JP7443563B2 - モバイルネットワークにおける負荷分散およびサービス選択 - Google Patents
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Description
デバイスのモビリティおよび接続が増加するにつれて、モバイルネットワークおよびそれらのリソースの需要が増加している。過去のモバイルネットワークに対するリソース需要とは異なり、この需要は、モバイルデバイスの進化により、より複雑である。例えば、かつては携帯電話のためのモバイル通信を主にサポートしていたモバイルネットワークは、現在では、モバイルネットワークへの接続性を備えて構成されたほぼ全てのコンピューティングデバイスをサポートしている。モバイルデバイスは、携帯電話、タブレット、ラップトップ、およびパーソナルディスプレイデバイスから、スマートウェアラブル(例えば、時計、心臓モニタなど)、スマート周辺機器(例えば、スピーカ、ヘッドフォンなど)、スマート家電、およびスマートセンサなどの多くのスマートデバイスに拡大している。さらに、従来の携帯電話の本質は、高度なコンピューティングおよびマイクロプロセッシングにより、電話サービスのためにモバイルネットワークに依存するデバイスから、メディアストリーミング、モバイルアプリケーション、電子メール、およびインターネット接続などの機能を有するパーソナルコンピュータにより近いデバイスに変化している。そのような機能は、人と人との間の通信の一般的なモードを電話コールからテキストメッセージにシフトさせた。
Claims (28)
- 方法(400)であって、
データ処理ハードウェア(202)において、制御プレーン(160)から、パケットコアネットワーク(120)内のユーザプレーンインスタンス(152)に対する要求を受信するステップであって、前記ユーザプレーンインスタンス(152)は、通信セッション中にユーザ機器(102)に対するパケット処理を実行するように構成される、前記要求を受信するステップと、
前記データ処理ハードウェア(202)が、前記ユーザ機器(102)と通信している基地局(104)に関連付けられた複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)を識別するステップであって、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)は、前記制御プレーン(160)によって構成可能である、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)を識別するステップと、
各ユーザプレーンインスタンス候補(212)に対して、前記データ処理ハードウェア(202)が、前記ユーザ機器(102)と通信している前記基地局(104)の一部の主要な性能指標(112)に対応する1つまたは複数の選択パラメータ(114)を決定するステップと、
前記データ処理ハードウェア(202)が、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(114)に基づいて、前記制御プレーン(160)からの前記ユーザプレーンインスタンス(152)に対する前記要求を満たすために前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)のうちの1つを、機械学習選択モデル(232)を使用して選択するステップと、を含み、前記機械学習選択モデル(232)は、
前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(114)と選択基準とを受信するように構成され、かつ
複数のトレーニンググループ上でトレーニングされ、各トレーニンググループは、複数のトレーニングユーザプレーンインスタンス(236)を含み、対応するトレーニンググループ内の各トレーニングユーザプレーンインスタンス(236)は、1つまたは複数の対応する選択パラメータ(114)および選択基準ラベルに関連付けられ、前記選択基準ラベルは、対応するトレーニングユーザプレーンインスタンス(236)が前記選択基準を満たすか否かを示しており、
前記選択基準は、ネットワーク性能ベースの基準、ネットワークデバイスベースの基準、および要求中のネットワークデバイスの条件に基づく基準からなる複合選択基準(224)を含み、前記機械学習選択モデルは、粒度の増加する順序で複合選択基準(224)を使用する、方法(400)。 - 前記データ処理ハードウェア(202)が、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(114)に基づいて、ユーザプレーンインスタンス候補(212)のリストを生成するステップをさらに含み、
前記要求を満たすために前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)のうちの1つを選択するステップは、前記ユーザプレーンインスタンス候補(212)のリストから以前に選択されたユーザプレーンインスタンス(152)に基づいて、前記ユーザプレーンインスタンス候補(212)のリストから前記ユーザプレーンインスタンス候補(212)を順次選択することを含む、請求項1に記載の方法(400)。 - 前記データ処理ハードウェア(202)が、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)の各ユーザプレーンインスタンス候補(212)に対応する重みを割り当てるステップであって、前記対応する重みは、対応するユーザプレーンインスタンス候補(212)に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(114)を表す、前記対応する重みを割り当てるステップと、
前記データ処理ハードウェア(202)が、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)の各ユーザプレーンインスタンス候補(212)に割り当てられた前記対応する重みに基づいて、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)をランク付けするステップと、をさらに含み、
前記要求を満たすために前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)のうちの1つを選択するステップは、前記ユーザプレーンインスタンス(212)に対する前記要求を満たすために、最高のランキングを有するユーザプレーンインスタンス候補(152)を前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)のうちの1つとして選択することを含む、請求項1または2に記載の方法(400)。 - 前記要求を満たすために前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)のうちの1つを選択するステップは、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)のうちの1つが選択基準を満たすことを決定することを含み、前記選択基準は、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(114)の最小値または最大値に対応する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法(400)。
- 前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(114)のうちの1つが、前記対応するユーザプレーンインスタンス候補(212)に関連付けられたレイテンシ測定値を含み、
前記選択基準は、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)に関連付けられた複数のレイテンシ測定値のうちの最も低いレイテンシ測定値を含む、請求項4に記載の方法(400)。 - 前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(114)のうちの1つは、前記対応するユーザプレーンインスタンス候補(212)に関連付けられた負荷を含み、
前記選択基準は、前記複数のユーザプレーンインスタンス候補(212)に関連付けられた複数の負荷のうちの最も低い負荷を含む、請求項4に記載の方法(400)。 - 前記選択基準は、時刻を含むとともに、
基地局ノードインターネットプロトコルアドレスと、
進化型ユニバーサルモバイル電気通信サービス地上波無線アクセスネットワークセルグローバル識別子(ECGI)と、
国際モバイル機器識別子(IMEI)と、
国際モバイル加入者識別子(IMSI)とのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法(400)。 - 前記選択基準は、転送制御プロトコル再送信の最低レイテンシまたは最低レートのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法(400)。
- 前記データ処理ハードウェア(202)が、所与の時刻にパケットコアネットワーク識別子を受信するステップをさらに含み、
前記機械学習選択モデル(232)は、所与の時刻における前記パケットコアネットワーク識別子を使用して、前記ユーザプレーンインスタンスに対する前記要求を満たすために前記複数のユーザプレーンインスタンス候補のうちの1つを選択する、請求項1に記載の方法(400)。 - 前記データ処理ハードウェア(202)が、所与の時刻にパケットコアネットワーク識別子を受信するステップをさらに含み、
前記機械学習選択モデル(232)による前記ユーザプレーンインスタンスの選択は、所与の時刻における前記パケットコアネットワーク識別子と、前記要求に関連付けられた前記ユーザ機器とに基づく、請求項1に記載の方法(400)。 - 前記パケットコアネットワーク識別子が、基地局ノードインターネットプロトコルアドレスまたは進化型ユニバーサルモバイル電気通信サービス地上波無線アクセスネットワークセルグローバル識別子を含む、請求項10に記載の方法(400)。
- 前記パケットコアネットワーク識別子が、基地局ノードインターネットプロトコルアドレスまたは進化型ユニバーサルモバイル電気通信サービス地上波無線アクセスネットワークセルグローバル識別子を含む、請求項10に記載の方法(400)。
- 前記パケットコアネットワーク(120)は、第5世代(5G)コアインフラストラクチャを含む、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法(400)。
- 前記パケットコアネットワーク(120)は、第4世代(4G)コアインフラストラクチャ用の進化型パケットコアネットワークインフラストラクチャを含む、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法(400)。
- 方法(500)であって、
データ処理ハードウェア(302)において、パケットコアネットワーク(120)のセッションマネージャ(164)から、前記パケットコアネットワーク(120)内の制御プレーンインスタンス(166)に対する要求を受信するステップであって、前記制御プレーンインスタンス(166)は、通信セッション中にユーザ機器(102)に対してパケットをルーティングするように構成される、前記要求を受信するステップと、
前記データ処理ハードウェア(302)が、前記パケットコアネットワーク(120)のモビリティマネージャ(132)に関連付けられた複数の制御プレーンインスタンス候補(312)を識別するステップであって、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)は、前記モビリティマネージャ(132)の地理的領域にサービスを提供するように構成される、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)を識別するステップと、
各制御プレーンインスタンス候補(312)に対して、前記データ処理ハードウェア(302)が、前記ユーザ機器(102)と通信している前記モビリティマネージャ(132)の一部の主要な性能指標(136)に対応する1つまたは複数の選択パラメータ(138)を決定するステップと、
前記データ処理ハードウェア(302)が、決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(138)に基づいて、前記セッションマネージャ(164)からの前記制御プレーンインスタンス(166)に対する前記要求を満たすために個々の制御プレーンインスタンス候補(312)を、機械学習選択モデル(332)を使用して選択するステップと、を含み、前記機械学習選択モデル(332)は、
前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(138)と選択基準とを受信するように構成され、かつ
複数のトレーニンググループ上でトレーニングされ、各トレーニンググループは、複数のトレーニング制御プレーンインスタンス(336)を含み、対応するトレーニンググループ内の各トレーニング制御プレーンインスタンス(336)は、1つまたは複数の対応する選択パラメータ(138)および選択基準ラベルに関連付けられ、前記選択基準ラベルは、対応するトレーニング制御プレーンインスタンス(336)が前記選択基準を満たすか否かを示しており、
前記選択基準は、ネットワーク性能ベースの基準、ネットワークデバイスベースの基準、および要求中のネットワークデバイスの条件に基づく基準からなる複合選択基準(324)を含み、前記機械学習選択モデルは、粒度の増加する順序で複合選択基準(324)を使用する、方法(500)。 - 前記セッションマネージャ(164)は、前記パケットコアネットワーク(120)のセッション管理機能を含み、前記パケットコアネットワーク(120)は、第5世代(5G)コアインフラストラクチャを含む、請求項15に記載の方法(500)。
- 前記セッションマネージャ(164)は、前記パケットコアネットワーク(120)のゲートウェイに対応しており、前記パケットコアネットワーク(120)は、第4世代(4G)コアインフラストラクチャを含む、請求項15または16に記載の方法(500)。
- 前記データ処理ハードウェア(302)が、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(138)に基づいて、制御プレーンインスタンス候補(312)のリストを生成するステップをさらに含み、
前記要求を満たすために前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)のうちの1つを選択することは、前記制御プレーンインスタンス候補(312)のリストから以前に選択された制御プレーンインスタンス(166)に基づいて、前記制御プレーンインスタンス候補(312)のリストから前記制御プレーンインスタンス候補(312)を順次選択することを含む、請求項15乃至17のいずれか一項に記載の方法(500)。 - 前記データ処理ハードウェア(302)が、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)の各制御プレーンインスタンス候補(312)に対応する重みを割り当てるステップであって、前記対応する重みは、対応する制御プレーンインスタンス候補(312)に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(138)を表す、前記対応する重みを割り当てるステップと、
前記データ処理ハードウェア(302)が、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)の各制御プレーンインスタンス候補(312)に対する前記対応する重みに基づいて、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)をランク付けするステップと、をさらに含み、
前記要求を満たすために前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)のうちの1つを選択することは、前記制御プレーンインスタンス(312)に対する前記要求を満たすために、最高のランキングを有する前記制御プレーンインスタンス候補(166)を前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)のうちの1つとして選択することを含む、請求項15乃至18のいずれか一項に記載の方法(500)。 - 前記要求を満たすために前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)のうちの1つを選択することは、前記データ処理ハードウェアが、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)のうちの1つが選択基準を満たすことを決定することを含み、前記選択基準は、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(138)の最小値または最大値に対応する、請求項15乃至19のいずれか一項に記載の方法(500)。
- 前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(138)のうちの1つが、前記対応する制御プレーンインスタンス候補(312)に関連付けられたレイテンシ測定値を含み、
前記選択基準は、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)に関連付けられた複数のレイテンシ測定値のうちの最も低いレイテンシ測定値を含む、請求項20に記載の方法(500)。 - 前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)の各々に対して決定された前記1つまたは複数の選択パラメータ(138)のうちの1つが、前記対応する制御プレーンインスタンス候補(312)に関連付けられた負荷を含み、
前記選択基準は、前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)に関連付けられた複数の負荷のうちの最も低い負荷を含む、請求項20に記載の方法(500)。 - 前記選択基準は、時刻を含むとともに、
モバイル管理エンティティ(MME)と、
アクセスおよびモビリティ管理機能(AMF)と、
国際モバイル機器識別子(IMEI)と、
国際モバイル加入者識別子(IMSI)とのうちの少なくとも1つを含む、請求項15に記載の方法(500)。 - 前記選択基準は、汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル再送信の最低レイテンシまたは最低レートのうちの少なくとも1つを含む、請求項15に記載の方法(500)。
- 前記データ処理ハードウェア(302)が、所与の時刻にモビリティマネージャ(132)の識別子を受信するステップをさらに含み、
前記機械学習選択モデル(332)は、所与の時刻における前記モビリティマネージャ(132)の識別子を使用して、前記制御プレーンインスタンス(166)に対する前記要求を満たすために前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)のうちの1つを選択する、請求項15に記載の方法(500)。 - 前記データ処理ハードウェア(302)が、所与の時刻にパケットコアネットワーク識別子を受信するステップをさらに含み、
前記機械学習選択モデル(332)は、所与の時刻における前記モビリティマネージャ(132)の前記識別子と、前記要求に関連付けられた前記ユーザ機器(102)とを使用して、前記制御プレーンインスタンス(166)に対する前記要求を満たすために前記複数の制御プレーンインスタンス候補(312)のうちの1つを選択する、請求項25に記載の方法(500)。 - 前記モビリティマネージャ(132)の前記識別子は、モバイル管理エンティティ(MME)を識別する、請求項25または26に記載の方法(500)。
- 前記モビリティマネージャ(132)の前記識別子は、アクセスおよびモビリティ管理機能(AMF)を識別する、請求項25乃至27のいずれか一項に記載の方法(500)。
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