JP7526713B2 - ネットワーク装置及びその制御方法、通信システム並びにプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係るモバイル通信システムの構成例を示している。図1に示すように、本実施形態のモバイルコア30には、移動管理機能(移動管理部)31、セッション制御機能(セッション制御部)32、及び複数のGW34に加えて、セレクタ(Selector)34が新たに導入される。本実施形態のセレクタ34は、複数のAPに接続可能なUEに対して、当該UEがデータ通信用に確立する複数のベアラのそれぞれを収容するAPとGWとを決定する、コアネットワーク(モバイルコア30)に配置されたネットワーク装置の一例である。
図2は、セレクタ33の機能構成例を示すブロック図である。図2に示すように、セレクタ33は、ベアラ本数決定部201、収容先選択部202、ベアラ切替判断部203、及び通信部204を有する。
‐GW負荷情報
‐NW構成(ネットワーク構成)情報
‐ユーザセッション情報
‐ベアラ確立拒否時の原因値(Cause Value)
図4は、GW34の機能構成例を示すブロック図である。GW34は、AP20とデータネットワーク40との間のユーザデータの伝送に関連する既存機能(図示せず)に加えて、負荷監視部401、負荷通知部402、及び通信部403を有する。負荷監視部401は、GW34に生じている負荷を監視し、負荷を示す負荷情報を出力する。負荷通知部402は、負荷監視部401から出力される負荷情報を、所定の通知頻度でセレクタ33へ通知する。この通知頻度は、オペレータのポリシに従って設定される。
本実施形態のモバイル通信システムにおいて、UE10は下記の機能を有する。UE10は、アプリケーション(以下、「アプリ」と称する。)による通信等の大容量通信を開始する際、複数のベアラから成る通信セッションを確立するためのバルクセッション確立要求を、モバイルコア30へ送信する。UE10は、送信する要求メッセージに以下の情報を含める。
‐所望の通信速度
‐UE10が接続済みのAPのリスト
‐接続候補APとその電波強度のリスト
‐アプリ用の通信セッションのために確立可能なベアラ数の上限値
図5は、本実施形態に係るモバイル通信システムにおける、UE10のためのバルクセッション確立処理のシーケンスを示すシーケンス図である。図5に示す処理の開始時には、UE10が以下の状態にあることを前提としている。UE10は、電源オン/機内モードオフ等をトリガとして、既に通信セッションを確立している。なお、多くの場合、1つの通信セッションに1つのベアラが設定される。これに伴い、UE10は、1つ以上のAPと接続済みの状態にある。
‐所望の通信速度
‐UE10が接続済みのAPのリスト
‐接続候補APとその電波強度のリスト
‐最大ベアラ数
‐通信セッションに関連付けられた情報(例:セッションID、S-NSSAI(スライス決定情報)、及びDNN(出口ネットワーク))
‐セッションID
‐所望の通信速度
‐UE10が接続済みのAPのリスト
‐接続候補APとその電波強度のリスト
‐最大ベアラ数
‐AP及びGWの収容先候補
セッションIDとともに、S507において決定したベアラの本数分、各ベアラに関する以下の情報が含められる。
‐ベアラID
‐ベアラタイプ(アクティブ/スタンバイ)
‐収容先GWのID
‐収容先APのID
‐ベアラの通信速度期待値
なお、セレクタ33は、新たに確立すべきベアラが無いと判断した場合、その旨の情報を含む応答メッセージを送信する。
図6は、本実施形態に係るモバイル通信システムにおける、UE10のためのベアラのアクティブ化制御のシーケンスを示すシーケンス図である。図6に示すシーケンスによる処理は、UE10が使用中のベアラの輻輳回避モードへの移行を検知したことに応じて開始される。
S617で、セレクタ33は、スタンバイベアラの確立を求めるベアラ確立要求メッセージを、セッション制御部32へ送信する。このメッセージには、セッションID、ベアラID、ベアラタイプ、GWのID、APのID、及び通信速度期待値、が含められる。セッション制御部32は、受信したベアラ確立要求メッセージに従って、スタンバイベアラの確立処理を行う。
上述の実施形態に係るネットワーク装置(セレクタ33)は、コンピュータをネットワーク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。
Claims (15)
- 複数のアクセスポイント(AP)に接続可能なユーザ端末に対して、当該ユーザ端末がデータ通信用に確立する複数のベアラのそれぞれを収容するAPとゲートウェイ(GW)とを決定する、コアネットワークに配置されたネットワーク装置であって、
前記コアネットワークに配置された複数のGWのそれぞれに生じている負荷を示す負荷情報を、各GWから取得する取得手段と、
複数のベアラから成る通信セッションの確立を求める確立要求が前記ユーザ端末から行われると、前記取得手段によって取得された前記負荷情報と、前記複数のAP及び前記複数のGWに関連するネットワーク構成情報とに基づいて、1つ以上のアクティブベアラ及び1つ以上のスタンバイベアラを含む、確立するベアラの本数と、当該本数のベアラのそれぞれを収容するAP及びGWを決定する決定手段と、
前記決定手段による決定に従って、前記ユーザ端末によるデータ通信用のベアラを確立する処理の実行を、前記コアネットワークに配置されたセッション制御機能に対して要求する要求手段と、
を備えることを特徴とするネットワーク装置。 - 前記決定手段は、確立するベアラごとに、前記セッション制御機能によって前記ユーザ端末に対して選択された収容先候補のAP及びGWのうちで当該ベアラを収容するAP及びGWを選択する
ことを特徴とする請求項1に記載のネットワーク装置。 - 前記収容先候補のAP及びGWは、前記ユーザ端末に搭載されたアプリケーションの通信要件に基づいて決定される
ことを特徴とする請求項2に記載のネットワーク装置。 - 前記負荷情報は、GWの空きリンク容量を示す情報を含み、
前記決定手段は、前記セッション制御機能によるベアラ確立処理の完了後の空きリンク容量が複数のGW間で均等になるように、確立する各ベアラの収容先となるAP及びGWを決定する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のネットワーク装置。 - 前記決定手段は、前記ユーザ端末に搭載されたアプリケーションの所望の通信速度に基づいて、確立するアクティブベアラの本数を決定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のネットワーク装置。 - 前記決定手段は、オペレータポリシに従って、確立するスタンバイベアラの本数を決定する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のネットワーク装置。 - 前記要求手段による要求に応じて前記セッション制御機能によりベアラの確立処理が行われた際に、ベアラの確立が失敗すると、前記ユーザ端末、前記AP及び前記GWの1つ以上から、ベアラの確立失敗の原因を示す原因値が送信され、
前記要求手段は、前記ユーザ端末、前記AP及び前記GWの1つ以上から送信された前記原因値に基づいて、前記ユーザ端末に対する新たなベアラの追加を前記セッション制御機能に対して要求する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のネットワーク装置。 - 前記決定手段は、前記ユーザ端末が接続可能なAPとGWとのそれぞれの組み合わせについて、確立したベアラを当該組み合わせのAP及びGWに収容した場合の、当該ベアラの通信速度期待値を導出し、各ベアラの通信速度期待値を前記ユーザ端末へ通知し、
前記要求手段は、前記ユーザ端末から、各ベアラの前記通信速度期待値に基づいて、スタンバイベアラをアクティブベアラへ切り替えることを求める切替要求が行われると、前記ユーザ端末に対して確立されている1つ以上のスタンバイベアラをアクティブベアラへ切り替える切替処理の実行を、前記セッション制御機能に対して要求する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のネットワーク装置。 - 前記負荷情報は、GWの空きリンク容量を示す情報を含み、
前記決定手段は、前記負荷情報と各ベアラの前記通信速度期待値とに基づいて、前記ユーザ端末に対して確立されているスタンバイベアラのうちで、前記切替処理においてベアラタイプをアクティブベアラへ切り替えるベアラの本数とアクティブベアラへ切り替える対象ベアラとを決定する
ことを特徴とする請求項8に記載のネットワーク装置。 - 前記要求手段による要求に応じて前記セッション制御機能により前記切替処理が行われた際に、ベアラタイプの切り替えが失敗すると、前記ユーザ端末、前記AP及び前記GWの1つ以上から、ベアラタイプの切り替え失敗の原因を示す原因値が送信され、
前記要求手段は、前記ユーザ端末、前記AP及び前記GWの1つ以上から送信された前記原因値に基づいて、前記ユーザ端末に対する新たなスタンバイベアラの追加を前記セッション制御機能に対して要求する
ことを特徴とする請求項8又は9に記載のネットワーク装置。 - 前記ユーザ端末は、前記ネットワーク装置から通知された各ベアラの通信速度期待値に基づいて、前記確立されたアクティブベアラを用いて、前記ユーザ端末に搭載されたアプリケーションの所望の通信速度を達成できないと判定すると、前記切替要求を行う
ことを特徴とする請求項8又は9に記載のネットワーク装置。 - 前記アクティブベアラは、データ伝送に使用されるベアラであり、
前記スタンバイベアラは、ベアラとして確立されているがデータ伝送に使用できないベアラであって、アクティブ化が行われることで前記アクティブベアラへの切り替えが可能なベアラである
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のネットワーク装置。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載のネットワーク装置と、
前記コアネットワークに配置され、前記ネットワーク装置と通信可能な前記セッション制御機能と、
を備えることを特徴とする通信システム。 - 複数のアクセスポイント(AP)に接続可能なユーザ端末に対して、当該ユーザ端末がデータ通信用に確立する複数のベアラのそれぞれを収容するAPとゲートウェイ(GW)とを決定する、コアネットワークに配置されたネットワーク装置の制御方法であって、
前記コアネットワーク上の複数のGWのそれぞれに生じている負荷を示す負荷情報を、各GWから取得する取得工程と、
複数のベアラから成る通信セッションの確立を求める確立要求が前記ユーザ端末から行われると、前記取得工程で取得された前記負荷情報と、前記複数のAP及び前記複数のGWに関連するネットワーク構成情報とに基づいて、1つ以上のアクティブベアラ及び1つ以上のスタンバイベアラを含む、確立するベアラの本数と、当該本数のベアラのそれぞれを収容するAP及びGWを決定する決定工程と、
前記決定工程における決定に従って、前記ユーザ端末によるデータ通信用のベアラを確立する処理の実行を、前記コアネットワーク上のセッション制御機能に対して要求する要求工程と、
を含むことを特徴とするネットワーク装置の制御方法。 - ネットワーク装置が備えるコンピュータに、請求項14に記載のネットワーク装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
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