JP7293347B2 - データ処理周辺サーバを再割り当てするための方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、テレコミュニケーションおよびコンピューティングの分野に関し、より詳細には、ＭＥＣ（モバイルエッジコンピューティング：Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｄｇｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）アーキテクチャにおいてデータ処理周辺サーバを再割り当てするための方法に関する。

ＥＴＳＩ ＧＳ ＭＥＣ００３（「Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ－Ｇｒｏｕｐ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ－Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｄｇｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ」）仕様で定義されるように、ＭＥＣアーキテクチャは、モバイル端末で実施されるいくつかの計算を、モバイル端末の位置周辺の限定的な地理的領域に位置し且つ／あるいはＭＥＣアーキテクチャ内に集中させた分散サーバに、移すことができる。これにより、コネクテッドカーに搭載されたモバイルデバイスが、車両のコンピュータではなくこれらサーバで使える非常に高い計算能力を利用でき、コネクテッドカー間でいくつかの機器がプールでき、エネルギーや熱散逸のデザイン上の制約が低減され、コネクテッドカーのＣО_２排出量が低減できる。このような計算は例えば、リアルタイムイベントで拡張されてコネクテッドカー間で共有できる道路の高解像度マッピングや、車両に対する電子地平線（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｈｏｒｉｚｏｎ）とも呼ばれる仮想の地平線、すなわち、近い将来に到達するものの車両に搭載されたセンサではすぐにアクセスできないオブジェクトまたはイベントの確立に関する計算である。

このアーキテクチャの使用は、リクエストされたサービス品質を、特に、動いている車両に提供するために、最適なサーバを選択することについての問題によって阻害される。この規格は、モバイル端末に最も近いサーバを使用するため、およびしたがって、サーバとモバイル端末との間のデータ転送時間を減らすために、接続モードで「ハンドオーバ」またはセルラー間転送をモバイル端末が実施するときに、モバイル端末のデータを処理するためにサーバを切り替えるための手順を定義する。それでも、これらの手順は、特に、移動要件が高く、リアルタイム要件が高いコネクテッドカーに搭載されたモバイルデバイスを、モバイル端末が含むとき、モバイル端末に必要な時間スロットの中でデータを処理できるというエンドツーエンドのサービス品質を保証することができない。

本発明の目的の１つは、このようなアーキテクチャにおいてデータ処理周辺サーバを再割り当てするための方法を提供することによって、従来技術の短所の少なくともいくつかを克服することであり、方法は、例えば、コネクテッドカーに搭載されたモバイルデバイスといった、モバイルデバイスのためのサービス品質の有害な低下を、この低下の発生源に関わらず、防ぐ。

この目標のために、本発明は、ＭＥＣアーキテクチャにおいてデータ処理周辺サーバを再割り当てするための方法を提案し、方法は、
－ モバイルデバイスについてのデータを処理するために現在の周辺サーバを管理ユニットによって割り当てる事前のステップと、
－ 新しい周辺サーバを前記管理ユニットによって選択するステップと、
－ 周辺サーバの再割り当てを前記現在の周辺サーバに、前記管理ユニットによって通知するステップと
を含み、
前記再割り当て方法は、前記選択ステップの前に、前記モバイルデバイスによって送信され、前記モバイルデバイス上で測定されたサービス品質を表すデータ項目を含むメッセージを前記管理ユニットによって受信するステップがあることを特徴とする。前記方法は、管理ユニットで主に実行される。

本発明によって、モバイルデバイスのために実施される転送データ処理のサービス品質は、ＭＥＣアーキテクチャの様々なサーバによって処理されるだけではなく、なぜなら、モバイルデバイスは、ＭＥＣアーキテクチャにおいて管理ユニットにメッセージを送信することによるそのサービス品質の管理について、単純にアクティブだからである。管理ユニットは、例えば、規格によって定義されたＭＥＯ（「モバイルエッジオーケストレータ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｄｇｅ Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｏｒ」）上に実装され、ＭＥＯは、サーバに実装されるか、または、複数のサーバにわたって分散される。本発明は、ＭＥＣアーキテクチャの原理に挑み、必ずしも前記デバイスの性質を変えずに、前記デバイスにとってわかりやすい手法で、モバイルデバイスの状況の変化に、ＭＥＣアーキテクチャ自体を適合させることを目標とし、モバイルデバイスによるメッセージの送信は、モバイルデバイスが、そのデータ処理サーバを知っている必要はないが、それでも、モバイルデバイス上で必要なサービス品質に、より厳格に従うことを可能にする。

本発明による方法の有利な特徴によれば、前記測定されたサービス品質は、現在の周辺サーバにモバイルデバイスによってデータ処理リクエストが送信された瞬間と、前記データ処理の結果をモバイルデバイスが受信する瞬間との間の時間間隔を表す。

この特徴は、例えば、ネットワーク接続の品質だけでなく、モバイルデバイス上で認識されたサービス品質を考慮することを可能にする。

本発明の別の有利な特徴によれば、前記選択ステップの前に、前記測定されたサービス品質をサービス品質の閾値と比較するステップがあり、前記選択ステップは、前記測定されたサービス品質が前記サービス品質の閾値に達するとトリガされる。この特徴は、モバイルデバイスの最低サービス品質レベルを保証する戦略を実行することを可能にする。

本発明のさらに別の有利な特徴によれば、前記選択ステップにおいて、前記管理ユニットは、周辺サーバのリストのうち現在の周辺サーバ以外の、前記測定されたサービス品質より良いものと推定されるサービス品質を有するものとして前記新しい周辺サーバを選択し、前記周辺サーバは、
－ モバイルデバイスの前記データを処理することができ、
－ モバイルデバイスの現在の基地局に、または前記現在の基地局の隣の基地局に接続され、
－ ＲＮＩＳ（無線ネットワーク情報サービス：Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）サービスから恩恵を受け、
前記推定されるサービス品質は、決定論的モデルまたは予測モデルを使用して推定されたものである。このように、最低サービス品質の維持を保証することができる。

有利には、前記リストの周辺サーバも、ＬＳ（「位置サービス：Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ」）およびＢＷＭＳ（「帯域幅管理サービス：ＢａｎｄＷｉｄｔｈ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ」）とインターフェースされ、ＲＮＩＳサービスを補う。これは、情報源を増大させることによって、方法の実行に、より大きな柔軟性をもたらす。

本発明のさらに別の有利な特徴によれば、前記選択ステップの前に、複数の周辺サーバを事前選択するステップがあり、このステップにおいて、前記管理ユニットは、前記事前選択した周辺サーバのそれぞれにリクエストを送信し、これに応じて、前記事前選択した周辺サーバのそれぞれの、前記モバイルデバイスとの接続に関するサービス品質の演繹的推定を受信する。

この事前選択は、周辺サーバの再割り当て／再選択要件を予想することによって、モバイルデバイスのデータを処理する周辺サーバを切り替えるとき、サービス品質の著しい低下を避けることを可能にする。さらに、この事前選択ステップは、事前選択した周辺サーバへの接続のサービス品質の推定を更新することを可能にする。

本発明のさらに別の有利な特徴によれば、前記選択ステップの前に、複数の周辺サーバを事前選択するステップ、および、事前選択した周辺サーバにおいて前記モバイルデバイスにアプリケーションを例示するステップがある。

この事前選択およびこの事前例示も、再割り当て要件の予想を可能にし、再割り当て要件を促進して、サービス品質が損なわれるのを避けることができる。

本発明のさらに別の有利な特徴によれば、前記事前選択ステップにおいて、前記管理ユニットは、前記事前選択した周辺サーバのそれぞれにリクエストを送信し、これに応じて、前記事前選択した周辺サーバのそれぞれに例示したアプリケーションに関するサービス品質の推定を受信する。

この特徴は、事前選択した周辺サーバと関連付けられた本当に実用的なサービス品質を知ることを可能にする。

本発明のさらに別の有利な特徴によれば、前記選択ステップにおいて、管理ユニットは、モバイルデバイスのスケジュールされた旅程、および前記旅程にわたる前記モバイルデバイスの推定速度を考慮する。

この特徴は、再割り当ての数を限定し、したがって、ネットワークおよび計算リソースを節約することを可能にする。

本発明は、また、本発明による方法を実行する管理ユニットに、測定されたサービス品質を含むメッセージを送信することができるモバイルデバイスに関する。モバイルデバイスは、例えば、コネクテッドカーに搭載されたハードウェアモジュールおよび通信ソフトウェアである。通信モジュールは、例えば、４Ｇまたは５Ｇチップを設置される（Ｇは、モバイル電話通信技術の世代を示す）。

有利には、本発明によるモバイルデバイスは、測定されたサービス品質を含むメッセージを断続的に前記管理ユニットに送信することができる。これは、モバイルデバイスに提供されたサービス品質を前記管理ユニットが監視することを可能にし、統計情報を判定することを可能にするか、または、予測モデルが前記サービス品質に対して実行されるのを可能にする。

さらに有利には、モバイルデバイスは、前記測定されたサービス品質が超えてはならないサービス品質の閾値と、超えてはならない前記測定されたサービス品質の閾値の２０％手前にある値との範囲内にあるとき、前記メッセージの送信をトリガすることができる手段を備える。このように、管理ユニットは、モバイルデバイスのデータを処理するために、周辺サーバの再割り当てを予想することができる。サービス品質の閾値を超えない２０％手前にある値は、超過の方向に応じて、すなわち、測定されたサービス品質の定義に応じて、前記閾値の２０％より小さいか、または、前記閾値の２０％より大きいことに留意されたい。具体的には、これが、応答時間に相当する場合、測定されたサービス品質は、上限の閾値を超えてはならない。それでも、測定されたサービス品質が、最大応答時間と、測定される応答時間との間の差と表現される場合、測定されたサービス品質は、下限の閾値を超えてはならない。当然、２０％というこの値は、下限値を使用できることを示すものである。

本発明によるモバイルデバイスには、本発明による再割り当て方法のものに類似の長所がある。

図を参照しながら説明される好ましい実施形態を読むことによって、さらなる特徴および長所が明らかになるであろう。

本発明による本実施形態における、本発明による再割り当て方法の第１のステップを示す図である。 本発明による本実施形態における、本発明による再割り当て方法の後続のステップを示す図である。

図１および図２に示した本発明の好ましい実施形態によれば、本発明による周辺サーバを再割り当てするための方法は、ＭＥＯ上の管理ユニットで少なくとも部分的に実行される。それでも、説明されるステップの中には、モバイルデバイスで、または、管理ユニットによって管理される周辺サーバで実行されるものもある。本発明によって、管理ユニットは、車両Ｖに搭載されたモバイルデバイスのデータを処理するために選択された周辺サーバが、リクエストされたサービスを実施するのに適しており、リクエストされたサービス品質に準拠することを常に保証する。

ステップＥ１において、車両Ｖのモバイルデバイスは、例えば、本発明の本実施形態では、電子地平線の計算といった機能のリモート処理のために管理ユニットに登録される。例えば、管理ユニットは、電子地平線の計算、または高解像度マッピングなどの、一定のリモートサービスを自動車に提供する１つまたは複数のサーバで実行される独自のサービスである。管理ユニットは、これらのサービスを提供するために必要な計算を実施することができる複数の周辺機器またはセントラルサーバを管理する。この登録ステップＥ１において、車両Ｖのモバイルデバイスは、車両Ｖの位置、加入しようとするサービス、この場合、したがって、電子地平線、および、このサービスを実施するためのターゲットのサービス品質を示す。この目標のために、例えば、規格の「登録」メッセージを使用する。

このステップＥ１において、登録メッセージを受信した後、管理ユニットは、適切な、すなわち、モバイルデバイスが取り付けられ、モバイルデバイスによってリクエストされたターゲットのサービス品質を電子地平線サービスに提供することができる基地局からアクセス可能な、現在の周辺サーバを選択する。この目標のために、管理ユニットは、モバイルデバイスによってアクセス可能な無線ゾーン内に位置する周辺サーバのそれぞれが、例えば「ＭＥＣＲｅｓｏｕｒｃｅＱｕｅｒｙ」メッセージでこれらの周辺サーバをポーリングすることによって提供することができる演繹的サービス品質を推定する（「ＱｕｅｒｙＡｐｐＩｎｓｔａｎｃｅＩｎｆｏ」として定義されるメッセージも使用できるが、ポーリングされたサーバ上でアプリケーションを開始することを伴う）。

この演繹的サービス品質の推定を、以下で詳細に説明する。モバイルデバイスによってアクセス可能な無線ゾーンと周辺サーバを一致させるために、管理ユニットは、モバイルデバイスが加入しているオペレータのＲＮＩＳサービスとインターフェースされる。Ｇｅｔ（ＰＬＭＮ＿ｉｎｆｏ）メッセージは、特に、周辺サーバと関連付けられたセル識別子を知ることを可能にする。オペレータ間ローミングについてのモバイルデバイスの動きを管理するために、管理ユニットは、モバイルデバイスが加入しているオペレータ以外のオペレータとのモバイルデバイスのローミング契約を考慮する。さらに、管理ユニット自体は、複数のオペレータネットワークとインターフェースされ、したがって、その周辺サーバも、複数のオペレータネットワークとインターフェースされる。

ステップＥ１の終わりに、モバイルデバイスのデータを処理することができる現在の周辺サーバＳＭＥＣは、電子地平線をモバイルデバイスに提供するために、モバイルデバイスに割り当てされる。

ステップＥ２は、電子地平線アプリケーションを車両Ｖに例示した現在の周辺サーバＳＭＥＣを使用して、電子地平線サービスをモバイルデバイスに提供することを伴う。このステップにおいて、データは、車両Ｖと現在の周辺サーバＳＭＥＣとの間で交換され、
－ 車両Ｖは、ルートセクション、つまり、車両の精密な位置を、現在の周辺サーバＳＭＥＣに送信し、
－ 現在の周辺サーバＳＭＥＣは、車両のルート上で近い将来に到達する、車両Ｖにとって関心のあるオブジェクトおよびイベントを送信する。

現在の周辺サーバＳＭＥＣは、本発明の本実施形態では、ＥＴＳＩによって提案されたＭＥＣアーキテクチャの複数の要素、具体的には、車両Ｖにサービスを提供する適用可能なインスタンスを実行するが、現在の周辺サーバＳＭＥＣの適用可能なインスタンスのＳ－ＭＥＰＭ（「サービングモバイルエッジプラットフォームマネージャ」）管理ユニットも実行する。

ステップＥ３は、供給される電子地平線サービスについての（モバイルデバイスによって認識される）実際のサービス品質をモバイルデバイスが測定することを伴う。このサービス品質は、現在の周辺サーバＳＭＥＣ上で電子地平線を計算するための時間を含むが、サービスに接続されたモバイルデバイスのリクエストと、関連付けられたレスポンスとの間の転送時間を含む。この測定されたサービス品質は、例えば、以下のように表現される。
Ｑ_ｍｅｓ＝Ｑ_{ｔａｒｇｅｔ}－Ｑ_ｒｅａｌ
ここで、
－ Ｑ_{ｔａｒｇｅｔ}は、モバイルデバイスによってリクエストされたターゲットのサービス品質であり、サービスと関連付けられたリクエストが現在の周辺サーバＳＭＥＣにモバイルデバイスによって送信された瞬間と、モバイルデバイスがリクエストの結果を受信する瞬間との間の、モバイルデバイスによって許容される最大時間を表す。
－ Ｑ_ｒｅａｌは、サービスと関連付けられたリクエストが現在の周辺サーバＳＭＥＣにモバイルデバイスによって送信された瞬間と、モバイルデバイスがリクエストの結果を受信する瞬間との間のリアルタイムの間隔である。

このステップＥ３において、モバイルデバイスは、第１の真に負のサービス品質の閾値Ｑ_１と、測定されたサービス品質Ｑ_ｍｅｓを比較し（すなわち、測定されたサービス品質がターゲットのサービス品質より良い限り、この閾値には達しない）、供給されるサービスのタイプと関連付けることができる。本発明の本実施形態では、ステップＥ３における測定されたサービス品質Ｑ_ｍｅｓがサービス品質の閾値Ｑ_１を下回り、ステップＥ４をトリガすると仮定する。サービス品質のこの低下は、例えば、以下による。
－ 無線上の、もしくはネットワークコアにおけるサービス品質の低下（無線と、もしくは現在の周辺サーバＳＭＥＣと、過剰データが交換される場合、この過剰データは、さらに、モバイルデバイスのデータに優先する可能性がある）、
－ 現在の周辺サーバＳＭＥＣの、もしくは現在のオペレータのカバレッジから逸脱するモバイルデバイスの動き、
－ 例えば、電子地平線をより速く表示する必要がある危険なエリアに車両が達する場合の、より高いサービス品質要件、または
－ 例えば、モバイルデバイスに以前に割り当てされたリソースを優先サービスが独占する場合の、現在の周辺サーバＳＭＥＣで利用可能なリソースの低減。

後続のステップＥ４は、ステップＥ３において測定されたサービス品質Ｑ_ｍｅｓ、および、モバイルデバイスの位置を含むメッセージをモバイルデバイスが管理ユニットに送信することを伴う。この位置は、例えば、４Ｇ規格で定義されるような「Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ」に相当する。変形形態として、測定されたサービス品質は、ターゲットのサービス品質に関係がないが、Ｑ_ｒｅａｌ、すなわち、サービスと関連付けられたリクエストが現在の周辺サーバＳＭＥＣにモバイルデバイスによって送信された瞬間と、モバイルデバイスがリクエストの結果を受信する瞬間との間の時間間隔に相当する。この変形形態では、ステップＥ４において送信されたメッセージは、任意選択として、特に、このターゲットのサービス品質が、ステップＥ１において管理ユニットに送信されたものと異なるとき、モバイルデバイスによってリクエストされたターゲットのサービス品質をさらに含む。このメッセージは、例えば、モバイルデバイスによって定期的に測定されたサービス品質の通知に管理ユニットが加入している場合、例えば、ＵＤＰ（「ユーザデータグラムプロトコル」）、またはＴＣＰ（「トランスミッションコントロールプロトコル」）通信プロトコル、またはｈｔｔｐｓでも送信される。別の変形形態では、モバイルデバイスによって送信されたメッセージは、測定されたサービス品質ではなく、測定されたサービス品質がターゲットのサービス品質ほど良いものではないという指示を含む。別の変形形態では、ステップＥ４において送信されたメッセージは、モバイルデバイスの位置を含まないが、管理ユニットは、モバイルデバイスが現在の周辺サーバに既に接続されているとき、この位置を取得するために、ネットワークサービスＬＳ（「位置サービス」）を使用することができる。この情報は、それでも、現在の周辺サーバとの接続が失われた場合、またはネットワークカバレッジが失われた場合に、このメッセージＥ４において役に立つ。

後続のステップＥ５は、管理ユニットが、ステップＥ４において受信したメッセージ内の受信したデータを使用して、サービス品質の低下を見つけることを伴う。後続のステップＥ６からＥ９は、サービス品質の低下がモバイルデバイスの動きによるものであるかどうかを管理ユニットが判定することを可能にする。

ステップＥ６は、管理ユニットが現在の周辺サーバＳＭＥＣに「Ｇｅｔ」ｈｔｔｐメッセージを送信して、ステップＥ５において見つけたサービス品質の低下の原因をリクエストすることを伴う。

ステップＥ７は、現在の周辺サーバＳＭＥＣが、ＳＲＮＩＳサービスを使用することを伴い、ＳＲＮＩＳサービスは、標準プログラミングインターフェースを介してＳＭＥＣが接続されたＲＮＩＳサービスである。ＳＲＮＩＳサービスにより、ＳＭＥＣは、モバイルデバイスとその現在の基地局との間の無線接続に関する無線出力測定値（ｒａｄｉｏ ｐｏｗｅｒ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）、および、モバイルデバイスとその隣の基地局との間の無線出力測定値を知ることができる。このように、ＳＲＮＩＳサービスは、ステップＥ８において、ステップＥ５において観察されたサービス品質の低下が、進行中のハンドオーバによるものであるか、または、モバイルデバイスの現在のオペレータ上の無線カバレッジの喪失によるものであるか、または、別の原因によるものであるかを判定する。

ステップＥ９は、現在の周辺サーバＳＭＥＣが、ステップＥ６において受信したメッセージに対するレスポンスを送信し、ステップＥ５において見つけたサービス品質の低下がモバイルデバイスの動きによるものであるか、別の原因によるものであるかを示すことを伴う。具体的には、このステップＥ９において、現在の周辺サーバＳＭＥＣは、ＳＭＥＣが管理ユニットに送信したレスポンスの中で、ステップＥ５において見つけたサービス品質の低下がハンドオーバによるものであるか、無線カバレッジの喪失によるものであるかを示す。

ステップＥ１０は、管理ユニットによって管理された周辺サーバのリストから、現在の周辺サーバＳＭＥＣ以外の周辺サーバＴＭＥＣを管理ユニットが事前選択することを伴うステップであり、この事前選択は、以下の周辺サーバしか保持しない。
－ 機能（この場合、電子地平線）の観点から、およびリソースの観点から、モバイルデバイスのデータを処理することができる周辺サーバ、ならびに
－ ＬＳ、ＲＮＩＳ、およびＢＷＭＳ（「帯域幅管理サービス」）ネットワークサービスに接続されるのが好ましい周辺サーバ、ならびに
－ 以下からアクセス可能な周辺サーバ、
○ ステップＥ９において受信したサービス品質の低下の原因がモバイルデバイスの動き以外の原因によるものである場合、モバイルデバイスの現在の基地局（すなわち、モバイルデバイスが接続された基地局）から。この原因は、例えば、（特に、ターゲットのサービス品質がステップＥ４において送信されたメッセージに含まれるとき、管理ユニットによって検出することができる）リクエストされたターゲットのサービス品質の変化、もしくは、現在の周辺サーバＳＭＥＣへのネットワークコア接続の低下、もしくは、現在の周辺サーバＳＭＥＣ上のリソースの低減である。または、
○ ステップＥ９において受信したサービス品質の低下の原因がハンドオーバに関するものである場合、モバイルデバイスが接続されることになるターゲット基地局から（この場合、現在の周辺サーバＳＭＥＣも、ターゲットセルのアイデンティティを管理ユニットまでたどる）、または、
○ 現在のセルに近いが、現在のオペレータ以外のオペレータによって管理された基地局から（ステップＥ９において受信したサービス品質の低下の原因が無線カバレッジの喪失に関するものである場合、この他のオペレータには、モバイルデバイスとの、および管理ユニットとの、ローミング契約がある）。

モバイルデバイスがハンドオーバの状況にある場合、管理ユニットは、任意選択として、車両のスケジュールされた旅程、および、その推定速度に応じて、新しい現在の周辺サーバを事前選択するために、ターゲット基地局を考慮するように修正する。例えば、これは、管理ユニットが無線ハンドオーバのターゲット基地局を知らない場合である。

ターゲットのサービス品質、および、ことによると測定されたサービス品質よりも良いサービス品質を伴うものだけを保持するように、これらの保持された周辺サーバの事前選択を改良できるようにするために、後続のステップＥ１１からＥ１５を実行する。

ステップＥ１１は、ステップＥ１０において保持された周辺サーバＴＭＥＣのそれぞれに「Ｇｅｔ」ｈｔｔｐリクエストを管理ユニットが送信することを伴い、このリクエストは、前記サーバが電子地平線サービスに提供することができるサービス品質の推定を、関連する周辺サーバＴＭＥＣからリクエストする。サービス品質の推定は、リソースおよび接続の観点からリクエストされ、関連する周辺サーバＴＭＥＣ上で動く他のアプリケーションに対する、電子地平線アプリケーションに与えられた優先度を考慮し、この優先度は、リクエストの中で示される。周辺サーバＴＭＥＣは、例えば、この目標のために、権限付与されたリモートサーバによってポーリングすることができる利用可能なサービスとして登録され認証されたサービス品質を推定するためのサービスである。

ステップＥ１２は、ステップＥ１１においてポーリングされた周辺サーバＴＭＥＣのそれぞれが、関連する周辺サーバＴＭＥＣが接続されたＲＮＩＳサービスであるＴＲＮＩＳサービスを使用し、モバイルデバイスと、関連する周辺サーバＴＭＥＣとの間の接続の演繹的サービス品質を推定することを伴う。この目標のために、周辺サーバＴＭＥＣは、特に、モバイルデバイスと、関連する周辺サーバＴＭＥＣとの間に割り当てられ、レートおよび無線優先度を提供する、特に「無線アクセスベアラ」の観点から、ＴＲＮＩＳサービスによって提供された情報を使用する。このサービス品質の推定を以下で説明する。

ステップＥ１３は、ステップＥ１１においてポーリングされた周辺サーバＴＭＥＣのそれぞれが、特に計算応答時間の観点から、電子地平線アプリケーションをモバイルデバイスに例示し、適用可能なレベルと関連付けられたサービス品質を評価することを伴う。変形形態として、この評価は、アプリケーションを例示することなく行われるが、関連する周辺サーバＴＭＥＣで依然として利用可能なままのメモリおよび計算リソースを推定することによって行われる。

後続のステップＥ１４は、ステップＥ１１において送信されたメッセージに対する、周辺サーバＴＭＥＣからのレスポンスを管理ユニットが受信することを伴う。これらのレスポンスは、ＴＭＥＣがモバイルデバイスに電子地平線サービスを提供した場合、ポーリングされた周辺サーバＴＭＥＣのそれぞれによって割り当てされることになる接続および適用可能なリソースの観点からのサービス品質の推定を含む。

後続のステップＥ１５は、ステップＥ１４において受信した推定を管理ユニットが統合することを伴う。より具体的には、このステップＥ１５において、管理ユニットは、ステップＥ１１においてポーリングされた周辺サーバＴＭＥＣのそれぞれによって供給することができる全般的なサービス品質を推定する。この全般的なサービス品質Ｑ_{ｏｖｅｒａｌｌ}は、例えば、以下に等しく、
Ｑ_{ｏｖｅｒａｌｌ}＝Ｑ_{ｔａｒｇｅｔ}－Ｑ_{ｅｓｔｉｍａｔｅｄ}
ここで、Ｑ_{ｅｓｔｉｍａｔｅｄ}は、以下で説明するような、決定論的モデルから、または予測モデルから推定されたサービス品質である。

後続のステップＥ１６において、管理ユニットは、現在の周辺サーバの今度の切替えの中で、モバイルデバイスをサーブするのに適したものとしてステップＥ１０において識別された各基地局のために、以前に推定された全般的なサービス品質の昇順に、これらの周辺サーバＴＭＥＣを分類する。次に、このステップＥ１６において、管理ユニットは、各識別された基地局のために、最も良く推定された全般的なサービス品質を伴う周辺サーバを事前選択し、これは、さらに、真に正であるか、または、いずれにせよ、ステップＥ４において受信した測定されたサービス品質より良くなければならない。変形形態として、このステップＥ１６において、管理ユニットは、各識別された基地局のために、真に正の推定された全般的なサービス品質を有するが、モバイルデバイスにとって運用コストが小さい周辺サーバを事前選択する。

後続のステップＥ１７は、モバイルデバイスによって送信され、モバイルデバイスによって測定された新しいサービス品質Ｑ_ｍｅｓ、および、モバイルデバイスの新しい位置を含むメッセージを管理ユニットが受信することを伴う。本発明の使用のこの例では、例えば２０％だけ、第１のサービス品質の閾値Ｑ_１より小さい第２のサービス品質の閾値Ｑ_２を、測定されたサービス品質が下回ると仮定する。変形形態として、モバイルデバイスによってこのステップＥ１７において送信されたメッセージは、モバイルデバイスの位置を含まないが、これは、この変形形態では、インターフェースＬＳによって回復される。

後続のステップＥ１８は、測定されたサービス品質Ｑ_ｍｅｓが第２のサービス品質の閾値Ｑ_２を下回ることにより、管理ユニットによってトリガされ、モバイルデバイスに電子地平線サービスを供給するために新しい周辺サーバＴＭＥＣを選択することを伴う。（ステップＥ６からＥ９において識別された）この低下の原因が、サービス品質要件が高くなったこと、または、現在の周辺サーバＳＭＥＣで利用可能なリソースの低減、または、現在の周辺サーバＳＭＥＣとモバイルデバイスとの間の接続品質の低下によるもののみである場合、新しく選択された周辺サーバＴＭＥＣは、モバイルデバイスの現在の基地局のためにステップＥ１６において事前選択された周辺サーバＴＭＥＣに相当する。（ステップＥ６からＥ９において識別された）この低下の原因が、同じオペレータ内のモバイルデバイスの動きによるものであった場合、および、ターゲット基地局について曖昧さがある場合、管理ユニットは、新しい基地局のアイデンティティを、ＳＲＮＩＳサービスを介して知るために、無線ハンドオーバの終了の通知を待つ。新しく選択された周辺サーバＴＭＥＣは、モバイルデバイスの前記新しい基地局のためにステップＥ１６において事前選択された周辺サーバＴＭＥＣに相当する。

後続のステップＥ１９は、ＴｅｒｍｉｎａｔｅＡｐｐＩｎｓＲｅｑｕｅｓｔなどのＭＥＣアプリケーションのライフサイクルメッセージを介して、管理ユニットが現在の周辺サーバＳＭＥＣにメッセージを送信し、関連アプリケーションの実行の終了をＳＭＥＣに通知することを伴う。このメッセージを受信すると、現在の周辺サーバＳＭＥＣは、ＳＭＥＣが例示した電子地平線アプリケーションを終了する準備をする。モバイルデバイスに供給されたアプリケーションが、この周辺サーバの再割り当て中に、バッファメモリに格納されたデータを新しい周辺サーバＴＭＥＣに供給する必要がある場合、現在の周辺サーバＳＭＥＣは、例えば、後続のステップＥ２０と同時に動くステップＥ２１において、管理ユニットにこのデータを送信する。

ステップＥ２０は、電子地平線サービスに関連のあるモバイルデバイスによって送受信されたデータをルーティングするための新しいルールに管理ユニットが入ることを伴う。この目標のために、管理ユニットは、関連するＰＦＤ（「パケットフロー記述子」）データストリームの記述を、使用される４Ｇから５Ｇの携帯電話データネットワークのＰＣＦ（「ポリシ制御機能」）エンティティにおける新しいＤＮＡ（「データネットワークアクセス」）と関連付けることができる標準化されたＮＥＦ（「ネットワーク公開機能」）インターフェースを使用する。このステップは、周辺サーバの切替え中に、ルーティングデータの切替えを管理する必要なく、新しい周辺サーバとの間でデータをモバイルデバイスが送受信することを可能にする。

後続のステップＥ２２は、管理ユニットが、（「パラメータ「ＣｈａｎｇｅｄＳｔａｔｅＴｏ」を「Ｓｔａｒｔ」にセットしたＣｈａｎｇｅＡｐｐＩｎｓｔａｎｃｅＳｔａｔｅＲｅｑｕｅｓｔ」などの）メッセージを新しい周辺サーバＴＭＥＣに送信し、ステップＥ１３において予め例示された電子地平線サービスを動かすことをＴＭＥＣに求めることを伴う。このメッセージも、ステップＥ２１において任意選択として受信したデータを収める。

最後に、ステップＥ２３は、電子地平線サービスを供給するために、モバイルデバイスと新しい周辺サーバＴＭＥＣとの間でデータを交換することを伴い、この新しい周辺サーバＴＭＥＣが、モバイルデバイスの現在の周辺サーバになる。

モバイルデバイスに周辺サーバによって供給することができるサービス品質の推定を、次に説明する。例えば、これは、決定論的モデルまたは予測モデルを使用する。

決定論的モデルは、例えば、以下の方程式を使用し、
Ｑ_{ｅｓｔｉｍａｔｅｄ}＝ＵＬ＋ＤＬ＋Ｔ_{ｃｏｍｐｕｔｅ}
ここで、
－ ＵＬは、推定されるレイテンシ時間を乗じた、周辺サーバにリクエストをモバイルデバイスが送信するときに実施されるトランザクション（または交換される通信）の数であり、
－ ＤＬは、推定されるレイテンシ時間を乗じた、モバイルデバイスへのメッセージについてのリクエストの結果を周辺サーバが送信するときに実施されるトランザクションの数であり、
－ Ｔ_{ｃｏｍｐｕｔｅ}は、モバイルデバイスからのリクエストを処理するのに必要な計算時間の推定である。この推定は、周辺サーバ上で仮想化され、電子地平線アプリケーションに割り当てされたハードウェアリソース、具体的には、割り当てされたストレージ容量、割り当てされた仮想プロセッサの数、仮想プロセッサの最低周波数およびそのタイプに依存し、この情報は、「仮想計算記述子」および「仮想ストレージ記述子」サービスを介して管理ユニットがアクセス可能であり、可能な代替実施形態は、したがって、ステップＥ１４においてＴ_{ｃｏｍｐｕｔｅ}を受信することとは対照的に、管理ユニットを使用してＴ_{ｃｏｍｐｕｔｅ}を推定することを伴う。

推定されるレイテンシ時間は、モバイルデバイスと周辺サーバとの間のエンドツーエンドのレイテンシ時間に相当する。これらの値は、モバイルデバイスの基地局と、周辺サーバとの間のデータトラフィックに関する統計情報を使用するサービス品質予測モデル、およびこの基地局に固有の無線基準値に基づいて決定され、統計情報は、交換されるデータ量、使用される接続タイプ（リアルタイム、「ベストエフォート」等）、および、既存の接続数に依存する。

予測モデルは、推定されるサービス品質を出力として提供するニューラルネットワークなどの機械学習システムを訓練することができたログが既に存在する周辺サーバ上での電子地平線サービスのパフォーマンスを予測するために使用される。

このようなログが存在し、ラーニングシステムが信頼できる結果を提供するのに十分な一貫性があるとき、周辺サーバによってモバイルデバイスに供給されるサービス品質を推定するためには、予測モデルが決定論的モデルより好ましい。

具体的には、本発明による方法のための動作ケースに応じて、本発明の非常に多くの代替実施形態が可能であることに留意されたい。

さらに、説明した方法のステップの中には、任意選択または修正可能なものもあり、変形形態として、ステップＥ４は、管理ユニットによって周辺サーバの再割り当てを直接トリガし、事前選択ステップは、モバイルデバイスによって送信され、測定されたサービス品質を収めるメッセージを受信する前であっても、管理ユニットによって連続的に実施される。ステップＥ６からＥ９は、変形形態として実行されず、管理ユニットは、例えば、ＬＳサービスの使用といった、他の手段で動きの状況を検出することができる。

条件の１つが、ゼロのサービス品質の閾値を下回る推移（ｐａｓｓａｇｅ）、または、ことによると、無線セルハンドオーバの検出であり得る一定の条件の下でトリガされることに加えて、モバイルデバイスによって測定されたサービス品質を収めるメッセージを管理ユニットに送信することは周期的な変形形態である。

Claims (12)

1. ＭＥＣアーキテクチャにおいてデータ処理周辺サーバを再割り当てするための方法であって、
   － モバイルデバイスについてのデータを処理するために、現在の周辺サーバ（ＳＭＥＣ）を管理ユニットによって割り当てする事前のステップ（Ｅ１）と、
   － 前記管理ユニットによって新しい周辺サーバを選択するステップ（Ｅ１８）と、
   － 前記管理ユニットによって、周辺サーバの再割り当てを前記現在の周辺サーバ（ＳＭＥＣ）に通知するステップ（Ｅ１９）と
   を含み、
   再割り当てするための前記方法が、前記選択するステップ（Ｅ１８）の前に、前記モバイルデバイスによって送信され前記モバイルデバイス上で測定されたサービス品質を表すデータ項目を含むメッセージを、前記管理ユニットによって受信するステップ（Ｅ１７）があることを特徴とする、方法。
2. 前記測定されたサービス品質が、前記現在の周辺サーバ（ＳＭＥＣ）に前記モバイルデバイスによってデータ処理リクエストが送信された瞬間と、前記データ処理の結果を前記モバイルデバイスが受信する瞬間との間の時間間隔を表すことを特徴とする、請求項１に記載の再割り当て方法。
3. 前記選択ステップ（Ｅ１８）の前に、前記測定されたサービス品質をサービス品質の閾値と比較するステップがあり、前記選択ステップ（Ｅ１８）が、前記測定されたサービス品質が前記サービス品質の閾値に達するとトリガされることを特徴とする、請求項１または２に記載の再割り当て方法。
4. 前記選択ステップ（Ｅ１８）において、前記管理ユニットが、周辺サーバのリストのうち前記現在の周辺サーバ（ＳＭＥＣ）以外の、前記測定されたサービス品質より良いものと推定されるサービス品質を有するものとして前記新しい周辺サーバ（ＴＭＥＣ）を選択し、前記周辺サーバが、
   － 前記モバイルデバイスの前記データを処理することができ、
   － 前記モバイルデバイスの現在の基地局に、または前記現在の基地局の隣の基地局に接続され、
   － ＲＮＩＳ（無線ネットワーク情報サービス）サービスから恩恵を受け、
   前記推定されるサービス品質が、決定論的モデルまたは予測モデルを使用して推定されたものであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の再割り当て方法。
5. 前記選択ステップ（Ｅ１８）の前に、複数の周辺サーバを事前選択するステップ（Ｅ１０からＥ１６）があり、このステップにおいて、前記管理ユニットが、前記事前選択した周辺サーバのそれぞれにリクエストを送信し、これに応じて、前記事前選択した周辺サーバのそれぞれの、前記モバイルデバイスとの前記接続に関する前記サービス品質の演繹的推定を受信することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の再割り当て方法。
6. 前記選択ステップ（Ｅ１８）の前に、複数の周辺サーバを事前選択するステップ（Ｅ１０からＥ１６）、および、前記事前選択した周辺サーバにおいて前記モバイルデバイスにアプリケーションを例示するステップ（Ｅ１３）があることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の再割り当て方法。
7. 前記事前選択するステップにおいて、前記管理ユニットが、前記事前選択した周辺サーバのそれぞれにリクエストを送信し、これに応じて、前記事前選択した周辺サーバのそれぞれにおいて例示した前記アプリケーションに関する前記サービス品質の推定を受信することを特徴とする、請求項６に記載の再割り当て方法。
8. 前記選択ステップ（Ｅ１０からＥ１６）において、前記管理ユニットが、前記モバイルデバイスのスケジュールされた旅程、および前記旅程にわたる前記モバイルデバイスの推定速度を考慮することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の再割り当て方法。
9. 前記モバイルデバイスによって送信され、測定されたサービス品質を含む前記メッセージが、前記モバイルデバイスの位置データ項目も含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の再割り当て方法。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実行する管理ユニットに、前記モバイルデバイス上で測定されたサービス品質を含むメッセージを送信することができる、モバイルデバイス。
11. 測定されたサービス品質を含むメッセージを前記管理ユニットに周期的に送信することができる、請求項１０に記載のモバイルデバイス。
12. 前記測定されたサービス品質が、超えてはならないサービス品質の閾値と、超えてはならない前記測定されたサービス品質の閾値の２０％手前にある値との範囲内にあるとき、前記メッセージの前記送信をトリガする手段を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のモバイルデバイス。

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