JP7094276B2 - 通信制御方法および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、通信制御方法および通信システムに係り、より詳しくは、ネットワークインフラ上に論理的に生成された仮想ネットワークであるスライスを選択するスライス選択装置と１つ以上のスライスに対応付けられた複数の処理サーバとを含んだ通信システムにて実行される通信制御方法、および、当該通信システムに関する。

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ネットワークスライス（以下「スライス」と略記する）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。

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>

上記のようなネットワークシステムで端末から基地局へサービス要求があると、基地局は、当該時点でセッションが設定されている処理サーバ（いわゆるAccess and mobility Management Function（ＡＭＦ）に相当）又は予め定められたデフォルトの処理サーバにサービス要求を転送する。ただ、その後の処理を円滑に実行するためには、端末からのサービス要求に対応したスライスを管理している適切な処理サーバが選択され処理を行うことが望ましい。

しかし、現状では、ネットワークシステム内の複数の処理サーバから適切な処理サーバを選択するための技術は、未だあまり検討されていない。

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、端末からのサービス要求に適合した適切な処理サーバを選択することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る通信制御方法は、ネットワークインフラ上に論理的に生成された仮想ネットワークであるスライスと、該スライスに対応する処理サーバと、対向する端末が利用するサービスと、を対応付けた情報を含むスライス対応情報を保持し、該スライス対応情報に基づいてスライスを選択するスライス選択装置と、端末に係る処理を実行する複数の処理サーバであって各処理サーバは１つ以上のスライスに対応付けられている当該複数の処理サーバと、を含んだ通信システム、にて実行される通信制御方法であって、前記端末からのサービスの利用要求を受信した一の処理サーバが、前記利用要求を前記スライス選択装置へ転送するステップと、前記スライス選択装置が、前記スライス対応情報に基づいて、前記利用要求に係るサービスに対応するスライスおよび該スライスに対応する対象処理サーバを選択し、選択されたスライスおよび対象処理サーバに関する情報を含んだ選択結果情報を前記一の処理サーバに通知するステップと、前記一の処理サーバが、前記選択結果情報に含まれた前記対象処理サーバに関する情報に基づいて当該一の処理サーバが前記対象処理サーバであるか否かを判定し、当該一の処理サーバが前記対象処理サーバである場合、前記利用要求に係るサービスの処理を行い、当該一の処理サーバが前記対象処理サーバでない場合、前記利用要求に係るサービスの処理要求を前記対象処理サーバに転送するステップと、を備える。

上記の一実施形態に係る通信制御方法によれば、端末からのサービスの利用要求を受信した一の処理サーバが、利用要求をスライス選択装置へ転送すると、スライス選択装置は、スライスと該スライスに対応する処理サーバと対向する端末が利用するサービスとを対応付けた情報を含むスライス対応情報に基づいて、利用要求に係るサービスに対応するスライスおよび該スライスに対応する対象処理サーバを選択し、選択されたスライスおよび対象処理サーバに関する情報を含んだ選択結果情報を一の処理サーバに通知する。そして、一の処理サーバは、選択結果情報に含まれた対象処理サーバに関する情報に基づいて当該一の処理サーバが対象処理サーバであるか否かを判定し、当該一の処理サーバが対象処理サーバである場合、利用要求に係るサービスの処理を行い、当該一の処理サーバが対象処理サーバでない場合、利用要求に係るサービスの処理要求を対象処理サーバに転送する。このように、スライス選択装置が、スライスと該スライスに対応する処理サーバと対向する端末が利用するサービスとを対応付けた情報を含むスライス対応情報に基づいて、利用要求に係るサービスに対応するスライスおよび該スライスに対応する対象処理サーバ（即ち、端末からのサービス要求に適合した適切な処理サーバ）を選択し、選択された対象処理サーバによって、端末からの利用要求に係るサービスの処理が行われることになる。

また、本発明の別の実施形態に係る通信制御方法は、ネットワークインフラ上に論理的に生成された仮想ネットワークであるスライスと、該スライスに対応する処理サーバに対向する端末が利用するサービスと、を対応付けた情報を含むスライス対応情報を保持し、該スライス対応情報に基づいてスライスを選択するスライス選択装置と、端末に係る処理を実行する複数の処理サーバであって各処理サーバは１つ以上のスライスに対応付けられている当該複数の処理サーバと、を含んだ通信システム、にて実行される通信制御方法であって、前記端末からのサービスの利用要求を受信した一の処理サーバが、前記利用要求を前記スライス選択装置へ転送するステップと、前記スライス選択装置が、前記スライス対応情報に基づいて、前記利用要求に係るサービスに対応するスライスを選択し、選択されたスライスの情報を前記一の処理サーバに通知するステップと、前記一の処理サーバが、スライスと該スライスに対応する処理サーバとを対応付けた情報を含む処理サーバ対応情報に基づいて、前記選択されたスライスに対応する対象処理サーバを選択し、当該一の処理サーバが前記対象処理サーバである場合、前記利用要求に係るサービスの処理を行い、当該一の処理サーバが前記対象処理サーバでない場合、前記利用要求に係るサービスの処理要求を前記対象処理サーバに転送するステップと、を備える。

上記の別の実施形態に係る通信制御方法によれば、端末からのサービスの利用要求を受信した一の処理サーバが、利用要求をスライス選択装置へ転送すると、スライス選択装置は、スライスと該スライスに対応する処理サーバに対向する端末が利用するサービスとを対応付けた情報を含むスライス対応情報に基づいて、利用要求に係るサービスに対応するスライスを選択し、選択されたスライスの情報を一の処理サーバに通知する。そして、一の処理サーバは、スライスと該スライスに対応する処理サーバとを対応付けた情報を含む処理サーバ対応情報に基づいて、上記選択されたスライスに対応する対象処理サーバを選択し、当該一の処理サーバが対象処理サーバである場合、利用要求に係るサービスの処理を行い、当該一の処理サーバが対象処理サーバでない場合、利用要求に係るサービスの処理要求を対象処理サーバに転送する。このように、一の処理サーバが、スライスと該スライスに対応する処理サーバとを対応付けた情報を含む処理サーバ対応情報に基づいて、上記選択されたスライスに対応する対象処理サーバ（即ち、端末からのサービス要求に適合した適切な処理サーバ）を選択し、選択された対象処理サーバによって、端末からの利用要求に係るサービスの処理が行われることになる。

本発明によれば、端末からのサービス要求に適合した適切な処理サーバを選択することができる。

第１、第２実施形態における通信システムの構成例を示す図である。 スライス選択装置（ＮＳＳＦ）の機能ブロック構成図である。 処理サーバ（ＡＭＦ）の機能ブロック構成図である。 （ａ）は第１実施形態におけるスライス管理テーブルの一例を示す図であり、（ｂ）は第１実施形態におけるＡＭＦ管理テーブルの一例を示す図である。 （ａ）は第２実施形態におけるスライス管理テーブルの一例を示す図であり、（ｂ）は第２実施形態におけるスライス－ＡＭＦ対応情報の一例を示す図である。 第１、第２実施形態におけるＮＳＳＦのスライス管理テーブル更新処理を示すシーケンス図である。 第１実施形態における端末のスライス接続処理を示すシーケンス図である。 第２実施形態における端末のスライス接続処理を示すシーケンス図である。 各装置のハードウェア構成例を示す図である。 （ａ）は第１実施形態におけるスライス管理テーブルの変形例を示す図であり、（ｂ）は第２実施形態におけるスライス管理テーブルの変形例を示す図であり、（ｃ）は第２実施形態におけるスライス－ＡＭＦ対応情報の変形例を示す図である。 変形例２における通信システムの構成例を示す図である。 変形例２を図７の処理に適用した場合を示すシーケンス図である。 変形例２を図８の処理に適用した場合を示すシーケンス図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の各種の実施形態について説明する。第１実施形態は、いわゆる次世代ネットワーク（ＮＧＮ：Next Generation Network）においてスライス選択装置（Network Slice Selection Function（以下、発明の実施形態では「ＮＳＳＦ」という））が適切な処理サーバ（Access and mobility Management Function（以下、発明の実施形態では「ＡＭＦ」という））を選択する実施形態であり、第２実施形態は、次世代ネットワークにおいてＡＭＦ自身が適切なＡＭＦを選択する実施形態である。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。

［第１実施形態］
（第１実施形態のシステム構成）
図１に示すように第１実施形態に係る通信システム１は、端末（ＵＥ）１０と、基地局に相当するｅＮｏｄｅＢを含んだ無線アクセス網（Radio Access Network（以下「ＲＡＮ」と称する））２０と、複数のＡＭＦ（Access and mobility Management Function）３０と、複数のＳＭＦ（Session Management Function）４０と、複数のＵＰＦ（User Plane Function）５０と、ＮＳＳＦ（Network Slice Selection Function）６０と、ＮＳＭＦ（Network Slice Management Function）７０と、ＮＳＳＭＦ（Network Slice Sub-network Management Function）８０と、を含んで構成される。以下、各装置について概説する。

ＡＭＦ３０は、ネットワークに在圏するＵＥ１０のアクセス管理、モビリティ管理等を行う機能を備えた装置であり、ＳＭＦ４０は、U-Planeセッションを管理する機能を備えた装置であり、ＵＰＦ５０は、U-Planeトラヒックを処理する機能を備えた装置である。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は、上記ＡＭＦ３０、ＳＭＦ４０およびＵＰＦ５０を含んで構成され、スライスを構成するノード・回線の集合はＮＳＩ（Network Slice Instance）と称される。なお、１つのＡＭＦは複数のスライスで共有されうる。例えば、図１の構成例では、NSI11はAMF1、SMF11、UPF11を含んで構成され、NSI12はAMF1、SMF12、UPF12を含んで構成され、AMF1は、NSI11に係るスライスとNSI12に係るスライスとで共有されている。同様に、NSI21はAMF2、SMF21、UPF21を含んで構成され、NSI22はAMF2、SMF22、UPF22を含んで構成され、AMF2は、NSI21に係るスライスとNSI22に係るスライスとで共有されている。

ＮＳＳＦ６０は、スライスを選択する機能を備えた装置であり、ＮＳＭＦ７０は、スライスを生成・管理する機能を備えた装置であり、ＮＳＳＭＦ８０は、スライスの一部（Network Slice Sub-network）を生成・管理する機能を備えた装置である。このうちＮＳＭＦ７０は、サービス事業者がサービスを構築し提供するためのシステムであるＯＳＳ／ＢＳＳ（Operation Support System/ Business Support System）９０に含まれたＳｅｒＭＦ（Service Management Function）９０Ａと連携して、提供されるサービスに係るスライスを生成・管理する。

上記のうちＮＳＳＦ６０とＡＭＦ３０は、本発明に関連する以下のような機能部を備える。

図２に示すように、ＮＳＳＦ６０は、スライスと、該スライスに対応するＡＭＦと、対向するＵＥが利用するサービスと、を対応付けた情報を含むスライス管理テーブル（特許請求の範囲の「スライス対応情報」に相当）を保持する保持部６１と、スライス管理テーブルに基づいて、ＵＥからの利用要求に係るサービスに対応するスライスおよび該スライスに対応するＡＭＦ（特許請求の範囲の「対象処理サーバ」に相当）を選択する選択部６２と、選択されたスライスおよび選択されたＡＭＦ（以下「対象ＡＭＦ」という）に関する情報を含んだ選択結果情報をＡＭＦに通知する通知部６３と、を備える。

図３に示すように、ＡＭＦ３０は、ＵＥからのサービスの利用要求を受信し、該利用要求をＮＳＳＦ６０へ転送する通信部３１と、ＮＳＳＦ６０から通知された選択結果情報内の選択された対象ＡＭＦに関する情報に基づいて当該ＡＭＦが対象ＡＭＦであるか否かを判定し、当該ＡＭＦが対象ＡＭＦである場合、上記利用要求に係るサービスの処理を行い、当該ＡＭＦが対象ＡＭＦでない場合、上記利用要求に係るサービスの処理要求を対象ＡＭＦに転送する判定処理部３２と、を備える。

図４（ａ）に示すように、保持部６１により保持されるスライス管理テーブルには、例えば、スライスに係るＮＳＩの識別情報（NSI-ID）と、当該スライスに対応するＡＭＦの識別情報（AMF-ID）と、当該スライスを選択する際に用いられるパラメータの１つでありサービス要求条件、サービス種別等が定義されたＳＳＴ（Slice Service Type）と、当該スライスを選択する際に用いられるパラメータの１つでありサービス以外の情報（例えば端末情報、法人情報など）が規定されたＳＤ（Slice Differentiator）と、が対応付けられて記憶されている。

図４（ｂ）に示すＡＭＦ管理テーブルは、判定処理部３２により保持され、ＡＭＦの識別情報（AMF-ID）と当該ＡＭＦのアドレスとが対応付けられて記憶されている。判定処理部３２は、当該ＡＭＦが対象ＡＭＦでない場合、ＡＭＦ管理テーブルを参照して対象ＡＭＦのアドレス情報を取得し、該アドレス情報を用いてサービスの処理要求を対象ＡＭＦに転送する。

（第１実施形態における処理の説明）
以下、第１実施形態における処理として、ＮＳＳＦのスライス管理テーブル更新処理（図６）とＵＥのスライス接続処理（図７）を説明する。

図６に示すＮＳＳＦのスライス管理テーブル更新処理は、図２の保持部６１により保持されているスライス管理テーブルを、ＮＳＭＦからの指示に基づき最新の情報に更新する処理である。図６の処理は、例えば、ＯＳＳ／ＢＳＳに含まれたＳｅｒＭＦからＮＳＭＦへサービス開始依頼が送信されたことをトリガーにして開始される（図６のステップ１）。上記サービス開始依頼には、例えば、前述したＳＳＴ、ＳＤ、およびサービス要求条件に係る情報が含まれる。

ＮＳＭＦは、サービス開始依頼を受信すると、サービス開始依頼に含まれたＳＳＴ、ＳＤ等のパラメータに基づきスライスを生成するか否かを判定し、生成すると判定された場合、スライス生成に用いるＮＳＳＭＦを選択する（図６のステップ２）。ここでは、ＳＳＴにより定義されたサービス種別、ＳＤにより規定されたサービス以外の情報（例えば端末情報、法人情報など）、およびサービス要求条件に係る情報に応じたスライスが、利用可能な状態で存在するか否かが判定され、上記のようなスライスが存在しなければ、スライスを生成すると判定される。その場合、上記ＳＳＴ、ＳＤ等に応じたスライスの生成に適したＮＳＳＭＦが選択される。なお、ＳｅｒＭＦからのサービス開始依頼に上記ＳＳＴ、ＳＤ等が含まれていない場合、ＮＳＭＦは所定の手法で自律的にＳＳＴ、ＳＤ等を設定してもよい。

スライスを生成する場合、ＮＳＭＦがステップ２で選択されたＮＳＳＭＦにスライスサブネット生成要求を送信すると（図６のステップ３）、ＮＳＳＭＦは、上記サービス開始依頼に係るサービスのためのスライスサブネットを生成し（図６のステップ４）、正常に生成した旨のスライスサブネット生成応答をＮＳＭＦへ送信する（図６のステップ５）。そして、ＮＳＭＦは、上記サービス開始依頼に係るサービスのためのスライスに係るNSI-IDを生成し（図６のステップ６）、ステップ１のサービス開始依頼に係る処理が完了した旨のサービス開始応答をＳｅｒＭＦへ送信する（図６のステップ７ａ）とともに、スライスインスタンス更新通知をＮＳＳＦに送信する（図６のステップ７ｂ）。上記スライスインスタンス更新通知は、例えば、生成されたNSI-ID、上記ＳＳＴおよびＳＤの情報を含む。なお、ステップ７ａ、７ｂの処理順番はどちらが先でもよいし、同時並行でもよい。そして、ＮＳＳＦは、スライスインスタンス更新通知に含まれたNSI-IDに係るスライスを管理するＡＭＦを予め保持した管理情報に基づき特定し、特定されたＡＭＦのAMF-ID、スライスインスタンス更新通知に含まれたNSI-ID、ＳＳＴおよびＳＤの情報を用いてスライス管理テーブルを更新し（図６のステップ８）、更新完了した旨のスライスインスタンス更新肯定応答をＮＳＭＦへ送信する（図６のステップ９）。

以上のような図６の処理により、スライスが生成される場合に、ＮＳＳＦにより保持されているスライス管理テーブルがＮＳＭＦからの指示に基づき正常に更新される。図６では、スライスが新規に生成される場合に着目したが、スライスに係るＮＳＩに変更が生じた場合、既存のスライスが削除される場合など、スライスに係る情報が更新される場合全般において、図６と同様の処理が実行され、ＮＳＳＦにより保持されているスライス管理テーブルがＮＳＭＦからの指示に基づき更新される。

図７に示すＵＥのスライス接続処理は、利用したいサービス情報を含むネットワーク登録要求（以下「登録要求」と称する）がＵＥから送信された（図７のステップ１）ことをトリガーとして実行される処理であり、この処理により、ＵＥが利用したいサービスに係る適切なスライスおよび該スライスに対応する適切なＡＭＦが選択される。

上記ＵＥからの登録要求を受信したｅＮＢ等のＲＡＮは、当該時点でセッションが設定されているＡＭＦ又は予め定められたデフォルトのＡＭＦ（ここではＡＭＦ＃１）を、転送先ＡＭＦとして選択し（図７のステップ２）、選択されたＡＭＦ＃１へ登録要求を転送する（図７のステップ３）。そして、登録要求を受信したＡＭＦ＃１は、登録要求をＮＳＳＦへ転送する（図７のステップ４）。

ここで、ＮＳＳＦは、登録要求に含まれたサービス情報とスライス管理テーブルとに基づき、当該サービスに対応したＳＳＴ又はＳＤに係るスライスを選択し、スライス管理テーブル内のAMF-IDにより当該選択されたスライスに対応するＡＭＦ（対象ＡＭＦ）を選択する（図７のステップ５）。そして、ＮＳＳＦは、選択された対象ＡＭＦのAMF-IDを含む登録応答をＡＭＦ＃１へ送信する（図７のステップ６）。このときＮＳＳＦは、上記AMF-IDに加え、選択されたスライスを当該ＵＥが使うことを認められていることを証明するサービス情報（例えばＳＳＴ、ＳＤ等を含んだ情報）、および、選択されたスライスに対応するNSI-IDを、上記登録応答に含めて送信する。

次に、ＡＭＦ＃１は、受信した登録応答内のAMF-IDを参照し、選択されたＡＭＦ（対象ＡＭＦ）が自機であるか否かを判定する（図７のステップ７）。ここで、対象ＡＭＦが自機でない場合、ＡＭＦ＃１は、図４（ｂ）のＡＭＦ管理テーブルを参照して、対象ＡＭＦ（ここではＡＭＦ＃２）のアドレス情報を取得して、ＡＭＦ＃２へ登録応答を転送する（図７のステップ８）。ＡＭＦ＃２は、受信した登録応答内の情報を用いてネットワークへのＵＥの登録処理を実行し（図７のステップ９ａ）、登録処理が正常に完了した旨の登録応答をＲＡＮ経由でＵＥへ送信する（図７のステップ１０ａ）。

一方、図７のステップ７で、選択されたＡＭＦ（対象ＡＭＦ）が自機である場合、ＡＭＦ＃１は、受信した登録応答内の情報を用いてネットワークへのＵＥの登録処理を実行し（図７のステップ９ｂ）、登録処理が正常に完了した旨の登録応答をＲＡＮ経由でＵＥへ送信する（図７のステップ１０ｂ）。

以上の図７の処理により、ＮＳＳＦが、利用要求に係るサービスに対応するスライスおよび該スライスに対応するＡＭＦ（即ち、ＵＥからの利用要求に適合した適切なＡＭＦ）を選択することができ、選択されたＡＭＦによってサービスの処理が適切に実行される。

なお、第１実施形態では、ＡＭＦが図４（ｂ）のＡＭＦ管理テーブルを保持している態様を説明したが、ＡＭＦ管理テーブルはネットワーク内のノード（例えばＤＮＳ（Domain Name System）サーバ）により保持され、ＡＭＦが当該ノードに問い合わせることで、AMF-IDに対応する対象ＡＭＦ（即ち、選択されたＡＭＦ）のアドレス情報を取得してもよい。

［第２実施形態］
第２実施形態では、次世代ネットワークにおいてＡＭＦ自身が適切なＡＭＦを選択する実施形態を説明する。第２実施形態のシステム構成は、図１に示す第１実施形態に係る通信システム１の構成と同様である。そのため、ここでは重複した説明を省略する。ただし、本発明に関連する図２のＮＳＳＦ６０の各部の機能、および図３のＡＭＦ３０の各部の機能は、第１実施形態とは異なるため、以下、説明する。

第２実施形態のＮＳＳＦ６０は、スライスと該スライスに対応するＡＭＦに対向するＵＥが利用するサービスとを対応付けた情報を含むスライス管理テーブル（特許請求の範囲の「スライス対応情報」に相当）を保持する保持部６１と、スライス管理テーブルに基づいて、ＵＥからの利用要求に係るサービスに対応するスライスを選択する選択部６２と、選択されたスライスの情報をＡＭＦ３０に通知する通知部６３と、を備える。

第２実施形態のＡＭＦ３０は、ＵＥからのサービスの利用要求を受信し該利用要求をＮＳＳＦ６０へ転送する通信部３１と、スライスと該スライスに対応するＡＭＦとを対応付けた情報を含む後述する図５（ｂ）のスライス－ＡＭＦ対応情報に基づいて、ＮＳＳＦ６０から通知されたスライスに対応するＡＭＦ（以下「対象ＡＭＦ」ともいう）を選択し、当該ＡＭＦが対象ＡＭＦである場合、利用要求に係るサービスの処理を行い、当該ＡＭＦが対象ＡＭＦでない場合、利用要求に係るサービスの処理要求を対象ＡＭＦに転送する判定処理部３２と、を備える。

図５（ａ）に示すように、第２実施形態のスライス管理テーブルには、例えば、スライスに係るＮＳＩの識別情報（NSI-ID）と、当該スライスを選択する際に用いられるパラメータの１つでありサービス要求条件、サービス種別等が定義されたＳＳＴ（Slice Service Type）と、当該スライスを選択する際に用いられるパラメータの１つでありサービス以外の情報（例えば端末情報、法人情報など）が規定されたＳＤ（Slice Differentiator）と、が対応付けられて記憶されている。なお、第２実施形態のスライス管理テーブルは、第１実施形態とは異なり、スライスを管理しているＡＭＦの識別情報（AMF-ID）を含むことは必須ではない。

図５（ｂ）に示すスライス－ＡＭＦ対応情報には、例えば、スライスに係るＮＳＩの識別情報（NSI-ID）と、該スライスに対応するＡＭＦの識別情報（AMF-ID）と、当該ＡＭＦのアドレスとが対応付けられて記憶されている。判定処理部３２は、スライス－ＡＭＦ対応情報を、選択されたスライスに対応する対象ＡＭＦの選択のために用いるほか、対象ＡＭＦにサービスの処理要求を転送する場合に対象ＡＭＦのアドレス情報を取得するために用いる。

（第２実施形態における処理の説明）
以下、第２実施形態における処理として、ＵＥのスライス接続処理（図８）を説明する。なお、第２実施形態のＮＳＳＦのスライス管理テーブル更新処理は、図６に基づき説明した第１実施形態のＮＳＳＦのスライス管理テーブル更新処理と同様であるため、ここでは重複した説明を省略する。

図８に示すＵＥのスライス接続処理は、利用したいサービス情報を含む登録要求（ネットワーク登録要求）がＵＥから送信された（図８のステップ１）ことをトリガーとして実行される処理であり、この処理により、ＵＥが利用したいサービスに係る適切なスライスおよび該スライスに対応する適切なＡＭＦが選択される。

上記ＵＥからの登録要求を受信したｅＮＢ等のＲＡＮは、当該時点でセッションが設定されているＡＭＦ又は予め定められたデフォルトのＡＭＦ（ここではＡＭＦ＃１）を、転送先ＡＭＦとして選択し（図８のステップ２）、選択されたＡＭＦ＃１へ登録要求を転送する（図８のステップ３）。そして、登録要求を受信したＡＭＦ＃１は、登録要求をＮＳＳＦへ転送する（図８のステップ４）。

ここで、ＮＳＳＦは、登録要求に含まれたサービス情報とスライス管理テーブルとに基づき、当該サービスに対応したＳＳＴ又はＳＤに係るスライスを選択する（図８のステップ５）。そして、ＮＳＳＦは、選択されたスライスを当該ＵＥが使うことを認められていることを証明するサービス情報（例えばＳＳＴ、ＳＤ等を含んだ情報）、および選択されたスライスに対応するNSI-IDを含んだ登録応答をＡＭＦ＃１へ送信する（図８のステップ６）。

次に、ＡＭＦ＃１は、図５（ｂ）のスライス－ＡＭＦ対応情報を参照して、受信された登録応答内のNSI-IDに係るスライスに対応するＡＭＦ（対象ＡＭＦ）を選択し（図８のステップ７ａ）、選択されたＡＭＦ（対象ＡＭＦ）が自機であるか否かを判定する（図８のステップ７ｂ）。ここで、対象ＡＭＦが自機でない場合、ＡＭＦ＃１は、図５（ｂ）のスライス－ＡＭＦ対応情報を参照して、対象ＡＭＦ（ここではＡＭＦ＃２）のアドレス情報を取得して、ＡＭＦ＃２へ登録応答を転送する（図８のステップ８）。ＡＭＦ＃２は、受信した登録応答内の情報を用いてネットワークへのＵＥの登録処理を実行し（図８のステップ９ａ）、登録処理が正常に完了した旨の登録応答をＲＡＮ経由でＵＥへ送信する（図８のステップ１０ａ）。

一方、図８のステップ７ｂで、対象ＡＭＦが自機である場合、ＡＭＦ＃１は、受信した登録応答内の情報を用いてネットワークへのＵＥの登録処理を実行し（図８のステップ９ｂ）、登録処理が正常に完了した旨の登録応答をＲＡＮ経由でＵＥへ送信する（図８のステップ１０ｂ）。

以上の図８の処理により、ＮＳＳＦが、選択されたスライスをＵＥが使うことを認められていることを証明するサービス情報、および、選択されたスライスに対応するNSI-IDを含んだ登録応答をＡＭＦ＃１へ送信し、ＡＭＦ＃１は、スライス－ＡＭＦ対応情報を参照して、受信された登録応答内のNSI-IDに係るスライスに対応するＡＭＦ（即ち、ＵＥからの利用要求に適合した適切なＡＭＦ）を選択することができ、その後、選択されたＡＭＦ（対象ＡＭＦ）によってサービスの処理が適切に実行される。

なお、第２実施形態では、ＡＭＦが図５（ｂ）のスライス－ＡＭＦ対応情報を保持している態様を説明したが、図５（ｂ）のスライス－ＡＭＦ対応情報のうち、ＡＭＦがNSI-IDとAMF-IDの対応情報のみを保持して、ネットワーク内のノード（例えばＤＮＳサーバ）がAMF-IDとＡＭＦアドレスの対応情報を保持し、ＡＭＦがAMF-IDに対応するＡＭＦ（選択された対象ＡＭＦ）のアドレス情報を当該ノードに問い合わせることで、対象ＡＭＦのアドレス情報を取得してもよい。

［変形例１］
複数のＯＳＳ／ＢＳＳ（サービス事業者またはネットワーク事業者（以下「サービス事業者」と略記する））が同一物理ネットワークに存在するスライスを管理する場合が存在する。かかる場合を想定して、ＮＳＳＦおよびＮＳＭＦにより管理されるスライス管理テーブルは、NSI-IDとして、当該スライスに対応するサービス事業者を識別する情報を含むことが望ましい。

具体的には、図１０（ａ）に、第１実施形態におけるＮＳＳＦおよびＮＳＭＦにより管理されるスライス管理テーブルの変形例を示す。図１０（ａ）に示すように、スライス管理テーブルにおいて、NSI-IDを、スライスそのものを識別するCN-NSI-ID（Core Network NSI-ID）と、サービス事業者を識別するOAM-NSI-ID（Operation And Management NSI-ID）とによって構成してもよい。また、第２実施形態におけるＮＳＳＦおよびＮＳＭＦにより管理されるスライス管理テーブルについても、図１０（ｂ）に示すように、NSI-IDを、CN-NSI-IDとOAM-NSI-IDとによって構成してもよい。さらに、第２実施形態におけるＡＭＦにより管理されるスライス－ＡＭＦ対応情報についても、図１０（ｃ）に示すように、NSI-IDを、CN-NSI-IDとOAM-NSI-IDとによって構成してもよい。上記の場合、同じスライスに関し、サービス事業者ごとに識別情報（OAM-NSI-ID）を分けることが可能となり、複数のサービス事業者が同一物理ネットワークに存在するスライスを管理する場合であっても、スライス管理を円滑に実行することができる。

［変形例２］
図１１に示すように、変形例２に係る通信システムには、端末ユーザに関する情報を管理するユーザデータ管理装置（User Data Manager（以下「ＵＤＭ」と称する））９５が存在し、ＮＳＳＦ６０はＵＤＭ９５と通信可能とされ、また、ＡＭＦ３０はＮＳＳＦ６０経由でＵＤＭ９５と通信可能とされている。

変形例２では、ＮＳＳＦ又はＡＭＦは、選択されたスライスをＵＥが利用可能か否かをＵＤＭに問い合わせることが可能とされている。例えば、図１２に示すように、第１実施形態の処理（図７）において、ステップ５にてＮＳＳＦがスライスおよびＡＭＦを選択した後、ステップ５ｘでＮＳＳＦは、選択されたスライスをＵＥが利用可能か否かをＵＤＭに問い合わせてもよい。また、図１２のステップ５ｘに代わり、ステップ７の直前にＡＭＦ＃１が、ＮＳＳＦにより選択されたスライスをＵＥが利用可能か否かをＵＤＭに問い合わせてもよい。

同様に、図１３に示すように、第２実施形態の処理（図８）において、ステップ７ａの後、ステップ７ａｘでＡＭＦ＃１は、ＮＳＳＦにより選択されたスライスをＵＥが利用可能か否かをＵＤＭに問い合わせてもよい。また、図１３のステップ７ａｘに代わり、ステップ５の直後にＮＳＳＦが、選択されたスライスをＵＥが利用可能か否かをＵＤＭに問い合わせてもよい。以上のような変形例２により、選択されたスライスをＵＥが利用可能であることを事前に確認することができ、不適切なＵＥによるサービス利用といった不都合を回避し、システム全体の信頼性を向上させることができる。

なお、上記の実施形態の説明で用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に(例えば、有線及び／又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

例えば、上記の実施形態における図１の各装置（例えばＮＳＳＦ６０、ＡＭＦ３０など）は、上述した処理を実行するコンピュータとして機能してもよい。図９は、各装置のハードウェア構成の一例を示す図である。各装置は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。図９のハードウェア構成は、図９に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

図１の各装置における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール、データ等を、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、各装置の各機能部は、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。

メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施形態に係る方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、各装置の各機能部は、通信装置１００４を含んで実現されてもよい。

入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

また、プロセッサ１００１、メモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、図１の各装置は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

以上、本実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本実施形態が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本実施形態は、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、例示説明を目的とするものであり、本実施形態に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

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。

入出力された情報などは特定の場所(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。入出力される情報などは、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報などは削除されてもよい。入力された情報などは他の装置へ送信されてもよい。

判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。

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、明示的に行うものに限られず、暗黙的（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。

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。

本明細書で説明した情報、信号などは、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。

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。

移動通信端末は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

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。

「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(comprising)」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。

本明細書において、文脈または技術的に明らかに1つのみしか存在しない装置である場合以外は、複数の装置をも含むものとする。本開示の全体において、文脈から明らかに単数を示したものではなければ、複数のものを含むものとする。

１…通信システム、１０…ＵＥ（端末）、２０…ＲＡＮ、３０…ＡＭＦ（処理サーバ）、３１…通信部、３２…判定処理部、４０…ＳＭＦ、５０…ＵＰＦ、６０…ＮＳＳＦ（スライス選択装置）、６１…保持部、６２…選択部、６３…通知部、７０…ＮＳＭＦ（スライス管理装置）、８０…ＮＳＳＭＦ、９０…ＯＳＳ／ＢＳＳ、９０Ａ…ＳｅｒＭＦ、９５…ＵＤＭ、１００１…プロセッサ、１００２…メモリ、１００３…ストレージ、１００４…通信装置、１００５…入力装置、１００６…出力装置、１００７…バス。

Claims (7)

1. ネットワークインフラ上に論理的に生成された仮想ネットワークであるスライスと、該スライスに対応する処理サーバと、対向する端末が利用するサービスと、を対応付けた情報を含むスライス対応情報を保持し、該スライス対応情報に基づいてスライスを選択するスライス選択装置と、
   端末に係る処理を実行する複数の処理サーバであって各処理サーバは１つ以上のスライスに対応付けられている当該複数の処理サーバと、
   を含んだ通信システム、にて実行される通信制御方法であって、
   前記端末からのサービスの利用要求を受信した一の処理サーバが、前記利用要求を前記スライス選択装置へ転送するステップと、
   前記スライス選択装置が、前記スライス対応情報に基づいて、前記利用要求に係るサービスに対応するスライスおよび該スライスに対応する対象処理サーバを選択し、選択されたスライスおよび対象処理サーバに関する情報を含んだ選択結果情報を前記一の処理サーバに通知するステップと、
   前記一の処理サーバが、前記選択結果情報に含まれた前記対象処理サーバに関する情報に基づいて当該一の処理サーバが前記対象処理サーバであるか否かを判定し、当該一の処理サーバが前記対象処理サーバである場合、前記利用要求に係るサービスの処理を行い、当該一の処理サーバが前記対象処理サーバでない場合、前記利用要求に係るサービスの処理要求を前記対象処理サーバに転送するステップと、
   を備える通信制御方法。
2. ネットワークインフラ上に論理的に生成された仮想ネットワークであるスライスと、該スライスに対応する処理サーバに対向する端末が利用するサービスと、を対応付けた情報を含むスライス対応情報を保持し、該スライス対応情報に基づいてスライスを選択するスライス選択装置と、
   端末に係る処理を実行する複数の処理サーバであって各処理サーバは１つ以上のスライスに対応付けられている当該複数の処理サーバと、
   を含んだ通信システム、にて実行される通信制御方法であって、
   前記端末からのサービスの利用要求を受信した一の処理サーバが、前記利用要求を前記スライス選択装置へ転送するステップと、
   前記スライス選択装置が、前記スライス対応情報に基づいて、前記利用要求に係るサービスに対応するスライスを選択し、選択されたスライスの情報を前記一の処理サーバに通知するステップと、
   前記一の処理サーバが、スライスと該スライスに対応する処理サーバとを対応付けた情報を含む処理サーバ対応情報に基づいて、前記選択されたスライスに対応する対象処理サーバを選択し、当該一の処理サーバが前記対象処理サーバである場合、前記利用要求に係るサービスの処理を行い、当該一の処理サーバが前記対象処理サーバでない場合、前記利用要求に係るサービスの処理要求を前記対象処理サーバに転送するステップと、
   を備える通信制御方法。
3. 前記通信システムは、当該通信システムにおいて提供されるサービスのためのスライスを生成管理するスライス管理装置、をさらに含み、
   前記通信制御方法は、
   前記スライス選択装置が、前記スライス管理装置からの前記スライス対応情報の更新指示に基づき、前記スライス対応情報を最新の情報に更新するステップ、
   をさらに備える請求項１又は２に記載の通信制御方法。
4. 前記スライス対応情報は、対応付けられる前記スライスを識別するための情報として、当該スライスに対応するサービス事業者を識別する情報を含む、
   請求項１～３の何れか一項に記載の通信制御方法。
5. 前記スライス選択装置又は前記一の処理サーバが、端末ユーザに関する情報を管理するユーザデータ管理装置に、前記選択されたスライスを前記端末が利用可能か否かを問い合わせるステップ、
   をさらに備える請求項１～４の何れか一項に記載の通信制御方法。
6. ネットワークインフラ上に論理的に生成された仮想ネットワークであるスライスを選択するスライス選択装置と、端末に係る処理を実行する複数の処理サーバであって各処理サーバは１つ以上のスライスに対応付けられている当該複数の処理サーバと、を含んだ通信システムであって、
   前記スライス選択装置は、
   前記スライスと、該スライスに対応する処理サーバと、対向する端末が利用するサービスと、を対応付けた情報を含むスライス対応情報を保持する保持部と、
   前記スライス対応情報に基づいて、前記端末からの利用要求に係るサービスに対応するスライスおよび該スライスに対応する対象処理サーバを選択する選択部と、
   選択されたスライスおよび対象処理サーバに関する情報を含んだ選択結果情報を前記処理サーバに通知する通知部と、
   を備え、
   前記処理サーバは、
   前記端末からのサービスの利用要求を受信し、前記利用要求を前記スライス選択装置へ転送する通信部と、
   前記スライス選択装置から通知された前記選択結果情報に含まれた前記対象処理サーバに関する情報に基づいて当該処理サーバが前記対象処理サーバであるか否かを判定し、当該処理サーバが前記対象処理サーバである場合、前記利用要求に係るサービスの処理を行い、当該処理サーバが前記対象処理サーバでない場合、前記利用要求に係るサービスの処理要求を前記対象処理サーバに転送する判定処理部と、
   を備え、
   通信システム。
7. ネットワークインフラ上に論理的に生成された仮想ネットワークであるスライスを選択するスライス選択装置と、端末に係る処理を実行する複数の処理サーバであって各処理サーバは１つ以上のスライスに対応付けられている当該複数の処理サーバと、を含んだ通信システムであって、
   前記スライス選択装置は、
   前記スライスと、該スライスに対応する処理サーバに対向する端末が利用するサービスと、を対応付けた情報を含むスライス対応情報を保持する保持部と、
   前記スライス対応情報に基づいて、前記端末からの利用要求に係るサービスに対応するスライスを選択する選択部と、
   選択されたスライスの情報を前記処理サーバに通知する通知部と、
   を備え、
   前記処理サーバは、
   前記端末からのサービスの利用要求を受信し、前記利用要求を前記スライス選択装置へ転送する通信部と、
   スライスと該スライスに対応する処理サーバとを対応付けた情報を含む処理サーバ対応情報に基づいて、前記スライス選択装置から通知された前記選択されたスライスに対応する対象処理サーバを選択し、当該処理サーバが前記対象処理サーバである場合、前記利用要求に係るサービスの処理を行い、当該処理サーバが前記対象処理サーバでない場合、前記利用要求に係るサービスの処理要求を前記対象処理サーバに転送する判定処理部と、
   を備える、
   通信システム。

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