以下、図面とともにゲートウェイ選択方法及び通信システムの実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明における実施形態は、本発明の具体例であり、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限定されないものとする。
図1は、本発明の一実施形態に係る通信システム8のシステム構成図である。この通信システム8は、UE1、ePDG(evolved Packet Data Gateway)2、AAAサーバ3、SDM(Subscriber Data Management)4、CP(C-Plane)装置5、UP(U-Plane)装置6及びRAN(Radio Access Network)7を含んで構成されている。
通信システム8は、図1に示す通り、セルラ通信(3GPPアクセス、3GPP access)及び非セルラ通信(非3GPPアクセス、non-3GPP access)により通信サービスを提供するシステムである。ここで、セルラ通信とは、地域をセル状に分割して基地局を設置し、周波数を有効に利用する無線方式による通信であり、具体的には、3G(3rd Generation)通信、4G(4th Generation)通信及びLTE(Long Term Evolution)通信等が挙げられる。一方、非セルラ通信とは、セルラ通信以外の通信であり、具体的には、無線LAN(Local Area Network)通信及びBluetooth(登録商標)通信等が挙げられる。また、通信サービスとは、通信を用いたサービスであり、動画配信や車車間通信等のサービスである。それぞれの通信サービスにおいて、要求されるネットワーク要件等が異なる。上述のセルラ通信や非セルラ通信、さらにはそれら通信を実現するための各ノードの詳細等については、上述の非特許文献1を参照されたい。非特許文献1で説明されている内容については、本実施形態では適宜省略する。
また、通信システム8が提供するセルラ通信は、3GPPにおいて標準化が進められている、移動体通信システムの次世代システムであるNextGenのアーキテクチャ(以降「NextGen」と呼ぶ)により実現されている。NextGenの詳細については、下記の非特許文献2を参照されたい。非特許文献2で説明されている内容については、本実施形態では適宜省略する。
非特許文献2:3GPP TR 23.799 V14.0.0 (2016-12)
NextGenでは、セルラ通信を行うUEがセルラ通信を行う場合に、まずは共通CP装置にアクセスし、UEの種別や用途を示す端末情報(端末識別子)である「UE Usage type」に応じたネットワーク(又は後述のスライス)にUEが振り分けられる。ここで、従来のNextGenは、セルラ通信を行うUEを対象としたものであり、非セルラ通信を行うUEについては考慮されていない。本実施形態の通信システム8は、後述の機能構成により、非セルラ通信を行うUEにおいてもNextGenに基づくUEの振り分けを行うことができるようにするものである。
また、通信システム8では、図1に示す通り、複数のスライス(スライス1及びスライス2)が構築されている。スライスとは、ネットワーク装置のリンクとノードの資源を仮想的に切り分けて、切り分けた資源を結合し、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワーク又はサービス網であり、スライス同士は資源を分離しており、互いに干渉しない。スライス1は、CP装置5Bにより収容され、ePDG2、UP装置6A及びUP装置6Bのリソースを確保している。スライス2は、後述の「信頼されている非3GPPアクセス」からのみアクセス可能であり、UP装置6Cのリソースを確保している。
続いて、通信システム8を構成する各ノードについて説明する。
UE1(通信端末)は、非セルラ通信を行うスマートフォンや電子機器等のコンピュータ端末であり、通信システム8と無線等により通信を行うことができる。UE1は、非セルラ通信により複数の通信サービスを利用可能である。なお、UE1は、さらにセルラ通信により複数の通信サービスを利用可能であってもよい。UE1は、NAI(Network Access Identity、端末ID)等、自端末の識別情報を格納しており、当該識別情報をePDG2、AAAサーバ3又はUP装置6へ送信する。UE1は、非セルラ通信のうち「信頼されていない非3GPPアクセス」(Untrusted non-3GPP access)を利用する場合、ePDG2を経由してAAAサーバ3へ通信する。また、UE1は、非セルラ通信のうち「信頼されている非3GPPアクセス」(Trusted non-3GPP access)を利用する場合、ePDG2を経由することなくAAAサーバ3へ通信する。
ePDG2(ゲートウェイ装置)は、コアネットワークと無線LAN等とのゲートウェイ装置としてユーザデータの送信を行う部分であり、UE1と通信するゲートウェイ装置である。図1に示す通信システム8では、スライス1に「ePDG1」が含まれている。本実施形態では、「ePDG1」等を総称してePDG2と適宜呼ぶ。
AAAサーバ3は、無線LAN等を経由してアクセスするUE1のアクセス制御を行うサーバ装置である。
SDM4(ユーザ情報データベース)は、UE1等の通信端末の契約情報、認証情報、通信サービス情報、端末タイプ情報及び在圏情報を含むユーザ情報(加入者情報、サブスクリプションデータ(Subscription Data))をデータベースで管理するサーバである。
CP装置5(ネットワーク管理装置)は、セルラ通信等の移動体通信を実現するためのネットワークを管理するサーバ装置である。図1に示す通信システム8では、セルラ通信(移動体通信)におけるネットワークを管理する複数のCP装置5が含まれている。複数のCP装置5のうち、セルラ通信を行うUE(移動体端末)がセルラ通信を行う場合に最初にアクセスするCP装置5が「共通CP装置」(=CP装置5A、デフォルトネットワーク管理装置)であり、その後にUEが振り分けられるネットワークを収容するCP装置5が「CP装置1」(=CP装置5B)である。図1においてはCP装置5Bのみが示されているが、その他にも複数のCP装置5(それぞれが所定のスライスを収容する)が存在してもよい。本実施形態では、「共通CP装置」及び「CP装置1」等の複数を総称してCP装置5と適宜呼ぶ。
UP装置6(ゲートウェイ装置)は、PDN(Packet data network、アクセス先)とコアネットワークとのゲートウェイであり、ユーザデータ(パケットデータ)を送信する。すなわち、UP装置6は、パケット転送するゲートウェイ装置である。
RAN7は、いわゆる無線アクセスネットワークである。
続いて、AAAサーバ3の機能の詳細について説明する。図2は、AAAサーバ3の機能ブロック図である。図2に示す通り、AAAサーバ3は、特定部30、選択部31及びアクセス先情報格納部32を含んで構成される。なお、アクセス先情報格納部32は後述の実施例2に示す処理を行う場合に利用するものであり、実施例1に示す処理を行う場合には必須ではない。
特定部30は、UE1の種別又は用途を示す「UE Usage type」(端末情報)を特定する。具体的には、特定部30は、UE1又はePDG2からアクセス依頼と共にUE1のNAIを受信する。次に、特定部30は、SDM4に対してユーザ情報照合を行い、UE1のNAIをSDM4に送信する。次に、特定部30は、ユーザ情報照合の応答として照合結果であるUE1の「UE Usage type」を受信することで、UE1の「UE Usage type」を特定する。特定部30は、特定した「UE Usage type」を選択部31に出力する。
選択部31は、特定部30により特定された「UE Usage type」に対応する複数のUP装置6を選択する。なお、選択部31は、特定部30により特定された「UE Usage type」に対応する一つのUP装置6を選択してもよい。以降では、複数のUP装置6を選択するものとして説明するが、これに限るものではない。
以下、後述の実施例1に示す処理を行う場合の選択部31の処理手順について具体的に説明する。選択部31は、CP装置5Aに対してアクセス先確認を行い、特定部30から入力された「UE Usage type」をCP装置5Aに送信する。次に、選択部31は、アクセス先確認の応答として確認結果である複数のDNN(Dedicated Network Name。Slice type又はAPN(Access Point Name)とも記載される)を受信する。ここで、DNNは、専用ネットワークの名称、すなわちスライスの名称であり、UE1の接続先となるネットワークを識別する情報でもある。次に、選択部31は、DNS(Domain Name System)(不図示)に対して名前解決を行い、受信した複数のDNNをDNSに送信する。なお、DNSは、一般的なDNSの機能(名前解決機能等)を備えているものとする。次に、選択部31は、名前解決の応答として解決結果である複数のUP装置6のアドレス(ネットワークアドレス)を受信することで、複数のUP装置6を選択する。選択部31は、受信した複数のUP装置6のアドレスをePDG2やUE1等の他のノードや装置に出力する。
続いて、後述の実施例2に示す処理を行う場合の選択部31の処理手順について具体的に説明する。選択部31は、CP装置5Aに対してアクセス先確認を行い、特定部30から入力された「UE Usage type」をCP装置5Aに送信する。次に、選択部31は、アクセス先確認の応答として確認結果であるDCN−ID(Dedicated Core Network - ID)及び「Service Type」の組み合わせを受信する。ここで、DCN−IDは、専用コアネットワークのID(識別情報)、すなわちスライスのIDであり、コアネットワークを識別する情報でもある。また、「Service Type」は、DCN−IDが示すコアネットワークにおいて提供されるサービス(又はサービス種別)を識別する情報である。受信するDCN−ID及び「Service Type」の組み合わせは、一つのDCN−ID及び一つの「Service Type」であってもよいし、一つのDCN−ID及び複数の「Service Type」であってもよいし、複数のDCN−ID及び一つの「Service Type」であってもよいし、複数のDCN−ID及び複数の「Service Type」であってもよい。次に、選択部31は、後述のアクセス先情報格納部32に格納されているアクセス先情報を参照し、受信した複数のDCN−ID及び「Service Type」の組み合わせに対応付けられた複数のDNNを抽出する。次に、選択部31は、DNS(Domain Name System)(不図示)に対して名前解決を行い、抽出した複数のDNNをDNSに送信する。なお、DNSは、一般的なDNSの機能(名前解決機能等)を備えているものとする。次に、選択部31は、名前解決の応答として解決結果である複数のUP装置6のアドレス(ネットワークアドレス)を受信することで、複数のUP装置6を選択する。選択部31は、受信した複数のUP装置6のアドレスをePDG2やUE1等の他のノードや装置に出力する。
アクセス先情報格納部32は、DCN−IDと、「Service Type」と、当該DNC−ID及び「Service Type」の組み合わせにより特定される(対応する)DNNとを対応付けたアクセス先情報(対応情報)を格納する。図3は、アクセス先情報格納部32に格納されたアクセス先情報のテーブル例を示す図である。図3に示すアクセス先情報のテーブル例において、例えば、DCN−IDである文字列「1」と、「Service Type」である文字列「ST1、ST2」と、DNNである文字列「DNN1、DNN2」とが対応付けて格納されている。このように、アクセス先情報に含まれるDCN−ID、「Service Type」及びDNNそれぞれは、一つ以上の要素から構成されていてもよい。
続いて、SDM4の機能の詳細について説明する。図4は、SDM4の機能ブロック図である。図4に示す通り、SDM4は、端末情報格納部40を含んで構成される。
端末情報格納部40は、一般的なSDMが格納する、UE1のユーザに関するユーザ情報を格納する。端末情報格納部40は、UE1の「UE Usage type」をさらに格納する。具体的には、端末情報格納部40は、NAIと「UE Usage type」とを対応付けたNAI情報をさらに格納する。図5は、端末情報格納部40に格納されたNAI情報のテーブル例を示す図である。図5に示すNAI情報のテーブル例において、例えば、NAIである文字列「AAA」と、「UE Usage type」である文字列「XXX」とが対応付けて格納されている。端末情報格納部40は、特定部30からユーザ情報照合が行われると、格納されているNAI情報を参照し、ユーザ情報照合と共に受信したUE1のNAIに対応付けられた「UE Usage type」を抽出し、照合結果として抽出した「UE Usage type」を特定部30に送信する。すなわち、特定部30は、端末情報格納部40(SDM4)に格納されたNAI情報を参照して端末情報を特定する。
続いて、CP装置5Aの機能の詳細について説明する。図6は、CP装置5Aの機能ブロック図である。図6に示す通り、CP装置5Aは、アクセス先情報格納部50を含んで構成される。
アクセス先情報格納部50は、「UE Usage type」と、DCN−IDと、「Service Type」と、当該「UE Usage type」に対応するDNN、又は、当該DNC−ID及び「Service Type」の組み合わせにより特定される(対応する)DNNとを対応付けたアクセス先情報(対応情報)を格納する。図7は、アクセス先情報格納部50に格納されたアクセス先情報のテーブル例を示す図である。図7に示すアクセス先情報のテーブル例において、例えば、「UE Usage type」である文字列「XXX」と、DCN−IDである文字列「1」と、「Service Type」である文字列「ST1、ST2」と、DNNである文字列「DNN1、DNN2」とが対応付けて格納されている。このように、アクセス先情報に含まれるDCN−ID、「Service Type」及びDNNそれぞれは、一つ以上の要素から構成されていてもよい。
アクセス先情報格納部50は、後述の実施例1に示す処理を行う場合、選択部31からアクセス先確認が行われると、格納されているアクセス先情報を参照し、アクセス先確認と共に受信したUE1の「UE Usage type」に対応付けられた複数のDNNを抽出し、確認結果として抽出した複数のDNNを選択部31に送信する。すなわち、選択部31は、アクセス先情報格納部50(CP装置5A)に格納されたアクセス先情報を参照して複数のDNNを選択する。
アクセス先情報格納部50は、後述の実施例2に示す処理を行う場合、選択部31からアクセス先確認が行われると、格納されているアクセス先情報を参照し、アクセス先確認と共に受信したUE1の「UE Usage type」に対応付けられたDCN−IDと「Service Type」の組み合わせを抽出し、確認結果として抽出したDCN−IDと「Service Type」の組み合わせを選択部31に送信する。
続いて、AAAサーバ3、SDM4及びCP装置5Aのハードウェア構成について説明する。
図2、4及び6に示す機能ブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)でアクセスし、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、AAAサーバ3は、コンピュータとして機能してもよい。図8は、AAAサーバ3のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のAAAサーバ3は、物理的には、プロセッサ3001、メモリ3002、ストレージ3003、通信装置3004、入力装置3005、出力装置3006、バス3007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。AAAサーバ3のハードウェア構成は、図8に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
AAAサーバ3における各機能は、プロセッサ3001、メモリ3002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ3001が演算を行い、通信装置3004による通信や、メモリ3002及びストレージ3003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ3001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ3001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述の特定部30及び選択部31などは、プロセッサ3001で実現されてもよい。
また、プロセッサ3001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ3003及び/又は通信装置3004からメモリ3002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、本実施形態で説明する動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、上述の特定部30及び選択部31などは、メモリ3002に格納され、プロセッサ3001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ3001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ3001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ3001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
メモリ3002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ3002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ3002は、本実施形態に係るページング方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ3003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ3003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ3002及び/又はストレージ3003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。例えば、上述の特定部30及び選択部31などは、ストレージ3003で実現されてもよい。
通信装置3004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の特定部30及び選択部31などは、通信装置3004で実現されてもよい。
入力装置3005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置3006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置3005及び出力装置3006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ3001やメモリ3002などの各装置は、情報を通信するためのバス3007でアクセスされる。バス3007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、AAAサーバ3は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ3001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
また例えば、SDM4は、コンピュータとして機能してもよい。図9は、SDM4のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のSDM4は、物理的には、プロセッサ4001、メモリ4002、ストレージ4003、通信装置4004、入力装置4005、出力装置4006、バス4007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。SDM4のハードウェア構成は、図9に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
SDM4における各機能は、プロセッサ4001、メモリ4002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ4001が演算を行い、通信装置4004による通信や、メモリ4002及びストレージ4003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ4001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ4001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置で構成されてもよい。例えば、上述の端末情報格納部40などは、プロセッサ4001で実現されてもよい。
また、プロセッサ4001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ4003及び/又は通信装置4004からメモリ4002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、本実施形態で説明する動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、上述の端末情報格納部40などは、メモリ4002に格納され、プロセッサ4001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ4001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ4001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ4001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
メモリ4002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM、EPROM、EEPROM、RAMなどの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ4002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ4002は、本実施形態に係るページング方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ4003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROMなどの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ4003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ4002及び/又はストレージ4003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。例えば、上述の端末情報格納部40などは、ストレージ4003で実現されてもよい。
通信装置4004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の端末情報格納部40などは、通信装置4004で実現されてもよい。
入力装置4005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置4006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置4005及び出力装置4006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ4001やメモリ4002などの各装置は、情報を通信するためのバス4007でアクセスされる。バス4007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、SDM4は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、ASIC、PLD、FPGAなどのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ4001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
また例えば、CP装置5Aは、コンピュータとして機能してもよい。図10は、CP装置5Aのハードウェア構成の一例を示す図である。上述のCP装置5Aは、物理的には、プロセッサ5001、メモリ5002、ストレージ5003、通信装置5004、入力装置5005、出力装置5006、バス5007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。CP装置5Aのハードウェア構成は、図10に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
CP装置5Aにおける各機能は、プロセッサ5001、メモリ5002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ5001が演算を行い、通信装置5004による通信や、メモリ5002及びストレージ5003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ5001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ5001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置で構成されてもよい。例えば、上述のアクセス先情報格納部50などは、プロセッサ5001で実現されてもよい。
また、プロセッサ5001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ5003及び/又は通信装置5004からメモリ5002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、本実施形態で説明する動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、上述のアクセス先情報格納部50などは、メモリ5002に格納され、プロセッサ5001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ5001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ5001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ5001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
メモリ5002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM、EPROM、EEPROM、RAMなどの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ5002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ5002は、本実施形態に係るページング方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ5003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROMなどの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ5003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ5002及び/又はストレージ5003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。例えば、上述のアクセス先情報格納部50などは、ストレージ5003で実現されてもよい。
通信装置5004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述のアクセス先情報格納部50などは、通信装置5004で実現されてもよい。
入力装置5005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置5006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置5005及び出力装置5006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ5001やメモリ5002などの各装置は、情報を通信するためのバス5007でアクセスされる。バス5007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、CP装置5Aは、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、ASIC、PLD、FPGAなどのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ5001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
次に、図11及び図12を用いて、上記の通信システム8の実施例1におけるアクセス処理を説明する。図11は、実施例1における信頼されていない非3GPPアクセス時のアクセス処理を示すシーケンス図であり、図12は、実施例1における信頼されている非3GPPアクセス時のアクセス処理を示すシーケンス図である。
最初に、図11を参照しながら、信頼されていない非3GPPアクセス時のアクセス処理を説明する。
まず、UE1は、アクセス依頼と共にNAIをePDG2Aに送信する(ステップS1)。次に、ePDG2Aは、アクセス依頼と共にS1にて受信したNAIをAAAサーバ3に送信する(ステップS2)。次に、AAAサーバ3の特定部30は、ユーザ情報照合と共にS2にて受信したNAIをSDM4に送信する(ステップS3)。次に、SDM4は、端末情報格納部40によって格納されているNAI情報を参照して、S3にて受信したNAIに対応する「UE Usage type」を検索し、検索した「UE Usage type」を照合結果としてAAAサーバ3に送信する(ステップS4、特定ステップ)。
次に、AAAサーバ3の選択部31は、アクセス先確認と共にS4にて受信した「UE Usage type」をCP装置5Aに送信する(ステップS5)。次に、CP装置5Aは、アクセス先情報格納部50によって格納されているアクセス先情報を参照して、S5にて受信した「UE Usage type」に対応する複数のDNN(例えば、DNN1及びDNN2)を検索する(ステップS6)。次に、CP装置5Aは、S6にて検索した複数のDNNを確認結果としてAAAサーバ3に送信する(ステップS7)。次に、AAAサーバ3の選択部31は、名前解決と共にS7にて受信した複数のDNNをDNSに送信する(ステップS8)。次に、DNSは、S8にて受信した複数のDNNを名前解決した結果である複数のUP装置6のアドレス(例えば、UP装置6Aのアドレス及びUP装置6Bのアドレス)を解決結果としてAAAサーバ3に送信する(ステップS9、選択ステップ)。
次に、AAAサーバ3は、アクセス許可と共にS9にて受信した複数のUP装置6のアドレスをePDG2Aに送信する(ステップS10)。次に、ePDG2Aは、認証と共にランダムトークンをUE1に送信する(ステップS11)。次に、UE1は、S11にて受信したランダムトークンに基づく演算結果をePDG2Aに送信する(ステップS12)。次に、ePDG2は、S12にて受信した演算結果を用いて認証し、アクセス許可と共にS10にて受信した複数のUP装置6のアドレスを送信し(ステップS13)、UE1と受信した複数のUP装置6のアドレスが示すUP装置6それぞれとの間でアクセス経路確立シーケンスが実行される(ステップS14及びステップS15)。
続いて、図12を用いて、信頼されている非3GPPアクセス時のアクセス処理について説明する。
まず、UE1は、アクセス依頼と共にNAIをAAAサーバ3に送信する(ステップS20)。次に、AAAサーバ3の特定部30は、ユーザ情報照合と共にS2にて受信したNAIをSDM4に送信する(ステップS21)。次に、SDM4は、端末情報格納部40によって格納されているNAI情報を参照して、S21にて受信したNAIに対応する「UE Usage type」を検索し、検索した「UE Usage type」を照合結果としてAAAサーバ3に送信する(ステップS22、特定ステップ)。
次に、AAAサーバ3の選択部31は、アクセス先確認と共にS22にて受信した「UE Usage type」をCP装置5Aに送信する(ステップS23)。次に、CP装置5Aは、アクセス先情報格納部50によって格納されているアクセス先情報を参照して、S23にて受信した「UE Usage type」に対応する複数のDNN(例えば、DNN1及びDNN2)を検索する(ステップS24)。次に、CP装置5Aは、S24にて検索した複数のDNNを確認結果としてAAAサーバ3に送信する(ステップS25)。次に、AAAサーバ3の選択部31は、名前解決と共にS25にて受信した複数のDNNをDNSに送信する(ステップS26)。次に、DNSは、S26にて受信した複数のDNNを名前解決した結果である複数のUP装置6のアドレス(例えば、UP装置6Aのアドレス及びUP装置6Bのアドレス)を解決結果としてAAAサーバ3に送信する(ステップS27、選択ステップ)。
次に、AAAサーバ3は、アクセス許可と共にS27にて受信した複数のUP装置6のアドレスをUE1に送信し(ステップS28)、UE1と受信した複数のUP装置6のアドレスが示すUP装置6それぞれとの間でアクセス経路確立シーケンスが実行される(ステップS29及びステップS30)。
次に、図13及び図14を用いて、上記の通信システム8の実施例2におけるアクセス処理を説明する。図13は、実施例2における信頼されていない非3GPPアクセス時のアクセス処理を示すシーケンス図であり、図14は、実施例2における信頼されている非3GPPアクセス時のアクセス処理を示すシーケンス図である。なお、図13及び図14のステップ名のうち、図11及び図12と同一のステップ名については同様の処理のため、説明を省略する。
図13に示すシーケンス図のうち、S5に続いて、CP装置5Aは、アクセス先情報格納部50によって格納されているアクセス先情報を参照して、S5にて受信した「UE Usage type」に対応するDCN−IDと「Service Type」の組み合わせを検索する(ステップS6a)。次に、CP装置5Aは、S6aにて検索したDCN−IDと「Service Type」の組み合わせを確認結果としてAAAサーバ3に送信する(ステップS7a)。次に、AAAサーバ3の選択部31は、アクセス先情報格納部32に格納されているアクセス先情報を参照し、受信した複数のDCN−ID及び「Service Type」の組み合わせに対応付けられた複数のDNNを抽出する(ステップS7b)。次に、AAAサーバ3の選択部31は、名前解決と共にS7aにて抽出した複数のDNNをDNSに送信する(ステップS8a)。以降、S9に処理が続く。
また、図14に示すシーケンス図のうち、S23に続いて、CP装置5Aは、アクセス先情報格納部50によって格納されているアクセス先情報を参照して、S5にて受信した「UE Usage type」に対応するDCN−IDと「Service Type」の組み合わせを検索する(ステップS24a)。次に、CP装置5Aは、S24aにて検索したDCN−IDと「Service Type」の組み合わせを確認結果としてAAAサーバ3に送信する(ステップS25a)。次に、AAAサーバ3の選択部31は、アクセス先情報格納部32に格納されているアクセス先情報を参照し、受信した複数のDCN−ID及び「Service Type」の組み合わせに対応付けられた複数のDNNを抽出する(ステップS25b)。次に、AAAサーバ3の選択部31は、名前解決と共にS25bにて抽出した複数のDNNをDNSに送信する(ステップS26a)。以降、S27に処理が続く。
次に、本実施形態のように構成された通信システム8の作用効果について説明する。
本実施形態の通信システム8によれば、UE1の種別又は用途を示す「UE Usage type」が特定され、特定された「UE Usage type」に対応する複数のUP装置6が選択される。すなわち、UE1に対して当該UE1に関する「UE Usage type」に対応する複数のUP装置6を選択することができる。また、複数のUP装置6が選択されることで、例えば、一つのUE1が、複数のUP装置6により提供される複数のネットワーク(スライス)に接続することができ、当該複数のネットワークで提供されている複数の通信サービスを利用可能となる。また、本実施形態の通信システム8によれば、実施例1のようにUE1の「UE Usage type」に対応するDNNを用いて、UE1を任意の複数のスライスに接続させることができ、実施例2のようにUE1の「UE Usage type」に対応するDCN−ID及び「Service Type」の組み合わせを用いて、UE1を任意の複数のスライスに接続させることができる。
また、本実施形態の通信システム8によれば、UE1の「UE Usage type」を特定する際に、UE1の「UE Usage type」を格納するSDM4が参照(利用)される。すなわち、新たな独立ノード等を増やすこと無く、既存のセルラ通信(NextGen)のノードを有効活用することができる。それにより、ノード間の同期等の複雑性を抑え、コストを削減することができると共に、容易に本実施形態の通信システム8を実現することができる。
また、本実施形態の通信システム8によれば、NextGenにおける共通CP(CP装置5A)にアクセス先情報が格納される。すなわち、新たなノード等を増やすこと無く、既存のセルラ通信(NextGen)のノードを有効活用することができる。それにより、コストを削減することができると共に、容易に本実施形態の通信システム8を実現することができる。また、非セルラ通信を行うUE1に対して、NextGenを活用して適切なスライスに振り分けることができる。さらに、非セルラ通信を行うUE及びセルラ通信を行うUEを区別すること無く、一つのシステムにてNextGenによるスライスの振り分けを実現することができる。
以上、本実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本実施形態が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本実施形態は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本実施形態に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、MAC(Medium Access Control)シグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書において特定の装置によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。例えば、特定の装置が基地局であった場合においては、当該基地局を有する1つまたは複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および/または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、MMEまたはS−GWなどが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが1つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MMEおよびS−GW)であってもよい。
情報等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)へ出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:trueまたはfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナル)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア(CC)は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル(例えば、PUCCH、PDCCHなど)及び情報要素(例えば、TPCなど)は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
基地局は、1つまたは複数(例えば、3つ)の(セクタとも呼ばれる)セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および/または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「eNB」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
移動通信端末は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書で「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した場合においては、その要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1および第2の要素への参照は、2つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
上記の各装置の構成における「手段」を、「部」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。
「含む(include)」、「含んでいる(including)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。本明細書において、文脈または技術的に明らかに1つのみしか存在しない装置である場合以外は、複数の装置をも含むものとする。
本開示の全体において、文脈から明らかに単数を示したものではなければ、複数のものを含むものとする。