JP6734218B2 - 通信制御方法および通信端末 - Google Patents

Description

本発明は、仮想ネットワークであるスライスと通信接続するための通信制御方法およびその通信端末に関する。

従来の仮想化技術を用いたネットワークシステムでは、非特許文献１に開示された仮想化技術を用いて、ハードウェア資源を仮想的に切り分けて、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであるスライスを生成する。そして、当該スライスへサービスを割当てることに基づいて、それぞれ独立したスライスのネットワークを用いてユーザが使用するユーザ端末に対してサービスを提供できる。この処理により、多様な要求条件を持つサービス各々にスライスを割り当てた場合、サービス個々の要求条件を満たすことを容易にし、そのシグナリング処理などを軽減させることが可能となる。また、ユーザ端末によって各々のスライスに割り当てられたサービスを利用する場合には、スライスに設けられる制御ノードに対して当該ユーザ端末に係る通信路を設けることで、通信路を介してユーザデータの送受信が行われる。

中尾彰宏、″仮想化ノード・プロジェクト新世代のネットワークをめざす仮想化技術″、［online］、2010年6月、独立行政法人情報通信研究機構、［2017年3月10日検索］、インターネット<http://www.nict.go.jp/publication/NICT-News/1006/01.html>

ところで、上記スライスと通信接続するユーザ端末として無線端末が考えられている。その無線端末に、いわゆるテザリングをすることにより子端末を無線通信によりアクセス可能にすることが考えられる。

無線端末が、テザリングのようにアクセスポイントとして機能するときにおいて、その無線端末は複数のスライスと通信接続していることが考えられる。その際、無線端末は、子端末に対してどのスライスと通信接続するか判断することができない。

そこで、本発明は、子端末に対してアクセスポイントとして機能する通信端末が子端末とスライスとを通信接続することができる通信制御方法およびその通信端末を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の通信制御方法は、子端末に対してアクセスポイントとして機能し、前記子端末をネットワークインフラ上に生成される仮想化ネットワークであるスライスと通信接続する通信端末の通信制御方法において、サービス種別を示す接続スライス情報と、スライスの識別情報とを対応付けたスライス管理情報をスライス管理部に記憶するスライス管理ステップと、前記子端末から送信された、通信接続先となるスライスを決定するための接続スライス情報を受信すると、前記スライス管理部に記憶されているスライス管理情報に基づいて、接続先となるスライスの識別情報を決定する決定ステップと、前記子端末から送信された、前記接続スライス情報に基づいて、前記子端末の識別情報と通信接続先となるスライスの識別情報とを対応付けた子端末管理情報を子端末管理部に記憶する記憶ステップと、前記子端末管理部に記憶されている子端末管理情報に基づいて、前記子端末と前記スライスとの通信処理を行う通信ステップと、を備え、前記記憶ステップにおいて、前記決定ステップの決定に基づいて、前記子端末管理部に、前記スライスの識別情報を前記子端末の識別情報に対応付けた子端末管理情報を記憶する。
この発明によれば、通信端末は、子端末が通信しようとする接続スライス情報に従って、子端末とスライスとを通信接続することができる。したがって、子端末は、選択したスライスを用いたサービス提供を受けることができる。

本発明によれば、子端末により選択されたスライスと、当該子端末とを通信接続することができる。

仮想化されたネットワークを構成するシステムの構成を示す図である。 通信システムのシステム構成を示す図である。 ユーザ端末１００およびＡＭＦ２００（またはＮＳＳＦ２１０）の機能構成を示すブロック図である。 子機端末テーブルおよびスライス管理部の具体例を示す図である。 本実施形態の子端末１１０、ユーザ端末１００、ＡＭＦ２００およびＮＳＳＦ２１０の処理シーケンスを示す図である。 変形例における子端末１１０、ユーザ端末１００，およびＡＭＦ２００の処理シーケンスを示す図である。 さらなる変形例におけるユーザ端末１００の機能構成を示すブロック図である。 その変形例における子端末１１０およびユーザ端末１００の処理シーケンスを示す図である。 ユーザ端末１００のハードウェア構成を示す図である。

添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

図１では、仮想化されたネットワークを構成するシステム１の構成を示している。図１のシステム１は、仮想化ネットワークであるスライスに対してサービスを割り当てることで、サービスユーザ（Service User）の使用する端末（ユーザ端末）であるＵＥ（User Equipment）９０に対してネットワークサービスを提供する。スライスとは、ネットワーク装置のリンクとノードの資源を仮想的に切り分けて、切り分けた資源を結合し、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想化ネットワーク又はサービス網であり、スライス同士は資源を分離しており、互いに干渉しない。ネットワークサービスとは、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）等のネットワーク資源を用いたサービスをいう。また、ＵＥ９０は、例えば、スマートフォン等の通信機能を有する端末装置である。

図１に示すようにシステム１は、ＢＳＳ／ＯＳＳ（BusinessSupport System/ Operations Support System）１０と、ＳＯ（ServiceOperator）２０と、ＮＦＶＯ３０と、ＶＮＦＭ４０と、ＶＩＭ(VirtualizedInfrastructure Management: 仮想化基盤管理)５０とを含んで構成されている。また、システム１には、ＮＦＶＩ（ＮＦＶ(NetworkFunctionsVirtualisation) Infrastructure）６０とｅＮＢ（eNodeB）８０とＵＥ９０とを含んで構成されている。このうち、ＮＦＶＯ３０とＶＮＦＭ４０とＶＩＭ５０は、ＥＴＳＩ ＮＦＶ−ＩＳＧで仕様化されているＭＡＮＯ（Management& Orchestration）architectureの機能である。

これらの構成要素は、システム１におけるコアとなるネットワークを構成するものである。なお、互いに情報の送受信が必要な構成要素間は、有線接続されており情報の送受信が可能となっている。

本実施形態に係るシステム１は、物理サーバ上に実現される仮想マシンにおいて動作する仮想サーバによって移動通信端末に対して通信機能を提供する。即ち、システム１は、仮想化された移動体通信ネットワークである。通信機能は、仮想マシンによって当該通信機能に応じた通信処理を実行することで移動通信端末に対して提供される。

ＮＦＶＩ６０は、仮想化環境を構成する物理資源（ノード群）から形成されたネットワークを示す。この物理資源は、概念的には計算資源、記憶資源、伝送資源を含む。具体的には、この物理資源は、システム１において通信処理を行う物理的なサーバ装置である物理サーバ、スイッチ等のノードを含んで構成されている。物理サーバは、ＣＰＵ（コア、プロセッサ）、メモリ、及びハードディスク等の記憶手段を備えて構成される。通常、ＮＦＶＩ６０を構成する物理サーバ等のノードは、複数まとめてデータセンタ（ＤＣ）等の拠点に配置される。データセンタでは、配置された物理サーバがデータセンタ内部のネットワークによって通信可能とされており、互いに情報の送受信を行うことができるようになっている。また、システム１には、複数のデータセンタが設けられている。データセンタ間はネットワークで通信可能とされており、異なるデータセンタに設けられた物理サーバはそのネットワークを介して互いに情報の送受信を行うことができる。

ＳＯ（Service Operator）２０は、ネットワークサービスを提供するためのネットワークの作成を要求する装置であり、例えば、仮想ネットワークを用いて各種ユーザへサービス提供をする事業者の端末装置（例えば、パーソナルコンピュータ等）である。

ＢＳＳ／ＯＳＳ１０は、システム１におけるサービス管理を行い、システム１での通信機能に係る指示を行うノードである。例えば、ＢＳＳ／ＯＳＳ１０は、ＮＦＶＯ３０に対して、新たなネットワークサービスを追加するための指示を行う。また、ＢＳＳ／ＯＳＳ１０は、システム１に係る通信事業者によって操作され得る。

ＮＦＶＯ３０は、物理資源であるＮＦＶＩ６０上に構築された仮想ネットワーク（スライス）全体の管理を行う全体管理ノード（機能エンティティ）である。ＮＦＶＯ３０は、ＢＳＳ／ＯＳＳ１０からの指示を受信し、当該指示に応じた処理を行う。ＮＦＶＯ３０は、インフラとネットワークサービスの移動体通信網の物理資源において構築された仮想化ネットワーク全体にわたる管理を行う。ＮＦＶＯ３０は、仮想ネットワークが提供したネットワークサービスをＶＮＦＭ４０及びＶＩＭ５０と連携して適切な場所に実現する。例えば、ネットワークサービスのライフサイクル管理（具体的には例えば、ネットワークサービスの生成、更新、スケール制御、イベント収集）、移動体通信網内全体にわたる資源管理、すなわち資源の分散・予約・割当管理、サービス・インスタンス管理、及び資源配置に関わるポリシー管理（具体的には例えば、リソースの予約・割当、地理・法令等に基づく最適配置）を行う。

ＶＮＦＭ４０は、物理資源（ノード）となるＮＦＶＩ６０に対して、ネットワークサービスを構成する機能を追加する仮想通信機能管理ノード（機能エンティティ）である。ＶＮＦＭ４０は、システム１に複数、設けられていてもよい。

ＶＩＭ５０は、ＮＦＶＩ６０における物理資源（ノード）各々を管理する物理資源管理ノード（機能エンティティ）である。具体的には、資源の割当・更新・回収の管理、物理資源と仮想化ネットワークとの関連付け、ハードウェア資源とＳＷ資源（ハイパーバイザー）一覧の管理を行う。通常、ＶＩＭ５０は、データセンタ（局舎）毎に管理を行う。物理資源の管理は、データセンタに応じた方式で行われる。データセンタの管理方式（管理資源の実装方式）は、ＯＰＥＮＳＴＡＣＫやｖＣｅｎｔｅｒ等の種類がある。通常、ＶＩＭ５０は、データセンタの管理方式毎に設けられる。即ち、互いに異なる方式で、ＮＦＶＩ６０における物理資源各々を管理する複数のＶＩＭ５０が含まれる。なお、異なる管理方式で管理される物理資源の単位は、必ずしもデータセンタ単位でなくてもよい。

なお、ＮＦＶＯ３０、ＶＮＦＭ４０及びＶＩＭ５０は、物理的なサーバ装置上でプログラムが実行されることにしたがって実現される（但し仮想化上で実現されることを制限するものでは無く、管理系統を分離した上で、仮想化上で実現してもよい）。ＮＦＶＯ３０、ＶＮＦＭ４０及びＶＩＭ５０は、それぞれ別々の物理的なサーバ装置において実現されていてもよいし、同じサーバ装置において実現されていてもよい。ＮＦＶＯ３０、ＶＮＦＭ４０及びＶＩＭ５０（を実現するためのプログラム）は、別々のベンダから提供されていてもよい。

ＮＦＶＯ３０は、ＢＳＳ／ＯＳＳ１０からのネットワークサービス作成要求を受信すると、ＶＩＭ５０に対してスライス（スライスＳＬ１、ＳＬ２等）のためのリソース確保要求を行う。ＶＩＭ５０が、ＮＦＶＩ６０を構成するサーバ装置やスイッチにおけるリソースを確保すると、ＮＦＶＯ３０は、当該これらＮＦＶＩ６０に対してスライスを定義する。

また、ＮＦＶＯ３０は、ＶＩＭ５０に、ＮＦＶＩ６０においてリソース確保させると、当該ＮＦＶＩ６０に対してスライスを定義した情報をＮＦＶＯ３０が記憶しているテーブルに記憶する。そして、ＮＦＶＯ３０は、当該ネットワークサービスに必要となる機能を実現するためのソフトウェアのインストール要求をＶＮＦＭ４０に対して行う。ＶＮＦＭ４０は、当該インストール要求に応じて、ＶＩＭ５０によって確保されたＮＦＶＩ６０（サーバ装置、スイッチ装置またはルータ装置などのノード）に対して上記ソフトウェアをインストールする。

ＮＦＶＯ３０は、ＶＮＦＭ４０にしたがってソフトウェアがインストールされると、ＮＦＶＯ３０が記憶しているテーブルへスライスとネットワークサービスとの対応付けをする。

図２は、本実施形態の通信システムＮ１のシステム構成を示す図である。図２に示されるとおり、この通信システムＮ１は、図１に示されるＮＦＶＩ６０上で構築されるシステムであって、ＡＭＦ（core Access andMobility management Function）２００、ＮＳＳＦ(NetworkSlice Selection Function)２１０、ＲＡＮ（Regional AreaNetwork）１５０、ＳＭＦ（Session ManagementFunction）１６０、１６０ａ、ＵＰ(User Plane node)１７０、１７０ａ、ＤＮ(Data Network)１８０、１８０ａを含んで構成されている。この通信システムＮ１に対して、ユーザ端末１００は、ＲＡＮ１５０を介して通信接続可能に構成されている。

このユーザ端末１００は、いわゆるテザリング機能により子端末１１０の中継装置として機能し、子端末１１０からのアクセス要求に応じて通信システムＮ１と通信接続することができる。このユーザ端末１００は、スライスＳＬ１、ＳＬ２を経由して外部サイトであるＤＮ１８０、１８０ａと通信接続することができる。

子端末１１０は、ユーザ端末１００およびスライスＳＬ１、ＳＬ２を介して、ＤＮ１８０、１８０ａと通信接続することができる。

ＲＡＮ１５０は、ユーザ端末１００と無線通信により通信接続するための基地局（ｅＮＢ）を含んだアクセスネットワークである。

ＵＰ１７０，ＵＰ１７０ａは、スライスを構成し、ユーザ端末１００との間でユーザデータを送受信する通信ノードである。

ＳＭＦ１６０，１６０ａは、当該ＵＰ１７０、１７０ａとともにスライスを構成し、これらＵＰ１７０、ＵＰ１７０ａに対する通信制御を行う通信制御サーバである。

本実施形態において、ＳＭＦ１６０とＵＰ１７０とが同じスライスＳＬ１を構成し、ＳＭＦ１６０ａとＵＰ１７０ａとが同じスライスＳＬ２を構成している。したがって、ユーザ端末１００または子端末１１０は、スライスＳＬ１またはＳＬ２とＲＡＮ１５０を介して通信接続することができる。

ＡＭＦ２００は、スライスとユーザ端末１００との通信接続制御を行うスライス接続サーバである。

ＮＳＳＦ２１０は、ユーザ端末１００または子端末１１０から送信されるサービス種別で示されるサービスに基づいて、対応する一のスライスを決定して、その一のスライスを特定する識別情報をＡＭＦ２００に通知する部分である。なお、ＮＳＳＦ２１０の機能は、ＡＭＦ２００に内蔵される場合もある。

このような通信システムにおいて、ユーザ端末１００は、ユーザ操作にしたがってサービスを決定し、ＲＡＮ１５０を介してサービス種別をＡＭＦ２００に対して送信する。

ＡＭＦ２００は、サービス種別を受けると、ＮＳＳＦ２１０または自装置内で、そのサービスに対応する一のスライスを決定し、当該一のスライスの識別情報をユーザ端末１００に返信する。

ユーザ端末１００は、返信されたスライスの識別情報を記憶し、以降、そのスライスの識別情報にしたがったスライスに対して通信接続する。

子端末１１０は、ユーザ端末１００をアクセスポイントとして通信接続し、ユーザ端末１００を介して各スライスに通信接続する。

つぎに本実施形態のユーザ端末１００の機能構成について説明する。図３は、ユーザ端末１００およびＮＳＳＦ２１０の機能構成を示すブロック図である。

図３に示されるとおり、ユーザ端末１００は、通信制御部１０１および子端末管理テーブル１０２（子端末管理部）を含んで構成されている。通信制御部１０１は、スライスを構成している通信システムＮ１に対して通信接続制御を行う部分であり、提供を受けようとするサービスごとに対応付けられたスライスを切り換えて通信接続を行う。

子端末管理テーブル１０２は、子端末１１０の識別情報、子端末１１０から要求されたサービス種別、および子端末１１０が通信接続するスライスを特定するための識別情報を対応付けた子端末管理情報を記憶する。

図４（ｂ）は、子端末管理テーブル１０２に記憶された子端末管理情報の具体例である。図に示されるとおり、子端末管理テーブル１０２は、子端末１１０の識別情報（ＩＤ）、サービス種別（ServiceParameter）、および接続スライス（スライスＩＤ）を対応付けて記憶している。

このような構成を含んだユーザ端末１００は、子端末１１０との間で認証処理およびサービス種別に応じたスライス決定のための処理を行い、子端末１１０が要求するサービスに対応するスライスに対して通信接続することができる。また、ユーザ端末１００は、スライスを介して子端末１１０に送信されたデータを、子端末管理テーブル１０２を参照して、接続スライスに対応した子端末１１０に中継することができる。

ＮＳＳＦ２１０は、スライス接続判断部２０１、およびスライス管理部２０２を含んで構成されている。

スライス接続判断部２０１は、ユーザ端末１００からＡＭＦ２００を介してサービス種別を受けると、スライス管理部２０２を参照して、ユーザ端末１００が現在通信接続状態としているスライスの中から一のスライスを決定し、そのスライスを特定する識別情報をユーザ端末１００に返信する部分である。

スライス管理部２０２は、サービス種別とスライスとを対応付けたスライス管理情報を記憶する部分である。本実施形態でのサービス種別とは、動画配信などの、高速・大容量通信を要するブロードバンドサービス、ＶｏＩＰなどの高速通信を要する低遅延サービス、センサデータの送信など遅延を許容するＩｏＴサービスなどを示す。

図４（ａ）は、そのスライス管理部２０２に記憶されているスライス管理情報を示す図である。図に示されるとおり、サービス種別（ServiceParameter）と、接続スライスとが対応付けられている。これは事前に、ＭＡＮＯにより設定された情報である。

さらに、本実施形態においては、スライス管理部２０２は、ユーザ端末１００が通信接続状態としているスライスをユーザ端末１００ごとに管理している。

スライス接続判断部２０１は、通信接続状態であるスライスの中から、サービス種別に応じたスライスを決定し、そのスライスを特定する識別情報をユーザ端末１００に通知する。

つぎに、このように構成されたユーザ端末１００、ＡＭＦ２００およびＮＳＳＦ２１０の動作について説明する。図５は、子端末１１０、ユーザ端末１００、ＡＭＦ２００およびＮＳＳＦ２１０の処理シーケンスを示す図である。

ユーザ端末１００は、事前にスライスＳＬ１（図５ ＰＤＵ１）およびスライスＳＬ２（図５ ＰＤＵ２）と通信接続状態にしている。ＮＳＳＦ２１０は、その通信接続状態を管理するとともに、事前に設定されたサービス種別とスライスの識別情報とを対応付けたスライス管理情報を記憶している。

子端末１１０は、ユーザの操作にしたがって認証処理を行う。まず、子端末１１０は、認証要求（Authenticationrequest）をユーザ端末１００に送信する（Ｓ１０１）。

ユーザ端末１００は、認証要求を受けると、ユーザ名要求（IdentityRequest）を子端末１１０に送信し（Ｓ１０２）、子端末１１０は、ユーザ操作または自動的にユーザ名の入力を行う（Ｓ１０３）。

ユーザ端末１００は、パスワードの入力要求（Authenticationchallenge）を子端末１１０に送信し（Ｓ１０４）、子端末１１０は、ユーザ操作または自動的にパスワードの入力を行う（Ｓ１０５）。

ユーザ端末１００は、認証処理が承認した旨（AuthenticationSuccess）および接続スライス情報の要求を、子端末１１０に送信する（Ｓ１０６）。ここで接続スライス情報とは、サービス種別を想定しているが、これに限るものではなく、接続するスライスを特定するための情報であればよい。したがって、スライスを特定するスライスＩＤを要求してもよい。また、接続スライス情報は、ＮＧＮ（Next GenerationNetwork Architecture）において規定されているＮＳＳＩ（Network SliceSelection Information）、またはその細分化された情報種別であるＮＳＳＡＩ（Network SliceSelection Assistant Information）に含まれた情報としてもよい。

子端末１１０は、ユーザ操作または起動しているアプリケーション等にしたがって、接続スライス情報をユーザ端末１００に送信する。

ユーザ端末１００は、子端末１１０から接続スライス情報を受信すると、ＲＡＮ１５０を介してＡＭＦ２００に、接続スライス情報を送信する（Ｓ１０８）。

ＡＭＦ２００は、さらにＮＳＳＦ２１０に、接続スライス情報を送信する（Ｓ１０９）。

ＮＳＳＦ２１０において、スライス接続判断部２０１は、ＡＭＦ２００から送信された接続スライス情報に基づいて、接続する一のスライスを決定する（Ｓ１１０）。ＮＳＳＦ２１０は、接続スライス情報（例えばサービス種別）とスライスの識別情報とを対応付けたスライス管理情報を備えおり、さらにユーザ端末１００が通信接続状態としているスライスＳＬ１およびＳＬ２を管理している。そして、スライス接続判断部２０１は、受信した接続スライス情報に基づいて、通信接続状態としているスライスＳＬ１またはＳＬ２のいずれかのスライスを決定する。本実施形態では、スライス接続判断部２０１は、スライスＳＬ２を決定する。

ＮＳＳＦ２１０は、スライス接続許可とともに、決定した一のスライスを特定する識別情報をＡＭＦ２００に送信し（Ｓ１１１）、ＡＭＦ２００は、さらにＲＡＮ１５０を介して、スライス接続許可とともに、スライスを特定する識別情報をユーザ端末１００に送信する（Ｓ１１２）。

ユーザ端末１００は、子端末１１０にスライス接続許可を送信するとともに（Ｓ１１３）、子端末管理テーブルのスライス識別情報を記憶する（Ｓ１１４）。このような処理により、ユーザ端末１００は、子端末１１０から送信されたデータを、子端末１１０が提供を受けているサービスに応じたスライスに送信することができる（Ｓ１１５）。またユーザ端末１００は、子端末管理テーブル１０２において子端末１１０の識別情報に対応付けられたスライスを介して送信されたデータを、子端末１１０に送信することができる。

なお、上述の例では、ユーザ端末１００がすでに一または複数のスライスと通信接続している状態を前提としているが、これに限られない。ユーザ端末１００が、子端末１１０から送信された接続スライス情報に基づいて、ＮＳＳＦ２１０において接続スライス情報に示される要件を満たすスライス（例えばサービス要件を満たすスライス）が通信接続状態ではないと判断する場合には、通信制御部１０１は、ＮＳＳＦ２１０において指定されたスライスと新たに通信接続するようにしてもよい。そして、通信制御部１０１は、新たに通信接続状態となったスライスの識別情報と子端末１１０の識別情報とを子端末管理テーブル１０２に登録する。これは後述する変形例においても同様に適用することができる。

また、子端末１１０からユーザ端末１００に送信される接続スライス情報は、認証処理の中に含めてもよく、例えば、ステップＳ１０１の認証要求、Ｓ１０３のユーザ名入力、Ｓ１０５のパスワード入力に含めてもよい。

図６は、図５の変形例に相当する処理であり、子端末１１０、ユーザ端末１００およびＡＭＦ２００の処理シーケンスを示す図である。この変形例は、ＡＭＦ２００が、ＮＳＳＦ２１０の機能を有している場合を示している。したがって、ＡＭＦ２００は、ＮＳＳＦ２１０のスライス接続判断部２０１およびスライス管理部２０２と同じ機能を有している。

子端末１１０とユーザ端末１００との間において、認証処理が行われる（Ｓ１０１〜Ｓ１０５）。そして、ユーザ端末１００は、接続スライス情報の依頼を子端末１１０に送信し、子端末１１０は、その応答として接続スライス情報をユーザ端末１００に送信する（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。これら処理は、図５と同じである。

ユーザ端末１００は、接続スライス情報をＡＭＦ２００に送信すると（Ｓ１０８）、ＡＭＦ２００に備えられているスライス接続判断部が、スライス管理部２０２を参照して、一のスライスを決定し（Ｓ１１０ａ）、スライス接続許可とともに、その通信接続先となるスライスの識別情報を送信する（Ｓ１１２）。

ユーザ端末１００は、スライス接続許可を受信すると、子端末１１０にスライス接続許可を送信するとともに（Ｓ１１３）、子端末管理テーブル１０２の更新を行う（Ｓ１１４）。

このようにして、ＮＳＳＦ２１０の機能が、ＡＭＦ２００に内蔵されている場合には、ＡＭＦ２００においてスライス接続の判断処理を行うことができる。

つぎに、ユーザ端末１００において、スライス接続判断を行う変形例について説明する。図７は、その変形例におけるユーザ端末１００の機能構成を示すブロック図である。図７に示されるとおり、ユーザ端末１００は、通信制御部１０１、子端末管理テーブル１０２、スライス接続判断部１０３、スライス管理部１０４を含んで構成されている。この変形例においては、ユーザ端末１００が、ＮＳＳＦ２１０のスライス接続判断部２０１とスライス管理部２０２と同じ機能を有している。

この変形例におけるスライス管理部１０４は、ＮＳＳＦ２１０に記憶されているスライスの識別情報とサービス種別とを対応付けたスライス管理情報と同じ情報が記憶されている。

スライス接続判断部１０３は、そのスライス管理部１０４を参照して、子端末１１０と通信接続するスライスを決定する。

図８は、その変形例における子端末１１０およびユーザ端末１００の処理シーケンスを示す図である。

子端末１１０とユーザ端末１００との間において、認証処理が行われる（Ｓ１０１〜Ｓ１０５）。そして、ユーザ端末１００は、接続スライス情報の依頼を子端末１１０に送信し、子端末１１０は、その応答として接続スライス情報をユーザ端末１００に送信する（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。これら処理は、図５と同じである。

そして、ユーザ端末１００において、通信制御部１０１が子端末１１０から接続スライス情報を受信すると（Ｓ１０７）、スライス接続判断部２０１が、スライス管理部１０４を参照して、接続先となるスライスを決定する（Ｓ１１０ｂ）。

そして、ユーザ端末１００において、通信制御部１０１は、子端末１１０にスライス接続許可を送信し、子端末管理テーブル１０２に決定したスライスの識別情報と子端末１１０の識別情報とを記憶する。

つぎに、本実施形態に係るユーザ端末１００を用いた通信制御方法の作用効果について説明する。本実施形態の通信制御方法は、子端末１１０に対してアクセスポイントとして機能し、子端末１１０をネットワークインフラ上に生成される仮想化ネットワークであるスライスＳＬ１、ＳＬ２と通信接続する通信端末であるユーザ端末１００により実行される。

このユーザ端末１００は、子端末１１０から送信された、通信接続先となるスライスを決定するための接続スライス情報に基づいて、子端末１１０の識別情報と通信接続先となるスライスの識別情報（スライスＩＤ）とを対応付けた子端末管理情報を記憶する子端末管理テーブル１０２を備える。

そして、ユーザ端末１００の通信制御部１０１は、子端末管理テーブル１０２に記憶されている子端末管理情報に基づいて、子端末１１０と、その通信接続先となるスライスとの間で通信処理を行う。

この構成にしたがって、ユーザ端末１００は、子端末１１０が通信しようとする接続スライス情報（例えばサービス種別）に従って、子端末１１０とスライスとを通信接続することができる。したがって、子端末１１０は、親端末であるユーザ端末１００が通信接続しているスライスに影響を受けることなく、適切なスライスを選択して、当該スライスを用いたサービス提供を受けることができる。

また、ユーザ端末１００において、通信制御部１０１は、子端末１１０から送信された接続スライス情報を受信すると、スライスを管理する管理サーバであるＮＳＳＦ２１０に対して通信接続先となるスライスの識別情報の問合せを行う。そして、子端末管理テーブル１０２は、その問合せに対する問合せ結果に基づいて、スライスの識別情報を記憶する。

この構成にしたがって、子端末管理テーブル１０２は、子端末１１０の要求に従ったスライスの識別情報を記憶する。

したがって、ユーザ端末１００は、ＮＳＳＦ２１０などのスライスを管理するサーバに記憶されている情報に基づいて子端末１１０のためのスライスに通信接続できる。

また、ユーザ端末１００において、サービス種別を示す接続スライス情報と、スライスの識別情報とを対応付けたスライス管理情報を記憶するスライス管理部１０４を備える。そして、通信制御部１０１は、子端末１１０から送信された接続スライス情報を受信すると、スライス管理部１０４に記憶されている情報に基づいて、接続先となるスライスの識別情報を決定する。そして子端末管理テーブル１０２は、その決定に基づいてスライスの識別情報を記憶する。

これにより、ＮＳＳＦ２１０に対して問い合わせ処理をすることなく、子端末１１０の要求に従ったスライスの識別情報を記憶できる。

つぎに、上述ユーザ端末１００のハードウェア構成について説明する。図９は、本実施形態に係る処理を実行するユーザ端末１００のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のユーザ端末１００は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

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

ユーザ端末１００における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４が行う通信や、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、上述のＡＭＦ３０１における通信制御部３０２などは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、上述の通信制御部３０２は、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。

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

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

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の通信制御部１０１などは、通信装置１００４で実現されてもよい。

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

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

また、ユーザ端末１００は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

子端末１１０、ＡＭＦ２００、ＮＳＳＦ２１においても同様のハードウェア構成をとるものである。

以上、本実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本実施形態が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本実施形態は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施できる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本実施形態に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRCConnection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

本明細書において特定の装置によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。例えば、特定の装置が基地局であった場合においては、当該基地局を有する１つまたは複数のネットワークノード（network nodes）を含んだネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および／または基地局以外の他のネットワークノードによって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせであってもよい。

情報等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)へ出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。

入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。

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

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。

ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。

また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。

本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。

なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、信号はメッセージであってもよい。

本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。

また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。

上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＣＣＨなど）及び情報要素（例えば、ＴＰＣなど）は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。

基地局は、１つまたは複数（例えば、３つ）の（セクタとも呼ばれる）セルを収容できる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「ｅＮＢ」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（access point）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。

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

本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、２又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された２つの要素間に１又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、２つの要素は、１又はそれ以上の電線、ケーブル及び／又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光（可視及び不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

本明細書で「第１の」、「第２の」などの呼称を使用した場合においては、その要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第１および第２の要素への参照は、２つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。

「含む（include）」、「含んでいる（including）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本明細書において、文脈または技術的に明らかに１つのみしか存在しない装置である場合以外は、複数の装置をも含むものとする。

１…システム、９０…ＵＥ、１０…ＯＳＳ、２０…ＳＯ、３０…ＮＦＶＯ、４０…ＶＮＦＭ、５０…ＶＩＭ、６０…ＮＦＶＩ、１５０…ＲＡＮ、２００…ＡＭＦ、２１０…ＮＳＳＦ、１６０…ＳＭＦ、１７０…ＵＰ、１８０…ＤＮ、１００…ユーザ端末、１１０…子端末、１０１…通信制御部、１０２…子端末管理テーブル、１０３…スライス接続判断部、１０４…スライス管理部、２０１…スライス接続判断部、２０２…スライス管理部。

Claims (3)

1. 子端末に対してアクセスポイントとして機能し、前記子端末をネットワークインフラ上に生成される仮想化ネットワークであるスライスと通信接続する通信端末の通信制御方法において、
   サービス種別を示す接続スライス情報と、スライスの識別情報とを対応付けたスライス管理情報をスライス管理部に記憶するスライス管理ステップと、
   前記子端末から送信された、通信接続先となるスライスを決定するための接続スライス情報を受信すると、前記スライス管理部に記憶されているスライス管理情報に基づいて、接続先となるスライスの識別情報を決定する決定ステップと、
   前記子端末から送信された、前記接続スライス情報に基づいて、前記子端末の識別情報と通信接続先となるスライスの識別情報とを対応付けた子端末管理情報を子端末管理部に記憶する記憶ステップと、
   前記子端末管理部に記憶されている子端末管理情報に基づいて、前記子端末と前記スライスとの通信処理を行う通信ステップと、
   を備え、
   前記記憶ステップにおいて、前記決定ステップの決定に基づいて、前記子端末管理部に、前記スライスの識別情報を前記子端末の識別情報に対応付けた子端末管理情報を記憶する、
   通信制御方法。
2. 前記子端末から送信された前記接続スライス情報を受信すると、サービス種別を示す接続スライス情報とスライスの識別情報とを対応付けたスライス管理情報を記憶する管理サーバに対して接続先となるスライスの識別情報の問合せを行う問合せステップをさらに備え、
   前記記憶ステップにおいて、前記問合せステップの問合せに対する問合せ結果に基づいて、前記子端末管理部に、前記スライスの識別情報を前記子端末の識別情報に対応付けた子端末管理情報を記憶する、
   請求項１に記載の通信制御方法。
3. 子端末に対してアクセスポイントとして機能し、前記子端末をネットワークインフラ上に生成される仮想化ネットワークであるスライスと通信接続する通信端末において、
   サービス種別を示す接続スライス情報と、スライスの識別情報とを対応付けたスライス管理情報を記憶するスライス管理部と、
   前記子端末から送信された、通信接続先となるスライスを決定するための接続スライス情報を受信すると、前記スライス管理部に記憶されているスライス管理情報に基づいて、接続先となるスライスの識別情報を決定する決定部と、
   前記子端末から送信された、前記接続スライス情報に基づいて、前記子端末の識別情報と、通信接続先となるスライスの識別情報とを対応付けた子端末管理情報を記憶する子端末管理部と、
   前記子端末管理部に記憶された子端末管理情報に基づいて、前記子端末と前記スライスとの通信処理を行う通信制御部と、
   を備え、
   前記子端末管理部は、前記決定部の決定に基づいて、前記スライスの識別情報を前記子端末の識別情報に対応付けた子端末管理情報を記憶する、
   通信端末。

Images