通信裝置、通信方法、通信系統和程序與流程

文檔序號：11142886閱讀：989來源：國知局

本發明基于并要求在2014年5月23日提交的日本專利申請No.2004-106616的優先權權益，其公開內容通過引用整體并入本文。

本發明涉及用于通信的通信裝置、通信方法、通信系統和程序。

背景技術：

近年來，隨著智能手機、智能設備等的普及，通信業務急劇增加，使得容易發生網絡擁塞。因此，提出了用于緩解網絡擁塞的若干技術。

例如，專利文獻1公開了根據網絡擁塞的狀況來切換多種類型的無線電系統的技術。如果終端能夠在蜂窩通信和無線LAN(局域網)兩者中操作為無線電系統進行操作，則該終端可以執行擁塞確定并選擇最佳無線電系統。例如，關于蜂窩通信的業務被切換到無線LAN網絡，由此可以緩解蜂窩網絡中的擁塞。

[引用列表]

[專利文獻]

[專利文獻1]

日本專利申請未審查公開No.2009-118356

技術實現要素：

[技術問題]

然而，專利文獻1中公開的網絡切換技術限于終端能夠使用多個不同無線電系統的情況。因此，如果終端例如由于終端停留的位置而無法接入多種類型的無線電系統，則無法執行通信業務卸載，并且因此無法實現網絡擁塞的減少。

因此，本發明的目的是提供一種新的業務卸載技術。

[對問題的解決方案]

本發明的通信裝置包括：第一部件，用于從包括第一網絡節點和第二網絡節點的多個網絡節點當中為能夠與通信對方設施自主通信的終端選擇第二網絡節點，其中所述第一網絡節點在第一網絡中執行預定信號處理，并且所述第二網絡節點在第二網絡中通過虛擬機來操作所述第一網絡節點的功能；以及第二部件，用于向所選擇的第二網絡節點發送與所述終端相關的通信數據。

本發明的通信方法包括：從包括第一網絡節點和第二網絡節點的多個網絡節點當中為能夠與通信對方設施自主通信的終端選擇第二網絡節點，其中所述第一網絡節點在第一網絡中執行預定信號處理，并且所述第二網絡節點在第二網絡中通過虛擬機來操作所述第一網絡節點的功能；以及向所選擇的第二網絡節點發送與所述終端相關的通信數據。

本發明的通信系統是包括處理與終端相關的通信數據的通信裝置的通信系統，其中，所述通信裝置包括：第一部件，用于從包括第一網絡節點和第二網絡節點的多個網絡節點當中為能夠與通信對方設施自主通信的終端選擇第二網絡節點，其中所述第一網絡節點在第一網絡中執行預定信號處理，并且所述第二網絡節點在第二網絡中通過虛擬機來操作所述第一網絡節點的功能；以及第二部件，用于向所選擇的第二網絡節點發送與所述終端相關的通信數據。

本發明的程序使計算機執行下述處理：從包括第一網絡節點和第二網絡節點的多個網絡節點當中選擇用于能夠與通信對方設施自主通信的終端的第二網絡節點，其中所述第一網絡節點在第一網絡中執行預定信號處理，并且所述第二網絡節點在第二網絡中通過虛擬機來操作所述第一網絡節點的功能；以及向所選擇的第二網絡節點發送與所述終端相關的通信數據。

[本發明的有益效果]

根據本發明，可以提供新的業務卸載技術。

附圖說明

圖1是示出根據本發明的第一示例性實施例的通信系統的示例的系統架構圖。

圖2是示出根據第一示例性實施例的基站的示意性功能配置的示例的框圖。

圖3是示出根據第一示例性實施例的終端的示意性功能配置的示例的框圖。

圖4是示出根據第一示例性實施例的通信系統中的操作的示例的序列圖。

圖5是示出根據本發明的第二示例性實施例的通信系統的示例的系統架構圖。

圖6是示出根據第二示例性實施例的通信系統中的操作的第一示例的序列圖。

圖7是示出根據第二示例性實施例的通信系統中的第二操作示例中與非MTC設備相關的操作的序列圖。

圖8是示出根據第二示例性實施例的通信系統中的第二操作示例中與MTC設備相關的操作的序列圖。

圖9是示出在根據第二示例性實施例的通信系統中第二操作示例中用于識別終端類型的MME的操作的序列圖。

圖10是示出第二示例性實施例中的MME的示意性功能配置的示例的框圖。

圖11是示出根據第二示例性實施例的通信系統中的第三操作示例的序列圖。

圖12是示出根據本發明的第三示例性實施例的通信系統的示例的系統架構圖。

圖13是示出根據第三示例性實施例的基站的示意性功能配置的示例的框圖。

圖14是示出根據第三示例性實施例的提供給基站的策略管理數據庫的數據結構的示例的示意圖。

圖15是示出根據第三示例性實施例的路由器的示意性功能配置的示例的框圖。

圖16是示出根據第三示例性實施例的通信系統中的操作的示例的序列圖。

圖17是示出根據本發明的第四示例性實施例的通信系統的示例的系統架構圖。

圖18是示出根據第四示例性實施例的通信系統中的操作的示例的序列圖。

圖19是示出根據第四示例性實施例的通信系統中的另一操作示例的序列圖。

圖20是示出根據本發明的第五示例性實施例的通信系統的示例的系統架構圖。

圖21是示出根據第五示例性實施例的控制裝置的示意性功能配置的示例的框圖。

圖22是示出根據第五示例性實施例的基站的示意性功能配置的示例的框圖。

圖23是示出根據本發明的第六示例性實施例的通信系統的示例的系統架構圖。

圖24是示出根據第六示例性實施例的控制裝置的示意性功能配置的示例的框圖。

圖25是示出根據第六示例性實施例的通信裝置的示意性功能配置的示例的框圖。

圖26是示出根據本發明的第七示例性實施例的通信系統的示例的系統架構圖。

圖27是用于描述根據第七示例性實施例的通信系統中的計費方法的示例的示意性系統架構圖。

圖28是示出根據第七示例性實施例的通信系統中的操作的示例的序列圖。

圖29是示出根據第七示例性實施例的通信系統中的另一操作示例的序列圖。

圖30是示出根據第七示例性實施例的通信系統的另一示例的系統架構圖。

具體實施方式

以下，對本發明的優選實施例進行說明。每個實施例被示出用于說明，并且本發明不限于每個實施例。

1.第一示例性實施例

在下文中，LTE通信系統的示例將作為根據本發明的第一示例性實施例的通信系統進行描述。然而，應用本發明的通信系統不限于LTE。例如，本發明還可以適用于GPRS(通用分組無線業務)、UMTS(通用移動電信系統)和WiMAX(微波接入全球互操)等。

1.1)系統架構

參考圖1，假設根據本示例性實施例的通信系統包括終端1、傳統網絡和虛擬網絡。終端1是移動電話、PC(個人計算機)、移動路由器、智能設備(監視家庭的功耗的智能儀表、智能電視或可穿戴終端)、M2M(機器對機器)設備等。除了上述設備之外，M2M設備還包括例如工業設施、車輛、保健設施和家用電器等。

傳統網絡和虛擬網絡是諸如EPC(演進分組核心)的骨干網絡，并且用于使終端1經由基站2與諸如因特網的外部網絡通信。

傳統網絡包括用于向終端1提供通信服務的多個網絡節點，并且每個網絡節點是具有預定通信功能的通信裝置。例如，網絡節點是諸如基站(eNB)2、SGW(服務網關)3、PGW(PDN網關)4和MME(移動性管理實體)5的通信裝置。例如，終端1可以通過連接到基站2來經由SGW 3和PGW 4接入諸如因特網的網絡。

注意，圖1中所示的通信系統可以包括除了傳統網絡和虛擬網絡之外的其他網絡。此外，傳統網絡和虛擬網絡中的每一個可以包括多種類型的網絡，諸如LTE網絡、GPRS網絡和UMTS網絡。

圖1中所示的每個網絡節點執行預定信號處理。每個網絡包括例如與信號處理相關的以下功能。

SGW 3：

·處理分組的功能(用戶平面功能)

·處理控制信令的功能(C平面功能)

·用于攔截通信的合法攔截(LI：合法攔截)功能

PGW 4：

·處理分組的功能(用戶平面功能)

·管理基于通信的計費狀態的功能(PCEF：策略和計費執行功能)

·控制策略的功能，例如QoS(PCRF：策略和計費規則功能)

MME 5：

·處理控制信令的功能(C平面功能)

·在與HSS(歸屬訂戶服務器)聯絡的通信系統中管理訂戶信息的功能

在虛擬網絡中，傳統網絡中的網絡節點的至少一部分功能通過軟件虛擬地運行。例如，網絡節點的功能通過虛擬機上的應用運行。例如，在包括服務器和其他通信設備(路由器等)的數據中心中構建虛擬網絡。在虛擬網絡中，傳統網絡中的一些網絡節點的功能(例如，MME的功能)可以通過諸如虛擬機的軟件來運行。

可以通過動態地縮小/放大虛擬機來構建虛擬網絡。例如，網絡運營商可以通過根據網絡中的通信業務的狀態或者根據是否是一天中的預定時間來激活或去激活虛擬機，而動態地構建虛擬網絡。此外，網絡運營商還可以通過激活或去激活虛擬機以處理預定通信業務(例如預定終端1的通信業務)來動態地構建虛擬網絡。此外，網絡運營商還可以通過激活或停止虛擬機使得通信業務處理(例如，SLA：服務水平協議)的要求將被滿足而動態地構造虛擬網絡。例如，當通信業務輕時，能夠在預定時間段期間去激活一些虛擬機，由此分配給虛擬網絡的資源被抑制，并且減少數據中心中的功耗。

基站2可以在包括在骨干中的多個網絡之間分散、分布、分配或切換通信業務。在圖1所示的示例中，在終端1和基站2之間的無線電網絡的骨干中所包括的傳統網絡和虛擬網絡之間分配或切換通信業務。因此，例如，即使在諸如無線LAN的網絡中可操作的終端1無法接入無線LAN，其通信業務也可以在骨干網絡中卸載。因此，根據本示例性實施例，基站2可以獨立于終端的無線電環境執行業務卸載。

1.2)通信裝置

圖2示出了作為根據本示例性實施例的通信裝置的示例的基站2的配置的示例。基站2包括識別部20和網絡切換部21。

識別部20識別通信業務的類型或終端1的屬性/類型，并從包括傳統網絡和虛擬網絡的多個網絡當中選擇與所識別的通信業務或終端1相對應的網絡。此外，識別部20可以從包括傳統網絡的節點和虛擬網絡的虛擬節點的多個網絡節點當中選擇與所識別的通信業務或終端1相對應的網絡節點。

作為另一示例，識別部20可以基于預定的識別策略來識別通信業務的類型、終端1的類型等。例如，識別部20基于識別策略來識別應當在虛擬網絡中處理的通信業務。此外，例如，識別部20基于識別策略來識別終端1是否是應當在虛擬網絡中處理的類型的終端1。識別部20的識別策略可以例如由網絡運營商動態地改變。

網絡切換部21將通信業務轉發到針對該通信業務所選擇的網絡。例如，網絡切換部21切換用于轉發通信業務的路徑，使得與終端1相關的通信業務將在所選擇的網絡(例如，傳統網絡或虛擬網絡)上傳播。例如，網絡切換部21將由識別部20所識別的特定通信業務轉發到虛擬網絡。

網絡切換部21可以區分和管理傳統網絡的網絡節點和虛擬網絡的虛擬網絡節點，如圖1所示。例如，網絡切換部21區分和管理與傳統網絡的節點相關的標識信息(例如，節點的地址等)和與虛擬網絡的虛擬節點相關的標識信息(例如，虛擬節點的地址等)。此外，例如，網絡切換部21可以與指示每個節點是否是虛擬節點的標志相關聯地管理該節點的標識信息。利用上述配置，網絡切換部21可以將應當被卸載到虛擬網絡上的通信業務發送到虛擬網絡上的虛擬節點。

識別部20識別例如終端1是否是MTC(機器類型通信)設備。例如，網絡切換部21將由識別部20識別為MTC設備的終端1的通信業務轉發到虛擬網絡。例如，當終端1是MTC設備時，識別部20可以識別該終端1所屬的MTC設備組。網絡切換部21例如根據所識別的MTC設備組來切換與終端相關的通信業務所轉發到的網絡。

識別部20可以識別與預定應用相對應的通信業務。作為示例，當識別部20識別與M2M(機器對機器)相關應用相對應的通信業務時，網絡切換部21將該M2M相關的通信業務轉發到例如虛擬網絡。作為另一示例，識別部20可以識別與SNS(社交網絡服務)應用等相對應的通信業務。此外，識別部20可以識別與在終端1的背景中操作的應用(例如，以預定時間間隔自動執行通信的應用，而與用戶的操作無關)相對應的通信業務。

識別部20可以識別與預定位置(例如，預定基站、預定小區等)相對應的通信業務。作為示例，識別部20可以識別與許多用戶聚集的位置(活動會場、購物中心等)相對應的通信業務。網絡切換部21將由識別部20所識別的通信業務轉發到例如虛擬網絡。

圖2示出了作為根據本示例性實施例的通信裝置的基站2。然而，MME 5也可以具有作為通信裝置的識別部20和網絡切換部21的上述功能。

<終端>

基站2還可以基于由終端1發送的預定消息來選擇網絡。在下文中，將參考圖3示出能夠向基站2發送預定消息的終端1的配置的示例。

參考圖3，終端1包括消息生成部10和通信部11。

消息生成部10生成用于使基站2選擇網絡的消息。例如，消息生成部10生成包括指示終端1是否是MTC設備的信息的消息。此外，例如，消息生成部10生成包括指示與通信業務相對應的應用的信息的消息。

通信部11將所生成的消息發送到基站2。如上所述，基站2基于從終端1發送的消息來選擇網絡。

根據本示例性實施例的業務卸載可以通過使用圖2中所示的基站2或圖3中所示的終端1或其兩者來執行。在下文中，將描述根據本示例性實施例的通信方法。

1.3)操作

圖4是示出根據本發明的第一示例性實施例的通信系統中的操作的示例的序列圖。

終端1向基站2通知網絡連接請求(操作S1-1)。終端1例如在接通電源時或者在接通了蜂窩通信功能時等向基站2通知網絡連接請求。

響應于來自終端1的連接請求，基站2選擇用于使終端1連接到的網絡(操作S1-2)。在圖1所示的系統中，基站2選擇傳統網絡或虛擬網絡。作為示例，如果已經通知連接請求的終端1是MTC設備，則基站2將該終端1連接到虛擬網絡。

基站2將終端1連接到所選擇的網絡(操作S1-3)。在圖1所示的系統中，基站2將終端1連接到傳統網絡或虛擬網絡。基站2例如可以通過將預定類型的終端1或預定類型的通信業務連接到虛擬網絡來控制流入傳統網絡的業務量。

2.第二示例性實施例

根據本發明的第二示例性實施例，基站2可以根據終端1是否是MTC設備來選擇用于使終端1連接到的網絡節點。第二示例性實施例的技術適用于第一示例性實施例和下述實施例中的任一個。注意，MTC設備包括在上述示例性實施例中作為示例闡述的M2M設備。

MTC設備包括例如智能設備(監視家庭中的功耗的智能儀表、智能電視和可穿戴終端等)、工業設施、車輛、保健設備和家用電器等。MTC意味著不必需要人類參與的數據通信形式等，例如智能儀表。也就是說，MTC設備能夠與通信對方設施自主通信。在技術標準規范(3GPP TS22.368等)中正在進行MTC的標準化。MTC設備的可設想用途包括MTC設備在指定時間(例如，“每天12:00p.m.”和“每周五3:00a.m.”等)執行通信的情況。因此，在存在相同類型的多個MTC設備(例如，智能儀表)的情況下，可以想到，如果它們同時開始通信，則可能在指定時間發生大量的業務。這樣大量的業務可以是傳統網絡上的重負載。

根據本發明的第二示例性實施例，即使發生如上所述的大量業務，基站2也可以將MTC設備的通信業務卸載到虛擬網絡上，并且從而可以減少傳統網絡上的通信業務處理負載。例如，由于預期將來將有大量的MTC設備連接到通信系統，所以基站2將用于將MTC設備連接到網絡的控制信號卸載到虛擬網絡上，由此可以大大減少傳統網絡上的控制信號處理負載。

2.1)系統架構

如圖5中所示，根據本示例性實施例的通信系統具有與圖1所示類似的架構。然而，假設終端1包括非MTC設備1A和MTC設備1B。非MTC設備1A、MTC設備1B和基站2的配置與第一示例性實施例的那些類似，并且因此對其給予相同的附圖標記，并且將省略其詳細描述。此外，圖5中所示的網絡節點(PGW 3、PGW 4和MME 5)的功能也類似于第一示例性實施例的那些，并且因此將省略其詳細描述。

作為根據本示例性實施例的通信裝置的基站2可以將MTC設備1B和非MTC設備1A分別連接到虛擬網絡和傳統網絡。因此，基站2可以將與MTC設備1B相關的通信業務卸載到虛擬網絡上。

根據第二示例性實施例，例如，包括在虛擬網絡中的虛擬網絡節點由虛擬機運行，該虛擬機根據與MTC設備1B的通信數據的處理相關的要求而被動態地構建。該要求是例如MTC設備1B的通信數據的處理所需的性能和通信帶寬、MTC設備1B的通信所需的SLA(服務水平協議)、在MTC設備1B的通信發生時的時間段等。

2.2)操作

<第一操作示例>

在圖6所示的序列示出了將根據本示例性實施例的通信方法應用于3GPP(第三代合作伙伴計劃)規范(TS23.401v12.3.0)的子章節5.3.2中描述的“附連過程”的第一操作示例。

參考圖6，假設非MTC設備1A向基站2發送“RRC連接請求”，以建立在其自身與基站2之間的無線電連接(操作S2-1)。

基站2響應于“RRC連接請求”的接收，選擇終端要連接到的MME(操作S2-2)。例如，基站2的識別部20基于“RRC連接請求”中所包括的信息來識別終端是否是MTC設備。作為示例，識別部20基于“RRC連接請求”中是否包括“LAPI：低接入優先級指示符”來識別終端的類型是否是MTC設備。由于在從非MTC設備1A發送的“RRC連接請求”中不包括“LAPI”，因此在操作S2-2中將終端識別為非MTC設備，并且為該非MTC設備選擇傳統網絡。

非MTC設備1A向基站2發送用于請求與網絡連接的消息(“附連請求”)。由于在操作S2-2中已經選擇了傳統網絡中的MME 5，因此基站2的網絡切換部21向所選擇的傳統網絡中的MME 5發送從非MTC設備1A接收的“附連請求”(操作S2-3)。

響應于“附連請求”的接收，傳統網絡中的MME 5發起EPS承載建立過程(操作S2-4)。在由MME 5發起EPS承載建立過程時，在SGW 3、PGW 4、MME 5和基站2之間交換控制信號，并且建立EPS承載。基站2的網絡切換部21經由EPS承載來發送和接收與非MTC設備1A相關的通信數據，由此非MTC設備1A可以經由所建立的EPS承載執行與外部網絡的通信。

另一方面，當MTC設備1B向基站2發送“RRC連接請求”(操作S2-5)時，執行如下系統操作。

基站2響應于“RRC連接請求”的接收，選擇終端要連接到的MME(操作S2-6)。由于從MTC設備1B發送的“RRC連接請求”包括“LAPI”，因此基站2的識別部20基于在“RRC連接請求”中包括的LAPI，將發送過該“RRC連接請求”的終端識別為MTC設備，并為該MTC設備選擇虛擬網絡。

因此，當MTC設備1B向基站2發送用于請求連接到網絡的消息(“附連請求”)時，基站2的網絡切換部21將從MTC設備1B接收的“附連請求”發送到所選擇的虛擬網絡中的虛擬MME 5A(操作S2-7)。

響應于“附連請求”的接收，虛擬MME 5A發起EPS承載建立過程(操作S2-8)。在虛擬MME 5A發起EPS承載建立過程時，在虛擬SGW 3A、虛擬PGW 4A、虛擬MME 5A和基站2之間交換控制信號，并且建立EPS承載。基站2的網絡切換部21經由EPS承載來發送和接收與MTC設備1B相關的通信數據，由此MTC設備1B經由所建立的EPS承載執行通信。

<第二操作示例>

將參考圖7至圖9描述第二示例性實施例中的第二操作示例。圖7至圖9所示的第二操作示例是其中將本示例性實施例應用于3GPP規范(TS23.401v12.3.0)的子章節5.3.2中描述的“附連過程”的示例。

圖7示出了與非MTC設備1A相關的操作的示例。這里，當非MTC設備1A向基站2發送“附連請求”(操作S3-1)時，基站2將該“附連請求”發送到傳統網絡中的MME 5。

MME 5響應于“附連請求”的接收，執行終端認證過程(操作S3-2)。在認證過程中，MME 5執行終端類型識別(操作S3-3)。MME5基于包括在“附連請求”中包括的IMSI(國際移動訂戶身份)來識別終端的類型。IMSI是終端的標識信息。

當MME 5通過上述識別過程確定了終端不是MTC設備時，MME5發起EPS承載建立過程(操作S3-4)。EPS承載建立過程類似于圖6所示的操作示例的過程，并且因此將省略其詳細描述。

接下來，參考圖9，對上述認證步驟中的用于終端類型識別的MME5的操作示例進行說明。

參考圖9，MME 5向HSS(歸屬訂戶服務器)6發送“認證信息請求”(操作S3-10)。“認證信息請求”包括IMSI。

HSS 6管理“外部標識符”，這是用于允許外部AS(應用服務器)識別MTC設備的標識信息。例如，外部AS基于“外部標識符”來呼叫MTC設備(由外部AS觸發的呼叫過程)。例如，M2M服務提供商使用“外部標識符”來標識MTC設備。HSS 6例如與IMSI相關聯地管理“外部標識符”。

HSS 6響應于“認證信息請求”的接收，搜索“外部標識符”(操作S3-11)。例如，HSS 6搜索與“認證信息請求”中包括的IMSI相關聯的“外部標識符”。

HSS 6向MME 5發送包括有“外部標識符”搜索的結果的“認證信息應答”(操作S3-12)。例如，如果“認證信息應答”包括指示已經檢索到“外部標識符”的信息，則MME 5確定該終端是MTC設備。此外，例如，如果“認證信息應答”不包括指示已經檢索到“外部標識符”的信息，則MME 5確定該終端不是MTC設備。

接下來，將參考圖8給出與MTC設備1B相關的操作的示例的描述。注意，圖8中的操作S3-5至S3-7基本上類似于上面的圖7和圖9中描述的操作，并且因此將省略其詳細描述。

如上所述，當MME 5通過終端識別過程(操作S3-7)識別出終端是MTC設備時，MME 5向基站2發送“MME重新選擇指示”以使基站2重新選擇MME(操作S3-8)。例如，MME 5向基站2發送“MME重新選擇指示”，該“MME重新選擇指示”包括有關于要由基站2重新選擇的MME的信息。MME 5可以設置例如在“MME重新選擇指示”中的虛擬網絡中的MME(虛擬MME 5A)的IP地址。

基站2響應于“MME重新選擇指示”的接收，向重新選擇的MME發送“附連請求”(操作S3-9)。假設基站2重新選擇虛擬MME 5A，基站2向重新選擇的虛擬MME 5A發送“附連請求”。

虛擬MME 5A響應于“附連請求”的接收，發起用于在虛擬網絡中建立EPS承載的過程(操作S3-10)。EPS承載建立過程類似于圖6所示的操作示例的過程，并且因此，將省略其詳細描述。MTC設備1B經由在虛擬網絡中建立的EPS承載與因特網等進行通信。

在圖8所示的第二操作示例的情況下，MME 5具有基于終端的類型指令基站2重新選擇MME的功能。例如，MME 5包括虛擬實體管理部50和控制部51，如圖10所示。

虛擬實體管理部50管理例如在虛擬網絡中部署的虛擬MME 5A的地址(IP地址等)。

當作為“附連請求”的源的終端是MTC設備時，控制部51從虛擬實體管理部50獲取虛擬MME 5A的地址。控制部51將所獲取的IP地址發送到基站2，以指令它重新選擇MME。因此，基站2向與從控制部51通知的IP地址相對應的虛擬MME 5A重傳上述“附連請求”。

<第三操作示例>

接下來，將參考圖11描述第二示例性實施例中的第三操作示例。注意，圖11中的操作S4-1至S4-4類似于圖6中的操作S2-1至S2-4，并且因此，將省略其詳細描述。

如果如上所述終端是MTC設備1B，則MTC設備標識符被包括在發送到基站2的“RRC連接請求”中。因此，基站2可以根據MTC設備標識符是否被包括在“RRC連接請求”中來選擇MME。例如，當MTC設備標識符被包括在“RRC連接請求”中時，基站2選擇虛擬網絡中的MME(虛擬MME 5A)。

參考圖11，當MTC設備1B向基站2發送包括有MTC設備標識符的“RRC連接請求”(操作S4-5)時，基站2選擇虛擬網絡中的虛擬MME 5A(操作S4-6)。此后，如圖6中所示，當MTC設備1B向基站2發送用于請求與網絡連接的消息(“附連請求”)時，基站2向虛擬MME 5A發送該“附連請求”(操作S4-7)，并且MME 5A響應于“附連請求”的接收，發起EPS承載建立過程(操作S4-8)。

在第二示例性實施例的上述示例中，基站2或MME 5基于終端1的類型(即，其是否是MTC設備)選擇用于使終端1連接到的網絡。然而，第二示例性實施例不限于上述示例。基站2或MME 5可以基于與終端1的類型相關的策略來選擇用于使終端1連接到的網絡。例如，基站2或MME 5還能夠基于終端1的用戶屬性(例如，用戶是否是高級用戶)、終端1的計費屬性(例如，計費是儀表費率計費還是固定費率計費)等來選擇網絡。

3.第三示例性實施例

根據本發明的第三示例性實施例，基站2可以基于通信業務的類型來選擇用于使終端1連接到的網絡節點。第三示例性實施例適用于第一或第二示例性實施例或者任何下述實施例。

3.1)系統架構

如圖12中所示，基站2和路由器7可以從傳統網絡和虛擬網絡中選擇在終端1和外部網絡之間的通信業務所通過的網絡。傳統網絡和虛擬網絡的架構與第一和第二示例性實施例的架構類似，并且因此將省略其細節。

基站2具有能夠切換通信業務的轉發目的地的切換功能，并且可以具有圖2所示的配置，或者可以具有圖13所示的配置。在圖13的示例中，基站2包括切換部22和策略管理DB(數據庫)24，并且切換部22包括多個端口23。

切換部22可以基于通信類型來切換通信業務的轉發目的地。切換部22可以是例如通過使用軟件配置的虛擬交換機(vSwitch)。

策略管理DB 24具有圖14所示的數據結構，并且包括用于識別通信業務的規則(“識別規則”)和與該規則匹配的通信業務被轉發到的目的地(“目的地”)。

切換部22參考策略管理DB 24，并且識別已經進入端口23的通信業務的類型。更具體地，切換部22將通信業務已經進入的端口號(例如，在HTTP通信的情況下的端口號“80”或者在SMTP通信的情況下的端口號“25”)與在策略管理DB 24中的“識別規則”相比較，并且通過使用通信業務已經進入的端口號來搜索“識別規則”。切換部22將輸入的通信業務轉發到與檢索到的“識別規則”相關聯的“目的地”，即與所選擇的網絡相對應的端口23，從而將該通信業務發送到所選擇的網絡。如果在策略管理DB 24中沒有找到與通信業務相對應的“識別規則”，則切換部22選擇默認轉發目的地(例如，傳統網絡)，并將該通信業務轉發到對應于傳統網絡的端口23。

如圖15中所示，路由器7具有與基站2類似的配置和功能。即，路由器7包括切換部70和策略管理DB 72，其具有分別與基站2的切換部22和策略管理DB 24類似的配置和功能。

3.2)操作

如圖16中所示，當基站2從終端1接收到“附連請求”時，基站2將其轉發到傳統網絡中的MME 5和虛擬網絡中的虛擬MME 5A中的每一個(操作S5-1)。

當接收“附連請求”時，MME 5和虛擬MME 5A中的每一個發起EPS承載建立過程(操作S5-2、操作S5-3)。MME 5進行的EPS承載建立過程的發起使得在SGW 3、PGW 4、MME 5和基站2之間交換控制信號，并且建立EPS承載。類似地，由虛擬MME 5A進行的EPS承載建立過程的發起使得在虛擬SGW 3A、虛擬PGW 4A、虛擬MME 5A和基站2之間交換控制信號，并且建立EPS承載。

注意，當從終端1接收“附連請求”時，基站2還能夠僅將其發送到傳統網絡中的MME 5(操作S5-1)。MME 5響應于“附連請求”的接收，在傳統網絡和虛擬網絡兩者中發起EPS承載建立過程(操作S5-2、操作S5-3)。例如，MME 5響應于“附連請求”的接收，向SGW3和虛擬SGW 3A發送與EPS承載建立相關的控制信號。

當如上所述在傳統網絡和虛擬網絡兩者中為終端1建立EPS承載時，基站2和路由器7基于通信類型來切換與終端1相關的通信業務通過其傳播的EPS承載。

例如，在圖16的示例中，當通信業務的通信類型是“業務(A)”時，基站2和路由器7將該通信業務轉發到在傳統網絡中建立的EPS承載。當通信類型是“業務(B)”時，基站2和路由器7將該通信業務轉發到在虛擬網絡中建立的EPS承載(操作S5-4、操作S5-5)。

4.第四示例性實施例

根據本發明的第四示例性實施例，基于與終端1的位置相關的信息來選擇用于使終端1連接到的網絡節點。第四示例性實施例適用于第一至第三示例性實施例和下述實施例中的任一個。

4.1)系統架構

圖17中所示的通信系統包括多個網絡(這里是傳統網絡和虛擬網絡)和多個基站，并且根據終端1的地理位置來選擇要連接到的網絡。傳統網絡和虛擬網絡的架構如上所述，并且因此將省略其細節。在下文中，假設根據終端1的位置，終端1可以連接到的網絡被確定為傳統網絡或虛擬網絡。例如，終端1在其停留在由基站2(A)覆蓋的區域中時被連接到傳統網絡，并且在其停留在由基站2(B)覆蓋的區域中時被連接到虛擬網絡。

4.2)操作

<第一操作示例>

參考圖18，假設終端1向基站2(A)發送“附連請求”，并且基站2(A)響應于此向默認MME(這里為在傳統網絡中的MME 5)發送“附連請求”(操作S6-1)。“附連請求”包括TAI(跟蹤區域ID)和ECGI(E-UTRAN小區全局ID)。TAI是終端1進行了位置登記的區域的標識符。ECGI是終端1已經連接到的基站2的小區的標識符。

MME 5基于包括在“附連請求”中的TAI和ECGI中的至少一個來選擇終端1要連接到的網絡(操作S6-2)。本操作示例中的MME 5例如具有上述圖10所示的配置和功能。也就是說，MME 5的控制部51基于TAI和ECGI中的至少一個來選擇用于使終端1連接到的網絡。控制部51具有例如指示與終端1的位置相關聯的網絡的策略信息(TAI或ECGI)。控制部51參考策略信息，并且搜索與包括在“附連請求”中的TAI或ECGI相關聯的網絡。如果虛擬網絡與包括在“附連請求”中的TAI或ECGI相關聯，則控制部51從虛擬實體管理部50檢索虛擬MME 5A的地址。控制部51向基站2通知檢索到的虛擬MME 5A的地址。基站2向所通知的虛擬MME 5A的地址重傳“附連請求”。

在圖18的示例中，傳統網絡與對應于基站2(A)的TAI或ECGI相關聯。因此，在操作S6-2中，MME 5選擇傳統網絡作為用于使終端1連接到的網絡。由于MME 5被部署在傳統網絡中，因此MME 5發起EPS承載建立過程，而不指令基站2(A)重新選擇MME(操作S6-3)，并且在傳統網絡中建立EPS承載。終端1經由在傳統網絡中建立的EPS承載來執行通信。

另一方面，假設終端1向基站2(B)發送“附連請求”，并且響應于此，基站2(B)進行連接，并且向在傳統網絡中的MME 5發送“附連請求”(操作S6-4)。

MME 5搜索與“附連請求”中包括的TAI或ECGI相關聯的網絡。在圖18的示例中，虛擬網絡與對應于基站2(B)的TAI或ECGI相關聯。因此，MME 5選擇虛擬網絡作為用于使終端1連接到的網絡(操作S6-5)。當選擇虛擬網絡時，MME 5向基站2(B)發送包括虛擬MME 5A的地址的指令(“MME重新選擇指示”)(操作S6-6)。

基站2(B)向所指示的地址(即，虛擬MME 5A)重傳“附連請求”(操作S6-7)。

虛擬MME 5A在接收“附連請求”時，發起EPS承載建立過程(操作S6-8)，從而在虛擬網絡中建立EPS承載。終端1經由在虛擬網絡中建立的EPS承載執行通信。

<第二操作示例>

在圖19中所示的本示例性實施例中的操作的另一示例中，MME與每個基站2預先關聯。例如，傳統網絡中的MME 5和虛擬網絡中的虛擬MME 5A分別與基站2(A)和2(B)相關聯。

基站2(A)將從終端1發送的“附連請求”發送到與基站2(A)相關聯的MME 5(操作S6-9)。MME 5接收“附連請求”，從而發起用于在傳統網絡中建立EPS承載的過程(操作S6-10)。在由MME 5發起EPS承載建立過程時，在SGW 3、PGW 4、MME 5和基站2之間交換控制信號，并且建立EPS承載。

基站2(B)將從終端1發送的“附連請求”發送到與基站2(B)相關聯的虛擬MME 5A(操作S6-11)。虛擬MME 5A接收“附連請求”，從而發起用于在虛擬網絡中建立EPS承載的過程(操作S6-12)。在虛擬MME 5A發起EPS承載建立過程時，在虛擬SGW 3A、虛擬PGW4A、虛擬MME 5A和基站2之間交換控制信號，并且建立EPS承載。

5.第五示例性實施例

根據本發明的第五示例性實施例，控制裝置集中管理用于網絡選擇的策略。因此，增強了用于網絡選擇或網絡節點選擇的策略的操作和管理的效率。第五示例性實施例適用于第一至第四示例性實施例和下述實施例中的任一個。

根據圖20中所示的第五示例性實施例的通信系統包括多個網絡(這里是傳統網絡和虛擬網絡)、終端1、基站2和具有向基站2和/或MME通知用于網絡選擇的策略的功能的控制裝置8。傳統網絡和虛擬網絡的架構已經描述，并且因此對其給出相同的附圖標記，并將省略其細節。

<控制裝置>

參考圖21，控制裝置8包括策略管理DB(數據庫)80、控制部81和接口82。

接口82是用于與基站2和MME 5進行通信的接口。例如，控制裝置8可以經由接口82基于預定協議與基站2和MME 5進行通信。策略管理DB 80管理用于網絡選擇的策略。例如，網絡運營商在策略管理DB 80中輸入策略。控制部81參考策略管理DB 80，并經由接口82向基站2和MME 5通知策略。

控制裝置8例如是SON(自組織網絡)服務器，或者可以是網絡運營商使用的操作和管理裝置。

<策略管理DB>

策略管理DB 80管理例如用于使虛擬網絡將負載卸載到在傳統網絡上的策略。存儲在策略管理DB 80中的策略的示例包括下述。

A.與終端類型相關的策略

·將MTC設備連接到虛擬網絡

·將非MTC設備連接到傳統網絡

·將預定MTC設備(例如，智能儀表)連接到虛擬網絡

·將屬于預定MTC設備組的MTC設備連接到虛擬網絡

·將對應于預定用戶屬性(例如，高級用戶)的終端1連接到傳統網絡

·將對應于預定用戶屬性(例如，一般用戶)的終端1連接到虛擬網絡

·將通信量超過預定值的用戶的終端1連接到虛擬網絡

·使策略僅在預定時間段內有效(例如，從1:00am到4:00am)(此策略與至少一個上述策略結合使用)

B.與通信業務類型相關的策略

·將與預定應用(例如，SNS應用)相關的通信業務轉發到虛擬網絡

·將與電話呼叫相關的通信業務轉發到傳統網絡

·針對每個用戶以循環方式將與電話呼叫相關的通信業務轉發到虛擬網絡或傳統網絡

·將與預定應用(例如，SNS應用)相關的通信業務的一部分轉發到虛擬網絡

·針對每個用戶以循環方式將與預定應用(例如，SNS應用)相關的通信業務轉發到虛擬網絡或傳統網絡

·將與預定計費特性(例如，固定費率計費)相對應的通信業務連接到虛擬網絡

·將對應于預定計費特性(例如，儀表費率計費)的通信業務連接到傳統網絡

·將與預定QoS特性相關的通信業務轉發到虛擬網絡

·使策略僅在預定時間段內有效(例如，從1:00am到4:00am)(此策略與至少一個上述策略結合使用)

C.與終端位置有關的策略

·將連接到預定基站的終端1連接到虛擬網絡

·將連接到與預定事件或預定位置(購物中心等)相對應的基站的終端1連接到虛擬網絡

·將連接到預定小區的終端1連接到虛擬網絡

·將連接到與預定事件或預定位置(購物中心等)相對應的小區的終端1連接到虛擬網絡

·使策略僅在預定時間段內有效(例如，從1:00am到4:00am)(此策略與至少一個上述策略結合使用)。

基站2和MME 5基于接收到的策略，通過在上述示例性實施例中描述的任何方法來選擇網絡或網絡節點。基站2和MME 5可以獨立使用上述策略中的每一個，或者還可以組合地使用上述策略。

<基站>

參考圖22，假設基站2經由接口25與控制裝置8進行通信。當基站2經由接口25從控制裝置8接收到策略時，基站2將所接收的策略存儲在識別部20中。識別部20基于所接收的策略來選擇網絡。此外，識別部20可以基于所接收的策略來選擇網絡節點。

類似于基站2，MME 5可以具有用于與控制裝置8進行通信的接口。MME 5經由接口從控制裝置8接收策略，并且基于所接收的策略來選擇網絡。MME 5可以基于所接收的策略來選擇網絡節點。

6.第六示例性實施例

根據本發明的第六示例性實施例，控制裝置可以在虛擬網絡中執行資源提供，由此可以提高虛擬網絡的操作和管理的效率。第六示例性實施例可應用于第一至第五示例性實施例和下述實施例中的任一個。

6.1)系統架構

在圖23中所示的根據本示例性實施例的通信系統包括多個網絡(這里是傳統網絡和虛擬網絡)、終端1、基站2和控制裝置8。傳統網絡和虛擬網絡的架構如上所述，并且因此對其給出相同的附圖標記，并將省略其細節。

控制裝置8在虛擬網絡中執行資源供應。例如，在準備通信業務卸載中，控制裝置8可以向虛擬網絡節點(虛擬MME、虛擬SGW、虛擬PGW等)分配資源(服務器資源、CPU資源、網絡資源等)。例如，可以對運行虛擬網絡節點的虛擬機執行對虛擬網絡節點的資源分配。

作為示例，控制裝置8可以估計當通信業務增加時的時間段，并且在該時間段之前，在虛擬網絡中執行資源提供。此外，控制裝置8還可以響應于通信業務的增加，在虛擬網絡中動態地執行資源提供。

6.2)控制設備

如圖24中所示，除了上述第五示例性實施例(參考圖21)所示的配置之外，控制裝置8還包括在虛擬網絡中執行資源提供的虛擬NW(網絡)控制部83。然而，根據本示例性實施例的控制裝置8的配置不限于圖24中所示的示例。例如，控制裝置8不需要包括向基站2等(策略管理DB 80等)通知用于網絡選擇的策略的功能。此外，根據本示例性實施例的控制裝置可以是與根據第五示例性實施例的控制裝置(圖21)不同的分立裝置。

在下文中，類似于圖21所示的功能部用與圖21相同的附圖標記表示，省略其描述，并且將給出在虛擬網絡中執行資源提供的虛擬NW控制部83的詳細描述。

例如，在來自預定類型的MTC設備的通信發生的時間段之前，虛擬NW控制部83將能夠處理來自該MTC設備的通信業務的資源分配給虛擬網絡。

例如，虛擬NW控制部83向虛擬MME 5A分配用于處理由MTC設備發送的控制信號(例如，與網絡連接請求相關的控制信號)的資源。此外，例如，虛擬NW控制部83向虛擬SGW 3A和虛擬PGW 4A分配用于處理由MTC設備發送的U平面(用戶平面)數據的資源。虛擬NW控制部83可以向虛擬網絡分配用于處理與預定類型的一組MTC設備相關的通信業務的資源。虛擬NW控制部83可以在來自MTC設備的通信業務沒有發生的一天的時間段期間從虛擬網絡釋放資源。控制裝置8的控制部81例如響應于用于處理與MTC設備相關的通信業務的資源的分配，向基站2等通知用于網絡選擇的策略。向基站2等通知的策略例如是上述第五示例性實施例中所示的策略的MTC設備相關策略。

虛擬NW控制部83例如可以基于通信系統中的通信業務的分析結果來估計通信業務增加時的時間段，并且基于該估計結果來將用于處理增加的通信業務的資源分配到虛擬網絡。虛擬NW控制部83可以執行通信業務的分析。此外，虛擬NW控制部83可以經由OSS/BSS(操作支持系統/業務支持系統)從網絡運營商獲取業務分析的結果。

例如，虛擬NW控制部83向虛擬MME 5A分配用于處理預期增加的通信業務的控制信號的資源。此外，例如，虛擬NW控制部83向虛擬SGW 3A和虛擬PGW 4A分配用于處理預期增加的U平面(用戶平面)數據的資源。

控制裝置8的控制部81例如響應于資源的分配，向基站2等通知用于網絡選擇的策略。此外，控制部81還可以向基站2等通知上述第五示例性實施例中所示的策略中的至少一個。例如，為了卸載通信業務，控制部81向基站2等通知指示將與預定應用相關的通信業務轉發到虛擬網絡的策略。

虛擬NW控制部83可以例如響應于諸如地震的災害的發生來向虛擬網絡分配資源。此外，虛擬NW控制部83可以例如在吸引許多終端用戶的事件發生的日期和時間之前向虛擬網絡分配資源。

例如，虛擬NW控制部83可以向虛擬SGW 3、虛擬PGW 4和虛擬MME 5A分配用于處理預期隨著災害或事件的發生而增加的電話呼叫或數據通信的資源。控制裝置8的控制部81例如響應于資源的分配，向基站2等通知用于網絡選擇的策略。例如，控制部81還可以向基站2等通知上述第五示例性實施例中所示的策略中的至少一個。例如，為了卸載通信業務，控制部81可以向基站2等通知指示將與預定應用相關的通信業務轉發到虛擬網絡的策略。替代地，控制部81還可以向基站2等通知指示將與預定用戶屬性(例如，一般用戶)相對應的終端1連接到虛擬網絡的策略。此外，例如，控制部81可以向基站2等通知指示針對每個用戶以循環方式向虛擬網絡或傳統網絡轉發與電話呼叫相關的通信業務的策略。

虛擬NW控制部83可以例如基于虛擬網絡所要求的性能，向虛擬網絡分配資源。例如，虛擬NW控制部83向虛擬網絡分配資源，使得虛擬網絡所要求的SLA(服務水平協議)將被滿足。控制裝置8的控制部81例如響應于資源的分配，向基站2等通知用于網絡選擇的策略。例如，控制部81可以向基站2等通知上述第五示例性實施例中所示的策略中的至少一個。

例如，虛擬NW控制部83可以根據已經通知給基站2的策略等來估計預期流入虛擬網絡的通信業務量。虛擬NW控制部83可以根據要通知給基站2的策略等來估計預期流入虛擬網絡的通信業務量。虛擬NW控制部83基于由此估計的通信量向虛擬網絡分配資源。例如，虛擬NW控制部83向虛擬網絡分配處理預期流入虛擬網絡的通信業務所需的資源。虛擬NW控制部83可以向虛擬網絡分配處理預期流入具有滿足預定SLA的性能的虛擬網絡的通信業務所需的資源。控制裝置8的控制部81例如響應于資源的分配，向基站2等通知用于網絡選擇的策略。例如，控制部81將上述第五示例性實施例中所示的策略中的至少一個通知給基站2等。

6.3)通信裝置

如圖25中所示，通信裝置100是運行在虛擬網絡中提供虛擬網絡功能，即虛擬網絡節點(例如，虛擬SGW 3A、虛擬PGW 4A和虛擬MME 5A等)的功能的虛擬機的裝置，并且例如是服務器或路由器等。

假設通信設備100包括控制部110和至少一個虛擬網絡功能(VNF：虛擬網絡功能)120。

控制部110可以在虛擬機上操作提供虛擬網絡節點的功能的VNF120。例如，可以通過使用能夠進行計算機虛擬化的控制軟件(例如，管理程序(Hypervisor))來配置控制部110。

控制部110可以執行虛擬機的激活、去激活和遷移(虛擬機向另一通信裝置100的遷移)中的至少一個以運行VNF 120。

虛擬網絡節點中的每一個例如具有下述功能。

虛擬P-GW 4A：

·處理分組的功能(用戶平面功能)

·管理基于通信的計費狀態的功能(PCEF：策略和計費執行功能)

·控制策略的功能，例如QoS(PCRF：策略和計費規則功能)

虛擬S-GW 3A：

·處理分組的功能(用戶平面功能)

·處理控制信令的功能(C平面功能)

·用于攔截通信的合法攔截(LI：合法攔截)功能

虛擬MME 5A：

·處理控制信令的功能(C平面功能)

·在與HSS(歸屬訂戶服務器)聯絡的通信系統中管理訂戶信息的功能

VNF 120在虛擬機上作為上述虛擬網絡節點進行操作。在上述示例性實施例中，針對每個虛擬網絡節點構建VNF 120，但是可以針對包括在每個虛擬網絡節點中的每個功能構建VNF 120。例如，VNF 120可以作為虛擬機上的虛擬PGW 4A的U平面功能來操作。

控制裝置8的虛擬NW控制部83可以向通信裝置100的控制部110指令用于執行VNF 120的虛擬機的激活、刪除和遷移中的至少一個。虛擬NW控制部83可以通過向控制部110指令虛擬機的激活、刪除和遷移中的至少一個來控制虛擬網絡中的資源。

7.第七示例性實施例

根據本發明的第七示例性實施例，虛擬網絡的運營商可以向傳統網絡的運營商租賃虛擬網絡。虛擬網絡的運營商可以通過出租虛擬網絡作為對支付的回報來獲得對虛擬網絡的使用的費用。此外，傳統網絡的運營商可以虛擬地加強網絡，即使運營商本身在傳統網絡上沒有資本投資。第七示例性實施例可應用于第一至第六示例性實施例中的任一個。

7.1)系統架構

根據圖26中所示的本示例性實施例的通信系統包括由多個網絡各自的運營商操作的多個網絡(這里是傳統網絡和虛擬網絡)、終端1和基站2，其中假設終端1是對于傳統網絡的訂戶的終端。傳統網絡和虛擬網絡的架構已經如上所述，并且因此對其給出相同的附圖標記，并將省略其細節。

參考圖26，虛擬網絡的運營商(運營商：B)可以將虛擬網絡租給傳統網絡的運營商(運營商：A)。運營商A可以通過將通信業務卸載到租用的虛擬網絡上來減少傳統網絡上的負載。

基站2被假設為由運營商A或B擁有，并且可以將來自運營商A的訂戶的終端的至少一部分通信業務發送到虛擬網絡。基站2可以識別訂戶的終端的通信業務，并且可以向虛擬網絡發送所識別的業務。基站2可以例如基于上述第五示例性實施例中所示的策略，將來自運營商A的訂戶的終端的部分通信業務發送到虛擬網絡。

如圖27中所示，運營商A向運營商B支付使用費，以回報使用運營商B所擁有的虛擬網絡。對于向運營商A計費的方法，可以使用例如每月或每年固定費率系統、根據虛擬網絡中的通信數據或者通信持續時間的儀表費率系統或根據與分配給用于運營商A的虛擬網絡的虛擬機對應的資源量的儀表費率系統等。注意，這些計費方法是為了說明而列舉的，并且對運營商A計費的方法不限于上述示例。

由運營商A關于基站2設置的網絡選擇的策略可以是例如上述第五示例性實施例中所示的策略。此外，運營商A可以設置關于MME 5的策略。基站2或MME 5根據所設置的策略選擇用于使終端1連接到的網絡。注意，虛擬網絡的運營商B也能夠代表運營商A設置關于基站2等的策略。

7.2)第一操作示例

如圖28中所示，基站2將從終端1接收的“附連請求”發送到虛擬MME 5A(操作S7-1)。在操作S7-1之前，基站2可以通過圖6中的操作S2-5和S2-6選擇虛擬MME 5A作為該“附連請求”的傳輸目的地。此外，可以通過圖8中的操作S3-6至S3-9來選擇虛擬MME 5A作為“附連請求”的傳輸目的地。此外，可以通過圖11中的操作S4-5至S4-7選擇虛擬MME 5A作為“附連請求”的傳輸目的地。此外，可以基于圖16、18或19所示的操作將“附連請求”發送到虛擬MME 5A。。

基站2可以針對使用虛擬網絡的每個運營商來管理虛擬MME 5A。例如，基站2的網絡切換部21可以針對運營商A選擇專用虛擬MME5A。即，基站2可以針對來自對運營商A所擁有的傳統網絡的訂戶的終端1的業務選擇專用虛擬MME 5。

在接收“附連請求”之前，虛擬MME 5A執行用于認證終端1的處理。虛擬MME 5A可以例如通過使用部署在虛擬網絡中的HSS 6來認證終端1。虛擬MME 5A可以通過使用部署在傳統網絡中的HSS 6來認證終端1。

例如，HSS 6與終端1所訂的運營商的相關信息相關聯地管理終端1的IMSI。例如，在上述認證處理中，虛擬MME 5A從HSS 6取得與終端1所訂的運營商相關的信息，并且識別與終端1對應的運營商。

虛擬MME 5A發起EPS承載建立。在圖28的示例中，虛擬MME5A向從運營商B租用虛擬網絡的運營商A分配專用網關(虛擬SGW3A和虛擬PGW 4A)。即使另一運營商(例如，運營商C)從運營商B租賃虛擬網絡，不同的網關分別分配給運營商A和C。向使用虛擬網絡的每個運營商分配不同的網關，由此與各個運營商相關的通信業務被虛擬地分離，并且提高了安全性。

虛擬MME 5A響應于“附連請求”的接收，選擇運營商A特有的虛擬SGW 3(操作S7-2)。

例如，參考圖10所示的MME的配置，虛擬MME 5A的虛擬實體管理部50對每個使用虛擬網絡的運營商管理虛擬實體(虛擬SGW 3A和虛擬PGW 4A等)。虛擬MME 5A的控制部51根據虛擬實體管理部50選擇與運營商A對應的虛擬SGW 3A。

此外，例如，虛擬MME 5A的控制部51從由虛擬實體管理部50管理的虛擬實體中選擇要分配給運營商A的虛擬SGW 3A。虛擬實體管理部50將由控制部50選擇的虛擬SGW 3A與該虛擬SGW 3A被分配到的運營商的標識信息相關聯。控制部51在選擇虛擬SGW 3A時，在由虛擬實體管理部50管理的虛擬實體中選擇沒有運營商的標識信息相關聯的虛擬實體。

虛擬MME 5A向在操作S7-2中選擇的虛擬SGW 3A發送“創建會話請求”消息(操作S7-3)。虛擬MME 5A向從運營商B租用虛擬網絡的運營商A分配專用虛擬PGW 4A。虛擬MME 5A在“創建會話請求”消息中設定分配給運營商A的虛擬PGW 4A的IP地址。

例如，虛擬MME 5A的虛擬實體管理部50使用虛擬網絡來管理用于每個運營商的虛擬實體(虛擬SGW 3A和虛擬PGW 4A等)。虛擬MME 5A的控制部51根據虛擬實體管理部50，在“創建會話請求”消息中設置與運營商A對應的虛擬PGW 4A的IP地址。

此外，例如，虛擬MME 5A的控制部51從由虛擬實體管理部50管理的虛擬實體中選擇要分配給運營商A的虛擬PGW 4A。虛擬實體管理部50將由控制部51選擇的虛擬PGW 4A與本虛擬PGW 4A被扶貧到的運營商的標識信息相關聯。控制部51在選擇虛擬PGW 4A時，在由虛擬實體管理部50管理的虛擬實體中選擇沒有運營商的標識信息相關聯的虛擬實體。

虛擬SGW 3A響應于從虛擬MME 5A接收到“創建會話請求”消息，向在接收到的消息中指定的虛擬PGW 4A發送“創建會話請求”消息(操作S7-4)。虛擬SGW 3A在要發送到虛擬PGW 4A的消息中設置其自己的IP地址。

虛擬PGW 4A向虛擬SGW 3A發送“創建會話響應”消息(操作S7-5)。

虛擬SGW 3A向虛擬MME 5A發送“創建會話響應”消息(操作S7-6)。響應于“創建會話響應”消息的接收，虛擬MME 5A向基站2通知用于在虛擬SGW 3A和基站2之間建立會話的信息。

通過在上面圖28中所示的操作，在虛擬網絡中建立EPS承載。對于運營商A的傳統網絡的訂戶的終端(圖28中的終端1)經由建立的EPS承載進行通信。

7.3)第二操作示例

如圖29中所示，基站2將從終端1接收的“附連請求”發送到虛擬MME 5A(操作S8-1)。例如，在操作S8-1之前，基站2通過圖6中的操作S2-5和S2-6選擇虛擬MME 5A作為“附連請求”的發送目的地。此外，例如，基站2可以通過圖8中的操作S3-6至S3-9選擇虛擬MME 5A作為“附連請求”的發送目的地。此外，例如，基站2可以通過圖11中的操作S4-5至S4-7選擇虛擬MME 5A作為“附連請求”的發送目的地。此外，例如，基站2可以基于圖16、18和19中所示的操作向虛擬MME 5A發送“附連請求”。

在接收到“附連請求”之前，虛擬MME 5A進行用于認證終端1的處理。虛擬MME 5A可以例如通過使用部署在虛擬網絡中的HSS 6來認證終端1。虛擬MME 5A可以通過使用部署在傳統網絡中的HSS 6來認證終端1。

例如，HSS 6與終端1訂閱的運營商相關的信息相關聯地管理終端1的IMSI。例如，在上述認證處理中，虛擬MME 5A從HSS 6取得與終端1所訂的運營商相關的信息，并且識別與終端1對應的運營商。

虛擬MME 5A在接收到“附連請求”時，向虛擬SGW 3A發送“創建會話請求”消息(操作S8-2)。例如，虛擬MME 5A在“創建會話請求”中設置與終端1對應的運營商相關的信息。虛擬MME 5A通過發送“創建會話請求”消息來發起EPS承載建立。

在圖29的示例中，虛擬MME 5A、虛擬SGW 3A和虛擬PGW 4A的每個向與從運營商B租用虛擬網絡的運營商A相關的承載分配專用TEID。即使另一運營商(例如運營商C)從運營商B租用虛擬網絡，每個運營商特有的TEID被分別分配給與運營商A和C相關的承載的每個。分配特定于使用虛擬網絡的每個運營商的TEID，由此提高安全性。

當從虛擬MME 5A接收到“附連請求”時，虛擬SGW 3A向虛擬PGW 4A發送“創建會話請求”消息(操作S8-3)。虛擬SGW 3A向作為運營商A的訂戶的終端的終端1分配運營商A的TEID，并且在“創建會話請求”消息中設置所選擇的TEID。此外，虛擬SGW 3A可以在“創建會話請求”中設置與終端1對應的運營商相關的信息。

虛擬SGW 3A可以為使用虛擬網絡的每個運營商管理一組要分配給運營商的候選TEID。例如，虛擬SGW 3A管理要分配給運營商A的一組候選TEID和要分配給運營商C的一組候選TEID。虛擬SGW 3A基于從虛擬MME 5A通知的運營商信息來選擇TEID。

此外，例如，虛擬SGW 3從TEID組中選擇要分配給運營商A的TEID。虛擬SGW 3A將所選擇的TEID與分配有該TEID的運營商的標識信息相關聯。當選擇TEID時，虛擬SGW 3A選擇沒有與運營商的標識信息相關聯的TEID。

當從虛擬SGW 3A接收到“創建會話請求”消息時，虛擬PGW 4A向虛擬SGW 3A返回“創建會話響應”消息(操作S8-4)。虛擬PGW4A向作為運營商A的訂戶的終端的終端1分配運營商A的TEID，并在“創建會話請求”消息中設置所選擇的TEID。虛擬PGW 4A例如通過與虛擬SGW 3A所使用的方法類似的方法來選擇TEID。

當從虛擬PGW 4A接收到“創建會話請求”消息時，虛擬SGW 3A向虛擬MME 5A發送“創建會話響應”消息(操作S8-5)。虛擬SGW3A向作為運營商A的訂戶的終端的終端1分配運營商A的TEID，并且在“創建會話請求”消息中設置所選擇的TEID。虛擬MME 5A響應于“創建會話響應”消息的接收，向基站2通知用于在虛擬SGW 3A和基站2之間建立會話的信息。

通過在上面圖29中所示的操作，在虛擬網絡中建立EPS承載。對于運營商A的傳統網絡的訂戶的終端(圖29中的終端1)經由建立的EPS承載進行通信。

7.4)其他系統架構

在圖30中所示的通信系統中，虛擬網絡運營商(運營商B)可以監視與從運營商B租用虛擬網絡的運營商相關的通信業務。

更具體地，部署在虛擬網絡中的虛擬PCRF(策略和計費規則功能)40監視通信業務。為從運營商B租用虛擬網絡的每個運營商(運營商A、運營商C)部署虛擬PCRF 40。

例如，虛擬網絡的運營商B通過控制裝置8在虛擬網絡中部署虛擬PCRF 40。例如，參考圖24中所示的配置，控制裝置8的虛擬網絡控制部83在虛擬網絡中部署用于監視與使用虛擬網絡的運營商A相關的通信業務的虛擬PCRF 40。

例如，每個虛擬PGW 4A連接到用于與虛擬PGW 4A相關聯的運營商的虛擬PCRF 40。每個虛擬PGW 4A可以通過使用PCEF(策略和計費執行功能)功能來計數分組的數量，并將計數分組的數量的結果轉發到連接到虛擬PGW 4A的虛擬PCRF 40。

虛擬網絡運營商(運營商B)監視每個虛擬PCRF 40處的計數分組的數量，并獲取使用虛擬網絡的每個運營商的通信量。運營商B例如基于運營商的通信量對每個運營商針對使用虛擬網絡進行計費。

以上已經描述了本發明的示例性實施例。然而，本發明不限于上述實施例中的每一個。本發明可以基于每個示例性實施例的修改、替代和/或調整來實現。此外，本發明也可以通過組合任何示例性實施例來實現。也就是說，本發明包括本說明書的全部公開內容以及可以基于技術思想實現的其任何類型的修改和調整。此外，本發明還可以應用于SDN(軟件定義網絡)的技術領域。

[附圖標記列表]

1 終端

10 消息生成部

11 通信部

2 基站

20 識別部

21 網絡切換部

22 切換部

23 端口

24 策略管理DB

3 SGW

3A 虛擬SGW