JP6460743B2 - 設定情報生成システム及び設定情報生成方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信システムのノードに設定する設定情報を生成する設定情報生成システム及び設定情報生成方法に関する。

従来から、様々な目的で、サーバ仮想化技術によってコンピュータを仮想マシン（ＶＭ：Virtual Machine）とすることが行われている。また、この技術によって、移動体通信網（移動通信ネットワーク）のコアネットワークにおけるノード（コアノード）を仮想マシンとすることが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

ETSI Group Specification(ETSI GS NFV 002 v1.1.1(2013.10)) Network Functions Virtualisation(NFV); Architectural Framework

上記非特許文献１に開示されているＮＦＶ（Network Functions Virtualisation）によって実現される通信システムの商用導入初期段階においては、構成要素であるＮＳ（Network Service）、ＶＮＦ（Virtual Network Function）及びＶＮＦＣ（Virtual Network Function Component）を作成する場合、それぞれの設定情報をあらかじめ設計・作成する必要があることが想定される。

しかしながら、設定情報の設計・作成に係るコストの削減や、トラヒックの変化に対する通信システムのパフォーマンスの追従性向上を考えた場合、設定情報が自動的に生成されることが望ましい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、通信システムの設定情報を自動的に生成することができる設定情報生成システム及び設定情報生成方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の設定情報生成システムは、ネットワークを介して互いに接続されるノードを含んで構成される通信システムに対し、既存のノードに加えて追加される、追加ノードに関する設定情報の生成要求が取得された場合に、当該通信システムを構成する既存のノードの設定情報である既存設定情報及び追加ノードが接続されるネットワークに関するネットワーク情報を取得する手段と、当該通信システムに追加ノードを追加するための追加条件を満たしているか否か、既存設定情報、ネットワーク情報の少なくとも一方、又は両方に基づいて判定され、当該追加条件を満たしている場合に、既存設定情報に基づいて、追加ノードの設定情報を生成する手段と、を備える。

このような設定情報生成システムによれば、生成要求が取得された場合に、既存設定情報が取得され、取得された既存設定情報に基づいて追加ノードに関する設定情報が生成される。かかる構成を採れば、追加ノードに関する設定情報の生成要求に基づいて当該設定情報を自動的に生成することができる。また、このような設定情報生成システムによれば、生成要求が取得された場合に、既存設定情報及びネットワーク情報が取得され、追加条件を満たしているか否か既存設定情報、ネットワーク情報の少なくとも一方、又は両方に基づいて判定され、追加条件を満たしている場合に設定情報が生成される。かかる構成を採れば、通信システムに追加ノードを追加するための追加条件を満たしている場合に、当該追加ノードに関する設定情報が生成されるため、無駄なくより確実に設定情報を生成することができる。

また、本発明の設定情報生成システムにおいて、通信システムを構成するノードは階層構造を成し、ある階層のノードは一つ上の階層の所定のノードである管理ノードによって管理され、ある階層のノードが接続するネットワークは当該ノードの管理ノードによって管理され、取得する手段は、追加ノードの管理ノードの既存設定情報と、当該管理ノードが管理するネットワークに関するネットワーク情報とを取得してもよい。かかる構成を採れば、追加ノードを管理する管理ノードの既存設定情報及びネットワーク情報に基づいて追加条件を満たしているか否かの判定や設定情報の生成が行われるため、より確実に追加条件を満たしているか否かの判定や設定情報の生成を行うことができる。

また、本発明の設定情報生成システムにおいて、管理ノードの既存設定情報は、当該管理ノードが管理可能な最大ノード数を含み、生成する手段は、当該通信システムに追加ノードを追加するための追加条件を満たしているか否か、管理ノードの既存設定情報に含まれる最大ノード数と当該管理ノードが管理しているノード数との比較に基づいて判定され、当該追加条件を満たしている場合に、既存設定情報に基づいて、追加ノードの設定情報を生成してもよい。かかる構成を採れば、例えば、管理ノードが現在管理しているノード数が最大ノード数と等しい場合、通信システムにそれ以上ノードを追加することができないため、追加条件を満たしていないと判定することができ、より確実に追加条件を満たしているか否かの判定を行うことができる。

また、本発明の設定情報生成システムにおいて、管理ノードのネットワーク情報は、当該管理ノードが管理するネットワークに接続するための接続条件を含み、生成する手段は、当該通信システムに追加ノードを追加するための追加条件を満たしているか否か、管理ノードのネットワーク情報に含まれる接続条件に基づいて判定され、当該追加条件を満たしている場合に、既存設定情報に基づいて、追加ノードの設定情報を生成してもよい。かかる構成を採れば、追加ノードを管理する管理ノードのネットワーク情報に含まれる接続条件に基づいて追加条件を満たしているか否かの判定が行われるため、より確実に追加条件を満たしているか否かの判定を行うことができる。

また、本発明の設定情報生成システムにおいて、追加条件を満たしていない場合に、追加条件を満たしていないとの判定結果に基づく処理要求を、追加ノードの管理ノードに対して送信する手段をさらに備えてもよい。かかる構成を採れば、例えば、追加条件を満たしていない場合に、追加条件を満たすようにするための処理要求を管理ノードに対してエスカレーションすることができるため、追加条件を満たしていない場合でも、管理ノードが処理要求に基づいて追加条件を満たすような処理を行うことで、追加条件を満たすようになり、設定情報の生成を行うことができる。

ところで、本発明は、上記のように設定情報生成システムの発明として記述できる他に、以下のように設定情報生成方法の発明としても記述することができる。これはカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。

即ち、本発明に係る設定情報生成方法は、設定情報生成システムにより実行される設定情報生成方法であって、ネットワークを介して互いに接続されるノードを含んで構成される通信システムに対し、既存のノードに加えて追加される、追加ノードに関する設定情報の生成要求が取得された場合に、当該通信システムを構成する既存のノードの設定情報である既存設定情報及び追加ノードが接続されるネットワークに関するネットワーク情報を取得するステップと、当該通信システムに追加ノードを追加するための追加条件を満たしているか否か、既存設定情報、ネットワーク情報の少なくとも一方、又は両方に基づいて判定され、当該追加条件を満たしている場合に、既存設定情報に基づいて、追加ノードの設定情報を生成するステップと、を含む。

本発明によれば、通信システムの設定情報を自動的に生成することができる。

本発明の実施形態に係る管理システムの構成、及び当該管理システムを含む移動体通信システムを示す図である。 コンポーネントの階層を示した図である。 本発明の実施形態に係る設定情報自動生成部の構成、及び関係性情報レコードを示す図である。 関係性情報レコードに保持される設定情報のテーブル例である。 関係性情報レコードに保持される関係性情報のテーブル例である。 本発明の実施形態に係る設定情報自動生成部を有する装置のハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る設定情報自動生成部で実行される処理（設定情報生成方法）を示すシーケンス図（その１）である。 本発明の実施形態に係る設定情報自動生成部で実行される処理（設定情報生成方法）を示すシーケンス図（その２）である。 本発明の実施形態に係る設定情報自動生成部で実行される処理（設定情報生成方法）を示すシーケンス図（その３）である。 本発明の実施形態に係る設定情報自動生成部で実行される処理（設定情報生成方法）を示すシーケンス図（その４）である。 本発明の実施形態に係る設定情報自動生成部で実行される処理（設定情報生成方法）を示すシーケンス図（その５）である。 本発明の実施形態に係る設定情報自動生成部で実行される処理（設定情報生成方法）を示すシーケンス図（その６）である。

以下、図面と共に本実施形態に係る移動体通信システム１について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に本実施形態に係る管理システム２（通信システム）を含む移動体通信システム１の構成を示す。移動体通信システム１は、移動通信端末１１に移動体通信の機能を提供するシステムである。移動通信端末１１は、ユーザにより用いられて移動体通信システム（移動体通信網）に無線通信によって接続して移動体通信を行う装置である。具体的には、移動通信端末１１は、携帯電話機等に相当する。移動通信端末１１は、例えば、移動体通信システム１を介して対向ノード１２との間で呼接続を確立して通信を行う。対向ノード１２は、例えば、別の移動通信端末や移動通信端末に様々なサービスを提供するサーバ装置、あるいは他の通信網に接続するための装置（例えば、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）、Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）、Ｐ−ＧＷ（PDN Gateway））等に相当する。移動通信端末１１は、例えば、移動通信端末のユーザが移動体通信システム１の通信事業者と契約することによって移動体通信を行うことが可能になる。なお、移動通信端末は、従来の移動通信端末と同様のものでよい。

図１に示すように管理システム２は、オーケストレータ４と、ＶＮＦＭ（ＶＮＦ Manager）６と、ＶＩＭ（Virtual Infrastructure Manager）８とを含んで構成されている。また、移動体通信システム１には、ＯＳＳ／ＢＳＳ（Operations Support System／Business Support System）３と、ＮＦＶＩ（ＮＦＶ Infrastructure）７と、ＶＮＦ（Virtual Network Function）５を含んで構成されている。これらの構成要素は、移動体通信システム１のコアネットワークを構成するものである。なお、互いに情報の送受信が必要な構成要素間は、有線又は無線で接続されており情報の送受信が可能となっている。

本実施形態に係る移動体通信システム１は、物理サーバ上に実現される仮想マシンにおいて動作する仮想サーバによって移動通信端末１１に対して通信機能が提供される。即ち、移動体通信システム１は、仮想化された移動体通信ネットワークである。通信機能は、仮想マシンによって当該通信機能に応じた通信処理を実行することで移動通信端末１１に対して提供される。

ＮＦＶＩ７は、仮想化環境を構成する物理資源、仮想化層、仮想化資源である。物理資源には、計算資源、記憶資源、伝送資源が含まれる。仮想化層は、物理資源を仮想化し、ＶＮＦ５（ＡＰＬ）に提供する。仮想化資源は、ＶＮＦ５に提供される仮想化されたインフラ資源である。即ち、ＮＦＶＩ７は、移動体通信システム１において通信処理を行う物理的なサーバ装置である物理サーバを含んで構成されている仮想化資源である。物理サーバは、ＣＰＵ（コア、プロセッサ）、メモリ、及びハードディスク等の記憶手段を備えて構成される。通常、ＮＦＶＩ７を構成する物理サーバは、複数まとめてデータセンタ（ＤＣ）等の拠点に配置される。データセンタでは、配置された物理サーバがデータセンタ内部のネットワークによって接続されており、互いに情報の送受信を行うことができるようになっている。また、移動体通信システム１には、複数のデータセンタが設けられている。データセンタ間はネットワークで接続されており、異なるデータセンタに設けられた物理サーバはそのネットワークを介して互いに情報の送受信を行うことができる。

ＶＮＦ５は、通信処理を実行する仮想的な通信処理ノードである仮想サーバ（が有する通信処理を実行する機能）である。ＶＮＦ５は、ＮＦＶＩ７において実現される。ＶＮＦ５は、例えば、仮想マシン（ＶＭ）技術が利用されて、ＮＦＶＩ７が備えるＣＰＵがＶＮＦ５用に割り当てられて、割り当てられたＣＰＵ上において仮想マシンが実現され、仮想マシン上でプログラムが実行されることにより実現される。ＶＮＦ５は、通常、実行する通信処理に応じて生成（実現）される。また、ＶＮＦ５は、その構成要素であるＶＮＦＣ（Virtual Network Function Components）を複数含むものとして構成されていてもよい。

移動体通信システム１には、１以上（あるいは複数）のＶＮＦ５が含まれる。ＶＮＦ５は、ＩＭＳでは、ＣＳＣＦ（Call Session Control Function）、ＡＳ（Application Server）等のノードに相当する。あるいは、ＶＮＦ５は、移動体通信システムの一つであるＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）システムでは例えば、ＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）、ＬＴＥ／ＥＰＣ（Long Term Evolution/Evolved Packet Core）システムでは、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）やＳ−ＧＷ等のノードに相当する。

ＯＳＳ／ＢＳＳ３は、移動体通信システム１におけるサービス管理を行い、管理システム２に移動体通信システム１での通信機能に係る指示を行うノードである。例えば、ＯＳＳ／ＢＳＳ３は、管理システム２に対して、新たな通信機能（通信サービス）を起動するように指示を行う。また、ＯＳＳ／ＢＳＳ３は、移動体通信システム１に係る通信事業者によって操作され得る。

管理システム２の構成要素であるオーケストレータ４は、仮想化資源であるＮＦＶＩ７全体の管理を行う全体管理ノード（機能エンティティ）である。オーケストレータ４は、ＯＳＳ／ＢＳＳ３からの指示を受信し、当該指示に応じた処理を行う。オーケストレータ４は、インフラと通信サービスの移動体通信網全体にわたる管理を行う。オーケストレータ４は、複数のＶＮＦ５から構成される通信サービスをＶＮＦＭ６及びＶＩＭ８を経由して適切な場所に実現する。例えば、サービスのライフサイクル管理（具体的には例えば、生成、更新、スケール制御、イベント収集）、移動体通信網内全体にわたる資源の分散・予約・割当管理、サービス・インスタンス管理、及びポリシー管理（具体的には例えば、リソースの予約・割当、地理・法令等に基づく最適配置）を行う。

管理システム２の構成要素であるＶＮＦＭ６は、ＶＮＦ５を管理する仮想通信機能管理ノード（機能エンティティ）である。ＶＮＦＭ６は、移動体通信システム１に複数、設けられていてもよい。その場合、ＶＮＦ５毎に管理されるＶＮＦＭ６が予め定められていてもよい。ＶＮＦＭ６は、ＶＮＦ５（ＡＰＬ、アプリケーション）のライフサイクル管理を行う。ＶＮＦＭ６は、ＶＮＦ５の仮想化に関わる制御全般を行う。例えば、ＶＮＦ５インスンタスの生成、更新、スケール制御、終了、オートヒーリング（自動ヒーリング）を行う。

管理システム２の構成要素であるＶＩＭ８は、ＮＦＶＩ７におけるＶＮＦ５が実現される単位の仮想化資源（インフラリソース）各々を管理する仮想化資源管理ノード（機能エンティティ）である。具体的には、資源の割当・更新・回収の管理、仮想資源と物理との関連付け、ハードウェア資源とＳＷ資源（ハイパーバイザー）一覧の管理を行う。通常、ＶＩＭ８は、データセンタ（局舎）毎に管理を行う。仮想化資源の管理は、データセンタに応じた方式で行われ得る。データセンタの管理方式（管理資源の実装方式）は、ＯｐｅｎＳｔａｃｋやｖＣｅｎｔｅｒ等の種類がある。通常、ＶＩＭ８は、データセンタの管理方式毎に設けられる。即ち、管理システム２には、互いに異なる方式で、ＮＦＶＩ７におけるＶＮＦ５が実現される単位の仮想化資源各々を管理する複数のＶＩＭ８が含まれる。なお、異なる管理方式で管理される仮想化資源の単位は、必ずしもデータセンタ単位でなくてもよい。

なお、オーケストレータ４、ＶＮＦＭ６及びＶＩＭ８は、物理的なサーバ装置上でプログラムが実行されることにより実現される。オーケストレータ４、ＶＮＦＭ６及びＶＩＭ８は、それぞれ別々の物理的なサーバ装置で実現されていてもよいし、同じサーバ装置で実現されていてもよい。オーケストレータ４、ＶＮＦＭ６及びＶＩＭ８（を実現するためのプログラム）は、別々のベンダから提供されていてもよい。

ＳＤＮ（Software Defined Networking）１０は、ソフトウェアによって構成、帰納及び性能等を動的に設定及び変更できるネットワークである。

なお、上記アーキテクチャは、非特許文献１に記載されたものに準じたものである。また、移動体通信システム１には、移動体通信機能を実現するために、上記以外の構成要素が含まれていてもよい。

ここで、管理システム２の構成要素であるコンポーネント（ノード）の階層とネットワークの関係ついて説明する。管理システム２は、ネットワークを介して互いに接続されるコンポーネントを含んで構成され、コンポーネントは階層構造を成し、ある階層のコンポーネントは一つ上の階層の所定のコンポーネントである管理コンポーネント（管理ノード）によって管理され、ある階層のコンポーネントが接続するネットワークは当該コンポーネントの管理コンポーネントによって管理される。なお、最上位の階層のコンポーネントは、管理ノードを持たないか、又はネットワークで接続された他のシステムのノードによって管理される。また、最上位の階層のコンポーネントが接続するネットワークは、他のシステムのノードによって管理される。

具体例として、図２は、コンポーネントの階層を示した図である。図２に示す通り、コンポーネントには、ＮＳ（Network Service）層、ＶＮＦ（Virtual Network Functions）層、ＶＮＦＣ（Virtual Network Function Components）層の３つの階層がある。ＮＳ層は１つ以上のＮＳから構成され、ＶＮＦ層を下位に含む。ＶＮＦ層は１つ以上のＶＮＦから構成され、ＶＮＦＣ層を下位に含む。ＶＮＦ層のＶＮＦは、一つ上の階層であるＮＳ層の管理コンポーネントである所定のＮＳによって管理され、接続するネットワーク（ＶＮＦとＶＮＦの間を接続するネットワーク）は当該管理コンポーネント（所定のＮＳ）によって管理される。ＶＮＦＣ層は１つ以上のＶＮＦＣから構成され、ＶＮＦＣはコンポーネントの最小単位である。ＶＮＦＣ層のＶＮＦＣは、一つ上の階層であるＶＮＦ層の管理コンポーネントである所定のＶＮＦによって管理され、接続するネットワーク（ＶＮＦＣとＶＮＦＣの間を接続するネットワーク）は当該管理コンポーネント（所定のＶＮＦ）によって管理される。

本実施形態に係る管理システム２は、図１に示すように、設定情報自動生成部９（設定情報生成システム）をさらに含んで構成されている。設定情報自動生成部９は、管理システム２に対して、既存のコンポーネントに加えて追加される、追加コンポーネント（追加ノード）に関する設定情報を生成する。生成された設定情報は、設定情報自動生成部９などの管理システム２の構成要素によって、対象の追加ノードに設定される。なお、設定情報自動生成部９は、機能や手段としてではなく、一つのコンピュータ装置として、あるいは複数のコンピュータ装置を含み、各コンピュータ装置が互いに協調して処理を行うシステムとして構成されていてもよい。また、図１において設定情報自動生成部９はオーケストレータ４の上位機能として示しているが、当該機能が生成する設定情報の範囲に応じて、ＯＳＳ／ＢＳＳ３、ＶＮＦＭ６、又はＶＩＭ８の上位機能として存在する、もしくは機能の一部として含まれてもよい。

図３は、設定情報自動生成部９の機能ブロック図である。図３に示す通り、設定情報自動生成部９は、生成処理要求受付部９０（要求取得手段）と、自動生成部９１（追加判定手段、設定情報生成手段、エスカレーション手段）と、情報取得部９２（情報取得手段）とを含んで構成される。

設定情報自動生成部９は、管理システム２の構成要素（例えば、オーケストレータ４）が保持する関係性情報レコード９００（格納手段）を参照する。関係性情報レコード９００が保持する設定情報と関係性情報（ネットワーク情報）とのテーブル例をそれぞれ図４及び図５に示す。

設定情報は、管理システム２内の各コンポーネント（追加コンポーネントを含む）に設定される情報である。なお、管理システム２を構成する既存のコンポーネントの設定情報のことを、適宜「既存設定情報」と呼ぶ。図４に示す設定情報のテーブル例において、設定情報は、識別子である“Identifier”、種別を示す“Type”、“Type”の値を持てる数を示す“Cardinality”、及び説明内容である“Description”によって定義されている。“Type”の値のうち、“Leaf”は、値を特定する単一の情報要素であり、“Reference”は、他の情報要素への参照を保持する情報要素であり、“Element”は、木構造データ内の他のレベルを特定する情報要素自身である。また、“Cardinality”の値のうち、“1”は、単一の値を持てることを示し、“0...N”は、０個以上の値を持てることを示し、“1...N”は、１個以上の値を持てることを示している。図４において説明した上述の用語（及び後述の図５における用語）は、ＮＦＶの標準化ドラフトドキュメント“GS NFV-MAN 001 v0.6.3 (2014-09)”の記述に準ずる。

図４に示す設定情報のテーブル例の内容を具体的に説明すると、設定情報には、コンポーネントのＩＤを示す“id”、コンポーネントの階層（ＮＳ／ＶＮＦ／ＶＮＦＣ）を示す“component_layer”、接続するネットワークへの参照を示す“network”、コンポーネントのネットワークＩＤ（例えば、ＩＰアドレスなど）を示す“network_id”、コンポーネントの属性（例えば、ＩＭＳやＥＰＣなどのサービス種別など）を示す“atribute”、コンポーネントのアプリケーションとしての設定情報（例えば、サービスを提供する加入者の範囲、課金情報、アプリケーションレベルでの接続先情報など）を示す“application_data”、下位層のコンポーネントの構成情報（attribute、最大配置数（最大ノード数。当該管理コンポーネントが管理可能な最大コンポーネント数）など）を示す“constituent_vnf”又は“constituent_vnfc”（設定情報が設定されているコンポーネントがＮＳの場合には“constituent_vnf”、ＶＮＦの場合には“constituent_vnfc”が使用され、ＶＮＦＣの場合には最下層のため使用されない）、階層のコンポーネントへの参照を示す“vnf_reference”又は“vnfc_reference”（設定情報が設定されているコンポーネントがＮＳの場合には“vnf_reference”、ＶＮＦの場合には“vnfc_reference”が使用され、ＶＮＦＣの場合には最下層のため使用されない）が含まれる。なお、“application_data”については、アプリケーションの実装に依存するため、各アプリケーション毎に設定値の項目、範囲はアプリケーション毎に異なる。

関係性情報は、管理システム２において追加コンポーネントが接続されるネットワークに関する情報である。管理システム２内の各ネットワークに対して関係性情報が存在する。図５に示す関係性情報のテーブル例において、関係性情報は、図４に示す設定情報のテーブル例と同様に、“Identifier”、“Type”、“Cardinality”及び“Description”によって定義されている。図５に示す関係性情報のテーブル例の内容を具体的に説明すると、関係性情報には、ネットワーク（例えば、Virtual Linkなど）のＩＤを示す“id”、ネットワークを管理コンポーネント（例えば、ＮＳ、ＶＮＦ、ＶＮＦＣなど）への参照を示す“parent_component”、（当該管理コンポーネントが管理する）ネットワークに接続するための条件（例えば、最大接続数、コンポーネントの属性など）を示す“connect_requirements”、現在接続されているコンポーネントへの参照を示す“connected_components”、割り当て可能なネットワークＩＤを示す“allocate_network_id_range”、ネットワークがスケールするための条件（スケールポリシー。例えば、スケールに必要な接続コンポーネント、必要帯域幅）を示す“scale_policy”が含まれる。

上述の通り、設定情報自動生成部９は、ＣＰＵ等のハードウェアから構成されていてもよい。図６は、設定情報自動生成部９をハードウェアにて構成した場合のハードウェア構成の一例を示す図である。図３に示される設定情報自動生成部９は、物理的には、図６に示すように、ＣＰＵ１００、主記憶装置であるＲＡＭ１０１及びＲＯＭ１０２、ディスプレイ等の入出力装置１０３、通信モジュール１０４、及び補助記憶装置１０５などを含むコンピュータシステムとして構成されている。

図３に示す設定情報自動生成部９の各機能ブロックの機能は、図６に示すＣＰＵ１００、ＲＡＭ１０１等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１００の制御のもとで入出力装置１０３、通信モジュール１０４、及び補助記憶装置１０５を動作させるとともに、ＲＡＭ１０１におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

以下、図３に示す設定情報自動生成部９の各機能ブロックについて説明する。

生成処理要求受付部９０は、追加コンポーネントに設定する設定情報の生成処理要求（生成要求）を取得する。具体的には、生成処理要求受付部９０は、オーケストレータ４から設定情報の生成処理要求を受信し、受信した生成処理要求を自動生成部９１に通知する機能を有する。また、生成処理要求受付部９０は、複数の生成処理要求が並行、連続して送信されてきた場合、管理システム２の状態に矛盾が生じないよう制御する機能を有する（生成処理要求のスケジューリング機能）。

自動生成部９１は、生成処理要求受付部９０から受信した生成処理要求に対して情報取得部から取得した情報をもとに設定情報を自動生成する機能を有する。また、自動生成部９１は、情報取得部９２から取得した既存設定情報及び関係性情報を確認し、設定情報を生成するにあたり必要な条件を満たしていない場合には、その条件を満たすためのオペレーションもしくは生成が不可である旨を生成処理要求受付部９０を介してオーケストレータ４に通知する機能を有する。

具体的に、自動生成部９１は、情報取得部９２によって取得された既存設定情報と関係性情報との少なくとも一方、又は両方に基づいて、管理システム２に追加コンポーネントを追加するための追加条件を満たしているか否かを判定する。また、自動生成部９１は、情報取得部９２によって取得された管理コンポーネントの既存設定情報に含まれる最大コンポーネント数と当該管理コンポーネントが管理しているコンポーネント数との比較に基づいて、追加条件を満たしているか否かを判定する。また、自動生成部９１は、情報取得部９２によって取得された管理コンポーネントの関係性情報に含まれる接続条件に基づいて、追加条件を満たしているか否かを判定する。また、自動生成部９１は、追加条件を満たしていると判定した場合に、情報取得部９２によって取得された既存設定情報に基づいて、追加コンポーネントに設定する設定情報を生成する。また、自動生成部９１は、追加条件を満たしていないと判定した場合に、判定結果に基づく処理要求を、追加コンポーネントの管理コンポーネントに対して送信する。

情報取得部９２は、関係性情報レコード９００から既存コンポーネントの設定情報及び関係性情報を取得し、自動生成部９１に通知する機能を有する。具体的に、情報取得部９２は、生成処理要求受付部９０によって取得された生成処理要求に基づいて、関係性情報レコード９００に格納された、管理システム２を構成する既存のコンポーネントの設定情報である既存設定情報と管理システム２において追加コンポーネントが接続されるネットワークに関する関係性情報と、を取得する。また、情報取得部９２は、追加コンポーネントの管理コンポーネントの既存設定情報と、当該管理コンポーネントが管理するネットワークに関する関係性情報とを取得する。

以上が、本実施形態に係る管理システム２の構成である。以下、図７〜１２のシーケンス図を用いて、本実施形態に係る設定情報の自動生成制御（設定情報生成方法）の実施例を示す。

図７に示すシーケンス図において、まず、Ｓ１（要求取得ステップ）にて設定情報生成要求元（例えば、オーケストレータ４）から生成処理要求受付部９０へ追加コンポーネントに設定する設定情報の生成処理要求が送信される。なお、設定情報生成要求元はＯＳＳ／ＢＳＳ３、ＶＮＦＭ６、ＶＩＭ８、又は設定情報自動生成部９であってもよい。また、生成処理要求に含まれるデータ例としては、追加コンポーネントの一つ上の階層のコンポーネントのＩＤ、追加コンポーネントのattribute、追加コンポーネントの階層情報などが挙げられる。次に、Ｓ２（要求取得ステップ）にて生成処理要求受付部９０から自動生成部９１へ設定情報の生成指示（生成処理要求に含まれるデータも含む）が送信される。次に、Ｓ３にて追加コンポーネントの階層（ＮＳ、ＶＮＦ、又はＶＮＦＣ）チェックが行われる。例えば、自動生成部９１は、生成処理要求に含まれる追加コンポーネントの階層情報に基づいて追加コンポーネントの階層チェックを行う。

次に、Ｓ４（情報取得ステップ）にて自動生成部９１から情報取得部９２へ既存設定情報及び関係性情報の取得要求（Ｓ２にて取得した追加コンポーネントの一つ上の階層のコンポーネントのＩＤを含む）が送信される。例えば、ＶＮＦＣの設定情報を生成する場合には、その上位層であるＶＮＦの設定情報及びＶＮＦが接続（管理）するネットワークの情報が記載されている関係性情報の取得要求を送信する。次に、Ｓ５（情報取得ステップ）にて情報取得部９２から関係性情報レコード９００へ既存設定情報及び関係性情報の取得要求が送信される。関係性情報レコード９００は、受信した取得要求に含まれる、追加コンポーネントの一つ上の階層のコンポーネントのＩＤを用いて、当該コンポーネントの既存設定情報を取得する。次に、関係性情報レコード９００は、取得した既存設定情報に含まれる、接続するネットワークへの参照を示す“network”の値を参照することで、当該ネットワークの関係性情報を取得する。次に、Ｓ６（情報取得ステップ）にて関係性情報レコード９００から情報取得部９２へ既存設定情報及び関係性情報が送信される。次に、Ｓ７（情報取得ステップ）にて情報取得部９２から自動生成部９１へ既存設定情報及び関係性情報が送信される。

なお、Ｓ３の処理は、Ｓ７の処理の後に実施してもよい。その場合、自動生成部９１は、Ｓ７の処理の後、Ｓ７で取得した、既存設定情報を設定する追加コンポーネントの管理コンポーネントの設定情報から、当該追加コンポーネントの階層を特定する。具体的には、自動生成部９１は、管理コンポーネントの設定情報のうち、“component_layer”の値及び“vnf_reference/vnfc_reference”の値を利用して、追加コンポーネントの階層を特定する。

Ｓ７に続き、Ｓ８（追加判定ステップ）にて既存設定情報を生成するコンポーネントの最大配置数がチェックされる。例えば、ＶＮＦＣの設定情報を生成する場合には、その上位層であるＶＮＦの設定情報に記載されているＶＮＦＣの最大配置数がチェックされる。具体的には、自動生成部９１は、管理コンポーネントの設定情報のうち、“constituent_vnf/constituent_vnfc”の値を利用して、最大配置数のチェックを行う。Ｓ８の最大配置数のチェック結果に基づき、図８に示すシーケンス図、又は図１０に示すシーケンス図に処理が続く。

図８に示すシーケンス図は、図７のＳ８にて最大配置数を超過していない場合に続く処理のシーケンスを示している。図８においてＬ１として示したＳ９からＳ１２のシーケンスは、Ｓ１３において配置に必要な条件を確認するために使用するため（目的１）、及び後述の図９のＳ１４において設定情報を生成するために使用するため（目的２）の情報を集めるものであって、目的１、目的２を関係性情報レコード９００から取得した既存設定情報及び関係性情報のみで満たせる場合は、Ｌ１は実施されなくてもよい。以下、Ｌ１について説明する。

Ｓ９にて自動生成部９１から情報取得部９２へ配置に必要な条件を確認するための情報提供要求が送信される。例えば、ＶＮＦＣの設定情報を生成する場合には、ＶＮＦＣを作成するために必要なリソース（例えば、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ）の状況や接続先ネットワークへの状況（ＶＮＦＣが接続可能かどうか判断するための情報）が送信される。次に、Ｓ１０にて情報取得部９２から情報提供元へ配置に必要な条件を確認するための情報提供要求が送信される。なお、情報提供元は移動体通信システム１の構成要素のいずれであってもよい。次に、情報提供元から情報取得部９２へ配置に必要な条件を確認するための情報が送信される。次に、情報取得部９２から自動生成部９１に配置に必要な条件を確認するための情報が送信される。以上が、Ｌ１についての説明である。

次に、Ｓ１３（追加判定ステップ）にて配置に必要な条件を満たすかどうかのチェックが行われる。以下、２つの具体例を説明する。１つ目は、配置に必要な条件の例として、ＮＦＶＩ７が備えるＣＰＵ、メモリ、及びハードディスク等の記憶手段の空き状況が挙げられる。自動生成部９１は、ＮＦＶＩ７から取得（他の構成要素、例えばオーケストレータ４を経由する場合も有る）し、コンポーネントを生成するだけのリソースが存在するかというチェックを行う。２つ目は、自動生成部９１は、追加コンポーネントが接続し得るネットワーク（上位コンポーネントが管理するネットワーク）のネットワークに接続するための条件（図５に示す関係性情報のテーブル例の“connect_requirements”）を満たしているかどうかチェックする。例えば、最大接続数をチェックする場合には、自動生成部９１は、図５に示す関係性情報のテーブル例の“connected_components”の数と比較してチェックを行う。Ｓ１３の配置に必要な条件を満たすかどうかのチェック結果に基づき、図９に示すシーケンス図、図１１に示すシーケンス図、又は図１２に示すシーケンス図に処理が続く。

図９に示すシーケンス図は、図８のＳ１３にて配置に必要な条件を満たす場合に続く処理のシーケンスを示している。図９において、Ｓ１４（設定情報生成ステップ）にて追加コンポーネントの設定情報の自動生成が行われる。例えば、ＶＮＦＣの設定情報を生成する場合には、図４に示した設定情報のテーブル例の“id”はあらかじめ定められた採番基準に則って付与される。次に、“network”は既存のＶＮＦＣが接続している“network”の情報を参照する。次に、“network_id”は既存のＶＮＦＣが接続しているネットワークの関係性情報に記載されている“allocate_network_id_range”からあらかじめ定められた付与基準に従って付与される。次に、“attribute”は設定情報の生成要求に含まれていた値が設定される。次に“application_data”は前述した通りアプリケーション毎に設定値の項目、範囲が異なるが、あらかじめ定められた付与基準に従って付与される。

Ｓ１４に続き、Ｓ１５にて自動生成部９１から生成処理要求受付部９０へ追加コンポーネントの設定情報が送信される。次に、Ｓ１６にて生成処理要求受付部９０から設定情報生成要求元へ追加コンポーネントの設定情報が送信される。

図１０に示すシーケンス図は、図７のＳ８にて最大配置数を超過している場合に続く処理のシーケンスを示している。なお、Ｓ８にて最大配置数を超過している場合には、自動生成部９１にて、エスカレーション処理を実行するために上位の階層が存在するかどうかの確認も合わせて行われる。図１０において、Ｓ１７にて自動生成部９１から生成処理要求受付部９０へエスカレーション要求が送信される。図７のＳ８にてエスカレーションが不可と判断されていた場合には、エスカレーション不可通知が送信される。次に、Ｓ１８にて生成処理要求受付部９０から設定情報生成要求元へエスカレーション要求が送信される。図７のＳ８にてエスカレーションが不可と判断されていた場合には、エスカレーション不可通知が送信される。なお、エスカレーション処理の実行可否を判断する権限が設定情報自動生成部９にある場合にはＳ１８を送信せず、図７のＳ２からエスカレーション処理（上位層の設定情報生成処理）を開始する。

図１１に示すシーケンス図は、図８のＳ１３にて配置に必要な条件を満たさない（配置に必要な一つ以上の条件を満たしていない）場合であり、かつ、配置に必要な条件を満たすための処理を実行する権限が、設定情報自動生成部９にある場合に続く処理のシーケンスを示している。図１１において、Ｓ１９にて自動生成部９１から生成処理要求受付部９０へ配置に必要な条件を満たしていない旨と、満たすべき条件の詳細を含む通知を送信する。次に、Ｓ２０にて必要な条件を満たすための処理が実行される。

以下、Ｓ２０にて実行される必要な条件を満たすための処理について具体例を説明する。例えば、ネットワークに接続するための条件を満たさなかった場合、新たなネットワークを作成する必要がある。この際にはまず、設定情報自動生成部９は、追加コンポーネントが接続し得るネットワークの関係性情報のうち“scale_policy”をチェックする。例としては、ネットワークの作成に必要な帯域幅があるか、情報提供元より取得した情報により確認する。また、設定情報自動生成部９は、ネットワークのスケールに必要な接続コンポーネントが追加コンポーネント以外にあるかどうかを確認し、あった場合にはそのコンポーネントの設定情報の生成要求を新たに生成処理要求受付部９０へ送信する。

図１２に示すシーケンス図は、図８のＳ１３にて配置に必要な条件を満たさない（配置に必要な一つ以上の条件を満たしていない）場合であり、かつ、配置に必要な条件を満たすための処理を実行する権限が、設定情報自動生成部９にない場合に続く処理のシーケンスを示している。図１２において、Ｓ２１にて自動生成部９１から生成処理要求受付部９０へ配置に必要な条件を満たしていない旨と、満たすべき条件の詳細を含む通知を送信する。次に、Ｓ２２にて生成処理要求受付部９０から設定情報生成要求元へ配置に必要な条件を満たしていない旨と、満たすべき条件の詳細を含む通知を送信する。この際、設定情報生成要求元は配置に必要な条件を満たすべき処理を行うかどうかを判断し、行うと判断した場合には処理実行した後に、再度設定情報の生成要求を設定情報自動生成部９へ送信する。

次に、本実施形態のように構成された設定情報自動生成部９の作用効果について説明する。

本実施形態の設定情報自動生成部９によれば、生成要求が取得された場合に、既存設定情報が取得され、取得された既存設定情報に基づいて追加コンポーネントに関する設定情報が生成される。かかる構成を採れば、追加コンポーネントに関する設定情報の生成要求に基づいて当該設定情報を自動的に生成することができる。また、このような設定情報自動生成部９によれば、生成要求が取得された場合に、既存設定情報及び関係性情報が取得され、追加条件を満たしているか否か既存設定情報、ネットワーク情報の少なくとも一方、又は両方に基づいて判定され、追加条件を満たしている場合に設定情報が生成される。かかる構成を採れば、管理システム２に追加コンポーネントを追加するための追加条件を満たしている場合に、当該追加コンポーネントに関する設定情報が生成されるため、無駄なくより確実に設定情報を生成することができる。

また、本実施形態の設定情報自動生成部９によれば、追加コンポーネントを管理する管理コンポーネントの既存設定情報及び関係性情報に基づいて追加条件を満たしているか否かの判定や設定情報の生成が行われるため、より確実に追加条件を満たしているか否かの判定や設定情報の生成を行うことができる。

また、本実施形態の設定情報自動生成部９によれば、例えば、管理コンポーネントが現在管理しているコンポーネント数が最大コンポーネント数と等しい場合、管理システム２にそれ以上コンポーネントを追加することができないため、追加条件を満たしていないと判定することができ、より確実に追加条件を満たしているか否かの判定を行うことができる。

また、本実施形態の設定情報自動生成部９によれば、追加コンポーネントを管理する管理コンポーネントの関係性情報に含まれる接続条件に基づいて追加条件を満たしているか否かの判定が行われるため、より確実に追加条件を満たしているか否かの判定を行うことができる。

また、本実施形態の設定情報自動生成部９によれば、例えば、追加条件を満たしていないと判定された場合に、追加条件を満たすようにするための処理要求を管理コンポーネントに対してエスカレーションすることができるため、追加条件を満たしていないと判定された場合でも、管理コンポーネントが処理要求に基づいて追加条件を満たすような処理を行うことで、追加条件を満たすようになり、設定情報の生成を行うことができる。

従来、ＮＦＶの初期段階においては、通信システムの設定情報が投入済みの仮想マシンテンプレートを使用する、もしくはあらかじめ作成した設定情報を仮想マシン作成後に投入するといったように、人の手によって設計・作成された通信システムの設定情報を使用することが想定されていた。しかしながら、設定情報の設計・作成に係るコストの削減や、トラヒックに対するパフォーマンスの追従性向上を考えた場合、設定情報が自動的に生成・投入されることが望ましい。

通信システムの設定情報の自動生成方法に関する本実施形態の設定情報自動生成部９によれば、通信システムを構成するコンポーネントとコンポーネント間を接続するネットワークを関連付け、ネットワーク毎に接続条件やスケールポリシーなどを保持し、動的に更新することで、新たなコンポーネントの追加要求があった際に設定情報の自動生成を可能とする。このように、設定情報の設計・作成を自動化することでこれらに係るコストを削減する効果がある。また、設計・作成時間を短縮できることから、通信システムへの反映に要する時間も短縮でき、トラヒックの変化に対する通信システムのパフォーマンスの追従性を向上させる効果がある。

１…移動体通信システム、２…管理システム、３…ＯＳＳ／ＢＳＳ、４…オーケストレータ、５…ＶＮＦ、６…ＶＮＦＭ、７…ＮＦＶＩ、８…ＶＩＭ、９…設定情報自動生成部、１０…ＳＤＮ、１１…移動通信端末、１２…対向ノード、９０…生成処理要求受付部、９１…自動生成部、９２…情報取得部、９００…関係性情報レコード。

Claims (5)

1. ネットワークを介して互いに接続される、仮想化技術に基づいて仮想化されたノードである仮想ノードを含んで構成される通信システムに対し、既存の仮想ノードに加えて追加される仮想ノードである追加仮想ノードに関する設定情報の生成を要求する生成要求が取得された場合に、当該通信システムを構成する既存の仮想ノードの設定情報である既存設定情報及び追加仮想ノードが接続されるネットワークに関するネットワーク情報を取得する手段と、
   当該通信システムに追加仮想ノードを追加するための追加条件を満たしているか否か、前記既存設定情報、前記ネットワーク情報の少なくとも一方、又は両方に基づいて判定され、当該追加条件を満たしている場合に、前記既存設定情報に基づいて、追加仮想ノードの設定情報を自動的に生成する手段と、
   自動的に生成された前記設定情報を追加仮想ノードに設定する手段と、
   を備え、
   通信システムを構成する仮想ノードは階層構造を成し、ある階層の仮想ノードは一つ上の階層の所定の仮想ノードである管理仮想ノードによって管理され、ある階層の仮想ノードが接続するネットワークは当該仮想ノードの管理仮想ノードによって管理され、
   前記取得する手段は、追加仮想ノードの管理仮想ノードの前記既存設定情報と、当該管理仮想ノードが管理するネットワークに関する前記ネットワーク情報とを取得する、
   設定情報生成システム。
2. 管理仮想ノードの前記既存設定情報は、当該管理仮想ノードが管理可能な最大ノード数を含み、
   前記生成する手段は、当該通信システムに追加仮想ノードを追加するための追加条件を満たしているか否か、管理仮想ノードの前記既存設定情報に含まれる最大ノード数と当該管理仮想ノードが管理しているノード数との比較に基づいて判定され、当該追加条件を満たしている場合に、前記既存設定情報に基づいて、追加仮想ノードの前記設定情報を自動的に生成する、
   請求項１に記載の設定情報生成システム。
3. 管理仮想ノードの前記ネットワーク情報は、当該管理仮想ノードが管理するネットワークに接続するための接続条件を含み、
   前記生成する手段は、当該通信システムに追加仮想ノードを追加するための追加条件を満たしているか否か、管理仮想ノードの前記ネットワーク情報に含まれる接続条件に基づいて判定され、当該追加条件を満たしている場合に、前記既存設定情報に基づいて、追加仮想ノードの前記設定情報を自動的に生成する、
   請求項１又は２に記載の設定情報生成システム。
4. 追加条件を満たしていない場合に、追加条件を満たしていないとの判定結果に基づく処理要求を、追加仮想ノードの管理仮想ノードに対して送信する手段をさらに備える、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の設定情報生成システム。
5. 設定情報生成システムにより実行される設定情報生成方法であって、
   ネットワークを介して互いに接続される、仮想化技術に基づいて仮想化されたノードである仮想ノードを含んで構成される通信システムに対し、既存の仮想ノードに加えて追加される仮想ノードである追加仮想ノードに関する設定情報の生成を要求する生成要求が取得された場合に、当該通信システムを構成する既存の仮想ノードの設定情報である既存設定情報及び追加仮想ノードが接続されるネットワークに関するネットワーク情報を取得するステップと、
   当該通信システムに追加仮想ノードを追加するための追加条件を満たしているか否か、前記既存設定情報、前記ネットワーク情報の少なくとも一方、又は両方に基づいて判定され、当該追加条件を満たしている場合に、前記既存設定情報に基づいて、追加仮想ノードの設定情報を自動的に生成するステップと、
   自動的に生成された前記設定情報を追加仮想ノードに設定するステップと、
   を含み、
   通信システムを構成する仮想ノードは階層構造を成し、ある階層の仮想ノードは一つ上の階層の所定の仮想ノードである管理仮想ノードによって管理され、ある階層の仮想ノードが接続するネットワークは当該仮想ノードの管理仮想ノードによって管理され、
   前記取得するステップは、追加仮想ノードの管理仮想ノードの前記既存設定情報と、当該管理仮想ノードが管理するネットワークに関する前記ネットワーク情報とを取得する、
   設定情報生成方法。

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