エッジアプリケーションハンドオーバクライアント(EAHC)機能は、以下の動作のうちの1又は複数を実行するUE上でホストされ、システム内のエッジアプリケーションサーバ(EAS)の異なるインスタンス間のハンドオーバを用いてUE上のアプリケーションクライアント(AC)を支援することができる。
UE上のEAHC機能は、新しい専用機能であってもよく、又は3GPPエッジイネーブラクライアント、3GPP V2Xアプリケーションイネーブラクライアント、oneM2M共通サービスエンティティ(CSE)、oneM2M AE、若しくはLWM2Mクライアントなどの既存の機能のサブ機能であってもよい。
EAHCは、EAHポリシーで構成される能力をサポートすることができる。EAHポリシーは、EAHCがどのEAH動作を実行すべきか、及びどの条件下でこれらの動作を実行すべきかを判定するために使用される基準を含み得る。EAHポリシーは、以下を条件とするルールを含み得る。
・要求されたサービスの種類
・ユーザ、加入者、及び/又はAC
・ネットワーク及び/又はサービスプロバイダ
・QoS/QoEレベル
・UEの位置(複数可)
・UEの指定ルート(複数可)又は予想ルート(複数可)
・UEが接続されるエッジ又はローカルエリアデータネットワークインスタンス
・エッジノードのステータス又は可用性
・要求されたサービスの展開ステータス
EAHCは、UE上でホストされるACとインターフェースする能力をサポートして、ACが、それらの過去、現在、又は将来のアプリケーションサービス要件及びコンテキスト情報をEAHCと共有できるようにすることができる。EAHCは、この情報をローカルに記憶し、処理して、EAS間のACのシームレスなエッジアプリケーションハンドオーバを支援することができる。EAHCは、あるEASから別のEASへのACのハンドオーバが必要かどうか/いつ必要かの判定に、このコンテキストを考慮することができる。EAHCはまた、この情報をネットワーク内のEAHSと共有して、ACがEAS間のシームレスなエッジアプリケーションハンドオーバを管理することを支援することができる。
UE上のACとインターフェースすることによって、EAHCはまた、ACがEAHを開始できる能力をサポートすることができる。例えば、ACが、EASから受信しているサービスのレベルがその要件を満たしていないことを検出した場合、ACは、EAHCへの要求を介してEAHを開始してもよい。EAHCは、かかる要求をACから受信し、それらの代わりにEAH動作を実行することによってACを支援することができる。
EAHCは、AC、EAS、及びACとEASとを相互接続するネットワーク(複数可)に関するサービス要件及びコンテキスト情報を分析する能力をサポートすることができる。この分析及びEAHポリシーに基づいて、EAHCは、EAHが必要かどうか/いつ必要かを判定することができる。EAHCは、ACをトリガしてEAH動作を実行することができる。代替的に、EAHCは、ACの代わりにEAH動作を実行して、EAHの実行を支援することができる。
EAHCは、UE上でホストされる全てのACのサービス要件及びコンテキスト情報に関与し得るので、EAHCは、この情報をアグリゲートして、UE上の全てのACにわたって最適化されたEAH決定を行うことができる。例えば、ネットワーク中の単一のエッジノードが、UE上の異なるACによって必要とされる全てのEASをサポートする場合、EAHCは、UEがより効率的な方法で動作し得るために、この単一のエッジノード上でホストされるEASをACに使用させるEAH動作が望ましいと判定してもよい(例えば、UEは、単一のエッジノードへの単一のPDUセッションのみを必要とする)。
EAHCは、ネットワーク内の1又は複数のEAHSに要求を発行して、それらにEAH動作を支援させることができる。要求の1つのタイプには、UEの現在の近傍内(例えば、同じLADN内)にあり、ハンドオーバされるACのための最良の候補EASである利用可能なEASに関する情報を取得するための要求が含まれ得る。
EAHCは、ネットワーク内のEAHSにサブスクリプション要求(複数可)を発行して、EAHSから通知を受信することができる。サブスクリプションの1つのタイプは、ACがあるEASから別のEASにハンドオフされるべきであるとEAHSが判定した場合/判定したときに通知を受信し得ることである。
EAHSへのサブスクリプション要求に基づいて、EAHCは、EAHSから通知を受信することができる。通知の1つのタイプは、1又は複数の指定されたACのためのEAH動作を実行するためのEAHCへのトリガであってもよい。
EAHCは、EAHが発生したときにEAS FQDN解決支援動作を実行することができる。EAHがACに及ぼす影響を最小限に抑え、EAHが発生する前後にACが同じEAS FQDNを使用し続けることを可能にするために、EAHCは、ACの代わりにEAS FQDN解決動作を実行することができる。これにより、EAHが発生した後であっても、ACが同じEAS FQDNを使用してEASと通信できるようになる。したがって、ACは、EAHが発生した後に陳腐化する可能性がある、下位レベルのEAS窓口(point-of-contact)情報(例えば、IPアドレス、ポート、URI)を管理する負担を負わない。代わりに、EAHCは、ACに代わってこの負担を処理することができる。
EAHCは、ACの代わりに、EAH認識方式でセキュリティセッションの確立及び切断を実行することができる。これらの動作は、EAHCがEAHをトリガするときに、又はEAHCがAC若しくはEAHSから受信するEAH要求に応答して、EAHCによって実行することができる。
EAHCは、EAH中にEAS間のアプリケーションの状態同期又は移行をトリガ及び監視し、状態同期又は移行のステータスに基づいて、EAHが成功したか、又は別のEAHが必要とされているかを判定することができる。
EAHCは、EAH動作(例えば、DNSルックアップ結果のリフレッシュ、状態情報の新しいEASへの移行など)が実行されている間に、ACからEASへの発信要求をバッファリングすることができる。EAH動作が完了し、新しいEASがアクセス可能になると、EAHCは、これらの要求を処理のために新しいEASに転送することができる。
エッジアプリケーションハンドオーバサーバ(EAHS)機能は、以下の動作のうちの1又は複数を実行して、システム内のエッジアプリケーションサーバ(EAS)の異なるインスタンス間のシームレスなハンドオーバを用いてUE上でホストされるアプリケーションクライアント(AC)を支援することができる。
EAHSは、V2Xアプリケーションイネーブラサーバ、SEALサーバ、エッジイネーブラサーバ、エッジデータネットワーク構成サーバ、oneM2M CSE、又はLWM2Mサーバなどの既存のEAHSのスタンドアロン機能又はサブ機能であってもよい。
EAHSは、EAHポリシーで構成される能力をサポートすることができる。EAHポリシーは、EAHSがどのEAH動作を実行すべきか、及びどの条件下でこれらの動作を実行すべきかを判定するために使用されるルールを含み得る。EAHポリシーは、以下を条件とするルールを含み得る。
・要求されたサービスの種類
・ユーザ、加入者、及び/又はAC
・ネットワーク及び/又はサービスプロバイダ
・QoS/QoEレベル
・UEの位置(複数可)
・UEの指定ルート(複数可)又は予想ルート(複数可)
・UEが接続されるエッジ又はローカルエリアデータネットワークインスタンス
・エッジノードのステータス又は可用性
・要求されたサービスの展開ステータス
EAHSポリシールールは、UEの現在の位置、UEの計画ルート又は予想ルート、ネットワークに関係するステータス情報(例えば、輻輳レベル)などの情報に関係するコンテキスト情報を条件とし得る。
EAHSは、3GPPシステム内の種々のエンティティとインターフェースし、これらのエンティティからコンテキスト情報を受信することができ、該エンティティには、コアネットワーク機能、アプリケーションクライアント、エッジイネーブラクライアント、エッジアプリケーションハンドオーバクライアント、V2Xアプリケーションイネーブラサーバ、SEALサーバ、エッジイネーブラサーバ、エッジデータネットワーク構成サーバ、oneM2M CSE、又はLWM2Mサーバが含まれるが、これらに限定されない。
EAHポリシーに基づいて、EAHCは、システム内のエンティティからのコンテキスト情報及びサービス要件を分析し、EAHが必要かどうか/いつ必要かを判定することができる。EAHSは、EAHCをトリガして、ACの代わりにEAH動作を実行し、EAHCがEAHを実行することを支援することができる。
EAHSは、UE上でホストされるEAHCからサブスクリプション要求(複数可)を受信して、EAHSから通知を受信することができる。サブスクリプションの1つのタイプは、ACがあるEASから別のEASにハンドオフされるべきであるとEAHSが判定した場合/判定したときに通知を受信し得ることである。
EAHCからのサブスクリプション要求に基づいて、EAHSは、通知をEAHCに送信することができる。通知の1つのタイプは、1又は複数の指定されたACのためのEAH動作を実行するためのEAHCへのトリガであってもよい。
EAHSは、システム内の管理機能(複数可)とインターフェースして、1又は複数の指定されたタイプのEASをホストする(又はホストすることができる)利用可能なエッジノードを照会及び発見することができる。
EAHSは更に、指定されたUEに近接して位置し、かつ/又はUEの予想ルートに沿って位置する、クエリされたエッジノードを指定することができる。
EAHポリシー及び関連するコンテキスト情報に基づいて、EAHSは、エッジノード(例えば、ACの現在位置に近接しているか、又は予想ルートに沿っているエッジノード)がEAS管理動作の実行を必要かどうか/いつ必要かを判定することができる。
EAHSは、システム内の管理機能(複数可)とインターフェースして、利用可能なエッジノード(例えば、ACの現在位置に近接しているか、又は予想ルートに沿っているエッジノード)上のEASの展開及びインストールされたEASのインスタンスを管理することができる。
EAHSは、EAH関連コンテキスト情報を共有することによって、かつ/又は管理機能(複数可)によって必要とされるEAHを実行することによって、システム内の管理機能(複数可)を支援することができる。
EAHSは、システム内の管理機能(複数可)がサービスプロバイダと相互作用して管理動作(例えば、新しいEASの展開、EASのインストール/アクティブ化)をトリガすることを支援することができる。EAHSは、3GPPネットワーク機能とインターフェースして、UE上のACと、UEの現在位置に近接した、又は予想ルートに沿ったEASとの間の3GPPネットワーク(例えば、QoSセッション)における接続性セントリックリソースを構成及び予約することができる。
EAHSは、EAHCに別のDNSルックアップを実行させることによって、指定されたEAS FQDNに対するキャッシュされたDNSルックアップ結果をリフレッシュするようにEAHCに命令する要求を、EAHCに送信することができる。この要求はまた、更新されたDNSサーバ窓口情報をEAHCに提供することによって、新しいDNSサーバに切り替えてルックアップを実行するようにEAHCに命令することができる。EAHCに要求を発行する前に、EAHSは、まず、EAS FQDNが異なるEASにマッピングされるように、DNSサーバのDNSレコード内に記憶されたEAS窓口情報の更新を開始することができる。
新しいEASへのACのハンドオーバが発生すると、EAHSは、EAHSとEASとの間に存在する安全な通信セッションを介して、ACの資格情報を新しいEASと共有することができる。EAHSはまた、EAHSとEAHCとの間に存在する安全な通信セッションを介して、EASの資格情報をEAHCと共有することができる。このプロセスの間、EAHSは、新しい資格情報/更新された資格情報が必要とされる場合、ネットワーク内のセキュリティ機能と通信することもできる。
EAHが発生すると、EAHSは、互いにハンドオフに関与するEASが、アプリケーション状態の安全な同期/移行など、ハンドオフ動作を安全に実行できるように、信頼関係の確立を支援することができる。新しいEASへのACのハンドオーバが発生すると、EAHSは、古いEASの資格情報を新しいEASと共有することができ、逆もまた同様である。
EAHが発生すると、EAHSは、EAH中にEAS間で発生するアプリケーションの状態同期又は移行の動作をトリガ及び監視することができる。アプリケーションの状態同期又は移行のステータスに基づいて、EAHSは、EAHが成功したか、又は別のEAHが必要とされるかを判定することができる。
コンテキスト情報を使用して、予測ルートがEAHSによって計算され、次いで、この予測ルートを使用して、UE上でホストされるAC(複数可)がハンドオフされる次のEAS(複数可)を選択することができる。EAHSは、ルートによって定義される異なるウェイポイントに対するUE(複数可)の現在の位置を監視し、ルートに沿ったUEの移動並びに任意の予期せぬ逸脱を追跡することができる。
EAHSは、1又は複数のUEについての予想ルート情報を3GPPネットワークと共有することができ、それにより、ネットワークは、ルートに沿って移動している間にUE(複数可)の要件(例えば、QoS)が満たされることを保証するように、そのネットワークリソースを構成及び最適化することができる。
EAHSは、3GPPネットワークがその代わりに予想ルートに沿ったUE(複数可)の移動を追跡することと、UE(複数可)がルートに沿った指定されたウェイポイントにいつ到着するか、又はUEがルートからいつ逸脱するかの通知など、ルートに沿ったUEの移動に関する通知を送信することと、を要求することができる。
この発明の概要は、以下の発明を実施するための形態において更に説明される概念の選択を簡略化された形態で紹介するために提供される。この発明の概要は、特許請求される主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることを意図するものでもない。更に、特許請求される主題は、本開示のいずれかの部分に記載されるいずれか又は全ての欠点を解決する限定に限定されない。
附属書の表1は、本明細書で使用される選択された略語の説明を含む。表2は、選択された用語の説明を含む。
(エッジアプリケーションの展開)
アプリケーションサーバ(AS)をクラウドではなく3GPPシステムのエッジに展開することの利点として、これらのASによって提供されるサービスにアクセスするアプリケーションクライアント(AC)に対するアクセスレイテンシの低減及び信頼性の向上が挙げられる。加えて、この展開モデルは、(例えば、ACとASとの間の局所化された通信を可能にすることによって)ネットワークにおける負荷を分散させ、輻輳レベルを低減できるようにし得るため、ネットワークのエッジにおいてASを展開することで、ネットワークオペレータも利益を得ることができる。
例えば、図1は、自律車両のユースケースを示している。車両はUEをホストしており、UE上でホストされるのは、車両の自律運転制御システムによって使用されるV2X ACである。V2X ACは、3GPPシステムに展開されたV2Xサービス(例えば、隊列走行サービス、協調運転サービス、衝突回避サービスなど)と通信する。V2Xサービスは、エッジノード(例えば、路側ユニット、セルタワーなど)上並びにクラウド内に展開されるV2X ASの組み合わせとして、システム全体にわたって分散方式で展開される。
性能向上(アクセスレイテンシの低減及び信頼性の向上など)のためのV2X ACによってV2Xサービスにアクセスする方法として、クラウドを介してV2X ASにアクセスするのではなく、車両により近接したシステム内のエッジネットワーク内に展開されるV2X ASを介してアクセスすることが好ましい。エッジにおいてV2X ASにアクセスした場合、車両内のUE上でホストされるV2X ACは、他の車両並びに道路及び交通の状態に関する、より適時的で信頼できる情報を利用することができる。その結果、車両はより高い速度で走行でき、他の車両との距離を縮めることができる。車両はまた、安全性を犠牲にすることなく、より頻繁かつ効果的に車線を変更することができる。対照的に、クラウド内のV2X ASにアクセスした場合、適時的な情報の可用性が低下するため、車両は、より保守的な動作モードに戻る必要がある。この結果、典型的には、車両の速度が低下し、他の車両との間の距離が長くなり、最適ではない車線変更をもたらす。
車両が道路を移動するにつれて、車両に最も近接した異なるエッジノード上でホストされるV2X AS間のV2X ACのハンドオーバを調整する必要がある。同様に、エッジノード上でホストされるV2X ASとクラウド内でホストされるV2X ASとの間のV2X ACのハンドオーバも、エッジネットワークカバレッジが車両の移動中にフェードイン及びフェードアウトする場合に対して調整する必要がある。これらのシナリオの全てについて、エッジノード上並びにクラウド内の両方でホストされるAS間のシームレスな(例えば、低レイテンシで信頼できる)V2X ACハンドオーバは、このタイプのV2Xのユースケース並びにV2Xと同様の要件を有する他のタイプのユースケースの展開を成功させるために重要かつ不可欠である。
(エッジアプリケーションを可能にするための3GPPアーキテクチャ)
図2は、エッジアプリケーションを可能にするための3GPP定義アーキテクチャを示している。TR23.758を参照されたい。エッジアプリケーションを可能にするためのフレームワークは、UE上でホストされるエッジイネーブラクライアント及びアプリケーションクライアント(複数可)と、エッジデータネットワーク内でホストされるエッジイネーブラサーバ及びエッジアプリケーションサーバ(複数可)とから構成される。エッジデータネットワーク構成サーバは、エッジイネーブラクライアント及びエッジイネーブラサーバを構成するために使用される。エッジイネーブラクライアント及びエッジイネーブラサーバは、それぞれ、アプリケーションクライアント及びアプリケーションサーバにエッジセントリック能力を提供する。エッジイネーブラサーバ及びエッジデータネットワーク構成サーバはまた、3GPPネットワークと相互作用することができる。
(V2Xアプリケーションを可能にするための3GPPアーキテクチャ)
図3は、V2Xアプリケーションを可能にするための3GPP定義アーキテクチャを示している。TS23.286を参照されたい。V2Xアプリケーションイネーブルメント(VAE)層は、UE上でホストされるVAEクライアントと、ネットワーク内でホストされるVAEサーバとから構成される。VAEクライアント及びVAEサーバは、VAEセントリック能力をV2Xアプリケーションクライアント及びV2Xアプリケーションサーバに提供する。VAEクライアント及びVAEサーバは、それぞれ、サービスイネーブラアーキテクチャ層(SEAL)クライアント及びSEALサーバによって提供される、より一般的な(例えば、非V2X特有の)サービスにインターフェースする。SEALサービスは、位置管理、グループ管理、構成管理、識別管理、鍵管理、及びネットワークリソース管理から構成される。
VAEサーバ及びSEALサーバは、(例えば、V2、MB2、xMB、Rx、及びT8などの3GPP定義の基準点を介して)3GPPネットワークシステムと相互作用することもできる。
(IoTサービス層(SL))
IoTサービス層(SL)は、特に、IoTデバイス、IoTアプリケーション、及びIoTデータのための付加価値サービスを提供することを対象とする技術である。近年、複数の業界標準団体が、インターネット/ウェブ、セルラー、企業、及びホームネットワークを用いた展開へのIoTデバイス、アプリケーション、及びデータの統合に関連する課題に対処するために、IoT SLを開発している。これらには、例えば、oneM2M、ETSI、OCF、及びOMAが含まれる。例えば、V2X(車車間/路車間)サービスのための3GPPアプリケーション層サポート(3GPP TS23.286 v16.1.0)、V2Xサービスのためのアプリケーション層サポートへの拡張に関する3GPP調査(3GPP TR23.764、v0.2.0)、oneM2M TR23.758、oneM2M 3GPPインターワーキング(oneM2M TS-0026、v4.2.0)、及びオープンモバイルアライアンス(OMA)軽量マシンツーマシン(LWM2M)プロトコルv1.1を参照されたい。
IoT SLは、アプリケーション及びデバイスに、IoT指向能力の集合へのアクセスを提供することができる。一部の例には、セキュリティ、課金、データ管理、デバイス管理、発見、プロビジョニング、及び接続性管理が含まれる。これらの能力は、IoT SLによってサポートされるメッセージフォーマット、リソース構造、及びリソース表現を利用するAPIを介して、デバイス及びアプリケーションに利用可能となる。
プロトコルスタックの観点から、SLは、典型的には、アプリケーション層プロトコル上に位置し、それらがサポートするアプリケーションに付加価値サービスを提供する。したがって、SLは、しばしば「ミドルウェア」サービスとして分類される。図4は、アプリケーションプロトコルとアプリケーションとの間の例示的なサービス層を示している。
展開の観点から、IoT SLは、図5に示されるように、IoTサーバ、IoTゲートウェイ、及びIoTデバイスを含む、種々のタイプのネットワークノード上に展開することができる。
(例示的な課題)
3GPPは、5Gエッジアプリケーションアーキテクチャを定義する過程にある。例えば、TR23.758を参照されたい。その動機は、UE上でホストされるアプリケーションクライアント(AC)に対する影響が最小限となるように、3GPPシステムのエッジノードにおいて種々のタイプのエッジアプリケーションサーバ(EAS)を展開するための標準化されたフレームワークを定義することである。しかしながら、現在の5Gエッジアプリケーションアーキテクチャでは、EAS間の頻繁なハンドオーバを必要とするUE上でホストされるACを伴うユースケースについて、あるEASから別のEASへのACのシームレスなハンドオーバのための適切なサポートが未だ定義されていない。ここで、あるEASから別のEASへのACのシームレスなハンドオーバとは、ACが受けるサービスのレベルが維持され、顕著なサービス劣化又はサービス中断がないことを意味する。ハンドオーバの頻度は、ACによって必要とされるサービスのレベル(例えば、レイテンシ)及び利用可能なEASのサービスカバレッジエリアによって決定される。
3GPPはまた、5G V2Xアプリケーションアーキテクチャを定義する過程にある。例えば、TS23.286及びTR23.764を参照されたい。その動機は、3GPPシステム上で展開され得る標準化されたタイプのV2Xアプリケーションサーバ(例えば、隊列走行)を定義することである。しかしながら、現在の5G V2Xアプリケーションアーキテクチャでは、V2X EAS間のV2X ACのシームレスなハンドオーバのための適切なサポートが未だ定義されていない。
図1に示したV2Xの例などのユースケースをサポートするために、低レイテンシ及び高信頼性で、あるEASから別のEASにACをシームレスに遷移させる(例えば、ハンドオーバする)能力が要求される。以下は、EAS間のACのシームレスなハンドオーバを達成することに関連する固有の課題の一部の概要である。これらの課題は、5Gエッジアプリケーションアーキテクチャ又は5G V2Xアプリケーションアーキテクチャによってまだ適切に対処されていない。
考慮すべき条件が多数あり、該条件は変動性が高く、システム内の複数の異なるエンティティから発生する可能性があるので、システム内のどのEASが所与の時点で使用するのに最適なものであるか、及びサービスの継続性が維持されることを保証するためにACをこのEASの使用にいつ遷移させる必要があるかを判定することは、困難な場合がある。例えば、UE及びそれらのACのステータス及びコンテキスト、UEに近接するEASの正常性及び可用性、ACとEASとを接続するネットワークの正常性及び可用性は全て、変動性が高いものである場合がある。どのEASを使用するか、及び異なるEASへのハンドオーバをいつ実行する必要があるかについて最適な決定を行うためにACに依存することは、現実の展開において現実的ではなく、最適でもない。
EASは、通常、システム内の異なるエッジノード上に展開される。各EASは、それらが提供するサービス及びリソースのためのIPアドレス(複数可)、ポート(複数可)、及びURI経路(複数可)を含む固有の窓口(複数可)を有する。所与のEASにアクセスするには、ACがEASの窓口に要求を送信する必要がある。新しいEASへのハンドオーバが発生した場合/発生したときに、窓口情報の変更が発生する。EASの窓口情報の変更は、ACに重大な影響を及ぼす可能性がある。EASの窓口情報が直接構成され、かつ/又はACに符号化されることは珍しいことではない。したがって、EASの窓口情報に変更が生じた場合、通常、ACはこの変更を認識する必要がある。次いで、ACは、古いEASとの通信を停止し、ACと古いEASとの間の種々のタイプのセッション(例えば、PDU、QoS、セキュリティ)の切断を開始し、新しいEASとの間で対応するセッションを確立する必要がある。この種々のタイプのセッションの切断及び再確立は、ハンドオーバがシームレスに行われるように、新しいセッションが以前のセッションと整合した方法で構成されることを必要とする。これはまた、ACに対してサービスの中断が生じないように適時に行われる必要がある。
ACのサービス要件を依然として満たすことを保証しながらシステム内の限られたエッジノード及びエッジネットワークリソースの最適な使用量を保証することは、困難であり、これらは互いに直接競合する可能性がある。エッジノードは、通常、固定/制限された量のリソース(例えば、CPU、メモリ、ストレージ)を用いて展開される。一般的にクラウドスケーリング技術を介して動的にスケーリングされる能力をサポートするクラウド展開とは異なり、通常、追加のリソースは、エッジノードのリソースが消費されると、容易に追加することができない。同様に、エッジノードは、典型的には、コアネットワークと比較して固定/制限された量のリソース(例えば、帯域幅)を有するエッジネットワーク(例えば、3GPP LADN)において展開される。これらの固定/制限された量のリソースを考慮すると、ACがEASを必要とする時期よりかなり前には、静的な方法又は事前プロビジョニングされた方法でエッジノード上にEASを展開できない場合がある。このため、システム内のエッジノード上のEASをインテリジェントに管理して、エッジノード上のリソースを効率的に利用し、ACのサービス要件を依然として満たすためには、より動的な方法が必要になる場合がある。例えば、エッジノード上にEASを展開するには、新しいEASのためにエッジノードリソースを解放するために、最初に、他のEASを削除又は無効にすることが必要になる場合がある。これには、どのEASがACによってアクティブに使用され、どのEASがそうでないかを判定し、これにより、削除又は非アクティブ化の候補を決定することができるようにするために、システム内のエンティティ間の調整が必要になる場合がある。例えば、V2Xのユースケースには、典型的には、高い頻度でシステムの異なるエッジノードの近傍に出入りする車両上にホストされたV2X ACが含まれる。これらのユースケースでは、V2X ACは、それらがV2X EASをホストするエッジノードに近接している間、V2X EASを短時間使用する必要がある。車両及びそのV2X ACが、V2X EASをホストするエッジノードの近傍を離れ、他のエッジノードの近傍に入ると、必要なタイプ(複数可)のV2X EASが、V2X ACの近傍にある適切なエッジノード上で利用可能でアクセス可能であることを保証する方法が必要となる。これらの方法は、遷移がシームレスに、かつV2X ACのサービス継続性を中断することなく行われるように、V2X EASの必要なインスタンス(複数可)がインストールされ、実行され、V2X ACによって安全にアクセス可能であることを保証する必要がある。車両が移動している速度及びそのV2X ACのサービス要件(例えば、レイテンシ、信頼性など)によっては、システム内の異なるエッジノード上でホストされた異なるV2X EASを管理してシームレスなエッジアプリケーションハンドオーバが行われ得るようにすることは、極めて困難であり得る。EASの必要なインスタンスが、適切なエッジノード上で、適切な位置で、かつACがそれらへのアクセスを必要とした場合の適切な時間ウィンドウ内で利用可能であることを保証することは、管理上困難なタスクであり得る。
(例示的な解決策)
図6は、エッジアプリケーションハンドオーバクライアント機能及びエッジアプリケーションハンドオーバサーバ機能を示している。本明細書では、既存の5Gエッジアプリケーションアーキテクチャ及び5G V2Xアプリケーションアーキテクチャの欠点に対処するための複数の概念が提示されており、該欠点は、3GPPシステムにおけるエッジアプリケーションサーバ(EAS)及び/又はVAEアプリケーションサーバなどの垂直アプリケーションサーバ間のUEアプリケーションクライアント(AC)のシームレスなハンドオーバの不十分なサポートに関連するものである。例えば、TS23.286、TR23.758、及びTR23.764を参照されたい。本明細書では、EASは、明示的に指定されない限り、3GPP SA6又は他の規格において定義されるVAEアプリケーションサーバなどの垂直アプリケーションサーバを含み得るか、又はそれらを示唆し得る。
また、本明細書で説明されるEAS間のハンドオーバを用いてACを支援する技術は、例えば、図1のユースケースのように、EASとクラウドアプリケーションサーバとの間のハンドオーバを用いてACを支援するために適用することができる。
(支援型エッジアプリケーションハンドオーバフレームワーク)
システム内のEAS間のACのシームレスなハンドオーバ(例えば、UEがあるEASの近傍から出て別のEASの近傍に入る場合)を可能にするために、AC及びEASに支援型ハンドオーバ機能を提供するエッジアプリケーションハンドオーバ(EAH)フレームワークが説明される。EAHフレームワークは、図6に示すように、エッジアプリケーションハンドオーバクライアント(EAHC)及びエッジアプリケーションハンドオーバサーバ(EAHS)から構成される分散方式で展開することができる。
エッジアプリケーションハンドオーバクライアント(EAHC)及びエッジアプリケーションハンドオーバサーバ(EAHS)は、それぞれIEAHC-AC基準点、IEAHS-EAS基準点、IEAHS-MF基準点、及びIEAHS-3GPP基準点を介して示されるように、1又は複数のアプリケーションクライアント(AC)、エッジアプリケーションサーバ(EAS)、管理機能(MF)、及び3GPPネットワークなど、システム内の種々の他のエンティティにインターフェースする。EAHC及びEAHSは、IEAHS-EAHC基準点を介して互いにインターフェースすることもできる。
EAHC機能は、システム内のUE上でホストされてもよく、EAHS機能と相互作用して、EAS間のACのシームレスなハンドオーバを支援する。EAHCは、UE上のスタンドアロン機能として、又はエッジイネーブラクライアント若しくはV2Xアプリケーションイネーブラクライアントなどの既存の3GPP定義機能のサブ機能として展開され得る。EAHCはまた、oneM2M CSE又はLWM2Mクライアントなどの既存の非3GPP定義機能のサブ機能として展開され得る。EAHCは、エッジアプリケーションハンドオーバを支援するときに、システム内の種々の他の機能とインターフェースし、相互作用することができる。これは、EAHCが情報を共有し、イベントを受信し、システム内の他の機能を含む動作を実行することを含み得る。この相互作用の更なる詳細は、本明細書の後続のセクションで提供される。
EAHS機能は、システム内のUEの外部に展開され得るように定義される。EAHSは、システム内のスタンドアロン機能として、又は3GPP V2Xアプリケーションイネーブラサーバ、SEALサーバ、エッジイネーブラサーバ、エッジデータネットワーク構成サーバ、若しくはSCS/ASなどの既存の機能のサブ機能として展開され得る。EAHSはまた、oneM2M CSE又はLWM2Mサーバなどの既存の非3GPP定義機能のサブ機能として展開され得る。EAHCは、EAHS機能と相互作用して、EAS間のACのシームレスなハンドオーバを支援する。EAHS機能は、エッジデータネットワーク内、クラウドネットワーク内、又は3GPPネットワーク内で展開され得る。EAHSはまた、エッジアプリケーションハンドオーバを支援するときに、システム内の種々の他の機能とインターフェースし、相互作用することができる。これは、EAHSが情報を共有し、イベントを受信し、システム内の他の機能を含む動作を実行することを含み得る。この相互作用の更なる詳細は、本明細書の後続のセクションで提供される。
管理機能(MF)機能は、システム内のUEの外部に展開され得るように定義される。MFは、システム内のスタンドアロン機能として、又は3GPPエッジデータネットワーク構成サーバ若しくはSCS/ASなどの既存の機能のサブ機能として展開され得る。MFはまた、oneM2M CSE又はLWM2Mサーバなどの既存の非3GPP定義機能のサブ機能として展開され得る。MFは、EAHS機能と相互作用して、EAHSの能力及びインスタンス化に関する情報を受信する。MFはEAHCと相互作用して、EAHポリシーをEAHCに送信する。MF機能は、エッジデータネットワーク内、クラウドネットワーク内、又は3GPPネットワーク内で展開され得る。MFはまた、エッジアプリケーションハンドオーバを支援するときに、システム内の種々の他の機能とインターフェースし、相互作用することができる。これは、MFが情報を共有し、イベントを受信し、システム内の他の機能を含む動作を実行することを含み得る。この相互作用の更なる詳細は、本明細書の後続のセクションで提供される。
(支援型エッジアプリケーションハンドオーバの基準点)
(IEAHC-AC基準点)
図7に示すように、EAHCは、UE上でホストされるACへの基準点(IEAHC-AC)をサポートすることができる。IEAHC-ACを介して、EAHCは、それ自体とACとの間の種々のタイプのEAHセントリック動作(例えば、附属書の表3に記載され、図7に示されるものなどであるが、これらに限定されない)をサポートすることができる。EAH動作は、図示したシーケンスとは異なるシーケンスで実行されてもよく、動作は互いに独立して実行されてもよいことに留意されたい。
附属書の表3に定義された例示的なIEAHC-AC動作の追加の詳細を以下で説明する。
EAHCは、AC、EAS、及びACとEASとを相互接続するネットワークから受信したサービス要件及びコンテキスト情報を(例えば、EAHポリシーに基づいて)分析する能力をサポートすることができる。この分析に基づいて、EAHCは、EAHが必要かどうか/いつ必要かを判定することができる。次いで、EAHCは、ACをトリガしてEAHを開始し得るか、又は代替的に、EAHCは、ACの代わりにEAH動作を実行して、EAHの実行を支援することができる。
EAHCは、UE上でホストされる全てのACのサービス要件及びコンテキスト情報に関与し得るので、EAHCは、この情報をアグリゲートして、UE上の全てのACにわたって最適化されたEAH決定を行う能力をサポートし得る。例えば、ネットワーク中の単一のエッジノードが、UE上の異なるACによって必要とされる全てのEASをサポートする場合、EAHCは、UEがより効率的な方法で動作し得るために、この単一のエッジノード上でホストされるEASをACに使用させるEAH動作が望ましいと判定してもよい(例えば、UEは、単一のエッジノードへの単一のPDUセッションのみを必要とする)。
EAHCは、優先順位付け情報を受信することができる。優先順位付け情報は、ユーザインターフェース(例えば、グラフィカルユーザインターフェース)から取得することができる。優先順位付け情報は、アプリケーションクライアントの相対的重要性をEAHCに示すことができ、EAHCは、どのエッジデータネットワーク及びEASに接続すべきかを判定するときに、この情報を使用することができる。例えば、EAHCは、ハンドオーバアクションを実行せず、あるアプリケーションクライアントに接続性を失わせて、別のアプリケーションクライアントの接続を中断することを回避することを決定してもよい。代替的に、EAHCは、ハンドオーバアクションを実行して、あるアプリケーションクライアントに接続性を失わせて、別のアプリケーションクライアントの接続を中断することを回避することを決定してもよい。
(IEAHS-EAS基準点)
図8に示すように、EAHSは、基準点(IEAHS-EAS)をサポートして、システム内のEASと通信することができる。IEAHS-EASを介して、EAHSは、それ自体とEASとの間の種々のタイプのEAHセントリック動作(例えば、附属書の表4におけるものであるが、これに限定されない)をサポートすることができる。図8に示される動作は、図示のものとは異なる順序で実行されてもよく、動作は、他のものとは独立して実行されてもよいことに留意されたい。
IEAHS-EAS基準点は、限定はしないが、附属書の表4の動作などの動作をサポートすることができる。
(IEAHS-EAHC基準点)
図9に示すように、EAHCは、基準点(IEAHS-EAHC)をサポートして、システム内の1又は複数のEAHSと通信することができる。例えば、EAHCは、EAHSがACに代わってEAH動作を実行することでEAHCを支援できるように、EAHSとインターフェースしてACに関する情報をEAHSと共有する能力をサポートしてもよい。図9に示される動作は、図示のものとは異なる順序で実行されてもよく、一部の動作は、他のものとは独立して実行されてもよいことに留意されたい。
IEAHS-EAHCは、限定はしないが、附属書の表5の動作などの動作をサポートすることができる。
(IEAHS-3GPP基準点)
図10は、IEAHS-3GPP機能を示している。図10に示すように、EAHSは、3GPPネットワーク及びそのそれぞれの機能(例えば、NEF)と通信するために基準点(IEAHS-3GPP)をサポートすることができる。IEAHS-3GPPを介して、EAHSは、種々のタイプのEAHセントリック動作を3GPPネットワークと交換することをサポートすることができる。例えば、EAHSは、3GPPネットワークに要求を送信して、単一のUE(例えば、車両)又はUEのグループ(例えば、車両の隊列)をトリガさせて、EAHSがUE(複数可)と同じ近傍にあると判定した特定のエッジデータネットワーク(例えば、3GPP LADN)に接続させてもよい。次いで、3GPPネットワークは、エッジデータネットワークに接続するようにUE(複数可)をトリガすることができる。図10に示される動作は、図示のものとは異なる順序で実行されてもよく、動作は、他のものとは独立して実行されてもよいことに留意されたい。IEAHS-3GPP基準点は、限定はしないが、附属書の表6の動作などの動作をサポートすることができる。
(IEAHS-MF及びIEAHC-MF基準点)
図11は、IEAHS-MF機能を示している。図11に示すように、EAHSは、基準点(IEAHS-MF)をサポートして、システム内の管理機能(MF)と通信することができる。システム内のMFは、システム内に展開されたEASを管理する責任を有し得る。例えば、システムのエッジネットワーク内のエッジノード上でホストされるEASのインストール/アンインストール、アクティブ化/非アクティブ化、構成/再構成である。IEAHS-MFを介して、EAHSは、MFとの通信をサポートして、EASの管理を支援し、エッジアプリケーションハンドオーバがシームレスに行われることを保証することができる。例えば、EAHSは、MFにインターフェースして、UEが接続したか、又は接続しようとしている特定のエッジネットワーク内のエッジノード上でEASがインストールされ、構成され、及び/又はアクティブ化されることを要求する能力をサポートしてもよい。MFにインターフェースし、その管理を支援することによって、EAHSは、UE上でホストされるACが、ほとんど/全く中断なしに新しいEASに遷移できることを保証するのに役立ち得る。図11に示される動作は、図示のものとは異なる順序で実行されてもよく、動作は、他のものとは独立して実行されてもよいことに留意されたい。IEAHS-MF基準点は、限定はしないが、附属書の表7の動作などの動作をサポートすることができる。
加えて、附属書の図11又は表7には示されていないが、EAHCは、EAHポリシーを用いて構成されること、又はIEAHC-MF基準点上でMFを介してEAH関連の動作を実行するように命令されることをサポートすることができる。EAHCはまた、IEAHC-MF上でEAH関連の動作を実行するための要求をMFに発行することができる。
(支援型エッジアプリケーションハンドオーバ手順)
以下の副節では、EAHC及びEAHSがエッジアプリケーションハンドオーバを実行する際にAC及びEASを支援できるようにする手順が定義される。これらの手順は、前述のEAHC及びEAHSの基準点の各々によって定義される動作を活用する。
(EAHポリシー構成)
図12は、EAHポリシー機能を示している。図12の工程1a及び1bに示されるように、システム内のEAHS及びEAHCの両方は、EAHポリシーを用いて構成することができる。EAHポリシーは、EAHS又はEAHCがどのEAH動作を実行すべきか、及びどの条件下でこれらの動作を実行すべきかを判定するために使用される基準を含み得る。これらのポリシーは、システム内のユーザ、コアネットワーク機能、アプリケーションクライアント、エッジイネーブラクライアント、エッジアプリケーションハンドオーバクライアント、V2Xアプリケーションイネーブラサーバ、SEALサーバ、エッジイネーブラサーバ、エッジデータネットワーク構成サーバ、及びSCS/ASなどであるが、これらに限定されない、システム内の種々のエンティティによって構成されてもよい。これらのエンティティは、EAHS又はEAHCに要求を発行して、そのEAHポリシーを構成することができる。代替的に、EAHS又はEAHCは、これらのエンティティからEAHポリシーを取り出すか、又はこれらのエンティティに加入して、EAHポリシーへの変更が必要とされる場合/必要とされるときに通知を受信することができる(図12には図示せず)。
EAHポリシーは、限定はしないが、表8において定義されているものなどのEAHルールを含み得る。これらのルールは、EAHS又はEAHCによって記憶及び使用されて、どのEAH動作を実行するか、及びどの条件下でEAH動作を実行するかを制御することができる(図12の工程2a及び2b)。附属書の表8の情報は、EASタイプ又はEASタイプごとに提供することができる。
EAHポリシールールは、システムにおいて利用可能な種々のタイプのEAH関連コンテキスト情報(例えば、附属書の表9において定義されるタイプであるが、これに限定されない)に対する依存性を有し得る。このコンテキスト情報は、限定はしないが、コアネットワーク機能、アプリケーションクライアント、エッジイネーブラクライアント、エッジアプリケーションハンドオーバクライアント、V2Xアプリケーションイネーブラサーバ、SEALサーバ、エッジイネーブラサーバ、エッジデータネットワーク構成サーバ、及びSCS/ASなど、3GPPシステム内の種々のエンティティから生成されてもよい。図12の工程3a及び3bに示されるように、これらのエンティティは、EAHS又はEAHCに要求を発行して、EAH関連コンテキスト情報を共有することができる。代替的に、EAHS又はEAHCは、関心のあるコンテキスト情報が利用可能になる場合/利用可能になるときに、これらのエンティティからEAH関連コンテキストを取り出すか、又はこれらのエンティティに加入して通知を受信することができる(図12には図示せず)。EAH関連コンテキスト情報は、システム内のEAHS及びEAHCに利用可能にされてもよく、それにより、EAHS及びEAHCは、どのEAH動作をどの条件下で実行するかを判定するために、EAHポリシー内で定義された指定されたルールとともにそれを評価することができる(図12の工程4a及び4b)。
(EAH認識FQDN解決) ACのためのEAHの複雑さ及びオーバーヘッドを最小限に抑えるために、EAHC及びEAHSは、ACが、EAHの前に使用していた同じEAS FQDNをEAHの後に使用し続けることを可能にする機能をサポートすることができる。この機能には、EAHC及びEAHSが、EASの下位レベルの窓口情報(例えば、IPアドレス、ポート、URI経路、識別子、セキュリティ資格情報、及び/又はサービス記述情報)を管理し、ACの代わりにEAS FQDN解決動作を実行することが含まれる。そうすることで、EAHC及びEAHSは、これらの動作を実行する負担のACを軽減することができ、又は更に、これらの動作が自身の代わりに実行されていることを認識するができる。
この機能は、EAHCが拡張DNSクライアント機能をサポートすることを含んでおり、拡張DNSクライアント機能はまた、エッジアプリケーションハンドオーバがいつ行われるかを認識する。これにより、UEが異なるエッジネットワークに/異なるエッジネットワークから接続し、ランタイムエッジアプリケーションハンドオーバが発生している場合であっても、EAHCは、EAS FQDNを正しいEAS窓口に正常に解決することができる。EAHCはまた、ACがEAHCに要求を発行して、EAS FQDNをそれらの代わりに解決し、必要に応じてEAS窓口情報を受信できるようにするAPIをサポートしてもよい。
図13A及び図13Bは、EAH認識FQDN解決機能の一例を示している。EAHCがこの機能を実行できるようにするために、EAHCは、DNSサーバ(複数可)のための窓口情報を用いて構成される能力をサポートすることができる(図13Aの工程1)。DNSサーバ(複数可)は、ACに現在利用可能なEAS(例えば、EAS#1)のDNSレコードをホストする。UEが異なるネットワークドメイン(コア又はエッジネットワークドメインのいずれか)に接続した場合、UEは、DNSサーバ(複数可)のこの窓口情報を用いて構成することができる。このDNSサーバ窓口情報を用いてUEのEAHCを構成するエンティティは、工程1に示されるようなEAHSであってもよいし、エッジデータネットワーク構成サーバ、SEALサーバ、エッジイネーブラサーバ、又はSCS/ASなどであるがこれらに限定されない、システム内の別のエンティティであってもよい。工程1において、複数のDNSサーバ窓口が、UEに提供され得る。各窓口は、S-NSSAI及びDNNに関連付けられ得る。EASは、特定のネットワークスライスに関連付けることができる。例えば、UEは、特定のネットワークスライスに関連付けられた特定の3GPP PDUセッションを使用して、所与のEASにアクセスする。このため、所与のDNSサーバは、特定のエッジデータネットワーク及び/又は特定の3GPPネットワークスライスに関連付けられ得る。SMFは、PDUセッション確立中にDNSサーバ窓口をUEに提供することができることに留意されたい。EAHCは、エッジデータネットワーク構成サーバ、SEALサーバ、エッジイネーブラサーバ、又はSCS/ASによってプロビジョニングされたDNSサーバ窓口に、より高い優先順位を与え、エッジデータネットワーク構成サーバ、SEALサーバ、エッジイネーブラサーバ、又はSCS/ASによってプロビジョニングされた窓口が、FQDNを解決することができない場合に、SMFによって提供されたDNSサーバ窓口のみを使用することができる。
EAHCが1又は複数のDNSサーバの窓口情報で構成されると、EAHCは、EASのFQDNを解決するために、ACからの要求を処理することができる(工程2)。EAHCが所与のEAS FQDNをターゲットとする要求を初めて受信するとき、EAHCは、構成されたDNSサーバに対してDNSルックアップを実行して(工程3)、FQDNを適切なEAS窓口情報へ解決することができる(工程4)。EAHCは、EAS窓口情報をACに返すことができる(工程5)。EAHCは、同じACから同じEASへの後続の要求で別のDNSルックアップを反復する必要がないように(工程8及び9)、窓口情報をキャッシュすることもできる(工程6)。次いで、ACは、EAS窓口情報を使用して、EASにアクセスすることができる(工程7及び10)。
1又は複数のACのためのEAHが、AC、EAHC、又はEAHSによってトリガされる場合/トリガされるとき(工程11)、EAHCは、EAHの発生を検出し、影響を受けるAC及びEASを判定し(工程12a)、これらの影響を受けるAC及びEASのための任意のキャッシュされたDNSルックアップ結果を無効/陳腐化としてマーキングして、使用されないようにすることができる(工程12b)。加えて、EAHCは、UEが、異なるエッジネットワークに接続され、該エッジネットワークがEAS FQDNを異なる窓口にバインドする異なるDNSサーバ(複数可)を有する場合、更新されたDNSサーバ窓口(複数可)を受信することもできる(図13Bの工程13a)。代替的に、同じエッジネットワーク内の異なるEASへのハンドオーバが発生した場合、EAHSは、EAS FQDN窓口情報を更新して古いEASの代わりにアクセスされるべき新しいEASが反映されるように、代わりにDNSサーバ上のDNSサーバレコードを更新することができる(工程13b)。更新されたDNS情報は、EAH通知要求内でEAHSからEAHCに送信されてもよい。DNSサーバを更新した後、EAHSは、更新されたDNSサーバ(複数可)に関する任意のキャッシュされたDNS結果をリフレッシュしたことをEAHC(複数可)が認識するように、EAHC(複数可)に通知することができる(工程13c)。EAHに続いて、EAHCがEAS FQDNを解決するためにACから次の要求を受信した場合(工程14)、EAHCは、新しいDNSルックアップを実行し、最新のEAS窓口情報を取得することができる(工程15及び16)。EAHCは、この窓口情報をACに返すとともに、別のEAHがトリガされる場合/トリガされるときまでそれをキャッシュすることができる(工程17及び18)。次いで、ACは、EAS窓口情報を使用して、新しいEASにアクセスすることができる(工程19)。
代替的に、図13A及び図13Bには示されていないが、ACがEAS FQDN解決要求をEAHCに発行してEAHCにEAS窓口情報をACに返させるのではなく、EAHCは、代わりに、ACとEASとの間のメッセージプロキシとして機能することができる。プロキシとして機能する場合、ACは、EASをターゲットとするその要求をEAHCに転送して、その代わりにプロキシを行うことができる。その要求内で、ACは、EASについて解決された窓口情報ではなく、ターゲットEASのFQDNを使用することができる。ACから要求を受信すると、EAHCは、次いで、EAH認識方式でEAS FQDN解決を実行し、要求をEASに転送する前に、FQDNを適切なEAS窓口情報で置き換えることができる。そうすることにより、ACは、EAS窓口情報を認識する必要がなくなる。EAHCは、EAS窓口情報をACから隠し、ACの代わりにEAS FQDN解決を実行することができる。
(EAH認識セキュリティセッションの切断及び確立)
ユースケースの要件に応じて、ACとEASとの間の安全な通信が必要とされる場合がある。安全な通信が必要とされる場合、AC及びEASは、AC及びEASが認証し、互いに安全で信頼できる通信セッションを確立する(例えば、TLSなどのセキュリティプロトコルを使用して双方向認証ハンドシェイクを実行する)ことを可能にするために必要な、適切な資格情報を用いて構成する必要がある。システム内の異なるEAS間のACのシームレスなハンドオーバを可能にするために、EAHC及びEAHSは、AC及びEASに資格情報の管理に役立つ支援を提供して、ACとEASとの間の安全な通信セッションのセットアップ及び切断を支援することができる。そうすることで、EAHC及びEAHSは、AC及びEASが自身のこれらの動作を実行する負担を軽減することができる。
図14A及び図14Bは、エッジアプリケーションハンドオーバが発生した場合に、EAHC及びEAHSが、ACとEASとの間の安全な通信セッションのセットアップ及び切断を支援することを含む機能の一例を示している。EAHC及びEAHSは、AC及びEAHC、EAHC及びEAHS、EAS及びEAHS、又はEAHS及びネットワーク内のセキュリティ機能(例えば、AAAサーバ、認証局など)など、システム内の異なるペアワイズエンティティ間で確立された既存の信頼関係を活用することができる。これらのペアワイズ信頼関係は、既存の周知のセキュリティ方法(例えば、TLSセッション)を使用して確立することができる。
これらのペアワイズ信頼関係が確立されると、EAHC及びEAHSは、これらのペアワイズ信頼関係の上に追加のセキュリティ機能を重ねることができる。この追加の機能は、ACがシステム内のEASとのランタイム信頼関係を確立することを支援し、EASが他のEASとのランタイム信頼関係を確立することを支援することができる(例えば、EASがエッジアプリケーションハンドオーバ中にエッジアプリケーション状態を安全に同期又は移行できるようにする)。ACとEASとの間でセキュリティ資格情報を管理するオーバーヘッドは高くなる可能性があるため、この機能は、頻繁なエッジアプリケーションハンドオーバが発生する場合に特に有用であり得る。
EAHC及びEAHSは、エッジアプリケーションハンドオーバがいつ発生するかの認識、及び個々のAC及びEASとの信頼関係(図14Aの工程0)を活用して、EAHが発生した場合/発生したときに、資格情報管理動作を実行して、互いの公開資格情報(例えば、PSK、証明書など)を用いてAC及びEASを安全に構成することができる。ACは、EAHCとACとの間に存在する安全な通信セッションを介して、それらの資格情報をEAHCに安全に(例えば、暗号化された方法で)渡すことができる(工程1)。同様に、EASは、EAHSとEASとの間に存在する安全な通信セッションを介して、それらの資格情報をEAHSに安全に渡すことができる(工程2)。ACの新しいEASへのハンドオーバが発生すると(工程3)、EAHCは、EAHCとEAHSとの間に存在する安全な通信セッションを介して、ACの資格情報をEAHSに安全に渡すことができる(工程4)。次に、EAHSは、EAHSとEASとの間に存在する安全な通信セッションを介して、ACの資格情報を新しいEASに安全に渡すことができる(工程5)。同様に、EAHSは、EAHSとEAHCとの間に存在する安全な通信セッションを介して、EASの資格情報をEAHCに安全に渡すことができる(工程6)。EAHCは、次に、EAHCとACとの間に存在する安全な通信セッションを介して、EASの資格情報をACに安全に渡すことができる(工程7)。このプロセスの間、EAHSは、新しい資格情報/更新された資格情報が必要とされる場合、ネットワーク内のセキュリティ機能と通信することもできる(図14A及び図14Bには図示せず)。AC及びEASが互いの資格情報で構成されると、それらは、双方向認証ハンドシェイクを実行して、アプリケーション層メッセージを互いに安全に交換するために使用可能な信頼関係及び安全な通信セッションを互いに確立することができる(工程12a)。
同様に、EAHSはまた、互いのハンドオフに関与するEASを支援し、それらがアプリケーション状態の安全な同期/移行などのハンドオフ動作を安全に実行することができるように、それらが互いに信頼関係を確立するのに役立てることができる。新しいEASへのACのハンドオーバが発生すると、EAHSは、古いEASの資格情報を新しいEASに安全に渡すことができ、逆もまた同様である(図14Aの工程8及び図14Bの工程9)。これは、EAHSと各EASとの間に存在する安全な通信セッションを介して行うことができる。このプロセスの間、EAHSは、新しい資格情報/更新された資格情報が必要とされる場合、ネットワーク内のセキュリティ機能と通信することもできる(図14A及び図14Bには図示せず)。EASが互いの資格情報を用いて構成されると、EASは、双方向認証ハンドシェイクを実行して、信頼関係及び安全な通信セッションを互いに確立することができ(工程10)、次いで、これを使用して、アプリケーション層の状態を互いに安全に同期/移行することができる(工程11)。
資格情報管理を支援することに加えて、EAHC及び/又はEAHSはまた、ACとEASとの間の安全な通信セッションを確立及び/又は切断することを支援することができる。EAHCは、ACと同じIPアドレスを有する同じUE上でホストされるので、EAHCは、ACの代わりにセキュリティプロキシとして機能するように適切に配置される。EAHCは、ACの代わりにEASとの安全な通信セッションを確立し(工程12b)、かつ/又は切断することができる(工程13)。これにより、ACは、これを自身で行う負担が軽減されるため、ACを解放して、他のアプリケーションセントリック動作をより効率的に実行することができる。更に、EAHCは、ACよりも早くEAH動作の発生に関与し得るので、EAHCは、これらの動作をより効率的な方法で実行することが可能となり得る。したがって、EAHCは、ACよりも早く安全な通信セッションの確立又は切断を開始することが可能となり得る。これは、EAHレイテンシを低減し、全体的なシステム性能を改善するのに役立ち得る。例えば、EAHC及びEAHSが、EAH中にESA間で状態を移行/同期させるなどのEAH動作を実行している場合、EAHC及びEAHSは、ESAへの安全な通信セッションが不要になったことを認識することができ、ACとEASとの間の安全な通信を効率的かつ適時に切断することができる。
(EAH認識アプリケーション状態同期/移行)
ユースケースの要件に応じて、ACが現在使用しているEASから、ACがハンドオフされている新しいEASへのアプリケーション状態の同期又は移行が必要とされる場合がある。
システム内の異なるEAS間のACのシームレスなハンドオーバを可能にするために、EAHC及びEAHSは、AC及びEASを支援して、EAS間のアプリケーション状態の効率的な同期又は移行を管理するのに役立てることができる。そうすることで、EAHC及びEAHSは、これらの動作を実行するACの負担を軽減することができる。
図15A及び図15Bは、EAHC及び/又はEAHSが、EAH中にアプリケーションの状態同期又は移行の動作をトリガすること(図15Aの工程1)を含む機能の一例を示している。これらのトリガは、ACに同期又は移行の動作を開始及び/又は実行させるために、所望によりACに送信することができる(工程2a)。代替的に、トリガは、EAHS又はEAHCから、EAHに関与する古いEAS(EAS#1)(工程2b)及び/又は新しいEAS(EAS#2)(工程2c)、あるいはその両方に送信され得る。EAHC及び/又はEAHSは、EAHが必要とされており、かつ他の必須のEAH動作(例えば、新たなEASの選択の発見、ハンドオフに関与するEASへのEAS資格情報のプロビジョニング)が完了したことを検出すると、アプリケーションの状態同期又は移行の動作をトリガすることができる。アプリケーションの状態同期又は移行の動作をトリガした後、EAHC及び/又はEAHCは、動作が正常に完了したか否かを監視することができる(図15Bの工程4)。EAHC及び/又はEAHSは、アプリケーションの状態同期又は移行の動作が正常に完了したかどうかに関するステータス更新をEAS及び/又はACから受信することができる。成功した場合、EAHC及び/又はEAHSは、これを、EAHが正常に完了したという資格として使用し、新しいEASがアクセスする準備ができたことの通知をACに送信することができる(工程6a)。失敗した場合、EAHC及び/又はEAHSは、これを、EAHが失敗したという資格として使用し、次に、新しいEASを識別し、新しいEAHをトリガするなどの追加の動作を実行することができる(工程6b)。
エッジアプリケーションハンドオーバがいつ開始されるかの認識を活用して、EAHC及びEAHSは、ACよりも最適な方法でこのトリガを実行するように良好に配置することができる。これにより、ACは、自身でこの動作を開始する必要があるという負担を軽減することができる。
(EAH認識要求バッファリング)
システム内の異なるEAS間でのACのシームレスなハンドオーバを可能にするために、EAHCは、EAH動作が完了し、ACがその新しいEAS(複数可)と通信できるようになるまで、ACからEAS(複数可)への発信要求を記憶及び転送することができる。
図16A及び図16Bは、EAHがシステムにおいてトリガされる(図16Aの工程1)機能の一例を示している。EAHが処理されている間、ACは、EASにアクセスする要求を発行し続ける(工程2)。EAHC及び/又はEAHSによってEAH動作が実行されている間、EAHCはこれらの要求をバッファリングする。例えば、EAH認識FQDN解決、EAH認識セッションの切断及び確立、並びにEAH状態同期/移行などのEAH動作である(工程4)。全てのEASハンドオーバ動作が正常に完了すると(図16Bの工程5)、EAHCは、バッファリングされた要求をハンドオーバに関与する「新しい」EAS(EAS#2)に転送することができ(工程6)、応答はACに戻ることができる(工程7)。バッファリングされた要求を転送するとき、EAHCは、バッファリングされた要求において指定されたターゲットEAS FQDNが、ACがハンドオフされた「新しい」EASのリフレッシュされた窓口情報に正確に解決されたことを確認することができる。
(EAH認識セッションQoS継続性)
システム内の異なるEAS間のACのシームレスなハンドオーバを可能にするために、EAHC又はEAHSは、EAH認識セッションQoS継続性機能をサポートする能力をサポートすることができる。この機能では、EAHハンドオーバが発生した場合に、EAHC又はEAHSによって、UE上でホストされるAC(複数可)とエッジノード(複数可)上でホストされる対応するEAS(複数可)との間で確立された3GPPネットワークQoSフロー(複数可)の構成が整合して保たれることを保証する必要がある。EAHハンドオーバが発生した場合、EAHC又はEAHSは、AC(複数可)と、それらがハンドオフされる新しいEAS(複数可)との間の新しいQoSフロー(複数可)の確立を支援することができる。EAHC又はEAHSは、AC(複数可)とEAS(複数可)との間に存在するセッションQoSフローの構成を、その確立を支援するときに追跡することができる。EAHがトリガされた場合/トリガされたときに、EAHC又はEAHSは、AC(複数可)と新しいEAS(複数可)との間のセッションQoSフローを、それらが、AC(複数可)とそれらがアクセスしている現在のEAS(複数可)との間で確立された既存のフローとの整合性が保たれるように構成することができる。
図17A~図17Cは、ACがそのQoS要件をEAHCと共有し得る一例を示す(図17Aの工程1)。第1のEAHがシステムにおいてトリガされる(工程2)。EAHが処理されている間、EAHSは、3GPPネットワークへの要求を開始して、ACとEAS#1との間でACのQoSセッション要件を満たすセッションQoSフローを確立する(工程3a)。3GPPネットワークは、要求を受信して処理し、ACとEAS#1との間のQoSフローを構成する(工程3b)。3GPPネットワークは、セッションQoSフローを識別するために使用されるフロー識別子、例えば5 QI(5G QoS識別子)を含む応答を返す(工程3c)。EAHSは、フロー識別子並びに適用可能なAC及びEASを含むセッションQoSフロー情報を維持する(工程4)。ACは、EAS#1と通信を開始し、その提供されたサービスにアクセスする(工程5)。この通信の間、3GPPネットワークは、ACのQoS要件が満たされることを保証する。
後続のある時点で、別のEAHがトリガされ、EAS#2がハンドオーバのターゲットEASとして識別される(工程6)。EAHSは、EAH認識セッションQoS継続性機能を実行する。EAHSがEAH認識セッションQoS継続性を実行するために使用し得る1つの方法は、新しいセッションQoS確立要求を3GPPネットワークに最初に送信して、ACとEAS#2との間に、ACによって定義され、EAHSによって維持されるものと同じQoS要件を有するセッションQoSフローを確立することにより行われる(図17Bの工程7a)。3GPPネットワークは、要求を受信及び処理し、ACとEAS#2との間のQoSフローを構成する(工程7b)。3GPPネットワークは、セッションQoSフローを識別するために使用されるフロー識別子を含む応答を返す(工程7c)。次に、EAHSは、ACとEAS#1との間のセッションQoSフローを終了するための別の要求を発行する(工程8a)。3GPPネットワークは、要求を受信して処理し、ACとEAS#1との間のQoSフローを切断する(工程8b)。3GPPネットワークは、応答を返す(工程8c)。EAHSは、フロー識別子並びに適用可能なAC及びEASを含むセッションQoSフロー情報を維持する(工程4)。ACは、EAS#1と通信を開始し、その提供されたサービスにアクセスする(工程5)。この通信の間、3GPPネットワークは、ACのQoS要件が満たされることを保証する。
EAHSがEAH認識セッションQoS継続性を実行するために使用し得る別の方法は、セッションQoSハンドオーバ要求を3GPPネットワークに発行することである(図17Cの工程9a)。この要求において、EAHSは、ACとEAS#1との間の既存のセッションQoSフローのためのQoSフロー識別子と、ハンドオーバの対象とされるEAS(EAS#2)の識別子とを含み得る。3GPPネットワークは、要求を受信して処理し、ACとEAS#2との間に、ACとEAS#1との間のフローと同じQoS要件を有するセッションQoSフローを確立する(工程9b)。このようにして、既存のセッションについてのQoSフロー識別子を使用して、ターゲットEASとの新しいセッションについての所望のQoS特性が識別される。このセッションQoSフローを確立した後、3GPPネットワークは、ACとEAS#1との間のセッションQoSフローを切断する(工程9c)。次いで、3GPPネットワークは、新しいセッションQoSフローを識別するために使用されるフロー識別子を含む応答をEAHSに返す(工程9d)。EAHSは、フロー識別子並びに適用可能なAC及びEASを含むセッションQoSフロー情報を維持する(工程10)。ACは、EAS#2と通信を開始し、その提供されたサービスにアクセスする(工程11)。この通信の間、3GPPネットワークは、ACのQoS要件が満たされることを保証する。
(EAH認識管理手順)
システム内の異なるEAS間でのACのシームレスなハンドオーバを可能にするために、EAHC又はEAHSは、システム内の種々の管理機能インターフェースし、それらが異なるタイプの管理動作を実行することを支援することができる。逆に、管理機能は、エッジアプリケーションハンドオーバを実行する際にEAHC又はEAHSを支援することもできる。
図18A及び図18Bは、EAHC又はEAHSが、附属書の表9に定義されたコンテキストのタイプなどであるがこれらに限定されない、システム内の管理機能にEAH関連コンテキスト情報を提供し得る一例を示している(図18Aの工程1)。管理機能は、この情報を、特定の管理動作を実行するかどうか/いつ実行するかについての意思決定に考慮することができる(工程2及び3)。例えば、EAHC又はEAHSは、EASがどこに展開され得るか(例えば、これらのノード上のEASステータスを管理することによって負荷分散又は性能スケーリングが実行され得るようなエッジノードのセット上)、EAHがいつ必要とされるか(例えば、すぐに、又は将来の何らかの指定された時間又はスケジュール)、EAHがどこに必要とされるか(例えば、指定された地理的位置又は領域内、指定されたエッジネットワーク内などのネットワークの指定されたエリア内、又は指定ルートに沿って)、EAHが誰に必要とされるか(例えば、どのUE、AC、EAS、エッジノード)、及びEAHがなぜ必要とされるか(例えば、UEが位置を変更したか、ACが現在のEASからのサービスレベルに満足していないか、3GPPネットワークがネットワーク輻輳などの問題をシグナリングしたか)に関するEAH関連コンテキストを提供してもよい。
EAHC又はEAHSはまた、特定の管理動作が必要であると判定することができ(工程4)、トリガ要求を管理機能に送信して(工程5)、それに代わって、限定はしないが、指定されたエッジネットワーク内又は指定されたエッジノード上でのEASの展開、指定されたエッジネットワーク内又は指定されたエッジノード上でのEASのインストール及びアクティブ化/非アクティブ化など、特定のタイプの管理動作を実行させることができる(工程6)。
EAHC又はEAHSの支援が有効であり得る一部のタイプの管理動作には、以下が含まれ得るが、これらに限定されない。
・システム内のどのエッジネットワーク及びエッジノードが特定のEASの展開のための最良の候補であるかの最適選択
・システム内のどのエッジネットワーク及びエッジノードが、EASの新しいインスタンスのインストール又はすでにインストールされたEASのアクティブ化のための最良の候補であるかの最適な選択
・システム内のどのエッジネットワーク、エッジノード、及び既存のEASが特定のACによるアクセスのための最良の候補であるかの最適選択
・ACが特定のEASにアクセスすることを完全に防止するか、又はEASにアクセスするときにACのサービスレベルを低下させるかのいずれかであるサービス可用性問題がシステム内に存在するかどうかの検出
・エッジネットワーク又はエッジノードにおいて利用可能なリソースが不足している場合に、システム内のどの既存のEASが、エッジネットワーク及びエッジノードからの無効化及び/又はアンインストールのための最良の候補であるかの最適な選択
・EASをインストール/アクティブ化/非アクティブ化/修正するための最適なタイミングの決定
・EASをアクティブ化及び非アクティブ化するための最適スケジュールの決定
・EASをホストするためのエッジノード上でのリソースの予約
・EASのエッジリソース利用など、EASのステータスの調整
・ACがアクセスを許可されるエッジネットワーク、エッジノード、エッジサーバ、及びエッジアプリケーションサーバを決定するシステムにおけるアクセス制御ポリシーの構成
逆に、システム内の管理機能は、管理関連情報をEAHC又はEAHSと共有することによって、EAHC又はEAHSを支援することができる(図18Bの工程7)。一部のタイプの管理関連情報は、システム内のエッジネットワーク、エッジノード、又はEASのステータス及び/又は可用性であり得る。EAHC又はEAHSは、この情報を、EAHをトリガするか否かの判定に考慮することができる(工程8)。次いで、EAHC又はEAHSは、新しいEASへのACのハンドオーバを開始することを決定して、ACが現在アクセスしているEAS上の過負荷状態を緩和することができる(工程9)。
管理機能はまた、EAHが必要であると判定し(工程10)、EAHC又はEAHSに要求を送信して、EAHC又はEAHSにEAHを実行するようにトリガし(工程11)、管理機能によって検出された問題を緩和することができる。次いで、EAHC又はEAHSは、ACの新しいEASへのハンドオーバを開始して、ACが現在アクセスしているEAS上の過負荷状態を緩和することができる(工程12)。
図19A及び図19Bは、例示的なEAH認識エッジコンピューティングサービスプロバイダ相互作用を示している。エッジコンピューティングサービスプロバイダ(ECSP)はまた、管理機能と相互作用して、新しいエッジアプリケーションをエッジネットワークに展開する、新しいEASインスタンスをインストールする、又は展開若しくはインストールされたEASの現在のステータスを調整するなどの管理動作をトリガすることができる。EAHSは、EAH関連コンテキスト情報を共有することによって、ECSPと相互作用する際に管理機能を支援し、EASの展開及びステータスを最適化することができる。
管理機能は、既存のEAS展開ステータス又はインスタンスステータスに関する情報をEAHSから受信することができ、それに基づいて、管理機能は、新しい/追加のEASを展開又はインストールする必要性(特定のタイプのEASがエッジネットワークで欠落している、特定のタイプの既存のEASが過負荷であり、新しいインスタンスが必要である、など)を識別することができる。管理機能は、行うべき最適な動作を決定することができ、これには、所望のEASのタイプ、所望のEASをホストし得るエッジノード及びエッジネットワーク、新しいEASが必要とされるとき、EAHが必要とされる場合/必要とされるときなどが含まれるが、これらに限定されない。次いで、かかる情報は、推奨事項としてECSPに送信することができる。推奨事項を受信した後、ECSPは、提案された動作が合意されるかどうかを決定することができる。合意された場合、ECSPは、推奨動作をトリガするための要求を管理機能に送信して、例えば、所望のEASをより多くのエッジノードに展開し、又は所望のEASのより多くのインスタンスをインストールすることができる。
管理機能は、ECSPから、EASの展開ステータス及びインスタンスステータスに関するクエリを受信し、EAHSから必要な情報を収集することができる。応答を受信した後、ECSPは、新しいEASを展開すること、展開/インストールされたEASのステータスを調整すること、又はEAHを実行することなどの管理動作をトリガすることができる。
(ルート支援型EAH)
モバイルUEを伴うユースケースに対してエッジアプリケーションハンドオーバを更に最適化するために、UEのルート情報を活用して、エッジアプリケーションハンドオーバの管理を支援することができる。ルート支援型エッジアプリケーションハンドオーバは、ルート情報を活用することを伴うものであり、どのターゲットEASにACが次にハンドオフされるかを調整及び管理する。ルート情報は、一連のウェイポイントから構成され得る。ウェイポイントは、地理的座標に関して定義されてもよく、又は限定はしないが、ルートに沿ったエッジネットワーク、エッジノード、及び/又はエッジサーバの識別子などの他の用語で表現されてもよい。
図20A及び図20Bは、ルート支援型EAH機能の一例を示している。ルート情報は、事前に所定のルートを明示的に定義するユーザ又はACを含むがこれらに限定されない、システム内の複数のタイプのエンティティから生じ得る(工程1)。例えば、旅程の計画では、開始点及び終了点並びに中間地点が定義される。所定のルートが定義されない場合、ルートは、システム内の種々のエンティティから利用可能なリアルタイム及び/又は履歴のコンテキスト情報に基づいて予測又は推測することができる(工程2)。例えば、UEの通勤パターンなどの履歴のコンテキストと結合され、UEが現在移動している道路などのコンテキスト情報を使用して、予測ルートがEAHSにより計算され、該予測ルートを使用して、UE上でホストされるAC(複数可)がハンドオフされる次のEAS(複数可)の選択を支援することができる。予測分析技術を使用して、予測ルートの計算を支援することができる。所定のルートが指定されることを可能にする能力、並びにコンテキスト情報及び予測分析を活用してUEのルートを予測する能力の両方は、EAHC又はEAHSによってサポートされ得る機能である。
ルート情報が利用可能になると、所望のEASは、ルートに沿ったエッジノードに積極的に展開され得る。UEルートに沿ったEASは、UEのルート情報に基づいて予めインストールされ、予め構成されてもよい。代替的に、展開されたEASは、直ちにインストール又はアクティブ化される必要はなく、又は常にアクティブのままである必要はない。インストール/アクティブ化/非アクティブ化のタイミングは、UEの位置に従って、EAHC又はEAHSによって決定され得る(図18のシナリオ#1又は#2)。EAHC又はEAHSは、ルート情報を利用して、ルートによって定義される異なるウェイポイントに対するUEの現在の位置を監視し、ルートに沿ったUE(複数可)の移動並びに任意の予期せぬ逸脱を追跡することができる。ルートに沿ってUEの位置を監視及び追跡するために(工程7)、EAHC又はEAHSは、UEの現在位置の更新に依存することができる。これらの更新は、UE自体から(工程3)、3GPPネットワーク内の位置機能から(工程4)、又はシステム内の他のエンティティ(例えば、SCS/AS)から生じ得る。
EAHC又はEAHSは、UEについての予想ルート情報を3GPPネットワークと共有することができ、それにより、ネットワークは、UEがルートに沿って移動する間にUEの要件(例えば、QoS)が満たされることを保証するように、そのネットワークリソースを構成及び最適化することができる(工程5)。EAHC又はEAHSはまた、3GPPネットワークがその代わりにルートに沿ったUEの移動を追跡し、ルートに沿ったUEの移動に関する通知を送信することを要求することができる(工程6)。例えば、通知には、限定はしないが、UEがルートに沿って指定されたウェイポイントに到着したとき、又はUEが指定ルートから逸脱したときが含まれる。
ルートに沿ったUEの移動に関する位置情報を活用して、EAHC又はEAHSは、UEの移動を、同じルートに沿ってUEに近接して展開された利用可能なエッジネットワーク、エッジノード、及び/又はEASと比較することができる。この比較及び任意の構成されたEAHポリシーに基づいて、EAHC又はEAHSは、EAHをトリガすべきかどうか/いつトリガすべきか、及びどのEAS(複数可)をEAHのターゲット(複数可)として選択すべきかを決定することができる(工程8)。EAHC又はEAHSが、EAHが必要であると判定した場合、EAH動作を実行することによって、システム内の他のエンティティをトリガし、支援することができる(工程9)。
図20A及び図20Bは、ルート支援型EAHを示している。単一のUEのためのルート支援型エッジアプリケーションハンドオーバをサポートすることに加えて、EAHC又はEAHCは、一緒に移動するUEのグループ(例えば、V2X隊列走行)のためのルート支援型EAH機能をサポートすることができる。この機能は、図20A及び20Bには取り込まれていないことに留意されたい。
図20A及び20Bに取り込まれた動作に加えて、EAHSはまた、EASが過負荷にならないように、特定の位置にある、又は指定ルートに沿ったエッジ又はクラウドノードに、ACを登録し、かつ/又はACによる使用のために既存のEASを予約する1又は複数の要求を送信することができる。これらの要求は、事前に(例えば、旅程が構成され、ルートが決定されるときに)、かつACがクラウド/エッジノードの近傍にある前に送信され得る。代替的に、これらの要求は、EAHSが、ACの位置が変化し、所与のエッジ又はクラウドノードの特定の近傍内にあることを検出したときに、オンザフライで送信され得る。この要求には、ACのセキュリティ資格情報及び識別子などの情報、必要とされるサービス可用性スケジュール(例えば、アプリケーション又はサービスの計画された使用の時間ウィンドウ)などの予測されるQoS/QoEサービス要件、ユーザプロファイル若しくはプリファレンス情報(例えば、アプリケーション設定)、並びに/あるいはサービス使用量要件(例えば、要求のレート、アプリケーション要求レート、データ制限など)が含まれ得る。これらの要求は、サービスをホストするエッジノード又はクラウドに直接送信されてもよく、あるいはエッジノード若しくはクラウド上でホストされるサービスの登録及び/又は予約を容易にするネットワーク内の別の機能に送信されてもよい。
(例示的なサービス層アプローチ)
本明細書で説明する支援型エッジアプリケーションハンドオーバの着想は、限定はしないが、3GPP SA6、oneM2M、及びOMA LWM2Mなど、種々の複数のサービス層技術に適用することができる。
(3GPP SA6 EDGEAPPの例)
図21は、本明細書で説明される概念が、エッジアプリケーションを可能にするための3GPP SA6定義アーキテクチャにおいてどのように適用され得るかの一例を示している。例えば、TS23.286を参照されたい。
定義されたEAHC機能は、既存のエッジイネーブラクライアント機能内の新しい機能として実現することができる。代替的に、EAHCは、UEの新たなスタンドアロン機能として実現されてもよい。この場合、新しい基準点(例えば、Edge-13及びEdge-14)は、新しいスタンドアロンEAHCとの相互作用をサポートように定義され得る。
定義されたEAHS機能は、エッジイネーブラサーバ又はエッジデータネットワーク構成サーバ機能の新しい機能として実現することができる。代替的に、EAHSは、システム内の新しいスタンドアロン機能として実現されてもよい。この新しいスタンドアロン機能は、クラウド内又はネットワークのエッジで展開され得る。新しい基準点(例えば、Edge-8、Edge-9、Edge-10、Edge-11、及びEdge-12)はまた、新しいスタンドアロンEAHSと、EAS、エッジイネーブラサーバ、エッジデータネットワーク構成サーバ、UE、及び/又は3GPPコアネットワークとの間の相互作用をサポートするように定義され得る。
附属書の表10は、SA6 EDGEAPPアーキテクチャの基準点が、本明細書で説明されるそれぞれの基準点の各々に対して定義される機能とどのように整合され、拡張され得るかの一例を提供する。
(3GPP SA6 V2Xの例) 図22は、本明細書で説明される概念が3GPP SA6 V2Xアーキテクチャにおいてどのように適用され得るかの一例を示している。例えば、TS23.286及び3GPP TR23.764を参照されたい。
定義されたEAHC機能は、UE上でホストされる既存のVAEクライアント及び/又はSEALクライアント機能に追加された新しい機能として実現され得る。代替的に、EAHCは、UEの新しいスタンドアロン機能として実現されてもよい(図22には図示せず)。この場合、新しい基準点は、新しいスタンドアロンEAHCとの相互作用をサポートするように定義され得る。
定義されたEAHS機能は、既存のV2Xアプリケーションイネーブラ(VAE)サーバに追加される新しい機能として実現することができる。代替的に、EAHSは、システム内の新しいスタンドアロン機能として実現されてもよい(図22には図示せず)。この新しいスタンドアロン機能は、クラウド内又はネットワークのエッジで展開され得る。この場合、新しい基準点は、新しいスタンドアロンEAHSとの相互作用をサポートするように定義され得る。
附属書の表11は、SA6 V2Xアーキテクチャの基準点が、本明細書で説明されるそれぞれの基準点の各々に対して定義される機能とどのように整合され、拡張され得るかの一例を提供する。
(oneM2Mの例)
図23は、本明細書に説明される機能がoneM2Mアーキテクチャにおいてどのように適用され得るかの一例を示している。例えば、TS23.286及び3GPP TR23.764を参照されたい。
定義されたEAHC機能は、UE上にホストされる既存のoneM2M ASN/MN-CSEに追加される新しい機能として実現され得る。定義されたEAHS機能は、既存のoneM2M IN-CSEに追加される新しい機能として実現され得る。
附属書の表12は、SA6 EDGEAPPアーキテクチャの基準点が、本明細書で説明されるそれぞれの基準点の各々に対して定義される機能とどのように整合され、拡張され得るかの一例を提供する。
(LWM2Mの例)
図24は、本明細書で説明される概念がOMA LWM2Mアーキテクチャにおいてどのように適用され得るかの一例を示している。EAHCの定義された機能は、UE上でホストされる既存のLWM2Mクライアントに追加される新しい機能として実現され得る。EAHSの定義された機能は、既存のLWM2Mサーバ機能に追加される新しい機能として実現され得る。
(グラフィカルユーザインターフェース(GUI))
図25は、セルラーデバイスを操作している人が、セルラーデバイスに関連付けられたEAHポリシー設定を構成することを要求するために使用できる例示的なGUIを示している。これらのポリシーは、本明細書で説明されるEAHC及び/又はEAHSサーバ機能によって使用され得る。
(例示的な環境)
第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)では、セルラー電気通信ネットワーク技術のための技術規格が開発されており、これには、無線アクセス、コアトランスポートネットワーク、並びにコーデック、セキュリティ、及びサービス品質に関する作業を含むサービス能力が含まれる。最近の無線アクセス技術(RAT)規格は、WCDMA(登録商標)(一般に3Gと称される)、LTE(一般に4Gと称される)、及びLTE-Advanced規格を含む。3GPPは、「5G」とも称される、新しい無線(NR:New Radio)と称される次世代セルラー技術の標準化に取り組み始めている。3GPP NR規格の開発は、次世代無線アクセス技術(新しいRAT)の定義を含むことが予想されており、これには、6GHz未満の新しいフレキシブル無線アクセスの提供、及び6GHzを超える新しいウルトラモバイルブロードバンド無線アクセスの提供が含まれることが予想されている。フレキシブル無線アクセスは、6GHz未満の新しいスペクトルにおける新しい後方互換性のない無線アクセスから構成されることが予想されており、同じスペクトルにおいて一緒に多重化され得る異なる動作モードを含み、異なる要件を有する幅広い3GPP NRユースケースのセットに対処することが予想されている。ウルトラモバイルブロードバンドは、センチメートル波及びミリ波のスペクトルを含むことが予想されており、これにより、例えば、屋内アプリケーション及びホットスポットのためのウルトラモバイルブロードバンドアクセスのための機会が提供される。特に、ウルトラモバイルブロードバンドは、センチメートル波及びミリ波特有の設計最適化を用いて、6GHz未満のフレキシブル無線アクセスと共通の設計フレームワークを共有することが予想されている。
3GPPでは、NRがサポートすることが予想される種々のユースケースが特定されており、データレート、レイテンシ、及びモビリティに関する多種多様なユーザエクスペリエンス要件がもたらされている。このユースケースには、以下の一般的なカテゴリ、すなわち、拡張モバイルブロードバンド(例えば、密集エリアにおけるブロードバンドアクセス、屋内超高ブロードバンドアクセス、群衆におけるブロードバンドアクセス、50+Mbpsエブリウェア(everywhere)、超低費用ブロードバンドアクセス、車両におけるモバイルブロードバンド)、クリティカル通信、大規模マシンタイプ通信、ネットワーク動作(例えば、ネットワークスライシング、ルーティング、移行及びインターワーキング、エネルギー節約)、並びに拡張された車車間/路車間(eV2X)通信が含まれており、eV2Xには、車両-車両通信(V2V)、車両-インフラストラクチャ通信(V2I)、車両-ネットワーク通信(V2N)、車両-歩行者通信(V2P)、及び他のエンティティとの車両通信のうちのいずれかが含まれ得る。これらのカテゴリにおける特定のサービス及びアプリケーションには、一部例を挙げると、例えば、監視及びセンサネットワーク、デバイス遠隔制御、双方向遠隔制御、パーソナルクラウドコンピューティング、ビデオストリーミング、ワイヤレスクラウドベースのオフィス、ファーストレスポンダ接続、車両緊急通報システム、災害警報、リアルタイムゲーム、多人数ビデオ通話、自律運転、拡張現実、触覚インターネット、及び仮想現実が含まれる。これらのユースケース及びその他の全てが、本明細書で企図される。
図26Aは、本明細書で説明され特許請求される方法及び装置が具現化され得る例示的な通信システム100の一実施形態を示している。図示のように、例示的な通信システム100は、ワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)102a、102b、102c、102d、102e、102f、及び/又は102g(概して又は集合的にWTRU102と称され得る)、無線アクセスネットワーク(RAN)103/104/105/103b/104b/105b、コアネットワーク106/107/109、公衆交換電話網(PSTN)108、インターネット110、他のネットワーク112、並びにV2Xサーバ(又はProSe機能及びサーバ)113を含むことができるが、開示される実施形態は、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、及び/又はネットワーク要素を企図することが理解されるであろう。WTRU102a、102b、102c、102d、102e、102f、102gの各々は、ワイヤレス環境において動作及び/又は通信するように構成された任意のタイプの装置又はデバイスであり得る。各WTRU102a、102b、102c、102d、102e、102f、102gは、ハンドヘルドワイヤレス通信装置として図26A~26Eに示されているが、5Gワイヤレス通信のために企図される多種多様なユースケースを用いて、各WTRUは、ワイヤレス信号を送信及び/又は受信するように構成された任意のタイプの装置又はデバイスを備えるか、又はその中で具現化され得ることを理解されたい。該装置又はデバイスには、ほんの一例として、ユーザ機器(UE)、移動局、固定又はモバイル加入者ユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、ネットブック、ノートブックコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、家庭用電子機器、スマートウォッチ又はスマート衣類などのウェアラブルデバイス、医療又はeヘルスデバイス、ロボット、産業機器、ドローン、車、トラック、列車、あるいは飛行機などの車両などが含まれる。
通信システム100は、基地局114a及び基地局114bを含むこともできる。基地局114aは、WTRU102a、102b、102cのうちの少なくとも1つとワイヤレスにインターフェースするように構成された任意のタイプのデバイスであり得、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、及び/又は他のネットワーク112などの1又は複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にする。基地局114bは、RRH(リモート無線ヘッド)118a、118b、TRP(送信及び受信ポイント)119a、119b、及び/又はRSU(ロードサイドユニット)120a及び120bのうちの少なくとも1つと有線で、かつ/又はワイヤレスでインターフェースするように構成された任意のタイプのデバイスであり得、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、他のネットワーク112、及び/又はV2Xサーバ(又はProSe機能及びサーバ)113などの1又は複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にする。RRH118a、118bは、WTRU102cのうちの少なくとも1つとワイヤレスにインターフェースするように構成された任意のタイプのデバイスであり得、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、及び/又は他のネットワーク112などの1又は複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にする。TRP119a、119bは、WTRU102dのうちの少なくとも1つとワイヤレスにインターフェースするように構成された任意のタイプのデバイスであり得、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、及び/又は他のネットワーク112などの1又は複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にする。RSU120a及び120bは、WTRU102e又は102fのうちの少なくとも1つとワイヤレスにインターフェースするように構成された任意のタイプのデバイスであり得、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、他のネットワーク112、及び/又はV2Xサーバ(又はProSe機能及びサーバ)113などの1又は複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にする。例として、基地局114a、114bは、基地トランシーバ局(BTS)、ノードB、eノードB、ホームノードB、ホームeノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ワイヤレスルータなどであってもよい。基地局114a、114bは各々、単一の要素として示されているが、基地局114a、114bは、任意の数の相互接続された基地局及び/又はネットワーク要素を含み得ることが理解されよう。
基地局114aは、RAN103/104/105の一部であり得、基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなど、他の基地局及び/又はネットワーク要素(図示せず)も含み得る。基地局114bは、RAN103b/104b/105bの一部であり得、基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなど、他の基地局及び/又はネットワーク要素(図示せず)も含み得る。基地局114aは、セル(図示せず)と称され得る特定の地理的領域内でワイヤレス信号を送信及び/又は受信するように構成され得る。基地局114bは、セル(図示せず)と称され得る特定の地理的領域内で有線信号及び/又はワイヤレス信号を送信及び/又は受信するように構成され得る。セルは、セルセクタに更に分割され得る。例えば、基地局114aに関連付けられたセルは、3つのセクタに分割されてもよい。したがって、一実施形態では、基地局114aは、3つのトランシーバ、例えば、セルのセクタごとに1つのトランシーバを含み得る。一実施形態では、基地局114aは、多入力多出力(MIMO)技術を採用することができるため、セルのセクタごとに複数のトランシーバを利用することができる。
基地局114aは、エアインターフェース115/116/117を介してWTRU102a、102b、102cのうちの1又は複数と通信することができ、エアインターフェースは、任意の適切なワイヤレス通信リンク(例えば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光、センチメートル波、ミリ波など)であり得る。エアインターフェース115/116/117は、任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立することができる。
基地局114bは、任意の適切な有線通信リンク(例えば、ケーブル、光ファイバなど)又はワイヤレス通信リンク(例えば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光、センチメートル波、ミリ波など)であり得る有線又はエアインターフェース115b/116b/117bを介して、RRH118a、118b、TRP119a、119b、並びに/又はRSU120a及び120bのうちの1又は複数と通信することができる。エアインターフェース115b/116b/117bは、任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立することができる。
RRH118a、118b、TRP119a、119b、及び/又はRSU120a、120bは、任意の適切なワイヤレス通信リンク(例えば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光、センチメートル波、ミリ波など)であり得るエアインターフェース115c/116c/117cを介して、WTRU102c、102d、102e、102fのうちの1又は複数と通信することができる。エアインターフェース115c/116c/117cは、任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立することができる。
WTRU102a、102b、102c、102d、102e、102f、及び/又は102gは、任意の適切なワイヤレス通信リンク(例えば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光、センチメートル波、ミリ波など)であり得るエアインターフェース115d/116d/117d(図示せず)を介して互いに通信することができる。エアインターフェース115d/116d/117dは、任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立することができる。
より具体的には、上述したように、通信システム100は、多元接続システムであってもよく、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMAなどの1又は複数のチャネルアクセス方式を採用してもよい。例えば、RAN103/104/105内の基地局114aとWTRU102a、102b、102cと、又はRAN103b/104b/105b内のRRH118a、118b、TRP119a、119b及びRSU120a、120bとWTRU102c、102d、102e、102fとは、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)地上無線アクセス(UTRA)などの無線技術を実装することができ、これにより、広帯域CDMA(WCDMA)を使用して、それぞれエアインターフェース115/116/117又は115c/116c/117cを確立することができる。WCDMAは、高速パケットアクセス(HSPA)及び/又は進化型HSPA(HSPA+)などの通信プロトコルを含み得る。HSPAは、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)及び/又は高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)を含み得る。
一実施形態では、基地局114aとWTRU102a、102b、102cと、又はRAN103b/104b/105b内のRRH118a、118b、TRP119a、119b、及び/若しくはRSU120a、120bとWTRU102c、102dとは、進化型UMTS地上無線アクセス(E-UTRA)などの無線技術を実装することができ、これにより、ロングタームエボリューション(LTE)及び/又はLTEアドバンスト(LTE-A)を使用してそれぞれエアインターフェース115/116/117又は115c/116c/117cを確立することができる。将来的には、エアインターフェース115/116/117は、3GPP NR技術を実装する可能性がある。LTE及びLTE-A技術は、LTE D2D及びV2X技術及びインターフェース(例えば、サイドリンク通信など)を含む。3GPP NR技術は、NR V2X技術及びインターフェース(例えば、サイドリンク通信など)を含む。
一実施形態では、RAN103/104/105内の基地局114aとWTRU102a、102b、102cと、又はRAN103b/104b/105b内のRRH118a、118b、TRP119a、119b、及び/若しくはRSU120a、120bとWTRU102c、102d、102e、102fとは、IEEE802.16(例えば、WiMAX(ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000EV-DO、暫定規格2000(IS-2000)、暫定規格95(IS-95)、暫定規格856(IS-856)、GSM(登録商標)(グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ)、EDGE(GSM進化型高速データレート)、GERAN(GSM EDGE)などの無線技術を実装することができる。
図26Aの基地局114cは、例えば、ワイヤレスルータ、ホームノードB、ホームeノードB、又はアクセスポイントであってもよく、職場、家庭、車両、キャンパスなどの局所的エリアにおけるワイヤレス接続性を促進するために、任意の好適なRATを利用してもよい。一実施形態では、基地局114c及びWTRU102eは、IEEE802.11などの無線技術を実装して、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立することができる。一実施形態では、基地局114c及びWTRU102dは、IEEE802.15などの無線技術を実装して、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立することができる。更に別の実施形態では、基地局114c及びWTRU102eは、セルラーベースのRAT(例えば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-Aなど)を利用して、ピコセル又はフェムトセルを確立することができる。図26Aに示すように、基地局114bは、インターネット110への直接接続を有し得る。したがって、基地局114cは、コアネットワーク106/107/109を介してインターネット110にアクセスする必要がない場合がある。
RAN103/104/105及び/又はRAN103b/104b/105bは、コアネットワーク106/107/109と通信することができ、該コアネットワーク106/107/109は、音声、データ、アプリケーション、及び/又はボイスオーバインターネットプロトコル(VoIP)サービスをWTRU102a、102b、102c、102dのうちの1又は複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークであり得る。例えば、コアネットワーク106/107/109は、呼制御、課金サービス、モバイル位置情報サービス、プリペイド通話、インターネット接続、ビデオ配信などを提供し、かつ/又はユーザ認証などの高レベルのセキュリティ機能を実行することができる。
図26Aには示されていないが、RAN103/104/105及び/又はRAN103b/104b/105b及び/又はコアネットワーク106/107/109は、RAN103/104/105及び/又はRAN103b/104b/105bと同じRAT又は異なるRATを使用する他のRANと直接又は間接的に通信することができることが理解されよう。例えば、E-UTRA無線技術を利用している可能性があるRAN103/104/105及び/又はRAN103b/104b/105bに接続されることに加えて、コアネットワーク106/107/109は、GSM無線技術を採用する別のRAN(図示せず)とも通信していてもよい。
コアネットワーク106/107/109はまた、WTRU102a、102b、102c、102d、102eがPSTN108、インターネット110、及び/又は他のネットワーク112にアクセスするためのゲートウェイとしての役割を果たすことができる。PSTN108は、従来の電話サービス(POTS)を提供する回線交換電話網を含み得る。インターネット110は、TCP/IPインターネットプロトコルスイートにおける伝送制御プロトコル(TCP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)、及びインターネットプロトコル(IP)などの共通通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワーク及びデバイスのグローバルシステムを含み得る。ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は運営される有線又はワイヤレス通信ネットワークを含み得る。例えば、ネットワーク112は、RAN103/104/105及び/又はRAN103b/104b/105bと同じRAT又は異なるRATを使用し得る1又は複数のRANに接続された別のコアネットワークを含んでもよい。
通信システム100内のWTRU102a、102b、102c、102dの一部又は全部は、マルチモード能力を含むことができ、例えば、WTRU102a、102b、102c、102d、及び102eは、異なるワイヤレスリンクを介して異なるワイヤレスネットワークと通信するための複数のトランシーバを含んでもよい。例えば、図26Aに示されるWTRU102eは、セルラーベースの無線技術を採用し得る基地局114a、及びIEEE802無線技術を採用し得る基地局114cと通信するように構成されてもよい。
図26Bは、例えば、WTRU102など、本明細書で示される実施形態によるワイヤレス通信のために構成された例示的な装置又はデバイスのブロック図である。図26Bに示すように、例示的なWTRU102は、プロセッサ118、トランシーバ120、送信/受信要素122、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128、非リムーバブルメモリ130、リムーバブルメモリ132、電源134、全地球測位システム(GPS)チップセット136、及び他の周辺機器138を含み得る。WTRU102は、一実施形態との整合性を保ちながら、前述の要素の任意のサブコンビネーションを含み得ることが理解されよう。また、実施形態は、基地局114a及び114b、並びに/又は基地局114a及び114bが表し得るノード、特に、限定されないが、トランシーバ局(BTS)、ノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ホームノードB、進化型ホームノードB(eNodeB)、ホーム進化型ノードB(HeNB)、ホーム進化型ノードBゲートウェイ、及びプロキシノードなどが、図26Bに示されており、本明細書で説明される要素の一部又は全部を含み得ることを企図している。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連付けられた1又は複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態機械などであり得る。プロセッサ118は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、及び/又はWTRU102がワイヤレス環境で動作できるようにする任意の他の機能を実行することができる。プロセッサ118は、送信/受信要素122に結合され得るトランシーバ120に結合され得る。図26Bは、プロセッサ118及びトランシーバ120を別個の構成要素として示しているが、プロセッサ118及びトランシーバ120は、電子パッケージ又はチップ内に一緒に統合されてもよいことを理解されたい。
送信/受信要素122は、エアインターフェース115/116/117を介して基地局(例えば、基地局114a)に信号を送信し、又は基地局から信号を受信するように構成することができる。例えば、一実施形態では、送信/受信要素122は、RF信号を送信及び/又は受信するように構成されたアンテナであってもよい。一実施形態では、送信/受信要素122は、例えば、IR、UV、又は可視光信号を送信及び/又は受信するように構成されるエミッタ/検出器であってもよい。更なる一実施形態では、送信/受信要素122は、RF信号と光信号との両方を送信及び受信するように構成されてもよい。送信/受信要素122は、ワイヤレス信号の任意の組み合わせを送信及び/又は受信するように構成され得ることが理解されよう。
加えて、送信/受信要素122は、単一の要素として図26Bに示されているが、WTRU102は、任意の数の送信/受信要素122を含み得る。より具体的には、WTRU102は、MIMO技術を採用することができる。したがって、一実施形態では、WTRU102は、エアインターフェース115/116/117を介してワイヤレス信号を送信及び受信するための2つ以上の送信/受信要素122(例えば、複数のアンテナ)を含み得る。
トランシーバ120は、送信/受信要素122によって送信される信号を変調し、送信/受信要素122によって受信される信号を復調するように構成することができる。上述のように、WTRU102は、マルチモード能力を有し得る。したがって、トランシーバ120は、WTRU102が、例えば、UTRA及びIEEE802.11などの複数のRATを介して通信できるようにするための複数のトランシーバを含み得る。
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、及び/又はディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)ディスプレイユニット又は有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット)に結合することができ、それらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ118はまた、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、及び/又はディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128にユーザデータを出力することができる。加えて、プロセッサ118は、非リムーバブルメモリ130及び/又はリムーバブルメモリ132など、任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶することができる。非リムーバブルメモリ130は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、ハードディスク、又は任意の他のタイプのメモリ記憶デバイスを含み得る。リムーバブルメモリ132は、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカードなどを含み得る。一実施形態では、プロセッサ118は、サーバ又はホームコンピュータ(図示せず)上など、WTRU102上に物理的に配置されていないメモリからの情報にアクセスし、そのメモリにデータを記憶することができる。
プロセッサ118は、電源134から電力を受け取ることができ、WTRU102内の他の構成要素への電力を分散及び/又は制御するように構成することができる。電源134は、WTRU102に電力を供給するための任意の適切なデバイスであり得る。例えば、電源134は、1又は複数の乾電池、太陽電池、燃料電池などを含んでもよい。
プロセッサ118は、WTRU102の現在位置に関する位置情報(例えば、経度及び緯度)を提供するように構成され得るGPSチップセット136に結合することもできる。GPSチップセット136からの情報に加えて、又はその代わりに、WTRU102は、基地局(例えば、基地局114a、114b)からエアインターフェース115/116/117を介して位置情報を受信し、かつ/又は2つ以上の近くの基地局から受信されている信号のタイミングに基づいてその位置を決定することができる。WTRU102は、一実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を取得することができることが理解されよう。
プロセッサ118は、他の周辺機器138に更に結合することができ、該周辺機器138は、追加の特徴、機能、及び/又は有線若しくはワイヤレス接続性を提供する1又は複数のソフトウェアモジュール及び/又はハードウェアモジュールを含み得る。例えば、周辺機器138は、加速度計、バイオメトリクス(例えば、指紋)センサ、eコンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ(写真又はビデオ用)、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート又は他の相互接続インターフェース、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、ブルートゥース(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどの種々のセンサを含んでもよい。
WTRU102は、センサ、家庭用電子機器、スマートウォッチ又はスマート衣類などのウェアラブルデバイス、医療又はeヘルスデバイス、ロボット、産業機器、ドローン、車、トラック、列車、又は飛行機などの車両など、他の装置又はデバイスにおいて具現化され得る。WTRU102は、周辺機器138のうちの1つを備え得る相互接続インターフェースなど、1又は複数の相互接続インターフェースを介して、かかる装置又はデバイスの他の構成要素、モジュール、又はシステムに接続することができる。
図26Cは、一実施形態によるRAN103及びコアネットワーク106のシステム図である。上述のように、RAN103は、UTRA無線技術を使用して、エアインターフェース115を介してWTRU102a、102b、及び102cと通信することができる。RAN103はまた、コアネットワーク106と通信することができる。図26Cに示されているように、RAN103は、ノードB140a、140b、140cを含むことができ、これらはそれぞれ、エアインターフェース115を介してWTRU102a、102b、102cと通信するための1又は複数のトランシーバを含み得る。ノードB140a、140b、140cはそれぞれ、RAN103内の特定のセル(図示せず)に関連付けられてもよい。RAN103はまた、RNC142a、142bを含み得る。RAN103は、一実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のノードB及びRNCを含み得ることが理解されよう。
図26Cに示されるように、ノードB140a、140bは、RNC142aと通信することができる。更に、ノードB140cは、RNC142bと通信することができる。ノードB140a、140b、140cは、Iubインターフェースを介してそれぞれのRNC142a、142bと通信することができる。RNC142a、142bは、Iurインターフェースを介して互いに通信することができる。RNC142a、142bの各々は、それが接続されるそれぞれのノードB140a、140b、140cを制御するように構成することができる。更に、RNC142a、142bの各々は、アウターループ電力制御、負荷制御、アドミッション制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、データ暗号化など、他の機能を実行又はサポートするように構成することができる。
図26Cに示されるコアネットワーク106は、メディアゲートウェイ(MGW)144、モバイル交換センタ(MSC)146、サービングGPRSサポートノード(SGSN)148、及び/又はゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)150を含み得る。前述の要素の各々は、コアネットワーク106の一部として示されているが、これらの要素のうちのいずれか1つが、コアネットワーク事業者以外のエンティティによって所有及び/又は運営され得ることが理解されよう。
RAN103内のRNC142aは、IuCSインターフェースを介してコアネットワーク106内のMSC146に接続することができる。MSC146は、MGW144に接続され得る。MSC146及びMGW144は、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供して、WTRU102a、102b、102cと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
RAN103内のRNC142aはまた、IuPSインターフェースを介してコアネットワーク106内のSGSN148に接続することができる。SGSN148は、GGSN150に接続され得る。SGSN148及びGGSN150は、WTRU102a、102b、102cに、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、WTRU102a、102b、102cとIP対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
上述したように、コアネットワーク106は、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は運営される他の有線ネットワーク又はワイヤレスネットワークを含み得るネットワーク112にも接続され得る。
図26Dは、一実施形態によるRAN104及びコアネットワーク107のシステム図である。上述のように、RAN104は、E-UTRA無線技術を使用して、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、及び102cと通信することができる。RAN104はまた、コアネットワーク107と通信することができる。
RAN104は、eノードB160a、160b、160cを含むことができるが、RAN104は、一実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のeノードBを含み得ることが理解されよう。eノードB160a、160b、160cはそれぞれ、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信するための1又は複数のトランシーバを含み得る。一実施形態では、eノードB160a、160b、160cは、MIMO技術を実装することができる。したがって、eノードB160aは、例えば、複数のアンテナを使用して、WTRU102aにワイヤレス信号を送信し、WTRU102aからワイヤレス信号を受信してもよい。
eノードB160a、160b、及び160cの各々は、特定のセル(図示せず)に関連付けられてよく、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、アップリンク及び/又はダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成されてよい。図26Dに示すように、eノードB160a、160b、160cは、X2インターフェースを介して互いに通信することができる。
図26Dに示すコアネットワーク107は、モビリティ管理ゲートウェイ(MME)162、サービングゲートウェイ164、及びパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ166を含み得る。前述の要素の各々は、コアネットワーク107の一部として示されているが、これらの要素のうちのいずれか1つが、コアネットワーク事業者以外のエンティティによって所有及び/又は運営され得ることが理解されよう。
MME162は、S1インターフェースを介してRAN104内のeノードB160a、160b、及び160cの各々に接続され得、制御ノードとして機能し得る。例えば、MME162は、WTRU102a、102b、102cのユーザを認証すること、ベアラアクティブ化/非アクティブ化、WTRU102a、102b、102cの初期アタッチ中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどを担当してもよい。MME162はまた、RAN104と、GSM又はWCDMAなどの他の無線技術を採用する他のRAN(図示せず)との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供することができる。
サービングゲートウェイ164は、S1インターフェースを介してRAN104内のeノードB160a、160b、及び160cの各々に接続され得る。サービングゲートウェイ164は、概して、ユーザデータパケットをWTRU102a、102b、102cへ/からルーティング及び転送することができる。サービングゲートウェイ164はまた、eノードB間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ダウンリンクデータがWTRU102a、102b、102cに利用可能であるときにページングをトリガすること、WTRU102a、102b、102cのコンテキストを管理及び記憶することなど、他の機能を実行することもできる。
サービングゲートウェイ164はまた、PDNゲートウェイ166に接続されてもよく、PDNゲートウェイ166は、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供して、WTRU102a、102b、102cとIP対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。
コアネットワーク107は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク107は、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供して、WTRU102a、102b、102cと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にしてもよい。例えば、コアネットワーク107は、コアネットワーク107とPSTN108との間のインターフェースとして機能するIPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含むことができ、又はそれと通信することができる。加えて、コアネットワーク107は、WTRU102a、102b、102cに、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は運営される他の有線ネットワーク又はワイヤレスネットワークを含み得るネットワーク112へのアクセスを提供することができる。
図26Eは、一実施形態による、RAN105及びコアネットワーク109のシステム図である。RAN105は、エアインターフェース117を介してWTRU102a、102b、及び102cと通信するためにIEEE802.16無線技術を採用するアクセスサービスネットワーク(ASN)であり得る。以下で更に説明するように、WTRU102a、102b、102c、RAN105、及びコアネットワーク109の異なる機能エンティティ間の通信リンクは、基準点として定義することができる。
図26Eに示すように、RAN105は、基地局180a、180b、180c、及びASNゲートウェイ182を含むことができるが、RAN105は、一実施形態との整合性を保ちながら、任意の数の基地局及びASNゲートウェイを含み得ることが理解されよう。基地局180a、180b、180cはそれぞれ、RAN105内の特定のセルに関連付けることができ、エアインターフェース117を介してWTRU102a、102b、102cと通信するための1又は複数のトランシーバを含み得る。一実施形態では、基地局180a、180b、180cは、MIMO技術を実装することができる。したがって、基地局180aは、例えば、複数のアンテナを使用して、WTRU102aにワイヤレス信号を送信し、WTRU102aからワイヤレス信号を受信してもよい。基地局180a、180b、180cはまた、ハンドオフトリガ、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、サービス品質(QoS)ポリシー施行などのモビリティ管理機能を提供することができる。ASNゲートウェイ182は、トラフィックアグリゲーションポイントとして機能することができ、ページング、加入者プロファイルのキャッシング、コアネットワーク109へのルーティングなどを担当することができる。
WTRU102a、102b、102cとRAN105との間のエアインターフェース117は、IEEE802.16仕様を実装するR1基準点として定義することができる。加えて、WTRU102a、102b、及び102cの各々は、コアネットワーク109との論理インターフェース(図示せず)を確立することができる。WTRU102a、102b、102cとコアネットワーク109との間の論理インターフェースは、認証、許可、IPホスト構成管理、及び/又はモビリティ管理に使用され得るR2基準点として定義され得る。
基地局180a、180b、及び180cの各々の間の通信リンクは、WTRUハンドオーバ及び基地局間のデータの転送を容易にするためのプロトコルを含むR8基準点として定義することができる。基地局180a、180b、180cとASNゲートウェイ182との間の通信リンクは、R6基準点として定義され得る。R6基準点は、WTRU102a、102b、102cの各々に関連付けられたモビリティイベントに基づいてモビリティ管理を容易にするためのプロトコルを含み得る。
図26Eに示されるように、RAN105は、コアネットワーク109に接続され得る。RAN105とコアネットワーク109との間の通信リンクは、例えば、データ転送及びモビリティ管理能力を容易にするためのプロトコルを含むR3基準点として定義され得る。コアネットワーク109は、モバイルIPホームエージェント(MIP-HA)184、認証、許可、アカウンティング(AAA)サーバ186、及びゲートウェイ188を含み得る。前述の要素の各々は、コアネットワーク109の一部として示されているが、これらの要素のうちのいずれか1つが、コアネットワーク事業者以外のエンティティによって所有及び/又は運営され得ることが理解されよう。
MIP-HAは、IPアドレス管理を担当することができ、WTRU102a、102b、及び102cが異なるASN及び/又は異なるコアネットワークの間でローミングできるようにし得る。MIP-HA184は、WTRU102a、102b、102cに、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、WTRU102a、102b、102cとIP対応デバイスとの間の通信を容易にすることができる。AAAサーバ186は、ユーザ認証及びユーザサービスのサポートを担当することができる。ゲートウェイ188は、他のネットワークとの相互作用を容易にすることができる。例えば、ゲートウェイ188は、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供して、WTRU102a、102b、102cと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にしてもよい。加えて、ゲートウェイ188は、WTRU102a、102b、102cに、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は運営される他の有線ネットワーク又はワイヤレスネットワークを含み得るネットワーク112へのアクセスを提供することができる。
図26Eには示されていないが、RAN105は他のASNに接続されてもよく、コアネットワーク109は他のコアネットワークに接続されてもよいことが理解されよう。RAN105と他のASNとの間の通信リンクは、R4基準点として定義することができ、これは、RAN105と他のASNとの間のWTRU102a、102b、102cのモビリティを調整するためのプロトコルを含み得る。コアネットワーク109と他のコアネットワークとの間の通信リンクは、R5基準として定義され得、R5基準は、ホームコアネットワークと訪問先コアネットワークとの間の相互作用を容易にするためのプロトコルを含み得る。
本明細書で説明され、図26A、図26C、図26D、及び図26Eに示されるコアネットワークエンティティは、ある既存の3GPP仕様においてそれらのエンティティに与えられた名前によって識別されるが、将来、それらのエンティティ及び機能は、他の名前によって識別されてもよく、あるエンティティ又は機能は、将来の3GPP NR仕様を含む、3GPPによって公開される将来の仕様において組み合わせられてもよいことを理解されたい。したがって、図26A、図26B、図26C、図26D、及び図26Eに説明及び図示される特定のネットワークエンティティ及び機能は、例としてのみ提供されており、本明細書で開示及び特許請求される主題は、現在定義されているか、又は将来定義されるかにかかわらず、任意の同様の通信システムにおいて具現化又は実装され得ることが理解される。
図26Fは、RAN103/104/105、コアネットワーク106/107/109、PSTN108、インターネット110、又は他のネットワーク112内の特定のノード又は機能エンティティなど、図26A、図26C、図26D、及び図26Eに示された通信ネットワークの1又は複数の装置が具現化され得る例示的なコンピューティングシステム90のブロック図である。コンピューティングシステム90は、コンピュータ又はサーバを備えてもよく、主にコンピュータ可読命令によって制御されてもよく、コンピュータ可読命令は、ソフトウェアの形態であってもよく、かかるソフトウェアがどこにでも、又はどのような手段によって記憶又はアクセスされてもよい。かかるコンピュータ可読命令は、コンピューティングシステム90を動作させるために、プロセッサ91内で実行され得る。プロセッサ91は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連付けられた1又は複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態機械などであり得る。プロセッサ91は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、及び/又はコンピューティングシステム90が通信ネットワーク内で動作できるようにする任意の他の機能を実行することができる。コプロセッサ81は、追加の機能を実行し得るか、又はプロセッサ91を支援し得る、メインプロセッサ91とは別個の所望によるプロセッサである。プロセッサ91及び/又はコプロセッサ81は、本明細書で開示される方法及び装置に関連するデータを受信、生成、及び処理し得る。
動作中、プロセッサ91は、命令をフェッチし、復号化し、実行し、コンピューティングシステムの主データ転送経路であるシステムバス80を介して他のリソースとの間で情報を転送する。かかるシステムバスは、コンピューティングシステム90内の構成要素を接続し、データ交換のための媒体を定義する。システムバス80は、典型的には、データを送信するためのデータラインと、アドレスを送信するためのアドレスラインと、割込みを送信しシステムバスを動作させるための制御ラインとを含む。かかるシステムバス80の一例は、PCI(ペリフェラルコンポーネントインターコネクト)バスである。
システムバス80に結合されたメモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)82及び読み取り専用メモリ(ROM)93を含む。かかるメモリは、情報を記憶し、取り出すことができるようにする回路を含む。ROM93は、概して、容易に修正することができない記憶データを含む。RAM82に記憶されたデータは、プロセッサ91又は他のハードウェアデバイスによって読み取られるか、又は変更され得る。RAM82及び/又はROM93へのアクセスは、メモリコントローラ92によって制御され得る。メモリコントローラ92は、命令が実行されるときに仮想アドレスを物理アドレスに変換するアドレス変換機能を提供することができる。メモリコントローラ92は、システム内のプロセスを分離し、システムプロセスをユーザプロセスから分離するメモリ保護機能を提供することもできる。したがって、第1のモードで動作するプログラムは、それ自体のプロセス仮想アドレス空間によってマッピングされたメモリのみにアクセスすることができ、プロセス間のメモリ共有がセットアップされていない限り、別のプロセスの仮想アドレス空間内のメモリにアクセスすることはできない。
加えて、コンピューティングシステム90は、プロセッサ91からプリンタ94、キーボード84、マウス95、及びディスクドライブ85などの周辺機器に命令を通信することを担当する周辺機器コントローラ83を含み得る。
ディスプレイコントローラ96によって制御されるディスプレイ86は、コンピューティングシステム90によって生成された視覚出力を表示するために使用される。かかる視覚出力には、テキスト、グラフィックス、アニメーショングラフィックス、及びビデオが含まれてもよい。視覚出力は、グラフィカルユーザインターフェース(GUI)の形態で提供されてもよい。ディスプレイ86は、CRTベースのビデオディスプレイ、LCDベースのフラットパネルディスプレイ、ガスプラズマベースのフラットパネルディスプレイ、又はタッチパネルで実装されてもよい。ディスプレイコントローラ96は、ディスプレイ86に送信されるビデオ信号を生成するのに必要な電子構成要素を含む。
更に、コンピューティングシステム90は、例えばネットワークアダプタ97などの通信回路を含んでもよく、これを使用して、図26A、図26B、図26C、図26D、及び図26EのRAN103/104/105、コアネットワーク106/107/109、PSTN108、インターネット110、又は他のネットワーク112などの外部通信ネットワークにコンピューティングシステム90を接続して、コンピューティングシステム90がそれらのネットワークの他のノード又は機能エンティティと通信できるようにすることができる。通信回路は、単独で、又はプロセッサ91と組み合わせて、本明細書で説明する一部の装置、ノード、又は機能エンティティの送信工程及び受信工程を実行するために使用され得る。
図26Gは、本明細書で説明され特許請求される方法及び装置が具現化され得る例示的な通信システム111の一実施形態を示している。図示のように、例示的な通信システム111は、ワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)A、B、C、D、E、F、基地局、V2Xサーバ、並びにRSU A及びBを含み得るが、開示される実施形態は、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、及び/又はネットワーク要素を企図することが理解されるであろう。1つ又は複数又は全てのWTRU A、B、C、D、Eは、ネットワークの範囲外にあり得る(例えば、図では、破線として示されるセルカバレッジ境界の外にある)。WTRU A、B、CはV2Xグループを形成し、その中で、WTRU Aはグループリードであり、WTRU B及びCはグループメンバである。WTRU A、B、C、D、E、Fは、Uuインターフェース又はサイドリンク(PC5)インターフェースを介して通信することができる。
本明細書で説明される装置、システム、方法、及びプロセスのいずれか又は全ては、コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されるコンピュータ実行可能命令(例えば、プログラムコード)の形態で具現化されてもよく、命令は、プロセッサ118又は91などのプロセッサによって実行されると、プロセッサに、本明細書で説明されるシステム、方法、及びプロセスを実施及び/又は実装させることを理解されたい。具体的には、本明細書で説明される工程、動作、又は機能のいずれも、かかるコンピュータ実行可能命令の形態で実装され得、ワイヤレス及び/又は有線のネットワーク通信のために構成された装置又はコンピューティングシステムのプロセッサ上で実行される。コンピュータ可読記憶媒体は、情報の記憶のための任意の非一時的(例えば、有形又は物理的)方法又は技術で実装される揮発性媒体及び不揮発性媒体、リムーバブル媒体及び非リムーバブル媒体を含むが、かかるコンピュータ可読記憶媒体は、信号を含まない。コンピュータ可読記憶媒体は、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、CD-ROM、デジタル多用途ディスク(DVD)若しくは他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ若しくは他の磁気記憶デバイス、又は所望の情報を記憶するために使用され得、コンピューティングシステムによってアクセスされ得る任意の他の有形媒体若しくは物理的媒体を含むが、これらに限定されない。