JP2023518318A - エッジコンピューティングベースのセルラネットワークシステムのための動的サービス発見及びオフロードフレームワーク - Google Patents

Abstract

ユーザ機器（ＵＥ）又は他のデバイスは、セルラネットワークシステムにおけるエッジコンピューティングリソースのサービス発見、及び発見されたエッジコンピューティングリソースへのＵＥアプリケーションタスクの動的オフロードを実行する。発見プロセスの一部として、デバイス（例えば、ＵＥ）は、エッジサーバサイト能力情報を要求することができる。動的オフロードを実行するときに、ＵＥは、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、又はアプリケーション要件に関する情報を取得（収集及び／又は受信）して、ＵＥ上で実行されるアプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきか、又はＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定することができる。オフロードされた実行かローカル実行かの間で決定を行う際に、ＵＥは、アプリケーション待ち時間、エネルギー消費、及びオフロードコストの相対的な差などの要因を考慮に入れる効用関数を使用することができる。

Description

本出願は、無線デバイスに関し、より具体的には、セルラネットワークシステムにおけるエッジコンピューティングリソースの改善された発見／エッジコンピューティングリソースへのオフロードのためのシステム及び方法に関する。

無線通信システムの使用が急速に増大してきている。近年、スマートフォンやタブレットコンピュータ等の無線デバイスは益々高性能化されてきている。モバイルデバイス（すなわち、ユーザ機器デバイスつまりＵＥ（user equipment））は、電話通話をサポートするだけでなく、インターネット、電子メール、テキストメッセージング、及び全地球測位システム（global positioning system、ＧＰＳ）を使用したナビゲーションへのアクセスを提供し、これらの機能を利用する高度なアプリケーションを動作させることができる。加えて、数多くの異なる無線通信技術及び規格が存在する。無線通信規格のいくつかの例として、ＧＳＭ、（例えば、ＷＣＤＭＡ又はＴＤ－ＳＣＤＭＡエアインタフェースに関連付けられた）ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ－Ａ）、ＮＲ、ＨＳＰＡ、３ＧＰＰ２ ＣＤＭＡ２０００（例えば、１ｘＲＴＴ、１ｘＥＶ－ＤＯ、ＨＲＰＤ、ｅＨＲＰＤ）、ＩＥＥＥ８０２．１１（ＷＬＡＮ又はＷｉ－Ｆｉ）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（商標）などが挙げられる。

モバイルユーザ機器（ＵＥ）の急速な技術的進化にもかかわらず、スマートフォン又はタブレット上の計算的に要求が厳しいアプリケーションは、制限されたバッテリ容量、温度限度、及びデバイスサイズ、並びにコスト上の考慮によって依然として制約されている。この問題を克服するために、計算的に複雑な処理を集中型サーバ、すなわちクラウドにオフロードすることができる。例えば、モバイルクラウドコンピューティング（Mobile Cloud Computing、ＭＣＣ）は、モバイルユーザのためのクラウドコンピューティングリソースを提供するサーバを指す。しかしながら、ＭＣＣの使用は、有意な通信遅延を導入する。そのような遅延は、不便であり、計算オフロードをリアルタイム用途には不適切にしている。

この問題を解決するために、クラウドサービスは、ユーザの近くに、すなわちネットワークの「エッジ」に向かって物理的に移動されている。「モバイルエッジコンピューティング」又は単に「エッジコンピューティング」とも呼ばれるマルチアクセスエッジコンピューティング（Multi-access Edge Computing、ＭＥＣ）の概念は、集中型データセンターからホストするアプリケーションを「ネットワークエッジ」に持ってくる、すなわち、消費者及びアプリケーションによって生成されたデータに物理的に近づける、クラウドコンピューティングの進化を指す。エッジコンピューティングは、特に待ち時間の低減及び帯域幅効率の改善に関して、５Ｇネットワークなどの最新のセルラネットワークの性能要求を満たすための主要な構成要素のうちの１つとして認められている。

しかしながら、この分野における改善が望まれている。

本明細書では、セルラネットワークシステムにおけるエッジコンピューティングリソースのサービス発見を実行するための、ＵＥ、基地局、又はサーバなどのデバイスのための装置、システム、及び方法の実施形態が提示される。また、発見されたエッジコンピューティングリソースへのＵＥアプリケーションタスクの動的オフロードを実行することができるデバイスの実施形態が提示される。

本明細書に記載の技術によれば、ユーザ機器（ＵＥ）などの無線デバイスは、少なくとも１つのアンテナと、セルラネットワークと通信するためのアンテナに動作可能に結合された無線機と、アプリケーションを記憶するメモリと、無線機に動作可能に結合されたプロセッサとを備える。アプリケーションは、リアルタイム要件（又は低待ち時間要件）を有することがある。

タスクをオフロードする前に、ＵＥ、基地局、又は別のデバイスは、ＵＥの近傍の利用可能なエッジサーバリソースを発見することができる。発見プロセスの一部として、デバイス（例えば、ＵＥ）は、エッジサーバサイト能力情報を要求することができる。エッジサーブサイト能力情報は、他の可能な情報の中でも、１つ以上のエッジサーバの計算能力、１つ以上のエッジサーバのサイト負荷、及びＵＥと１つ以上のエッジサーバとの間の待ち時間に関する情報を含むことができる。

発見を実行する際に、デバイス（例えば、ＵＥ）は、エッジコンピューティング可用性要求をセルラネットワークに送信することができる。要求は、ＵＥを識別する情報及びＵＥ上で実行されるアプリケーションを識別する情報を含むことができる。セルラネットワークは、この要求を受信して、エッジコンピューティング可用性応答をデバイスに送信することができる。可用性応答は、利用可能なエッジャー（edger）サーバネットワークに関する情報及びサイト能力情報を含むことができる。

ＵＥは、他の可能な情報の中でも、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、又はＵＥ上で実行されるアプリケーションのアプリケーション要件のうちの１つ以上に関する情報を取得（収集及び／又は受信）するように構成することができる。ＵＥは、例えば、ＵＥが動作している間、又はＵＥがアプリケーションを実行している間に、この情報の一部分又は全てを動的に受信することができる。

ＵＥはまた、ＵＥ上で実行されるアプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきか、又はＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定することができる。この判定は、上記の情報、例えば、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、及び／又はアプリケーション要件に基づくことができる。例えば、この判定を行う際に、ＵＥは、ローカルタスク実行について予想される体験の品質に対して、オフロードされたタスク実行について予想される体験のアプリケーション品質を比較することができる。

いくつかの実施形態では、ＵＥは、効用関数を計算することができ、効用関数は、タスクをオフロードすることに関連付けられたアプリケーション待ち時間又はエネルギー消費のうちの１つ以上、及びタスクをＵＥ上でローカルに実行することに関連付けられたアプリケーション待ち時間又はエネルギー消費のうちの１つ以上に基づく。効用関数はまた、オフロードコスト、及び場合によっては他の情報に基づくことができる。効用関数は、アプリケーション又はアプリケーションのアプリケーションタイプに関連付けられた所定の関数であってもよい。

ＵＥは、情報の少なくとも一部分に基づいて効用関数の値を計算して、その値を閾値と比較することができる。比較は、アプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきか、又はＵＥ上でローカルに実行されるべきかを示すことができる。例えば、効用関数は、タスクをエッジサーバにオフロードすることの効用又は利益（例えば、待ち時間、エネルギー消費などの観点での）とタスクをＵＥ上でローカルに実行することの効用又は利益との間の差を表すことができる。効用の計算された差が閾値よりも大きい場合、タスクは、エッジサーバ上のリモート実行に割り当てることができる。効用の計算された差が閾値未満である場合、タスクは、ＵＥ上でローカルに実行することができる。いくつかの実施形態では、ＵＥは、タスクをオフロードするかどうかを判定する際に第１の閾値を使用し、オフロードされたタスクをローカル実行のためにＵＥに戻すかどうかを判定する際に第２の異なる閾値を使用することができる。このヒステリシスにより、タスクがリモート実行とローカル実行との間で不必要に往復してピンポン伝送されることを防止することができる。

ＵＥは、タスクがオフロードされるべきであるとのＵＥによる判定に応じて、エッジサーバ上のオフロードされた実行のためにアプリケーションタスクを送信することができる。オフロードされた実行のためにエッジサーバにタスクを送信するとき、ＵＥはまた、エッジサーバ又はセルラネットワークのうちの１つ以上にタスクパラメータを含むメッセージを送信することができる。タスクパラメータは、他の可能な情報の中でも、タスク優先度、待ち時間要件、周期性、又は計算の複雑さのうちの２つ以上を含むことができる。代替として、ＵＥは、タスクがＵＥ上でローカルに実行されるべきであるとの判定に応じて、タスクをＵＥ上でローカルに実行することができる。

場合によっては、ＵＥは、不良チャネル状態又はＵＥでの不十分な電力レベルのうちの１つ以上により、タスクをエッジサーバ上で又はＵＥ上でローカルに実行することができないことを判定することができる。これが発生すると、ＵＥは、タスクをオフロードしない、又はタスクをローカルに実行しない。代わりに、ＵＥは、タスクの実行のために将来の時間にネットワークリソース及びコンピューティングリソースを割り当てるために使用される情報を生成することができる。

いくつかの実施形態では、上述のサービス発見及びオフロード動作は、「オフロードコントローラ」によって実行することができる。オフロードコントローラは、上述のようにＵＥに実装することができる。代替として、オフロードコントローラは、セルラ基地局、コアネットワーク内のネットワーク要素、若しくはコアネットワークの外側のサーバに実装することができる、又は場合によってはこれらのうちの２つ以上の間に分散させることができる。

本明細書に記載された技術は、基地局、アクセスポイント、セルラ電話、ポータブルメディアプレーヤ、タブレットコンピュータ、ウェアラブルデバイス、及び様々な他のコンピューティングデバイスを含むがこれらに限られない、複数の異なるタイプのデバイス内に実装され、及び／又はそれらデバイスと共に使用されてもよいことに留意されたい。

この発明の概要は、本文書に記載の主題のいくつかの簡易的な概要を提供することが意図されている。よって、上記の特徴は単なる一例に過ぎず、本明細書に記載の主題の範囲又は精神を狭めるものとして解釈されるべきでないことを理解されたい。本明細書に記載の主題の他の特徴、態様、及び利点は、以下の詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかになる。

以下の実施形態の詳細な説明を、以下の図面と併せて考察することにより、本発明のより良好な理解を得ることができる。

いくつかの実施形態に係る、例示的な（かつ簡略化された）無線通信システムを示す図である。 いくつかの実施形態に係る、基地局（ＢＳ）、及びユーザ機器（ＵＥ）デバイスと通信しているアクセスポイントの実施例を示す図である。 一実施形態に係る、ＵＥの例示的なブロック図である。 一実施形態に係る、基地局の例示的なブロック図である。 先行技術による、モバイルエッジコンピューティングを含む例示的なセルラネットワークシステムを示す図である。 いくつかの実施形態に係る、モバイルエッジコンピューティング及びオフロードコントローラユニットを含むセルラネットワークシステムのブロック図である。 いくつかの実施形態に係る、サーバ（又はネットワーク要素）の例示的なブロック図である。 いくつかの実施形態に係る、サービス発見を示す流れ図である。 いくつかの実施形態に係る、オフロードコントローラユニットによってネットワーク及びＭＥＣサーバにブロードキャストされることができるタスクパラメータを示す図である。 いくつかの実施形態に係る、オフロードコントローラユニット内の決定及びスケジューリングユニットの動作を示す流れ図である。 いくつかの実施形態に係る、クロスリアリティ（extended reality、ＸＲ）分散コンピューティングアーキテクチャのブロック図である。 いくつかの実施形態に係る、ＸＲアーキテクチャに実装された提案されたＭＥＣコントローラを示すブロック図である。 一人称視点シューティングゲーム（first-person shooter game）における殺傷（死滅）率対中央値ピングのグラフである。 ＵＥがＭＥＣ要件を判定することを可能にする方法を示す図である。

本発明は種々の変更及び代替形態を受け入れる余地があるが、その特定の実施形態が例として図面に示され、本明細書において詳細に説明される。しかし、図面及びそれらに対する詳細な説明は、本発明を、開示されている特定の形態に限定することを意図するものではなく、逆にその意図は、添付の請求項によって定義される本発明の趣旨及び範囲内に入る全ての変更、均等物及び代替物を範囲に含むことを理解されたい。

頭字語

本開示に全般的に様々な頭字語が使用される。本開示に全般的に出現し得る、最も顕著に使用される頭字語の定義は以下のとおりである。
・ＵＥ：ユーザ機器
・ＲＦ：無線周波数
・ＢＳ：基地局
・ＤＬ：ダウンリンク
・ＵＬ：アップリンク
・ＧＳＭ：移動体通信グローバルシステム
・ＵＭＴＳ：ユニバーサル移動体通信システム
・ＬＴＥ：ロングタームエボリューション
・ＮＲ：新無線
・ＴＸ：送信／送信する
・ＲＸ：受信／受信する
・ＲＡＴ：無線アクセス技術
・ＭＣＣ：モバイルクラウドコンピューティング
・ＭＥＣ：マルチアクセスエッジコンピューティング（又はモバイルエッジコンピューティング）
・ＯＣＵ：オフロードコントローラユニット
・ＳＤＵ：サービス発見ユニット
・ＡＰＵ：アプリケーションプロファイルユニット
・ＳＰＵ：システムプロファイルユニット
・ＤＳＵ：決定及びスケジューリングユニット
・ＩＥ：情報要素
・ＡＦ：アプリケーション機能
・ＵＰＦ：ユーザプレーン機能
・ＰＣＦ：ポリシー制御機能
・ＮＥＦ：ネットワーク開示機能
・ＬＡＤＮ：ローカルエリアデータネットワーク
・ＵＲＳＰ：ユーザルート選択ポリシー
・ＸＲ：クロスリアリティ
・ＰＵＳＣＨ：物理アップリンク共有チャネル
・ＰＤＣＣＨ：物理ダウンリンク制御チャネル
用語
以下は本開示で出現し得る用語の解説である。

メモリ媒体－様々な種類の非一時的メモリデバイス又は記憶デバイスのうちの任意のもの。用語「メモリ媒体」は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、フロッピーディスク、又はテープデバイスなどのインストール媒体；ＤＲＡＭ、ＤＤＲ ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＤＯ ＲＡＭ、Ｒａｍｂｕｓ ＲＡＭなどのコンピュータシステムメモリ又はランダムアクセスメモリ；フラッシュ、ハードドライブなどの磁気媒体、又は光学ストレージなどの不揮発性メモリ；レジスタ、又は他の類似のタイプのメモリ要素などを含むことが意図されている。メモリ媒体は、他のタイプの非一時的メモリも同様に、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。加えて、メモリ媒体は、プログラムが実行される第１のコンピュータシステムに配置されてもよく、又はインターネット等のネットワークを介して第１のコンピュータシステムに接続する第２の異なるコンピュータシステムに配置されてもよい。後者の場合には、第２のコンピュータシステムは、第１のコンピュータシステムに、実行するためのプログラム命令を提供することができる。用語「メモリ媒体」は、異なる場所において、例えば、ネットワークを介して接続された異なるコンピュータシステムにおいて存在することができる２つ以上のメモリ媒体を含んでもよい。メモリ媒体は、１つ以上のプロセッサによって実行され得る（例えば、コンピュータプログラムとして具現化された）プログラム命令を記憶してもよい。

キャリア媒体－上記のようなメモリ媒体、並びにバス、ネットワーク等の物理的伝送媒体、及び／又は電気信号、電磁信号、若しくはデジタル信号等の信号を伝達する他の物理的伝送媒体。

コンピュータシステム（又はコンピュータ）－パーソナルコンピュータシステム（ＰＣ）、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、ネットワーク機器、インターネットアプライアンス、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、テレビシステム、グリッドコンピューティングシステム、若しくは他のデバイス又はデバイスの組み合わせを含む、様々なタイプのコンピューティングシステム又は処理システムのうちの任意のもの。一般に、用語「コンピュータシステム」は、メモリ媒体からの命令を実行する少なくとも１つのプロセッサを有するあらゆるデバイス（又はデバイスの組み合わせ）を包含するように広く定義されてもよい。

ユーザ機器（ＵＥ）（又は、「ＵＥデバイス」）－モバイル又はポータブルであり、無線通信を実行する、様々な種類のコンピュータシステム又はデバイスのうちの任意のもの。ＵＥデバイスの例としては、携帯電話又はスマートフォン（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ（商標）ベースの電話）、タブレットコンピュータ（例えば、ｉＰａｄ（商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ（商標））、ポータブルゲームデバイス（例えば、Ｎｉｎｔｅｎｄｏ ＤＳ（商標）、ＰｌａｙＳｔａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔａｂｌｅ（商標）、Ｇａｍｅｂｏｙ Ａｄｖａｎｃｅ（商標）、ｉＰｈｏｎｅ（商標））、ウェアラブルデバイス（例えば、スマートウォッチ、スマートグラス）、ラップトップ、ＰＤＡ、ポータブルインターネットデバイス、音楽プレーヤ、データ記憶デバイス、又は他のハンドヘルドデバイス、無人航空機（unmanned aerial vehicles、ＵＡＶ）、無人航空コントローラ（unmanned aerial controllers、ＵＡＣ）などが挙げられる。一般に、用語「ＵＥ」又は「ＵＥデバイス」は、ユーザによって容易に持ち運ばれ、無線通信が可能な、あらゆる電子デバイス、コンピューティングデバイス、及び／又は遠隔通信デバイス（あるいはデバイスの組み合わせ）を包含するように幅広く定義することができる。

無線デバイス－無線通信を実行する様々な種類のコンピュータシステム又はデバイスのうちの任意のもの。無線デバイスは、ポータブル（若しくはモバイル）であることができ、又はある場所に定置若しくは固定されてもよい。ＵＥは、無線デバイスの一例である。

通信デバイス－通信を実行する様々なタイプのコンピュータシステム又はデバイスのうちの任意のものであり、通信は、有線又は無線であり得る。通信デバイスは、ポータブル（若しくはモバイル）であってもよく、又は特定の場所に定置若しくは固定されてもよい。無線デバイスは、通信デバイスの一例である。ＵＥは、通信デバイスの別の例である。

基地局（ＢＳ）－用語「基地局」は、その通常の意味のすべてを有し、少なくとも、固定の場所に設置され、無線電話システム又は無線システムの一部として通信するために使用される無線通信局を含む。

処理要素（又はプロセッサ）－デバイス内で、例えば、ユーザ機器デバイス内で、又はセルラネットワークデバイス内で機能を実行することが可能な、様々な要素若しくは要素の組み合わせを指す。処理要素は、例えば、プロセッサ及び関連付けられたメモリ、個々のプロセッサコアの一部分又は回路、プロセッサコア全体、プロセッサアレイ、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit、ＡＳＩＣ）などの回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などのプログラム可能ハードウェア要素、並びに上記のものの様々な組み合わせのうちのいずれかを含み得る。

Ｗｉ－Ｆｉ－用語「Ｗｉ－Ｆｉ」は、その通常の意味の全範囲を有するものであり、少なくとも、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）アクセスポイントによってサービスが提供され、これらのアクセスポイントを通じてインターネットへの接続性を提供する、無線通信ネットワーク又はＲＡＴを含む。最新のＷｉ－Ｆｉネットワーク（又は、ＷＬＡＮネットワーク）は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づくものであり、「Ｗｉ－Ｆｉ」という名称で市販されている。Ｗｉ－Ｆｉ（ＷＬＡＮ）ネットワークは、セルラネットワークとは異なるものである。

自動的に－ユーザ入力が、アクション又は動作を直接指定若しくは実行することなく、コンピュータシステム（例えば、コンピュータシステムによって実行されるソフトウェア）又はデバイス（例えば、回路メカニズム、プログラム可能なハードウェア要素、ＡＳＩＣ等）によって、それらのアクション又は動作が実行されることを指す。したがって、用語「自動的に」は、ユーザが入力を提供して操作を直接実行するような、ユーザによって手動で実行される又は指定される操作とは対照的である。自動手順は、ユーザによって提供された入力によって開始され得るが、「自動的に」実行される後続のアクションは、ユーザによって指定されない。すなわち、実行される各アクションをユーザが指定する「手動」で実行されない。例えば、ユーザが、各フィールドを選択し、情報を指定する入力を提供することによって（例えば、情報をタイピングすること、チェックボックスを選択すること、ラジオボタン（radio selections）を選択すること等によって）電子フォームを記入することは、コンピュータシステムがユーザアクションに応じてフォームを更新しなければならないが、フォームを手動で記入することと見なされる。フォームは、コンピュータシステムによって自動的に記入されてもよく、ここで、コンピュータシステム（例えば、コンピュータシステムで実行されるソフトウェア）は、フォームのフィールドを分析し、フィールドへの回答を指定するユーザ入力なしにフォームに記入する。上記のように、ユーザは、フォームの自動記入を呼び出すことができるが、フォームの実際の記入には関与しない（例えば、ユーザは、フィールドへ回答を手動で指定するのではなく、むしろ、回答は自動的に完了されている）。本明細書は、ユーザが取ったアクションに応じて自動的に実行される動作の様々な例を提供する。

ように構成されている－様々な構成要素が、タスクを実行する「ように構成されている」と説明され得る。このようなコンテキストにおいて、「ように構成されている」は、動作中にタスク又は複数のタスクを実行する「構造を有していること」を一般に意味する広範な記述である。したがって、構成要素は、構成要素がタスクを現在実行していないときでも、このタスクを実行するように構成されていてもよい（例えば、導電体のセットは、２つのモジュールが接続されていないときでも、モジュールを別のモジュールに電気的に接続するように構成されていてもよい）。いくつかのコンテキストにおいて、「ように構成されている」は、動作中にタスク又は複数のタスクを実行する「回路を有していること」を一般に意味する構造の広範な記述であってもよい。したがって、構成要素は、構成要素が現在オンでないときでも、タスクを実行するように構成されていてもよい。一般に、「ように構成されている」に対応する構造を形成する回路は、ハードウェア回路を含み得る。

本明細書の記載では、便宜上、タスク又は複数のタスクを実行するとして様々な構成要素を説明することができる。そのような説明は、語句「ように構成されている」を含むように解釈されるべきである。１つ以上のタスクを実行するように構成されている構成要素の説明は、米国特許法１１２条第６パラグラフのその構成要素についての解釈が適用されないことが明確に意図されている。
図１及び図２－例示的な通信システム

図１は、いくつかの実施形態に係る、本開示の態様を実装することができる簡略化した例示的な無線通信システムを示す。図１のシステムは、あり得るシステムの単なる一例に過ぎず、実施形態は、要望に応じて、様々なシステムにおいて実施され得ることに留意されたい。

図示するように、例示的な無線通信システムは、伝送媒体を介して１つ以上の（例えば、任意の数の）ユーザデバイス１０６Ａ、１０６Ｂなど～１０６Ｎと通信する基地局１０２を含む。本明細書では、ユーザデバイスの各々は、「ユーザ機器」（ＵＥ）又はＵＥデバイスと称され得る。したがって、ユーザデバイス１０６は、ＵＥ又はＵＥデバイスと称される。ＵＥデバイスは、無線デバイスの例である。

基地局１０２は、無線基地局（base transceiver station、ＢＴＳ）又はセルサイトであってよく、ＵＥ１０６Ａ～１０６Ｎとの無線通信を可能にするハードウェア及び／又はソフトウェアを含んでもよい。基地局１０２がＬＴＥのコンテキストにおいて実装される場合、それを、代わりに「ｅＮｏｄｅＢ」又は「ｅＮＢ」と称してもよい。基地局１０２が５Ｇ ＮＲのコンテキストにおいて実装される場合、それを、代わりに「ｇＮｏｄｅＢ」又は「ｇＮＢ」と称してもよい。

基地局の通信領域（又は、カバレッジ領域）は、「セル」と称され得る。基地局１０２及びユーザデバイスは、無線通信技術とも呼ばれる様々な無線アクセス技術（ＲＡＴ）、又はＧＳＭ、ＵＭＴＳ（ＷＣＤＭＡ）、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ－Ａ）、ＬＡＡ／ＬＴＥ－Ｕ、５Ｇ ＮＲ、３ＧＰＰ２ ＣＤＭＡ２０００（例えば１ｘＲＴＴ、１ｘＥＶ－ＤＯ、ＨＲＰＤ、ｅＨＲＰＤ）、Ｗｉ－Ｆｉなどの遠隔通信標準のいずれかを使用して伝送媒体上で通信するように構成されていてもよい。

また、基地局１０２は、ネットワーク１００（例えば、様々な可能性のうち、セルラサービスプロバイダのコアネットワーク、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）などの電気通信ネットワーク、及び／又はインターネット）と通信するために装備されていてもよい。したがって、基地局１０２は、ユーザデバイス間の通信、及び／又はユーザデバイスとネットワーク１００との間の通信を円滑にすることができる。特に、セルラ基地局１０２Ａは、音声、ＳＭＳ、及び／又はデータサービス等の様々な電気通信能力をＵＥ１０６に提供することができる。

また、本明細書に使用するように、ＵＥの視点から、基地局は、ＵＥのアップリンク通信及びダウンリンク通信に関する限り、ネットワークを代表すると見なせることがある。したがって、ネットワーク内の１つ以上の基地局と通信するＵＥは、ネットワークと通信するＵＥと解釈されてもよい。

基地局１０２Ａ、及び同一の又は異なるセルラ通信規格に従って動作する（基地局１０２Ｂ～１０２Ｎ等の）他の類似の基地局は、セルのネットワークとして提供されてもよく、セルのネットワークは、連続するか、又はほぼ連続する重畳サービスを、地理的エリアにわたって、１つ以上のセルラ通信規格を介して、ＵＥ１０６Ａ～１０６Ｎ及び類似のデバイスに提供することができる。

したがって、図１に示すように、基地局１０２Ａは、ＵＥ１０６Ａ～１０６Ｎに対して「サービングセル」として機能することができ、各ＵＥ１０６はまた、信号を、「隣接セル」と称され得る（基地局１０２Ｂ～１０２Ｎ及び／又は任意の他の基地局によって提供され得る）１つ以上の他のセルから（可能な場合、それらの通信範囲内で）受信することが可能である。このようなセルはまた、ユーザデバイス間の通信、及び／又はユーザデバイスとネットワーク１００との間の通信を容易にすることが可能である。このようなセルは、「マクロ」セル、「マイクロ」セル、「ピコ」セル、及び／又はサービスエリアサイズの様々な他の粒度を提供するセルを含んでもよい。例えば、図１に示す基地局１０２Ａ～１０２Ｂは、マクロセルであってもよく、基地局１０２Ｎは、マイクロセルであってもよい。他の構成も可能である。

いくつかの実施形態では、基地局１０２Ａは、次世代基地局、例えば、５Ｇ新無線（５Ｇ ＮＲ）基地局、又は「ｇＮＢ」であってよい。いくつかの実施形態では、ｇＮＢは、従来の進化型パケットコア（Evolved Packet Core、ＥＰＣ）ネットワーク及び／又はＮＲコア（NR Core、ＮＲＣ）ネットワークに接続され得る。加えて、ｇＮＢセルは、１つ以上の遷移及び受信点（Transition and Reception Point、ＴＲＰ）を含むことができる。加えて、５Ｇ ＮＲに従って動作することが可能であるＵＥは、１つ以上のｇＮＢ内の１つ以上のＴＲＰに接続されてもよい。

ＵＥ１０６は、複数の無線通信規格を使用して通信することが可能であり得ることに留意されたい。例えば、ＵＥ１０６は、少なくとも１つのセルラ通信プロトコル（例えば、ＧＳＭ、（例えば、ＷＣＤＭＡ又はＴＤ－ＳＣＤＭＡエアインタフェースに関連付けられた）ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、５Ｇ ＮＲ、ＨＳＰＡ、３ＧＰＰ２ ＣＤＭＡ２０００（例えば、１ｘＲＴＴ、１ｘＥＶ－ＤＯ、ＨＲＰＤ、ｅＨＲＰＤ）など）に加えて、無線ネットワークプロトコル（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ）及び／又はピアツーピア無線通信プロトコル（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉピアツーピアなど）を使用して通信するように構成され得る。ＵＥ１０６は、加えて又は代替として、１つ以上のグローバルナビゲーション衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ、ＧＮＳＳ、例えば、ＧＰＳ又はＧＬＯＮＡＳＳ）、１つ以上のモバイルテレビ放送規格（例えば、ＡＴＳＣ－Ｍ／Ｈ又はＤＶＢ－Ｈ）、及び／又は、所望であれば、任意の他の無線通信プロトコルを使用して通信するように構成され得る。（３つ以上の無線通信規格を含む）無線通信規格の他の組み合わせもまた、可能である。

図２は、いくつかの実施形態に係る、基地局１０２及びアクセスポイント１１２と通信するユーザ機器（ＵＥ）１０６（例えば、デバイス１０６Ａ～１０６Ｎのうちの１つ）を示す。ＵＥ１０６は、携帯電話、ハンドヘルドデバイス、コンピュータ若しくはタブレット、又は上記で定義されるような実質上あらゆる種類の無線デバイス等の、セルラ通信能力と非セルラ通信能力（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉ等）との両方を備えるデバイスであってもよい。

ＵＥ１０６は、メモリに記憶されたプログラム命令を実行するように構成されているプロセッサ（処理要素）を含んでもよい。ＵＥ１０６は、このような記憶された命令を実行することにより、本明細書に記載されている実施形態のうちの任意のものを実行してもよい。代替として又は加えて、ＵＥ１０６は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field-programmable gate array、ＦＰＧＡ）、集積回路、及び／又は本明細書に記載の実施形態のいずれか、若しくは本明細書に記載の実施形態のうちのいずれかの任意の部分を（例えば、個々に又は組み合わせて）実行するように構成されている様々な他の可能なハードウェア構成要素のうちのいずれかなどのプログラム可能ハードウェア要素を含んでもよい。

ＵＥ１０６は、１つ以上の無線通信プロトコル又は技術を使用して通信するための１つ以上のアンテナを含み得る。いくつかの実施形態では、ＵＥ１０６は、例えば、単一の共有無線機を使用するＣＤＭＡ２０００（１ｘＲＴＴ／１ｘＥＶ－ＤＯ／ＨＲＰＤ／ｅＨＲＰＤ）、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、若しくは５Ｇ ＮＲ及び／又は単一の共有無線機を使用するＧＳＭ、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、若しくは５Ｇ ＮＲを用いて、通信するように構成され得る。共用無線機は、無線通信を実行するために、単一のアンテナに結合してもよく、又は（例えば、ＭＩＭＯについて）複数のアンテナに結合してもよい。一般に、無線機は、ベースバンドプロセッサ、（例えば、フィルタ、ミキサ、発振器、増幅器などを含む）アナログＲＦ信号処理回路、又は（例えば、デジタル変調及び他のデジタル処理のための）デジタル処理回路の任意の組み合わせを含み得る。類似して、無線機は、上記のハードウェアを使用して１つ以上の受信及び送信チェーンを実装してもよい。例えば、ＵＥ１０６は、上記の技術などの複数の無線通信技術間で、受信及び／又は送信チェーンの１つ以上の部分を共用し得る。

いくつかの実施形態では、ＵＥ１０６は、ＵＥ１０６がそれで通信するように構成されている無線通信プロトコルのそれぞれについて、（例えば、別個のアンテナ及び他の無線機構成要素を含む）別個の送信及び／又は受信チェーンを含んでもよい。更なる可能性として、ＵＥ１０６は、複数の無線通信プロトコル間で共用される１つ以上の無線機、及び単一の無線通信プロトコルによってのみ使用される１つ以上の無線機を含み得る。例えば、ＵＥ１０６は、ＬＴＥ又は５Ｇ ＮＲ（又は、ＬＴＥ、又は１ｘＲＴＴ、又はＬＴＥ、又はＧＳＭ）のいずれかを使用して通信するための共用無線機と、Ｗｉ－Ｆｉ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈのそれぞれを使用して通信するための別個の無線機とを含み得る。他の構成も可能である。
図３－例示的なＵＥデバイスのブロック図

図３は、いくつかの実施形態に係る、例示的なＵＥ１０６のブロック図を示す。図示するように、ＵＥ１０６は、様々な目的用の部分を含んでもよい、システムオンチップ（ＳＯＣ）３００を含んでもよい。例えば、図に示すように、ＳＯＣ３００は、ＵＥ１０６のためにプログラム命令を実行し得るプロセッサ（単数又は複数）３０２、及び、グラフィック処理を実行し表示信号をディスプレイ３６０へ供給し得る表示回路３０４を含んでもよい。ＳＯＣ３００はまた、例えば、ジャイロスコープ、加速度計、及び／又は様々な他の動き感知構成要素のうちのいずれかを使用して、ＵＥ１０６の動きを検出できる動き感知回路３７０も含んでもよい。プロセッサ（単数又は複数）３０２はまた、プロセッサ（単数又は複数）３０２からアドレスを受信して、それらのアドレスをメモリ（例えば、メモリ３０６、読み出し専用メモリ（read only memory、ＲＯＭ）３５０、フラッシュメモリ３１０）内のロケーションに変換するように構成することが可能な、メモリ管理ユニット（memory management unit、ＭＭＵ）３４０にも結合することができ、かつ／又は、表示回路３０４、無線機３３０、コネクタＩ／Ｆ３２０、及び／若しくはディスプレイ３６０などの、他の回路若しくは他のデバイスにも結合することができる。ＭＭＵ３４０は、メモリ保護及びページテーブル変換又はセットアップを実行するように構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、ＭＭＵ３４０は、プロセッサ（単数又は複数）３０２の一部分として含まれていてもよい。

図に示すように、ＳＯＣ３００は、ＵＥ１０６の様々な他の回路に結合されてもよい。例えば、ＵＥ１０６は、（例えば、ＮＡＮＤフラッシュ３１０を含む）様々な種類のメモリ、（例えば、コンピュータシステム、ドック、充電ステーション等に結合するための）コネクタインタフェース３２０、ディスプレイ３６０、及び（例えば、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＮＲ、ＣＤＭＡ２０００、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、ＧＰＳ等のための）無線通信回路３３０を含むことができる。ＵＥデバイス１０６は、基地局及び／又は他のデバイスと無線通信を実行するための、少なくとも１つのアンテナ（例えば、３３５ａ）、及び場合によって、（例えば、アンテナ３３５ａ及び３３５ｂによって例示される）複数のアンテナを含んでもよい。アンテナ３３５ａ及び３３５ｂは一例として示されており、ＵＥデバイス１０６はより少ない又はより多くのアンテナを含んでもよい。全般的には、それら１つ以上のアンテナは、アンテナ３３５と総称される。例えば、ＵＥデバイス１０６は、アンテナ３３５を使用し、無線回路３３０を使用して無線通信を実行してもよい。上述のように、いくつかの実施形態では、ＵＥは複数の無線通信規格を使用して無線で通信するように構成されていてもよい。

ＵＥ１０６は、本明細書で後に更に説明するようになど、ＵＥ１０６がＣＳＩレポートのための複数のコードブックの同時生成を実行する方法を実施するためのハードウェア及びソフトウェア構成要素を含むことができる。ＵＥデバイス１０６のプロセッサ（単数又は複数）３０２は、例えば、メモリ媒体（例えば、非一時的コンピュータ可読メモリ媒体）に記憶されたプログラム命令を実行することにより、本明細書に記載の方法若しくは動作の一部又は全てを実施するように構成することができる。他の実施形態では、プロセッサ（単数又は複数）３０２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等のプログラム可能なハードウェア要素として、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として構成されていてもよい。更に、プロセッサ（単数又は複数）３０２は、本明細書に記載の様々な実施形態を実行するために、図３に示すように、他の構成要素に結合することができる、かつ／又は他の構成要素と相互運用することができる。プロセッサ（単数又は複数）３０２はまた、ＵＥ１０６上で動作する様々な他のアプリケーション及び／又はエンドユーザアプリケーションを実装してもよい。

いくつかの実施形態では、無線機３３０は様々なそれぞれのＲＡＴ標準のための通信制御に専用の別個のコントローラを含んでもよい。例えば、図３に示すように、無線機３３０は、Ｗｉ－Ｆｉコントローラ３５２、セルラコントローラ（例えば、ＬＴＥ及び／又はＬＴＥ－Ａコントローラ）３５４、及びＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（商標）コントローラ３５６を含んでもよく、少なくともいくつかの実施形態では、これらのコントローラの１つ以上又は全ては、互いに、かつＳＯＣ３００と（より具体的にはプロセッサ（単数又は複数）３０２と）通信する、それぞれの集積回路（略してＩＣ又はチップ）として実装されてもよい。例えば、Ｗｉ－Ｆｉコントローラ３５２は、セル－ＩＳＭリンク又はＷＣＩインタフェースを介してセルラコントローラ３５４と通信してもよく、及び／又はＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（商標）コントローラ３５６は、セル－ＩＳＭリンクなどを介してセルラコントローラ３５４と通信してもよい。無線機３３０内には３つの別個のコントローラが示されているが、他の実施形態は、ＵＥデバイス１０６に実装することができる様々な異なるＲＡＴのための、より少ない又はより多くの同様のコントローラを有する。
図４－例示的な基地局のブロック図

図４は、いくつかの実施形態に係る、例示的な基地局１０２のブロック図を示す。図４の基地局は、あり得る基地局の単なる一例に過ぎないことに留意されたい。図に示すように、基地局１０２は、基地局１０２のためのプログラム命令を実行することができるプロセッサ（単数又は複数）４０４を含んでもよい。プロセッサ（単数又は複数）４０４はまた、プロセッサ（単数又は複数）４０４からアドレスを受信し、それらのアドレスを、メモリ（例えば、メモリ４６０及び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４５０）内のロケーション、又は他の回路若しくはデバイス内のロケーションに変換するように構成されていてもよいメモリ管理ユニット（ＭＭＵ）４４０に結合されてもよい。

基地局１０２は、少なくとも１つのネットワークポート４７０を含んでもよい。ネットワークポート４７０は、電話網に結合し、ＵＥデバイス１０６等の複数のデバイスに、上記図１及び図２に説明するような電話網へのアクセスを提供するように構成されていてもよい。ネットワークポート４７０（又は追加のネットワークポート）はまた、又は代替として、例えば、セルラサービスプロバイダのコアネットワーク等のセルラネットワークに結合するように構成されていてもよい。コアネットワークは、モビリティ関連サービス及び／又は他のサービスを、ＵＥデバイス１０６等の複数のデバイスに提供することができる。一部の場合には、ネットワークポート４７０は、コアネットワークを介して電話網に結合することができ、及び／又はコアネットワークは、（例えば、セルラサービスプロバイダによってサービスを提供される他のＵＥデバイス間で）電話網を提供することができる。

基地局１０２は、少なくとも１つのアンテナ４３４、可能な場合、複数のアンテナを含んでもよい。アンテナ（単数又は複数）４３４は、無線送受信機として動作するように構成されていてもよく、無線機４３０によって、ＵＥデバイス１０６と通信するように更に構成されていてもよい。アンテナ（単数又は複数）４３４は、通信チェーン４３２を介して、無線機４３０と通信する。通信チェーン４３２は、受信チェーン、送信チェーン、又はその両方であってもよい。無線機４３０は、ＮＲ、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００などを含むがこれに限定されない、様々な無線電気通信標準を介して通信するように設計されてもよい。基地局１０２のプロセッサ４０４は、例えば、メモリ媒体（例えば、非一時的コンピュータ可読メモリ媒体）に記憶されたプログラム命令を実行することによって、本明細書で説明される方法のうちの一部又は全てを実装する及び／又は実装をサポートするように構成されていてもよい。代替として、プロセッサ４０４は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などのプログラム可能ハードウェア要素として、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として、又はこれらの組み合わせとして構成されてもよい。所定のＲＡＴ、例えば、Ｗｉ－Ｆｉの場合、基地局１０２はアクセスポイント（ＡＰ）として設計されてもよく、この場合、ネットワークポート４７０は、広域ネットワーク及び／又はローカルエリアネットワーク（単数又は複数）へのアクセスを提供するように実装されてもよく、例えば、少なくとも１つのイーサネットポートを含んでいてもよく、無線機４３０が、Ｗｉ－Ｆｉ規格に従って通信するように設計されてもよい。
マルチアクセスエッジコンピューティング

最新のセルラ電話は、ますます複雑なアプリケーションを実行するように求められている。一般に、ユーザは、それらの携帯性、サイズ、及び使いやすさにより、スマートフォン（ＵＥ）の使用を好む。しかしながら、ポータブル又はモバイルデバイスであるため、スマートフォンなどのＵＥは、バッテリ駆動式であり、デスクトップコンピュータなどの非ポータブルデバイスに対して小さいサイズを有する。したがって、ＵＥデバイスは、バッテリ寿命、電力、処理能力、及びメモリ容量などの様々なハードウェア制限を有する。ＵＥデバイス上で実行されるアプリケーションの負荷を低減し、また、ＵＥリソースのより効率的な使用を提供するために、ＵＥの計算要件を別のコンピューティングリソースにオフロードする努力がなされてきた。上述のように、「モバイルクラウドコンピューティング」（ＭＣＣ）という用語は、そうでなければＵＥによって実行することができる計算タスクを実行するためのクラウドサーバの使用を指す。しかしながら、上述のように、それらが支援することを試みているＵＥ（それらがタスクをオフロードすることを試みているＵＥ）から物理的にリモートに位置するクラウドサーバの使用は、そのようなクラウドサーバをリアルタイム用途には不適切にする通信遅延を導入することがある。

マルチアクセスエッジコンピューティング（ＭＥＣ）は、無線アクセスネットワーク（Radio Access Network、ＲＡＮ）内の、かつモバイル加入者に物理的に近接している、モバイルネットワークのエッジで情報技術（information technology、ＩＴ）サービス環境及びクラウドコンピューティング能力を提供する。言い換えれば、ＭＥＣは、通信遅延を低減するために、モバイルユーザに物理的により近い、又はＵＥにサービスを提供するセルラ基地局に物理的により近い（ネットワークの「エッジ」により近い）モバイルクラウドコンピューティング（ＭＣＣ）サービスを位置特定するように動作する。したがって、特定のユーザ要求は、より遠く離れた距離にあるリモートインターネットサービスに全てのトラフィックを転送する代わりに、ネットワークエッジで直接管理することができる。ＭＥＣは、信頼性が高くかつ高度なサービスを提供しながら、待ち時間及びモバイルエネルギー消費の有意な低減を約束する。

本明細書に記載のＭＥＣシステムでは、ＵＥからの処理タスクを、セルラネットワークを介して近くのＭＥＣホストにオフロードすることができる。ＭＥＣホストは、計算集約タスクのデータ収集、処理、及びブロードキャストを実行することができ、したがって、広範囲の使用事例及びアプリケーションをカバーすることができる。次いで、ＭＥＣホストは、処理タスクから結果として得られたデータをＵＥ上で実行されているアプリケーションに戻すことができる。

２つの主要なＭＥＣ動作段階は、制御段階（制御プレーン）及び動作段階（データプレーン）と呼ばれることがある。制御段階（制御プレーン）は、ＭＥＣ動作の開始、接続、維持、及び終了のための補助手順を含むことができる。制御プレーンは、何を、いつ、どこに、及びどのようにＭＥＣサーバにタスクを正しくオフロードするかを決定する。動作段階（データプレーン）は、エッジクラウドへ／からのデータのルーティングを処理する。

制御段階は、ユーザ、ネットワーク、及びＭＥＣホスト間の信頼性のあるシグナリングを必要とするため、ＭＥＣベースのシステムの設計において重大な課題を提起する。セルラネットワークの動的性質により、シグナリングは、無線通信及びモバイルコンピューティングの両方からの態様を一緒に活用及び統合することができる。

上記のように、ＵＥは、制限された計算能力を有し、タスクのオフロード中に更に発生する待ち時間を被る場合がある。結果として、本明細書に記載されるように、ＵＥは、実行されるアプリケーションが待ち時間の影響を受けやすい又はミッションクリティカルである場合、ローカル計算のための効率的なリソース割り当て、及び無線送信を介してオフロードされるタスクの注意深く動的な選択を利用することができる。

本明細書に記載の実施形態は、ＭＥＣベースのセルラ（例えば、３ＧＰＰ）システムのためのサービス発見及びオフロードフレームワークを提供する。サービス発見及びオフロードフレームワークはまた、処理タスク要件とともに無線チャネル特性及びＵＥ能力を考慮することができる。実施形態は、セルラシステム（例えば、３ＧＰＰベースのシステム）の文脈において本明細書に記載されている。しかしながら、本明細書に記載の実施形態は、非セルラ（非３ＧＰＰベースの）システムに容易に拡張することができる。

現在提案されている標準（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．７５８）は、エッジコンピューティングのための主要な問題及び対応するアプリケーションアーキテクチャを特定して、いくつかの潜在的な高レベルのアーキテクチャフレームワークを論じている。しかしながら、具体的な詳細及び実装可能性はまだ明らかではない。３ＧＰＰは、ネットワークによって与えられる、又はＵＥに事前に構成されている３ＧＰＰ ＴＳ ２３．５０３におけるユーザルート選択ポリシー（User Route Selection Policies、ＵＲＳＰ）を定義している。しかしながら、ＵＲＳＰ手順は柔軟性を欠いている。更に、これらのポリシーは、計算能力、エネルギーレベル、又は無線チャネル特性（干渉、チャネルフェーディング、ドップラーなど）などの、いかなるＵＥ関連要因も考慮していない。これらのＵＥ関連要因は、正常なオフロード及びシステムの信頼性に重大な影響を有する場合がある。また、静的事前設定ＭＥＣオフロードの仮定は、システムの能力を制限する。

インターネットベースのゲームアプリケーションの待ち時間感受性に関する調査は、待ち時間感受性がプレーヤに重要であることを示している。したがって、待ち時間感受性は、将来の彼らのサーバ及びサービスを最良に配置することを望むサービスプロバイダに重要である。

図１３は、中央値ピング時間の関数としての１分当たりの殺傷（死滅）の数を示すグラフである。ここで、「殺傷」という用語は、一人称視点シューティングゲームなどのオンラインゲームにおける「死滅」を指す。「ピング時間」という用語は、信号又はパケットがホストコンピュータに到達して、ホストからの応答が送信元に戻る往復時間を指す。図１３は、４５ミリ秒の中央値ピングを有するプレーヤが平均すると２００ミリ秒の中央値ピングを有するプレーヤよりも１分当たり１殺傷（死滅）多かったことを示す。数十分間実行するゲームを考慮すると、これは、ゲーム体験への有意な影響を表している。例えば、Ｇ．Ａｒｍｉｔａｇｅの「Ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｔｅｎｃｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｍｕｌｔｉｐｌａｙｅｒ Ｑｕａｋｅ ３」（Ｔｈｅ １１ｔｈ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，２００３．ＩＣＯＮ２００３）を参照されたい。

ＭＣＣ及びクラウドレットへの計算オフロードの比較実験調査は、Ｈｕらによって実行されている（Ｗ．Ｈｕら「Ｑｕａｎｔｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ Ｅｄｇｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、ＡＣＭ ＡＰＳｙｓ’１６）。著者らは、顔認識及び拡張現実アプリケーションでのＬＴＥ及びＷｉ－Ｆｉオフロードシナリオの待ち時間を測定している。結果は、ネットワークエッジへのオフロードが待ち時間及びエネルギー消費に関して実質的なゲインをもたらすことができることを示している。

本明細書に記載の実施形態は、セルラシステムの性能を改善するために、サービス発見及び動的オフロード機能の一方又は両方を利用することができる。本明細書に記載されるように、動的オフロードは、チャネル品質依存オフロード及び／又はロケーション依存オフロードなどの形態をとることができ、静的に判定されたオフロードよりも大きな改善を提供することができる。本明細書で使用されるとき、サービス発見又はオフロードに関する「動的」という用語は、ＵＥが実行している間にこれらの活動が実行されるという概念を指す。具体的には、「動的オフロード」という語句は、ＵＥが動作している間、及び場合によってはタスクがオフロードされることが望まれるアプリケーションが実行されている間に、オフロード決定が評価されて行われることを規定することができる。

本明細書に記載の実施形態は、モバイルエッジコンピューティング（Mobile Edge Computing、ＭＥＣ）のためのサービス発見ユニットを含むことができる。サービス発見ユニットは、５Ｇコアネットワークとの通信及びサイト能力パラメータの交換を介して利用可能なＭＥＣサーバ、エッジデータネットワーク（Edge Data Networks、ＥＤＮ）、並びにそれらの能力に関する情報を収集することができる。

本明細書に記載の実施形態はまた、オフロードコントローラを含むことができ、これは、処理タスクオフロードをサポートする論理ユニットとして特徴付けることができる。オフロードコントローラは、チャネル状態、セルラネットワークシステムパラメータ、及びアプリケーション要件、並びに他の情報を考慮に入れることができる。コントローラは、既定の効用関数の値を計算し、この計算された値をアプリケーション固有の閾値と比較することができる。次いで、コントローラは、タスクがＭＥＣサーバにオフロードされるか、ローカルに実行されるか、又は完全にドロップされる（実行されない）かを決定することができる。いくつかの実施形態では、オフロードコントローラは、サービス発見ユニットを含み、したがって、サービス発見とオフロードの両方を実行する。

本明細書に記載の実施形態は、標準化されてもよく、すなわち、セルラ業界のほとんど又は全てが従うセルラ仕様の一部になってもよい。代替として、本明細書に記載の実施形態は、会社Ａによって製造されたＵＥであって、会社Ａによって所有もされ又は動作もさせることができる、ＭＥＣサーバと直接通信するＵＥなど、単一の製造業者による独自の解決策として使用することができる。したがって、サービス発見ユニット及び／又はオフロードコントローラなどの本明細書に記載の実施形態は、標準化を必要としない。
図５－５ＧにおけるＭＥＣ動作

図５は、現在の５Ｇネットワークにおける典型的なモバイルエッジコンピューティング（ＭＥＣ）を示すブロック図である。図に示すように、ＵＥは、ｇＮＢと呼ばれる基地局と無線様式で通信する。次に、基地局は、セルラネットワーク、具体的にはユーザプレーン機能（user plane function、ＵＰＦ）に通信する。次に、ＵＰＦは、ローカルエリアデータネットワーク（Local Area Data Network、ＬＡＤＮ）に接続する。動作段階中、それぞれのＵＥからのトラフィックは、基地局（ｇＮＢ）からＵＰＦ（ユーザプレーン機能）に向かってルーティングされる。ＵＰＦは、ローカルエリアデータネットワーク（ＬＡＤＮ）の近くに、かつ／又は内部に配置されている。ＬＡＤＮは、ＭＥＣサーバ及びアプリケーションをホストし、計算タスクは、ＬＡＤＮ内のこれらのＭＥＣサーバ及びアプリケーションによって実行される。
図６－オフロードコントローラを有するＭＥＣ

図６は、本明細書に記載の実施形態に係る、マルチアクセスエッジコンピューティング（ＭＥＣ）を実装するセルラネットワークの一部分のブロック図である。図６に示すように、ＵＥは、ｇＮＢと呼ばれるセルラ基地局と無線様式で通信する。次に、基地局は、セルラネットワーク、具体的にはコアネットワークのユーザプレーン機能（ＵＰＦ）に通信する。次に、ＵＰＦは、ローカルエリアデータネットワーク（ＬＡＤＮ）に接続する。ＬＡＤＮは、ＭＥＣサーバ及びアプリケーションをホストし、そうでなければＵＥによって実行される計算タスクは、ＬＡＤＮ内のこれらのＭＥＣサーバ及びアプリケーションにオフロードされる、又はそれらによって実行されることができる。

図６は、図５のブロック図といくらか類似しているが、オフロードコントローラユニット（Offloading Controller Unit、ＯＣＵ）の非常に重要な追加を含む。より具体的には、本明細書に記載の実施形態は、本明細書でオフロードコントローラユニット（ＯＣＵ）と呼ばれるオフロード決定論理ユニットを利用することによって、改善されたマルチアクセスエッジコンピューティング（ＭＥＣ）動作を提供するように動作することができる。ＯＣＵは、ＭＥＣベースのシステムにおけるタスクの動的オフロードを容易にして管理するように動作することができる。より具体的には、ＯＣＵの存在によって、通常はＵＥによって実行される必要があるタスクは、ＭＥＣインフラストラクチャの一部であるコンピュータサーバによりインテリジェントにオフロードされることができる。

いくつかの実施形態では、オフロードコントローラユニット（ＯＣＵ）は、図に示すように、４つの部分：アプリケーションプロファイルユニット（Application Profile Unit、ＡＰＵ）、システムプロファイルユニット（System Profile Unit、ＳＰＵ）、サービス発見ユニット（Service Discovery Unit、ＳＤＵ）、並びに決定及びスケジューリングユニット（Decision and Scheduling Unit、ＤＳＵ）から構成することができる。

オフロードコントローラユニットは、ＵＥ内に配置（ＵＥ内に実装）することができ、又は基地局（ｇＮＢ）などの別のデバイス、若しくはサービスプロバイダ（service provider、ＳＰ）サイトに実装することができる。いくつかの実施形態では、オフロードコントローラユニットの一部分は、複数のデバイスにわたって分散させることができる。例えば、いくつかの実施形態では、サービス発見ユニットは、コアネットワーク内のネットワーク要素、又はコアネットワークの外側のサーバに実装することができ、一方、ＡＰＵ、ＳＰＵ、及びＤＳＵの一部又は全ては、ＵＥ（及び／又は基地局）に実装することができる。様々な他の実装構成も企図される。

オフロードコントローラが基地局に実装される実施形態では、ＯＣＵは、地理的エリア内に存在する複数のＵＥにサービスを提供するように動作することができる。加えて、オフロードコントローラが基地局に実装される実施形態では、ＵＥは、専用シグナリングを介して基地局にアプリケーション要件を提供することができる。ＵＥのユーザは、ＵＥアプリケーションデータの基地局への開示を制御することができる。

図に示すように、サービス発見ユニットは、アプリケーション機能（Application Function、ＡＦ）に通信することができ、アプリケーション機能（ＡＦ）は、次いでコアネットワーク、例えば、５Ｇコアネットワーク（5G core network、５ＧＣ）に通信する。コアネットワークは、ポリシー制御機能（Policy Control Function、ＰＣＦ）及びネットワーク開示機能（Network Exposure Function、ＮＥＦ）を含むことができる。次に、コアネットワークブロックは、ＵＰＦと通信することができる。サービス発見ユニット（ＳＤＵ）は、利用可能なＭＥＣサーバ、エッジデータネットワーク（ＥＤＮ）、及びそれらの能力に関する情報を取得するように動作することができる。ＳＤＵはまた、ＥＤＮとの基本接続性を確立することができる。サービス発見ユニットは、利用可能なエッジコンピューティングリソースに関する情報をアプリケーションプロファイルユニット及びシステムプロファイルユニットに提供することができる。

アプリケーションプロファイルユニット（ＡＰＵ）は、アプリケーションパラメータ及び要件を分析して、それらをＤＳＵに通信するように動作することができる。

システムプロファイルユニット（ＳＰＵ）は、ネットワーク、ＲＡＮ、ＵＥ、及びＭＥＣの能力を含むシステムパラメータを分析するように動作することができる。

決定及びスケジューリングユニット（ＤＳＵ）は、ＡＰＵ及びＳＰＵからの情報を分析して、実行されることになるオフロードについて決定するように動作することができる。次いで、ＤＳＵは、関連付けられたＭＥＣサーバにタスク（単数又は複数）をスケジュールする又は割り当てることができる。

ＯＣＵは、様々な方法のうちのいずれかで実装することができる。より具体的には、ＯＣＵの機能は、必要に応じて、様々なタイプの論理ユニットのうちのいずれかに実装又は分割することができる。更に、上記のように、ＯＣＵの一部分又はユニットは、２つ以上の異なるデバイス間に分散させることができる。
図７－ネットワーク要素の例示的なブロック図

図７は、いくつかの実施形態に係る、ネットワーク要素５００の例示的なブロック図を示す。いくつかの実施形態によれば、ネットワーク要素５００は、モビリティ管理エンティティ（mobility management entity、ＭＭＥ）、サービングゲートウェイ（serving gateway、Ｓ－ＧＷ）、アクセス及び管理機能（access and management function、ＡＭＦ）、セッション管理機能（session management function、ＳＭＦ）、エッジ発見サービス（Edge Discovery Service、ＥＤＳ）などのセルラコアネットワークの１つ以上の論理機能／エンティティを実装することができる。図５のネットワーク要素５００は、可能なネットワーク要素５００の単なる一実施例であることを留意されたい。図に示すように、コアネットワーク要素５００は、コアネットワーク要素５００のプログラム命令を実行することができるプロセッサ（単数又は複数）５０４を含むことができる。プロセッサ（単数又は複数）５０４はまた、プロセッサ（単数又は複数）５０４からアドレスを受信して、それらのアドレスをメモリ（例えば、メモリ５６０及び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５５０）内のロケーション又は他の回路若しくはデバイスに変換するように構成されていてもよいメモリ管理ユニット（ＭＭＵ）５４０に結合されてもよい。

ネットワーク要素５００は、少なくとも１つのネットワークポート５７０を含むことができる。ネットワークポート５７０は、１つ以上の基地局並びに／又は他のセルラネットワークエンティティ及び／若しくはデバイスに結合するように構成することができる。ネットワーク要素５００は、様々な通信プロトコル及び／又はインタフェースのいずれかを用いて、基地局（例えば、ｅＮＢ／ｇＮＢ）及び／又は他のネットワークエンティティ／デバイスと通信することができる。

本明細書で更にこの後に説明するように、ネットワーク要素５００は、本明細書で説明する機能を実施する及び／又は実施をサポートするためのハードウェア並びにソフトウェアの構成要素を含むことができる。コアネットワーク要素５００のプロセッサ（単数又は複数）５０４は、例えば、メモリ媒体（例えば、非一時的コンピュータ可読メモリ媒体）に記憶されたプログラム命令を実行することによって、本明細書に記載する方法の一部又は全てを実行する又は実行をサポートするように構成することができる。代替として、プロセッサ５０４は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などのプログラム可能ハードウェア要素として、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として、又はこれらの組み合わせとして構成されてもよい。例えば、ネットワーク要素５００は、本明細書に記載のサービス発見ユニットを実装することができる。

図７のブロック図はまた、ＳＤＵなどの本明細書に記載される動作の一部又は全てを実施することができるサーバコンピュータ（場合によっては、セルラネットワークの外側に配置される）を表すことができる。
図８－サービス発見

ＯＣＵは、サービス発見機能を実装して、ＵＥが、ＵＥのアプリケーション要件を満たすことができるＭＥＣアプリケーションサーバを位置特定することを可能にすることができる。エッジデータネットワーク（ＥＤＮ）の展開は、コスト及び／又は動作制約のために、全ての場所で利用可能でない場合がある。したがって、ユーザ機器（ＵＥ）が必要なアプリケーション要件の主要性能指標（key performance indicator、ＫＰＩ）を満たすことができるＭＥＣアプリケーションサーバを見つけることができることが重要である。したがって、ＯＣＵがサービス発見フレームワーク（本明細書ではサービス発見ユニットと呼ばれる）を提供して、ＵＥが利用可能な最も好適なＭＥＣアプリケーションサーバを発見して関連付けることを可能にすることが望ましい。

いくつかの実施形態では、サービス発見は、動的オフロードの必要条件であってもよく、動的オフロードの前にオフラインで（非動的に）行われてもよい。サービス発見は、必要な場合いつでも、例えば、定期的に又はイベントへのサブスクリプションに基づいて（例えば、ＵＥ又はアプリケーションモビリティの場合）繰り返すことができる。いくつかの実施形態では、サービス発見は、静的オフロードのみをサポートするシステムで実施することができる。いくつかの実施形態では、サービス発見は、アプリケーション実行中に動的に実行することができる。

上述のように、ＳＤＵ機能は、ＵＥに、サービスプロバイダ（ＳＰ）のサイトに（例えば、サービスプロバイダによって維持されたコンピュータに）、又はセルラネットワーク自体に（例えば、ネットワーク要素に）配置することができる。ＳＤＵ機能はまた、ＭＥＣサーバに配置することができる。上記のように、図７は、サービスプロバイダコンピュータ、ネットワーク要素、又はＭＥＣサーバのいずれかを表すことができるコンピュータシステムの例示的なブロック図を示す。

図８は、いくつかの実施形態に係る、ＯＣＵによって実行されるサービス発見機能の動作を示す流れ図（又はタイミング図）である。サービス発見プロセスは、以下に説明するように動作することができる。

最初に、６０２で、ＳＤＵは、ＡＰＵからアプリケーション情報を受信することができる。アプリケーション情報は、個別のＵＥ上で実行されるアプリケーションのタイプ又は特定のアプリケーションを識別するアプリケーションｉｄを含むことができる。アプリケーション情報はまた、サーバがアプリケーションの必要性を満たすために、アプリケーションに関連付けられたＭＥＣ要件、例えば、ＭＥＣサーバの要件を含むことができる。アプリケーション情報は、アプリケーション自体又はアプリケーション情報のデータベースからＡＰＵによって取得され得ることに留意されたい。

６０４で、ＡＰＵからアプリケーション情報を受信したことに応じて、ＳＤＵは、アプリケーション機能（ＡＦ）又はＮＥＦを介して、コアネットワーク（例えば、５ＧＣ）にＭＥＣ可用性要求を通信することができる。ＭＥＣ可用性要求の目的は、利用可能なエッジデータネットワーク（ＥＤＮ）及びＭＥＣサーバに関する情報を、それらのＭＥＣサイト能力と共に取得することであってもよい。

６０６で、コアネットワークは、ＭＥＣ可用性応答をＳＤＵに提供することができる。ＭＥＣ可用性応答は、場所、利用可能な計算リソースなどのＭＥＣサーバの可用性に関する情報を含むことができる。例えば、ＭＥＣ可用性応答は、ＵＥのサービスエリア内のＭＥＣサーバ又はエッジデータネットワークの一部又は全てに関する情報を含むことができる。ＭＥＣ可用性応答はまた、ＭＥＣサイト能力情報と呼ばれる追加情報又は補助情報を含むことができる。ＭＥＣ可用性応答はまた、「オフロードのコスト」などの他の非技術パラメータ、又は他のパラメータを含むことができる。どのＭＥＣサーバが利用可能であるかの判定は、このタイプのサービスへのＵＥのサブスクリプションなどの様々な基準に基づくことができる。

いくつかの実施形態では、ＭＥＣサイト能力情報は、動的ＭＥＣ選択の決定に潜在的に役立つことができる。ＭＥＣサイト能力情報は、ＭＥＣサーバの計算能力に関する情報、ＵＥとサーバとの間の待ち時間、及びオフロード決定を行う際に望ましい他のパラメータなどのＭＥＣサーバの能力を特徴付ける様々なパラメータを含むことができる。能力は、統計的保証、平均保証の形態、又は他の形態で通信することができる。

コアネットワークは、ＭＥＣサイト能力情報を取得して提供するために、様々なＵＥ情報にアクセスすることができる。例えば、コアネットワークは、ＵＥ識別情報、ＵＥの場所、追跡エリアｉｄなどのＵＥ情報にアクセスすることができる。このＵＥ情報は、他のネットワークコア機能からＡＦ／ＮＥＦによって取得することができる。

６０６でコアネットワークからＭＥＣ可用性応答を受信すると、６０８で、ＳＤＵは、それらの能力に基づいてエッジデータネットワークをフィルタリングすることができる。例えば、計算的に不十分である、若しくは過剰に負担している、又は待ち時間が大きすぎる場合がある特定のエッジデータネットワークを考慮から除去することができる。

６１０で、ＳＤＵは、それらの能力／コストに基づいて、かつアプリケーション要件に基づいて、ＥＤＮ及びＭＥＣサーバを事前選択することができ、ＳＤＵは、利用可能なＥＤＮ／ＭＥＣ及びそれらの能力をＳＰＵに通信することができる。

６１２で、ＳＤＵは、ＭＥＣセットアップ要求をコアネットワークに通信することができる。ＭＥＣセットアップ要求をコアネットワークに提供して、選択されたＥＤＮとの基本的な接続確立、例えば、ＵＲＳＰ、ＰＤＵセッション、又はネットワークスライスの確立をトリガすることができる。いくつかの実施形態では、ＭＥＣセットアップ要求は、必要に応じて、事前選択されたＥＤＮとの接続確立をトリガすることができる。

６１４で、ＭＥＣセットアップ要求に応じて、コアネットワークは、ＥＤＮＳに向けてユーザルート選択ポリシーをコンパイルすることができる。コアネットワークはまた、ＥＤＮに向けてアプリケーションのＵＳＲＰをインストールすることもできる。

６１６で、コアネットワークは、ＭＥＣセットアップ応答をＳＤＵに送信することができる。ＭＥＣセットアップ応答は、肯定応答又は否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を含むことができる。ＭＥＣセットアップ応答はまた、ＥＤＮとの通信を可能にするのに使用可能な様々なルート情報を含むことができる。

サービス発見手順（例えば、動作６０２～６１６）は、例えば、ＵＥ上でアプリケーションを実行する前に、オフラインで実行することができる。これらの動作は、ＵＥが利用可能なエッジネットワークに関する最新の情報を有することを確実にするために、必要に応じて定期的に実行されてもよく、又は特定のイベントに基づいて（イベントベースで）実行されてもよい。サービス発見手順を実行させる（又は繰り返させる）ことができるイベントの例は、ＭＥＣ負荷などのＭＥＣサイト能力の変化の通知、ＵＥの電源投入、ＵＥが新しいサービスエリア若しくはセルに入ったとき、ＵＥモビリティ状態の変化、又は他の要因である。

代替として、６０２～６１６の動作は、オフロードサービスを必要とし得る、又はオフロードサービスに以前に加入していたアプリケーションがＵＥ上で起動された（実行のために選択された）ときなど、より動的に実行することができる。

（場合によっては）後で、オフロードサービスを所望する、又はオフロードサービスに加入しているアプリケーションを、ＵＥ上で実行することができる。６１８で、ＳＤＵは、ＭＥＣ可用性応答の情報及び／又はＭＥＣセットアップ応答の情報などの様々な情報に基づいて、オフロード決定を動的に行うことができる。例えば、ＳＤＵは、他の要因の中でも、ＭＥＣサイト能力情報に少なくとも部分的に基づいて、オフロード決定を動的に行うことができる。６２０で、オフロードされるアプリケーションは、インストールされたＵＲＳＰを使用して１つ以上のＭＥＣサービスにルーティングすることができる。タスクオフロードについて、以下により詳細に説明する。
動的タスクオフロード

以下は、動的タスクのオフロードを実行するＯＣＵの構成要素に関するより多くの情報を提供する。上述のように、ＯＣＵは、アプリケーションプロファイルユニット、システムプロファイルユニット、並びに決定及びスケジューリングユニットから構成されてもよい。第４の構成要素であるサービス発見ユニットの動作は、図８に関して上述した。

アプリケーションプロファイルユニットは、オフロードされる候補であるアプリケーションタスク（単数又は複数）に関する処理情報を記憶することができる。ＡＰＵはまた、アプリケーションタスク分割及び各タスクの計算コストに関する情報を記憶することができる。タスクのコストは、完全に既知である、例えば、アプリケーション開発業者によって提供される、又はランタイムでのプロファイリングから取得される、のいずれかであってもよい。正確なコストが知られていない場合、コストの推定（例えば、コストの粗い量子化）、例えば、低、中、又は高の計算負荷が、十分であり得る。これは、事前に予め構成することができる、又はランタイム中に推定することができる。タスクの計算コストは、平均コスト若しくは最悪の場合のコスト、又は計算コストの統計的分布に関連する任意の他の値に基づくことができる。ＡＰＵは、共通のオペレーティングシステム及びアプリケーションプロセッサの性能プロファイリングサービスを利用して、ランタイム中にこの情報を記憶することができる。いくつかの実施形態では、アプリケーションプロファイルユニットは、コンピュータ（ＵＥなど）上で実行されるソフトウェア構成要素として実装することができる。

システムプロファイルユニットは、オフロードタスクを実行するために必要なＵＥのシステム情報、無線チャネル特性、及び電力レベルなどの様々な情報を処理するように動作することができる。ＳＰＵは、共通のオペレーティングシステム、アプリケーションプロセッサ、並びにそれぞれのエネルギー管理及びセルラモデムドライバ構成要素によって提供されるエネルギー監視及びセルラ無線リンク状態情報を利用して、ランタイム中にこの情報を取得することができる。いくつかの実施形態では、システムプロファイルユニットは、コンピュータ（ＵＥなど）上で実行されるソフトウェア構成要素として実装することができる。

決定及びスケジューリングユニットは、アプリケーションプロファイルユニット及びシステムプロファイルユニットからデータを収集して、タスクがＭＥＣサーバにオフロードされるか、又はローカルに実行されるかを判定するように動作することができる。決定及びスケジューリングユニットは、特定のタスク（単数又は複数）に対して定義された閾値θに応じて、タスクをオフロードするかどうかを決定することができる。閾値θは、アプリケーションに依存してもよく、無線状態、データレート要件、及び計算要件に基づいてランタイムに導出される、又は設計時に静的に定義される、のいずれかであってもよい。

いくつかの実施形態では、各アプリケーションについて、効用関数Ｕ（ｌ，ｅ）を定義することができる。効用関数は、タスクのオフロード対ローカル実行の相対的な効用（又は相対的利益）を表すことができる。効用関数は、汎用の性能尺度であってもよく、潜在的にアプリケーション態様（例えば、体験の品質、オフロードコスト）及びシステム態様（例えば、エネルギー消費）を組み込むことができる。効用関数は、性能が、タスク実行間隔ｔ中の待ち時間ｌ、エネルギーｅ、及びオフロードコストｃにどのように依存するかを記述することができる。決定及びスケジューリングユニットは、効用関数をローカル計算及びオフロード計算のオプションに適用して、オフロード決定を行うことができる。したがって、効用関数を使用して、オフロード決定を調整することができる。いくつかの実施形態では、効用関数を使用して、上記の特定の閾値θｓと比較される値を計算することができる。効用関数の形態の一例は、以下の通りである。

式中、［ｔ₀，Ｔ］は、対象とする範囲を指定する。

計算された差が既定の閾値よりも低い場合、タスク（単数又は複数）は、ローカルに実行される。計算された差が既定の閾値よりも高い場合、タスク（単数又は複数）は、リモートで実行される。効用関数及び閾値は、遅延、エネルギー、及びコストの許容可能な許容差（上限及び下限値）が決定に含まれるように定義することができる。いくつかの実施形態では、異なる閾値、すなわちヒステリシスが、ローカルタスクをオフロードする決定、及びオフロードされたタスクを移動してローカルＵＥに戻す決定に適用される。これは、タスクの実行がローカル実行とオフロードされた実行との間で往復して「ピンポン伝送」されることを防止するように動作することができる。

最後に、決定及びスケジューリングユニットは、オフロードされるタスクをスケジュールして、オフロードのプロセスを開始する要求をネットワークに送信することができる。要求はまた、基本タスクパラメータをネットワーク及びＭＥＣサーバにブロードキャストするメッセージを含むことができる。メッセージに含まれるパラメータの例を図９に示す。図に示すように、基本タスクパラメータは、可能な他のものの中でも、タスク優先度、待ち時間要件、周期性、及び計算の複雑さを含むことができる。ＭＥＣサーバは、オフロードされたタスクを実行する際に、これらのパラメータの受信した値を使用することができる。

場合によっては、決定及びスケジューリングユニットは、例えば、ＵＥの不十分な電力レベル又は５Ｇネットワークとの不良チャネル状態のために、タスク（単数又は複数）をそれらの場所のいずれかで実行できないことを判定することができる。この場合、タスクは、ドロップすることができる、すなわち、単に実行しなくてもよい。これが発生すると、ネットワーク及びＭＥＣサーバの一方又は両方は、時間ｔにおけるオフロードモードインデックスＩ（ｔ）_mを維持することができ、ｍ＝｛ｕ，ｓ，ｄ｝であり、式中、ｕ、ｓ、ｄは、それぞれＵＥ、サーバ、又はドロップに対する実行を指定するフラグである。いくつかの実施形態では、将来のタイムフレームのオフロードモードインデックスをネットワーク並びにＭＥＣサーバによって使用して、全てのユーザ間のネットワークリソース及び計算リソースの割り当てを計画することができる。他の実施形態では、エラー処理又は隠蔽のために、ホストによって、ｄのフラグを使用することができる。

いくつかの実施形態では、オフロードするかどうかの決定は、ＵＥ上でローカルに実行されているままであってもよい。この場合、オフロードコントローラの実装は、純粋に独自であり、セルラネットワーク又はＭＥＣシステムの標準化におけるいかなる変更も必要としない。

いくつかの実施形態では、決定及びスケジューリングユニットは、ＵＥ又はアプリケーションプロセッサなどのコンピュータ上で実行されるソフトウェア構成要素として実装することができる。

図１０は、ＯＣＵがＵＥに実装されるタスクオフロードシグナリングフローの一実施形態を示す。図１０のフローは、例えば、先行するサービス発見プロセスによって、ＭＥＣサーバ及びネットワークを通るルートがすでに確立されていることを仮定している。

図に示すように、７０２で、ＵＥは、タスクオフロードが実行されるべきかどうかを判定する。いくつかの実施形態では、ＵＥは、アプリケーション実行中にこの判定を動的に行うことができる。７０２で、タスクオフロード決定は、上述したような決定及びスケジューリングユニットによって実行することができる。例えば、ＵＥは、タイムクリティカルなアプリケーション、又はインタラクティブゲームなどのリアルタイム性能を必要とするアプリケーションを実行していてもよく、リアルタイム性能を保証するのを助けるために、アプリケーション内で必要なタスクのうちの１つ以上がオフロードされるべきであることを判定することができる。ＵＥは、様々な方法のうちのいずれかでこの判定を行うことができる。例えば、ＵＥは、この判定を行う際に、そのバッテリレベル、現在の計算要件、及び処理待ち時間のうちの１つ以上を考慮に入れることができる。いくつかの実施形態では、上述のように、ＵＥは、この判定を行う際に、上述したように効用関数及び閾値を使用することができる。効用関数は、各アプリケーションについて同じであってもよく、又は実行されている特定のアプリケーションに固有であってもよい。同様に、閾値は、汎用であってもよく、又はアプリケーションに固有であってもよい。効用関数又は閾値の一方又は両方は、現在の状態を反映するためにアプリケーション実行中に動的に調整することができる。

７０４で、ＵＥは、ＭＥＣサーバにオフロード要求を提供する。正常なＭＥＣサーバ発見及びＵＥとサーバとの間の接続確立の後に、ＵＥは、オフロード手順を開始することができる。これは、ＵＥがオフロード要求を送信することを伴うことができ、オフロード要求は、アプリケーション及びその要件に関する主要情報を含むメッセージであってもよい。例えば、この情報は、アプリケーションタイプ（例えば、Ｖ２Ｘ、ゲーム、健康）、アプリケーション要件（例えば、エンドツーエンド待ち時間要件、帯域幅、メモリ）、アプリケーション優先度（例えば、高、中、低）などに関する情報であってもよい。オフロード要求は、他の様々な情報も含むことができる。したがって、７０４で、ＵＥは、ＭＥＣサーバを意図した、かつオフロードのための計算リソースを要求するシグナリングを基地局に送信する。

７０４でオフロード要求を受信したことに応じて、７０６で、ＭＥＣサーバは、オフロード要求からタスク情報及び要件を取得することができる。

７０８で、ＭＥＣサーバは、オフロード確認をＵＥに返送することができる。このオフロード確認メッセージは、ＭＥＣサーバがオフロード要求を受け入れており、ＵＥがオフロードすることを望むタスクを実行することを示すことができる。

７１０で、ＵＥは、ＭＥＣサーバに１つ又は複数のアプリケーションタスクを送信することができる。プライバシー要件に応じて、ＵＥは、完全なアプリケーションをＭＥＣサーバに送信することもできる。タスク識別子を、各タスクに添付することができる。したがって、ＵＥが７０８でオフロード確認を受信すると、ＵＥは、ＭＥＣサーバにオフロードされるデータを送信することができる。

タスク転送が完了すると、７１２で、ＵＥは、ＭＥＣサーバへのタスク転送が完了したことを示す転送完了通知をＭＥＣサーバに送信することができる。

７１４で、ＭＥＣサーバは、それにオフロードされたタスクを実行することができる。より具体的には、ＭＥＣサーバは、タスク計算を実行し、様々な結果を生成することができる。

７１６で、ＭＥＣサーバは、ＵＥ上で実行されるアプリケーションによって使用するために、計算された結果をＵＥに送信することができる。
５Ｇコアネットワークにおける発見及びオフロード

５Ｇネットワークにおけるエッジコンピューティングのサポートは、ＴＳ２３５０１、セクション５．１３に定義されている。５Ｇコアネットワークは、ＵＥに近いユーザプレーン機能（ＵＰＦ）を選択し、Ｎ６インタフェースを介してＵＰＦからローカルデータネットワークにトラフィックステアリングを実行する。これは、ＵＥのサブスクリプションデータ、ＵＥの場所、アプリケーション機能（ＡＦ）からの情報、ポリシー又は他の関連するトラフィック規則に基づくことができる。

５Ｇネットワークでの動的なオフロードを可能にするために、ネットワーク開示機能（ＮＥＦ）は、以下の表に示すように、サービス発見及び動的オフロードに使用されるＵＥ発見及びオフロードパラメータで強化することができる。

いくつかの実施形態では、ＵＥ発見及びオフロードパラメータは、ＮＥＦからＡＦへのネットワーク状態レポートの一部であってもよい。レポートは、１回限りのレポート又は連続（繰り返し）要求であってもよい。他の実施形態では、ＵＥ発見及びオフロードパラメータは、ＡＦとＮＥＦとの間のＭＥＣアプリケーション専用のメッセージ交換のためのものであってもよく、要求に応じてのみ交換することができる。
実装実施例

３ＧＰＰ ＴＲ ２６．９２８は、５Ｇネットワークにおけるクロスリアリティ（ＸＲ）を定義しており、すなわち、標準のこの部分は、使用事例、ネットワークアーキテクチャ、メディアフォーマット分析などを提供する。標準の第５章は、５Ｇネットワークを介して通信するＸＲサーバ及びＸＲデバイスを考慮して、異なるＸＲ処理及びメディア中心アーキテクチャに関する情報を含む。提案されたアーキテクチャは、ネットワーク特性及びＸＲクライアントを考慮する特定のオフロード機構をなにも有さない全般的なものである。例えば、セクション５．２．６は、ＸＲ分割レンダリングをサポートするＸＲアプリケーションのためのＸＲ分散コンピューティングアーキテクチャを定義している。ワークロードは、図１１に示されるように、ＸＲエッジサーバとデバイスとの間で分割される（３ＧＰＰ ＴＲ ２６．９２８、５．２．６－１）。

図に示すように、ＸＲクライアントは、ネットワークに接続して、ＸＲレンダリングアプリケーションに参加する。ＸＲクライアントは、静的デバイス情報（例えば、センサ、サポートされるデコーダ、ディスプレイ構成）をＸＲエッジサーバに送信する。この情報に基づいて、ＸＲエッジサーバは、エンコーダ及びフォーマットを設定する。

図１２は、提案されたＭＥＣコントローラを提案された３ＧＰＰアーキテクチャにどのように実装することができるかを示す。図に示すように、オフロードコントローラは、アプリケーションユニットから実行されるＸＲタスクに関する情報を収集することができる。図に示すように、アプリケーションユニットは、ＸＲレンダリングタスク、センサ処理タスク、及びＸＲシーン生成タスクを含むことができる。この特定の実施例では、ＸＲセンサデータ処理は、オフロードの候補である。体験の品質は、オフラインで事前に計算することができる効用関数として使用することができる。

アプリケーションユニットは、データレート、待ち時間要件、及び／又は平均電力のうちの１つ以上に関する情報をオフロードコントローラに送信することができる。ＵＥはまた、ＲＳＲＰ及びＲＳＳＩ測定値、並びに帯域幅、周波数、変調、及び利用可能な送信電力などのネットワークシステムパラメータを収集することができる。ＵＥは、オフロードコントローラに情報を送信するのと同じタイムフレーム内でこれらの測定及びネットワークシステムパラメータの収集を実行することができる。

オフロードコントローラは、これらのシステムパラメータからエネルギー及び待ち時間メトリックを導出することができる。ローカル及びリモート処理オプションについてのこれらのエネルギー及び待ち時間の推定値に基づいて、オフロードコントローラは、効用関数を既定の閾値と比較して、オフロードに関する決定を行うことができる。

待ち時間について、以下の寄与を考慮し、ローカル処理オプションの待ち時間に対して評価することができる：１）ＵＥでの待ち行列待ち時間（オフロードのためにタスクをスケジュールする待機時間）、２）ＵＥからＭＥＣサーバへの送信待ち時間、３）ＭＥＣサーバでの待ち行列待ち時間（タスクを実行する待機時間）、及び／又は４）ＭＥＣサーバでの計算待ち時間。

エネルギーについて、セルラアップリンク及びダウンリンク伝送の寄与を考慮して、ローカルＸＲセンサデータ処理に必要なエネルギーに対して比較することができる。したがって、セルラアップリンク及びダウンリンク伝送に必要なエネルギーがローカルＸＲセンサデータ処理に必要なエネルギーよりも高い場合、オフロードコントローラは、オフロードをなにも実行しないことを決定することができる。代替として、セルラアップリンク及びダウンリンク伝送に必要なエネルギーがいくらかの閾値だけローカルＸＲセンサデータ処理に必要なエネルギーよりも低い場合、オフロードコントローラは、オフロードを実行することを決定することができる。別の代替として、オフロードコントローラは、オフロード判定を行う際に他の要因と共にこの比較エネルギー計算を考慮してもよい。
新しい情報要素

動的オフロードをサポートするために、本明細書に記載のシステムの実施形態は、以下の新しい共通の情報要素を含むことができる。新しい情報要素（Information Elements、ＩＥ）は、以下の太字である。これらの新しいＩＥは、以下の表に示されるように、３ＧＰＰ ＴＳ ２３．５５８、第８章に追加されることが提案されている。

ＭＥＣ要件を判定する方法

図８に記載の発見プロセスでは、ＡＰＵがＭＥＣ要件についてＳＤＵに知らせることができる前に、ＡＰＵは、ＭＥＣ要件を取得する。ＭＥＣ要件は、例えば、計算能力、メモリ、及びストレージのそれぞれの値などの情報であってもよい。いくつかの実施形態では、これらの値は、ＵＥにインストールされたアプリケーションクライアントに「ハードコード」されていてもよい。しかしながら、そのような解決策は、柔軟ではない。例えば、アプリケーションサーバソフトウェアの新しいバージョンがネットワーク側に展開される場合、これは、要件の異なるセット、例えば、より高い計算能力又はより低いストレージ要件をもたらし得る。

図１４は、ＵＥがＭＥＣ要件を発見又は取得することを可能にする１つの例示的な方法を示す。いくつかの実施形態では、ＵＥは、ネットワーク内のサーバからそれらを取り出すことによってＭＥＣ要件を発見することができる。サーバアプリケーションを有するソフトウェアパッケージがネットワーク側に展開される場合、ＭＥＣ要件（例えば、計算能力、メモリ、ストレージなど）は、８０２に示されるように、ネットワーク上のサーバ（「構成サーバ」）に提供することができる。これは、クラウド内のサーバ又はエッジサーバであってもよい。更に、ＭＥＣ要件を記憶するサーバは、サーバアプリケーション自体が実行されているサーバであってもよく、又は異なるサーバであってもよい。構成サーバのアドレスは、例えば、ＵＥ上のクライアントアプリケーションに記憶された、完全に認定されたドメイン名（fully qualified domain name、ＦＱＤＮ）の形態、例えば、「Ｃｏｎｆｉｇ．ＡｐｐＸ．Ｓｅｒｖ１」で、ＵＥに提供することができる。

その後、クライアントアプリケーションがＵＥ上で開始されると、８０４で、ＵＥは、宛先アドレスとして構成サーバのＦＱＤＮを使用して、ネットワークに登録要求又は構成要求メッセージを送信することができる。ネットワークは、ＦＱＤＮをＤＮＳクエリを介して構成サーバのＩＰアドレスに解決する。次いで、８０６で、構成サーバは、ＭＥＣ要件を記述するパラメータを含む登録確認又は構成確認メッセージで応答する。ＵＥは、例えば、アプリケーションが開始されるたびに、又は規則的な間隔で、又はサーバアプリケーションソフトウェアを実行するサーバから受信されたトリガメッセージを受信すると、この要求を送信することができる。

個人特定可能な情報の使用は、ユーザのプライバシーを維持するための業界又は政府の要件を満たす又は超えると一般に認識されているプライバシーポリシー及びプラクティスに従うべきであることに十分に理解されている。特に、個人特定可能な情報データは、意図されない又は許可されていないアクセス又は使用のリスクを最小限に抑えるように管理され取り扱われるべきであり、許可された使用の性質はユーザに明確に示されるべきである。

本発明の実施形態は、様々な形態のいずれかで実現されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、本発明はコンピュータにより実行される方法、コンピュータ可読メモリ媒体、又はコンピュータシステムとして実現されてもよい。他の実施形態では、本発明は、ＡＳＩＣ等の、１つ以上のカスタム設計されたハードウェアデバイスを使用して実現することができる。他の実施形態では、本発明は、ＦＰＧＡ等の、１つ以上のプログラム可能なハードウェア要素を使用して実現することができる。

いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読メモリ媒体（例えば、非一時的メモリ要素）は、プログラム命令及び／又はデータを記憶し、プログラム命令は、コンピュータシステムによって実行されるときに、そのコンピュータシステムに方法を、例えば、本明細書に記載の方法実施形態、又は本明細書に記載の方法実施形態の組み合わせ、又は本明細書に記載の方法実施形態のサブセット、又はそのようなサブセットの組み合わせ、を実行させるように構成されていてもよい。

いくつかの実施形態では、デバイス（例えば、ＵＥ）は、プロセッサ（又はプロセッサのセット）及びメモリ媒体（又はメモリ要素）を含むように構成されていてもよく、メモリ媒体はプログラム命令を記憶し、プロセッサは、メモリ媒体からプログラム命令を読み出して実行するように構成されており、プログラム命令は本明細書に記載する様々な方法実施形態（又は本明細書に記載の方法実施形態の任意の組み合わせ、又は本明細書に記載の方法実施形態のいずれかの任意のサブセット、又はそのようなサブセットの任意の組み合わせ）のいずれかを実装するために実行可能である。デバイスは、様々な形態において実現されてもよい。

上記の実施形態は、かなり詳細に記載されているが、上記の開示が完全に理解されれば、多数の変形形態及び修正形態が当業者には明らかになる。以下の特許請求の範囲は、全てのそのような変形形態及び修正形態を包含すると解釈されることが意図されている。

Claims (75)

1. 少なくとも１つのアンテナと、
   セルラネットワークと通信するための前記少なくとも１つのアンテナに動作可能に結合された無線機と、
   アプリケーションを記憶するメモリと、
   前記無線機に動作可能に結合されたプロセッサと、
   を備えるユーザ機器（ＵＥ）であって、
   チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの２つ以上に関する情報を取得し、
   前記情報に基づいて、前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定し、
   前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきであるとの前記ＵＥによる判定に応じて、前記エッジサーバ上のオフロードされた実行のために前記アプリケーションの前記タスクを送信する、
   ように構成されている、
   ＵＥ。
2. 前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを判定する際に、前記ＵＥが、オフロードされたタスク実行の体験の品質とローカルタスク実行の体験の品質とを比較するように構成されている、請求項１に記載のＵＥ。
3. 前記ＵＥの前記メモリが、アプリケーション内の複数のタスクの各々の計算コストに関する情報を記憶し、
   前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定する際に、前記ＵＥが、計算コストに関する前記情報にアクセスするように構成されている、
   請求項１に記載のＵＥ。
4. 前記判定が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの３つ以上に基づく、
   請求項１に記載のＵＥ。
5. 前記判定が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、及びアプリケーション要件に基づく、
   請求項１に記載のＵＥ。
6. 前記判定が、前記タスクを前記エッジサーバにオフロードすることに関連付けられた最大応答時間に少なくとも部分的に基づく、
   請求項１に記載のＵＥ。
7. 前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを判定する際に、前記ＵＥが、効用関数を計算するように構成されており、
   前記効用関数が、前記タスクをオフロードすることに関連付けられた最大応答時間又はエネルギー消費のうちの１つ以上、及び前記タスクを前記ＵＥ上でローカルに実行することに関連付けられた最大応答時間又はエネルギー消費のうちの１つ以上に基づく、
   請求項１に記載のＵＥ。
8. 前記効用関数が、前記タスクをオフロードすることに関連付けられたアプリケーション最大応答時間及びエネルギー消費、前記タスクを前記ＵＥ上でローカルに実行することに関連付けられたアプリケーション最大応答時間及びエネルギー消費、並びにタスク実行間隔中のオフロードコストに基づく、
   請求項７に記載のＵＥ。
9. 前記ＵＥが、
   前記情報の少なくとも一部分に基づいて効用関数の値を計算し、
   前記効用関数の前記値を閾値と比較する、
   ように更に構成されており、
   前記比較が、前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを示す、
   請求項７に記載のＵＥ。
10. 前記ＵＥが、タスクをオフロードするかどうかを判定する際に第１の閾値を使用し、オフロードされたタスクをローカル実行のために前記ＵＥに戻すかどうかを判定する際に第２の異なる閾値を使用するように更に構成されている、
    請求項９に記載のＵＥ。
11. 前記効用関数が、前記アプリケーションに関連付けられた所定の関数である、
    請求項７に記載のＵＥ。
12. 前記エッジサーバ上のオフロードされた実行のために前記アプリケーションの前記タスクを送信する際に、前記ＵＥが、タスクパラメータを含むメッセージを前記エッジサーバ又は前記セルラネットワークのうちの１つ以上に送信するように構成されており、前記タスクパラメータが、タスク優先度、最大応答時間要件、周期性、又は計算の複雑さのうちの２つ以上を含む、
    請求項１に記載のＵＥ。
13. 前記ＵＥが、前記アプリケーションの前記タスクが前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきであるとの判定に応じて、前記アプリケーションの前記タスクを前記ＵＥ上でローカルに実行する、
    ように更に構成されている、
    請求項１に記載のＵＥ。
14. 前記ＵＥが、
    不良チャネル状態又は前記ＵＥでの不十分な電力レベルのうちの１つ以上により、前記タスクを前記エッジサーバ上で又は前記ＵＥ上でローカルに実行することができないことを判定するように更に構成されており、
    前記ＵＥが、前記タスクが前記エッジサーバ上で又は前記ＵＥ上でローカルに実行できないとの判定に応じて、前記エッジサーバ上のオフロードされた実行のために前記アプリケーションの前記タスクを送信せず、かつまた前記タスクを前記ＵＥ上でローカルに実行しない、
    請求項１に記載のＵＥ。
15. 前記タスクが前記クラウドサーバ上で又は前記ＵＥ上でローカルに実行できないと判定したことに応じて、前記ＵＥが、前記タスクの実行のための将来の時間にネットワークリソース及びコンピューティングリソースを割り当てるために使用される情報を生成するように構成されている、
    請求項１４に記載のＵＥ。
16. 前記ＵＥが、前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきかどうかを動的に判定する前に、前記ＵＥの近傍の利用可能なエッジサーバリソースを発見するように更に構成されている、
    請求項１に記載のＵＥ。
17. 前記ＵＥの近傍の利用可能なエッジサーバリソースを発見する際に、前記ＵＥが、エッジサーバサイト能力情報を要求するように構成されており、前記エッジサーバサイト能力情報が、１つ以上のエッジサーバの計算能力、前記１つ以上のエッジサーバのサイト負荷、及び前記ＵＥと前記１つ以上のエッジサーバとの間の最大応答時間に関する情報を含む、
    請求項１６に記載のＵＥ。
18. 前記ＵＥが、
    前記ＵＥを識別する情報及び前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションを識別する情報を含む、エッジコンピューティング可用性要求を前記セルラネットワークに送信し、
    前記エッジコンピューティング可用性要求に応じて、利用可能なエッジサーバネットワークに関する情報及びサイト能力情報を含む、エッジコンピューティング可用性応答を前記セルラネットワークから受信する、
    ように更に構成されている、
    請求項１７に記載のＵＥ。
19. 前記ＵＥが、利用可能なエッジサーバネットワークに関する前記情報及びサイト能力情報に基づいて、前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定する、
    ように更に構成されている、
    請求項１８に記載のＵＥ。
20. ユーザ機器（ＵＥ）に含まれる非一時的コンピュータ可読媒体であって、
    チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの２つ以上に関する情報を取得し、
    前記情報に基づいて、前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定し、
    前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきとの判定に応じて、前記エッジサーバ上でのオフロードされた実行のために前記アプリケーションの前記タスクの送信を引き起こす、
    ように実行可能なプログラム命令を記憶する、
    非一時的コンピュータ可読媒体。
21. 前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを判定する際に、前記プログラム命令が、オフロードされたタスク実行の体験の品質とローカルタスク実行の体験の品質とを比較するように実行可能である、
    請求項２０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
22. 前記媒体が、アプリケーション内の複数のタスクの各々の計算コストに関する情報を記憶し、
    前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定する際に、前記プログラム命令が、計算コストに関する前記情報にアクセスするように実行可能である、
    請求項２０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
23. 前記判定が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの３つ以上に基づく、
    請求項２０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
24. 前記判定が、前記タスクを前記エッジサーバにオフロードすることに関連付けられた最大応答時間に少なくとも部分的に基づく、
    請求項２０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
25. 前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを判定する際に、前記プログラム命令が、効用関数を計算するように実行可能であり、
    前記効用関数が、前記タスクをオフロードすることに関連付けられた最大応答時間又はエネルギー消費のうちの１つ以上、及び前記タスクを前記ＵＥ上でローカルに実行することに関連付けられた最大応答時間又はエネルギー消費のうちの１つ以上に基づく、
    請求項２０に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
26. 前記効用関数が、前記タスクをオフロードすることに関連付けられたアプリケーション最大応答時間及びエネルギー消費、前記タスクを前記ＵＥ上でローカルに実行することに関連付けられたアプリケーション最大応答時間及びエネルギー消費、並びにタスク実行間隔中のオフロードコストに基づく、
    請求項２５に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
27. 前記プログラム命令が、
    前記情報の少なくとも一部分に基づいて効用関数の値を計算し、
    前記効用関数の前記値を閾値と比較する、
    ように更に実行可能であり、
    前記比較が、前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを示す、
    請求項２５に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
28. 前記効用関数の形態が、前記タスク又は前記アプリケーションのうちの１つ以上に基づく、
    請求項２７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
29. 前記閾値が、前記タスク又は前記アプリケーションのうちの１つ以上に基づく、
    請求項２７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
30. 複数のアンテナと、
    前記複数のアンテナに動作可能に結合された無線機と、
    前記無線機に動作可能に結合されたプロセッサと、
    を備えるセルラ基地局であって、
    チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、又はＵＥ上で実行されるアプリケーションのアプリケーション要件のうちの２つ以上に関する情報を受信し、
    前記情報に基づいて、前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定し、
    前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきとの前記セルラ基地局による判定に応じて、前記エッジサーバ上のオフロードされた実行のために前記アプリケーションの前記タスクを送信する、
    ように構成されている、
    セルラ基地局。
31. 前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを判定する際に、前記基地局が、オフロードされたタスク実行の体験の品質とローカルタスク実行の体験の品質とを比較するように構成されている、
    請求項３０に記載のセルラ基地局。
32. 前記判定が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの３つ以上に基づく、
    請求項３０に記載のセルラ基地局。
33. 前記判定が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、及びアプリケーション要件に基づく、
    請求項３０に記載のセルラ基地局。
34. 前記判定が、前記タスクを前記エッジサーバにオフロードすることに関連付けられた最大応答時間に少なくとも部分的に基づく、
    請求項３０に記載のセルラ基地局。
35. 前記セルラ基地局が、
    利用可能なエッジサーバに関する前記情報及びサイト能力情報に基づいて、ユーザ機器（ＵＥ）のアプリケーションタスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定し、
    前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバに関する情報を前記ＵＥに送信する、
    ように更に構成されている、
    請求項３０に記載のセルラ基地局。
36. 前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバに関する前記情報が、前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべきエッジサーバを選択するために、前記ＵＥによってフィルタリングされるように動作可能である、
    請求項３５に記載のセルラ基地局。
37. 非一時的コンピュータ可読メモリ媒体と、
    前記メモリ媒体に結合されたプロセッサと、
    を備えるサーバであって、
    利用可能なエッジサーバに関する情報及びサイト能力情報を含む、エッジコンピューティング可用性情報を前記セルラネットワークから取得し、
    利用可能なエッジサーバに関する前記情報及びサイト能力情報に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定し、
    前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバに関する情報を前記ＵＥに送信する、
    ように構成されている、
    サーバ。
38. 前記サーバが、
    １つ以上の利用可能なエッジサーバが前記アプリケーションタスクをオフロードする要求を前記ＵＥから受信するように更に構成されており、
    前記サーバが、前記要求に応じて、前記エッジコンピューティング可用性情報を取得する、
    請求項３７に記載のサーバ。
39. 前記サーバが、前記ＵＥのアプリケーション要件に基づいて、前記１つ以上のエッジサーバを判定するように更に構成されている、
    請求項３７に記載のサーバ。
40. 前記サーバが、前記ＵＥからの要求を処理する際の最大応答時間に少なくとも部分的に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバを判定するように更に構成されている、
    請求項３７に記載のサーバ。
41. 前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバに関する前記情報が、前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべきエッジサーバを選択するために、前記ＵＥによってフィルタリングされるように動作可能である、
    請求項３７に記載のサーバ。
42. 前記１つ以上のエッジサーバに関する前記情報が、複数の可能なエッジサーバに関する情報を含み、前記複数の可能なエッジサーバのうちの少なくとも１つが、タスクのオフロードのために前記ＵＥによって選択可能である、
    請求項３７に記載のサーバ。
43. 前記サーバが、ＵＥアプリケーション要件に少なくとも部分的に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバを判定するように更に構成されている、
    請求項３７に記載のサーバ。
44. 前記サーバが、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの２つ以上に少なくとも部分的に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバを判定するように更に構成されている、
    請求項３７に記載のサーバ。
45. 前記サーバが、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの３つ以上に少なくとも部分的に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバを判定するように更に構成されている、
    請求項３７に記載のサーバ。
46. 前記サーバが、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、及びアプリケーション要件に少なくとも部分的に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバを判定するように更に構成されている、
    請求項３７に記載のサーバ。
47. 非一時的コンピュータ可読媒体であって、
    チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの２つ以上に関する情報を取得し、
    前記情報に基づいて、前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定し、
    前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきとの判定に応じて、前記エッジサーバ上でのオフロードされた実行のために前記アプリケーションの前記タスクの送信を引き起こす、
    ように実行可能なプログラム命令を記憶する、
    非一時的コンピュータ可読媒体。
48. 前記非一時的コンピュータ可読媒体が、ネットワーク要素に含まれる、請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
49. 前記非一時的コンピュータ可読媒体が、前記セルラネットワークのサーバに含まれる、請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
50. 前記プログラム命令が、
    １つ以上の利用可能なエッジサーバが前記アプリケーションタスクをオフロードする要求を前記ＵＥから受信するように更に実行可能であり、
    前記サーバが、前記要求に応じて、前記エッジコンピューティング可用性要求を送信する、
    請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
51. 前記プログラム命令が、前記ＵＥのアプリケーション要件に基づいて、前記１つ以上のエッジサーバを判定するように更に実行可能である、
    請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
52. 前記プログラム命令が、前記ＵＥからの要求を処理する際の最大応答時間に少なくとも部分的に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバを判定するように更に実行可能である、
    請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
53. 前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべき前記１つ以上のエッジサーバに関する前記情報が、前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべきエッジサーバを選択するために、前記ＵＥによってフィルタリングされるように動作可能である、
    請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
54. 前記１つ以上のエッジサーバに関する前記情報が、複数の可能なエッジサーバに関する情報を含み、前記複数の可能なエッジサーバのうちの少なくとも１つが、タスクのオフロードのために前記ＵＥによって選択可能である、
    請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
55. 前記プログラム命令が、ＵＥアプリケーション要件に少なくとも部分的に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定するように更に実行可能である、
    請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
56. 前記プログラム命令が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの３つ以上に少なくとも部分的に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定するように更に実行可能である、
    請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
57. 前記プログラム命令が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、及びアプリケーション要件に少なくとも部分的に基づいて、ＵＥのアプリケーションタスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定するように更に実行可能である、
    請求項４７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
58. 少なくとも１つのアンテナと、
    前記少なくとも１つのアンテナに動作可能に結合された無線機と、
    前記無線機に動作可能に結合されたプロセッサと、
    を備える無線デバイスであって、
    チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、又はＵＥ上で実行されるアプリケーションのアプリケーション要件のうちの２つ以上に関する情報を受信し、
    前記情報に基づいて、前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定する、
    ように構成されている、
    無線デバイス。
59. 前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを判定する際に、前記無線デバイスが、オフロードされたタスク実行の体験の品質とローカルタスク実行の体験の品質とを比較するように構成されている、
    請求項５８に記載の無線デバイス。
60. 前記判定が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの３つ以上に基づく、
    請求項５８に記載の無線デバイス。
61. 前記判定が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、及びアプリケーション要件に基づく、
    請求項５８に記載の無線デバイス。
62. 前記判定が、前記タスクを前記エッジサーバにオフロードすることに関連付けられた最大応答時間に少なくとも部分的に基づく、
    請求項５８に記載の無線デバイス。
63. 前記無線デバイスが、
    利用可能なエッジサーバに関する前記情報及びサイト能力情報に基づいて、ユーザ機器（ＵＥ）のアプリケーションタスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定するように更に構成されている、
    請求項５８に記載の無線デバイス。
64. プロセッサであって、無線デバイスに、
    チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、又はアプリケーション要件のうちの２つ以上に関する情報を受信させ、
    前記情報に基づいて、前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションのタスクがエッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを動的に判定させ、
    前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきであるとの前記ＵＥによる判定に応じて、前記エッジサーバ上のオフロードされた実行のために前記アプリケーションの前記タスクを送信させる、
    ように構成されたプロセッサ、
    を備える、装置。
65. 前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションの前記タスクが前記エッジサーバにオフロードされるべきか、又は前記ＵＥ上でローカルに実行されるべきかを判定する際に、前記装置が、オフロードされたタスク実行の体験の品質とローカルタスク実行の体験の品質とを比較するように構成されている、
    請求項６４に記載の装置。
66. 前記判定が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、又はアプリケーション要件のうちの３つ以上に基づく、
    請求項６４に記載の装置。
67. 前記判定が、チャネル状態、セルラネットワークパラメータ、ＵＥ電力状態、及びアプリケーション要件に基づく、
    請求項６４に記載の装置。
68. 前記判定が、前記タスクを前記エッジサーバにオフロードすることに関連付けられた最大応答時間に少なくとも部分的に基づく、
    請求項６４に記載の装置。
69. 前記装置が、利用可能なエッジサーバに関する前記情報及びサイト能力情報に基づいて、前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定する、
    ように更に構成されている、
    請求項６４に記載の装置。
70. 少なくとも１つのアンテナと、
    セルラネットワークと通信するための前記少なくとも１つのアンテナに動作可能に結合された無線機と、
    アプリケーションを記憶するメモリと、
    前記無線機に動作可能に結合されたプロセッサと、
    を備えるユーザ機器（ＵＥ）であって、
    前記ＵＥを識別する情報及び前記ＵＥ上で実行される前記アプリケーションを識別する情報を含む、エッジコンピューティング可用性要求を前記セルラネットワークに送信し、
    前記エッジコンピューティング可用性要求に応じて、利用可能なエッジサーバネットワークに関する情報及びサイト能力情報を含む、エッジコンピューティング可用性応答を前記セルラネットワークから受信する、
    ように構成されており、
    前記サイト能力情報が、１つ以上のエッジサーバの計算能力、前記１つ以上のエッジサーバのサイト負荷、及び前記ＵＥと前記１つ以上のエッジサーバとの間の最大応答時間に関する情報を含む、
    ＵＥ。
71. 前記ＵＥが、利用可能なエッジサーバネットワークに関する前記情報及びサイト能力情報に基づいて、前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定する、
    ように更に構成されている、
    請求項７０に記載のＵＥ。
72. 非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記不揮発性コンピュータ可読媒体が、
    指定された地理的エリア内のエッジコンピューティングリソースの可用性を要求する情報を含む、エッジコンピューティング可用性要求を送信し、
    前記エッジコンピューティング可用性要求に応じて、利用可能なエッジサーバネットワークに関する情報及びサイト能力情報を含む、エッジコンピューティング可用性応答を受信する、
    ように実行可能なプログラム命令を記憶し、
    前記サイト能力情報が、１つ以上のエッジサーバの計算能力、前記１つ以上のエッジサーバのサイト負荷、及び前記ＵＥと前記１つ以上のエッジサーバとの間の最大応答時間に関する情報を含む、
    非一時的コンピュータ可読媒体。
73. 前記プログラム命令が、利用可能なエッジサーバネットワークに関する前記情報及びサイト能力情報に基づいて、前記アプリケーションの前記タスクがオフロードされるべき１つ以上のエッジサーバを判定する、
    ように更に実行可能である、
    請求項７２に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
74. 前記媒体が、基地局、ネットワーク要素、又はエッジサーバのうちの１つに含まれる、
    請求項７２に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
75. 前記プログラム命令が、前記１つ以上のエッジサーバの計算能力、前記１つ以上のエッジサーバのサイト負荷、又は前記ＵＥと前記１つ以上のエッジサーバとの間の最大応答時間に関する前記情報を前記ＵＥに送信する、
    ように更に実行可能である、
    請求項７２に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

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