JP6839699B2 - スライス情報変更方法および通信システム - Google Patents

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Description

本発明は、スライス情報を変更するスライス情報変更方法および通信システムに係り、より詳しくは、仮想化技術に基づき構築されたネットワークにおけるスライス情報変更方法および通信システムに関する。
なお、本明細書における「サービス」とは、例えば、通信サービス(専用線サービス等)およびアプリケーションサービス(動画配信、エンベデッド装置等のセンサ装置を利用したサービス)等の、ネットワークリソースを用いて処理されるサービスをいう。「スライス」とは、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであり、上記サービスは、スライスに割り当てられ、当該割り当てられたスライスのネットワークリソースを用いて処理される。
従来の仮想化技術を用いたネットワークシステムは、非特許文献1に開示された仮想化技術を用いて、ハードウェア資源を仮想的に切り分けて、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスを生成する。そして、当該スライスへサービスを割当てることにより、それぞれ独立したスライスのネットワークを用いてサービス提供することができる。これにより、多様な要求条件を持つサービス各々にスライスを割り当てた場合、サービス個々の要求条件を満たすことを容易にし、そのシグナリング処理などを軽減させることが可能となる。
また、上記のスライスを専用コア網により構成することが検討されており、その際、UEがスライスタイプを保持しeNBがスライスノードリストを保持する形態が検討されている(非特許文献2参照)。
中尾彰宏、″仮想化ノード・プロジェクト新世代のネットワークをめざす仮想化技術″、[online]、2010年6月、独立行政法人情報通信研究機構、[2015年3月16日検索]、インターネット<http://www.nict.go.jp/publication/NICT-News/1006/01.html> 3GPP TR 23.711 V0.3.0 (2016-01)
端末状態の変化に伴いサービス要求条件が変化したとき、システム負荷の増減およびシステム構成要素のメンテナンス等によりシステム状態が変化したとき等には、現状のスライスは、変更後のサービス要求条件および変更後のシステム状態等に適合した新たなスライスへ変更する必要がある。
ところが、上述したUEがスライスタイプを保持しeNBがスライスノードリストを保持する形態(即ち、UEおよびeNBがスライス情報(スライスタイプ、スライスノードリスト)を保持する形態)では、UEおよびeNBが保持しているスライス情報を変更する手段については未だ充分に検討されておらず、また、既存のスライス変更の方法を適用した場合にUEおよびeNBにより変更された変更後のスライス情報をスライス変更処理に反映させることができない、といった課題があった。
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、スライス情報の変更に係る処理を適切に実行することを目的とする。
本発明の一態様に係るスライス情報変更方法は、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスに関するスライス情報として、スライスのタイプを示すスライスタイプを端末が保持するシステムにおいて、前記スライス情報を変更するスライス情報変更方法であって、前記システムにおけるスライスを管理するスライス管理部が、前記システムのネットワークリソースを用いて処理されるサービスを管理するサービス管理部にスライスタイプ変更要求を送信するステップと、スライスタイプ変更要求を受信したサービス管理部が、端末に係る処理を行う処理サーバに当該スライスタイプ変更要求を送信するステップと、スライスタイプ変更要求を受信した処理サーバが、当該スライスタイプ変更要求に基づいて、端末により保持されたスライス情報としてのスライスタイプを当該端末により変更させるよう制御するステップと、を含むことを特徴とする。
上記のスライス情報変更方法では、スライス管理部がサービス管理部にスライスタイプ変更要求を送信し、上記サービス管理部が処理サーバに当該スライスタイプ変更要求を送信し、そして、上記処理サーバが、当該スライスタイプ変更要求に基づいて、端末により保持されたスライス情報としてのスライスタイプを当該端末により変更させるよう制御する。このような処理手順により、端末により保持されたスライス情報(スライスタイプ)の変更に係る処理を適切に実行することができる。
上記のスライス情報変更方法に係る発明は、通信システムに係る発明として捉えることもでき、以下のように記述することができる。本発明の一態様に係る通信システムは、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスに関するスライス情報として、スライスのタイプを示すスライスタイプを保持した端末と、スライスを管理するスライス管理部と、ネットワークリソースを用いて処理されるサービスを管理するサービス管理部と、端末に係る処理を行う処理サーバと、を含んで構成される通信システムであって、前記スライス管理部は、前記サービス管理部にスライスタイプ変更要求を送信するよう構成され、前記サービス管理部は、スライスタイプ変更要求を受信した場合に、前記処理サーバに当該スライスタイプ変更要求を送信するよう構成され、前記処理サーバは、スライスタイプ変更要求を受信した場合に、当該スライスタイプ変更要求に基づいて、端末により保持されたスライス情報としてのスライスタイプを当該端末により変更させるよう制御するよう構成されたことを特徴とする。
本発明の別の態様に係るスライス情報変更方法は、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスに関するスライス情報として、スライスを用いるサービスの提供に係る1つ以上のノードを示すスライスノードリストを基地局が保持するシステムにおいて、前記スライス情報を変更するスライス情報変更方法であって、前記システムにおけるスライスを管理するスライス管理部が、前記システムのネットワークリソースを用いて処理されるサービスを管理するサービス管理部にスライスノードリスト変更要求を送信するステップと、スライスノードリスト変更要求を受信したサービス管理部が、末に係る処理を行う処理サーバに当該スライスノードリスト変更要求を送信して、前記処理サーバから転送される当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御するか、又は、基地局に対し当該スライスノードリスト変更要求を送信して、当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御するステップと、を含むことを特徴とする。
上記のスライス情報変更方法では、スライス管理部がサービス管理部にスライスノードリスト変更要求を送信し、上記サービス管理部が、処理サーバに当該スライスノードリスト変更要求を送信して、該処理サーバから転送される当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御するか、又は、基地局に対し当該スライスノードリスト変更要求を送信して、当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御する。このような処理手順により、基地局により保持されたスライス情報(スライスノードリスト)の変更に係る処理を適切に実行することができる。
なお、上記のスライス情報変更方法は、処理サーバが、スライスタイプを含むリルート要求を基地局に送信するステップと、リルート要求を受信した基地局が、保持しているスライスノードリストに基づいて、前記リルート要求に含まれたスライスタイプに応じて新たな処理サーバを選択するステップと、をさらに含んでもよい。この場合、基地局が、スライスタイプを含むリルート要求を処理サーバから受信した後、該基地局により保持しているスライスノードリストに基づいて、上記リルート要求に含まれたスライスタイプに応じて新たな処理サーバを適切に選択することができる。
上記のスライス情報変更方法に係る発明は、通信システムに係る発明として捉えることもでき、以下のように記述することができる。本発明の別の態様に係る通信システムは、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスに関するスライス情報として、スライスを用いるサービスの提供に係る1つ以上のノードを示すスライスノードリストを保持した基地局と、スライスを管理するスライス管理部と、ネットワークリソースを用いて処理されるサービスを管理するサービス管理部と、端末に係る処理を行う処理サーバと、を含んで構成される通信システムであって、前記スライス管理部は、前記サービス管理部にスライスノードリスト変更要求を送信するよう構成され、前記サービス管理部は、スライスノードリスト変更要求を受信した場合に、前記処理サーバに当該スライスノードリスト変更要求を送信して、前記処理サーバから転送される当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御するか、又は、基地局に対し当該スライスノードリスト変更要求を送信して、当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御するよう構成された、ことを特徴とする。
本発明によれば、スライス情報の変更に係る処理を適切に実行することができる。
本発明の実施形態に係るシステムの構成例を示す図である。 各装置のハードウェア構成例を示す図である。 第1の処理例を示すフロー図である。 第2の処理例を示すフロー図である。
以下、図面と共に本発明に係るスライス割当方法の実施形態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。
[システム構成例の説明]
図1に示すように、発明の実施形態に係る通信システム1は、端末(User Equipment(以下「UE」という))60と、LTE(Long Term Evolution)ネットワークにおける基地局に相当するeNodeB(以下「eNB」という)50と、LTEネットワークに在圏するUE60の位置管理、認証制御、通信経路設定等の処理を行う複数のMME40と、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスを管理するスライス管理部10と、UE60の位置および状態等を管理する端末管理サーバ20と、上記スライス管理部10または端末管理サーバ20からの要求を受け付けてMME40へ通知するOSS/BSS(Operations Support System/Business Support System)30と、を含んで構成されている。
なお、本発明との関連が薄いため図示を省略したが、通信システム1は、さらに、UE60等の通信端末の契約情報、認証情報、通信サービス情報、端末タイプ情報及び在圏情報を含む加入者情報をデータベースで管理するHSS(Home Subscriber Server)、および、ネットワーク上でドメイン名またはホスト名とIPアドレスとの対応関係を管理するDNS(Domain Name System)サーバ、を含んで構成されている。
さて、図1の各装置(装置100と総称する)は、通信機能を備えた一般的なコンピュータにより構成される。例えば、図2に示すように、これらの装置100は、一又は複数のCPU101、主記憶装置であるRAM(Random Access Memory)102及びROM(Read Only Memory)103、通信を行うための通信モジュール104(Transmitter又はReceiver)、並びにハードディスク等の補助記憶装置105(Memory)等、のハードウェアを備えた1つ又は複数のコンピュータにより構成される。装置100では、図2に示すCPU101、RAM102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、CPU101の制御のもとで通信モジュール104等を動作させるとともに、RAM102および補助記憶装置105におけるデータの読み出しおよび書き込みを行うことで、各部における一連の機能が実現される。
なお、CPU101などのプロセッサ(Processor)は、その機能の全部または一部を専用の集積回路(IC:integrated circuit)により実行するよう構成してもよい。例えば、画像処理または通信制御を行うための専用の集積回路を構築することにより上記機能を実行するようにしてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
[処理例の説明]
引き続いて、UE60が保持しているスライス情報(スライスタイプ)を変更するスライス情報変更方法に係る第1の処理(図3)と、eNB50が保持しているスライス情報(スライスノードリスト)を変更するスライス情報変更方法に係る第2の処理(図4)とを、順に説明する。
(第1の処理について)
図3に示すように、スライス管理部10がOSS/BSS30にスライスタイプ変更要求を送信すると(ステップS1)、以下のようなスライスタイプ変更処理が実行される(ステップS2)。ここでのスライスタイプ変更処理としては、図3に実線で示すステップS2A、S2Bを含む処理と、図3に破線で示すステップS2C、S2Dを含む処理の2つのバリエーションがあり、いずれか一方の処理が実行される。
ステップS2A、S2Bを含む処理の場合には、OSS/BSS30は端末管理サーバ20にスライスタイプ変更要求を送信して(ステップS2A)、端末管理サーバ20が当該スライスタイプ変更要求に基づいて、UE60により保持されたスライス情報(スライスタイプ)を当該UE60により変更させるよう制御する(ステップS2B)。
一方、ステップS2C、S2Dを含む処理の場合には、OSS/BSS30はMME40にスライスタイプ変更要求を送信して(ステップS2C)、MME40が当該スライスタイプ変更要求に基づいて、UE60により保持されたスライス情報(スライスタイプ)を当該UE60により変更させるよう制御する(ステップS2D)。
上記のようなスライスタイプ変更処理(ステップS2)により、UE60により保持されたスライス情報(スライスタイプ)の変更に係る処理を適切に実行することができる。
その後は、変更後のスライス情報(スライスタイプ)に基づいて以下の処理が実行される。OSS/BSS30がMME40にReattach要求を送信すると(ステップS3)、MME40からUE60へのReattach Requestの送信を含むデタッチ処理がMME40−UE60間で実行される(ステップS4)。そして、変更後のスライス情報(新たなスライスタイプ)を含むAttach RequestがUE60からMME40へ送信され、UE60−スライス管理部10間でアタッチ処理が実行される(ステップS5)。
このようにして、UE60により保持されたスライス情報(スライスタイプ)の変更に係る処理を適切に実行することができる。
(第2の処理について)
図4に示すように、スライス管理部10がOSS/BSS30にスライスノードリスト変更要求を送信すると(ステップS11)、以下のようなスライスノードリスト変更処理が実行される(ステップS12)。ここでのスライスノードリスト変更処理としては、図4に実線で示すステップS12A、S12Bを含む処理と、図4に破線で示すステップS12Cを含む処理の2つのバリエーションがあり、いずれか一方の処理が実行される。
ステップS12A、S12Bを含む処理の場合には、OSS/BSS30は、旧MMEであるMME#1にスライスノードリスト変更要求を送信して(ステップS12A)、MME#1が当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、eNB50により保持されたスライス情報(スライスノードリスト)を当該eNB50により変更させるよう制御する(ステップS12B)。
一方、ステップS12Cを含む処理の場合には、OSS/BSS30は直接eNB50に対しスライスノードリスト変更要求を送信して、当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、eNB50により保持されたスライス情報(スライスノードリスト)を当該eNB50により変更させるよう制御する(ステップS12C)。
上記のようなスライスノードリスト変更処理(ステップS12)により、eNB50により保持されたスライス情報(スライスノードリスト)の変更に係る処理を適切に実行することができる。
その後は、変更後のスライス情報(スライスノードリスト)に基づいて以下の処理が実行される。OSS/BSS30がMME#1にNASリダイレクト要求を送信すると(ステップS13)、旧MMEであるMME#1、eNB50、新MMEであるMME#2の間で、NASメッセージリダイレクト処理が実行される(ステップS14)。即ち、MME#1がスライスタイプを含むリルート要求(Reroute NAS Message Request)をeNB50に送信すると(ステップS14A)、リルート要求を受信したeNB50は、変更後のスライスノードリストから、当該リルート要求に含まれたスライスタイプに対応する新たなMME(ここでは、MME#2)を選択し(ステップS14B)、選択されたMME#2へInitial UE Messageを送信して、その後のNASメッセージがMME#2へリダイレクトされるように制御する(ステップS14C)。
このようにして、eNB50により保持されたスライス情報(スライスノードリスト)の変更に係る処理を適切に実行することができる。また、eNB50は、スライスタイプを含むリルート要求を旧MME(MME#1)から受信した後、eNB50により保持しているスライスノードリストに基づいて、上記リルート要求に含まれたスライスタイプに応じた新たなMME(MME#2)を適切に選択し、該MME#2へリダイレクトされるように適切に制御することができる。
なお、UE60がスライス情報としてスライスタイプを保持し、eNB50がスライス情報としてスライスノードリストを保持しているシステム環境では、状況に応じて、上記の第1、第2の処理を同時並行で実行してもよい。
なお、本明細書で説明した「情報」は、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うことに限られず、暗黙的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって)行われてもよい。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とし、本発明に対して何ら制限的な意味を有しない。
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されてもよい。
「含む(include)」、「含んでいる(including)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprise)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
また、本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
本開示の全体において、明らかに単数であることを示していない限り、単数および複数の両方の場合を含む。
1…通信システム、10…スライス管理部、20…端末管理サーバ、30…OSS/BSS、40…MME、50…eNodeB、60…UE(端末)、100…装置、101…CPU、102…RAM、103…ROM、104…通信モジュール、105…補助記憶装置。

Claims (5)

  1. ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスに関するスライス情報として、スライスのタイプを示すスライスタイプを端末が保持するシステムにおいて、前記スライス情報を変更するスライス情報変更方法であって、
    前記システムにおけるスライスを管理するスライス管理部が、前記システムのネットワークリソースを用いて処理されるサービスを管理するサービス管理部にスライスタイプ変更要求を送信するステップと、
    スライスタイプ変更要求を受信したサービス管理部が、端末に係る処理を行う処理サーバに当該スライスタイプ変更要求を送信するステップと、
    スライスタイプ変更要求を受信した処理サーバが、当該スライスタイプ変更要求に基づいて、端末により保持されたスライス情報としてのスライスタイプを当該端末により変更させるよう制御するステップと、
    を含むスライス情報変更方法。
  2. ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスに関するスライス情報として、スライスを用いるサービスの提供に係る1つ以上のノードを示すスライスノードリストを基地局が保持するシステムにおいて、前記スライス情報を変更するスライス情報変更方法であって、
    前記システムにおけるスライスを管理するスライス管理部が、前記システムのネットワークリソースを用いて処理されるサービスを管理するサービス管理部にスライスノードリスト変更要求を送信するステップと、
    スライスノードリスト変更要求を受信したサービス管理部が、
    端末に係る処理を行う処理サーバに当該スライスノードリスト変更要求を送信して、前記処理サーバから転送される当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御するか、又は、
    基地局に対し当該スライスノードリスト変更要求を送信して、当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御するステップと、
    を含むスライス情報変更方法。
  3. 処理サーバが、スライスタイプを含むリルート要求を基地局に送信するステップと、
    リルート要求を受信した基地局が、保持しているスライスノードリストに基づいて、前記リルート要求に含まれたスライスタイプに応じて新たな処理サーバを選択するステップと、
    をさらに含む請求項2に記載のスライス情報変更方法。
  4. ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスに関するスライス情報として、スライスのタイプを示すスライスタイプを保持した端末と、スライスを管理するスライス管理部と、ネットワークリソースを用いて処理されるサービスを管理するサービス管理部と、端末に係る処理を行う処理サーバと、を含んで構成される通信システムであって、
    前記スライス管理部は、前記サービス管理部にスライスタイプ変更要求を送信するよう構成され、
    前記サービス管理部は、スライスタイプ変更要求を受信した場合に、前記処理サーバに当該スライスタイプ変更要求を送信するよう構成され、
    前記処理サーバは、スライスタイプ変更要求を受信した場合に、当該スライスタイプ変更要求に基づいて、端末により保持されたスライス情報としてのスライスタイプを当該端末により変更させるよう制御するよう構成された、
    ことを特徴とする通信システム。
  5. ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスに関するスライス情報として、スライスを用いるサービスの提供に係る1つ以上のノードを示すスライスノードリストを保持した基地局と、スライスを管理するスライス管理部と、ネットワークリソースを用いて処理されるサービスを管理するサービス管理部と、端末に係る処理を行う処理サーバと、を含んで構成される通信システムであって、
    前記スライス管理部は、前記サービス管理部にスライスノードリスト変更要求を送信するよう構成され、
    前記サービス管理部は、スライスノードリスト変更要求を受信した場合に、
    前記処理サーバに当該スライスノードリスト変更要求を送信して、前記処理サーバから転送される当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御するか、又は、
    基地局に対し当該スライスノードリスト変更要求を送信して、当該スライスノードリスト変更要求に基づいて、基地局により保持されたスライス情報としてのスライスノードリストを基地局により変更させるよう制御する
    よう構成された、
    ことを特徴とする通信システム。
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