JP7442708B1 - 制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】移動通信ネットワークを介した映像データの伝送に有利なネットワークスライスの割り当てを可能にする。【解決手段】制御装置２０は、端末装置１０とサーバ装置４０との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、当該パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する。制御装置２０は、取得された解析結果に基づいて、映像データの伝送に使用可能な複数のネットワークスライスのうちの１つを、端末装置１０とサーバ装置４０との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして端末装置１０に割り当てる。【選択図】図１

Description

本発明は、移動通信ネットワークにおける制御装置、制御方法及びプログラムに関するものである。

共有される共通の物理インフラストラクチャ上で複数の論理ネットワーク（ネットワークスライス）の構築を可能にするネットワークスライシング技術が知られている。ネットワークスライシングの適用例として、特許文献１には、インターネット上に配置され、モバイルネットワークを介してクラウドゲームを端末装置へ提供するゲームサーバが、提供中のゲームパートに応じてネットワークスライスの切り替えを行うことが記載されている。例えば、テニスゲームの場合、「試合パート」の提供に低遅延性のネットワークスライスが使用され、他のゲームパートの提供に非低遅延性のネットワークスライスが使用される。

特開２０２１－１５８６０５号公報

上述の技術では、サーバ装置との間のデータ伝送に使用するネットワークスライスを、サーバ装置が制御している。しかし、例えば、端末装置とサーバ装置との間で映像データの伝送を行う場合、当該映像データの特性に応じて、使用するネットワークスライスを移動通信ネットワークにおいて自動的に切り替えることで、より効率的な映像データの伝送の実現が期待できる。

本発明は、移動通信ネットワークを介した映像データ等のデータの伝送に有利なネットワークスライスの割り当てを可能にする技術を提供する。

本発明の一態様に係る制御装置は、端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御する制御装置であって、映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する保持手段と、前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能であって、前記端末装置によって使用されるデフォルトのネットワークスライスに対応するユーザプレーン機能（ＵＰＦ）と、前記サーバ装置に接続されたデータネットワーク（ＤＮ）との間で伝送されるＩＰパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する取得手段と、前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる割当手段と、を備える。
本発明の他の一態様に係る制御装置は、端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御する制御装置であって、映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する保持手段と、前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する取得手段と、前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる割当手段と、を備え、前記割当手段は、前記パケットにＲＴＰヘッダが付加されていることに従って、前記複数のネットワークスライスのうちで、低遅延通信に対応したネットワークスライスを前記端末装置に割り当てる。
本発明の更に他の一態様に係る制御装置は、端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御する制御装置であって、映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する保持手段と、前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する取得手段と、前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる割当手段と、を備え、前記割当手段は、前記端末装置と前記サーバ装置との間で前記パケットによって伝送されるトラフィックのパターンに基づいて、前記端末装置に割り当てるネットワークスライスを決定する。
本発明の更に他の一態様に係る制御装置は、端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御する制御装置であって、映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する保持手段と、前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する取得手段と、前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる割当手段と、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）と、前記ＩＭＳＩによって識別される加入者についてのサービスオーダ（ＳＯ）とを関連付けて記憶した記憶手段と、を備え、前記割当手段は更に、前記パケットを解析して得られるＩＭＳＩと関連付けられたＳＯに基づいて、前記複数のネットワークスライスからデフォルトのネットワークスライス以外のネットワークスライスを映像データの伝送用に前記端末装置に割り当てるか否かを決定する。

本発明によれば、移動通信ネットワークを介した映像データ等のデータの伝送に有利なネットワークスライスの割り当てが可能になる。

通信ネットワークの構成例を示す図 移動通信ネットワークにおける解析装置の配置例を示す図 制御装置の構成例を示すブロック図 制御装置によって保持されているスライス情報の例を示す図 制御装置によって実行される処理の手順の例を示すフローチャート 端末装置に対するネットワークスライスの割り当ての例を示す図

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうちの二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜通信ネットワークの構成＞
図１は、本開示の一実施形態に係る通信ネットワークの構成例を示す。移動通信ネットワーク５０は、１つ以上のデータネットワーク（ＤＮ）へのアクセスを、移動通信ネットワーク５０に接続する端末装置１０へ提供する。当該１つ以上のＤＮには、少なくともインターネット６０が含まれる。端末装置１０は、移動通信ネットワーク５０によって提供される移動通信サービスを利用する、スマートフォン等の無線デバイスであり、ユーザ装置（ＵＥ）とも称されうる。移動通信ネットワーク５０は、一例として第５世代（５Ｇ）の移動通信ネットワークとして構成されるが、ネットワークスライシングが適用可能である限り、５Ｇの移動通信ネットワークに限定されない。

端末装置１０は、移動通信ネットワーク５０を介してインターネット６０上のサーバ装置４０にアクセスし、サーバ装置４０とのデータ通信を行うことが可能である。本実施形態では、サーバ装置４０として、移動通信ネットワーク５０によって提供される移動通信サービスを利用する放送事業者のサーバ装置を想定する。サーバ装置４０には、例えば、カメラによる生放送用の中継映像データ、又はカメラによる（通常の）録画映像データのアップロードが可能でありうる。サーバ装置４０は、撮影装置（カメラ）による録画映像データを蓄積するストレージを備えうるとともに、受信した映像データを（例えば生放送のために）外部装置に提供する機能を有しうる。

本実施形態では、端末装置１０として、サーバ装置４０との間で映像データの伝送を行うためのアプリケーションが実装された端末装置を想定する。当該アプリケーションを使用して、端末装置１０は、サーバ装置４０への映像データのアップロード、又はサーバ装置４０からの映像データのダウンロードを行いうる。端末装置１０に実装されたアプリケーションは、カメラから送信される映像データをサーバ装置４０に対して中継する機能を有してもよい。また、端末装置１０に実装されたアプリケーションは、端末装置１０の撮影機能により得られた映像データをサーバ装置４０に対して送信する機能を有してもよい。端末装置１０に実装されたアプリケーションは更に、サーバ装置４０への映像データのアップロードだけでなく、サーバ装置４０に蓄積された映像データのダウンロードを行う機能を有してもよい。

移動通信ネットワーク５０には、それぞれ異なるネットワーク要件（サービス要件）に対応する複数の論理ネットワークとして複数のネットワークスライス（以下、単に「スライス」とも称する。）を設定（形成）可能である。図１に示すように、移動通信ネットワーク５０は、制御装置２０及び解析装置３０を有する。

制御装置２０は、移動通信ネットワーク５０にアクセスする端末装置１０に対するネットワークスライスの割り当てを制御する。解析装置３０は、移動通信ネットワーク５０上で伝送されるパケットを解析する解析機能を有する。後述するように、制御装置２０は、端末装置１０とサーバ装置４０との間で伝送されるパケットについての解析装置３０による解析結果に基づいて、端末装置１０に対するスライスの割り当てを行う。

なお、本実施形態では、端末装置１０とサーバ装置４０との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスの割当処理について説明しているが、本実施形態の割当処理は、映像データの伝送に限らず、映像データ以外のデータ（例えば、特定の種類のデータ）の伝送にも同様に適用可能である。

図２は、移動通信ネットワーク５０における解析装置３０の配置例を示している。なお、移動通信ネットワーク５０のユーザプレーンのみを示し、制御プレーンの図示を省略している。

移動通信ネットワーク５０は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）とコアネットワークとを含む。ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）は、移動通信ネットワーク５０のコアネットワークに配置される。ＵＰＦは、５Ｇコアネットワーク（５ＧＣ）のデータ処理機能群であり、移動通信ネットワーク５０に設定されたネットワークスライスごとに設けられる。ＵＰＦは、データネットワーク（ＤＮ）と接続され、ＤＮ上の外部装置との間でＩＰパケット伝送によるデータ通信を行う。

図２に示すＵＰＦは、デフォルトスライスに対応するＵＰＦであり、インターネット６０と接続され、インターネット６０上のサーバ装置４０との間でＩＰパケット伝送によるデータ通信を行うことが可能である。本実施形態において、解析装置３０の解析機能は、端末装置１０によって使用されるデフォルトのネットワークスライスに対応するＵＰＦとインターネット６０との間で伝送されるＩＰパケットを解析するように構成される。このため、解析装置３０は、移動通信ネットワーク５０のコアネットワークにおいて、デフォルトのネットワークスライスに対応するＵＰＦとインターネット６０との間に配置される。解析装置３０は、制御装置２０と通信可能であり、解析機能によるＩＰパケットの解析結果を制御装置２０に対して出力するように構成される。

解析装置３０に実装される解析機能は、例えば、ディープ・パケット・インスペクション（ＤＰＩ）によって実現される。なお、本例では、解析機能は、移動通信ネットワーク５０のコアネットワークにおいて制御装置２０とは異なるネットワークノードに配置されているが、制御装置２０と同じネットワークノード（解析装置３０）に配置されもよい。

＜制御装置の構成例＞
図３は、本実施形態に係る制御装置２０の構成例を示すブロック図である。制御装置２０は、ハードウェア構成として、制御部２１０、記憶部２２０及び通信部２３０を備えている。

制御部２１０は、ＣＰＵ等の１つ以上のプロセッサで構成され、制御装置２０全体の動作を制御する。制御部２１０は、ＣＰＵに代えて、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサで構成されてもよい。

記憶部２２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の記憶媒体を含む。通信部２３０は、制御部２１０による制御下で、外部装置との通信を行うための通信インタフェースである。制御装置２０は、それぞれ接続先が異なる複数の通信部２３０を有していてもよい。

制御部２１０上で動作する各機能ユニット（取得処理部２１１、割当処理部２１２、及び課金処理部２１３）は、記憶部２２０に格納されたプログラムを制御部２１０が実行することによって実現される。あるいは、各機能ユニットは、それぞれ１つ以上の専用のプロセッサ（処理回路）によって実現されてもよい。

取得処理部２１１は、端末装置１０とサーバ装置４０との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、当該パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する処理を行う。本実施形態では、当該解析機能は、上述のように解析装置３０に配置されている。

割当処理部２１２は、取得処理部２１１によって取得された解析結果に基づいて、映像データの伝送に使用可能な複数のネットワークスライスのうちの１つを端末装置１０に割り当てる処理を行う。端末装置１０に割り当てられるネットワークスライスは、端末装置１０とサーバ装置４０との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして端末装置に割り当てられる。

割当処理部２１２は、決定部２１４及び通知部２１５を含む。決定部２１４は、取得処理部２１１によって取得された解析結果に基づいて、端末装置１０に対して割り当てるネットワークスライスを決定する。通知部２１５は、決定部２１４によって決定された、端末装置１０に対するネットワークスライスの割り当てに関して、端末装置１０に通知するとともに、ＲＡＮ及びコアネットワーク上の他のネットワークノードに通知する。割当処理部２１２による具体的な割当処理については、図５及び図６を参照して後述する。

課金処理部２１３は、端末装置１０に対して割り当てられたネットワークスライスに応じて、当該ネットワークスライスを用いた映像データの伝送についての課金処理を行う。この課金処理は、端末装置１０に対応する国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）に基づいて、端末装置１０に対して割り当てられたネットワークスライスの使用実績（例えば、伝送されたデータ量）に応じて行われうる。

＜ネットワークスライスの設定＞
上述のように、本実施形態の移動通信ネットワーク５０は、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスを提供する。制御装置２０は、移動通信ネットワーク５０によって提供される、映像データの伝送に使用可能なネットワークスライスに関する情報（スライス情報）を、予め記憶部２２０に保持している。図４は、制御装置２０によって保持されているスライス情報の例を示している。本実施形態において、制御装置２０は、以下の３つの種別のネットワークスライス（スライス＃０～＃２）に関する情報を保持している。

●スライス＃０は、「ベストエフォート」のサービスを提供するためのネットワークスライスであり、デフォルトのネットワークスライスとして常に設定される。
●スライス＃１は、「低遅延」のサービスを提供するためのネットワークスライスであり、スライス＃０及び＃２よりも低遅延の通信を提供するように設定されている。スライス＃１は、低遅延通信に対応した第１のネットワークスライスの一例であり、例えば、第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ(登録商標)）規格におけるＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliable and Low Latency Communications）に対応したネットワークスライスである。
●スライス＃２は、「大容量」のサービスを提供するためのネットワークスライスであり、スライス＃０及び＃１よりも大容量の（高速な）通信を提供するように設定されている。一例として、スライス＃２は、大容量通信に対応した第２のネットワークスライスの一例であり、例えば、３ＧＰＰ規格におけるｅＭＢＢ（enhanced Mobile Broadband）に対応したネットワークスライスである。

本実施形態では、制御装置２０は、移動通信ネットワーク５０を介して端末装置１０とサーバ装置４０との間で伝送される映像データに応じて、映像データの伝送に使用するネットワークスライスの割り当てを制御する。例えば、低遅延性（リアルタイム性）が要求される映像データ（例えば、生放送用の映像データ又は中継映像データ）については、低遅延通信を提供するためのネットワークスライスであるスライス＃１の割り当てを行う。一方、低遅延性が要求されない映像データ（例えば、アップロード用の録画映像データ）については、より高速な伝送が可能となるように、スライス＃２の割り当てを行う。制御装置２０は、解析装置３０による、端末装置１０とサーバ装置４０との間で伝送されるパケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果に基づいて、このようなネットワークスライスの割り当ての制御を行う。

＜解析機能によるパケット解析＞
解析装置３０は、移動通信ネットワーク５０のコアネットワークにおいて、スライス＃０（デフォルトスライス）に対応するＵＰＦとインターネット６０との間で伝送されるＩＰパケットについて、当該ＩＰパケットのヘッダ部及びボディ部を解析機能（ＤＰＩ）により解析する。

解析装置３０は、解析対象のＩＰパケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析する。これにより、解析装置３０は、端末装置１０において映像データの送信又は受信に使用されるアプリケーションに関連する情報を、ＩＰパケットから取得する。この情報には、例えば、アプリケーションによって使用される下位レイヤのプロトコル（例えば、ＲＴＰ、ＴＣＰ及びＵＤＰ等）及びポート番号に関する情報、並びにＩＰパケットによって伝送されるトラフィックのパターンを示す情報のうちの１つ以上が含まれる。

解析装置３０は、例えば、解析対象のＩＰパケットのヘッダ部に含まれる送信元又は宛先ＩＰアドレスに基づいて、端末装置１０とサーバ装置４０との間で伝送されるＩＰパケットを検出すると、当該ＩＰパケットの解析結果を制御装置２０へ送信（出力）する。なお、解析装置３０には、端末装置１０又はサーバ装置４０に割り当てられているＩＰアドレスに関する情報が予め登録されている。例えば、端末装置１０がスライス＃０（デフォルトスライス）を用いてサーバ装置４０への映像データの送信を開始すると、当該映像データの送信に関連するＩＰパケットが解析装置３０によって検出される。解析装置３０は、検出したＩＰパケットの解析結果を制御装置２０へ送信（出力）する。

＜処理手順＞
図５は、本実施形態に係る、制御装置２０によって実行される処理の手順の例を示すフローチャートである。図５の各ステップの処理は、例えば、記憶部２２０に格納された制御プログラムを制御部２１０が読み出して実行することによって、制御装置２０によって実現されうる。

制御装置２０において、制御部２１０（取得処理部２１１）は、図５の手順による処理を開始すると、Ｓ５０１で、解析装置３０から解析結果を受信したか否かを判定する。上述のように解析装置３０から送信された解析結果を受信することによって解析装置３０から解析結果を取得すると、制御部２１０は、Ｓ５０２へ処理を進める。

Ｓ５０２で、制御部２１０（決定部２１４）は、取得された解析結果に基づいて、端末装置１０とサーバ装置４０との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスの割り当てを決定する。制御部２１０は、スライス情報（図４）が示す複数のネットワークスライス（スライス＃０～＃２）のうちで、映像データの伝送用に端末装置１０に割り当てるネットワークスライスを決定する。この決定処理は、以下に例示する種々の条件の１つ以上に従って行われうる。以下で説明する各条件は、例えば、サーバ装置４０を提供する放送事業者と、移動通信ネットワーク５０を提供する通信事業者との間の契約条件として予め定められてもよい。

（例１）
制御部２１０は、複数のネットワークスライスのうちで、解析されたＩＰパケットに付加されたポート番号に対応付けられているネットワークスライスを、端末装置１０に割り当てるネットワークスライスとして決定しうる。制御装置２０において、複数のネットワークスライスは、それぞれ異なるポート番号であって、端末装置１０によってサーバ装置４０との間の映像データの送信又は受信に使用されるアプリケーションに関連するポート番号と対応付けられている。

図６（Ａ）は、ポート番号に基づくネットワークスライスの割り当ての例を示す。本例では、ポート番号ＰＮ＃１は、低遅延性（リアルタイム性）が要求される映像データ（例えば、生放送用の映像データ又は中継映像データ）の伝送用のアプリケーションＡによって使用されるものである。このため、ポート番号ＰＮ＃１は、低遅延通信に対応したスライス＃１と対応付けられる。また、ポート番号ＰＮ＃２は、低遅延性が要求されない映像データ（例えば、アップロード用の録画映像データ）の伝送用のアプリケーションＢによって使用されるものである。このため、ポート番号ＰＮ＃２は、大容量に対応したスライス＃２と対応付けられる。

図６（Ａ）の例によれば、制御部２１０は、解析されたＩＰパケットに付加されたポート番号としてＰＮ＃１が検出された場合、スライス＃１を端末装置１０に割り当てるネットワークスライスとして決定する。また、制御部２１０は、解析されたＩＰパケットに付加されたポート番号としてＰＮ＃２が検出された場合、スライス＃２を端末装置１０に割り当てるネットワークスライスとして決定する。

（例２）
制御部２１０は、解析されたＩＰパケットが、ＵＤＰを用いて伝送されるパケットであるかＴＣＰを用いて伝送されるパケットであるかに応じて、端末装置１０に割り当てるネットワークスライスを決定しうる。

図６（Ｂ）は、ＩＰパケットの伝送に使用される通信プロトコルに基づくネットワークスライスの割り当ての例を示す。ここで、ＩＰパケットがＵＤＰを用いて伝送されることは、低遅延性が要求されるＩＰパケット伝送が行われることを示し、即ち、低遅延通信に対応するネットワークスライスの割り当てが適していることを示す。このため、制御部２１０は、解析されたＩＰパケットが、ＵＤＰを用いて伝送されるパケットである場合、スライス＃１を端末装置１０に割り当てるネットワークスライスとして決定する。

一方、制御部２１０は、解析されたＩＰパケットが、ＴＣＰを用いて伝送されるパケットである場合、スライス＃２を端末装置１０に割り当てるネットワークスライスとして決定する。これにより、低遅延性が要求されない映像データ（例えば、アップロード用の録画映像データ）について、より高速なＩＰパケット伝送を可能にする。

（例３）
制御部２１０は、解析されたＩＰパケットにＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）ヘッダが付加されていることに従って、低遅延通信に対応したスライス＃１を、端末装置に割り当てるネットワークスライスとして決定しうる。ＲＴＰヘッダがＩＰパケットに付加されていることは、リアルタイム伝送用の通信プロトコルの１つであるＲＴＰが、映像データの伝送に使用されていることを示し、即ち、低遅延通信に対応したネットワークスライスの割り当てが適していることを示す。

図６（Ｃ）は、ＲＴＰヘッダの有無に基づくネットワークスライスの割り当ての例を示す。図６（Ｃ）の例によれば、制御部２１０は、解析されたＩＰパケットにＲＴＰヘッダが付加されている場合、スライス＃１を端末装置１０に割り当てるネットワークスライスとして決定する。また、制御部２１０は、解析されたＩＰパケットにＲＴＰヘッダが付加されていない場合、スライス＃２を端末装置１０に割り当てるネットワークスライスとして決定してもよい。

（例４）
制御部２１０は、解析されたＩＰパケットによって伝送されるトラフィックのパターンに基づいて、端末装置１０に割り当てるネットワークスライスを決定してもよい。この場合、制御部２１０は、トラフィックのパターンに基づいて（即ち、各アプリケーション及び各機能に対応するパターンとのマッチングに基づいて）、端末装置１０によって映像データの伝送に使用されているアプリケーション及び機能を識別する。制御部２１０は更に、複数のネットワークスライスのうちで、識別されたアプリケーション及び機能に対応付けられているネットワークスライスを、端末装置１０に割り当てるネットワークスライスとして決定する。

（例５）
制御部２１０は、解析機能によりＩＰパケットを解析して得られるＩＭＳＩと関連付けられたサービスオーダ（ＳＯ）に基づいて、複数のネットワークスライスからデフォルトのネットワークスライス（スライス＃０）以外のネットワークスライスを映像データの伝送用に端末装置１０に割り当てるか否か（即ち、映像データの伝送に使用するネットワークスライスを、スライス＃０から、低遅延通信に対応したスライス＃１又は大容量通信に対応したスライス＃２に変更するか否か）を決定してもよい。ＳＯには、ＩＭＳＩによって識別される加入者による、映像データの効率的な伝送に適したネットワークスライス（スライス＃１又は＃２）の使用の可否が予め規定される。なお、記憶部２２０は、ＩＭＳＩと、当該ＩＭＳＩによって識別される加入者についてのＳＯとを関連付けて予め記憶している。制御部２１０は、スライス＃０以外のネットワークスライスを映像データの伝送用に端末装置１０に割り当てると決定した場合には、例１～例４に例示したような条件に従って、端末装置１０に割り当てるネットワークスライス（スライス＃１又は＃２）を決定する。

Ｓ５０３で、制御部２１０（通知部２１５）は、Ｓ５０２において決定された、端末装置１０に対するネットワークスライスの割り当てに関して、端末装置１０に通知するとともに、ＲＡＮ及びコアネットワーク上の他のネットワークノードに通知する。これにより、端末装置１０は、サーバ装置４０への映像データの送信、又はサーバ装置４０からの映像データの受信に使用するネットワークスライスを、デフォルトのネットワークスライス（スライス＃０）から、通知されたネットワークスライス（＃１又は＃２）に変更し、変更後のネットワークスライスを用いて映像データの送信又は受信を行う。制御部２１０は、Ｓ５０３における通知処理が完了すると、図５の手順による処理を終了する。制御部２１０は、図５の手順による処理を繰り返し実行してもよい。

なお、制御部２１０（課金処理部２１３）は、Ｓ５０２において端末装置１０に対して割り当てられたネットワークスライスに応じて、当該ネットワークスライスを用いた映像データの伝送についてＩＭＳＩに基づく課金処理を行ってもよい。例えば、制御部２１０は、使用されたネットワークスライスの種別と、端末装置１０からサーバ装置４０へ送信された映像データの量とに応じて、ＩＭＳＩによって識別される加入者に対する課金を行う。

以上説明したように、本実施形態の制御装置２０は、端末装置１０に対するネットワークスライスの割り当てを制御する制御装置であり、映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する。制御装置２０は、端末装置１０とサーバ装置４０との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、当該パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する。制御装置２０は更に、取得された解析結果に基づいて、映像データの伝送に使用可能な複数のネットワークスライスのうちの１つを、端末装置１０とサーバ装置４０との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして端末装置１０に割り当てる。

このように、本実施形態では、映像データの特性に応じて、端末装置１０とサーバ装置４０との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスを決定し、決定したネットワークスライスを端末装置１０に割り当てる。これにより、映像データの伝送により適したネットワークスライスを使用した当該映像データの効率的な伝送が可能になる。したがって、本実施形態によれば、移動通信ネットワーク５０を介した映像データの伝送に有利なネットワークスライスの割り当てが可能になる。

なお、上述の実施形態では、端末装置１０とサーバ装置４０との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスの割当処理について説明したが、当該割当処理は、映像データの伝送に限らず、映像データ以外のデータ（例えば、特定の種類のデータ）の伝送にも同様に適用可能である。例えば、制御装置２０は以下のように構成されうる。制御装置２０は、端末装置１０とサーバ装置４０との間のデータの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する。制御装置２０は、端末装置１０とサーバ装置４０との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、当該パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する。制御装置２０は更に、取得された解析結果に基づいて、使用可能な複数のネットワークスライスのうちの１つを、（例えば、上述のＳ５０２及びＳ５０３の処理により）端末装置１０とサーバ装置４０との間でデータの伝送に使用するネットワークスライスとして端末装置１０に割り当てる。

これにより、制御装置２０は、例えば、低遅延性（リアルタイム性）が要求されるデータについてはスライス＃１の割り当てを行い、低遅延性が要求されないデータについては、より高速な伝送が可能となるようにスライス＃２の割り当てを行う。このようにして、端末装置１０とサーバ装置４０との間の、移動通信ネットワーク５０を介したデータの伝送により適したネットワークスライスの使用が可能になり、効率的なデータの伝送が可能になる。したがって、上述の実施形態と同様、移動通信ネットワーク５０を介したデータ（例えば、特定の種類のデータ）の伝送に有利なネットワークスライスの割り当てが可能になる。

［その他の実施形態］
上述の実施形態に係る端末装置は、コンピュータを端末装置として機能させるためのコンピュータプログラムにより実現することができる。当該コンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて配布が可能なもの、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。

なお、本発明により、例えば、移動通信ネットワークにおいて、移動通信ネットワーク５０を介した映像データの伝送に有利なネットワークスライスの割り当てが可能になることから、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１０：端末装置、２０：制御装置、３０：解析装置、４０：サーバ装置、５０：移動通信ネットワーク

Claims (20)

1. 端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御する制御装置であって、
   映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する保持手段と、
   前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能であって、前記端末装置によって使用されるデフォルトのネットワークスライスに対応するユーザプレーン機能（ＵＰＦ）と、前記サーバ装置に接続されたデータネットワーク（ＤＮ）との間で伝送されるＩＰパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する取得手段と、
   前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる割当手段と、
   を備える、制御装置。
2. 前記割当手段は、前記複数のネットワークスライスのうちで、前記パケットに付加されたポート番号に対応付けられているネットワークスライスを前記端末装置に割り当てる、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記複数のネットワークスライスは、それぞれ異なるポート番号であって、前記端末装置によって前記サーバ装置との間の映像データの送信又は受信に使用されるアプリケーションに関連するポート番号と対応付けられている、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記割当手段は、前記パケットにＲＴＰヘッダが付加されていることに従って、前記複数のネットワークスライスのうちで、低遅延通信に対応したネットワークスライスを前記端末装置に割り当てる、請求項１に記載の制御装置。
5. 前記割当手段は、前記パケットが、ＵＤＰを用いて伝送されるパケットであるかＴＣＰを用いて伝送されるパケットであるかに応じて、前記端末装置に割り当てるネットワークスライスを決定する、請求項１に記載の制御装置。
6. 前記複数のネットワークスライスは、低遅延通信に対応した第１のネットワークスライスと、大容量通信に対応した第２のネットワークスライスと、を少なくとも含み、
   前記割当手段は、前記パケットが、ＵＤＰを用いて伝送されるパケットである場合には、前記第１のネットワークスライスを前記端末装置に割り当て、前記パケットが、ＴＣＰを用いて伝送されるパケットである場合には、前記第２のネットワークスライスを前記端末装置に割り当てる、請求項５に記載の制御装置。
7. 前記第１のネットワークスライスは、ＵＲＬＬＣに対応したネットワークスライスであり、前記第２のネットワークスライスは、ｅＭＢＢに対応したネットワークスライスである、請求項６に記載の制御装置。
8. 前記割当手段は、前記端末装置と前記サーバ装置との間で前記パケットによって伝送されるトラフィックのパターンに基づいて、前記端末装置に割り当てるネットワークスライスを決定する、請求項１に記載の制御装置。
9. 国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）と、前記ＩＭＳＩによって識別される加入者についてのサービスオーダ（ＳＯ）とを関連付けて記憶した記憶手段を更に備え、
   前記割当手段は更に、前記パケットを解析して得られるＩＭＳＩと関連付けられたＳＯに基づいて、前記複数のネットワークスライスからデフォルトのネットワークスライス以外のネットワークスライスを映像データの伝送用に前記端末装置に割り当てるか否かを決定する、請求項１に記載の制御装置。
10. 前記解析機能は、コアネットワークにおいて前記制御装置とは異なるネットワークノードに配置されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置。
11. 端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御する制御装置であって、
    映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する保持手段と、
    前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する取得手段と、
    前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる割当手段と、を備え、
    前記割当手段は、前記パケットにＲＴＰヘッダが付加されていることに従って、前記複数のネットワークスライスのうちで、低遅延通信に対応したネットワークスライスを前記端末装置に割り当てる、制御装置。
12. 端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御する制御装置であって、
    映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する保持手段と、
    前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する取得手段と、
    前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる割当手段と、を備え、
    前記割当手段は、前記端末装置と前記サーバ装置との間で前記パケットによって伝送されるトラフィックのパターンに基づいて、前記端末装置に割り当てるネットワークスライスを決定する、制御装置。
13. 前記割当手段は、
    前記トラフィックのパターンに基づいて、前記端末装置によって映像データの伝送に使用されているアプリケーション及び機能を識別し、
    前記複数のネットワークスライスのうちで、前記識別されたアプリケーション及び機能に対応付けられているネットワークスライスを前記端末装置に割り当てる、請求項１２に記載の制御装置。
14. 端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御する制御装置であって、
    映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する保持手段と、
    前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する取得手段と、
    前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる割当手段と、
    国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）と、前記ＩＭＳＩによって識別される加入者についてのサービスオーダ（ＳＯ）とを関連付けて記憶した記憶手段と、を備え、
    前記割当手段は更に、前記パケットを解析して得られるＩＭＳＩと関連付けられたＳＯに基づいて、前記複数のネットワークスライスからデフォルトのネットワークスライス以外のネットワークスライスを映像データの伝送用に前記端末装置に割り当てるか否かを決定する、制御装置。
15. 前記割当手段によって前記端末装置に対して割り当てられたネットワークスライスに応じて、当該ネットワークスライスを用いた映像データの伝送について前記ＩＭＳＩに基づく課金処理を行う処理手段を更に備える、請求項１４に記載の制御装置。
16. 制御装置によって実行される、端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御するための制御方法であって、
    映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する工程と、
    前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能であって、前記端末装置によって使用されるデフォルトのネットワークスライスに対応するユーザプレーン機能（ＵＰＦ）と、前記サーバ装置に接続されたデータネットワーク（ＤＮ）との間で伝送されるＩＰパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する工程と、
    前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる工程と、
    を含む、制御方法。
17. 制御装置によって実行される、端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御するための制御方法であって、
    映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する工程と、
    前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する工程と、
    前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる工程と、を含み、
    前記割り当てる工程では、前記パケットにＲＴＰヘッダが付加されていることに従って、前記複数のネットワークスライスのうちで、低遅延通信に対応したネットワークスライスを前記端末装置に割り当てる、制御方法。
18. 制御装置によって実行される、端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御するための制御方法であって、
    映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する工程と、
    前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する工程と、
    前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる工程と、を含み、
    前記割り当てる工程では、前記端末装置と前記サーバ装置との間で前記パケットによって伝送されるトラフィックのパターンに基づいて、前記端末装置に割り当てるネットワークスライスを決定する、制御方法。
19. 国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）と、前記ＩＭＳＩによって識別される加入者についてのサービスオーダ（ＳＯ）とを関連付けて記憶した記憶手段を備える制御装置によって実行される、端末装置に対するネットワークスライスの割り当てを制御するための制御方法であって、
    映像データの伝送に使用可能であり、かつ、それぞれ異なるサービス要件に対応した複数のネットワークスライスに関する情報を保持する工程と、
    前記端末装置とサーバ装置との間で伝送されるパケットを解析する解析機能から、前記パケットに含まれる、アプリケーションレイヤに関連する情報を解析して得られた解析結果を取得する工程と、
    前記取得された解析結果に基づいて、前記複数のネットワークスライスのうちの１つを、前記端末装置と前記サーバ装置との間で映像データの伝送に使用するネットワークスライスとして前記端末装置に割り当てる工程と、を含み、
    前記割り当てる工程では更に、前記パケットを解析して得られるＩＭＳＩと関連付けられたＳＯに基づいて、前記複数のネットワークスライスからデフォルトのネットワークスライス以外のネットワークスライスを映像データの伝送用に前記端末装置に割り当てるか否かを決定する、制御方法。
20. 請求項１６乃至１９のいずれか一項に記載の制御方法を制御装置のプロセッサに実行させるためのプログラム。

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