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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024083497
(43)【公開日】2024-06-21
(54)【発明の名称】無線式プライベートネットワークの管理
(51)【国際特許分類】
H04W 4/50 20180101AFI20240614BHJP
H04W 4/33 20180101ALI20240614BHJP
H04W 16/20 20090101ALI20240614BHJP
H04W 88/14 20090101ALI20240614BHJP
【ＦＩ】
H04W4/50
H04W4/33
H04W16/20
H04W88/14
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024061992
(22)【出願日】2024-04-08
(62)【分割の表示】P 2023535393の分割
【原出願日】2021-12-10
(31)【優先権主張番号】17/118,563
(32)【優先日】2020-12-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】506329306
【氏名又は名称】アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】グプタ、ディワカール
(72)【発明者】
【氏名】コスティック、イゴール エイ．
(72)【発明者】
【氏名】エダラ、キラン クマール
(72)【発明者】
【氏名】フー、カイシャン
(72)【発明者】
【氏名】ホール、シェーン アシュレイ
(72)【発明者】
【氏名】パールカー、イショルダット
(57)【要約】
【課題】無線式プライベートネットワークを管理するための様々な実施形態が開示される。
【解決手段】一実施形態では、セルラネットワークは、組織のサイトの無線式プライベートネットワークカバレッジを提供する少なくとも１つのセルを備える。本システムは、無線式プライベートネットワークの関連コアネットワークに１つ以上のネットワーク機能を実装するクラウドプロバイダネットワーク内の少なくとも１つのコンピューティングデバイスをさらに備える。
【選択図】図１Ｂ
【解決手段】一実施形態では、セルラネットワークは、組織のサイトの無線式プライベートネットワークカバレッジを提供する少なくとも１つのセルを備える。本システムは、無線式プライベートネットワークの関連コアネットワークに１つ以上のネットワーク機能を実装するクラウドプロバイダネットワーク内の少なくとも１つのコンピューティングデバイスをさらに備える。
【選択図】図１Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
クラウドプロバイダネットワーク内の少なくとも１つのコンピューティングデバイスと、
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスで実行可能な命令であって、前記命令が、実行されると、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、
組織の１つ以上の建物をカバーするために、無線アクセスネットワーク及び関連コアネットワークを含む無線式プライベートネットワークをプロビジョニングするよう前記組織から要求を受信することと、
前記１つ以上の建物をカバーする複数のセルの配置を判定することと、
スペクトル予約サービスを介して前記複数のセルの周波数スペクトルを自動的に識別することと、
前記組織にセル機器を出荷する前に、前記複数のセルを実装するように前記セル機器を事前構成させることと、
前記クラウドプロバイダネットワークで前記組織用に前記関連コアネットワークの少なくとも一部をプロビジョニングすることと、
を行わせる前記命令と、
を備える、システム。
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスで実行可能な命令であって、前記命令が、実行されると、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、
組織の１つ以上の建物をカバーするために、無線アクセスネットワーク及び関連コアネットワークを含む無線式プライベートネットワークをプロビジョニングするよう前記組織から要求を受信することと、
前記１つ以上の建物をカバーする複数のセルの配置を判定することと、
スペクトル予約サービスを介して前記複数のセルの周波数スペクトルを自動的に識別することと、
前記組織にセル機器を出荷する前に、前記複数のセルを実装するように前記セル機器を事前構成させることと、
前記クラウドプロバイダネットワークで前記組織用に前記関連コアネットワークの少なくとも一部をプロビジョニングすることと、
を行わせる前記命令と、
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年１２月１０日に出願され、出願番号１７／１１８，５６３が割り当てられた「ＭＡＮＡＧＩＮＧ ＲＡＤＩＯ－ＢＡＳＥＤ ＰＲＩＶＡＴＥ ＮＥＴＷＯＲＫＳ」と題する米国特許出願の利益、及びこの米国特許出願に対する優先権を主張するものであり、この米国特許出願の全体を参照により本明細書に援用する。
本出願は、２０２０年１２月１０日に出願され、出願番号１７／１１８，５６３が割り当てられた「ＭＡＮＡＧＩＮＧ ＲＡＤＩＯ－ＢＡＳＥＤ ＰＲＩＶＡＴＥ ＮＥＴＷＯＲＫＳ」と題する米国特許出願の利益、及びこの米国特許出願に対する優先権を主張するものであり、この米国特許出願の全体を参照により本明細書に援用する。
【背景技術】
【0002】
５Ｇは、ブロードバンドセルラネットワークの第５世代技術標準であり、最終的にはＬｏｎｇ－Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）の第４世代（４Ｇ）標準に取って代わることが計画されている。５Ｇテクノロジは、大幅に増加した帯域幅を提供するようになり、それによってスマートフォンを超えてセルラ市場を広げて、デスクトップ、セットトップボックス、ラップトップ、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスなどへのラストマイル接続を提供する。５Ｇセルには４Ｇと同様の周波数スペクトルを使用し得るものがあり、その一方でミリ波帯の周波数スペクトルを使用し得る５Ｇセルもある。ミリ波帯のセルのサービスエリアは比較的小さいが、４Ｇよりもはるかに高いスループットを提供するようになる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
本開示の多くの態様は、以下の図面を参照して、より良く理解することができる。図面の構成要素は、必ずしも縮尺通りになっているとは限らず、代わりに本開示の原理を明確に例示することに重点を置いている。さらに図面中で、同様の参照数字は、いくつかの図面全体にわたって対応する部分を指定する。
【図面の簡単な説明】
【0004】
【図1A】本開示の様々な実施形態に従って、デプロイされ、管理される通信ネットワークの例の図面である。
【図1B】複数の建物を有する組織の構内で使用され、本開示の様々な実施形態に従ってデプロイされた無線式プライベートネットワークの例である。
【図2A】本開示のいくつかの実施形態による、クラウドプロバイダネットワークを含み、さらに、図１の通信ネットワーク内の様々なロケーションで使用され得るクラウドプロバイダネットワークの様々なプロバイダサブストレートエクステンションを含むネットワーク環境の例を示す。
【図5】本開示の様々な実施形態による、図４のネットワーク環境内のコンピューティング環境において実行される無線式プライベートネットワーク管理サービスの部分として実装される機能性の例を示すフローチャートである。
【図6】本開示の様々な実施形態による、図４のネットワーク環境内のコンピューティング環境において実行される無線式プライベートネットワーク管理サービスの部分として実装される機能性の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本開示は、クラウドプロバイダネットワークインフラストラクチャを使用した、４Ｇ及び５Ｇ無線アクセスネットワークなどの無線式プライベートネットワーク、またはそのような無線式ネットワークの一部、及び関連するコアネットワークの自動デプロイ、変更、及び管理に関する。これまでの無線式ネットワークのデプロイは、プロセスの各ステップでの手動によるデプロイ及び構成に依存していた。これには、非常に多大な時間と費用とを必要とすることが判明した。さらに、前世代では、ソフトウェアは本質的にベンダ独自のハードウェアに縛られていて、顧客が代替ソフトウェアをデプロイするのを阻んでいた。対照的に、５Ｇでは、ハードウェアがソフトウェアスタックから切り離されるため、柔軟性が高まり、無線式ネットワークのコンポーネントをクラウドプロバイダのインフラストラクチャ上で実行できるようになる。５Ｇネットワークなどの無線式ネットワークにクラウド配信モデルを使用すると、他のタイプのネットワークよりも高速、低遅延、及び大容量で配信しながらも、数百から数十億の接続デバイスや計算集約型アプリケーションからのネットワークトラフィックを処理することが容易になり得る。
【0006】
これまで、企業は、企業接続ソリューションを評価する際に、パフォーマンスか価格かのどちらかを選択しなければならなかった。セルラネットワークは、高性能、優れた屋内外のカバレッジ、及び高度なサービス品質（ＱｏＳ）の接続機能を提供することができるが、プライベートセルラネットワークは高価で管理が複雑になる可能性がある。イーサネット及びＷｉ－Ｆｉは初期投資がより少なくて済み管理が容易になるが、多くの場合、企業は、それらの信頼性が低く、最適なカバレッジを得るには多くの作業が必要であり、ビットレートや遅延そして信頼性の保証などのＱｏＳ機能を提供していないことに気付く。
【0007】
開示されたプライベート無線式ネットワークサービスは、通信会社グレードのセルラネットワークのパフォーマンス、カバレッジ、及びＱｏＳと、Ｗｉ－Ｆｉに関連するデプロイ及び運用の容易さ及びコストという、両方の長所を企業に提供できる。開示されたサービスは、企業がサイトにデプロイできる様々なフォームファクタの適切なハードウェアを提供することができ、スモールセルサイトからインターネットブレイクアウトまで、ネットワーク全体を実行するソフトウェアと統合されている。企業は、様々な５Ｇデバイスやセンサを企業全体（工場のフロア、倉庫、ロビー、及び通信センタ）にわたって自由にデプロイし、管理コンソールからこれらのデバイスの管理、ユーザの登録、及びＱｏＳの割り当てを行うことができる。開示された技術を使用すると、顧客は、全てのデバイス（カメラ、センサ、またはＩｏＴデバイスなど）に一定のビットレートのスループットを割り当て、工場フロアで稼働するデバイスに信頼性の高い低遅延接続を割り当て、全てのハンドヘルドデバイスにブロードバンド接続を割り当てることができる。開示されたサービスは、指定された制約と要件とを満たす接続を提供するために必要な全てのソフトウェアを管理できる。これにより、従来はＷｉ－Ｆｉネットワーク上で実行できなかった、厳格なＱｏＳ要件または高ＩｏＴデバイス密度要件を持つまったく新しい一連のアプリケーションが可能になる。
【0008】
開示されたサービスは、複数のデプロイシナリオをサポートする。クラウドのみのデプロイでは、サービスは、企業顧客がサイトに配置できる小さな無線セルを提供でき、一方、ネットワーク機能及びその他のネットワークソフトウェアは、最も近い（または最も近いいくつかの）クラウドプロバイダの可用性ゾーンまたはエッジロケーションで実行される。オンプレミスデプロイを希望する企業向けに、開示されたサービスは、本明細書で説明するサブストレートエクステンションなどのクラウドプロバイダハードウェアを提供する。このモードでは、ネットワークとアプリケーションとは企業のオンプレミスのままであり、企業はローカルに残す必要があるデータ（例えば、規制順守、セキュリティ上の懸念など）を安全に保存し、処理することができる。さらに、開示されたサービスにより、顧客が従来のクラウドプロバイダリージョンでワークロードを実行するために使用できるものと同じＡＰＩを介して、無線式ネットワークの実行に使用されていない任意の計算及びストレージを、いずれかのローカルワークロードの実行に使用できるようになる。このため、利点として、このサービスにより、いずれの超過容量でもローカル処理に使用できるようになり、ネットワークのニーズの変化に応じて新しいハードウェアとソフトウェアとがプロビジョニングされるので、企業は、オーバースケールして容量を浪費することを心配する必要がなくなる。さらに、開示されたサービスは、ＱｏＳのような５Ｇ機能を公開し、管理するアプリケーション開発ＡＰＩを提供できるため、顧客が、ネットワークの詳細を理解する必要なく、ネットワークの遅延と帯域幅の機能とを最大限に活用できるアプリケーションを構築することを可能にする。
【0009】
さらに、開示されたサービスは、クラウドプロバイダネットワーク内でローカルアプリケーションを実行するためのプライベートゾーンを提供できる。このプライベートゾーンは、より広範なリージョナルゾーンに接続して事実上その一部にすることができ、顧客が、クラウドプロバイダネットワークで使用されているものと同じＡＰＩとツールとを使用してこのプライベートゾーンを管理することを可能にする。可用性ゾーンと同様に、プライベートゾーンには仮想プライベートネットワークサブネットを割り当てることができる。ＡＰＩを使用して、サブネットを作成し、これを、プライベートゾーンや既存の他のゾーンを含む、顧客が使用したい全てのゾーンに割り当てることができる。管理コンソールは、プライベートゾーンを作成するための簡略化されたプロセスを提供する場合がある。仮想マシンのインスタンス及びコンテナは、リージョナルゾーンとまったく同様にプライベートゾーンでも起動できる。顧客は、ネットワークゲートウェイを構成して、ルートの定義、ＩＰアドレスの割り当て、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）のセットアップなどを行うことができる。自動スケーリングを使用すると、プライベートゾーンで必要に応じて仮想マシンインスタンスまたはコンテナの容量をスケーリングできる。クラウドプロバイダネットワークと同じ管理ＡＰＩ及び認証ＡＰＩをプライベートゾーン内で使用できる。場合によっては、リージョナルゾーンで利用可能なクラウドサービスには、安全な接続を介してプライベートゾーンからリモートでアクセスできるため、ローカルデプロイをアップグレードまたは変更する必要なく、これらのクラウドサービスにアクセスすることができる。
【0010】
本開示の様々な実施形態は、顧客が無線式プライベートネットワーク及び関連するコアネットワークを自動化された方法で注文し、デプロイできるようにするアプローチを導入する。顧客には、内部使用のために無線式ネットワーク（例えば、プライベート５Ｇネットワーク）をセットアップすることを望む企業や組織が含まれることがある。様々なユーザインターフェースを通じて、顧客は、ネットワークプランまたは必要なもの（例えば、物理サイトのレイアウト、デバイス／アプリケーションの種類と数量）を指定することができ、顧客のために無線式プライベートネットワークを実装するのに必要な様々なコンポーネントが自動的に判定され、プロビジョニングされる。アンテナ、無線機、及びコンピュータサーバなどのハードウェアは、顧客の無線式プライベートネットワークに合わせて事前に構成され、顧客に出荷される場合がある。事前構成されたハードウェアをインストールするプロセスは主にプラグアンドプレイ方式であり、無線式プライベートネットワークはユーザインターフェースまたはＡＰＩを通じてアクティブ化できる。新しい無線アクセスネットワークの全部または一部などの無線式プライベートネットワークをデプロイすることに加えて、本開示の様々な実施形態は、追加セル用の事前構成された機器のデプロイや、無線式プライベートネットワーク上の特定のデバイスまたはアプリケーションに対するＱｏＳ制約の割り当てなど、無線式プライベートネットワークの変更及び管理を容易にする可能性がある。
【0011】
本開示の様々な実施形態はまた、クラウドコンピューティングモデルからのエラスティシティ及びユーティリティコンピューティングの概念を、無線式プライベートネットワーク及び関連するコアネットワークに取り入れることができる。例えば、開示された技法は、コア及び無線アクセスネットワーク機能、ならびに関連するコントロールプレーン管理機能をクラウドプロバイダインフラストラクチャ上で実行し、クラウドネイティブコアネットワーク及び／またはクラウドネイティブ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を作成することができる。そのようなコア及びＲＡＮネットワーク機能は、実装によっては、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（登録商標））仕様に基づくことができる。クラウドネイティブな無線式ネットワークを提供することにより、顧客は使用、遅延要件、及び／またはその他の要因に基づいて無線式プライベートネットワークを動的にスケーリングできる。場合によっては、顧客に送付されるハードウェアは、無線式ネットワークの運用及び管理のためのプログラムと顧客の他のワークロード（例えば、そのアプリケーション）との両方を実行するのに十分な容量を含み、無線式ネットワークに使用されないいずれの容量にも、ユーティリティコンピューティングモデルの下でワークロードを実行するためにアクセスできるようにしてもよい。利点として、顧客の無線式ネットワークは、必要に応じてこの超過容量にスケールアップできるため、例えば、新しい物理ハードウェアが顧客に対してプロビジョニングされる前であっても、無線式ネットワークのハードウェア使用要件を増加させることが可能になる。また、顧客は、動的ネットワーキング及びワークロードの要件に基づいて、新しいインフラストラクチャのプロビジョニング、または既存のインフラストラクチャのプロビジョニング解除をより効果的に管理するために、無線式ネットワーク使用量及びプロビジョニングされたインフラストラクチャの超過容量使用量に関するアラートを受信するためにしきい値を構成することもある。
【0012】
当業者であれば、この開示に照らして理解するように、特定の実施形態は、以下のいくつかまたは全てを含む特定の利点を達成することができる可能性がある。すなわち、（１）組織が独自の無線式プライベートネットワークを、大部分自動化されたプラグアンドプレイ方式でデプロイできるようにすることで、ユーザエクスペリエンスが向上すること、（２）これまで無線式ネットワーク及び関連するコアネットワークでのネットワーク機能に特化していたコンピューティングハードウェアを他のアプリケーションに再利用できるようにすることで、コンピュータシステムの柔軟性が向上すること、（３）これまで第１の無線式プライベートネットワーク専用だったコンピューティングハードウェアを、第２の無線式プライベートネットワークに自動的に再利用できるようにする（または、必要に応じて、同じ無線式ネットワークのＲＡＮ機能とコアネットワーク機能との間で再利用できるようにする）ことで、コンピュータシステムの柔軟性が向上すること、（４）アンテナ、無線機、及びその他のハードウェアを事前に構成し、それによってプラグアンドプレイのインストールエクスペリエンスを提供することで、無線式プライベートネットワークをデプロイする際のユーザエクスペリエンスが向上すること、（５）セルのデプロイとスペクトル利用とを最適化することにより、無線式プライベートネットワークのパフォーマンスが向上すること、（６）許容可能なパフォーマンスを維持するために、パフォーマンスメトリックを監視し、必要に応じてセルの追加、削除、及び再構成を行うことにより、無線式ネットワークのパフォーマンス及び管理が向上すること、（７）独自のハードウェアによって以前に提供されていたネットワーク機能を、ユーティリティコンピューティングモデルの下でエラスティシティを持つクラウドコンピューティングプロバイダによって運営される仮想マシンインスタンスに移転することにより、無線式プライベートネットワークのスケーラビリティと全体的なパフォーマンスとが向上すること、（８）セルサイトにあるクラウドサービスプロバイダのコンピューティングデバイス上で実行される仮想マシンインスタンスにネットワーク機能を移転することにより、無線式プライベートネットワークにおける遅延が短縮すること、（９）ネットワーク機能ワークロードを顧客の敷地内に残すように構成することで、無線式プライベートネットワークのセキュリティが向上すること、などである。
【0013】
本開示の利点の中には、ネットワーク機能をデプロイして連鎖させて、指定された制約及び要件を満たすエンドツーエンドサービスを配信する機能がある。本開示によれば、マイクロサービスに編成されたネットワーク機能が連携してエンドツーエンド接続を提供する。１セットのネットワーク機能は無線ネットワークの一部であり、基地局内で動作し、無線信号からＩＰへの変換を実行する。他のネットワーク機能は、加入者関連のビジネスロジックを実行し、インターネットとの間でＩＰトラフィックをルーティングする大規模なデータセンタで実行される。アプリケーションが低遅延通信や予約帯域幅などの５Ｇの新機能を使用するには、これらのタイプのネットワーク機能の両方が連携して、無線スペクトルを適切にスケジュールしかつ予約し、リアルタイムの計算とデータ処理とを実行する必要がある。ここで開示される技法は、セルサイトからインターネットブレイクアウトまで、ネットワーク全体にわたって実行されるネットワーク機能と統合されたエッジロケーションハードウェア（以下にさらに説明する）を提供し、必要なサービス品質（ＱｏＳ）制約を満たすようにネットワーク機能をオーケストレートする。これにより、工場ベースのモノのインターネット（ＩｏＴ）から拡張現実（ＡＲ）、仮想現実（ＶＲ）、ゲームストリーミング、コネクテッドビークルの自律ナビゲーションサポートに至るまで、これまではモバイルネットワーク上で動作不可能だった、厳格なＱｏＳ要件を持つまったく新しい一連のアプリケーションが可能になる。
【0014】
説明されている「エラスティック５Ｇ」サービスは、ネットワークの構築に必要な全てのハードウェア、ソフトウェア、及びネットワーク機能を提供しかつ管理する。いくつかの実施形態では、ネットワーク機能はクラウドサービスプロバイダによって開発され、管理され得るが、説明されたコントロールプレーンは、顧客が単一セットのＡＰＩを使用して、クラウドインフラストラクチャ上で選択したネットワーク機能を呼び出して管理できるように、様々なプロバイダにわたってネットワーク機能を管理できる。エラスティック５Ｇサービスには、ハードウェアからネットワーク機能に至るまでエンドツーエンドの５Ｇネットワークの作成を自動化し、この結果として、デプロイにかかる時間と、ネットワーク運用にかかる運用コストとを削減するという利点がある。ネットワーク機能を公開するＡＰＩを提供することで、開示されたエラスティック５Ｇサービスにより、アプリケーションは、所望のＱｏＳを制約として指定し、その後、ネットワーク機能をデプロイして連鎖させるだけで、指定された要件を満たすエンドツーエンドのサービスを配信できるようになり、したがって新しいアプリケーションを容易に構築することが可能になる。
【0015】
本開示は、クラウドネイティブ５Ｇコア及び／またはクラウドネイティブ５ＧＲＡＮ、及び関連するコントロールプレーンコンポーネントの作成及び管理に関する実施形態について説明する。クラウドネイティブとは、動的なスケーラビリティ、分散コンピューティング、及び高可用性（地理的分散、冗長性、及びフェイルオーバを含む）などのクラウドコンピューティング配信モデルの利点を活用するアプリケーションを構築及び実行するアプローチを指す。クラウドネイティブとは、これらのアプリケーションがパブリッククラウドでのデプロイメントに適したものとなるように作成され、デプロイされる方法を指す。クラウドネイティブアプリケーションは、パブリッククラウドで実行することもできる（実行されることが多い）が、オンプレミスのデータセンタで実行することもできる。一部のクラウドネイティブアプリケーションはコンテナ化することができ、例えば、アプリケーションの異なる部分、機能、またはサブユニットが独自のコンテナにパッケージ化され、これを各部分がリソースの利用を最適化するためにアクティブにスケジュールされ管理されるように、動的にオーケストレートすることができる。これらのコンテナ化されたアプリケーションは、アプリケーションの全体的な俊敏性と保守性とを向上させるために、マイクロサービスアーキテクチャを使用して構築することができる。
【0016】
マイクロサービスアーキテクチャでは、アプリケーションは、互いに独立してデプロイ及びスケール変更が可能であり、ネットワークを介して相互に通信できる、より小さなサブユニット（「マイクロサービス」）の集合として配置される。これらのマイクロサービスは、通常、特定の技術的及び機能的な粒度を持ち、多くの場合、軽量の通信プロトコルを実装しているため、粒度が細かい。アプリケーションのマイクロサービスは、互いに異なる機能を実行でき、独立してデプロイ可能であってもよく、互いに異なるプログラミング言語、データベース、及びハードウェア／ソフトウェア環境を使用する場合がある。アプリケーションをより小さなサービスに分解すると、アプリケーションのモジュール性が有益に向上し、必要に応じて個々のマイクロサービスを置き換えることが可能になり、チームが互いに独立してそのマイクロサービスの開発、デプロイ、及び保守を行うことができるようになることで開発が並列化される。マイクロサービスは、いくつかの例では、仮想マシン、コンテナ、またはサーバレス機能を使用してデプロイされる場合がある。開示されたコア及びＲＡＮソフトウェアは、記載された無線式ネットワークがオンデマンドでデプロイしスケール変更できる独立したサブユニットで構成されるようなマイクロサービスアーキテクチャに従い得る。
【0017】
ここで、図１Ａを参照すると、本開示の様々な実施形態に従って、デプロイされ、管理される通信ネットワーク１００の例が示される。通信ネットワーク１００は、第４世代（４Ｇ）Ｌｏｎｇ－Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）ネットワーク、第５世代（５Ｇ）ネットワーク、４Ｇ及び５Ｇ ＲＡＮの両方を備えた４Ｇ－５Ｇハイブリッドコア、またはワイヤレスネットワークアクセスを提供する別のネットワークなどのセルラネットワークに対応し得る無線式プライベートネットワーク１０３を含む。無線式プライベートネットワーク１０３は、企業、非営利団体、学校組織、政府機関、または他の組織のためのクラウドサービスプロバイダによって運営され得る。プライベートネットワークと呼ばれるが、無線式プライベートネットワーク１０３は、様々な実施形態においてプライベートネットワークアドレスまたはパブリックネットワークアドレスを使用することができる。
【0018】
無線式プライベートネットワーク１０３の様々なデプロイメントは、コアネットワーク及びＲＡＮネットワークのうちの１つ以上、ならびにクラウドプロバイダインフラストラクチャ上でコアネットワーク及び／またはＲＡＮネットワークを実行するためのコントロールプレーンを含むことができる。上記のように、これらのコンポーネントは、トラフィックとトランザクションとを効率的にスケール変更するために集中制御と分散処理とが使用されるように、例えばマイクロサービスアーキテクチャを使用して、クラウドネイティブ方式で開発され得る。これらのコンポーネントは、コントロールプレーンとユーザプレーンとの処理が分離されたアプリケーションアーキテクチャ（ＣＵＰＳアーキテクチャ）に従うことにより、３ＧＰＰ（登録商標）仕様に基づくことができる。
【0019】
無線式プライベートネットワーク１０３は、モバイルデバイスまたは固定ロケーションデバイスであり得る複数のワイヤレスデバイス１０６にワイヤレスネットワークアクセスを提供する。様々な例において、ワイヤレスデバイス１０６には、スマートフォン、コネクテッドビークル、ＩｏＴデバイス、センサ、（製造施設などの）機械、ホットスポットなどのデバイスが含まれ得る。ワイヤレスデバイス１０６は、ユーザ装置（ＵＥ）または加入者宅内装置（ＣＰＥ）と呼ばれることもある。
【0020】
無線式プライベートネットワーク１０３は、複数のセル１０９を通じて複数のワイヤレスデバイス１０６にワイヤレスネットワークアクセスを提供する無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を含むことがある。セル１０９のそれぞれには、ワイヤレスデバイス１０６との間でワイヤレスデータ信号を送受信する１つ以上のアンテナ及び１つ以上の無線ユニットが装備され得る。アンテナは１つ以上の周波数帯域用に構成され得、無線ユニットもまた周波数アジャイルまたは周波数調整可能にされ得る。信号を特定の方向または方位角範囲に集中させるために、アンテナには特定のゲインまたはビーム幅を関連付けることができ、これにより、異なる方向での周波数の再利用が可能になり得る。さらに、アンテナは、水平偏波、垂直偏波、または円偏波であってもよい。いくつかの例では、無線ユニットは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を利用して信号を送信及び受信することができる。したがって、ＲＡＮは、ワイヤレスデバイス１０６との無線接続を可能にする無線アクセス技術を実装し、無線式プライベートネットワークのコアネットワークとの接続を提供する。ＲＡＮのコンポーネントには、所与の物理エリアをカバーする基地局及びアンテナだけでなく、ＲＡＮへの接続を管理するための必要なコアネットワークアイテムが含まれる。
【0021】
データトラフィックは、多くの場合、（例えば、アグリゲーションサイトにおいて）レイヤ３ルータの複数のホップで構成されるファイバトランスポートネットワークを介してコアネットワークにルーティングされる。コアネットワークは通常、１つ以上のデータセンタに収容される。通常、コアネットワークは、エンドデバイスからのデータトラフィックを集約し、加入者及びデバイスを認証し、パーソナライズされたポリシを適用し、デバイスのモビリティを管理してから、トラフィックをオペレータサービスまたはインターネットにルーティングする。例えば、５Ｇコアは、コントロールプレーンとユーザプレーンとを分離して、いくつかのマイクロサービス要素に分解することができる。５Ｇコアは、物理的なネットワーク要素ではなく、仮想化されたソフトウェアベースの（例えばマイクロサービスとしてデプロイされた）ネットワーク機能を含むことができるため、マルチアクセスエッジコンピューティング（ＭＥＣ）クラウドインフラストラクチャ内でインスタンス化することができる。コアネットワークのネットワーク機能には、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）、アクセスと移動管理機能（ＡＭＦ）、及びセッション管理機能（ＳＭＦ）が含まれ得るが、これらについては以下でさらに詳しく説明する。通信ネットワーク１００の外部のロケーションを宛先とするデータトラフィックの場合、ネットワーク機能は通常、トラフィックが通信ネットワーク１００を出入りできる、インターネットまたはクラウドプロバイダネットワークなどの外部ネットワークに対するファイアウォールを含む。いくつかの実施形態では、通信ネットワーク１００は、コアネットワークからさらに下流のサイト（例えば、アグリゲーションサイトまたは無線式プライベートネットワーク１０３）にトラフィックが出入りできるようにする設備を含むことができることに留意されたい。
【0022】
ＵＰＦは、モバイルインフラストラクチャとデータネットワーク（ＤＮ）との間の相互接続ポイント、つまり、ユーザプレーン（ＧＴＰ－Ｕ）の汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）トンネリングプロトコルのカプセル化及びカプセル化解除を提供する。ＵＰＦは、１つ以上のエンドマーカパケットをＲＡＮ基地局に送信するなど、ＲＡＮ内でモビリティを提供するためのセッションアンカポイントを提供することもある。ＵＰＦは、トラフィック一致フィルタに基づいてフローを特定のデータネットワークに誘導するなど、パケットのルーティング及び転送を処理することもある。ＵＰＦのもう１つの機能には、アップリンク（ＵＬ）及びダウンリンク（ＤＬ）のトランスポートレベルのパケットマーキングやレート制限など、フローごとまたはアプリケーションごとのＱｏＳ処理が含まれる。ＵＰＦは、最新のマイクロサービス手法を使用してクラウドネイティブネットワーク機能として実装することができ、例えば、（マネージドサービスを介してコードが実行される基盤となるインフラストラクチャを抽象化する）サーバレスフレームワーク内にデプロイできる。
【0023】
ＡＭＦは、ワイヤレスデバイス１０６またはＲＡＮから接続及びセッション情報を受信することがあり、接続及びモビリティ管理タスクを処理することがある。例えば、ＡＭＦは、ＲＡＮ内の基地局間のハンドオーバを管理することがある。いくつかの例では、ＡＭＦは、特定のＲＡＮコントロールプレーン及びワイヤレスデバイス１０６のトラフィックを終了させることにより、５Ｇコアへのアクセスポイントとみなされることがある。ＡＭＦは、暗号化及び完全性保護アルゴリズムを実装することもある。
【0024】
ＳＭＦは、例えば、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）セッションの作成、更新、及び削除を行い、ＵＰＦ内のセッションコンテキストを管理することにより、セッションの確立または変更を処理することがある。ＳＭＦは、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）及びＩＰアドレス管理（ＩＰＡＭ）を実装することもある。ＳＭＦは、最新のマイクロサービス手法を使用してクラウドネイティブネットワーク機能として実装されてもよい。
【0025】
無線式プライベートネットワーク１０３を実装するための様々なネットワーク機能は、ネットワーク機能を実行するように構成された汎用コンピューティングデバイスに対応し得る分散コンピューティングデバイス１１２内にデプロイされ得る。例えば、分散コンピューティングデバイス１１２は、ネットワーク機能を実施する１つ以上のサービスを実行するように順番に構成される１つ以上の仮想マシンインスタンスを実行することができる。一実施形態では、分散コンピューティングデバイス１１２は、各セルサイトにデプロイされる耐久性の高いマシンである。
【0026】
対照的に、１つ以上の集中コンピューティングデバイス１１５は、顧客が運営する中央サイトで様々なネットワーク機能を実行することがある。例えば、集中コンピューティングデバイス１１５は、調整されたサーバルーム内の顧客の構内に集約的に配置されてもよい。集中コンピューティングデバイス１１５は、ネットワーク機能を実施する１つ以上のサービスを実行するように順番に構成される１つ以上の仮想マシンインスタンスを実行することができる。
【0027】
１つ以上の実施形態では、無線式プライベートネットワーク１０３からのネットワークトラフィックは、顧客のサイトから遠隔に位置する１つ以上のデータセンタに配置され得る１つ以上のコアコンピューティングデバイス１１８にバックホールされる。コアコンピューティングデバイス１１８はまた、インターネット及び／または他の外部の公衆またはプライベートネットワークに対応し得るネットワーク１２１への、及びネットワーク１２１からのネットワークトラフィックのルーティングを含む、様々なネットワーク機能を実行し得る。コアコンピューティングデバイス１１８は、通信ネットワーク１００の管理に関連する機能（例えば、請求、モビリティ管理など）と、通信ネットワーク１００と他のネットワークとの間のトラフィックを中継するためのトランスポート機能とを実行し得る。
【0028】
図１Ｂに進むと、複数の建物１５３を有する組織の構内（ビジネスなどの企業、学校、または他の組織などの敷地など）で使用され、本開示の様々な実施形態に従ってデプロイされた無線式プライベートネットワーク１５０の例が示されている。図１Ｂは、複数の建物を備えた例を示しているが、開示された技法は、１つ以上の建物及び／または１つ以上の屋外スペース（スタジアムまたは他の屋外会場など）を含み得るサイトの任意のレイアウトに同様に適用できることが理解されよう。
【0029】
この非限定的な例における無線式プライベートネットワーク１５０は、組織の構内を完全にカバーするために、４つのセル１５６ａ、１５６ｂ、１５６ｃ、及び１５６ｄを含む。セル１５６は、各建物１５３内を網羅的にカバーするために、多少重なっていてもよい。隣接する、または重なるセル１５６は、非干渉周波数で動作するように構成される。例えば、セル１５６ａは周波数Ａを使用することがあり、セル１５６ｂは周波数Ｂを使用することがあり、セル１５６ｃは周波数Ｃを使用することがあり、それぞれのセル１５６ａ、１５６ｂ、及び１５６ｃのカバレージが重なるため、これらは全て別個の周波数である。しかし、セル１５６ｄのカバレージはセル１５６ａまたはセル１５６ｂと重ならないので、セル１５６ｄは、例えば周波数Ａまたは周波数Ｂを使用することができる。
【0030】
使用または他のネットワークメトリックに応じて、セル１５６が、無線式プライベートネットワーク１５０に追加される、または無線式プライベートネットワーク１５０から削除されることがあることに留意されたい。場合によっては、セル１５６への信号強度は、セル１５６間でのスペクトルの再利用を可能にしながら、セル１５６の数を減らすために増加させるか、またはセル１５６の数を増やすために減少させることがある。さらに、所望に応じて、無線式プライベートネットワーク１５０の遅延を短縮し、セキュリティを維持し、信頼性を高めるために、組織の構内の地理的エリア内またはクラウドプロバイダネットワーク内にコンピューティング容量を追加することができる。場合によっては、無線式プライベートネットワーク１５０を実装するソフトウェアのコンピューティング容量は、クラウドサービスプロバイダのリージョナルデータセンタなどの、顧客の敷地内ではない、クラウドプロバイダネットワーク内で大部分または全体的にプロビジョニングされることがある。このソフトウェアは、コアネットワーク機能、中央ユニットネットワーク機能、及び分散ユニットネットワーク機能に対応し得るＵＰＦ、ＡＭＦ、ＳＭＦなどの様々なネットワーク機能を実装することができる。分散ユニットネットワーク機能などの一部のネットワーク機能は、セルサイトに留まり得る。
【0031】
図２Ａは、いくつかの実施形態による、クラウドプロバイダネットワーク２０３を含み、さらに、図１の通信ネットワーク１００内のオンプレミス顧客デプロイと組み合わせて使用され得るクラウドプロバイダネットワークの様々なプロバイダサブストレートエクステンションを含むネットワーク環境２００の例を示す。クラウドプロバイダネットワーク２０３（単に「クラウド」と呼ばれることもある）は、ネットワークでアクセス可能なコンピューティングリソース（計算、ストレージ、及びネットワーキングリソース、アプリケーション、及びサービスなど）のプールを指し、これらは仮想化またはベアメタルの場合がある。クラウドは、顧客のコマンドに応答して、プログラムでプロビジョニング及びリリースされ得る構成可能なコンピューティングリソースの共有プールへの便利なオンデマンドネットワークアクセスを提供し得る。これらのリソースは、変動する負荷に合わせて調整されるように、動的にプロビジョニングされ、再構成されることがある。したがって、クラウドコンピューティングは、公衆アクセス可能なネットワーク（例えば、インターネット、セルラ通信ネットワーク）を介してサービスとして配信されるアプリケーションと、それらのサービスを提供するクラウドプロバイダのデータセンタ内のハードウェア及びソフトウェアとの両方と見なすことができる。
【0032】
クラウドプロバイダネットワーク２０３は、ネットワークを介してオンデマンドでスケーラブルなコンピューティングプラットフォームをユーザに提供することができ、例えば、ユーザが（中央処理装置（ＣＰＵ）及びグラフィックス処理装置（ＧＰＵ）の一方または両方の使用を介して、任意選択でローカルストレージを用いて、計算インスタンスを提供する）計算サーバ及び（指定された計算インスタンスに仮想化された永続的なブロックストレージを提供する）ブロックストアサーバの使用を介して、スケーラブルな「仮想コンピューティングデバイス」を自由に持つことができるようにする。これらの仮想コンピューティングデバイスは、ハードウェア（様々なタイプのプロセッサ、ローカルメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスク、及び／またはソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）ストレージ）、選ばれたオペレーティングシステム、ネットワーク機能、及びプリロードされたアプリケーションソフトウェアを含むパーソナルコンピューティングデバイスの属性を有する。各仮想コンピューティングデバイスはまた、そのコンソール入出力（例えば、キーボード、ディスプレイ、及びマウス）を仮想化することもある。この仮想化により、ユーザは、ブラウザ、ＡＰＩ、ソフトウェア開発キット（ＳＤＫ）などのコンピュータアプリケーションを使用して自身の仮想コンピューティングデバイスに接続することによって、パーソナルコンピューティングデバイスであるかのように、自身の仮想コンピューティングデバイスを構成及び使用することが可能になる。ユーザが利用可能な固定量のハードウェアリソースを所有するパーソナルコンピューティングデバイスとは異なり、仮想コンピューティングデバイスに関連付けられたハードウェアは、ユーザが必要とするリソースに応じてスケールアップまたはスケールダウンすることができる。
【0033】
前述のとおり、ユーザは、中間ネットワーク（複数可）２１２経由で、様々なインターフェース２０６（例えば、ＡＰＩ）を使用して、仮想化コンピューティングデバイス及び他のクラウドプロバイダネットワーク２０３のリソース及びサービスに接続し、５Ｇネットワークなどの電気通信ネットワークを構成して管理することができる。ＡＰＩは、クライアントが事前定義された形式で要求を行った場合に、クライアントが特定の形式で応答を受信する、または定義されたアクションを開始させる必要があるように、クライアントデバイス２１５とサーバとの間のインターフェース及び／または通信プロトコルを参照する。クラウドプロバイダネットワークの状況では、ＡＰＩは、顧客がクラウドプロバイダネットワークからデータを取得したり、クラウドプロバイダネットワーク内でアクションを実行したりできるようにすることで、顧客がクラウドインフラストラクチャにアクセスするためのゲートウェイを提供し、クラウドプロバイダネットワークでホストされているリソースやサービスと対話するアプリケーションの開発を可能にする。ＡＰＩは、クラウドプロバイダネットワークの様々なサービスが相互にデータを交換できるようにすることもできる。ユーザは自身の仮想コンピューティングシステムをデプロイして、自身で使用するための、及び／または自身の顧客もしくはクライアントが使用するための、ネットワークベースのサービスを提供することを選ぶことができる。
【0034】
クラウドプロバイダネットワーク２０３は、サブストレートと呼ばれる物理ネットワーク（例えば、板金ボックス、ケーブル、ラックハードウェア）を含むことができる。サブストレートは、プロバイダネットワークのサービスを実行する物理ハードウェアを含むネットワークファブリックと見なすことができる。サブストレートは、クラウドプロバイダネットワーク２０３の残りの部分から隔離されていてもよく、例えば、サブストレートネットワークアドレスから、クラウドプロバイダのサービスを実行する実稼働ネットワーク内のアドレスへ、または顧客リソースをホストする顧客ネットワークへルーティングすることが不可能な場合がある。
【0035】
クラウドプロバイダネットワーク２０３は、サブストレート上で実行される仮想化コンピューティングリソースのオーバレイネットワークを含むこともある。少なくともいくつかの実施形態では、ネットワークサブストレート上のハイパーバイザまたは他のデバイスまたはプロセスは、カプセル化プロトコル技術を使用して、プロバイダネットワーク内の異なるホスト上のクライアントリソースインスタンス間のネットワークサブストレート上でネットワークパケット（例えば、クライアントＩＰパケット）をカプセル化し、ルーティングすることがある。カプセル化プロトコル技術は、カプセル化されたパケット（ネットワークサブストレートパケットとも呼ばれる）を、オーバレイネットワークパスまたはルートを介してネットワークサブストレート上のエンドポイント間でルーティングするように、ネットワークサブストレート上で使用され得る。カプセル化プロトコル技術は、ネットワークサブストレート上にオーバレイされた仮想ネットワークトポロジを提供するものと見なされ得る。そのため、ネットワークパケットは、オーバレイネットワーク内の構成体（例えば、仮想プライベートクラウド（ＶＰＣ）と呼ばれ得る仮想ネットワーク、セキュリティグループと呼ばれ得るポート／プロトコルファイアウォール構成）に従って、サブストレートネットワークに沿ってルーティングされ得る。マッピングサービス（図示せず）は、これらのネットワークパケットのルーティングを連係させ得る。マッピングサービスは、オーバレイインターネットプロトコル（ＩＰ）とネットワーク識別子との組み合わせをサブストレートＩＰにマッピングする地域的分散ルックアップサービスであってもよく、分散サブストレートコンピューティングデバイスがパケットの送信先を検索できるようにする。
【0036】
例示すると、各物理ホストデバイス（例えば、計算サーバ、ブロックストアサーバ、オブジェクトストアサーバ、制御サーバ）は、サブストレートネットワーク内にＩＰアドレスを有することがある。ハードウェア仮想化技術を使用すると、複数のオペレーティングシステムをホストコンピュータ上で、例えば、計算サーバ上の仮想マシン（ＶＭ）として、同時に実行することが可能になり得る。ホスト上のハイパーバイザ、または仮想マシンモニタ（ＶＭＭ）は、ホスト上の様々なＶＭにホストのハードウェアリソースを割り振り、ＶＭの実行を監視する。各ＶＭには、オーバレイネットワーク内の１つ以上のＩＰアドレスが与えられてもよく、ホスト上のＶＭＭは、ホスト上のＶＭのＩＰアドレスを認識している場合がある。ＶＭＭ（及び／またはネットワークサブストレート上の他のデバイスまたはプロセス）は、カプセル化プロトコル技術を使用して、クラウドプロバイダネットワーク２０３内の異なるホスト上の仮想化リソース間のネットワークサブストレート上でネットワークパケット（例えば、クライアントＩＰパケット）をカプセル化し、ルーティングすることがある。カプセル化プロトコル技術は、カプセル化されたパケットを、オーバレイネットワークパスまたはルートを介してネットワークサブストレート上のエンドポイント間でルーティングするように、ネットワークサブストレート上で使用され得る。カプセル化プロトコル技術は、ネットワークサブストレート上にオーバレイされた仮想ネットワークトポロジを提供するものと見なされ得る。カプセル化プロトコル技術には、ＩＰオーバレイアドレス（例えば、顧客に見えるＩＰアドレス）をサブストレートＩＰアドレス（顧客に見えないＩＰアドレス）にマッピングするマッピングディレクトリを維持するマッピングサービスが含まれ得、このマッピングディレクトリは、エンドポイント間でパケットをルーティングするためにクラウドプロバイダネットワーク２０３上の様々なプロセスによってアクセスされ得る。
【0037】
図示するように、クラウドプロバイダネットワークサブストレートのトラフィック及び動作は、様々な実施形態において、論理コントロールプレーン２１８上で搬送されるコントロールプレーントラフィック、及び論理データプレーン２２１上で搬送されるデータプレーンオペレーションという２つのカテゴリに大まかに細分され得る。データプレーン２２１は、分散コンピューティングシステムを介したユーザデータの移動を表し、コントロールプレーン２１８は、分散コンピューティングシステムを介した制御信号の移動を表す。コントロールプレーン２１８は、一般に、１つ以上の制御サーバにわたって分散され、１つ以上の制御サーバによって実装される、１つ以上のコントロールプレーンコンポーネントまたはサービスを含む。コントロールプレーントラフィックには、一般に、様々な顧客向けに分離された仮想ネットワークの確立、リソースの使用状況や健全性の監視、要求された計算インスタンスが起動される特定のホストまたはサーバの識別、必要に応じた追加ハードウェアのプロビジョニングなどの管理動作が含まれる。データプレーン２２１は、クラウドプロバイダネットワーク上に実装される顧客リソース（例えば、計算インスタンス、コンテナ、ブロックストレージボリューム、データベース、ファイルストレージ）を含む。データプレーントラフィックには、一般に、顧客リソースとの間のデータ移転などの非管理動作が含まれる。
【0038】
コントロールプレーンコンポーネントは、通常、データプレーンサーバとは別個のサーバのセットに実装され、コントロールプレーントラフィックとデータプレーントラフィックとは別個の異なるネットワーク経由で送信される場合がある。いくつかの実施形態では、コントロールプレーントラフィックとデータプレーントラフィックとは、異なるプロトコルによってサポートされ得る。いくつかの実施形態では、クラウドプロバイダネットワーク２０３を介して送信されるメッセージ（例えば、パケット）は、トラフィックがコントロールプレーントラフィックであるかデータプレーントラフィックであるかを示すフラグを含む。いくつかの実施形態では、トラフィックのペイロードを検査して、そのタイプ（例えば、コントロールプレーンかデータプレーンか）を判定することがある。トラフィックタイプを区別するための他の手法も可能である。
【0039】
図示するように、データプレーン２２１は、ベアメタル（例えば、単一テナント）であってもよく、または１以上の顧客向けに複数のＶＭ（「インスタンス」と呼ばれることもある）もしくはマイクロＶＭを実行するために、ハイパーバイザによって仮想化されてもよい、１つ以上の計算サーバを含むことがある。これらの計算サーバは、クラウドプロバイダネットワークの仮想化コンピューティングサービス（または「ハードウェア仮想化サービス」）をサポートすることができる。仮想化コンピューティングサービスは、コントロールプレーン２１８の一部であってもよく、顧客がインターフェース２０６（例えば、ＡＰＩ）を介してコマンドを発行して、アプリケーションのための計算インスタンス（例えば、ＶＭ、コンテナ）を起動し、管理することを可能にする。仮想化コンピューティングサービスは、様々な計算リソース及び／またはメモリリソースを備えた仮想計算インスタンスを提供することがある。一実施形態では、仮想計算インスタンスのそれぞれは、いくつかのインスタンスタイプのうちの１つに対応してもよい。インスタンスタイプは、そのハードウェアタイプ、計算リソース（例えば、ＣＰＵまたはＣＰＵコアの数、タイプ、及び構成）、メモリリソース（例えば、ローカルメモリの容量、タイプ、及び構成）、ストレージリソース（例えば、ローカルにアクセス可能なストレージの容量、タイプ、及び構成）、ネットワークリソース（例えば、そのネットワークインターフェースの特性及び／またはネットワーク機能）、及び／または他の適切な記述的特性によって特徴付けられ得る。インスタンスタイプ選択機能を使用して、例えば顧客からの入力に（少なくとも部分的に）基づいて、顧客のためにインスタンスタイプを選択することがある。例えば、顧客は、事前定義されたインスタンスタイプのセットからインスタンスタイプを選択することができる。別の例として、顧客は、インスタンスタイプの所望のリソース及び／またはインスタンスが実行するワークロードの要件を指定することがあり、インスタンスタイプ選択機能が、そのような仕様に基づいてインスタンスタイプを選択してもよい。
【0040】
データプレーン２２１はまた、１つ以上のブロックストアサーバを含むことがあり、これは、顧客データのボリュームを格納するための永続ストレージ、及びこれらのボリュームを管理するためのソフトウェアを含むことがある。このようなブロックストアサーバは、クラウドプロバイダネットワークのマネージドブロックストレージサービスをサポートし得る。マネージドブロックストレージサービスは、コントロールプレーン２１８の一部であり、顧客がインターフェース２０６（例えば、ＡＰＩ）を介してコマンドを発行して、計算インスタンス上で実行されるアプリケーションのボリュームを作成し、管理することを可能にする。ブロックストアサーバは、データがブロックとして記憶される１つ以上のサーバを含む。ブロックはバイトまたはビットのシーケンスであり、ブロックサイズの最大長を有する整数個のレコードを通常は含む。ブロック化されたデータは通常、データバッファに記憶され、一度にブロック全体が読み書きされる。一般に、ボリュームは、ユーザに代わって維持されるデータのセットなどの、論理的なデータの集合体に対応することができる。例えば１ＧＢから１テラバイト（ＴＢ）以上のサイズの範囲の個々のハードドライブとして扱うことができるユーザボリュームは、ブロックストアサーバに記憶された１つ以上のブロックで構成される。個々のハードドライブとして扱われるが、ボリュームは、１つ以上の基礎となる物理ホストデバイス上に実装された１つ以上の仮想化デバイスとして記憶され得ることは理解されよう。ボリュームは、少数回（例えば、最大１６回）パーティション分割され、各パーティションが異なるホストによってホストされてよい。ボリュームのデータは、ボリュームの複数のレプリカを提供するために、クラウドプロバイダネットワーク内の複数のデバイス間で複製され得る（そのようなレプリカは、コンピューティングシステム上のボリュームを集合的に表し得る）。分散コンピューティングシステムにおけるボリュームのレプリカは、有益なことに、例えば、ユーザがボリュームの一次レプリカ、またはブロックレベルで一次レプリカと同期されたボリュームの二次レプリカのいずれかにアクセスできるようにして、一次または二次レプリカのいずれかの障害によって、ボリュームの情報へのアクセスが妨げられないようにすることで、自動的なフェイルオーバ及びリカバリを提供することができる。プライマリレプリカの役割は、ボリュームでの読み取り及び書き込み（「入出力操作」または単に「Ｉ／Ｏ操作」と呼ばれることもある）を容易にし、かつ任意の書き込みをセカンダリに（非同期レプリケーションを使用することもあるが、好ましくは、Ｉ／Ｏパスで同期して）反映させることであり得る。セカンダリレプリカは、プライマリレプリカと同期して更新され、フェイルオーバ動作中にシームレスな移行を提供することができ、これにより、セカンダリレプリカがプライマリレプリカの役割を引き継ぎ、以前のプライマリがセカンダリとして指定されるか、または新しい代替セカンダリレプリカがプロビジョニングされる。本明細書の特定の例では、プライマリレプリカとセカンダリレプリカとについて説明するが、論理ボリュームは複数のセカンダリレプリカを含み得ることが理解されよう。計算インスタンスは、クライアント経由でボリュームへのそのＩ／Ｏを仮想化することがある。クライアントは、計算インスタンスが、リモートデータボリューム（例えば、ネットワーク経由でアクセスされる物理的に別個のコンピューティングデバイスに格納されているデータボリューム）に接続し、リモートデータボリュームでＩ／Ｏ操作を実行できるようにする命令に相当する。クライアントは、計算インスタンスの処理ユニット（例えば、ＣＰＵまたはＧＰＵ）を含むサーバのオフロードカード上に実装され得る。
【0041】
データプレーン２２１は、クラウドプロバイダネットワーク内の別のタイプのストレージに相当する、１つ以上のオブジェクトストアサーバを含むこともある。オブジェクトストレージサーバは、バケットと呼ばれるリソース内にオブジェクトとしてデータが記憶される１つ以上のサーバを含み、クラウドプロバイダネットワークのマネージドオブジェクトストレージサービスをサポートするために使用されることがある。各オブジェクトは、典型的には、記憶されているデータと、記憶されたオブジェクトの分析に関するオブジェクトストレージサーバの様々な機能を可能にする可変量のメタデータと、オブジェクトを取り出すために使用できるグローバルに一意の識別子またはキーと、を含む。各バケットは、所与のユーザアカウントに関連付けられる。顧客は自身のバケット内に所望の数のオブジェクトを記憶することができ、自身のバケット内のオブジェクトの書き込み、読み出し、及び削除を行うことができ、自身のバケット及びその中に含まれているオブジェクトへのアクセスを制御することができる。さらに、いくつかの異なるオブジェクトストレージサーバが上述のリージョンのうちの異なるリージョンに分散された実施形態では、ユーザは、例えば遅延を最適化するために、バケットが記憶されるリージョン（または複数のリージョン）を選ぶことができる。顧客は、バケットを使用して、ＶＭの起動に使用できるマシンイメージや、ボリュームのデータの特定時点のビューを表すスナップショットなど、様々なタイプのオブジェクトを保存することができる。
【0042】
プロバイダサブストレートエクステンション２２４（「ＰＳＥ」）は、電気通信ネットワークなどの別個のネットワーク内でクラウドプロバイダネットワーク２０３のリソース及びサービスを提供し、それによって（例えば、顧客のデバイスとの通信の遅延、法令順守、セキュリティなどに関連する理由で）クラウドプロバイダネットワーク２０３の機能を新しいロケーションに拡張する。いくつかの実施態様では、ＰＳＥ２２４は、電気通信ネットワーク内で実行するクラウドベースのワークロードに容量を提供するように構成することができる。いくつかの実施態様では、ＰＳＥ２２４は、電気通信ネットワークのコア及び／またはＲＡＮ機能を提供するように構成することができ、追加のハードウェア（例えば、無線アクセスハードウェア）を用いて構成することができる。いくつかの実施態様は、例えば、コア及び／またはＲＡＮ機能によって未使用の容量をクラウドベースのワークロードの実行に使用できるようにすることにより、両方を可能にするように構成され得る。
【0043】
図示するように、そのようなプロバイダサブストレートエクステンション２２４は、他の可能なタイプのサブストレートエクステンションの中でもとりわけ、クラウドプロバイダネットワークマネージドプロバイダサブストレートエクステンション２２７（例えば、クラウドプロバイダネットワーク２０３に関連するものとは別のクラウドプロバイダ管理の施設内に位置するサーバによって形成される）、通信サービスプロバイダサブストレートエクステンション２３０（例えば、通信サービスプロバイダ施設に関連付けられたサーバによって形成される）、顧客マネージドプロバイダサブストレートエクステンション２３３（例えば、顧客またはパートナー施設のオンプレミスに位置するサーバによって形成される）を含むことができる。
【0044】
例示的なプロバイダサブストレートエクステンション２２４に示すように、プロバイダサブストレートエクステンション２２４は、同様に、クラウドプロバイダネットワーク２０３のコントロールプレーン２１８とデータプレーン２２１とをそれぞれ拡張する、コントロールプレーン２３６とデータプレーン２３９との間の論理的分離を含むことができる。プロバイダサブストレートエクステンション２２４は、様々な種類のコンピューティング関連リソースをサポートするために、ソフトウェア及び／またはファームウェア要素を備えたハードウェアの適切な組み合わせを用いて、そうするためにクラウドプロバイダネットワークを使用する経験を反映するように、例えばクラウドプロバイダネットワークオペレータによって事前に構成されてもよい。例えば、１つ以上のプロバイダサブストレートエクステンションロケーションサーバが、プロバイダサブストレートエクステンション２２４内でのデプロイのためにクラウドプロバイダによってプロビジョニングされ得る。上記のように、クラウドプロバイダネットワーク２０３は、事前定義されたインスタンスタイプのセットを提供することがあり、それぞれが基盤となるハードウェアリソースの様々なタイプ及び量を有する。各インスタンスタイプは、様々なサイズで提供される場合もある。顧客がリージョン内で使用しているのと同じインスタンスのタイプ及びサイズをプロバイダサブストレートエクステンション２２４で使用し続けることができるようにするために、サーバは異種サーバであってもよい。異種サーバは、同じタイプの複数のインスタンスサイズを同時にサポートすることができ、その基盤となるハードウェアリソースによってサポートされているいかなるインスタンスタイプもホストするように再構成することもできる。異種サーバの再構成は、サーバの利用可能な容量を使用してオンザフライで実行することができ、つまり、他のＶＭがまだ実行中であり、プロバイダサブストレートエクステンションロケーションサーバの他の容量を消費している間に、実行することができる。これにより、サーバ上で実行中のインスタンスをより適切にパッキングできるようにすることによって、エッジロケーション内のコンピューティングリソースの利用を改善することができ、また、クラウドプロバイダネットワーク２０３及びクラウドプロバイダネットワークマネージドプロバイダサブストレートエクステンション２２７にわたるインスタンスの使用に関するシームレスな経験を提供することもできる。
【0045】
プロバイダサブストレートエクステンションサーバは、１つ以上の計算インスタンスをホストすることがある。計算インスタンスは、コードとその全ての依存関係とをパッケージ化するＶＭ、またはコンテナであってもよく、アプリケーションがコンピューティング環境（例えば、ＶＭ及びマイクロＶＭを含む）全体で迅速かつ確実に実行できるようにする。さらに、顧客の希望に応じて、サーバは１つ以上のデータボリュームをホストすることがある。クラウドプロバイダネットワーク２０３のリージョンでは、そのようなボリュームは専用のブロックストアサーバ上でホストされ得る。しかしながら、プロバイダサブストレートエクステンション２２４の容量がリージョン内よりも著しく小さい可能性があるため、プロバイダサブストレートエクステンション２２４がそのような専用ブロックストアサーバを含む場合、最適な利用経験が提供されない可能性がある。したがって、ブロックストレージサービスは、ＶＭの１つがブロックストアソフトウェアを実行してボリュームのデータを保存するように、プロバイダサブストレートエクステンション２２４内で仮想化されることがある。クラウドプロバイダネットワーク２０３のリージョンにおけるブロックストレージサービスの動作と同様に、プロバイダサブストレートエクステンション２２４内のボリュームは、耐久性及び可用性のために複製されてもよい。ボリュームは、プロバイダサブストレートエクステンション２２４内の独自の分離された仮想ネットワーク内でプロビジョニングされ得る。計算インスタンス及び任意のボリュームは、プロバイダサブストレートエクステンション２２４内のプロバイダネットワークデータプレーン２２１のデータプレーン２３９エクステンションを集合的に構成する。
【0046】
プロバイダサブストレートエクステンション２２４内のサーバは、いくつかの実施態様では、特定のローカルコントロールプレーンコンポーネント、例えば、クラウドプロバイダネットワーク２０３に戻る接続が切断された場合にプロバイダサブストレートエクステンション２２４が機能し続けることを可能にするコンポーネントをホストすることがある。これらのコンポーネントの例には、可用性を維持するために必要に応じてプロバイダサブストレートエクステンションサーバ間で計算インスタンスを移動できる移行マネージャや、ボリュームレプリカのロケーションを示すキーバリューデータストアが含まれる。しかしながら、一般に、プロバイダサブストレートエクステンションのコントロールプレーン２３６機能は、顧客がプロバイダサブストレートエクステンションのリソース容量をできるだけ多く使用できるようにするために、クラウドプロバイダネットワーク２０３にとどまる。
【0047】
移行マネージャは、ＰＳＥサーバ（及びクラウドプロバイダのデータセンタのサーバ）上で実行されるローカルコントローラだけでなく、リージョン内で実行される集中連係コンポーネントを有する場合がある。集中連係コンポーネントは、移行がトリガされたときにターゲットエッジロケーション及び／またはターゲットホストを識別することができ、ローカルコントローラはソースホストとターゲットホストとの間のデータ転送を連係させることができる。異なるロケーションにあるホスト間での説明されているリソースの移動は、いくつかの移行形式のうちの１つを取り得る。移行とは、クラウドコンピューティングネットワーク内のホスト間で、またはクラウドコンピューティングネットワーク外のホストとクラウド内のホストとの間で、仮想マシンインスタンス（及び／またはその他のリソース）を移動することを指す。ライブ移行や再起動移行など、様々な種類の移行がある。再起動移行中に、顧客は仮想マシンインスタンスの停止と効果的な電源入れ直しとを経験する。例えば、コントロールプレーンサービスは、元のホスト上の現在のドメインを破棄し、その後、新しいホスト上に仮想マシンインスタンス用の新しいドメインを作成することを含む再起動移行ワークフローを連係させ得る。インスタンスは、元のホストでシャットダウンされ、新しいホストで再度起動させることによって、再起動される。
【0048】
ライブ移行とは、仮想マシンの可用性を大幅に損なうことなく（例えば、仮想マシンのダウンタイムがエンドユーザに気付かれない）実行中の仮想マシンまたはアプリケーションを異なる物理マシン間で移動させるプロセスを指す。コントロールプレーンが、ライブ移行ワークフローを実行すると、インスタンスに関連付けられた新しい「非アクティブ」ドメインを作成できるが、インスタンスの元のドメインは引き続き「アクティブ」ドメインとして実行される。仮想マシンのメモリ（実行中のアプリケーションの任意のメモリ内状態を含む）、ストレージ、及びネットワーク接続性は、アクティブなドメインを持つ元のホストから非アクティブなドメインを持つ宛先ホストまで移転される。仮想マシンは、メモリの内容を宛先ホストに転送している間、状態の変化を防ぐために、短く一時停止される場合がある。コントロールプレーンは、非アクティブドメインをアクティブドメイン化するように移行させ、元のアクティブドメインを降格させて非アクティブドメイン化し得（「フリップ」とも呼ばれる）、その後、非アクティブドメインを破棄し得る。
【0049】
様々なタイプの移行手法には、クリティカルフェーズ（顧客が仮想マシンインスタンスを利用できない時間）の管理が含まれており、このフェーズはできるだけ短くする必要がある。現在開示されている移行手法では、１つ以上の中間ネットワークを介して接続され得る地理的に離れたロケーションにあるホスト間でリソースが移動されるので、この管理は特に困難となる可能性がある。ライブ移行の場合、開示された手法は、例えば、ロケーション間の遅延、ネットワーク帯域幅／使用パターン、及び／またはインスタンスによってどのメモリページが最も頻繁に使用されるかに基づいて、事前（例えば、インスタンスがまだソースホスト上で実行されている間）にコピーするメモリ状態データの量、及びコピー後（例えば、インスタンスが宛先ホスト上で実行を開始した後）のメモリ状態データの量を動的に判定することができる。さらに、メモリ状態データが転送される特定の時刻は、ロケーション間のネットワークの状態に基づいて動的に判定することができる。この分析は、リージョン内の移行管理コンポーネントによって、またはソースエッジロケーションでローカルに実行されている移行管理コンポーネントによって、実行されてもよい。インスタンスが仮想化ストレージにアクセスできる場合、ソースドメインとターゲットドメインとの両方をストレージに同時にアタッチして、移行中やソースドメインへのロールバックが必要な場合に、そのデータへの中断のないアクセスを可能にし得る。
【0050】
プロバイダサブストレートエクステンション２２４で実行されるサーバソフトウェアは、クラウドプロバイダサブストレートネットワーク上で実行されるようにクラウドプロバイダによって設計されてもよく、このソフトウェアは、ローカルネットワークマネージャ（複数可）２４２を使用してエッジロケーション内にサブストレートネットワークのプライベートレプリカ（「シャドウサブストレート」）を作成することにより、プロバイダサブストレートエクステンション２２４内で変更せずに実行することが可能になり得る。ローカルネットワークマネージャ（複数可）２４２は、プロバイダサブストレートエクステンション２２４サーバ上で動作し、例えば、クラウドプロバイダネットワーク２０３内のプロバイダサブストレートエクステンション２２４とプロキシ２４５、２４８との間の１つまたは複数の仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）エンドポイントとして機能することにより、ならびに（データプレーンプロキシ２４８からの）データプレーントラフィック及び（コントロールプレーンプロキシ２４５からの）コントロールプレーントラフィックを適切なサーバ（複数可）に関連付ける（トラフィックのカプセル化及びカプセル化解除のための）マッピングサービスを実装することにより、シャドウサブストレートをプロバイダサブストレートエクステンション２２４ネットワークとブリッジさせることができる。プロバイダネットワークのサブストレートオーバレイマッピングサービスのローカルバージョンを実装することにより、ローカルネットワークマネージャ（複数可）２４２は、プロバイダサブストレートエクステンション２２４内のリソースがクラウドプロバイダネットワーク２０３内のリソースとシームレスに通信できるようにする。いくつかの実施態様では、単一のローカルネットワークマネージャ２４２が、プロバイダサブストレートエクステンション２２４内の計算インスタンスをホストする全てのサーバに対してこれらのアクションを実行することがある。他の実施態様では、計算インスタンスをホストするサーバのそれぞれが、専用のローカルネットワークマネージャ２４２を有してもよい。マルチラックエッジロケーションでは、ローカルネットワークマネージャが互いに開いたトンネルを維持して、ラック間通信はローカルネットワークマネージャ２４２を経由することができる。
【0051】
プロバイダサブストレートエクステンションロケーションは、例えば、プロバイダサブストレートエクステンション２２４ネットワーク及び（公共のインターネットを含む可能性がある）その他の中間ネットワークを通過する際に、顧客データのセキュリティを維持するため、プロバイダサブストレートエクステンション２２４ネットワークを経由してクラウドプロバイダネットワーク２０３に至る安全なネットワークトンネルを利用することができる。クラウドプロバイダネットワーク２０３内では、これらのトンネルは、（例えば、オーバレイネットワーク内の）分離された仮想ネットワーク、コントロールプレーンプロキシ２４５、データプレーンプロキシ２４８、及びサブストレートネットワークインターフェースを含む仮想インフラストラクチャコンポーネントで構成される。このようなプロキシ２４５、２４８は、計算インスタンス上で実行されるコンテナとして実装され得る。いくつかの実施形態では、計算インスタンスをホストするプロバイダサブストレートエクステンション２２４ロケーションにある各サーバは、少なくとも２つのトンネルを利用することができる。１つはコントロールプレーントラフィック（例えば、コンストレインドアプリケーションプロトコル（ＣｏＡＰ）トラフィック）用であり、もう１つはカプセル化されたデータプレーントラフィック用である。クラウドプロバイダネットワーク２０３内の接続マネージャ（図示せず）は、これらのトンネル及びそのコンポーネントのクラウドプロバイダネットワーク側のライフサイクルを、例えば、必要に応じてそれらを自動的にプロビジョニングし、それらを健全な動作状態に維持することによって管理する。いくつかの実施形態では、プロバイダサブストレートエクステンション２２４ロケーションとクラウドプロバイダネットワーク２０３との間の直接接続を、コントロールプレーン通信及びデータプレーン通信に使用することがある。他のネットワークを介したＶＰＮと比較して、直接接続は、そのネットワークパスが比較的固定され安定しているため、一定の帯域幅とより一貫したネットワークパフォーマンスとを提供する可能性がある。
【0052】
コントロールプレーン（ＣＰ）プロキシ２４５は、エッジロケーションにおける特定のホスト（複数可）を代表するために、クラウドプロバイダネットワーク２０３内でプロビジョニングされることがある。ＣＰプロキシ２４５は、クラウドプロバイダネットワーク２０３内のコントロールプレーン２１８とプロバイダサブストレートエクステンション２２４のコントロールプレーン２３６内のコントロールプレーンターゲットとの間の仲介役である。つまり、ＣＰプロキシ２４５は、プロバイダサブストレートエクステンションサーバ宛ての管理ＡＰＩトラフィックをリージョンサブストレートからプロバイダサブストレートエクステンション２２４へトンネリングさせるためのインフラストラクチャを提供する。例えば、クラウドプロバイダネットワーク２０３の仮想化コンピューティングサービスは、プロバイダサブストレートエクステンション２２４のサーバのＶＭＭにコマンドを発行して、計算インスタンスを起動することがある。ＣＰプロキシ２４５は、プロバイダサブストレートエクステンションのローカルネットワークマネージャ２４２へのトンネル（例えば、ＶＰＮ）を維持する。ＣＰプロキシ２４５内に実装されたソフトウェアは、適格なＡＰＩトラフィックのみがサブストレートから出てサブストレートに戻ることを保証する。ＣＰプロキシ２４５は、サブストレートのセキュリティマテリアル（例えば、暗号化キー、セキュリティトークン）がクラウドプロバイダネットワーク２０３から流出するのを引き続き保護しながら、クラウドプロバイダサブストレート上のリモートサーバを公開するメカニズムを提供する。ＣＰプロキシ２４５によって課される一方向のコントロールプレーントラフィックトンネルはまた、任意の（侵害される可能性のある）デバイスがサブストレートにコールバックすることを防ぐ。ＣＰプロキシ２４５は、プロバイダサブストレートエクステンション２２４のサーバと１対１でインスタンス化することがあり、あるいは同じプロバイダサブストレートエクステンション内の複数のサーバのコントロールプレーントラフィックを管理することができる場合がある。
【0053】
データプレーン（ＤＰ）プロキシ２４８もまた、プロバイダサブストレートエクステンション２２４内の特定のサーバ（複数可）を代表するために、クラウドプロバイダネットワーク２０３内でプロビジョニングされることがある。ＤＰプロキシ２４８は、サーバ（複数可）のシャドウまたはアンカーとして機能し、ホストの健全性（可用性、使用済み／空きの計算及び容量、使用済み／空きのストレージ及び容量、ならびにネットワーク帯域幅の使用状況／可用性を含む）を監視するために、クラウドプロバイダネットワーク２０３内のサービスによって使用されることがある。ＤＰプロキシ２４８はまた、クラウドプロバイダネットワーク２０３内のサーバ（複数可）のプロキシとして機能することにより、分離された仮想ネットワークがプロバイダサブストレートエクステンション２２４とクラウドプロバイダネットワーク２０３とに及ぶことを可能にする。各ＤＰプロキシ２４８は、パケット転送計算インスタンスまたはコンテナとして実装されることがある。図示するように、各ＤＰプロキシ２４８は、ＤＰプロキシ２４８が代表するサーバ（複数可）へのトラフィックを管理するローカルネットワークマネージャ２４２とのＶＰＮトンネルを維持することができる。このトンネルは、プロバイダサブストレートエクステンションサーバ（複数可）とクラウドプロバイダネットワーク２０３との間でデータプレーントラフィックを送信するために使用され得る。プロバイダサブストレートエクステンション２２４とクラウドプロバイダネットワーク２０３との間を流れるデータプレーントラフィックは、そのプロバイダサブストレートエクステンション２２４に関連付けられたＤＰプロキシ２４８を通過することができる。プロバイダサブストレートエクステンション２２４からクラウドプロバイダネットワーク２０３に流れるデータプレーントラフィックの場合、ＤＰプロキシ２４８は、カプセル化されたデータプレーントラフィックを受信し、その正確性を検証し、それがクラウドプロバイダネットワーク２０３に入るのを許可することがある。ＤＰプロキシ２４８は、カプセル化されたトラフィックをクラウドプロバイダネットワーク２０３から直接にプロバイダサブストレートエクステンション２２４まで転送することができる。
【0054】
ローカルネットワークマネージャ（複数可）２４２は、クラウドプロバイダネットワーク２０３内に確立されたプロキシ２４５、２４８との安全なネットワーク接続性を提供することができる。ローカルネットワークマネージャ２４２とプロキシ２４５、２４８との間の接続性が確立された後、顧客は、計算インスタンスをインスタンス化する（及び／または計算インスタンスを使用して他の動作を実行する）ために、クラウドプロバイダネットワーク２０３内でホストされる計算インスタンスに関してコマンドが発行されることになる方法と同じようにプロバイダサブストレートエクステンションリソースを使用して、インターフェース２０６を介して、そのようなコマンドを発行することがある。顧客の観点からすれば、顧客は、プロバイダサブストレートエクステンション内のローカルリソース（及び所望であればクラウドプロバイダネットワーク２０３にあるリソース）をシームレスに使用できるようになった。プロバイダサブストレートエクステンション２２４でサーバ上にセットアップされた計算インスタンスは、所望に応じて、同じネットワーク内にある電子デバイス、及びクラウドプロバイダネットワーク２０３内にセットアップされた他のリソースの両方と通信することがある。プロバイダサブストレートエクステンション２２４と、そのエクステンションと結合されるネットワーク（例えば、通信サービスプロバイダサブストレートエクステンション２３０の例における通信サービスプロバイダネットワーク）との間のネットワーク接続性を提供するために、ローカルゲートウェイ２５１が実装されてもよい。
【0055】
状況によっては、オブジェクトストレージサービスとプロバイダサブストレートエクステンション（ＰＳＥ）２２４との間でのデータの移転が必要になる場合がある。例えば、オブジェクトストレージサービスは、ＶＭの起動に使用されるマシンイメージ、及びボリュームの特定時点のバックアップを表すスナップショットを保存することがある。オブジェクトゲートウェイは、ＰＳＥサーバまたは特殊なストレージデバイス上で提供し、顧客のワークロードに対するＰＳＥリージョンの遅延の影響を最小限に抑えるために、ＰＳＥ２２４内のオブジェクトストレージバケットのコンテンツの構成可能なバケットごとのキャッシュを顧客に提供することがある。オブジェクトゲートウェイは、ＰＳＥ２２４内のボリュームのスナップショットからのスナップショットデータを一時的に保存し、そして可能な場合にはリージョン内のオブジェクトサーバと同期することもある。オブジェクトゲートウェイは、顧客がＰＳＥ２２４内または顧客の構内で使用するために指定したマシンイメージを保存することもある。いくつかの実施態様では、ＰＳＥ２２４内のデータは一意のキーで暗号化され得、クラウドプロバイダは、セキュリティ上の理由から、キーがリージョンからＰＳＥ２２４に共有されることを制限することがある。したがって、オブジェクトストアサーバとオブジェクトゲートウェイとの間で交換されるデータは、暗号化キーまたは他の機密データに関するセキュリティ境界を維持するために、暗号化、復号化、及び／または再暗号化を利用することができる。変換の手段は、これらの操作を実行することができ、ＰＳＥ暗号化キーを使用してスナップショットデータとマシンイメージデータとを保存するために、ＰＳＥバケットが（オブジェクトストアサーバ上に）作成され得る。
【0056】
上記のようにして、それが、従来のクラウドプロバイダデータセンタの外側で顧客デバイスに近づいてクラウドプロバイダネットワーク２０３のリソース及びサービスを提供するという点で、ＰＳＥ２２４はエッジロケーションを形成する。本明細書で言及されるエッジロケーションは、いくつかの方法で構造化され得る。いくつかの実施態様では、エッジロケーションは、（例えば、顧客のワークロードの近くに位置し、どの可用性ゾーンからも離れている可能性がある、小規模なデータセンタ内の、またはクラウドプロバイダの他の施設内の）可用性ゾーンの外側に提供される限られた量の容量を含む、クラウドプロバイダネットワークサブストレートの拡張であり得る。そのようなエッジロケーションは、「ファーゾーン」（他の可用性ゾーンから遠いため）または「ニアゾーン」（顧客のワークロードに近いため）と呼ばれることがある。ニアゾーンは、インターネットなどの公的にアクセス可能なネットワークに、例えば直接、別のネットワーク経由で、またはリージョンへのプライベート接続経由で、様々な方法で接続され得る。通常、ニアゾーンは、リージョンに比べ容量が限られているが、場合によっては、ニアゾーンが、数千ラック以上などのかなりの容量を有することがある。
【0057】
いくつかの実施態様では、エッジロケーションは、顧客またはパートナー施設のオンプレミスに配置された１つ以上のサーバによって形成されるクラウドプロバイダネットワークサブストレートの拡張であってもよく、そのようなサーバ（複数可）は、ネットワーク（例えば、インターネットなどの公的にアクセス可能なネットワーク）を介して、クラウドプロバイダネットワークの近くの可用性ゾーンまたはリージョンと通信する。クラウドプロバイダネットワークデータセンタの外側に位置するこのタイプのサブストレートエクステンションは、クラウドプロバイダネットワークの「アウトポスト」と呼ぶことがある。いくつかのアウトポストは、例えば、電気通信データセンタ、電気通信アグリゲーションサイト、及び／または電気通信ネットワーク内の電気通信基地局にわたって広がる物理的インフラストラクチャを有するマルチアクセスエッジコンピューティング（ＭＥＣ）サイトとして、通信ネットワークに統合され得る。オンプレミスの例では、アウトポストの限られた容量は、その施設を所有する顧客（及び顧客が許可したその他の任意のアカウント）のみが使用できる場合がある。電気通信の例では、アウトポストの限られた容量は、電気通信ネットワークのユーザにデータを送信する複数のアプリケーション（例えば、ゲーム、仮想現実アプリケーション、ヘルスケアアプリケーション）間で共有され得る。
【0058】
エッジロケーションは、プロバイダネットワークの近くの可用性ゾーンのコントロールプレーンによって少なくとも部分的に制御されるデータプレーン容量を含むことができる。したがって、可用性ゾーングループは、「親」可用性ゾーンと、親可用性ゾーンをホームとする（例えば、少なくとも部分的にそのコントロールプレーンによって制御される）任意の「子」エッジロケーションとを含むことがある。特定の限られたコントロールプレーン機能（例えば、顧客リソースとの低遅延の通信を必要とする機能、及び／または親可用性ゾーンから切断されたときにエッジロケーションが機能し続けることを可能にする機能）もまた、いくつかのエッジロケーションに存在し得る。したがって、上記の例では、エッジロケーションは、顧客デバイス及び／またはワークロードに近い、クラウドプロバイダネットワークのエッジに位置する少なくともデータプレーン容量の拡張を指す。
【0059】
図１Ａの例では、分散コンピューティングデバイス１１２（図１Ａ）、集中コンピューティングデバイス１１５（図１Ａ）、及びコアコンピューティングデバイス１１８（図１Ａ）は、クラウドプロバイダネットワーク２０３のプロバイダサブストレートエクステンション２２４として実装され得る。通信ネットワーク１００内でのプロバイダサブストレートエクステンション２２４の設置または配置は、通信ネットワーク１００の特定のネットワークトポロジまたはアーキテクチャに応じて変わり得る。プロバイダサブストレートエクステンション２２４は、一般に、通信ネットワーク１００がパケットベースのトラフィック（例えば、ＩＰベースのトラフィック）を発生させることができるどこにでも接続することができる。さらに、所与のプロバイダサブストレートエクステンション２２４とクラウドプロバイダネットワーク２０３との間の通信は、通常、通信ネットワーク１００の少なくとも一部を（例えば、安全なトンネル、仮想プライベートネットワーク、直接接続などを介して）安全に通過する。
【0060】
５Ｇワイヤレスネットワーク開発の取り組みでは、エッジロケーションがマルチアクセスエッジコンピューティング（ＭＥＣ）の実装の可能性として考慮されることがある。このようなエッジロケーションは、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）の一部としてデータトラフィックのブレイクアウトを提供する５Ｇネットワーク内の様々なポイントに接続することができる。古いワイヤレスネットワークでも、エッジロケーションを組み込むことができる。例えば、３Ｇワイヤレスネットワークでは、エッジロケーションは、サービング汎用パケット無線サービスサポートノード（ＳＧＳＮ）またはゲートウェイ汎用パケット無線サービスサポートノード（ＧＧＳＮ）など、通信ネットワーク１００のパケット交換ネットワーク部分に接続することができる。４Ｇワイヤレスネットワークでは、エッジロケーションは、コアネットワークまたは進化型パケットコア（ＥＰＣ）の一部として、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）またはパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＧＷ）に接続することができるいくつかの実施形態では、プロバイダサブストレートエクステンション２２４とクラウドプロバイダネットワーク２０３との間のトラフィックは、コアネットワークを介してルーティングすることなく、通信ネットワーク１００から切り離すことができる。
【0061】
いくつかの実施形態では、プロバイダサブストレートエクステンション２２４は、それぞれの顧客に関連付けられた複数の通信ネットワークに接続することがある。例えば、それぞれの顧客の２つの通信ネットワークが共通点を介してトラフィックを共有またはルーティングする場合、プロバイダサブストレートエクステンション２２４は両方のネットワークに接続され得る。例えば、各顧客は、そのネットワークアドレス空間の一部をプロバイダサブストレートエクステンションに割り当てることがあり、プロバイダサブストレートエクステンションは、通信ネットワーク１００のそれぞれと交換されるトラフィックを区別可能なルータまたはゲートウェイを含むことがある。例えば、あるネットワークからプロバイダサブストレートエクステンション２２４に宛てられたトラフィックは、別のネットワークから受信したトラフィックとは異なる宛先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、及び／または仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）タグを有する可能性がある。プロバイダサブストレートエクステンションからネットワークの１つにある宛先に向かうトラフィックも同様に、適切なＶＬＡＮタグ、（例えば、宛先ネットワークアドレス空間からプロバイダサブストレートエクステンションに割り振られたプールからの）送信元ＩＰアドレス、及び宛先ＩＰアドレスを有するように、カプセル化することができる。
【0062】
図２Ｂは、高可用性ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）を提供するための通信ネットワーク１００（図１）のセルラ化及び地理的分布の例２５３を示す。図２Ｂにおいて、ユーザデバイス２５４は、要求ルータ２５５と通信して、複数のコントロールプレーンセル２５７ａ及び２５７ｂのうちの１つに要求をルーティングする。各コントロールプレーンセル２５７は、ネットワークサービスＡＰＩゲートウェイ２６０、ネットワークスライス構成２６２、ネットワークサービス監視用機能２６４、サイト計画データ２６６（顧客のサイト要件を記述するレイアウト、デバイスタイプ、デバイス数量などを含む）、ネットワークサービス／機能カタログ２６８、オーケストレーション用機能２７０、及び／または他のコンポーネントを含むことがある。大規模なエラーが広範囲の顧客に影響を与える可能性を減らすために、独立して動作させる１つ以上のセルを、例えば、顧客ごとに、ネットワークごとに、またはリージョンごとに設けることにより、大きなコントロールプレーンをセルに分割することがある。
【0063】
ネットワークサービス／機能カタログ２６８は、ＮＦリポジトリ機能（ＮＲＦ）とも呼ばれる。サービスベースアーキテクチャ（ＳＢＡ）５Ｇネットワークでは、コントロールプレーン機能と共通データリポジトリとは、マイクロサービスアーキテクチャを使用して構築された相互接続されたネットワーク機能のセットを介して配信され得る。ＮＲＦは、利用可能なＮＦインスタンスとそのサポートされるサービスとの記録を維持することができ、他のＮＦインスタンスがサブスクライブし、所与のタイプのＮＦインスタンスからの登録を通知されることを可能にする。したがって、ＮＲＦは、ＮＦインスタンスからの発見要求を受信することによってサービス発見をサポートし、どのＮＦインスタンスが特定のサービスをサポートするかを明示し得る。ネットワーク機能オーケストレータ２７０は、インスタンス化、スケールアウト／イン、パフォーマンス測定、イベント相関付け、及び終了を含むＮＦライフサイクル管理を実行することがある。ネットワーク機能オーケストレータ２７０は、新しいＮＦをオンボードすること、既存のＮＦの新しいバージョンまたは更新されたバージョンへの移行を管理すること、特定のネットワークスライスまたはより大きなネットワークに適したＮＦセットを識別すること、ならびに無線式プライベートネットワーク１０３を構成する様々なコンピューティングデバイス及びサイトにわたってＮＦをオーケストレートすることもある。
【0064】
コントロールプレーンセル２５７は、１つ以上のセルサイト２７２、１つ以上の顧客ローカルデータセンタ２７４、１つ以上のローカルゾーン２７６、及び１つ以上のリージョナルゾーン２７８と通信することがある。セルサイト２７２は、１つ以上の分散ユニット（ＤＵ）ネットワーク機能２８２を実行するコンピューティングハードウェア２８０を含む。顧客ローカルデータセンタ２７４は、１つ以上のＤＵまたは中央ユニット（ＣＵ）ネットワーク機能２８４、ネットワークコントローラ、ＵＰＦ２８６、顧客のワークロードに対応する１つ以上のエッジアプリケーション２８７、及び／または他のコンポーネントを実行するコンピューティングハードウェア２８３を含む。
【0065】
ローカルゾーン２７６は、クラウドサービスプロバイダによって運営（操作）されるデータセンタ内にあってもよく、ＡＭＦ、ＳＭＦ、他のネットワーク機能のサービス及び能力を安全に公開するネットワーク公開機能（ＮＥＦ）、認可、登録、及びモビリティ管理のために加入者データを管理する統合データ管理（ＵＤＭ）機能などの１つ以上のコアネットワーク機能２８８を実行してもよい。ローカルゾーン２７６は、ＵＰＦ２８６、メトリック処理用サービス２８９、及び１つ以上のエッジアプリケーション２８７を実行することもある。
【0066】
リージョナルゾーン２７８は、クラウドサービスプロバイダによって運営されるデータセンタ内にあってもよく、１つ以上のコアネットワーク機能２８８；ＵＰＦ２８６；ネットワーク管理システム、サービス配信、サービス履行、サービス保証、及び顧客ケアをサポートする運用サポートシステム（ＯＳＳ）２９０；インターネットプロトコルマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）２９１；製品管理、顧客管理、収益管理、及び／または注文管理をサポートするビジネスサポートシステム（ＢＳＳ）２９２；１つ以上のポータルアプリケーション２９３、及び／または他のコンポーネントを実行してもよい。
【0067】
この例では、通信ネットワーク１００は、個々のコンポーネントの爆発半径を低減するために、セルラアーキテクチャを採用する。最上位レベルでは、個々のコントロールプレーンの障害が全てのデプロイに影響を与えるのを防ぐために、コントロールプレーンは複数のコントロールプレーンセル２５７内にある。
【0068】
各コントロールプレーンセル２５７内には、必要に応じてトラフィックをセカンダリスタックにシフトするコントロールプレーンを備えた複数の冗長スタックが設けられ得る。例えば、セルサイト２７２は、そのデフォルトのコアネットワークとして近くのローカルゾーン２７６を利用するように構成され得る。ローカルゾーン２７６が停止した場合、コントロールプレーンはセルサイト２７２をリダイレクトして、リージョナルゾーン２７８内のバックアップスタックを使用することができる。通常、インターネットからローカルゾーン２７６にルーティングされるトラフィックは、リージョナルゾーン２７８のエンドポイントにシフトされ得る。各コントロールプレーンセル２７８は、複数のサイトにわたって（可用性ゾーンまたはエッジサイトなどにわたって）共通のセッションデータベースを共有する「ステートレス」アーキテクチャを実装することがある。
【0069】
図３は、いくつかの実施形態による、地理的に分散したプロバイダサブストレートエクステンション２２４（図２Ａ）（または「エッジロケーション３０３」）を含む例示的なクラウドプロバイダネットワーク２０３を示す。図示するように、クラウドプロバイダネットワーク２０３は、複数のリージョン３０６として形成されることがあり、ここでリージョンとは、クラウドプロバイダが１つ以上のデータセンタ３０９を有する別個の地理的領域である。各リージョン３０６は、例えばファイバ通信接続などのプライベート高速ネットワークを介して互いに接続された２つ以上の可用性ゾーン（ＡＺ）を含むことがある。可用性ゾーンとは、他の可用性ゾーンに対して、別個の電源、別個のネットワーク、及び別個の冷却を備えた１つ以上のデータセンタ施設を含む、分離された障害ドメインを指す。クラウドプロバイダは、自然災害、大規模な停電、またはその他の予期せぬイベントによって同時に複数の可用性ゾーンがオフラインにならないように、リージョン内で可用性ゾーンを相互に十分に離して配置するよう努める場合がある。顧客は、公的にアクセス可能なネットワーク（例えば、インターネット、セルラ通信ネットワーク、通信サービスプロバイダネットワーク）を介して、クラウドプロバイダネットワークの可用性ゾーン内のリソースに接続することができる。トランジットセンタ（ＴＣ）は、顧客をクラウドプロバイダネットワークにリンクさせる主要なバックボーンロケーションであり、他のネットワークプロバイダ施設（例えば、インターネットサービスプロバイダ、電気通信プロバイダ）と同じ場所に設置されてもよい。各リージョンは、冗長性のために２つ以上のＴＣを運営できる。リージョン３０６は、各リージョン３０６を少なくとも１つの他のリージョンに接続するプライベートネットワークインフラストラクチャ（例えば、クラウドサービスプロバイダによって制御されるファイバ接続）を含むグローバルネットワークに接続される。クラウドプロバイダネットワーク２０３は、エッジロケーション３０３及びリージョナルエッジキャッシュサーバを介して、これらのリージョン３０６の外部にあるが、これらのリージョン３０６とネットワーク化されているポイントオブプレゼンス（「ＰｏＰ」）からコンテンツを配信することができる。コンピューティングハードウェアのこの区分化及び地理的分散により、クラウドプロバイダネットワーク２０３は、高度のフォールトトレランス及び安定性を有する地球規模の低遅延リソースアクセスを顧客に提供することができる。
【0070】
リージョナルデータセンタまたは可用性ゾーンの数と比較して、エッジロケーション３０３の数は、はるかに多くなる可能性がある。このようにエッジロケーション３０３を広範にわたりデプロイすることで、（リージョナルデータセンタに偶然にも非常に近いエンドユーザデバイスと比較して）はるかに大きなグループのエンドユーザデバイスに対して、クラウドへの低遅延接続を提供することができる。いくつかの実施形態では、各エッジロケーション３０３は、クラウドプロバイダネットワーク２０３の一部（例えば、親可用性ゾーンまたはリージョナルデータセンタ）にピアリングすることがある。このようなピアリングにより、クラウドプロバイダネットワーク２０３内で動作する様々なコンポーネントがエッジロケーション３０３のコンピューティングリソースを管理できるようになる。場合によっては、複数のエッジロケーション３０３が同じ施設（例えば、コンピュータシステムの別個のラック）に配置または設置され、追加の冗長性を提供するように異なるゾーンまたはデータセンタによって管理されてもよい。本明細書では、エッジロケーション３０３は通常、通信サービスプロバイダネットワークまたは無線式プライベートネットワーク１０３（図１Ａ）内として示されているが、クラウドプロバイダネットワーク施設が通信サービスプロバイダ施設に比較的近い場合など、場合によっては、エッジロケーション３０３は、ファイバまたは他のネットワークリンクを介して通信サービスプロバイダネットワークに接続されている間、クラウドプロバイダネットワーク２０３の物理的敷地内に留まり得ることに留意されたい。
【0071】
エッジロケーション３０３は、いくつかの方法で構造化され得る。いくつかの実施態様では、エッジロケーション３０３は、（例えば、顧客のワークロードの近くに位置し、どの可用性ゾーンからも離れている可能性がある、小規模なデータセンタ内の、またはクラウドプロバイダの他の施設内の）可用性ゾーンの外側に提供される限られた量の容量を含む、クラウドプロバイダネットワークサブストレートの拡張であり得る。そのようなエッジロケーション３０３は、（従来の可用性ゾーンよりもローカルまたはユーザのグループに近いため）ローカルゾーンと呼ばれることがある。ローカルゾーンは、インターネットなどの公的にアクセス可能なネットワークに、例えば直接、別のネットワーク経由で、またはリージョン３０６へのプライベート接続経由で、様々な方法で接続され得る。通常、ローカルゾーンは、リージョン３０６に比べ容量が限られているが、場合によっては、ローカルゾーンが、数千ラック以上などのかなりの容量を有することがある。ローカルゾーンの中には、本明細書で説明するエッジロケーション３０３インフラストラクチャの代わりに、典型的なクラウドプロバイダデータセンタと同様のインフラストラクチャを使用するものもあり得る。
【0072】
本明細書に示すように、クラウドプロバイダネットワーク２０３は、いくつかのリージョン３０６として形成することができ、各リージョン３０６は、クラウドプロバイダがデータセンタをクラスタ化する地理的エリアを表す。各リージョンは、プライベート高速ネットワーク、例えばファイバ通信接続を介して互いに接続された複数の（例えば、２つ以上の）可用性ゾーン（ＡＺ）をさらに含むことがある。ＡＺは、別のＡＺとは別個の電源、別個のネットワーク、及び別個の冷却を備えた１つ以上のデータセンタ施設を含む、分離された障害ドメインを提供し得る。リージョン３０６内のＡＺは、同じ自然災害（またはその他の障害を引き起こすイベント）が影響を与えたり、同時に複数のＡＺをオフラインにしたりしないように、互いに十分に離れたロケーションに配置することが好ましい。顧客は、公衆アクセス可能なネットワーク（インターネット、セルラ通信ネットワークなど）を介して、クラウドプロバイダネットワークのＡＺに接続できる。
【0073】
クラウドプロバイダネットワーク２０３のＡＺまたはリージョン３０６に対する所与のエッジロケーション３０３のペアレンティングは、いくつかの要因に基づき得る。そのようなペアレンティング要因の１つはデータ主権である。例えば、ある国の通信ネットワークから発信されたデータをその国内に保持するために、その通信ネットワーク内にデプロイされたエッジロケーション３０３を、その国内のＡＺまたはリージョン３０６に対してペアレンティングすることができる。もう１つの要因は、サービスの可用性である。例えば、一部のエッジロケーション３０３は、顧客データ用のローカル不揮発性ストレージ（例えば、ソリッドステートドライブ）、グラフィックスアクセラレータなどのコンポーネントの有無など、異なるハードウェア構成を有し得る。一部のＡＺまたはリージョン３０６には、それらの追加リソースを活用するためのサービスが不足している可能性があるため、エッジロケーションは、それらのリソースの使用をサポートするＡＺまたはリージョン３０６に対してペアレンティングされ得る。別の要因は、ＡＺまたはリージョン３０６とエッジロケーション３０３との間の遅延である。通信ネットワーク内でのエッジロケーション３０３のデプロイは遅延の点で利益になるが、エッジロケーション３０３を遠隔のＡＺまたはリージョン３０６にペアレンティングし、それがエッジロケーション３０３のリージョントラフィックに対する大幅な遅延を導入することにより、それらの利益が打ち消される可能性がある。したがって、エッジロケーション３０３は、多くの場合、（ネットワーク遅延の観点から）近くのＡＺまたはリージョン３０６に対してペアレンティングされる。
【0074】
図４を参照すると、様々な実施形態によるネットワーク環境４００が示される。ネットワーク環境４００は、コンピューティング環境４０３、１つ以上のクライアントデバイス４０６、１つ以上の事前デプロイデバイス４０９、スペクトル予約サービス４１０、及びネットワーク４１２を介して相互にデータ通信する１つ以上の無線式プライベートネットワーク１０３を含む。ネットワーク４１２は、例えば、インターネット、イントラネット、エクストラネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、有線ネットワーク、無線ネットワーク、ケーブルネットワーク、衛星ネットワーク、もしくは他の適切なネットワークなど、または２つ以上のこれらのようなネットワークのいずれかの組み合わせを含む。
【0075】
コンピューティング環境４０３は、例えば、サーバコンピュータまたはコンピューティング容量を提供する任意の他のシステムを含んでよい。代わりに、コンピューティング環境４０３は、例えば、１つ以上のサーババンクまたはコンピュータバンクまたは他の配置で配置し得る複数のコンピューティングデバイスを採用し得る。係るコンピューティングデバイスは、単独の設備に位置し得る、または多くの異なる地理的なロケーション間に分散され得る。例えば、コンピューティング環境４０３は、ホストコンピューティングリソース、グリッドコンピューティングリソース、及び／または任意の他の分散コンピューティング配置を一緒に備え得る複数のコンピューティングデバイスを含み得る。いくつかの場合では、コンピューティング環境４０３は、処理、ネットワーク、ストレージ、または他のコンピューティング関連リソースの割り当て容量が経時的に変化してもよい弾性的な計算リソースに対応してもよい。例えば、コンピューティング環境４０３は、クラウドプロバイダネットワーク２０３（図２Ａ）に対応することができ、顧客は、ユーティリティコンピューティングモデルに基づくコンピューティングリソースの使用に応じて請求される。
【0076】
いくつかの実施形態では、コンピューティング環境４０３は、例えばハイパーバイザによって物理コンピューティングハードウェア上で実行される仮想マシンインスタンスを含む物理ネットワーク内の仮想化プライベートネットワークに対応し得る。仮想マシンインスタンスとこれらのインスタンス上で実行されているコンテナとは、ルータやスイッチなどの物理ネットワークコンポーネントによって使用可能になる仮想化ネットワークコンポーネントを介してネットワーク接続が与えられる場合がある。
【0077】
様々なアプリケーション及び／または他の機能は、様々な実施形態に従って、コンピューティング環境４０３で実行され得る。また、種々のデータは、コンピューティング環境４０３にアクセス可能であるデータストア４１５に格納される。データストア４１５は、理解できるとおり、複数のデータストア４１５の代表であり得る。データストア４１５に格納されるデータは、例えば、以下に記載する種々のアプリケーション及び／または機能性エンティティの動作に関連付けられる。
【0078】
ユーティリティコンピューティングサービスを提供するクラウドプロバイダネットワークの一部としてのコンピューティング環境４０３は、コンピューティングデバイス４１８及び他のタイプのコンピューティングデバイスを含む。コンピューティングデバイス４１８は、異なるタイプのコンピューティングデバイス４１８に対応することがあり、異なるコンピューティングアーキテクチャを有することがある。コンピューティングアーキテクチャは、ｘ８６、ｘ８６＿６４、ＡＲＭ、Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＳＰＡＲＣ）、ＰｏｗｅｒＰＣなどの異なるアーキテクチャを持つプロセッサを利用することで異なる場合がある。例えば、あるコンピューティングデバイス４１８はｘ８６プロセッサを有し得るが、他のコンピューティングデバイス４１８はＡＲＭプロセッサを有し得る。コンピューティングデバイス４１８は、ローカルストレージ、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、機械学習エクステンション、及び他の特性など、利用可能なハードウェアリソースも異なる場合がある。
【0079】
コンピューティングデバイス４１８は、仮想マシン（ＶＭ）インスタンス、コンテナ、サーバレス機能などを含み得る、様々な形態の割り振られたコンピューティング容量４２１を有し得る。ＶＭインスタンスは、ＶＭイメージからインスタンス化され得る。この目的のために、顧客は、仮想マシンインスタンスが他のタイプのコンピューティングデバイス４１８ではなく、特定のタイプのコンピューティングデバイス４１８内で起動されるべきであることを指定することがある。様々な例において、１つのＶＭインスタンスが特定のコンピューティングデバイス４１８上で単独で実行されてもよく、または複数のＶＭインスタンスが特定のコンピューティングデバイス４１８上で実行されてもよい。また、特定のコンピューティングデバイス４１８は、異なるタイプのＶＭインスタンスを実行することができ、それらは、コンピューティングデバイス４１８を介して利用可能な異なる量のリソースを提供することができる。例えば、あるタイプのＶＭインスタンスは、他のタイプのＶＭインスタンスよりも多くのメモリ及び処理能力を提供する場合がある。
【0080】
コンピューティング環境４０３上で実行されるコンポーネントには、例えば、無線式プライベートネットワーク（ＲＢＰＮ）管理サービス４２４、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０、容量管理サービス４３３、及び本明細書では詳細に説明しない他のアプリケーション、サービス、プロセス、システム、エンジン、または機能が含まれる。
【0081】
ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、顧客に代わってクラウドサービスプロバイダによって運営される無線式プライベートネットワーク１０３の管理、構成、及び監視を行うために実行される。この目的のために、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、顧客が、新しい無線式プライベートネットワーク１０３を注文すること、既存の無線式プライベートネットワーク１０３をスケールアップまたはスケールダウンすること、既存の無線式プライベートネットワーク１０３の動作を変更すること、無線式プライベートネットワーク１０３の使用を許可されるワイヤレスデバイス１０６（図１Ａ）を構成すること、無線式プライベートネットワーク１０３の動作に関する統計及びメトリックを提供すること、スペクトル予約サービス４１０を介して顧客のプライベートネットワークの周波数スペクトルを予約すること、などを可能にする多数のユーザインターフェースを生成することができる。例えば、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ユーザインターフェースを含むウェブページなどの１つ以上のネットワークページを生成することができる。また、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、クライアントアプリケーション４３６によって呼び出すことができるＡＰＩを介してこの機能をサポートすることができる。ＲＢＰＮ管理サービス４２４はまた、ユーザとのインタラクションを容易にすることに加えて、無線式プライベートネットワーク１０３のデプロイ及び構成変更のオーケストレーション、及びパフォーマンスパラメータの継続的な監視を実装する。場合によっては、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、顧客のロケーションの仕様、無人航空機による自動現場調査、及び／または他の入力パラメータに少なくとも部分的に基づいて、顧客のためのネットワークプラン４３９を生成することがある。
【0082】
ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７は、無線式プライベートネットワーク１０３を実装するハードウェア上で構成変更を実装するために実行される。これには、無線ユニット、アンテナ、ネットワーク機能を実行するＶＭインスタンスまたはコンテナ、ルータ、スイッチ、ファイバ終端装置などが含まれる場合がある。例えば、アンテナは特定の周波数で動作するように構成できる。無線ユニットは、特定の周波数で動作する、特定の無線式プライベートネットワーク１０３に参加する、かつ特定のＶＭインスタンスまたはコンテナにトラフィックをバックホールするようにプログラムされ得る。
【0083】
いくつかのシナリオでは、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７は、無線式プライベートネットワーク１０３内にすでに存在するハードウェアを再構成するために実行される。他のシナリオでは、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７は、既存または新規の無線式プライベートネットワーク１０３にデプロイされることになるハードウェアセットを事前構成するために実行される。この目的のために、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７は、無線式プライベートネットワーク１０３にデプロイするために事前デプロイされたデバイス４０９が顧客に出荷される前の事前構成を容易にするために、ネットワーク４１２に一時的に接続される１つ以上の事前デプロイされたデバイス４０９上に構成を実装することができる。
【0084】
ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０は、無線式プライベートネットワーク１０３を実装するためのハードウェアのデプロイを自動化しかつ手配するために実行される。顧客によって提出されたネットワークプラン４３９、または顧客のために生成されたネットワークプラン４３９に基づいて、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０は、ネットワークプラン４３９に従って無線式プライベートネットワーク１０３を実装するために必要なハードウェアコンポーネントの調達を手配することができる。これには、ベンダに新しい機器を自動で発注すること、プロバイダの在庫内にすでにある機器を予約すること、または顧客のサイトまたは他の顧客のサイトで、すでに存在する機器がもはや使用されていない場合、その再割り振り対象の機器を再割り振りすることが含まれ得る。これに関連して、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０は、使用されなくなった機器を返却するよう顧客に指示を送ってもよく、その機器は、別のデプロイで使用するために他の顧客に直接送られてもよい。別のシナリオでは、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０は、機器が使用されなくなったあるサイトから、機器が使用されることになる別のサイトに機器を移動するよう、顧客に指示を送ることがある。ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０は、事前デプロイされたデバイス４０９としての事前構成のために、ネットワーク４１２への機器の接続を管理し得る。ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０はまた、潜在的にそれぞれのセルサイトに対応する顧客の複数のロケーションを含む顧客のロケーションへの機器の出荷を手配することもある。
【0085】
容量管理サービス４３３は、無線式プライベートネットワーク１０３及び関連するコアネットワーク内のコンピューティング容量を管理するために実行される。これには、ネットワーク機能ワークロードから顧客ワークロードへ、また逆の場合も同様に、コンピューティング容量を移転することが含まれ得る。さらに、未使用のコンピューティング容量は、ある顧客から別の顧客に移転される場合がある。また、ネットワーク機能ワークロードは、セル１０９（図１Ａ）サイトの分散コンピューティングデバイス１１２、顧客サイトの集中コンピューティングデバイス１１５（図１Ａ）、及びデータセンタのコアコンピューティングデバイス１１８（図１Ａ）の間で移転される場合がある。
【0086】
データストア４１５に格納されるデータには、例えば、１つ以上のネットワークプラン４３９、１つ以上のセルラトポロジ４４２、１つ以上のスペクトル割り当て４４５、デバイスデータ４４８、１つ以上のＲＢＰＮメトリック４５１、顧客請求データ４５４、無線ユニット構成データ４５７、アンテナ構成データ４６０、ネットワーク機能構成データ４６３、１つ以上のネットワーク機能ワークロード４６６、１つ以上の顧客ワークロード４６９、及び潜在的に他のデータが含まれる。
【0087】
ネットワークプラン４３９は、顧客のためにデプロイされることになる無線式プライベートネットワーク１０３の仕様である。例えば、ネットワークプラン４３９は、カバーされることになる構内のロケーションまたは地理的エリア、セルの数、デバイス識別情報及び許可、所望の最大ネットワーク遅延、１つ以上のクラスのデバイスに対する所望の帯域幅またはネットワークスループット、アプリケーションまたはサービスの１つ以上のサービス品質パラメータ、及び／または無線式プライベートネットワーク１０３を作成するために使用できる他のパラメータを含むことができる。顧客は、ユーザインターフェースを介してこれらのパラメータの１つ以上を手動で指定することができる。パラメータの１つ以上が、デフォルトパラメータとして事前設定されている場合がある。場合によっては、ネットワークプラン４３９は、無人航空機を使用した自動現場調査に少なくとも部分的に基づいて顧客向けに生成され得る。ネットワークプラン４３９を規定するパラメータの値は、クラウドサービスプロバイダがユーティリティコンピューティングモデルの下で顧客に請求するための基礎として使用され得る。例えば、サービス水準合意（ＳＬＡ）で、より低い遅延間目標及び／またはより高い帯域幅目標に対して、顧客にはより高い金額が請求される場合があり、顧客は、提供される地理的エリア、スペクトルの利用可能性などに基づいて、デバイス当たり、セル当たりで、請求される場合がある。場合によっては、ネットワークプラン４３９は、顧客の既存のプライベートネットワークの自動プローブに少なくとも部分的に基づいて判定されたしきい値及び参照パラメータを組み込むことができる。
【0088】
セルラトポロジ４４２は、セルのロケーションを考慮して可能な場合には、周波数スペクトルの再利用を考慮した、顧客のための複数のセルの配置を含む。セルラトポロジ４４２は、サイト調査を行って自動的に生成することができる。場合によっては、セルラトポロジ４４２内のセルの数は、カバーされることになる所望の地理的エリア、様々なサイトでのバックホール接続の可用性、信号伝播、利用可能な周波数スペクトル、及び／または他のパラメータに基づいて自動的に判定され得る。無線式プライベートネットワーク１０３の場合、セルラトポロジ４４２は、組織構内の１つ以上の建物、学区内の１つ以上の学校、大学または大学システム内の１つ以上の建物、及び他のエリアをカバーするように開発され得る。
【0089】
スペクトル割り当て４４５には、無線式プライベートネットワーク１０３に割り振られるのに利用可能な周波数スペクトルと、無線式プライベートネットワーク１０３に現在割り振られている周波数スペクトルとが含まれる。周波数スペクトルには、制限なく公的にアクセス可能なスペクトル、顧客が個人的に所有またはリースしているスペクトル、プロバイダが所有またはリースしているスペクトル、無料で使用できるが予約が必要なスペクトルなどが含まれる場合がある。
【0090】
デバイスデータ４４８は、無線式プライベートネットワーク１０３への接続が許可されるデバイス１０６を記述するデータに対応する。このデバイスデータ４４８には、対応するユーザ、アカウント情報、請求情報、データプラン、許可されたアプリケーションまたは用途、ワイヤレスデバイス１０６がモバイルであるか固定であるかのインディケーション、ロケーション、現在のセル、ネットワークアドレス、デバイス識別子（例えば、国際モバイル機器識別（ＩＭＥＩ）番号、機器シリアル番号（ＥＳＮ）、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレス、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）番号など）などが含まれる。
【0091】
ＲＢＰＮメトリック４５１は、無線式プライベートネットワーク１０３のパフォーマンスまたは健全性を示す様々なメトリックまたは統計を含む。このようなＲＢＰＮメトリック４５１には、帯域幅メトリック、ドロップパケットメトリック、信号強度メトリック、遅延メトリックなどが含まれ得る。ＲＢＰＮメトリック４５１は、デバイス当たり、セル当たり、顧客当たりなどで集約され得る。
【0092】
顧客請求データ４５４は、プロバイダによる顧客のための無線式プライベートネットワーク１０３の運営に対して顧客が負担すべき料金を指定する。料金には、顧客にデプロイされた機器に基づく固定費及び／または追跡される使用メトリックによって判定される使用に基づく使用費が含まれる場合がある。場合によっては、顧客が、前払いで機器を購入している場合があり、帯域幅またはバックエンドネットワークのコストのみが請求される場合がある。他の場合には、顧客は、前払い費用を負担しない場合があり、純粋に使用に基づいて請求される場合がある。ユーティリティコンピューティングモデルに基づいて機器が顧客に提供されるので、クラウドサービスプロバイダは、不必要なハードウェアのオーバプロビジョニングを回避しながら、顧客の目標パフォーマンスメトリックを満たすために、機器の最適な構成を選択できる。
【0093】
無線ユニット構成データ４５７は、無線式プライベートネットワーク１０３にデプロイされる無線ユニットの構成設定に対応し得る。このような設定には、使用すべき周波数、使用すべきプロトコル、変調パラメータ、帯域幅、ネットワークルーティング及び／またはバックホール構成などが含まれる場合がある。
【0094】
アンテナ構成データ４６０は、使用すべき周波数、方位角、垂直配向または水平配向、ビーム傾斜、及び／または（例えば、アンテナ上のネットワーク接続されたモータ及び制御装置によって）自動的に制御され得る他のパラメータ、またはユーザに特定の方法でアンテナを取り付けるか、もしくはアンテナに物理的な変更を加えるように指示することによって手動で制御され得る他のパラメータを含む、アンテナの構成設定に対応し得る。
【0095】
ネットワーク機能構成データ４６３は、無線式プライベートネットワーク１０３の様々なネットワーク機能の動作を構成する構成設定に対応する。様々な実施形態において、ネットワーク機能は、セルサイト、顧客アグリゲーションサイト、または顧客から遠隔に位置するデータセンタにあるコンピューティングデバイス４１８に位置するＶＭインスタンスまたはコンテナにデプロイされ得る。ネットワーク機能の非限定的な例としては、アクセスと移動管理機能、セッション管理機能、ユーザプレーン機能、ポリシ制御機能、認証サーバ機能、統合データ管理機能、アプリケーション機能、ネットワーク公開機能、ネットワーク機能リポジトリ、ネットワークスライス選択機能、及び／またはその他が挙げられ得る。ネットワーク機能ワークロード４６６は、１つ以上のネットワーク機能を実行するため、割り振られたコンピューティング容量４２１内で起動されることになるマシンイメージ、コンテナ、または機能に対応する。
【0096】
顧客ワークロード４６９は、割り振られたコンピューティング容量４２１内のネットワーク機能ワークロード４６６と並行に、またはその代わりに、実行され得る顧客のマシンイメージ、コンテナ、または機能に対応する。例えば、顧客ワークロード４６９は、顧客アプリケーションまたはサービスを提供しまたはサポートし得る。様々な例において、顧客ワークロード４６９は、工場自動化、自律ロボット工学、拡張現実、仮想現実、設計、監視などに関連する。
【0097】
クライアントデバイス４０６は、ネットワーク４１２に結合され得る複数のクライアントデバイス４０６を表す。クライアントデバイス４０６は、例えば、コンピュータシステムなどのプロセッサベースのシステムを含み得る。係るコンピュータシステムは、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、携帯電話、スマートフォン、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ウェブパッド、タブレットコンピュータシステム、ゲーム機、電子書籍リーダ、スマートウォッチ、ヘッドマウントディスプレイ、音声インターフェースデバイス、または他のデバイスの形で具体化されてよい。クライアントデバイス４０６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ガスプラズマベースのフラットパネルディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、電子インク（Ｅインク）ディスプレイ、ＬＣＤプロジェクタ、または他の種類の表示装置などの１つ以上のデバイスを備えるディスプレイを含み得る。
【0098】
クライアントデバイス４０６は、クライアントアプリケーション４３６及び／または他のアプリケーション等の種々のアプリケーションを実行するよう構成されてもよい。クライアントアプリケーション４３６をクライアントデバイス４０６内で実行し、例えば、コンピューティング環境４０３及び／または他のサーバによって提供されるネットワークコンテンツにアクセスすることによって、ディスプレイ上のユーザインターフェースをレンダリングすることができる。この目的のために、クライアントアプリケーション４３６は、例えば、ブラウザ、専用アプリケーションなどを備えてもよく、ユーザインターフェースは、ネットワークページ、アプリケーション画面などを備えてもよい。クライアントデバイス４０６は、クライアントアプリケーション４３６に加えて、例えば、ｅメールアプリケーション、ソーシャルネットワーキングアプリケーション、ワードプロセッサ、スプレッドシート、及び／または他のアプリケーション等のアプリケーションを実行するよう構成されてもよい。
【0099】
いくつかの実施形態では、スペクトル予約サービス４１０は、顧客のプライベートネットワークのために周波数スペクトルの予約を提供する。ある１つのシナリオでは、スペクトル予約サービス４１０は、公的にアクセス可能なスペクトルにおける予約及び共存を管理するために、サードパーティなどのエンティティによって運営（操作）される。このようなスペクトルの一例は、市民ブロードバンド無線サービス（ＣＢＲＳ）である。別のシナリオでは、スペクトル予約サービス４１０は、プロバイダが所有またはライセンスを付与したスペクトルの部分を販売またはサブライセンスするために、電気通信サービスプロバイダによって運営される。
【0100】
次に図５を参照すると、示されるのは、様々な実施形態によるＲＢＰＮ管理サービス４２４の一部分の動作の一例を提示するフローチャートである。図５のフローチャートが本明細書に説明されるＲＢＰＮ管理サービス４２４の一部分の動作を実装するために利用され得る、多くの異なる種類の機能配置の例を単に提示するにすぎないことが理解される。代替形態として、図５のフローチャートは、１つ以上の実施形態による、コンピューティング環境４０３（図４）内に実装された方法の要素の例を示していると見なされ得る。
【0101】
ボックス５０３から開始し、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３（図１Ａ）を注文またはプロビジョニングするためのユーザインターフェースを生成する。例えば、ユーザインターフェースは、ネットワークプラン４３９（図４）またはネットワークプラン４３９のパラメータを指定するためのコンポーネントを含むことがある。このようなパラメータには、例えば、セルの数、カバーされる顧客の構内または地理的エリアの地図またはサイトプラン、目標帯域幅、ワイヤレスデバイス１０６（図１Ａ）またはユーザに関する情報、目標最小遅延、所望のコスト、及び／または他のパラメータが含まれ得る。ユーザインターフェースは、この情報を含む１つ以上のデータファイルをアップロードするためのコンポーネントを含み得る。ユーザインターフェースは、クライアントデバイス４０６（図４）で実行されるクライアントアプリケーション４３６（図４）によってレンダリングするために、ネットワーク４１２（図４）を介してネットワークページまたは他のネットワークデータとして送信され得る。あるいは、クライアントアプリケーション４３６は、プロバイダにＲＢＰＮを注文するか、またはプロバイダからＲＢＰＮをプロビジョニングするために、１つ以上のＡＰＩ呼び出しを行ってもよい。
【0102】
ボックス５０６で、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮをプロビジョニングする要求を組織から受信する。例えば、ユーザはフォームを送信するか、または別の方法でユーザインターフェースとインタラクトして、要求を送信することができる。あるいは、クライアントアプリケーション４３６は、ＲＢＰＮのプロビジョニングを要求するために、１つ以上のＡＰＩ呼び出しを行ってもよい。
【0103】
ボックス５０７において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、組織の既存のプライベートネットワークのプローブを自動的に開始することができる。例えば、組織は、有線、イーサネットネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉネットワーク、または別のタイプのネットワークなどの既存のネットワークを有し得る。適切なセキュリティ認証情報を受信して、ネットワーク上のエンドポイントにアクセスすると、ＲＢＰＮ管理サービス４２４はネットワークを自動的にプローブして、新しいＲＢＰＮ１０３及び関連するコアネットワークに対する顧客の要件を確認することができる。例えば、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、既存のネットワーク上のユーザデバイスの数量、様々なアプリケーションまたはサービスに関連するネットワーク帯域幅及び要求量、様々なアプリケーションまたはサービスにアクセスするために観測される既存の遅延、既存のシステムの信頼性などを、自動的に判定し得る。これらの観測結果は、デプロイされることになるＲＢＰＮでの遅延、帯域幅などの初期しきい値を設定するために使用されることがある。
【0104】
ボックス５０９において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３内のセル１０９（図１Ａ）の配置を判定する。配置は、組織の１つ以上の建物を最適にカバーするように判定され得る。建物の内部エリアと外部エリアとの両方を、所望に応じてカバーできる。この判定には、屋内及び屋外のサービスエリア、接続すべきデバイスの数、ならびに物理ネットワーク接続及び電源のレイアウトを含むサービスエリアに関する情報を受信することが含まれる場合がある。この関連で、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ネットワークプラン４３９からセル１０９の数を判定してもよい。あるいは、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、対象となる顧客のエリア及び／または敷地を考慮して、目標の遅延、帯域幅、信号強度、及び信頼性などのパラメータに少なくとも部分的に基づいて、セル１０９の最適な数を自動的に判定してもよい。一実施形態では、無人航空機が、カバーされるエリアの現場調査を行うために使用され、場合によっては信号強度を記録して周波数スペクトルの状態を観察し、それによって利用可能な周波数を判定することがある。ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、セルラトポロジ４４２（図４）内のセル１０９の配置を記録することがある。いくつかのシナリオでは、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、機械学習を使用して、ＲＢＰＮ１０３の様々な配置をデプロイし、パフォーマンスを評価することにより、セル１０９の最適な配置を判定することがある。時間の経過とともに、これらのデプロイを観察することによって、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、どの配置が他の配置よりも優れているか、または劣っているかを学習し、これらの結果を使用して機械学習モデルをトレーニングすることができる。
【0105】
ボックス５１２において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３に対する周波数スペクトルの割り振りを自動的に予約する。この目的のために、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、公的に利用可能な周波数、顧客所有の周波数、及び／またはプロバイダ所有の周波数から、セルラトポロジ４４２の利用可能な周波数を自動的に判定することができる。周波数の判定には、偏波、指向性、ビームの傾き、及び／または周波数の再利用を可能にするかまたは妨害する可能性のあるその他の要因が考慮される場合がある。ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、スペクトル割り当て４４５（図４）に予約を記録することができる。さらに、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、周波数スペクトルの予約システムを実装するスペクトル予約サービス４１０（図４）など、ネットワーク４１２を介して外部サービスと通信して、予約を行うこと、及び／または利用可能な周波数を判定することができる。
【0106】
ボックス５１５で、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３を実装するために必要な機器を識別する。これには、アンテナ、無線ユニット、プロバイダサブストレートエクステンション２２４（図２Ａ）を実装するコンピューティングデバイス、ケーブル、スイッチ、ルータ、ファイバ終端装置などが含まれ得る。場合によっては、コンピューティングデバイスは、顧客の建物の外に設置されることになる室外ユニットに含まれる場合がある。このようなユニットは、いくつかの例では、電源及びネットワーク接続を除いて、自己完結型であり得る。いくつかのシナリオでは、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、機械学習を使用して、ＲＢＰＮ１０３の様々な配置をデプロイしパフォーマンスを評価することにより、機器の最適な配置を判定することがある。時間の経過とともに、これらのデプロイを観察することによって、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、どの配置が他の配置よりも優れているか、または劣っているかを学習し、これらの結果を使用して機械学習モデルをトレーニングすることができる。
【0107】
ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、機械学習を通じて、様々な顧客について機器の最適な配分を判定することもある。例えば、特定のタイプの顧客に対しては、データセンタコアコンピューティングデバイス１１８（図１Ａ）のみでネットワーク機能ワークロード４６６（図４）を実行することが理にかなっている場合があるが、別のタイプの顧客に対しては、分散コンピューティングデバイス１１２（図１Ａ）または集中コンピューティングデバイス１１５（図１Ａ）でネットワーク機能ワークロード４６６を実行することが最適である可能性がある。したがって、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、コンピューティングデバイス１１８のクラウドのみのデプロイを支持して、コンピューティングデバイス１１２または１１５をデプロイしないことを判定することがある。
【0108】
ボックス５１８において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０（図４）を介して、ＲＢＰＮ１０３用の機器の調達を開始する。これには、プロバイダの既存の在庫から機器を自動的に予約すること、及び／または１つ以上のベンダから機器を１つ以上注文することが含まれる場合がある。
【0109】
ボックス５２１では、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７（図４）に、ネットワーク機能、無線ユニット、アンテナ、ルータなどを実装するコンピューティングデバイスなどの１つ以上のデバイスを事前構成させる。このようなデバイスは、事前デプロイデバイス４０９（図４）としてネットワーク４１２に接続され得る。ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７は、事前構成を実施するために、無線ユニット構成データ４５７（図４）、アンテナ構成データ４６０（図４）、及びネットワーク機能構成データ４６３（図４）を使用する。
【0110】
ボックス５２２において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、異なるユーザデバイス、アプリケーション、またはサービスに対して差別化されたサービス品質レベルを提供することができる無線式プライベートネットワーク１０３のための１つ以上のネットワークスライスを構成することができる。サービス品質レベルにより、異なる遅延、帯域幅／スループット、信号強度、信頼性、及び／またはその他のサービスファクタが提供され得る。例えば、顧客は、非常に低い遅延を必要とするデバイスセットを所有している可能性があるため、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、それらのデバイスに対して、しきい値未満の遅延を提供するネットワークスライスを構成することがある。別の例では、第１のサービス品質レベルが第１のアプリケーションに対して提供され得、第２のサービス品質レベルが第２のアプリケーションに対して提供され得る。
【0111】
ボックス５２４では、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０に、事前構成され、事前デプロイされたデバイス４０９を含む機器を顧客へ出荷させる。機器を設置するための様々な指示は、クライアントアプリケーション４３６を介して顧客に送信され得る。その後、ＲＢＰＮ管理サービス４２４の、この部分の動作が終了する。
【0112】
図６に移ると、様々な実施形態によるＲＢＰＮ管理サービス４２４の別の部分の動作の一例を提示するフローチャートが示される。図６のフローチャートが本明細書に説明されるＲＢＰＮ管理サービス４２４の一部分の動作を実装するために利用され得る、多くの異なる種類の機能配置の例を単に提示するにすぎないことが理解される。代替形態として、図６のフローチャートは、１つ以上の実施形態による、コンピューティング環境４０３（図４）内に実装された方法の要素の例を示していると見なされ得る。
【0113】
ボックス６０３から始まり、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、顧客からＲＢＰＮ１０３（図１Ａ）をアクティブ化する要求を受信する。例えば、顧客ユーザは、ＲＢＰＮ管理サービス４２４によって生成されたユーザインターフェースとインタラクトして、ＲＢＰＮ１０３をアクティブ化するためのオプションを選択することができる。あるいは、クライアントアプリケーション４３６（図４）は、ＲＢＰＮ１０３をアクティブにするためにＡＰＩ呼び出しを行ってもよい。
【0114】
ボックス６０６において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３に対する１つ以上のネットワーク機能ワークロード４６６（図４）を、割り振られたコンピューティング容量４２１（図４）内で起動させる。ネットワーク機能ワークロード４６６は、コアネットワーク機能のためのセルサイト、顧客サイト、及び／またはデータセンタにあることができるプロバイダサブストレートエクステンション２２４（図２Ａ）上のコンピューティングデバイス４１８（図４）上でホストされ得ることに留意されたい。
【0115】
いくつかのシナリオでは、顧客は、コアネットワーク全体、またはコアネットワークのネットワーク機能ワークロード４６６の全てが、クラウドサービスプロバイダによって運営されるデータセンタでプロビジョニングされることを好む場合がある。これにより、顧客のサイトで保守するデバイスの数が減り、その結果、顧客の情報技術スタッフの配置要件が削減される可能性がある。他のシナリオでは、顧客が自社のデータを確実に管理できるように、可能な限り多くのデータをオンサイトに置きたいと考える場合がある。いくつかのシナリオでは、顧客は、ネットワーク機能ワークロード４６６を、クラウドプロバイダネットワーク２０３（図２Ａ）から顧客の敷地に、または顧客の敷地からクラウドプロバイダネットワーク２０３に、移行することを選択してもよい。ネットワーク機能ワークロード４６６がどこでホストされるかを顧客が管理するために、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）が提供されてもよい。したがって、顧客は、ネットワーク機能ワークロード４０６を、クラウドプロバイダネットワーク２０３から、顧客の敷地上のプロバイダサブストレートエクステンション２２４に移転することを要求することができ、クラウドプロバイダネットワーク２０３は、その要求に応じて移転を実施することができる。また、顧客は、ネットワーク機能ワークロード４０６を、顧客の敷地上のプロバイダサブストレートエクステンション２２４から、クラウドプロバイダネットワーク２０３に移転することを要求することができ、クラウドプロバイダネットワーク２０３は、その要求に応じて移転を実施することができる。いくつかのシナリオでは、リージョン３０６（図３）内のトラフィックは、リージョン３０６内のデータセンタに割り振られたコンピューティング容量４２１に向かい得るが、ローカルネットワークトラフィックは顧客の敷地に留まる可能性がある。
【0116】
ボックス６０９で、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３のデバイス及び機器が正しく接続されているかどうかを判定する。デバイス及び機器は、顧客によるプラグアンドプレイ動作用に構成され得るため、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、診断評価を実行して、指示が守られたこと、及びデバイスに電力が供給され、ネットワーク接続を介してアクセス可能であることを確認し得る。ボックス６１２において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４はＲＢＰＮ１０３のアクティブ化に進み、それによってワイヤレスデバイス１０６がＲＢＰＮ１０３を介してＲＢＰＮ１０３上の他のホスト及び／またはインターネット上のホストと通信できるようにする。その後、ＲＢＰＮ管理サービス４２４の、この部分の動作が終了する。
【0117】
続いて図７を参照すると、様々な実施形態によるＲＢＰＮ管理サービス４２４の別の部分の動作の一例を提示するフローチャートが示される。図７のフローチャートが本明細書に説明されるようなＲＢＰＮ管理サービス４２４の別の部分の動作を実装するために利用され得る、多くの異なる種類の機能配置の例を単に提示するにすぎないことが理解される。代替形態として、図７のフローチャートは、１つ以上の実施形態による、コンピューティング環境４０３（図４）内に実装された方法の要素の例を示していると見なされ得る。
【0118】
ボックス７０３から始まり、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３（図１Ａ）のパフォーマンス及び使用メトリックを監視する。例えば、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３の動作中に、ドロップされたパケット、遅延値、帯域幅使用、信号強度、干渉などに関するＲＢＰＮメトリック４５１（図４）を収集することができる。ボックス７０６において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、パフォーマンスメトリック及び／または使用メトリック、及び／またはＲＢＰＮ１０３を変更する顧客要求に少なくとも部分的に基づいて、ＲＢＰＮ１０３を変更することを判定する。例えば、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、観察されたパフォーマンスが最小しきい値を下回っているか、または観察された使用が最大しきい値を超えているかを判定してもよい。このような場合、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３においてネットワーク機能を実行するＶＭインスタンス、コンテナ、機能、または他の割り振られたコンピューティング容量４２１（図４）の数量を自動的にスケーリングすることができる。あるいは、顧客は、ユーザインターフェースまたはＡＰＩを介して要求を発信して、ＲＢＰＮ１０３を変更することができる。このような要求には、ＲＢＰＮ１０３上の特定のデバイスまたはデバイスのグループに対するアクセスレベルを指定するためのＯＳＳ及びＢＳＳ管理要求が含まれ得る。ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ネットワーク帯域幅及び検証テストを実行して、ＲＢＰＮ１０３がどのように使用されているかを完全に可視化するための監視及び警告機能を提供することができる。
【0119】
ボックス７０９において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３内のセル１０９（図１Ａ）の更新された配置を判定する。この関連で、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、更新されたネットワークプラン４３９（図４）からセル１０９の数を判定してもよい。あるいは、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、対象となる顧客のエリア及び／または敷地を考慮して、目標の遅延、帯域幅、信号強度、及び信頼性などのパラメータに少なくとも部分的に基づいて、セル１０９の更新された最適な数を自動的に判定してもよい。一実施形態では、無人航空機が、カバーされるエリアの更新された現場調査を行うために使用され、場合によっては信号強度を記録して周波数スペクトルの状態を観察し、それによって利用可能な周波数を判定することがあり、またはそれによってセル１０９が低パフォーマンスを発揮する可能性がある場所を判定することがある。ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、セルラトポロジ４４２（図４）内のセル１０９の更新された配置を記録することがある。
【0120】
ボックス７１２において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮ１０３に対する周波数スペクトルの更新された割り振りを自動的に識別及び／または予約することができる。この目的のために、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、公的に利用可能な周波数、顧客所有の周波数、及び／またはプロバイダ所有の周波数から、セルラトポロジ４４２の利用可能な周波数を自動的に判定することができる。周波数の判定には、偏波、指向性、ビームの傾き、及び／または周波数の再利用を可能にするかまたは妨害する可能性のあるその他の要因が考慮される場合がある。ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、スペクトル割り当て４４５（図４）に更新された予約を記録することができる。さらに、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、周波数スペクトルの予約システムを実装するスペクトル予約サービス４１０など、ネットワーク４１２（図４）を介して外部サービスと通信して、更新された予約を行うこと、及び／または利用可能な周波数を判定することができる。更新された予約には、以前に予約されたスペクトルの解放、及び／または様々なシナリオでの異なるスペクトルへの変更が含まれる場合がある。
【0121】
ボックス７１５で、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、変更されたＲＢＰＮ１０３を実装するために必要な機器を識別する。これには、アンテナ、無線ユニット、プロバイダサブストレートエクステンション２２４（図２Ａ）を実装するコンピューティングデバイス、ケーブル、スイッチ、ルータ、ファイバ終端装置などが含まれ得る。ボックス７１８において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０（図４）を介して、更新されたＲＢＰＮ１０３用の機器の調達を開始する。これには、プロバイダの既存の在庫から機器を自動的に予約すること、及び／または１つ以上のベンダから機器を１つ以上注文することが含まれる場合がある。既存の機器の一部または全てが再利用される場合がある。
【0122】
ボックス７２１では、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７（図４）に、ネットワーク機能、無線ユニット、アンテナ、ルータなどを実装するコンピューティングデバイスなどの１つ以上の新しいデバイスを事前構成させる。このようなデバイスは、事前デプロイデバイス４０９（図４）としてネットワーク４１２に接続され得る。ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７は、事前構成を実施するために、無線ユニット構成データ４５７（図４）、アンテナ構成データ４６０（図４）、及びネットワーク機能構成データ４６３（図４）を使用する。事前構成には、ソフトウェアのインストール、ソフトウェアの初期化、１つ以上のサービスと通信するためのソフトウェアの構成、周波数の設定、変調タイプの設定、信号強度の設定、指向性の設定、及び他のタイプの事前構成が含まれてもよい。ボックス７２４では、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０に、事前構成され、事前デプロイされたデバイス４０９を含む機器を顧客へ出荷させる。機器を設置するための様々な指示は、クライアントアプリケーション４３６を介して顧客に送信され得る。
【0123】
ボックス７２７で、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７を介して、既存の機器及びデバイスの再構成を開始することができる。例えば、既存の無線ユニット及び／またはアンテナは、周波数、信号強度、及び／または他のパラメータを変える可能性がある。また、ネットワーク機能ワークロード４６６に対する既存の割り振られたコンピューティング容量４２１は、ネットワーク機能を実行するために他の割り振られたコンピューティング容量４２１と置き換えられるように再プログラムされまたは終了され得る。場合によっては、追加のコンピューティング容量が、クラウドプロバイダネットワーク２０３（図２Ａ）を介してデプロイされまたはプロビジョニングされてもよい。
【0124】
ボックス７３０において、ＲＢＰＮ管理サービス４２４は、変更されたＲＢＰＮ１０３をアクティブ化させる。変更された無線式プライベートネットワーク１０３及び関連するコアネットワークの正しい状態が、アクティブ化前に検証され得る。その後、ＲＢＰＮ管理サービス４２４の、この部分の動作が終了する。
【0125】
次に図８を参照すると、示されるのは、様々な実施形態による容量管理サービス４３３の一部分の動作の一例を提示するフローチャートである。図８のフローチャートが本明細書に説明されるような容量管理サービス４３３の一部分の動作を実装するために利用され得る、多くの異なる種類の機能配置の例を単に提示するにすぎないことが理解される。代替形態として、図８のフローチャートは、１つ以上の実施形態による、コンピューティング環境４０３（図４）内に実装された方法の要素の例を示していると見なされ得る。
【0126】
ボックス８０３から始まり、容量管理サービス４３３は、個々のセル１０９（図１Ａ）、デバイス及び／または通信リンクの使用を含む、ＲＢＰＮ１０３（図１Ａ）の使用を監視する。ボックス８０６で、容量管理サービス４３３は、ＲＢＰＮ１０３の容量を解放することを判定する。例えば、容量は、少なくとも部分的に十分に活用されていないことに基づいて、または顧客からの要求に応じて、解放され得る。顧客からの要求は、ユーザインターフェースを用いて、またはＡＰＩ呼び出しを介して受信され得る。
【0127】
いくつかのシナリオでは、ＲＢＰＮ１０３の容量は、より優先度の高い、または割増料金に関連する顧客ワークロード４６９（図４）に対して容量をプロビジョニングするために解放（または他のロケーションに移転）され得る。例えば、顧客は、遅延に非常に敏感であり顧客にとって優先度の高いアプリケーションを持っている可能性があり、容量管理サービス４３３は、エッジロケーションでアプリケーションを実行するためのスペースを確保するために、ネットワーク機能ワークロード４６６（図４）をエッジロケーションのサーバハードウェアから移動することが最適な割り振りであると判定することがある。容量を解放すると、容量管理サービス４３３は、容量を再要求して再使用するための１つ以上のアクションを実施することができる。
【0128】
ボックス８０９において、容量管理サービス４３３は、ＲＢＰＮ１０３から１つ以上のセル１０９を除去することを判定することがある。例えば、容量管理サービス４３３は、しきい値に対して十分に活用されていないか、またはＲＢＰＮ１０３の他のセル１０９と比較して相対的に十分に活用されていない特定のセル１０９を識別することができる。ボックス８１２において、容量管理サービス４３３は、セル機器（例えば、無線機、アンテナ）を自動的に無効にすることができ、または容量管理サービス４３３は、機器を別の顧客が使用するために移転することができる。場合によっては、容量管理サービス４３３は、機器を他の顧客が使用できるように、機器をプロバイダに返却すること、及び／または機器を別の顧客に発送することを顧客に要求することができる。容量管理サービス４３３はまた、帯域幅を自動的に削減するか、または通信リンクを再構成して、ＲＢＰＮ１０３用に以前予約されていた不要になった帯域幅を解放することもできる。
【0129】
ボックス８１５では、容量管理サービス４３３は、ＲＢＰＮ１０３に対して１つ以上のネットワーク機能を実行している１つ以上のネットワーク機能ワークロード４６６（図４）を終了させることができる。容量管理サービス４３３は、割り振られたコンピューティング容量４２１（図４）内のＶＭインスタンス、コンテナ、または機能が、ＲＢＰＮ１０３の使用またはパフォーマンスの観点から、もはや必要でないこと、あるいは顧客ワークロード４６９よりも優先度が低いことを判定することがある。
【0130】
ボックス８１８で、容量管理サービス４３３は、終了させたネットワーク機能ワークロード４６６によって以前に占有されていたコンピューティング容量の再割り振りを開始する。コンピューティング容量は、顧客のロケーションまたはプロバイダのデータセンタにあるコンピューティングデバイス４１８（図４）上にある場合がある。これに関して、容量管理サービス４３３は、解放された容量を使用して、ＶＭインスタンス、コンテナ、または機能を起動し、それによってネットワーク機能を別の顧客または別のＲＢＰＮ１０３に提供することができる。
【0131】
あるいは、容量管理サービス４３３は、解放された容量を使用して、ネットワーク機能以外の顧客のアプリケーションのための顧客ワークロード４６９を起動することもできる。例えば、容量管理サービス４３３は、顧客ワークロード４６９のＶＭインスタンス、コンテナ、または機能を起動するために、解放されたコンピューティング容量を使用することができる。このようなＶＭインスタンス、コンテナ、または機能は、ＲＢＰＮ１０３の機能とは無関係であることがある。ＶＭインスタンス、コンテナ、または機能は、コンピューティング容量が無駄にされないか、または代わりにより優先度の高いワークロードに使用されるように、セルサイトに、またはその他の形で顧客の敷地にすでにあるプロバイダサブストレートエクステンション２２４（図２Ａ）上で起動させることができる。
【0132】
ボックス８２１では、容量管理サービス４３３は、解放された周波数スペクトルを他の顧客またはＲＢＰＮ１０３内の他のセル１０９に自動的に再割り振りすることができる。容量管理サービス４３３は、解放されたネットワーク帯域幅を再割り当てすることもできる。
【0133】
ボックス８２４では、容量管理サービス４３３は、コンピューティングリソースの解放を考慮して、ＲＢＰＮ１０３に関連する顧客への料金を減額する。場合によっては、より高いレベルのサービスが顧客に提供される場合、またはより優先度の高いワークロードが再要求された容量で実行される場合、料金は据え置かれるかまたは増額されることがある。その後、容量管理サービス４３３の、この部分の動作が終了する。
【0134】
図９を参照すると、本開示の実施形態による、コンピューティング環境４０３の概略ブロック図が示されている。コンピューティング環境４０３は、１つ以上のコンピューティングデバイス９００を含む。各コンピューティングデバイス９００は、例えば、プロセッサ９０３及びメモリ９０６を有する少なくとも１つのプロセッサ回路を含み、それら両方が、ローカルインターフェース９０９に結合される。このために、各コンピューティングデバイス９００は、例えば、少なくとも１つのサーバコンピュータまたは同様のデバイスを備え得る。ローカルインターフェース９０９は、理解できるとおり、例えば、付随するアドレス／制御バスを含むデータバスまたは他のバス構造を含み得る。
【0135】
メモリ９０６に格納されるのは、データと、プロセッサ９０３によって実行可能ないくつかのコンポーネントとの両方である。特に、メモリ９０６に格納され、プロセッサ９０３によって実行可能であるのは、ＲＢＰＮ管理サービス４２４、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０、容量管理サービス４３３、及び潜在的に他のアプリケーションである。また、メモリ９０６に格納されるのは、データストア４１５及び他のデータであってもよい。加えて、オペレーティングシステムは、メモリ９０６に格納され、かつプロセッサ９０３により実行可能であり得る。
【0136】
理解できるとおり、メモリ９０６に格納され、かつプロセッサ９０３により実行可能である他のアプリケーションが存在してもよいことが理解される。本明細書に説明される任意の構成要素が、ソフトウェアの形態で実装される場合、例えばＣ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＣ、Ｊａｖａ（登録商標）、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、Ｐｅｒｌ、ＰＨＰ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（登録商標）、Ｐｙｔｈｏｎ（登録商標）、Ｒｕｂｙ、Ｆｌａｓｈ（登録商標）、または他のプログラミング言語等のいくつかのプログラミング言語のうちの任意の１つを採用し得る。
【0137】
いくつかのソフトウェア構成要素が、メモリ９０６に格納され、プロセッサ９０３によって実行可能である。この点において、「実行可能」という用語は、プロセッサ９０３により最終的に起動可能である形式のプログラムファイルを意味する。実行可能なプログラムの例として、例えば、メモリ９０６のランダムアクセス部分にロード可能であり、かつプロセッサ９０３により起動可能なフォーマットで機械コードに変換可能なコンパイルされたプログラム、メモリ９０６のランダムアクセス部分にロード可能であり、かつプロセッサ９０３により起動可能なオブジェクトコード等の適切なフォーマットで表現され得るソースコード、またはプロセッサ９０３により実行されるようにメモリ９０６のランダムアクセス部分で命令を生成する別の実行可能なプログラムにより解釈され得るソースコード等が挙げられ得る。実行可能なプログラムは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、メモリカード、コンパクトディスク（ＣＤ）もしくはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）等の光ディスク、フロッピーディスク、磁気テープ、または他のメモリ構成要素を含むメモリ９０６の任意の部分または構成要素に格納され得る。
【0138】
メモリ９０６は、揮発性メモリと不揮発性メモリとの両方及びデータストレージ構成要素を含むものとして本明細書に定義される。揮発性構成要素は、電源喪失時にデータ値を保持しないものである。不揮発性構成要素は、電源喪失時にデータを保持するものである。したがって、メモリ９０６は、例えば、ランダムアクセスアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、メモリカードリーダを介してアクセスされるメモリカード、関連するフロッピーディスクドライブを介してアクセスされるフロッピーディスク、光ディスクドライブを介してアクセスされる光ディスク、適切なテープドライブを介してアクセスされる磁気テープ、及び／または他のメモリ構成要素、あるいはこれらのメモリ構成要素のうちの任意の２つ以上の組み合わせを含み得る。加えて、ＲＡＭは、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、または磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）、及び他のこのようなデバイスを含み得る。ＲＯＭは、例えば、プログラマブル読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、または他の同様のメモリデバイスを含み得る。
【0139】
また、プロセッサ９０３は、複数のプロセッサ９０３及び／または複数のプロセッサコアを表し得、メモリ９０６は、それぞれ並列処理回路で動作する複数のメモリ９０６を表し得る。このような場合、ローカルインターフェース９０９は、多数のプロセッサ９０３のうちの任意の２つの間、任意のプロセッサ９０３とメモリ９０６のうちのいずれかとの間、またはメモリ９０６のうちの任意の２つの間等の通信を容易にする適切なネットワークであり得る。ローカルインターフェース９０９は、例えば、ロードバランシングの実施を含むこの通信を調整するように設計される追加のシステムを備えてもよい。プロセッサ９０３は、電気的構造またはいくつかの他の利用可能な構造を有してもよい。
【0140】
本明細書に記載のＲＢＰＮ管理サービス４２４、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０、容量管理サービス４３３、及び他の種々のシステムは、上述のように、汎用ハードウェアにより実行されるソフトウェアまたはコードで具体化され得るが、代替として、同様のものが専用ハードウェアまたはソフトウェア／汎用ハードウェアと専用ハードウェアとの組み合わせで具体化されてもよい。専用ハードウェアで具体化される場合、各々は、多数の技術のうちの任意の１つまたはその組み合わせを用いる回路または状態機械として実装されることができる。これらの技術は、１つ以上のデータ信号の印可時に種々の論理機能を実装するために論理ゲートを有する離散論理回路、適切な論理ゲートを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他の構成要素等を含んでもよいが、これらに限定されない。このような技術は、概して、当業者により周知であることから、本明細書に詳細に記載しない。
【0141】
図５～図８のフローチャートは、ＲＢＰＮ管理サービス４２４及び容量管理サービス４３３の一部の実装の機能及び動作を示す。ソフトウェアで具体化される場合、各ブロックは、特定の論理機能（複数可）を実装するために、プログラム命令を含むコードのモジュール、セグメント、または一部分を表し得る。プログラム命令は、プログラミング言語で書かれる人間が読める命令文を含むソースコード、またはコンピュータシステムまたは他のシステム内のプロセッサ９０３等の適切な実行システムにより認識可能な数値命令を含む機械コードの形式で具体化されてもよい。機械コードは、ソースコード等から変換されてもよい。ハードウェアで具体化する場合、各ブロックは、特定の論理機能（複数可）を実装するために、回路または多数の相互接続された回路を表し得る。
【0142】
図５～図８のフローチャートは、具体的な実行順序を示すが、実行順序が図示する順序と異なってもよいことが理解される。例えば、２つ以上のブロックの実行順序は、図示する順序を入れ替えてもよい。また、図５～図８に連続して示される２つ以上のブロックは、同時に、または一部同時に実行し得る。さらに、いくつかの実施形態では、図５～図８に示される１つ以上のブロックは、飛ばされるまたは省かれる場合もある。加えて、有用性の向上、説明、性能測定、または問題解決の手掛かりの提供等の目的で、任意の数のカウンタ、状態変数、警告セマフォ、またはメッセージを、本明細書に記載する論理フローに加えてもよい。全てのこのような変形が、本開示の範囲内にあることが理解される。
【0143】
また、ソフトウェアまたはコードを備える、ＲＢＰＮ管理サービス４２４、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０、及び容量管理サービス４３３を含む、本明細書に記載の任意の論理またはアプリケーションは、例えば、コンピュータシステムまたは他のシステム内のプロセッサ９０３等の命令実行システムが使用する、またはそれに関連して使用する、任意の非一時的なコンピュータ可読媒体で具体化されることができる。この意味では、論理は、例えば、コンピュータ可読媒体から取得可能であり、かつ命令実行システムにより実行可能な命令及び宣言を含む命令文を含み得る。本開示の文脈において、「コンピュータ可読媒体」は、命令実行システムが使用する、またはそれに関連して使用する、本明細書に記載の論理またはアプリケーションを包含、格納、または保持することができる任意の媒体であることができる。
【0144】
コンピュータ可読媒体は、例えば、磁気、光学、または半導体媒体等の多数の物理媒体のうちの任意の１つを含むことができる。適切なコンピュータ可読媒体のより具体的な例として、磁気テープ、磁気フロッピーディスク、磁気ハードドライブ、メモリカード、ソリッドステートドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、または光ディスクが挙げられるだろうが、これらに限定されない。また、コンピュータ可読媒体は、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）及びダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、または磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）を含むランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であってもよい。加えて、コンピュータ可読媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、または他の種類のメモリデバイスであってもよい。
【0145】
さらに、ＲＢＰＮ管理サービス４２４、ＲＢＰＮハードウェア構成サービス４２７、ＲＢＰＮハードウェアデプロイサービス４３０、及び容量管理サービス４３３を含む、本明細書で説明される任意の論理またはアプリケーションは、様々な方法で実装され構造化され得る。例えば、説明される１つ以上のアプリケーションは、単一のアプリケーションのモジュールまたは構成要素として実装され得る。さらに、本明細書に説明される１つ以上のアプリケーションは、共有されたコンピューティングデバイスもしくは別々のコンピューティングデバイス、またはそれらの組み合わせで実行され得る。例えば、本明細書に説明される複数のアプリケーションは、同じコンピューティングデバイス９００で、または同じコンピューティング環境４０３の複数のコンピューティングデバイス９００で実行され得る。
【0146】
特に明記しない限り、句「Ｘ、ＹまたはＺのうちの少なくとも１つ」などの選言的な言葉は、そうでなければ項目、用語等がＸ、ＹもしくはＺのいずれか、またはその任意の組み合わせ（例えば、Ｘ、Ｙ及び／またはＺ）であってよいことを示すために一般的に用いられるとして文脈の中で理解される。ゆえに、このような選言的言語は、特定の実施形態がＸの少なくとも１つ、Ｙの少なくとも１つ、またはＺの少なくとも１つがそれぞれ存在することを必要とすることを黙示することを一般的に意図しておらず、意図するべきではない。
【0147】
本開示の実施形態は、少なくとも以下の条項によって説明することができる。
条項１．クラウドプロバイダネットワーク内の少なくとも１つのコンピューティングデバイスと、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスで実行可能な命令であって、前記命令が、実行されると、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、組織の１つ以上の建物をカバーするために、無線アクセスネットワーク及び関連コアネットワークを含む無線式プライベートネットワークをプロビジョニングするよう前記組織から要求を受信することと、前記１つ以上の建物をカバーする複数のセルの配置を判定することと、スペクトル予約サービスを介して前記複数のセルの周波数スペクトルを自動的に識別することと、前記組織にセル機器を出荷する前に、前記複数のセルを実装するように前記セル機器を事前構成させることと、前記クラウドプロバイダネットワークで前記組織用に前記関連コアネットワークの少なくとも一部をプロビジョニングすることと、を行わせる前記命令と、を備える、システム。
条項１．クラウドプロバイダネットワーク内の少なくとも１つのコンピューティングデバイスと、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスで実行可能な命令であって、前記命令が、実行されると、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、組織の１つ以上の建物をカバーするために、無線アクセスネットワーク及び関連コアネットワークを含む無線式プライベートネットワークをプロビジョニングするよう前記組織から要求を受信することと、前記１つ以上の建物をカバーする複数のセルの配置を判定することと、スペクトル予約サービスを介して前記複数のセルの周波数スペクトルを自動的に識別することと、前記組織にセル機器を出荷する前に、前記複数のセルを実装するように前記セル機器を事前構成させることと、前記クラウドプロバイダネットワークで前記組織用に前記関連コアネットワークの少なくとも一部をプロビジョニングすることと、を行わせる前記命令と、を備える、システム。
【0148】
条項２．前記命令が、実行されると、さらに、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、前記組織の既存のプライベートネットワークを自動的にプローブして、前記無線式プライベートネットワークまたは前記関連コアネットワークに対する少なくとも１つの要件を判定すること、を行わせる、条項１に記載のシステム。
【0149】
条項３．前記命令が、実行されると、さらに、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、使用メトリックまたは遅延メトリックのうちの少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて、前記クラウドプロバイダネットワーク内の前記関連コアネットワークに割り振られるリソースの数量をスケーリングすること、を行わせる、条項１～２に記載のシステム。
【0150】
条項４．前記命令が、実行されると、さらに、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、前記無線式プライベートネットワークに差別化されたサービス品質レベルを実装すること、を行わせる、条項１～３に記載のシステム。
【0151】
条項５．組織の少なくとも１つのサイトに無線式プライベートネットワークカバレッジを提供する少なくとも１つのセルと、前記無線式プライベートネットワークの関連コアネットワークに少なくとも１つのネットワーク機能を実装するクラウドプロバイダネットワーク内の少なくとも１つのコンピューティングデバイスと、を備えるセルラネットワーク。
【0152】
条項６．前記無線式プライベートネットワークは、前記組織の第１のアプリケーションに第１のサービス品質レベルを提供するとともに、前記組織の第２のアプリケーションに第２のサービス品質レベルを提供する、条項５に記載のセルラネットワーク。
【0153】
条項７．前記組織の敷地内に位置する前記クラウドプロバイダネットワークのクラウドプロバイダサブストレートエクステンションに少なくとも別のコンピューティングデバイスをさらに備えており、前記少なくとも別のコンピューティングデバイスが前記少なくとも１つのネットワーク機能を実装する、条項５～６に記載のセルラネットワーク。
【0154】
条項８．前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスで実行可能な命令であって、前記命令が、実行されると、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、前記少なくとも１つのネットワーク機能を前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスから前記少なくとも別のコンピューティングデバイスへ移転するよう前記組織から要求を受信することと、前記要求に応じて、前記少なくとも１つのネットワーク機能を前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスから前記少なくとも別のコンピューティングデバイスへ移転させることと、を行わせる、前記命令をさらに備える、条項７に記載のセルラネットワーク。
【0155】
条項９．前記少なくとも１つのセルを実装する少なくとも１つの無線ユニット及び少なくとも１つのアンテナが、前記クラウドプロバイダネットワークをも運営するクラウドサービスプロバイダによって運営される、条項５～８に記載のセルラネットワーク。
【0156】
条項１０．前記無線式プライベートネットワークの使用に対応する使用メトリックが、クラウドサービスプロバイダによって前記組織について追跡される、条項５～９に記載のセルラネットワーク。
【0157】
条項１１．前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスで実行可能な無線式プライベートネットワーク管理サービスであって、前記無線式プライベートネットワーク管理サービスが、実行されると、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、前記無線式プライベートネットワークの使用または遅延のうちの少なくとも１つを監視することと、前記使用または前記遅延のうちの前記少なくとも１つがしきい値基準を満たすと判定したことに応じて、前記組織に機器を出荷する前に、前記無線式プライベートネットワークに追加のセルを実装するように前記機器を事前構成することと、を行わせる、前記無線式プライベートネットワーク管理サービスをさらに備える、条項５～１０に記載のセルラネットワーク。
【0158】
条項１２．前記無線式プライベートネットワーク管理サービスが、実行されると、さらに、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、前記追加のセルの追加の周波数スペクトルを自動的に識別すること、を行わせる、条項１１に記載のセルラネットワーク。
【0159】
条項１３．前記無線式プライベートネットワーク管理サービスが、実行されると、さらに、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、前記少なくとも１つのネットワーク機能に、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスの追加のコンピューティング容量を自動的に割り振ること、を行わせる、条項１１～１２に記載のセルラネットワーク。
【0160】
条項１４．組織のサイトをカバーするために、無線式プライベートネットワーク及び関連コアネットワークをプロビジョニングするようにというプロバイダに対する前記組織からの要求を、少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって受信することと、前記サイトをカバーする１つ以上のセルの配置を判定することと、前記組織にセル機器を出荷する前に、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、前記１つ以上のセルを実装するように前記セル機器を事前構成させることと、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、クラウドプロバイダネットワークで前記組織用に前記関連コアネットワークの少なくとも一部をプロビジョニングすることと、を含む、方法。
【0161】
条項１５．前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、追加のセルを前記無線式プライベートネットワークに追加することを判定することと、前記組織に追加のセル機器を出荷する前に、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、前記追加のセルを実装するように前記追加のセル機器を事前構成させることと、をさらに含む、条項１４に記載の方法。
【0162】
条項１６．前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、前記クラウドプロバイダネットワーク内の前記関連コアネットワークの１つ以上のネットワーク機能に割り振られるコンピューティングリソースの数量をスケーリングすることをさらに含む、条項１４～１５に記載の方法。
【0163】
条項１７．前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、スペクトル予約サービスを介して前記１つ以上のセルの周波数スペクトルを予約することをさらに含む、条項１４～１６に記載の方法。
【0164】
条項１８．前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、前記組織の既存のプライベートネットワークをプローブして、前記無線式プライベートネットワークに対する少なくとも１つの要件を判定することをさらに含む、条項１４～１７に記載の方法。
【0165】
条項１９．前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、第１のデバイスタイプに対して、前記無線式プライベートネットワーク上で第１のサービス品質レベルを実装することと、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスによって、第２のデバイスタイプに対して、前記無線式プライベートネットワーク上で第２のサービス品質レベルを実装することと、をさらに含む、条項１４～１８に記載の方法。
【0166】
条項２０．前記関連コアネットワークが、前記クラウドプロバイダネットワーク内にプロビジョニングされる、条項１４～１９に記載の方法。
【0167】
本開示の上述の実施形態が、本開示の原理を明確に理解するために記述される実装の単なる可能な例であることを強調されたい。本開示の趣旨及び原理から実質的に逸脱することなく、多くの変形及び修正を上述の実施形態（複数可）に加えてもよい。このような全ての修正及び変形は、本開示の範囲内で本明細書に含まれ、以下の特許請求の範囲によって保護されることを意図している。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンピュータが実施する方法であって、
無線式プライベートネットワークおよび関連コアネットワークをプロビジョニングするためにプロバイダに対する組織からの要求を受信して、前記組織のサイトをカバーすることと、
前記組織の前記サイトをカバーする１つ以上のセルの配置を決定することと、
セル機器を前記組織に出荷する前に、前記１つ以上のセルを実装するようにセル機器を事前構成することと、
前記組織用に前記関連コアネットワークをプロビジョニングすることと、
を含む、方法。
無線式プライベートネットワークおよび関連コアネットワークをプロビジョニングするためにプロバイダに対する組織からの要求を受信して、前記組織のサイトをカバーすることと、
前記組織の前記サイトをカバーする１つ以上のセルの配置を決定することと、
セル機器を前記組織に出荷する前に、前記１つ以上のセルを実装するようにセル機器を事前構成することと、
前記組織用に前記関連コアネットワークをプロビジョニングすることと、
を含む、方法。
【請求項2】
前記セル機器は、コンピュータサーバを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記関連コアネットワークは、前記組織の構内でプロビジョニングされる、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記関連コアネットワークがクラウドプロバイダネットワークのプロバイダサブストレートエクステンションでプロビジョニングされる、請求項１記載の方法。
【請求項5】
前記無線式プライベートネットワークに追加のセルを追加することを決定することと、
追加のセル機器を前記組織に出荷する前に、前記追加のセルを実装するように前記追加のセル機器を事前構成させることと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
追加のセル機器を前記組織に出荷する前に、前記追加のセルを実装するように前記追加のセル機器を事前構成させることと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
スペクトル予約サービスを介して前記１つ以上のセルの周波数スペクトルを予約することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記組織の既存のプライベートネットワークをプローブして、前記無線式プライベートネットワークに対する少なくとも１つの要件を判定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
第１のデバイスタイプに対して、前記無線式プライベートネットワーク上で第１のサービス品質レベルを実装することと、
第２のデバイスタイプに対して、前記無線式プライベートネットワーク上で第２のサービス品質レベルを実装することと、
さらに含む、請求項１記載の方法。
第２のデバイスタイプに対して、前記無線式プライベートネットワーク上で第２のサービス品質レベルを実装することと、
さらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項9】
少なくとも１つのコンピューティングデバイスを含むシステムであって、
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、
無線式プライベートネットワークおよび関連コアネットワークをプロビジョニングするためにプロバイダに対する要求を組織から受信し、前記組織のサイトをカバーし、
セル機器を組織に出荷する前に、１つ以上のセルを実装するように前記セル機器を事前構成させ、
前記関連コアネットワークを前記組織にプロビジョニングする
ように少なくとも構成された、システム。
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、
無線式プライベートネットワークおよび関連コアネットワークをプロビジョニングするためにプロバイダに対する要求を組織から受信し、前記組織のサイトをカバーし、
セル機器を組織に出荷する前に、１つ以上のセルを実装するように前記セル機器を事前構成させ、
前記関連コアネットワークを前記組織にプロビジョニングする
ように少なくとも構成された、システム。
【請求項10】
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、前記サイトをカバーするための前記１つ以上のセルの配置を決定するようにさらに構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、少なくとも前記組織の既存のプライベートネットワークをプローブして、前記無線式プライベートネットワークまたは前記関連コアネットワークの少なくとも１つの要件を決定するようにさらに構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項12】
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、使用メトリックまたは遅延メトリックの少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて、前記関連コアネットワークに割り当てられるリソースの量を少なくともスケーリングするようにさらに構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項13】
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、前記無線式プライベートネットワークにおいて、少なくとも差別化されたサービス品質レベルを実装するようにさらに構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項14】
少なくとも１つのコンピューティングデバイスを含むシステムであって、
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、
無線式プライベートネットワークをプロビジョニングするプロバイダに対する要求を組織から受信し、前記組織のサイトをカバーし、
前記組織に機器を出荷する前に、前記無線式プライベートネットワークを実装するように前記機器を事前構成し、
前記組織のコアネットワークをプロビジョニングするように構成された、システム。
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、
無線式プライベートネットワークをプロビジョニングするプロバイダに対する要求を組織から受信し、前記組織のサイトをカバーし、
前記組織に機器を出荷する前に、前記無線式プライベートネットワークを実装するように前記機器を事前構成し、
前記組織のコアネットワークをプロビジョニングするように構成された、システム。
【請求項15】
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、前記無線式プライベートネットワークのためのスペクトル割り当てを、スペクトル予約サービスを用いて少なくとも予約するようにさらに構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、前記サイトをカバーするための機器の配置を少なくとも決定するようにさらに構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項17】
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスは、差別化されたサービス品質を提供するために、前記無線式プライベートネットワーク上の１つ以上のネットワークスライスを少なくともプロビジョニングするようにさらに構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項18】
前記コアネットワークの少なくとも一部は、クラウドプロバイダネットワークにおいてプロビジョニングされる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項19】
前記コアネットワークの少なくとも一部は、前記組織の構内サーバでプロビジョニングされる、請求項１４記載のシステム。
【請求項20】
前記機器がコンピュータサーバからなる、請求項１４記載のシステム。