無線基地局を介してMECによるサービスを利用しているユーザ端末がハンドオーバをした場合等であっても、ユーザ端末が継続して適切にサービスを受けられるようにする技術を提供することが望ましい。
本発明の第1の態様によれば、制御プレーン機器が提供される。制御プレーン機器は、ユーザ端末から接続要求を受信したモビリティ管理機器によって送信されたセッション生成要求を受信する要求受信部を備えてよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に基づいて、複数のユーザプレーン機器のそれぞれにそれぞれが対応する複数のネットワークに共通する共通アドレスレンジからユーザ端末に割り当てるIPアドレスを取得するアドレス取得部を備えてよい。制御プレーン機器は、アドレス取得部によって取得されたIPアドレスを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信する応答送信部を備えてよい。
上記制御プレーン機器は、上記複数のユーザプレーン機器から上記ユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択するユーザプレーン機器選択部を備えてよく、上記応答送信部は、上記ユーザプレーン機器選択部によって選択されたユーザプレーン機器を識別する識別情報を上記モビリティ管理機器に送信してよい。上記応答送信部は、上記アドレス取得部によって取得された上記IPアドレスと、上記ユーザプレーン機器選択部によって選択されたユーザプレーン機器を識別する識別情報とを含む上記セッション生成応答を上記モビリティ管理機器に送信してよい。上記ユーザプレーン機器選択部は、上記ユーザ端末の在圏エリア情報、上記ユーザ端末に設定されているAPN(Access Point Name)又はDNN(Data Network Name)、上記ユーザ端末のIMSI(International Mobile Subscriber Identity)、上記ユーザ端末のIMEI(International Mobile Equipment Identity)、及び上記複数のユーザプレーン機器の負荷状況の少なくともいずれかに基づいて、上記複数のユーザプレーン機器から上記ユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択してよい。上記ユーザプレーン機器選択部は、第1の無線基地局に在圏する上記ユーザ端末に対応する第1のユーザプレーン機器を選択した後、上記ユーザ端末が上記第1の無線基地局から第2の無線基地局にハンドオーバする場合に、上記ユーザ端末に対応するユーザプレーン機器として、上記第2の無線基地局に対応する第2のユーザプレーン機器を選択してよく、上記応答送信部は、上記ユーザプレーン機器選択部によって選択された上記第2のユーザプレーン機器を識別する識別情報を上記モビリティ管理機器に送信してよい。上記制御プレーン機器は、上記ユーザ端末が上記第1の無線基地局から上記第2の無線基地局にハンドオーバする場合であって、上記ユーザプレーン機器選択部が、上記ユーザ端末に対応するユーザプレーン機器として上記第2のユーザプレーン機器を選択し、上記応答送信部が上記第2のユーザプレーン機器を識別する識別情報を上記モビリティ管理機器に送信する場合に、上記ユーザ端末に割り当ててあるIPアドレスを変更しなくてよい。
上記制御プレーン機器は、上記ユーザ端末に関連する関連情報を外部装置に送信する関連情報送信部を備えてよく、上記アドレス取得部は、上記外部装置が上記関連情報に基づいて上記共通アドレスレンジから選択したIPアドレスを上記外部装置から受信してよい。上記制御プレーン機器は、上記外部装置が上記関連情報に基づいて上記複数のユーザプレーン機器から選択した上記ユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を識別する識別情報を受信する識別情報受信部を備えてよく、上記応答送信部は、上記識別情報受信部が受信した上記識別情報を上記モビリティ管理機器に送信してよい。上記制御プレーン機器は、上記ユーザ端末に関連する関連情報を外部装置に送信する関連情報送信部と、上記外部装置が上記関連情報に基づいて上記複数のユーザプレーン機器から選択した上記ユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を識別する識別情報を受信する識別情報受信部とを備えてよく、上記応答送信部は、上記識別情報受信部が受信した上記識別情報を上記モビリティ管理機器に送信してよい。上記要求受信部は、上記ユーザ端末から上記接続要求を受信した上記モビリティ管理機器が、予め定められた条件が満たされたことに応じて送信した上記セッション生成要求を受信してよい。上記予め定められた条件は、上記接続要求がMEC(Mobile Edge Computing)用として予め定められたAPN又はDNNを含むこと、上記ユーザ端末のIMSIがMEC用として予め定められたIMSIであること、及び上記ユーザ端末のIMEIがMEC用として予め定められたIMEIであることの少なくともいずれかであってよい。上記要求受信部は、上記ユーザ端末から上記接続要求を受信した上記モビリティ管理機器が、上記制御プレーン機器及び上記複数のユーザプレーン機器の少なくともいずれかの、負荷状況及び割り当て状況の少なくともいずれかに基づいて送信した上記セッション生成要求を受信してよい。
上記アドレス取得部は、複数の上記共通アドレスレンジから選択した一つの共通アドレスレンジから、上記ユーザ端末に割り当てるIPアドレスを取得してよい。上記アドレス取得部は、上記ユーザ端末に設定されているAPN又はDNN、上記ユーザ端末のIMSI、上記ユーザ端末のIMEI、上記複数のユーザプレーン機器の負荷状況及び割り当て状況、並びに上記複数の共通アドレスレンジの割り当て状況の少なくともいずれかに基づいて、上記複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択してよい。上記要求受信部は、上記モビリティ管理機器から、上記ユーザ端末のMEC用のセッションの生成を要求する第1セッション生成要求と、上記ユーザ端末のMEC用でないセッションの生成を要求する第2セッション生成要求とを受信してよく、上記制御プレーン機器は、上記第1セッション生成要求に基づいて、上記ユーザ端末のMEC用のセッションとして、MEC用の上記複数のユーザプレーン機器から選択したユーザプレーン機器と上記ユーザ端末が在圏する無線基地局とのセッションを確立し、上記第2セッション生成要求に基づいて、上記ユーザ端末のMEC用でないセッションとして、MEC用でないPGWと上記ユーザ端末が在圏する無線基地局とのセッションを確立するよう制御するセッション確立制御部を備えてよい。上記複数のユーザプレーン機器のそれぞれは、上記複数のユーザプレーン機器のそれぞれに対応するネットワークを介して、上記ユーザ端末と、上記ネットワークに接続されたサーバとの通信を中継してよい。
上記複数のユーザプレーン機器は、SGW-U(Serving Gateway-User)であってよく、上記モビリティ管理機器は、MME(Mobility Management Entity)であってよい。上記制御プレーン機器は、SGW-C(Serving Gateway-Control)及びPGW-C(PDN(Packet Data Network) Gateway-Control)であってよい。上記複数のユーザプレーン機器は、UPF(User Plane Function)であってよく、上記モビリティ管理機器は、AMF(Access and Mobility management Function)及びSMF(Session Management Function)の少なくともいずれかであってよい。上記複数のネットワークのそれぞれは、閉域ネットワークであってよい。
本発明の第3の態様によれば、上記制御プレーン機器と、上記複数のユーザプレーン機器とを備えるシステムが提供される。上記複数のユーザプレーン機器のそれぞれは、NAT(Network Address Translation)を介してインターネットに接続されていてよい。
本発明の第4の態様によれば、情報処理装置が提供される。情報処理装置は、ユーザ端末からの接続要求に応じてモビリティ管理機器が送信したセッション生成要求を受信した制御プレーン機器からユーザ端末に関連する関連情報を受信する関連情報受信部を備えてよい。情報処理装置は、関連情報に基づいて、複数のユーザプレーン機器のそれぞれにそれぞれが対応する複数のネットワークに共通する共通アドレスレンジからユーザ端末に割り当てるIPアドレスを選択するアドレス選択部を備えてよい。情報処理装置は、アドレス選択部によって選択されたIPアドレスを制御プレーン機器に通知する通知部を備えてよい。上記情報処理装置は、上記関連情報に基づいて、上記複数のユーザプレーン機器から上記ユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択するユーザプレーン機器選択部を備えてよく、上記通知部は、上記ユーザプレーン機器選択部によって選択された上記ユーザプレーン機器を識別する識別情報を上記制御プレーン機器に通知してよい。
本発明の第5の態様によれば、制御プレーン機器と、複数のユーザプレーン機器とを備えるシステムが提供される。制御プレーン機器は、ユーザ端末から接続要求を受信したモビリティ管理機器によって送信されたセッション生成要求を受信する要求受信部を有してよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に基づいて、複数のユーザプレーン機器からユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択するユーザプレーン機器選択部を有してよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に基づいて、複数のユーザプレーン機器のそれぞれにそれぞれが対応する複数のネットワークに共通する共通アドレスレンジからユーザ端末に割り当てるIPアドレスを取得するアドレス取得部を有してよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に対する応答として、ユーザ端末に割り当てるIPアドレスと、ユーザプレーン機器選択部によって選択されたユーザプレーン機器の識別情報及びIPアドレスと、PGW-UのIPアドレスとを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信する応答送信部を有してよい。ユーザプレーン機器選択部によって選択されたユーザプレーン機器は、複数のネットワークのうちのユーザプレーン機器に対応するネットワークに接続されたサーバとユーザ端末との通信を、PGW-Uを介さずにネットワークを介して中継してよい。応答送信部は、ダミーのPGW-UのIPアドレスを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信してよい。応答送信部は、Bearer Context内のS5/S8 PGW-Uインタフェースの要件を満たす、ダミーのPGW-UのIPアドレスを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信してよい。制御プレーン機器は、ユーザプレーン機器選択部によって選択されたユーザプレーン機器との間でセッションを確立し、PGW-Uとの間ではセッションを確立しなくてよい。
本発明の第6の態様によれば、制御プレーン機器が提供される。制御プレーン機器は、ユーザ端末から接続要求を受信したモビリティ管理機器によって送信されたセッション生成要求を受信する要求受信部を備えてよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に基づいて、複数のユーザプレーン機器からユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択するユーザプレーン機器選択部を備えてよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に基づいて、複数のユーザプレーン機器のそれぞれにそれぞれが対応する複数のネットワークに共通する共通アドレスレンジからユーザ端末に割り当てるIPアドレスを取得するアドレス取得部を備えてよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に対する応答として、ユーザ端末に割り当てるIPアドレスと、ユーザプレーン機器選択部によって選択されたユーザプレーン機器の識別情報及びIPアドレスと、ダミーのPGW-UのIPアドレスとを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信する応答送信部を備えてよい。
本発明の第7の態様によれば、制御プレーン機器が提供される。制御プレーン機器は、ユーザ端末から接続要求を受信したモビリティ管理機器によって送信されたセッション生成要求を受信する要求受信部を備えてよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に基づいて、複数のユーザプレーン機器からユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択するユーザプレーン機器選択部を備えてよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に基づいて、複数のユーザプレーン機器のそれぞれにそれぞれが対応する複数のネットワークに共通する共通アドレスレンジからユーザ端末に割り当てるIPアドレスを取得するアドレス取得部を備えてよい。制御プレーン機器は、セッション生成要求に対する応答として、ユーザ端末に割り当てるIPアドレスと、ユーザプレーン機器選択部によって選択されたユーザプレーン機器の識別情報及びIPアドレスと、PGW-UのIPアドレスとを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信する応答送信部を備えてよい。上記制御プレーン機器は、ユーザプレーン機器選択部によって選択されたユーザプレーン機器との間でセッションを確立し、PGW-Uとの間ではセッションを確立しなくてよい。
本発明の第9の態様によれば、ユーザプレーン機器が提供される。ユーザプレーン機器は、MEC用サーバと通信するユーザ端末から接続要求を受信したモビリティ管理機器によって送信されたセッション生成要求を受信した制御プレーン機器との間で、セッションを確立するセッション確立部を備えてよい。ユーザプレーン機器は、前記ユーザ端末が在圏している無線基地局に関する情報を前記制御プレーン機器から受信する基地局情報受信部を備えてよい。ユーザプレーン機器は、PGW-Uを介さずに前記ユーザ端末と前記MEC用サーバとの通信を中継する通信中継部を備えてよい。通信中継部は、複数のユーザプレーン機器のそれぞれにそれぞれが対応する複数のネットワークのうち、ユーザプレーン機器に対応するネットワークに接続されたMEC用サーバと、ユーザ端末との通信を、PGW-Uを介さず、当該ネットワークを介して中継してよい。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、システム10の一例を概略的に示す。本実施形態に係るシステム10は、バックホール20に接続されたMEC S/PGW-C100と、複数のMEC SGW-U200とを備える。バックホール20は、移動体通信網におけるいわゆるバックホールであってよい。
MEC S/PGW-C100は、制御プレーン機器の一例であってよい。MEC SGW-U200は、ユーザプレーン機器の一例であってよい。図1では、複数のMEC SGW-U200として、Local MEC SGW-U201、Local MEC SGW-U202、及びCentral MEC SGW-U203を例示している。
システム10は、PCRF600を備えてもよい。図1ではMEC S/PGW-C100に接続したPCRF600を例示している。PCRF600はポリシー制御機器の一例であってよい。
システム10は、複数のMEC SGW-U200のそれぞれに接続された複数のMEC用サーバ300を備えてよい。また、システム10は、複数のMEC SGW-U200のそれぞれと、複数のMEC用サーバ300のそれぞれとを接続する複数のネットワーク400を備えてよい。図1では、複数のMEC用サーバ300として、MEC用サーバ301、MEC用サーバ302、及びMEC用サーバ303を例示しており、複数のネットワーク400として、ネットワーク401、ネットワーク402、及びネットワーク403を例示している。
また、システム10は、複数のeNB(evolved NodeB)30、複数のMME(Mobility Management Entity)40、及び複数のS/PGW50を備えてよい。S/PGW50は、SGW51及びPGW52を含む。SGW51は、SGW-C54及びSGW-U56を含む。PGW52は、PGW-C55及びPGW-U57を含む。図1では、複数のeNB30として、eNB31及びeNB32を例示している。本実施形態に係るシステム10は、例えば、バックホール20、複数のeNB30、複数のMME40、及び複数のS/PGW50を有する既存の移動体通信システムに対して、MEC S/PGW-C100、複数のMEC SGW-U200、複数のMEC用サーバ300、及び複数のネットワーク400を配置することによって実現される。
Local MEC SGW-U201は、eNB31の近傍に配置されてよい。MEC用サーバ301は、Local MEC SGW-U201の近傍に配置されてよい。Local MEC SGW-U202は、eNB32の近傍に配置されてよい。MEC用サーバ302は、Local MEC SGW-U202の近傍に配置されてよい。近傍に配置とは、例えば、予め定められた物理的な距離以内に配置されることであってよく、また、予め定められた通信距離以内に配置されることであってよい。Central MEC SGW-U203は、例えば、MME40及びS/PGW50等が配置されるセンター局に配置されてよい。
既存の移動体通信システムでは、いわゆる「Always-ON」コンセプトが採用されており、ユーザ端末であるUE500の電源がオンになったタイミングで、UE500から接続要求が送信され、MME40によって複数のS/PGW50からUE500に対応するS/PGW50が選択されて、PGWによってUE500に対してIPアドレスが割り当てられる。既存の移動体通信システムにおけるプロトコル上、MME40によってUE500に対応付けられたPGWは、UE500の電源がオンである間は、原則として変更されない。例えば、UE500がハンドオーバしたり、一時的に圏外になったりした場合であっても変更されない。PGWを変更するためには、例えばUE500を一旦切断して再接続する等の手続が必要であった。
また、既存の移動体通信システムにおけるプロトコル上、UE500には必ずIPアドレスが割り当てられる。例えば、EPC(Evolved Packet Core)においては、UE500に対して、IPv4アドレスが1つ割り当てられたり、IPv6アドレスが1つ割り当てられたり、IPv4アドレス及びIPv6アドレスが1つずつ割り当てられたりする。既存のEPCにおいて、UE500に割り当てられたIPアドレスを変更するためには、例えばUE500を一旦切断して再接続する等の手続が必要であった。
また、既存の移動体通信システムにおけるプロトコル上、例えば音声用とデータ通信用等の複数セッションを有するUE500であっても、SGWは1つでなければならず、セッション毎に異なるSGWを割り当てることはできない。
以上より、既存の移動体通信システムでは、プロトコル上、移動体通信網からの出口をUE500の移動に追従させて変更するには、例えばUE500を一旦切断して再接続する必要があった。
既存の移動体通信システムにおいてMECを実現する方法として、例えば、eNB30とSGWとの間にMEC用サーバ等を配置して、パケットを識別し、MEC向けのデータであればパケットを抜き出し、MEC向けのデータでなければSGWに送信することが考えられる。しかし、契約上、パケットを抜き出すことを禁止される場合があった。例えば、一通信事業者は、自らが管理しているUE500のパケットを抜き出すことはできるが、他の通信事業者が管理しているUE500のパケットを抜き出すことができない場合があった。また、例えば、国際ローミングを利用しているUE500のパケットを抜き出すことができない場合があった。
本実施形態に係るシステム10では、複数のネットワーク400に共通のアドレスレンジを割り当てる。図1に示す例では、ネットワーク401、ネットワーク402、及びネットワーク403に共通のアドレスレンジが割り当てられる。
本実施形態に係るMME40は、UE500に対して、SGW-C54及びPGW-C55、又はMEC S/PGW-C100を割り当てる。例えば、MME40は、予め定められた条件が満たされた場合、UE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当て、当該条件が満たされなかった場合、既存のMME40と同様に、UE500に対応するSGW-C54及びPGW-C55を選択して割り当てる。SGW-C54及びPGW-C55を割り当てた場合、UE500は、S/PGW50を介して、移動体通信網の外部のネットワーク80と通信することになる。ネットワーク80は、例えば、インターネット等である。
予め定められた条件は、例えば、UE500によって送信された接続要求がMEC用として予め定められたAPNを含むこと、UE500のIMSI(International Mobile Subscriber Identity)がMEC用として予め定められたIMSIであること、及びUE500のIMEI(International Mobile Equipment Identity)がMEC用として予め定められたIMEIであること等であってよい。MME40は、例えば、UE500によって送信された接続要求に含まれるAPNが、MEC用として予め定められたAPNである場合、UE500に対して、MEC S/PGW-C100を割り当てる。システム10が複数のMEC S/PGW-C100を含む場合、複数のMEC S/PGW-C100のそれぞれに対応するAPNが予め設定されてよく、MME40は、接続要求に含まれるAPNに対応するMEC S/PGW-C100をUE500に割り当ててよい。
また、MME40は、例えば、UE500のIMSIが、MEC用として予め定められたIMSIである場合、UE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てる。システム10が複数のMEC S/PGW-C100を含む場合、複数のMEC S/PGW-C100のそれぞれに対応するIMSIが予め設定されてよく、MME40は、UE500のIMSIに対応するMEC S/PGW-C100をUE500に割り当ててよい。複数のMEC S/PGW-C100のそれぞれには、例えば、IMSIの異なる範囲が設定され得る。
また、MME40は、例えば、UE500のIMEIが、MEC用として予め定められたIMEIである場合、UE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てる。システム10が複数のMEC S/PGW-C100を含む場合、複数のMEC S/PGW-C100のそれぞれに対応するIMEIが予め設定されてよく、MME40は、UE500のIMEIに対応するMEC S/PGW-C100をUE500に割り当ててよい。複数のMEC S/PGW-C100のそれぞれには、例えば、IMEIの異なる範囲が設定され得る。IMEIにはUE500の機種固有番号が含まれるが、例えば、UE500の機種毎に異なるMEC S/PGW-C100が対応付けられてよい。
また、MME40は、例えば、MEC S/PGW-C100及び複数のMEC SGW-U200の少なくともいずれかの、負荷及び割り当て状況の少なくともいずれかにさらに基づいて、UE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当ててもよい。
例えば、MME40は、他の条件に基づいてUE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てると決定した場合であり、かつ、MEC S/PGW-C100の負荷が予め定められた閾値より低い場合、UE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てる。MME40は、他の条件に基づいてUE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てると決定した場合であっても、MEC S/PGW-C100の負荷が予め定められた閾値より高い場合、MEC S/PGW-C100を割り当てずに、UE500に対応するSGW-C54及びPGW-C55を選択して割り当ててよい。
また、例えば、MME40は、他の条件に基づいてUE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てると決定した場合であり、かつ、複数のMEC SGW-U200の少なくともいずれかの負荷が予め定められた閾値より低い場合、UE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てる。MME40は、他の条件に基づいてUE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てると決定した場合であっても、複数のMEC SGW-U200のすべての負荷が予め定められた閾値より高い場合、MEC S/PGW-C100を割り当てずに、UE500に対応するSGW-C54及びPGW-C55を選択して割り当ててよい。
また、例えば、MME40は、他の条件に基づいてUE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てると決定した場合であり、かつ、複数のMEC SGW-U200の少なくともいずれかについて、割り当てられているUE500の数が予め定められた数より少ない場合、UE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てる。MME40は、他の条件に基づいてUE500に対してMEC S/PGW-C100を割り当てると決定した場合であっても、複数のMEC SGW-U200のすべてについて、割り当てられているUE500の数が予め定められた数より多い場合、MEC S/PGW-C100を割り当てずに、UE500に対応するSGW-C54及びPGW-C55を選択して割り当ててよい。
本実施形態におけるシステム10では、MME40及びMEC S/PGW-C100にとって、PGW-Uが仮想的に存在するものとして取り扱う。具体的には、SGW-C、SGW-U、PGW-C、及びPGW-Uのそれぞれに対してIPアドレス及びポートを割り当てるが、PGW-Uは使用しないようにする。本実施形態におけるシステム10において、PGW-UのIPアドレス及びポートは、ダミーであってよい。移動体通信システムのプロトコルでは、SGW-C、SGW-U、PGW-C、及びPGW-UのIPアドレス及びポートを設定することが必須となるが、ダミーのIPアドレス及びポートを割り当てることによって、この要件を満たす。
図1に示す例においては、MEC S/PGW-C100に対して、Dummy MEC PGW-U102が仮想的に配置される。MEC S/PGW-C100において、Dummy MEC PGW-U102のIPアドレス及びポートとして、ダミーのIPアドレス及びポートが割り当てられる。ダミーのIPアドレスは、IPアドレスとしての要件を満たす任意の値であってよい。ダミーのポートは、ポートとしての要件を満たす任意の値であってよい。Dummy MEC PGW-U102のIPアドレス及びポートとして、Bearer Context内のS5/S8 PGW-U Interfaceの要件を満たす値が設定される。
MEC S/PGW-C100は、MME40からセッション生成要求を受信した場合に、複数のMEC SGW-U200から、UE500に対応するMEC SGW-U200を選択する。
MEC S/PGW-C100は、例えば、UE500が在圏しているエリアの情報を含む在圏エリア情報に基づいて、UE500に対応するMEC SGW-U200を選択する。MEC S/PGW-C100は、UE500の在圏エリア情報をMME40から受信してよい。在圏エリア情報は、TAC(Tracking Area Code)、eNB30の識別子、eNB30の名称、及びeNB30のIPアドレスの少なくともいずれかを含んでよい。MME40は、S1APによって、eNBからこれらの情報を取得可能である。
また、例えば、MEC S/PGW-C100は、UE500に設定されているAPNに基づいて、UE500に対応するMEC SGW-U200を選択する。MEC S/PGW-C100は、複数のMEC SGW-U200のうち、UE500に設定されているAPNに対応するMEC SGW-U200を選択してよい。
また、例えば、MEC S/PGW-C100は、UE500のIMSIに基づいて、UE500に対応するMEC SGW-U200を選択する。MEC S/PGW-C100は、複数のMEC SGW-U200のうち、UE500のIMSIに対応するMEC SGW-U200を選択してよい。
また、例えば、MEC S/PGW-C100は、UE500のIMEIに基づいて、UE500に対応するMEC SGW-U200を選択する。MEC S/PGW-C100は、複数のMEC SGW-U200のうち、UE500のIMEIに対応するMEC SGW-U200を選択してよい。
また、例えば、MEC S/PGW-C100は、複数のMEC SGW-U200の負荷状況及び割り当て状況の少なくともいずれかに基づいて、UE500に対応するMEC SGW-U200を選択する。MEC S/PGW-C100は、例えば、複数のMEC SGW-U200のうち、他のMEC SGW-U200よりも負荷が低いMEC SGW-U200を、UE500に対応するMEC SGW-U200として選択する。具体例として、MEC S/PGW-C100、複数のMEC SGW-U200のうち、負荷が最も低いMEC SGW-U200を選択する。また、例えば、MEC S/PGW-C100は、複数のMEC SGW-U200のうち、割り当てられているUE500の数が他のMEC SGW-U200よりも少ないMEC SGW-U200を、UE500に対応するMEC SGW-U200として選択する。具体例として、MEC S/PGW-C100は、複数のMEC SGW-U200のうち、割り当てられているUE500の数が最も少ないMEC SGW-U200を選択する。
MEC S/PGW-C100は、UE500の在圏エリア情報、UE500に設定されているAPN、UE500のIMSI、UE500のIMEI、並びに複数のMEC SGW-U200の負荷状況及び割り当て状況のうち2つ以上に基づいて、UE500に対応するMEC SGW-U200を選択してもよい。
MEC S/PGW―C100は、在圏エリア情報などMEC SGW-U200を選択するための情報をPCRF600に通知し、PCRF600がMEC SGW-U200を選択し、MEC S/PGW-C100に指示してもよい。MEC S/PGW-C100は、例えば、UE500の在圏エリア情報、UE500に設定されているAPN、UE500のIMSI、UE500のIMEI、並びに複数のMEC SGW-U200の負荷状況及び割り当て状況の少なくともいずれかを含む情報をPCRF600に通知する。
図1に示す例では、MEC S/PGW-C100は、Local MEC SGW-U201を選択する。MEC S/PGW-C100は、選択したLocal MEC SGW-U201の情報を、MME40及びeNB31に通知する。また、MEC S/PGW-C100は、複数のネットワーク400に共通のアドレスレンジから、UE500に対して割り当てるIPアドレスを取得する。
MEC S/PGW-C100は、複数のネットワーク400に共通のアドレスレンジから、UE500に対して割り当てるIPアドレスを選択してよい。システム10は、UE500に割り当てる共通アドレスレンジを複数有してもよく、MEC S/PGW-C100は、複数の共通アドレスレンジから選択した一つの共通アドレスレンジから、UE500に対して割り当てるIPアドレスを取得してもよい。MEC S/PGW-C100は、例えば、UE500に設定されているAPN、UE500のIMSI、UE500のIMEI、複数のMEC SGW-U200の負荷状況及び割り当て状況、並びに共通アドレスレンジの割り当て状況の少なくともいずれかに基づいて、複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択してよい。
なお、UE500に対して割り当てるIPアドレスの選択は、PCRF600によって実行されてもよい。この場合、MEC S/PGW-C100は、PCRF600から、UE500に対して割り当てるIPアドレスを取得してよい。
UE500に対して割り当てられたIPアドレスは、ネットワーク401に割り当てられた共通アドレスレンジに含まれるので、UE500による通信は、Local MEC SGW-U201から、移動体通信網の外に出ることができ、MEC用サーバ301との通信が可能となる。これにより、UE500は、MEC用サーバ301によるサービスを受けることができる。
図1に示す例において、UE500が移動して、eNB32にハンドオーバした場合、MEC S/PGW-C100は、Local MEC SGW-U202を選択する。そして、MEC S/PGW-C100は、選択したLocal MEC SGW-U202の情報を、MME40及びeNB32に通知する。
UE500に割り当てられたIPアドレスは、ネットワーク402に割り当てられた共通アドレスレンジにも含まれるので、UE500による通信は、Local MEC SGW-U202から、移動体通信網の外に出ることができ、MEC用サーバ302との通信が可能となる。これにより、UE500は、MEC用サーバ302によるサービスを受けることができる。
本実施形態に係るシステム10では、複数のネットワーク400に対して共通のアドレスレンジを割り当て、かつ、UE500に対して当該共通のアドレスレンジからIPアドレスを割り当てるので、UE500に対するIPアドレスの再割当をすることなく、UE500に、複数のMEC SGW-U200のいずれからも移動体通信網の外側と通信させることができる。これにより、eNB30の近傍のMEC用サーバ300からサービスを受けているUE500が移動して、他のeNB30にハンドオーバした場合に、UE500に、切断及び再接続をすることなく、他のeNB30の近傍のMEC用サーバ300からサービスを引き続き受けさせることを可能にできる。
図1に示すネットワーク401、ネットワーク402、及びネットワーク403は、共通のアドレスレンジが割り当てられており、閉域ネットワークであってよい。なお、ネットワーク401、ネットワーク402、及びネットワーク403が閉域ネットワークであることは必須ではない。例えば、ルーティング上の問題がなければ閉域にする必要はない。
共通アドレスレンジでは、DNS(Domain Name System)のIPアドレス、ネットワークマスク、及びデフォルトゲートウェイ等のルーティングに関わる情報なども共通してもよい。
図2は、UE500の接続処理の従来の流れを概略的に示す。図2は、UE500の電源がオンにされた状態を開始状態として説明する。
ステップ(ステップをSと省略して記載する場合がある。)102では、UE500が、eNB30を介して、「Attach Request/PDN Connectivity Request」をMME40に送信する。「Attach Request/PDN Connectivity Request」は、接続要求の一例である。
S104では、MME40が、S102において受信した「Attach Request/PDN Connectivity Request」、又はそれに引き続き実施される手順の「ESM Information Response」に含まれるAPNに基づいて、S/PGW-C53を選択する。S/PGW-C53は、SGW-C54及びPGW-C55を含む。
S106では、MME40が、「Create Session Request」をS/PGW-C53に送信する。「Create Session Request」は、セッション生成要求の一例であってよい。「Create Session Request」には、端末の場所を示す在圏エリア情報、端末の種別等の情報を含む端末の属性情報等が含まれる。また、eNB30の識別子、eNB30の名称、及びeNB30のIPアドレスの少なくともいずれかを含めることもできる。
S108では、SGW-C54が、S106において受信した「Create Session Request」に含まれる情報に基づいて、SGW-U56を選択する。S110では、SGW-C54が、S108において選択したSGW-U56に、Sx Session確立手順により、UE500用のセッションとして、eNB30とSGW-U56、及びSGW-U56とサーバ310のセッションを確立する。Sx Session確立手順は、セッション確立要求の一例であってよい。
S112では、PGW-C55が、UE500に対してIPアドレスを割り当てる。S114では、PGW-C55が、PGW-U57を選択する。S116では、PGW-C55が、Sx Session確立手順により、S114において選択したPGW-U57とセッションを確立する。
S118では、S/PGW-C53が、「Create Session Response」をMME40に送信する。「Create Session Response」は、セッション生成応答の一例であってよい。「Create Session Response」は、S108において選択されたSGW-U56の識別情報、IPアドレス、及びポートと、S112においてUE500に割り当てたIPアドレスと、S114において選択されたPGW-U57の識別情報、IPアドレス、及びポートとを含む。
S120では、MME40が、eNB30を介して、UE500に対して、「Attach Accept/Activate Default EPS Bearer Context Request」を送信する。MME40は、「Attach Accept/Activate Default EPS Bearer Context Request」によって、UE500にIPアドレスを通知してよい。また、MME40は「Initial Context Setup Request」により、eNB30にMEC SGW-U200の情報を通知してもよい。「Attach Accept」は接続応答の一例、「Activate Default EPS Bearer Context Request」、「Initial Context Setup Request」は接続指示の一例であってよい。
S122では、UE500が、MME40に対して、「Attach Complete/Activate Default EPS Bearer Context Accept」により、接続の完了を通知する。また、eNB30は「Initial Context Setup Response」により、接続指示に応答するとともに、eNB30の接続に関する情報を含める。
S124では、MME40が、S122において受信した「Initial Context Setup Response」に含まれるeNB30の接続に関する情報を、「Modify Bearer Request」に含め、S/PGW-C53に通知する。
S126では、S/PGW-C53が、S124において受信した「Modify Bearer Request」に含まれるeNB30の接続に関する情報を、Sx Session変更手順によりSGW-U56に通知する。
S128では、S/PGW-C53が、S126において通知されたeNB30の接続に関する情報がSGW-U56に反映されたことを、「Modify Bearer Response」により、MME40に通知する。上述の流れによって、UE500の接続が完了し、UE500とサーバ310とが、eNB30、SGW-U56、及びPGW-U57を介して通信可能となる。
図3は、システム10における処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、UE500の接続処理の流れを概略的に示す。図3は、UE500の電源がオンにされた状態を開始状態として説明する。
S202では、UE500が、eNB30を介して、「Attach Request/PDN Connectivity Request」をMME40に送信する。「Attach Request/PDN Connectivity Request」は、接続要求の一例である。
S204では、MME40が、S202において受信した「Attach Request/PDN Connectivity Request」、又はそれに引き続き実施される手順の「ESM Information Response」に含まれるAPNに基づいて、S/PGW50又はMEC S/PGW-C100を選択する。ここでは、APNにMEC用として予め定められたAPNが含まれている場合を例示する。MME40は、MEC S/PGW-C100を選択する。
S206では、MME40が、「Create Session Request」をMEC S/PGW-C100に送信する。「Create Session Request」は、セッション生成要求の一例であってよい。「Create Session Request」には、端末の場所を示す在圏エリア情報、端末の種別等の情報を含む端末の属性情報等が含まれる。また、eNB30の識別子、eNB30の名称、及びeNB30のIPアドレスの少なくともいずれかを含めることもできる。
S208では、MEC S/PGW-C100のSGW-Cが、S206において受信した「Create Session Request」に含まれる情報に基づいて、MEC SGW-U200を選択する。MEC S/PGW-C100は、例えば、「Create Session Request」に含まれる在圏エリア情報を参照して、eNB30の近傍に配置されているMEC SGW-U200を選択する。なお、MEC S/PGW-C100のSGW-Cは、eNB30の近傍にLocal MEC SGW-Uが配置されている場合は、当該Local MEC SGW-Uを選択してよく、eNB30の近傍にLocal MEC SGW-Uが配置されていない場合、Central MEC SGW-Uを選択してよい。また、MEC S/PGW-C100のSGW-Cは、IMSIの範囲、IMEIの範囲、並びに複数のMEC SGW-U200の負荷状況及び割り当て状況等により、MEC SGW-U200を選択してもよい。
MEC SGW-U200の選択は、MEC S/PGW-C100が「Create Session Request」に含まれる情報をPCRF600へ通知し、PCRF600がMEC SGW-U200を選択し、MEC S/PGW-C100に指示してもよい。
S210では、MEC S/PGW-C100が、S208において選択したMEC SGW-U200に、Sx Session確立手順により、UE500用のセッションとして、eNB30とMEC S/PGW-U200、及びS/PGW-U200とMEC用サーバ300のセッションを確立する。Sx Session確立手順は、セッション確立要求の一例であってよい。
S212では、MEC S/PGW-C100のPGW-Cが、UE500に対してIPアドレスを割り当てる。MEC S/PGW-C100のPGW-Cは、複数のネットワーク400に共通のアドレスレンジから、UE500に割り当てるIPアドレスを選択してよい。なお、予め加入者データにおいて、UE500に対してIPアドレスを対応付けておいてよく、MEC S/PGW-C100のPGW-Cは、当該対応付けを参照することによってIPアドレスを選択してもよい。また、UE500に割り当てる共通アドレスレンジを複数持ち、UE500に設定されているAPN、IMSIの範囲、IMEIの範囲、S/PGW-CやS/PGW-Uの負荷や割り当て状況から、共通アドレスレンジを選択してもよい。IPアドレスの割り当ては、S208においてPCRF600が選択し、MEC S/PGW-C100へ指示してもよい。
S214では、MEC S/PGW-C100のPGW-Cが、Dummy MEC PGW-U102を選択する。S216では、MEC S/PGW-C100が、Sx Session確立手順により、Dummy MEC PGW-U102とセッションを確立する。なお、MEC S/PGW-C100は、Dummy MEC PGW-U102との間でセッションを確立しなくてもよい。すなわち、S216は省略されてもよい。
S218では、MEC S/PGW-C100が、「Create Session Response」をMME40に送信する。「Create Session Response」は、セッション生成応答の一例であってよい。「Create Session Response」は、S110においてUE500に割り当てたIPアドレスを含む。また、「Create Session Response」は、S208において選択したMEC SGW-U200の情報を含む。MEC SGW-U200の情報は、MEC SGW-U200の識別情報、IPアドレス、及びポートを含んでよい。また、「Create Session Response」は、Dummy MEC PGW-U102の情報を含む。Dummy MEC PGW-U102の情報は、Dummy MEC PGW-U102の識別情報、IPアドレス、及びポートを含んでよい。Dummy MEC PGW-U102のIPアドレス及びポートは、ダミーであってよい。「Create Session Response」がPGW-UのIPアドレス及びポートを含まない場合、3GPPの規格に準拠していないことになり、MME40においてエラーが発生し、UE500の接続処理を完了できない。それに対して、本実施形態に係るシステム10においては、Dummy MEC PGW-U102にダミーのIPアドレス及びポートが割り当てられており、「Create Session Response」にDummy MEC PGW-U102のIPアドレス及びポートを含めることができるので、3GPPの規格に準拠した処理を実行することができる。
S220では、MME40が、eNB30を介して、UE500に対して、「Attach Accept/Activate Default EPS Bearer Context Request」を送信する。MME40は、「Attach Accept/Activate Default EPS Bearer Context Request」によって、UE500にIPアドレスを通知してよい。また、MME40は「Initial Context Setup Request」により、eNB30にMEC SGW-U200の情報を通知してもよい。「Attach Accept」は接続応答の一例、「Activate Default EPS Bearer Context Request」、「Initial Context Setup Request」は接続指示の一例であってよい。
S222では、UE500が、MME40に対して、「Attach Complete/Activate Default EPS Bearer Context Accept」により、接続の完了を通知する。また、eNB30は「Initial Context Setup Response」により、接続指示に応答するとともに、eNB30の接続に関する情報を含める。
S224では、MME40が、S118において受信した「Initial Context Setup Response」に含まれるeNB30の接続に関する情報を、「Modify Bearer Request」に含め、MEC S/PGW-C100に通知する。
S226では、MEC S/PGW-C100が、S120において受信した「Modify Bearer Request」に含まれるeNB30の接続に関する情報を、Sx Session変更手順によりMEC SGW-U200に通知する。
S228では、MEC S/PGW-C100が、S224において通知されたeNB30の接続に関する情報がMEC SGW-U200に反映されたことを、「Modify Bearer Response」により、MME40に通知する。上述の流れによって、UE500の接続が完了する。MEC SGW-U200は、上述の流れによって確立した接続において、UE500とMEC用サーバ300との通信を中継する場合、PGW-Uを介さずにUE500とMEC用サーバ300との通信を中継する。UE500とMEC用サーバ300とは、eNB30及びMEC S/PGW-U200を介して通信可能となる。
上述したように、本実施形態に係るシステム10によれば、UE500がMEC用サーバ300と通信する場合、MEC SGW-U200が、PGW-Uを介さずにUE500とMEC用サーバ300との通信を中継するようにできる。従来の仕組みでは、図2に示したように、UE500が何らかのサーバと通信する場合、原則として、SGW-U及びPGW-Uを介して通信することになる。それに対して、本実施形態に係るシステム10によれば、Dummy MEC PGW-U102を仮想的に配置し、Dummy MEC PGW-U102にダミーのIPアドレス及びポートを割り当てることによって、3GPPの規格に準拠しつつ、MEC SGW-U200による、PGW-Uを介さないUE500とMEC用サーバ300との通信の中継を実現することができる。
図4は、UE500に対するX2ハンドオーバ処理の従来の流れを概略的に示す。ここでは、図2に示す処理によって、UE500に対してSource SGW-U58が割り当てられ、UE500が、Source eNB34、Source SGW-U58、及びPGW-U57を介してサーバ318と通信している状態を開始状態とし、UE500をSource eNB34からTarget eNB35にハンドオーバさせる場合の処理の流れについて説明する。
S302では、Source eNB34と、Target eNB35との間で、X2ハンドオーバ処理が行われる。Source eNB34は、Target eNB35に対して、ハンドオーバ要求を送信する。このハンドオーバ要求には、MME40の情報が含まれる。
S304では、Target eNB35が、ハンドオーバ要求で取得したMME40に対してeNB35の接続に関する情報を含む「Path Switch Request」を送信する。S306では、MME40が、S/PGW-C53に対してeNB35の接続に関する情報とUE500の在圏エリア情報を含む「Modify Bearer Request」を送信する。「Path Switch Request」、「Modify Bearer Request」は、ハンドオーバ要求の一例である。
S308では、S/PGW-C53がUE500の在圏エリア情報を参照して、Target eNB35の近傍に配備されているTarget SGW-U59を選択する。
S310では、S/PGW-C53が、S308において選択したTarget SGW-U59に、Sxセッション確立手順により、eNB35の接続に関する情報を通知し、UE500用のセッションとして、eNB35とTarget SGW-U59、及びTarget SGW-U59とサーバ319のセッションの確立を要求する。S312では、S/PGW-C53が、Sx Session変更手順により、PGW-U57とセッションを変更する。
S314では、S/PGW-C53が、MME40に対してTarget SGW-U59の接続情報を含む「Modify Bearer Response」を送信する。S316では、MME40が、Target eNB35に対してTarget SGW-U59の接続情報を含む「Path Switch Request Ack」を送信する。
上述の流れによって、UE500のハンドオーバが完了し、UE500は、ハンドオーバ先のTarget eNB35の近傍に配置されたTarget SGW-U59とPGW-U57とを介して、サーバ319と通信可能になる。
S318では、MME40が、Source eNB34に対して「Release Resource」を送信する。Source eNB34は、「Release Resource」の受信に応じて、リソースをリリースする。
S320では、MME40が、S/PGW-C53に対して「Delete Session Request」を送信する。S322では、Source eNB34とSource SGW-U58、Source SGW-U58とサーバ318のセッションがリリースされる。S324では、S/PGW-C53が、MME40に対して「Delete Session Response」を送信する。
図5は、システム10における処理の流れの一例を概略的に示す。図5は、UE500に対するX2ハンドオーバ処理の流れを概略的に示す。ここでは、図3に示す処理によって、UE500に対してSource U-plane機器204が割り当てられ、UE500が、Source eNB34及びSource U-plane機器204を介してMEC用サーバ304と通信している状態を開始状態とし、UE500をSource eNB34からTarget eNB35にハンドオーバさせる場合の処理の流れについて説明する。
なお、Source U-plane機器204は、UE500が在圏しているMEC SGW-U200であってよい。Source U-plane機器204は、PGW-Uを含んでもよい。また、Target U-plane機器205は、UE500のハンドオーバ先のTarget eNB35の近傍に配置されているMEC SGW-U200であってよい。Target U-plane機器205は、PGW-Uを含んでもよい。
S402では、Source eNB34と、Target eNB35との間で、X2ハンドオーバ処理が行われる。Source eNB34は、Target eNB35に対して、ハンドオーバ要求を送信する。このハンドオーバ要求には、MME40の情報が含まれる。
S404では、Target eNB35が、ハンドオーバ要求で取得したMME40に対してeNB35の接続に関する情報を含む「Path Switch Request」を送信する。S406では、MME40が、MEC S/PGW-C100に対してeNB35の接続に関する情報とUE500の在圏エリア情報を含む「Modify Bearer Request」を送信する。「Path Switch Request」、「Modify Bearer Request」は、ハンドオーバ要求の一例である。
S408では、MEC S/PGW-C100のSGW-CがUE500の在圏エリア情報を参照して、Target eNB35の近傍に配備されているTarget U-plane機器205を選択する。MEC SGW-U200の選択は、MEC-S/PGW-C100のSGW-Cが「Modify Bearer Request」に含まれる情報をPCRF600へ通知し、PCRF600がMEC SGW-U200を選択し、MEC S/PGW-C100のSGW-Cに指示してもよい。
S410では、MEC S/PGW-C100が、S408において選択したTarget U-plane機器205に、Sxセッション確立手順により、eNB35の接続に関する情報を通知し、UE500用のセッションとして、eNB35とTarget U-plane機器205、及びTarget U-plane機器205とMEC用サーバ305のセッションの確立を要求する。S412では、MEC S/PGW-C100と、Dummy MEC PGW-U102が、Sx Session変更手順により、セッションを変更する。S412は、省略されてもよい。
S414では、MEC S/PGW-C100が、MME40に対してTarget U-plane機器205の接続情報を含む「Modify Bearer Response」を送信する。S416では、MME40が、Target eNB35に対してTarget U-plane機器205の接続情報を含む「Path Switch Request Ack」を送信する。
上述の流れによって、UE500のハンドオーバが完了し、UE500は、ハンドオーバ先のTarget eNB35の近傍に配置されたTarget U-plane機器205と、Target U-plane機器205に対応するネットワーク400とを介して、MEC用サーバ305と通信可能になる。これにより、UE500は、切断及び再接続をすることなく、MEC用サーバ304からのサービスに引き続いて、MEC用サーバ305からのサービスを受けることができる。
S418では、MME40が、Source eNB34に対して「Release Resource」を送信する。Source eNB34は、「Release Resource」の受信に応じて、リソースをリリースする。
S420では、MME40が、MEC S/PGW-C100に対して「Delete Session Request」を送信する。S422では、Source eNB34とSource U-plane機器204、Source U-plane機器204とMEC用サーバ304のセッションがリリースされる。S424では、MEC S/PGW-C100が、MME40に対して「Delete Session Response」を送信する。
図6は、システム10の一例を概略的に示す。ここでは、図1に示すシステム10とは異なる点を主に説明する。図6に示すシステム10では、ネットワーク401及びネットワーク402が閉域ネットワークであり、Central MEC SGW-U203が、ネットワーク80に接続されている。
図6に示すシステム10において、MME40は、MECを利用しないUE500に対して、S/PGW50を選択してよい。また、MME40が、MECを利用しないUE500に対してMEC S/PGW-C100を選択し、MEC S/PGW-C100が、UE500に対してCentral MEC SGW-U203を選択してもよい。図6に示すシステム10では、Central MEC SGW-U203がネットワーク80に接続されているので、UE500は、Central MEC SGW-U203を介してネットワーク80と通信することができる。
図7は、MEC S/PGW-C100の機能構成の一例を概略的に示す。MEC S/PGW-C100は、格納部110、要求受信部120、アドレス取得部130、関連情報送信部132、ユーザプレーン機器選択部140、応答送信部150、識別情報受信部152、及びセッション確立制御部160を備える。なお、MEC S/PGW-C100がこれらのすべての構成を備えることは必須とは限らない。
格納部110は、各種情報を格納する。格納部110は、複数のネットワーク400に共通する共通アドレスレンジの情報を格納する。格納部110は、複数の共通アドレスレンジの情報を格納してもよい。格納部110は、MEC用として予め定められたAPNの情報を格納する。格納部110は、複数のeNB30のそれぞれに対応するMEC SGW-U200の情報を格納する。MEC S/PGW-C100は、複数のMEC SGW-U200のそれぞれに対応するMEC用サーバ300の情報を格納する。
格納部110は、MEC用として予め定められたIMSIの情報を格納してよい。格納部110は、MEC用として予め定められたIMSIの範囲の情報を格納してよい。格納部110は、MEC用として予め定められたIMEIの情報を格納してよい。格納部110は、MEC用として予め定められたIMEIの範囲の情報を格納してよい。
格納部110は、ユーザ端末の在圏エリア情報を格納してよい。格納部110は、MEC S/PGW-C100の負荷に関する情報を格納してよい。また、格納部110は、複数のMEC SGW-U200のそれぞれの負荷に関する情報を格納してよい。また、格納部110は、複数のMEC SGW-U200のそれぞれについて、UE500の割り当て状況に関する情報を格納してよい。
要求受信部120は、例えば、ユーザ端末から接続要求を受信したモビリティ管理機器によって送信された、セッション生成要求を受信する。要求受信部120は、例えば、ユーザ端末から接続要求を受信したモビリティ管理機器が、予め定められた条件が満たされたことに応じて送信したセッション生成要求を受信する。予め定められた条件は、接続要求がMEC用として予め定められたAPNを含むことであってよい。また、予め定められた条件は、ユーザ端末のIMSIがMEC用として予め定められたIMSIであることであってよい。また、予め定められた条件は、ユーザ端末のIMEIがMEC用として予め定められたIMEIであることであってよい。
また、要求受信部120は、例えば、ユーザ端末から接続要求を受信したモビリティ管理機器が、制御プレーン機器及び複数のユーザプレーン機器の少なくともいずれかの、負荷状況及び割り当て状況の少なくともいずれかに基づいて送信したセッション生成要求を受信する。
アドレス取得部130は、要求受信部120が受信したセッション生成要求に基づいて、複数のユーザプレーン機器のそれぞれにそれぞれが対応する複数のネットワークに共通する共通アドレスレンジからユーザ端末に割り当てるIPアドレスを取得する。アドレス取得部130は、例えば、複数のMEC SGW-U200のそれぞれにそれぞれが対応する複数のネットワーク400に共通する共通アドレスレンジを格納部110から読み出して、当該共通アドレスレンジからユーザ端末に割り当てるIPアドレスを選択する。
アドレス取得部130は、複数の共通アドレスレンジから選択した一つの共通アドレスレンジから、ユーザ端末に対して割り当てるIPアドレスを取得してもよい。アドレス取得部130は、例えば、ユーザ端末に設定されているAPNに基づいて、複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択する。例えば、複数の共通アドレスレンジのそれぞれに対して予めAPNが対応付けられていてよく、アドレス取得部130は、複数の共通アドレスレンジから、ユーザ端末に設定されているAPNに対応する共通アドレスレンジを選択する。
また、アドレス取得部130は、例えば、ユーザ端末のIMSIに基づいて、複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択する。例えば、複数の共通アドレスレンジのそれぞれに対して予めIMSIが対応付けられていてよく、アドレス取得部130は、複数の共通アドレスレンジから、ユーザ端末のIMSIに対応する共通アドレスレンジを選択する。
また、アドレス取得部130は、例えば、ユーザ端末のIMEIに基づいて、複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択する。例えば、複数の共通アドレスレンジのそれぞれに対して予めIMEUが対応付けられていてよく、アドレス取得部130は、複数の共通アドレスレンジから、ユーザ端末のIMEIに対応する共通アドレスレンジを選択する。
また、アドレス取得部130は、例えば、複数のMEC SGW-U200の負荷状況及び割り当て状況に基づいて、複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択する。例えば、アドレス取得部130は、複数のMEC SGW-U200の負荷を分散するように、複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択する。また、例えば、アドレス取得部130は、複数のMEC SGW-U200のそれぞれに対するユーザ端末の割り当てを平均化するように、複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択する。
また、アドレス取得部130は、例えば、複数の共通アドレスレンジの割り当て状況に基づいて、複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択する。例えば、アドレス取得部130は、複数の共通アドレスレンジのうち、割り当て数が他の共通アドレスレンジよりも少ない共通アドレスレンジを選択する。具体例として、アドレス取得部130は、複数の共通アドレスレンジのうち、割り当て数が最も少ない共通アドレスレンジを選択する。
アドレス取得部130は、ユーザ端末に設定されているAPN、ユーザ端末のIMSI、ユーザ端末のIMEI、複数のMEC SGW-U200の負荷状況及び割り当て状況、並びに共通アドレスレンジの割り当て状況のうち2つ以上に基づいて、複数の共通アドレスレンジから、一つの共通アドレスレンジを選択してもよい。
関連情報送信部132は、PCRF600がユーザ端末に対して割り当てるIPアドレスを選択するために用いる情報をPCRF600に送信してよい。また、関連情報送信部132は、PCRF600が複数のユーザプレーン機器からユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択するために用いる情報をPCRF600に送信してよい。PCRF600は外部装置の一例であってよい。
関連情報送信部132は、ユーザ端末に関連する関連情報をPCRF600に送信してよい。ユーザ端末に関連する関連情報は、ユーザ端末の在圏エリア情報、ユーザ端末に設定されているAPN、ユーザ端末のIMSI、及びユーザ端末のIMEIの少なくともいずれかを含んでよい。また、関連情報送信部132は、MEC S/PGW-C100の負荷に関する情報をPCRF600に送信してよい。また、関連情報送信部132は、複数のMEC SGW-U200のそれぞれの負荷に関する情報をPCRF600に送信してよい。また、関連情報送信部132は、複数のMEC SGW-U200のそれぞれについてのUE500の割り当て状況に関する情報をPCRF600に送信してよい。
アドレス取得部130は、PCRF600が、関連情報送信部132から受信した情報に基づいてユーザ端末に割り当てるIPアドレスとして共通アドレスレンジから選択したIPアドレスを、PCRF600から受信してよい。
ユーザプレーン機器選択部140は、複数のユーザプレーン機器からユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択する。ユーザプレーン機器選択部140は、例えば、セッション生成要求に含まれるユーザ端末の在圏エリア情報に基づいて、複数のMEC SGW-U200からユーザ端末に対応するMEC SGW-U200を選択する。ユーザプレーン機器選択部140は、例えば、格納部110に格納されている複数のeNB30のそれぞれに対応するMEC SGW-U200の情報を参照することによって、ユーザ端末が在圏しているeNB30に対応するMEC SGW-U200を特定し、当該MEC SGW-U200を選択する。
また、ユーザプレーン機器選択部140は、例えば、ユーザ端末に設定されているAPNに基づいて、複数のMEC SGW-U200からユーザ端末に対応するMEC SGW-U200を選択する。例えば、ユーザプレーン機器選択部140は、複数のMEC SGW-U200のうち、ユーザ端末に設定されているAPNに対応するMEC SGW-U200を選択する。
また、ユーザプレーン機器選択部140は、例えば、ユーザ端末のIMSIに基づいて、複数のMEC SGW-U200からユーザ端末に対応するMEC SGW-U200を選択する。例えば、ユーザプレーン機器選択部140は、複数のMEC SGW-U200のうち、ユーザ端末のIMSIに対応するMEC SGW-U200を選択する。
また、ユーザプレーン機器選択部140は、例えば、ユーザ端末のIMEIに基づいて、複数のMEC SGW-U200からユーザ端末に対応するMEC SGW-U200を選択する。例えば、ユーザプレーン機器選択部140は、複数のMEC SGW-U200のうち、ユーザ端末のIMEIに対応するMEC SGW-U200を選択する。
また、ユーザプレーン機器選択部140は、例えば、複数のMEC SGW-U200の負荷状況に基づいて、複数のMEC SGW-U200からユーザ端末に対応するMEC SGW-U200を選択する。例えば、ユーザプレーン機器選択部140は、複数のMEC SGW-U200のうち、他のMEC SGW-U200よりも負荷が低いMEC SGW-U200を選択する。具体例として、ユーザプレーン機器選択部140は、複数のMEC SGW-U200のうち、負荷が最も低いMEC SGW-U200を選択する。
応答送信部150は、要求受信部120が受信したセッション生成要求に対応するセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信する。応答送信部150は、アドレス取得部130によって取得されたIPアドレスを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信してよい。また、応答送信部150は、ユーザプレーン機器選択部140によって選択されたユーザプレーン機器を識別する識別情報をモビリティ管理機器に送信してよい。応答送信部150は、アドレス取得部130によって取得されたIPアドレスと、ユーザプレーン機器選択部140によって選択されたユーザプレーン機器を識別する識別情報とを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信してよい。
応答送信部150は、アドレス取得部130によって取得されたIPアドレスと、ユーザプレーン機器選択部140によって選択されたユーザプレーン機器の識別情報、IPアドレス及びポートと、Dummy MEC PGW-U102の識別情報、IPアドレス及びポートとを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信してよい。Dummy MEC PGW-U102は、ダミーのPGW-Uの一例であってよい。応答送信部150は、Bearer Context内のS5/S8 PGW-U Interfaceの要件を満たす、ダミーのPGW-UのIPアドレス及びポートを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信してよい。
識別情報受信部152は、PCRF600が、関連情報送信部132から受信した情報に基づいてユーザ端末に対応するユーザプレーン機器として複数のユーザプレーン機器から選択したユーザプレーン機器を識別する識別情報と、当該ユーザプレーン機器のIPアドレス及びポートを、PCRF600から受信する。応答送信部150は、識別情報受信部152によって受信されたユーザプレーン機器を識別する識別情報をモビリティ管理機器に送信してよい。応答送信部150は、アドレス取得部130によって取得されたIPアドレスと、識別情報受信部152によって受信された識別情報、IPアドレス及びポートと、Dummy MEC PGW-U102の識別情報、IPアドレス及びポートとを含むセッション生成応答をモビリティ管理機器に送信してよい。
セッション確立制御部160は、要求受信部120が、MME40から、ユーザ端末のMEC用のセッションの生成を要求する第1セッション生成要求と、ユーザ端末のMEC用でないセッションの生成を要求する第2セッション生成要求とを受信した場合、第1セッション生成要求と、第2セッション生成要求とのそれぞれに対応するセッションを確立するように制御する。セッション確立制御部160は、第1セッション生成要求に基づいて、ユーザ端末のMEC用のセッションとして、MEC用の複数のユーザプレーン機器から選択したユーザプレーン機器とユーザ端末が在圏する無線基地局とのセッションを確立するよう制御してよい。また、セッション確立制御部160は、第2セッション生成要求に基づいて、ユーザ端末のMEC用でないセッションとして、MEC用でないPGW-Uとユーザ端末が在圏する無線基地局とのセッションを確立するよう制御してよい。
セッション確立制御部160は、要求受信部120がMME40から第1生成要求を受信した場合、ユーザプレーン機器選択部140によって選択されたユーザプレーン機器とセッションを確立してよい。セッション確立制御部160は、ユーザ端末のMEC用のセッションとして、選択されたユーザプレーン機器とユーザ端末が在圏する無線基地局とのセッションを確立するよう制御してよい。また、要求受信部120がMME40から第1生成要求を受信した場合、セッション確立制御部160は、Dummy MEC PGW-U102とセッションを確立してよい。
セッション確立制御部160は、要求受信部120がMME40から第1生成要求を受信した場合に、Dummy MEC PGW-U102との間ではセッションを確立しなくてもよい。この場合、セッション確立制御部160は、いずれのPGW-Uとも、セッションを確立しなくてもよい。
格納部110、アドレス取得部130、ユーザプレーン機器選択部140の一部、又は全て機能をPCRF600が保持し、MEC S/PGW-C100はPCRF600からの指示で動作してもよい。
図8は、MEC SGW-U200の機能構成の一例を概略的に示す。MEC SGW-U200は、セッション確立部212、情報受信部214、格納部216、及び通信中継部218を備える。
セッション確立部212は、MEC用サーバと通信するユーザ端末から接続要求を受信したモビリティ管理機器によって送信されたセッション生成要求を受信した制御プレーン機器との間で、セッションを確立する。セッション確立部212は、例えば、セッション確立制御部160による制御のもと、MEC S/PGW-C100との間でセッションを確立する。
情報受信部214は、制御プレーン機器から各種情報を受信する。情報受信部214は、例えば、ユーザ端末が在圏している無線基地局に関する情報を制御プレーン機器から受信する。情報受信部214は、基地局情報受信部の一例であってよい。具体例として、情報受信部214は、MEC S/PGW-C100から、「Modify Bearer Request」に含まれるeNB30の接続に関する情報を、Sx Session変更手順によって受信する。情報受信部214は、受信した情報を格納部216に格納してよい。
通信中継部218は、ユーザ端末とMEC用サーバとの通信を中継する。通信中継部218は、PGW-Uを介さずに、ユーザ端末とMEC用サーバとの通信を中継する。通信中継部218は、いずれのPGW-Uも介さずに、ユーザ端末とMEC用サーバとの通信を中継してよい。
通信中継部218は、例えば、UE500とMEC用サーバ300との通信を中継する。通信中継部218は、Dummy MEC PGW-U102を介さずに、UE500とMEC用サーバ300との通信を、MEC SGW-U200に対応するネットワーク400を介して中継してよい。
図9は、PCRF600の機能構成の一例を概略的に示す。PCRF600は、情報処理装置の一例であってよい。PCRF600は、格納部610、関連情報受信部620、アドレス選択部630、ユーザプレーン機器選択部640、及び通知部650を備える。
格納部610は、格納部110と同様の情報を格納する。格納部610は、格納部110に格納されている情報を、MEC S/PGW-C100から受信して格納してよい。関連情報受信部620は、関連情報送信部132によって送信された情報を受信する。
アドレス選択部630は、関連情報受信部620が受信した関連情報に基づいて、複数のユーザプレーン機器のそれぞれにそれぞれが対応する複数のネットワークに共通する共通アドレスレンジからユーザ端末に割り当てるIPアドレスを選択する。アドレス選択部630は、アドレス取得部130と同様の処理によって、格納部610に格納されている共通アドレスレンジから、ユーザ端末に割り当てるIPアドレスを選択してよい。
ユーザプレーン機器選択部640は、関連情報受信部620が受信した関連情報に基づいて、複数のユーザプレーン機器からユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択する。ユーザプレーン機器選択部640は、ユーザプレーン機器選択部140と同様の処理によって、複数のユーザプレーン機器からユーザ端末に対応するユーザプレーン機器を選択してよい。
通知部650は、アドレス選択部630によって選択されたIPアドレスをMEC S/PGW-C100に通知する。また、通知部650は、ユーザプレーン機器選択部640によって選択されたユーザプレーン機器を識別する識別情報をMEC S/PGW-C100に通知する。通知部650は、ユーザプレーン機器選択部640によって選択されたユーザプレーン機器の識別情報、IPアドレス及びポートをMEC S/PGW-C100に通知してもよい。
図10は、複数のMEC SGW-U200のネットワーク構成の一例を概略的に示す。本実施形態に係る複数のMEC SGW-U200のそれぞれは、図10に示すように、NAT(Network Address Translation)700を介して、ネットワーク80と接続されてもよい。
本実施形態に係る複数のMEC SGW-U200には、共通のアドレスレンジが割り当てられているので、そのままではネットワーク80に接続することができない。しかし、複数のMEC SGW-U200のそれぞれに対してNAT700を配置することによって、複数のMEC SGW-U200をネットワーク80に接続可能にできる。これにより、例えば、複数のMEC用サーバ300同士を、ネットワーク80を介して連携させることができる。
NAT700は、MEC用サーバ300内に設置されてもよい。また、NAT700は、MEC用サーバ300とネットワーク80との間に設置されてもよい。
図11は、複数のMEC用サーバ300のネットワーク構成の一例を概略的に示す。本実施形態に係る複数のMEC用サーバ300は、図11に示すように、2つ以上のポートを有して、第1のポートでMEC SGW-U200と接続され、第2のポートでネットワーク80と接続されてよい。これにより、複数のMEC用サーバ300は、ネットワーク80を介して連携することができる。
図12は、複数セッションを有するUE500の通信経路の一例を概略的に示す。ここでは、UE500が、音声通信用のセッションと、データ通信用のセッションとを有し、データ通信用のセッションでMEC用サーバ300と通信する場合を例示している。
図12に示す例において、UE500による音声通信については、MEC S/PGW-C100はSGW-Cとして機能し、MEC SGW-U200はSGW-Uとして機能し、経路510に示すように、PGW52を介して、UE500とネットワーク80との間でパケットを中継してよい。また、MEC SGW-U200は、UE500によるデータ通信については、経路520に示すように、ネットワーク400を介して、UE500とMEC用サーバ300との間でパケットを中継してよい。
図13は、システム10における処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、UE500が複数セッションを有する場合のシステム10による処理の流れを示す。図13では、図3に示す処理によって、UE500に対してMEC SGW-U200が割り当てられた状態を開始状態として説明する。
S502では、UE500が、eNB30を介してMME40に「PDN Connectivity Request」を送信する。ここでは、「PDN Connectivity Request」に、MEC用に予め定められたAPNとは異なるAPNが含まれるものとして説明を続ける。S504では、MME40が、「PDN Connectivity Request」に含まれるAPNが、MEC用に予め定められたAPNでないことを条件に、MEC SGW-C、PGW52を選択する。
S506では、MME40が、MEC S/PGW-C100に対して「Create Session Request」を送信する。S508では、Sx Session確立手順により、UE500用として、eNB30とMEC SGW-U200のセッションを確立する。
S510では、MEC S/PGW-C100が、PGW52に対して「Create Session Request」を送信し、MEC SGW-U200の接続情報を通知する。PGW52は、UE500用として、MEC SGW-U200とPGW52のセッションを確立する。S512では、PGW52が、MEC S/PGW-C100に対して「Create Session Response」を送信し、PGW52の接続情報を通知する。
S514では、MEC S/PGW-C100がSx Session変更手順によりPGW52の接続情報を通知し、UE500用としてMEC SGW-U200とPGW52のセッションを確立する。S516では、MEC S/PGW-C100が、MME40に対して「Create Session Response」を送信し、MEC SGW-U200の接続情報を通知する。S518では、MME40が、UE500に対して「Activate Default EPS Bearer Context Request」を送信し、UE500のIPアドレスを通知する。また、MME40はeNB30に対して「E-RAB Setup Request」を送信し、MEC SGW-U200の接続情報を通知し、eNB30は、UE500用としてeNB30とMEC SGW-Uのセッションを確立する。UE500は、「Activate Default EPS Bearer Context Accept」により、MME40にセッションの生成を完了したことを通知する。また、eNB30は「E-RAB Setup Response」により、eNB30の接続情報をMME40に通知する。
S522では、MME40が、MEC S/PGW-C100に対して「Modify Bearer Request」を送信し、eNB30の接続情報を通知する。S524では、MEC S/PGW-C100が、MEC SGW-U200との間で、Sx Session変更手順により、eNB30の接続情報をMEC SGW-U200に通知し、MEC SGW-UはUE500用のセッションのeNB30に関する情報を更新する。S526では、MEC S/PGW-C100が、MME40に対して「Modify Bearer Response」を送信し、UE500用のセッションが確立したことを通知する。
上述した流れによって、MEC用のAPNに対するセッションに加えて、MEC用ではないAPNに対するセッションが生成され、UE500は、例えば音声通信用のセッションについては、PGW52を介してネットワーク80と通信し、データ通信用のセッションについては、MEC SGW-U200を介してMEC用サーバ300と通信することができる。
図14は、MEC S/PGW-C100、MEC SGW-U200、又はPCRF600として機能するコンピュータ1000の一例を概略的に示す。本実施形態に係るコンピュータ1000は、ホストコントローラ1092により相互に接続されるCPU1010及びRAM1030を有するCPU周辺部と、入出力コントローラ1094によりホストコントローラ1092に接続されるROM1020、通信I/F1040、記憶装置1050及び入出力チップ1080を有する入出力部を備える。
CPU1010は、ROM1020及びRAM1030に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。通信I/F1040は、有線又は無線によりネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信I/F1040は、通信を行うハードウェアとして機能する。記憶装置1050は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよく、CPU1010が使用するプログラム及びデータを格納する。
ROM1020は、コンピュータ1000が起動時に実行するブートプログラム及びコンピュータ1000のハードウェアに依存するプログラムなどを格納する。入出力チップ1080は、例えばUSBポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポートなどを介して各種の入出力装置を入出力コントローラ1094へと接続する。
RAM1030を介して記憶装置1050に提供されるプログラムは、USBメモリ及びICカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、RAM1030を介して記憶装置1050にインストールされ、CPU1010において実行される。
コンピュータ1000にインストールされ、コンピュータ1000をMEC S/PGW-C100、MEC SGW-U200又はPCRF600として機能させるプログラムは、CPU1010などに働きかけて、コンピュータ1000を、MEC S/PGW-C100、MEC SGW-U200又はPCRF600の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1000に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である格納部110、要求受信部120、アドレス取得部130、関連情報送信部132、ユーザプレーン機器選択部140、応答送信部150、識別情報受信部152、及びセッション確立制御部160として機能する。また、これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1000に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段であるセッション確立部212、情報受信部214、格納部216、及び通信中継部218として機能する。また、これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1000に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である格納部610、関連情報受信部620、アドレス選択部630、ユーザプレーン機器選択部640、及び通知部650として機能する。そして、これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ1000の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有のMEC S/PGW-C100、MEC SGW-U200又はPCRF600が構築される。
上記実施形態では、制御プレーン機器の一例としてMEC S/PGW-C100を挙げたが、これに限らない。例えば、システム10が5G(5th Generation)通信システムに適用される場合、AMF(Access and Mobility management Function)及びSMF(Session Management Function)の少なくともいずれかが制御プレーン機器として機能してよい。
また、上記実施形態では、ユーザプレーン機器の一例としてMEC SGW-U200を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、システム10が5G通信システムに適用される場合、UPF(User Plane Function)がユーザプレーン機器として機能してよい。
また、上記実施形態では、モビリティ管理機器の一例としてMME40を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、システム10が5G通信システムに適用される場合、AMFがモビリティ管理機器として機能してよい。
また、上記実施形態では、ポリシー制御機器の一例としてPCRF600を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、システム10が5G通信システムに適用される場合、PCF(Policy Control Function)がポリシー制御機器として機能してよい。
システム10が5G通信システムに適用される場合、上述のAPNは、DNN(Data Network Name)であってよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。