JP6496648B2 - Communication control method and communication system - Google Patents
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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、仮想化技術に基づき構築されたネットワークにおける通信制御方法および通信システムに関する。 The present invention relates to a communication control method and a communication system, and more particularly to a communication control method and a communication system in a network constructed based on a virtualization technology.
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)や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。 Note that the “service” in this specification is processed using network resources such as a communication service (private line service, etc.) and an application service (service using a sensor device such as moving image distribution or an embedded device). Service. A “slice” is a virtual network that is logically generated on the network infrastructure. The service is assigned to a slice and processed using the network resources of the assigned slice.
既存の仮想化技術では、ネットワークノード(正確には、ネットワークノードを実現する仮想マシン(VM:Virtual Machine))の単位でリソースを割り当てていた。そのため、ネットワークノードのリソースを分割して複数のスライスそれぞれに割り当てることができず、上記複数のスライスに割り当てられた複数のサービス同士の干渉に起因したQoS(Quality of Service)低下が懸念され、リソースを有効に活用することが難しいという一面があった。これを解決する方法の1つとして、端末が複数のネットワークノード(例えばMME(Mobility Management Entity))に接続し、サービス毎に異なるネットワークノードによって処理を行う、という方法が考えられる。 In the existing virtualization technology, resources are allocated in units of network nodes (more precisely, virtual machines (VMs) that realize the network nodes). Therefore, the resource of the network node cannot be divided and assigned to each of a plurality of slices, and there is a concern that QoS (Quality of Service) may be reduced due to interference between a plurality of services assigned to the plurality of slices. It was difficult to make effective use of As one method for solving this, a method in which a terminal connects to a plurality of network nodes (for example, MME (Mobility Management Entity)) and processing is performed by different network nodes for each service is conceivable.
しかしながら、上記の方法では、複数のネットワークノードが1つの端末の状態や移動を管理するといった事態が生じてしまい、端末の管理・制御処理が複雑化してしまうという課題があった。 However, the above method has a problem that a plurality of network nodes manage the state and movement of one terminal, and the terminal management / control process becomes complicated.
一方で、ネットワークノードのリソース分割については、さまざまな文献(例えば特許文献1参照)で取り上げられているものの、上記の課題は未解決であり、その課題解決が待望されていた。 On the other hand, although the resource division of the network node has been taken up in various documents (see, for example, Patent Document 1), the above problem has not been solved, and the solution of the problem has been awaited.
そこで、本発明は、端末の管理・制御処理の複雑化を回避しつつ、ネットワークノードのリソースを有効に活用することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to effectively utilize resources of a network node while avoiding complicated management / control processing of a terminal.
本発明の一態様に係る通信制御方法は、複数の処理ユニットを内部に仮想的に形成するネットワークノードと該ネットワークノードにより管理される端末とを含んで構成される通信システム、にて実行される通信制御方法であって、前記端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージを前記ネットワークノードが受信するステップと、前記ネットワークノードが、予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、前記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分けるステップと、前記ネットワークノードが、前記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた前記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理するステップと、を備える。 A communication control method according to an aspect of the present invention is executed in a communication system including a network node that internally forms a plurality of processing units and a terminal managed by the network node. In the communication control method, when the terminal requests message processing, the network node receives a message to which service identification information for identifying a service corresponding to the processing is added, and the network node Allocating the message to one processing unit corresponding to the service of the service identification information given to the message based on correspondence information between the service and the processing unit stored in advance, and the network node includes the plurality of Of the processing units, a resource that is different from the resources of other processing units. And a step of processing the message by the one of the processing units with over scan.
また、本発明の一態様に係る通信システムは、複数の処理ユニットを内部に仮想的に形成するネットワークノードと、該ネットワークノードにより管理される端末と、を含んで構成され、前記ネットワークノードは、前記端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージを受信する受信部と、予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、前記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分ける振分け部と、前記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた前記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理させる制御部と、を備える。 The communication system according to an aspect of the present invention includes a network node that virtually forms a plurality of processing units therein, and a terminal managed by the network node, and the network node includes: When the terminal requests processing of a message, based on correspondence information between a reception unit that receives a message to which service identification information for identifying a service corresponding to the processing is given, and a service and a processing unit that are stored in advance , A distribution unit that distributes the message to one processing unit corresponding to the service of the service identification information attached to the message, and a resource different from the resources of the other processing units among the plurality of processing units. A control unit that processes the message by the one processing unit.
上記の通信制御方法および通信システムでは、端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージをネットワークノードが受信すると、ネットワークノードは、予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、上記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分けて、上記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた上記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理する。以上により、1つの端末から要求されるさまざまなサービスのメッセージを1つのネットワークノードによって処理可能となり、単一のネットワークノードが1つの端末の管理・制御処理を行うことができる。また、当該単一のネットワークノードでは、複数の処理ユニットそれぞれが、別々のリソースを用いてメッセージを処理するため、サービス間の干渉を防止し、当該干渉に起因したQoS低下を回避することができる。 In the communication control method and the communication system described above, when a network node receives a message to which service identification information for identifying a service corresponding to the process is given when the terminal requests message processing, the network node Based on the correspondence information between the stored service and the processing unit, the message is distributed to one processing unit corresponding to the service of the service identification information given to the message, and the other processing among the plurality of processing units is performed. The message is processed by the one processing unit using a resource different from the unit resource. As described above, messages of various services requested from one terminal can be processed by one network node, and a single network node can manage and control one terminal. Further, in the single network node, each of the plurality of processing units processes messages using different resources, so that interference between services can be prevented and QoS degradation caused by the interference can be avoided. .
このように、単一のネットワークノードによる個々の端末の管理・制御処理を実現しつつ、サービス間の干渉および該干渉に起因したQoS低下を回避できるため、端末の管理・制御処理の複雑化を回避しつつ、ネットワークノードのリソースを有効に活用することができる。 As described above, since management / control processing of individual terminals by a single network node can be realized, interference between services and QoS degradation caused by the interference can be avoided, so that management / control processing of terminals can be complicated. While avoiding this, the resources of the network node can be used effectively.
ネットワークノードは、管理対象の端末に関する情報を保持した端末データベースであって複数の処理ユニットに対し共有とされる当該端末データベース、を備え、通信制御方法は、ネットワークノードが、上記処理するステップの処理結果を端末データベースに記録するステップ、をさらに備えてもよい。この場合、ネットワークノードでは、複数の処理ユニットに対し共有の端末データベースを用いて、より効率的に端末の管理を行うことができる。 The network node includes a terminal database that holds information about terminals to be managed and is shared by a plurality of processing units, and the communication control method is a process in which the network node performs the above processing. The method may further comprise recording the result in a terminal database. In this case, the network node can manage terminals more efficiently by using a shared terminal database for a plurality of processing units.
通信システムは、ネットワークインフラ上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装置、をさらに含んで構成され、上記通信制御方法は、スライス管理装置が、サービスおよび該サービスの処理に係るスライスに対し、処理ユニットを割り当てるよう、ネットワークノードに要求するステップと、ネットワークノードが、スライス管理装置からの要求に対し新規又は既存の処理ユニットを割り当て、当該割り当ての情報を用いてサービスと処理ユニットとの対応情報を更新するステップと、をさらに備えてもよい。この場合、スライス管理装置から「サービスおよびスライス」への「処理ユニット」の割当て要求があったときに、ネットワークノードは、当該要求に対し新規又は既存の処理ユニットを割り当て、当該割り当ての情報を用いてサービスと処理ユニットとの対応情報を更新するため、上記のような処理ユニットの割当て要求に対し適切に対応することができる。 The communication system further includes a slice management device that manages a slice that is a virtual network generated on the network infrastructure, and the communication control method includes: a slice management device that includes a service and a slice related to the processing of the service; Requesting the network node to allocate a processing unit, and the network node allocates a new or existing processing unit in response to a request from the slice management apparatus, and uses the allocation information to And updating the correspondence information. In this case, when there is a request for assigning a “processing unit” to the “service and slice” from the slice management device, the network node assigns a new or existing processing unit to the request and uses the information on the assignment. Since the correspondence information between the service and the processing unit is updated, it is possible to appropriately cope with the processing unit allocation request as described above.
本発明によれば、端末の管理・制御処理の複雑化を回避しつつ、ネットワークノードのリソースを有効に活用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resource of a network node can be utilized effectively, avoiding complication of the management and control processing of a terminal.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための実施形態を詳細に説明する。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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[通信システムの構成について]
図1に示すように、通信システム1は、後述するUE(User Equipment)10、MME(Mobility Management Entity)20、仮想化装置30、およびスライス管理装置40を含んで構成される。
[Configuration of communication system]
As illustrated in FIG. 1, the
UE10は、いわゆるユーザ端末であり、スマートフォン、タブレット端末等の携帯型端末全般を含む。UE10はサービスID付きメッセージ生成部11を含み、サービスID付きメッセージ生成部11は、あるメッセージの処理を要求するときに、当該メッセージを処理するサービスのIDが付されたメッセージを生成してMME20へ送信する。上記のメッセージ生成方法については、図10等を用いて後述する。なお、図1では図示を省略したが、UE10は、無線基地局であるeNodeBを介してMME20と通信を行う。eNodeBの機能は本発明と直接関係しないため、以下ではその説明を省略する。
The UE 10 is a so-called user terminal, and includes all portable terminals such as smartphones and tablet terminals. The UE 10 includes a service ID-added
MME20は、ネットワークに在圏するUE10の状態管理、移動管理等を行う部分であり、後述する端末状態データベース21等の構成要素を備える。本実施形態では、MME20が本発明に係る「ネットワークノード」に対応する。ただし、本発明に係る「ネットワークノード」は、MME20に限定されるものではなく、ネットワーク内でメッセージを処理するノードであれば適用可能であり、例えば、SGW(Serving Gateway)等も含まれる。
The
仮想化装置30は、事前設定情報に基づくMME20の生成、外部からの要求に基づくMME20内の処理ユニット22の生成等を行う装置である。
The
スライス管理装置40は、ネットワークインフラ上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装置である。スライス管理装置40は、スライス割当て要求部41を含み、スライス割当て要求部41は、あるサービスの処理に用いられるスライスの割当て要求、あるサービスの処理を実行する処理ユニットの追加要求等をMME20に送信する。
The
上記のMME20は、端末状態データベース21と、複数の処理ユニット22A、22B、…(以下「処理ユニット22」と総称する)と、振分け部23と、ユニット管理テーブル24と、ユニット管理部25とを含んで構成される。
The MME 20 includes a
端末状態データベース21は、本来MME20が端末毎に保持すべき情報(例えば端末のベアラの状態等)を保持するデータベースであり、本発明の「端末データベース」に相当し、複数の処理ユニット22に対し共有とされる。上記の保持すべき情報は、例えば3GPP TS 23.401の5.7章「Information Storage」に規定されている。
The
処理ユニット22は、仮想化装置30によってMME20内に生成される仮想マシン(VM:Virtual Machine)であり、個別に割り当てられたリソース(CPU、メモリ資源等)を用いて、後述の振分け部23により振り分けられたメッセージを処理し、その処理結果を、他の処理ユニットと共有の端末状態データベース21に記録する。
The
ユニット管理テーブル24は、さまざまなサービスと、個々のサービスに割り当てられたスライスと、サービスおよびスライスに割り当てられた処理ユニットと、の対応関係情報を管理・保管するテーブルであり、例えば、図4に示すような、サービス、スライスおよび処理ユニットの対応関係情報が記憶されている。 The unit management table 24 is a table for managing and storing correspondence information between various services, slices assigned to individual services, and processing units assigned to the services and slices. As shown, correspondence information of services, slices, and processing units is stored.
振分け部23は、ユニット管理テーブル24に保管された対応関係情報に基づいて、UE10から受信されたサービスID付きメッセージを、当該サービスIDに対応する処理ユニット22に振り分けて転送する。
Based on the correspondence information stored in the unit management table 24, the
ユニット管理部25は、複数の処理ユニット22の管理を行う。ユニット管理部25は、例えば、スライス管理装置40からのスライス割当て要求を受けて、有効な処理ユニットをユニット管理テーブル24に問い合わせたり、仮想化装置30によって新たに生成された処理ユニット22を発見(確認)した後、当該新たな処理ユニット22のID(ユニットID)をサービスID・スライスIDに対応付けてユニット管理テーブル24に登録したり、といった処理を行う。
The
本実施形態においては、単一のMME20に対し所定のリソースが割り当てられるが、単一のMME20に割り当てられたリソースは処理ユニット単位に分割され、当該分割されたリソースが個々の処理ユニット22に対し個別に割り当てられる。また、ユニット管理部25は、各サービスに対して個別に処理ユニット22を割り当てる。これにより、サービス毎に分割したリソース(個別の処理ユニット22)が、当該サービスに対応したスライスに割り当てられることとなる。図2に示すように、UE10からのメッセージは、振分け部23によって、対応するサービスおよびスライスに係る処理ユニット22に振り分けて転送され、処理ユニット22において、処理ユニット単位に分割して個別に割り当てられたリソースを用いて処理され、そして、その処理結果は、他の処理ユニットと共有の端末状態データベース21に記録される。
In this embodiment, a predetermined resource is assigned to a
なお、物理的には、MME20は、図3に示すように、CPU101、主記憶装置であるRAM102及びROM103、データ送受信デバイスである通信モジュール104、ハードディスク、フラッシュメモリ等に例示される補助記憶部105、入力デバイスであるタッチパネル及びキーボード等に例示される入力部106、ディスプレイ等の出力部107などを含むコンピュータシステムとして構成されている。MME20では、図3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、入力部106、出力部107を動作させるとともに、RAM102や補助記憶部105におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで、各構成要素における一連の機能が実現される。
As shown in FIG. 3, physically, the
[通信システムにて実行される各種の処理について]
次に、図5〜図9を用いて、上記の通信システムにて実行されるさまざまな処理として、ノード生成処理(図5)、スライス割当て処理(図6)、処理ユニット追加処理(図7、図8)およびメッセージ処理(図9)を順に説明する。
[Various processes executed in the communication system]
Next, using FIG. 5 to FIG. 9, as various processes executed in the communication system, a node generation process (FIG. 5), a slice allocation process (FIG. 6), a processing unit addition process (FIG. 7, FIG. 8) and message processing (FIG. 9) will be described in order.
(ノード生成処理)
まず、図5を参照しながら、ノード生成処理を説明する。仮想化装置30は、事前に設定され予め記憶されたネットワークノード(ここではMME20)生成に関する事前設定情報を読み出し(ステップS1)、読み出された事前設定情報に基づいて、ユニット管理部25、振分け部23、複数の処理ユニット22、ユニット管理テーブル24および端末状態データベース21をそれぞれ生成する(ステップS2)。このとき、単一のMME20に対し所定のリソースが割り当てられるが、単一のMME20に割り当てられたリソースは処理ユニット単位に分割され、当該分割されたリソースが個々の処理ユニット22に対し個別に割り当てられる。なお、図5では、複数の処理ユニット22を生成する例を示したが、最初は1つの処理ユニット22を生成してもよい。
(Node generation processing)
First, the node generation process will be described with reference to FIG. The
その後、生成されたユニット管理部25が、生成された複数の処理ユニット22を発見すると(ステップS3)、当該複数の処理ユニット22を有効な処理ユニット(以下「有効ユニット」と略記する)としてユニット管理テーブル24に登録する(ステップS4)。ここでは例えば、ユニット管理テーブル24には、有効ユニットのユニットIDをリスト形式にしたユニットIDリストが登録される。
Thereafter, when the generated
以上のノード生成処理により、新たなMME20およびその構成要素が生成され、当該MME20内の複数の処理ユニット22が有効ユニットとしてユニット管理テーブル24に登録される。
Through the above node generation processing, a
(スライス割当て処理)
次に、図6を参照しながら、スライス割当て処理を説明する。スライス管理装置40(ここではスライス割当て要求部41)が、対象となるサービスのサービスIDとスライスIDが付加されたスライス割当て要求をMME20内のユニット管理部25へ送信すると(ステップS11)、ユニット管理部25は、スライス割当て要求を受信し、割当て可能な処理ユニット(有効ユニット)を探すべく、有効ユニットをユニット管理テーブル24に問い合わせる(ステップS12)。この問合せに対し、ユニット管理テーブル24は、有効ユニットが存在する場合、有効ユニットのIDが記載されたユニットIDリストをユニット管理部25に返送する(ステップS13)。なお、有効ユニットが存在しない場合、ユニット管理テーブル24は、有効ユニットなしの旨の有効ユニット応答を返送するが、このような場合の処理については、図7、図8を用いて後述する。
(Slice allocation processing)
Next, the slice assignment process will be described with reference to FIG. When the slice management device 40 (here, the slice allocation request unit 41) transmits a slice allocation request to which the service ID and slice ID of the target service are added to the
そして、ユニット管理部25は、受信したユニットIDリストから1つの有効ユニットを選択し、選択した有効ユニットのユニットIDをサービスID・スライスIDに対応付けてユニット管理テーブル24に登録する(ステップS14)。このようにしてユニット管理部25は、各サービスに対して個別に有効ユニットを割り当てる。
The
さらに、ユニット管理部25は、正常に登録された旨のユニット登録応答(ステップS15)をユニット管理テーブル24から受信すると、スライス割当て要求に対する処理が正常に実行された旨のスライス割当て応答をスライス管理装置40へ返送する(ステップS16)。
Further, when the
以上のスライス割当て処理により、対象となるサービスのサービスIDとスライスIDに対し有効ユニットが新たに割り当てられ、当該有効ユニットのユニットIDはサービスIDとスライスIDに対応付けられてユニット管理テーブル24に登録される。 Through the above slice assignment processing, a valid unit is newly assigned to the service ID and slice ID of the target service, and the unit ID of the valid unit is registered in the unit management table 24 in association with the service ID and slice ID. Is done.
(処理ユニット追加処理)
次に、図7、図8を参照しながら、処理ユニット追加処理を説明する。本実施形態では、処理ユニット追加処理として、ユニット管理部25がスライス管理装置40を経由して処理ユニットの追加を仮想化装置30に要求する第1パターンと、ユニット管理部25が処理ユニットの追加を仮想化装置30に直接要求する第2パターンと、を順に説明する。
(Processing unit addition processing)
Next, processing unit addition processing will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as the processing unit addition process, the
図7に示すように、処理ユニット追加処理の第1パターンでは、スライス管理装置40(ここではスライス割当て要求部41)が、対象となるサービスのサービスIDとスライスIDが付加されたスライス割当て要求をMME20内のユニット管理部25へ送信すると(ステップS21)、ユニット管理部25は、スライス割当て要求を受信し、割当て可能な処理ユニット(有効ユニット)を探すべく、有効ユニットをユニット管理テーブル24に問い合わせる(ステップS22)。ここでは、有効ユニットが存在しない場合を想定しているため、上記の問合せに対し、ユニット管理テーブル24は、有効ユニットなしの旨の有効ユニット応答をユニット管理部25へ返送し(ステップS23)、さらに、上記有効ユニット応答を受けたユニット管理部25は、リソース不足の旨のスライス割当て応答をスライス管理装置40へ返送する(ステップS24)。
As shown in FIG. 7, in the first pattern of the processing unit addition process, the slice management device 40 (here, the slice allocation request unit 41) issues a slice allocation request to which the service ID and slice ID of the target service are added. When transmitted to the
そして、上記のスライス割当て応答を受けたスライス管理装置40は、リソース(ここでは処理ユニット)の追加を要求する旨のリソース追加要求を仮想化装置30へ送信する(ステップS25)。このリソース追加要求を受けた仮想化装置30は、新たな処理ユニット22を生成し(ステップS26)、その後、リソース(ここでは処理ユニット)の追加が完了した旨のリソース追加応答をスライス管理装置40へ返送する(ステップS27)。
Then, the
さらに、ユニット管理部25は、生成された処理ユニット22を発見すると(ステップS28)、発見した処理ユニット22のユニットIDを有効ユニットとしてユニット管理テーブル24に登録する(ステップS29)。このとき例えば、上記の処理ユニット22のユニットIDはユニットIDリストに追加される。
Further, when the
上記ステップS27のリソース追加応答を受信したスライス管理装置40は、リソース(ここでは処理ユニット)の追加が完了したことを認識し、対象となるサービスのサービスIDとスライスIDが付加されたスライス割当て要求をユニット管理部25へ再度送信する(ステップS30)。このスライス割当て要求を受信したユニット管理部25は、有効ユニットをユニット管理テーブル24に再度問い合わせる(ステップS31)。このとき、新たな処理ユニットの追加により有効ユニットが存在するため、上記の問合せに対し、ユニット管理テーブル24は、有効ユニットのIDが記載されたユニットIDリストをユニット管理部25に返送する(ステップS32)。
The
そして、ユニット管理部25は、ユニットIDリストから1つの有効ユニットを選択し、選択した有効ユニットのユニットIDをサービスID・スライスIDに対応付けてユニット管理テーブル24に登録する(ステップS33)。さらに、ユニット管理部25は、正常に登録された旨のユニット登録応答(ステップS34)をユニット管理テーブル24から受信し、スライス割当て要求に対する処理が正常に実行された旨のスライス割当て応答をスライス管理装置40へ返送する(ステップS35)。
Then, the
以上の処理ユニット追加処理の第1パターンにより、有効ユニットが存在しない状況であっても、ユニット管理部25がスライス管理装置40を経由して処理ユニットの追加を仮想化装置30に要求することで、新たな処理ユニットが正常に追加され、追加された処理ユニット(有効ユニット)のユニットIDがサービスID・スライスIDに対応付けてユニット管理テーブル24に登録される。
By the first pattern of the processing unit addition process described above, the
次に、図8に示すように、処理ユニット追加処理の第2パターンでは、スライス管理装置40(ここではスライス割当て要求部41)が、対象となるサービスのサービスIDとスライスIDが付加されたスライス割当て要求をMME20内のユニット管理部25へ送信すると(ステップS41)、ユニット管理部25は、スライス割当て要求を受信し、割当て可能な処理ユニット(有効ユニット)を探すべく、有効ユニットをユニット管理テーブル24に問い合わせる(ステップS42)。ここでは、有効ユニットが存在しない場合を想定しているため、上記の問合せに対し、ユニット管理テーブル24は、有効ユニットなしの旨の有効ユニット応答をユニット管理部25へ返送する(ステップS43)。
Next, as shown in FIG. 8, in the second pattern of the processing unit addition processing, the slice management device 40 (here, the slice allocation request unit 41) adds the service ID and slice ID of the target service to the slice. When the allocation request is transmitted to the
上記有効ユニット応答を受けたユニット管理部25は、リソース(ここでは処理ユニット)の追加を要求する旨のリソース追加要求を、パターン1のようにスライス管理装置40経由ではなく仮想化装置30へ直接送信する(ステップS44)。
Upon receiving the valid unit response, the
上記リソース追加要求を受けた仮想化装置30は、新たな処理ユニット22を生成し(ステップS45)、その後、リソース(ここでは処理ユニット)の追加が完了した旨のリソース追加応答をユニット管理部25へ返送する(ステップS46)。
Upon receiving the resource addition request, the
上記リソース追加応答を受けたユニット管理部25は、追加された処理ユニット22を発見すると(ステップS47)、発見した処理ユニット22のユニットIDをサービスID・スライスIDに対応付けてユニット管理テーブル24に登録する(ステップS48)。さらに、ユニット管理部25は、正常に登録された旨のユニット登録応答(ステップS49)をユニット管理テーブル24から受信し、スライス割当て要求に対する処理が正常に実行された旨のスライス割当て応答をスライス管理装置40へ返送する(ステップS50)。
Upon receiving the resource addition response, the
以上の処理ユニット追加処理の第2パターンにより、有効ユニットが存在しない状況であっても、ユニット管理部25が処理ユニットの追加を、パターン1のようにスライス管理装置40経由ではなく仮想化装置30に直接要求することで、新たな処理ユニットが正常に追加され、追加された処理ユニット(有効ユニット)のユニットIDがサービスID・スライスIDに対応付けてユニット管理テーブル24に登録される。
With the second pattern of the above processing unit addition processing, even in a situation where there is no valid unit, the
(メッセージ処理)
次に、図9を参照しながら、メッセージ処理を説明する。メッセージの処理を要求するUE10が、上記処理に対応するサービスのサービスIDが付与されたメッセージをMME20内の振分け部23に送信すると、振分け部23は、上記メッセージを受信し(ステップS61)、上記サービスIDのサービスを実行可能な処理ユニットをユニット管理テーブル24に問い合わせる(ステップS62)。上記問合せに対し、ユニット管理テーブル24が、上記サービスを実行可能な処理ユニットのユニットIDを含む処理ユニット応答を振分け部23に返送すると(ステップS63)、上記処理ユニット応答を受信した振分け部23は、上記ユニットIDの処理ユニット22へ向けて、UE10からのメッセージを転送する(ステップS64)。即ち、上記ユニットIDの処理ユニット22にUE10からのメッセージを振り分ける。これにより、以後、上記ユニットIDの処理ユニット22(即ち、複数の処理ユニットのうち他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた処理ユニット22)によってメッセージの処理が実行される(ステップS65)。
(Message processing)
Next, message processing will be described with reference to FIG. When the
以上のようなメッセージ処理により、UE10からのメッセージ(サービスIDが付与されたメッセージ)は、当該サービスIDのサービスを実行可能な処理ユニット22に振り分けられて転送され、当該処理ユニット22によってメッセージの処理が適切に実行されることとなる。
Through the message processing as described above, the message from the UE 10 (message with the service ID assigned) is distributed and transferred to the
[発明の実施形態の効果]
以上説明した本実施形態では、単一のMME20に割り当てられた所定のリソースは処理ユニット単位に分割され、当該分割されたリソースが個々の処理ユニット22に対し個別に割り当てられ、また、各サービスに対して個別に処理ユニット22が割り当てられる。これにより、サービス毎に分割したリソース(個別の処理ユニット22)が、当該サービスに対応したスライスに割り当てられることとなる。UE10からのメッセージは、振分け部23によって、対応するサービスおよびスライスに係る処理ユニット22に振り分けて転送され、処理ユニット22において、処理ユニット単位に分割して個別に割り当てられたリソースを用いて処理され、そして、その処理結果は、他の処理ユニットと共有の端末状態データベース21に記録される。これにより、特定のサービスにおいて処理負荷が急激に増大する事態が生じても、サービス同士の干渉の発生が未然に防止される、といった効果を奏する。ただし、特定のサービスにおいて処理負荷が急激に増大する事態が生じた場合に、緊急対応として、サービス毎に分割したリソース量を調整(スケーリング)できるようにしてもよい。
[Effect of the embodiment of the invention]
In the present embodiment described above, a predetermined resource assigned to a
なお、図9のステップS61においてUE10が、サービスIDが付与されたメッセージを送信する方法については、例えば、UE10がSR(Service Request)メッセージにサービス識別情報(例えばAPN(Access Point Name)等)を付与して送信してもよい。また、別の方法として、拡張SR(Extended Service Request)メッセージのEPS(Evolved Packet switched System)ベアラコンテキスト状態情報を以下のように活用してもよい。例えば図10に示すように、MME20が、図11に例示したサービスとベアラ間の対応情報を記憶したセッション管理テーブル26を備えた構成において、SGW(Serving Gateway)50により2つのサービス(サービス#1、#2)を実行可能なUE10が、実行状態(active)としたいベアラ(ベアラ#1、#2の何れか)を拡張SRメッセージのEPSベアラコンテキスト状態情報に設定した上で、当該拡張SRメッセージを振分け部23に送信する方法を採用することができる。この場合、振分け部23は、EPSベアラコンテキスト状態情報を参照することで、実行状態(active)とすべきベアラを判定することができ、セッション管理テーブル26を参照して当該ベアラに対応するサービスを特定して、当該サービスに対応する処理ユニットにメッセージを転送する(振り分ける)ことができる。
In addition, as for the method in which the
なお、本実施形態では、MMEが本発明に係る「ネットワークノード」に対応する実施形態を説明したが、本発明に係る「ネットワークノード」は、MMEに限定されるものではなく、ネットワーク内でメッセージを処理するノードであれば広く適用可能であり、例えば、SGW(Serving Gateway)等にも適用することができる。 In the present embodiment, the MME corresponds to the “network node” according to the present invention. However, the “network node” according to the present invention is not limited to the MME, and is not limited to the message in the network. Can be widely applied to any node that processes the above, for example, an SGW (Serving Gateway).
また、本実施形態におけるスライス管理装置40は、ノード生成応答又はユニット追加応答によってユニットIDを取得し、スライス割当て要求において当該ユニットIDを指定してもよい。この変形例について、以下説明する。
Further, the
スライス管理装置40は、例えば、図12に示すノード生成処理又は図13に示す処理ユニット追加処理(第3パターン)によってユニットIDを取得することができる。例えば、図12に示すように、スライス管理装置40が仮想化装置30にノード生成要求を送信すると(ステップS0)、仮想化装置30は、前述した図5のステップS2と同様に、MME(ネットワークノード)およびその構成要素(複数の処理ユニット22を含む)を生成して、スライス管理装置40に対し、生成した処理ユニット22のユニットIDを含むノード生成応答を返信する(ステップS5)。これにより、スライス管理装置40はノード生成応答によってユニットIDを取得できる。又は、図13に示すように、スライス管理装置40が仮想化装置30にユニット追加要求を送信すると(ステップS71)、仮想化装置30は、要求に応じて処理ユニット22を生成して(ステップS72)、スライス管理装置40に対し、生成した処理ユニット22のユニットIDを含むユニット追加応答を返信する(ステップS73)。これにより、スライス管理装置40はユニット追加応答によってユニットIDを取得できる。
The
そして、図14に示すように、スライス管理装置40は、上記のようにノード生成応答又はユニット追加応答によって取得したユニットIDを、スライス割当て要求においてサービスIDおよびスライスIDとともに指定して、当該スライス割当て要求をユニット管理部25へ送信する(ステップS11X)。上記スライス割当て要求を受けたユニット管理部25は、指定されたユニットIDをサービスID・スライスIDに対応付けてユニット管理テーブル24に登録し(ステップS14)、正常に登録された旨のユニット登録応答(ステップS15)をユニット管理テーブル24から受信すると、スライス割当て要求に対する処理が正常に実行された旨のスライス割当て応答をスライス管理装置40へ返送する(ステップS16)。
Then, as illustrated in FIG. 14, the
以上のようにして、スライス管理装置40がノード生成応答又はユニット追加応答によってユニットIDを取得し、スライス割当て要求において当該ユニットIDを指定する変形例を実現することができる。
As described above, it is possible to realize a modification in which the
1…通信システム、10…UE(端末)、11…サービスID付きメッセージ生成部、20…MME、21…端末状態データベース、22、22A、22B…処理ユニット、23…振分け部、24…ユニット管理テーブル、25…ユニット管理部、26…セッション管理テーブル、30…仮想化装置、40…スライス管理装置、41…スライス割当て要求部、101…CPU、102…RAM、103…ROM、104…通信モジュール、105…補助記憶部、106…入力部、107…出力部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージを前記ネットワークノードが受信するステップと、
前記ネットワークノードが、予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、前記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分けるステップと、
前記ネットワークノードが、前記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた前記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理するステップと、
を備え、
前記通信システムは、ネットワークインフラ上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装置、をさらに含んで構成され、
前記通信制御方法は、
前記スライス管理装置が、サービスおよび該サービスの処理に係るスライスに対し、処理ユニットを割り当てるよう、前記ネットワークノードに要求するステップと、
前記ネットワークノードが、前記スライス管理装置からの要求に対し新規又は既存の処理ユニットを割り当て、当該割り当ての情報を用いて前記サービスと処理ユニットとの対応情報を更新するステップと、
をさらに備える、
通信制御方法。 A communication control method executed in a communication system including a network node that virtually forms a plurality of processing units and a terminal managed by the network node,
When the terminal requests message processing, the network node receives a message to which service identification information for identifying a service corresponding to the processing is attached;
The network node allocating the message to one processing unit corresponding to the service of the service identification information given to the message based on correspondence information between the service and the processing unit stored in advance;
The network node processing the message by the one processing unit using a resource different from a resource of another processing unit among the plurality of processing units;
With
The communication system further includes a slice management device that manages a slice that is a virtual network generated on a network infrastructure,
The communication control method includes:
The slice management device requesting the network node to allocate a processing unit to a service and a slice related to the processing of the service;
The network node assigns a new or existing processing unit in response to a request from the slice management device, and updates correspondence information between the service and the processing unit using the information of the assignment;
Further comprising
Communication control method.
前記通信制御方法は、
前記ネットワークノードが、前記処理するステップの処理結果を前記端末データベースに記録するステップ、
をさらに備える、
請求項1に記載の通信制御方法。 The network node includes a terminal database that holds information about terminals to be managed and is shared for a plurality of processing units,
The communication control method includes:
The network node recording a processing result of the processing step in the terminal database;
Further comprising
The communication control method according to claim 1.
該ネットワークノードにより管理される端末と、
を含んで構成される通信システムであって、
前記ネットワークノードは、
前記端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージを受信する受信部と、
予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、前記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分ける振分け部と、
前記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた前記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理させる制御部と、
を備え、
前記通信システムは、ネットワークインフラ上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装置、をさらに含んで構成され、
前記スライス管理装置は、
サービスおよび該サービスの処理に係るスライスに対し、処理ユニットを割り当てるよう、前記ネットワークノードに要求するスライス割当て要求部、
を備え、
前記ネットワークノードは、前記スライス管理装置からの要求に対し新規又は既存の処理ユニットを割り当て、当該割り当ての情報を用いて前記サービスと処理ユニットとの対応情報を更新する、
通信システム。 A network node that virtually forms a plurality of processing units therein;
A terminal managed by the network node;
A communication system comprising:
The network node is
A receiving unit that receives a message to which service identification information for identifying a service corresponding to the process is attached when the terminal requests message processing;
A distribution unit that distributes the message to one processing unit corresponding to the service of the service identification information given to the message based on correspondence information between the service and the processing unit stored in advance;
A control unit that processes the message by the one processing unit using a resource different from the resource of the other processing unit among the plurality of processing units;
With
The communication system further includes a slice management device that manages a slice that is a virtual network generated on a network infrastructure,
The slice management device includes:
A slice allocation requesting unit that requests the network node to allocate a processing unit to a service and a slice related to the processing of the service;
With
The network node allocates a new or existing processing unit in response to a request from the slice management apparatus, and updates correspondence information between the service and the processing unit using the allocation information.
Communications system.
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