚拟网络还包括：
将所述虚拟路由器中的至少一个虚拟路由器与连接管理实体关联；以及
配置所述至少一个虚拟路由器，以基于消息调整所述路由表，所述消息指示在虚拟网络运行期间从所述连接管理实体接收的移动端点的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：
配置所述物理网络节点，以将指定了所述逻辑隧道中的一个逻辑隧道的包转发到与指定的逻辑隧道相关联的下一物理网络节点，所述下一物理网络节点形成所述指定的逻辑隧道的网络路径中的下一跳。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，配置所述虚拟网络还包括确定所述逻辑隧道中的一个逻辑隧道和用于经由所述一个逻辑隧道将包传送到底层物理网络资源之间的映射。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括，基于对将由所述逻辑隧道中的一个逻辑隧道服务的端点数量的估计和基于每端点流量要求的对所述一个逻辑隧道的综合速率要求的估计，确定所述一个逻辑隧道的服务质量参数。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括配置资源分配网络操作功能，以分配物理网络资源以支持以下之一或两者：所述虚拟网络节点的操作；以及与边缘节点的通信，所述物理网络资源基于确定的所述服务质量参数来分配。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，配置所述虚拟网络还包括：
对于所述逻辑隧道中的至少一个逻辑隧道，配置多个物理网络节点中的每个物理网络节点，以将接收到的与所述一个逻辑隧道相关联的包转发到所述多个物理网络节点中指定的下一个物理网络节点。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，配置所述虚拟网络还包括在一个或多个所述虚拟网络节点实例化一个或多个功能，所述功能包括以下中的一个或多个：
包聚合功能；包解聚功能；防火墙功能；以及锚点功能。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，对于与逻辑隧道入口相关联但不与虚拟网络节点相关联的每个物理网络节点，所述方法还包括：
分配与连接至相对逻辑隧道出口的虚拟网络节点相对应的目的虚拟网络节点标识符；
分配与所述逻辑隧道相对应的服务标识符；以及
配置所述每个物理网络节点，以检查接收的数据包的所述服务标识符，并将接收到的所述数据包定向到所述逻辑隧道入口，以传送到连接的所述虚拟网络节点。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述配置还包括：
设置接收的所述数据包的所述检查、所述定向、以及所述传送的服务质量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述服务质量包括以下至少之一的测量：总吞吐量、和所述逻辑隧道的延迟。
14.一种用于配置通信网络以支持向与服务相关联的端点交付所述服务的设备，所述设备包括处理器、存储器、以及通信接口，用于在接收到端点接入所述服务的请求之前：
向底层资源提供指令，以配置具有多个虚拟网络节点的虚拟网络，所述多个虚拟网络节点与所述通信网络中相应的多个物理网络节点相关联，所述配置包括：
提供使所述虚拟网络节点通信互连的逻辑隧道；以及
实例化与所述虚拟网络节点相关联的虚拟网络虚拟路由器，其中，所述虚拟路由器用于经由所述逻辑隧道在所述虚拟网络节点之间路由包；以及
向所述底层资源提供指令，以配置所述通信网络的一个或多个边缘节点以监控与所述服务相关联的包，并将所述包提交到所述虚拟网络节点进行处理。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，配置所述虚拟网络还包括，对于与第一虚拟网络节点相关联的第一虚拟路由器：将所述第一虚拟路由器与在所述第一虚拟网络节点处具有入口的一组逻辑隧道关联；以及在所述第一虚拟路由器处指示所述一组逻辑隧道中的每个逻辑隧道的出口节点。
16.根据权利要求14或15所述的设备，其中，配置所述虚拟网络还包括配置所述虚拟路由器的虚拟路由表，所述虚拟路由表将目的节点标识符与用于使用所述逻辑隧道路由包含所述目的节点标识符的包的下一逻辑隧道关联。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，配置所述虚拟网络还包括：将至少一个所述虚拟路由器与连接管理实体关联；以及准备所述至少一个所述虚拟路由器，以基于在虚拟网络运行期间从所述连接管理实体接收的消息来调整所述路由表，所述消息指示在所述虚拟网络运行期间移动端点的位置。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的设备，其中，所述设备还用于向所述底层资源提供指令以配置所述通信网络的物理网络节点，以将指定了所述逻辑隧道中的一个逻辑隧道的包转发到与指定的逻辑隧道相关联的下一物理网络节点，所述下一物理网络节点形成所述指定的逻辑隧道的网络路径中的下一跳。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的设备，其中，配置所述虚拟网络还包括确定所述逻辑隧道中的一个逻辑隧道与用于经由所述一个逻辑隧道传送包的底层物理网络资源之间的映射。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述映射至少部分根据所述虚拟网络和所述逻辑隧道中的一个或两个的服务质量要求来确定。
21.根据权利要求20所述的装置，还包括配置资源分配网络操作功能，以分配物理网络资源以支持以下之一或两者：所述虚拟网络节点的操作；以及与所述边缘节点的通信，所述物理网络资源基于所述服务质量要求来分配。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的装置，其中，配置所述虚拟网络还包括，对于所述逻辑隧道中的至少一个逻辑隧道，配置多个物理网络节点中的每个物理网络节点，以将接收到的与所述逻辑隧道中的一个逻辑隧道相关联的包转发到所述多个物理网络节点中指定的下一个物理网络节点。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的装置，其中，配置所述虚拟网络还包括在一个或多个所述虚拟网络节点实例化一个或多个功能，所述功能包括以下中的一个或多个：包聚合功能；包解聚功能；防火墙功能；以及锚点功能。
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