以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。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。
図1は、仮想化されたネットワークを構成するシステム(通信システム)1の構成を示している。図1のシステム1は、仮想化ネットワークであるスライスに対してサービスを割り当てることで、サービスユーザ(Service User)の使用する端末(ユーザ端末)であるUE(User Equipment)90に対してネットワークサービスを提供する。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化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。ネットワークサービスとは、通信サービス(専用線サービス等)やアプリケーションサービス(動画配信、エンベデッド装置等のセンサ装置を利用したサービス)等のネットワーク資源を用いたサービスをいう。また、UE90は、例えば、スマートフォン等の通信機能を有する端末装置である。
図1に示すようにシステム1は、BSS/OSS(Business Support System/Operations Support System)10と、SO(Service Operator)20と、NFVO30と、VNFM40と、VIM(Virtualized Infrastructure Management: 仮想化基盤管理)50とを含んで構成されている。また、システム1には、NFVI(NFV(Network Functions Virtualisation) Infrastructure)60と、SSF(Slice Selection Function)70とeNB(eNodeB)80とUE90とを含んで構成されている。このうち、NFVO30とVNFM40とVIM50は、ETSI NFV−ISGで仕様化されているMANO(Management & Orchestration)architectureの機能である。
これらの構成要素は、システム1におけるコアとなるネットワークを構成するものである。なお、互いに情報の送受信が必要な構成要素間は、有線接続されており情報の送受信が可能となっている。
本実施形態に係るシステム1は、物理サーバ上に実現される仮想マシンにおいて動作する仮想サーバによって移動通信端末に対して通信機能を提供する。即ち、システム1は、仮想化された移動体通信ネットワークである。通信機能は、仮想マシンによって当該通信機能に応じた通信処理を実行することで移動通信端末に対して提供される。
NFVI60は、仮想化環境を構成する物理資源(ノード群)から形成されたネットワークを示す。この物理資源は、概念的には計算資源、記憶資源、伝送資源を含む。具体的には、この物理資源は、システム1において通信処理を行う物理的なサーバ装置である物理サーバ、スイッチ等のノードを含んで構成されている。物理サーバは、CPU(コア、プロセッサ)、メモリ、及びハードディスク等の記憶手段を備えて構成される。通常、NFVI60を構成する物理サーバ等のノードは、複数まとめてデータセンタ(DC)等の拠点に配置される。データセンタでは、配置された物理サーバがデータセンタ内部のネットワークによって通信可能とされており、互いに情報の送受信を行うことができるようになっている。また、システム1には、複数のデータセンタが設けられている。データセンタ間はネットワークで通信可能とされており、異なるデータセンタに設けられた物理サーバはそのネットワークを介して互いに情報の送受信を行うことができる。
SO(Service Operator)20は、ネットワークサービスを提供するためのネットワークの作成を要求する装置であり、例えば、仮想ネットワークを用いて各種ユーザへサービス提供をする事業者の端末装置(例えば、パーソナルコンピュータ等)である。
BSS/OSS10は、システム1におけるサービス管理を行い、システム1での通信機能に係る指示を行うノードである。例えば、BSS/OSS10は、NFVO30に対して、新たなネットワークサービスを追加するように指示を行う。また、BSS/OSS10は、システム1に係る通信事業者によって操作され得る。
NFVO30は、物理資源であるNFVI60上に構築された仮想ネットワーク(スライス)全体の管理を行う全体管理ノード(機能エンティティ)である。NFVO30は、BSS/OSS10からの指示を受信し、当該指示に応じた処理を行う。NFVO30は、インフラとネットワークサービスの移動体通信網の物理資源において構築された仮想化ネットワーク全体にわたる管理を行う。NFVO30は、仮想ネットワークにより提供されるネットワークサービスをVNFM40及びVIM50と連携して適切な場所に実現する。例えば、ネットワークサービスのライフサイクル管理(具体的には例えば、ネットワークサービスの生成、更新、スケール制御、イベント収集)、移動体通信網内全体にわたる資源管理、すなわち資源の分散・予約・割当管理、サービス・インスタンス管理、及び資源配置に関わるポリシー管理(具体的には例えば、リソースの予約・割当、地理・法令等に基づく最適配置)を行う。
VNFM40は、物理資源(ノード)となるNFVI60に対して、ネットワークサービスを構成する機能を追加する仮想通信機能管理ノード(機能エンティティ)である。VNFM40は、システム1に複数、設けられていてもよい。
VIM50は、NFVI60における物理資源(ノード)各々を管理する物理資源管理ノード(機能エンティティ)である。具体的には、資源の割当・更新・回収の管理、物理資源と仮想化ネットワークとの関連付け、ハードウェア資源とSW資源(ハイパーバイザー)一覧の管理を行う。通常、VIM50は、データセンタ(局舎)毎に管理を行う。物理資源の管理は、データセンタに応じた方式で行われる。データセンタの管理方式(管理資源の実装方式)は、OPENSTACKやvCenter等の種類がある。通常、VIM50は、データセンタの管理方式毎に設けられる。即ち、互いに異なる方式で、NFVI60における物理資源各々を管理する複数のVIM50が含まれる。なお、異なる管理方式で管理される物理資源の単位は、必ずしもデータセンタ単位でなくてもよい。
なお、NFVO30、VNFM40及びVIM50は、物理的なサーバ装置上でプログラムが実行されることにより実現される(但し仮想化上で実現されることを制限するものでは無く、管理系統を分離した上で、仮想化上で実現してもよい)。NFVO30、VNFM40及びVIM50は、それぞれ別々の物理的なサーバ装置で実現されていてもよいし、同じサーバ装置で実現されていてもよい。NFVO30、VNFM40及びVIM50(を実現するためのプログラム)は、別々のベンダから提供されていてもよい。
NFVO30は、BSS/OSS10からのネットワークサービス作成要求を受信すると、VIM50に対してスライス(スライスSL1、SL2等)のためのリソース確保要求を行う。VIM50が、NFVI60を構成するサーバ装置やスイッチにおけるリソースを確保すると、NFVO30は、当該これらNFVI60に対してスライスを定義する。
また、NFVO30は、VIM50に、NFVI60においてリソース確保させると、当該NFVI60に対してスライスを定義した情報をNFVO30が記憶しているテーブルに記憶する。そして、NFVO30は、当該ネットワークサービスに必要となる機能を実現するためのソフトウェアのインストール要求をVNFM40に対して行う。VNFM40は、当該インストール要求に応じて、VIM50によって確保されたNFVI60(サーバ装置、スイッチ装置またはルータ装置などのノード)に対して上記ソフトウェアをインストールする。
NFVO30は、VNFM40によりソフトウェアがインストールされると、NFVO30が記憶しているテーブルへスライスとネットワークサービスとの対応付けをする。
具体的に、NFVO30では、図2に示すように、第1のサービス(サービスS1)用のスライスであるスライスSL1(第1のスライス)、第2のサービス(サービスS2)用のスライスであるスライスSL2(第2のスライス)、及び、スライスSL1又はスライスSL2の制御に係る制御装置としての機能を有するスライスであるスライスSL3(第3のスライス)を生成する。NFVO30は、スライスSL1に対してサービスS1を割り当て、スライスSL2に対してサービスS2を割り当てる。サービスS1及びサービスS2を実行する機能は、スライスSL3から送られる信号等に基づいて処理を行ったり、必要に応じて後述の通信制御装置としての機能を有するノードが設けられるスライスSL3に対して情報の提供を要求する処理を行ったりする。
このように、システム1では、スライスSL1、スライスSL2およびスライスSL3が、互いに論理的に通信可能に構築される。
なお、図2に示す例では、サービスS1を提供するスライスSL1には、第1SM(Session Management)211及び第1UP(UP-GW:U-Plane Gateway)212が含まれる。また、サービスS2を提供するスライスSL2には、第2SM221及び第2UP222が含まれる。
SMは、UEのセッションを管理するセッション管理機能(又はセッション管理ノード)であり、位置登録に関する処理(TAU(Tracking Area Update)のリクエストやレスポンスの処理)やページングの処理を行う。SMはC−Plane制御ノードと呼ぶ場合もある。また、UPは、ユーザデータの送受信に係る処理を行う機能を有し、U−Plane制御ノードと呼ぶ場合もある。
第1SM211は、ユーザに対してサービスS1を提供する際の通信路の開設及び切断に係る制御信号等の送受信を行う。また、第1UP212は、ユーザに対してサービスS1を提供する際に通信路を設けると共に、サービスを提供するサービスサーバ101とも通信路を設けて、ユーザデータの送受信を実行する。第2SM221は、ユーザに対してサービスS2を提供する際の通信路の開設及び切断に係る制御信号等の送受信を行う。また、第2UP222は、ユーザに対してサービスS2を提供する際に通信路を設けると共に、サービスを提供するサービスサーバ102とも通信路を設けて、ユーザデータの送受信を実行する。上記のスライスとサービスとの対応関係は、一例であり、適宜変更することができる。すなわち、複数のサービスを提供するためのノードが1つのスライスに割り当てられていてもよい。
図2のスライスSL3には共通C−Plane制御ノード(Common CP)としての機能を有するCCNF(Common CP NW Function)301が含まれる。CCNF301は、サービスS1に係るC−Plane制御ノードである第1SM211、及び、サービスS2に係るC−Plane制御ノードである第2SM221等を管轄する機能を有し、ユーザ側からの指示に基づいて、ユーザと各スライスとの通信路の開設及び切断に係る処理を実行する。CCNF301は、移動体通信端末であるUEのモビリティを管理するモビリティ管理機能(又はモビリティ管理ノード)であるMM(Mobility Management)としての機能を有する。従来、MMの機能とSMの機能とは一つのノード等で実現されていたが、NextGenのアーキテクチャではMM及びSMのように分離して実現されている。CCNFは、eNBが管轄するエリアよりも大きいエリア毎に設けられる。そして、CCNFは、CCNFの配下のeNBに対してアクセスして通信を行うUEに関する通信路の解説及び切断に係る処理を行う。
なお、CCNF301は、スライスSL3に機能を割り当てて実現することに代えて、ハードウェアを有する装置によって実現されていてもよい。この場合、NFVO30により生成されるスライスは、スライスSL1,SL2となる。また、図2では、1のスライスに対して1のサービスに係るノードが割り当てられているが、スライスSL1とスライスSL2とが一体化されていてもよい。すなわち、2つのサービスに係るノードが1つのスライスに実現されていてもよい。
図3に、各スライスとサーバとの対応関係の例を示す。図3に示すように、ノードはサーバの一部であり、スライス1(スライスSL1)の第1SM211の機能及びスライス2(スライスSL2)の第2SM221の機能は、サーバ1(110A)及びスイッチ、ルータ等により実現される。また、スライス1(スライスSL1)の第1UP212の機能及びスライス2(スライスSL2)の第2UP222の機能は、サーバ2(110B)及びスイッチ、ルータ等により実現される。なお、図3では、スライス3のCCNF301に関しては記載を省略するが、上記の各ノードと同様に、サーバ、スイッチ及びルータ等により実現される。
NFVO30がスライスへネットワークサービスを割り当てると、当該ネットワークサービスのIDと、当該ネットワークサービスの最初の機能を提供する論理ノードの宛先(例えば、IPアドレス)とを含むアクセス情報をBSS/OSS10へ送信する。
BSS/OSS10は、当該アドレス情報を受信すると、各SSF70へ当該アドレス情報を通知する。SSF70は、基地局装置であるeNodeB(eNB)80と互いに通信可能なサーバ装置であり、サービスユーザであるUE90からネットワークサービスIDと共に、サービス要求がeNB80へなされると、当該eNB80からSSF70に対してUE90から受信したネットワークサービスIDを通知する。なお、SSF70は、eNB80と一体として実現されていてもよいし、MME(Mobility Management Entity)等の他の装置と一体として実現されていてもよい。
SSF70は、eNB80からネットワークサービスIDを受信すると、SSF70が記憶するアドレス情報のうち、eNB80から受信したネットワークサービスIDに対応するアドレス情報のネットワークサービスの最初の機能を提供する論理ノードの宛先情報をeNB80へ送信する。eNB80は、当該宛先情報をUE90へ通知する。これにより、UE90は、ネットワークサービスを利用するために最初にアクセスする宛先を特定することができる。
上記のように、SSF70は、ネットワークサービスの機能を提供する論理ノードの情報を保持している。換言すると、SSF70は、論理ノード毎に対応可能なサービスを特定する情報を保持している。詳細は後述するが、他の論理ノードからの問い合わせに基づいて、SSF70は、この情報を提供する機能を有する。
ここで、図2及び図4を参照しながら、本実施形態に係るシステム1により生成されるスライスの各ノード及びその他の装置により構成されるコアネットワークN1における技術課題を説明する。このコアネットワークN1とは、UE90が通信を行ってサービスを利用する際のコアネットワークを指している。
図2に示すように、システム1において構築されるスライスを含むコアネットワークN1においては、UE90は、UE90の位置に対応したeNB80、及び、スライスSL1に設けられたサービスS1に係る第1SM212を経由して、サービスサーバ101との間で通信を行うことで、サービスサーバ101の提供するサービスS1を利用することができる。この際、eNB80と第1UP212との間には、UE90に係るユーザデータを送受信するための通信路が設けられる。すなわち、第1UP212がスライスSL1における制御ノードとして機能する。また、eNB80と第1UP212との間の通信路の開設及び切断に係る処理を行うための制御信号は、CCNF301及び第1SM211を経由して送受信が行われる。
また、UE90は、eNB80、及び、スライスSL2に設けられたサービスS2に係る第2UP222を経由して、サービスサーバ102との間で通信を行うことで、サービスサーバ102の提供するサービスS2を利用することができる。この際、eNB80と第2UP222との間には、UE90に係るユーザデータを送受信するための通信路が設けられる。すなわち、第2UP222がスライスSL2における制御ノードとして機能する。また、このeNB80と第2UP222との間の通信路の開設及び切断に係る処理を行うための制御信号は、CCNF301及び第2SM221を経由して送受信が行われる。
このように、UE90は、在圏するエリアを管轄するeNB80を経由して2つのサービスに対応したスライス(図2では、スライスSL1及びスライスSL2)との間で通信路を設けることで、UE90は2つのスライスを利用した通信が可能な状態となっている。
ここで、図4に示すように、UE90が何らかの事情により、サービスを利用するために通信を行っているスライスの変更、もしくは、スライスとUE90との間の通信路の変更を行う必要が生じたとする。UE90が上記の変更を行う可能性はいくつか考えられるが、UE90に係るコンテキスト情報の変更(例えば、所属する基地局やセクタの変化、乗り物への乗車等による移動速度の変化、建造物への侵入、周囲の混雑情報等)に伴って通信路もしくは通信路を設ける相手方のスライスを変更することが必要となる可能性がある。例えば、UE90が通信エリアを跨ぐ移動を行う、すなわち、位置情報を変更することにより、UE90がアクセスするeNBを変更すると、移動前のeNBとスライスとの間に設けていた通信路を変更する必要が生じる。
図4では、UE90がサービス提供エリアを跨ぐ移動をした場合の例を示している。図4では、まず、前提として、UE90がAPN#1を指定した通信を行うことで、2つのサービスタイプであるタイプA(Service Type #A)及びタイプB(Service Type #B)に対応したサービスA(Service #A)及びサービスB(Service #B)の提供を受ける例を示している。サービスタイプ(Service Type)とは、サービス要求条件に基づくノード選択の際に用いられる情報であり、Slice Type、DNN、APNとも表記される。本実施形態では、サービスA及びサービスBのそれぞれに対応したタイプA及びタイプBが用いられている。なお、図4では、UE90がAPN #1(Access Point Name)を指定して通信を行っている状態を示している。
また、図4では、移動前のUE90は、第1eNB81との間で通信を行っている状態を示している。UE90の移動前の状態では、CCNF301の制御により、UE90に係る通信路がスライスSL1及びスライスSL2に対して設けられている。すなわち、UE90は、CCNF301の制御により、スライスSL1内に設けられたタイプAに係るノードである第1UP212との間に通信路が設けられる。この結果、UE90は、第1UP212を含むタイプAに係るノードが提供するサービスAを利用できる状態となっている。また、UE90は、CCNF301の制御により、スライスSL2内に設けられたタイプBに係るノードである第2UP222との間に通信路が設けられる。この結果、UE90は、第2UP222を含むタイプBに係るノードが提供するサービスBを利用できる状態となっている。また、CCNF301内の「MM」、「AU(Authentication & Authorization)」、及び、「NSSF(NW Slice Selection Function)」は、CCNF301に含まれる機能を示すものであり、NextGenアーキテクチャに対応したものである。
図4では、移動後のUE90は第1eNB81とは異なる第2eNB82との間で通信を行う状態を示している。この第2eNB82が管轄するエリアは、CCNF301とは別のCCNF302が管轄するエリアであるとする。ここで、移動後のUE90が移動前と同様にサービスA及びサービスBを利用するためには、移動前と同様にタイプA及びタイプBに関するノードとの間で通信路を設ける必要がある。より具体的には、図4に示すように、UE90はCCNF302の制御により、スライスSL3及びスライスSL4対して通信路を設ける必要がある。具体的には、UE90は、CCNF302の制御により、スライスSL3内に設けられたタイプAに係るノードである第3UP232との間、及び、スライスSL4内に設けられたタイプBに係るノードである第3UP232との間に通信路を設ける必要がある。
なお、図4では、「Tenant ID」が記載されている。この「Tenant ID」とは、スライスを定義するための補足的な情報であり、Customer ID、Client ID、DCN ID、Enterprise ID、又は、Slice Differentiatorと表記される場合がある。図4では、Tenant 1により特定されるUE90が、同一のTenant IDを有するスライスにアクセスして通信を行う場合について説明する。なお、本実施形態の通信制御方法においては、この情報は用いなくてもよい。
上記のように、UE90がエリアを移動した後も移動前と同一のサービス(ここでは、サービスA及びサービスB)を受けるためには、ユーザデータを送受信するための通信路を設ける対象のスライスを変更する必要がある場合がある。また、図4に示す例では、UE90が通信を行う基地局装置を第1eNB81から第2eNB82へ変更することに伴って、UE90に係る通信路の開設及び切断の制御を管轄するCCNFも変更することになる。以下の実施形態では、UE90が複数のスライスとの間で通信を行っている際に、何らかの事情により、UE90がサービスを利用するために通信を行っているスライスの変更、もしくは、複数のスライスとUE90との間にそれぞれ設けられる通信路の変更を行う必要が生じた場合の処理を説明する。以下の実施形態では、UE90がサービスを利用する状態を継続しながら、通信路を変更する場合について説明する。UE90がサービスを利用する状態を継続しながら、とは、通信路がConnected Modeであることを継続しながら、という意味である。これを実現するためには、複数のスライスの制御ノードに対して設けられる通信路それぞれについて、変更前の通信路と、変更後の通信路とが両立した状態を設けながら、通信路の変更に係る処理を行う。
UE90の通信路の変更に係る処理は、CCNF301,302が主体的に実行する。すなわち、CCNF301,302が、UE90に係る通信路の制御を行う通信制御装置として機能する。そのため、CCNF301,302は、図5に示すように、変更要求取得部310と、判定部320と、通信処理部330と、制御情報記憶部340と、を有する。
変更要求取得部310は、通信路の変更に係る要求を取得する機能を有する。UE90の移動に伴いUE90に係る通信路を変更する場合、通信路の変更に係る要求は、UE90がアクセスするeNBから送信される。また、通信路の変更に係る要求は、他のCCNFからの送信される場合がある。変更要求取得部310が取得する通信路の変更に係る要求には、UE90の移動先のエリアを特定する情報(すなわち、UE90の移動先の位置を示す位置情報)と、UE90の移動速度に係る情報と、UE90が利用するサービスに係る情報としてサービスタイプを特定する情報と、が含まれる。UE90の移動速度に係る情報とは、UE90がどのような速度でエリアを跨ぐ移動を行っているかを示す情報である。変更要求取得部310が通信路の変更に係る要求を取得すると、当該要求に含まれる情報は、判定部320へ送られる。
判定部320は、対象のUE90に係る通信路の開設及び切断に係る処理を自装置が行うか、自装置とは異なる他のCCNFが行うかを判定する。具体的には、UE90から送信される情報のうち移動先のエリアを特定する情報を参照し、当該情報で特定されるエリアが自装置の配下のeNBが管轄するエリアであるか否かを判定する。UE90の移動先のエリアが自装置の配下のeNBが管轄するエリアではない場合には、自装置とは異なるCCNFがUE90の通信路に係る制御を行うことになる。したがって、制御情報記憶部340に記憶された情報に基づいて、UE90の通信路の変更に係る指示をどのCCNFに対して送信するかを決定する。また、判定部320における判定結果に基づいて、通信処理部330による処理が行われる。
通信処理部330は、UE90が自装置の配下のeNB間で通信路の変更を行うと判定部320により判定された場合には、通信路の変更に係る要求に基づいて、UE90の通信路の変更に係る処理を行う。また、UE90の通信路の変更に係る処理を行う装置を、自装置とは異なるCCNFに変更する場合には、変更先のCCNFに対してUE90に係る通信路の変更に係る処理を要求する信号を送信する。このとき変更先のCCNFに対して送信される情報には、eNB80から送信されるUE90からの通信路の変更要求に相当する情報が含まれる。さらに、他のCCNFの配下のeNBから自装置の配下のeNBに対してUE90が移動する場合もある。その場合には、他のCCNFから送信されるUE90に係る通信路の変更に係る処理を要求する信号を受け取り、当該指示に基づいて処理を行う。通信処理部330による処理の詳細については後述する。
制御情報記憶部340は、UE90の通信路の変更に関して判定部320による判定に用いられる情報として、具体的には図6に示すような情報を記憶している。図6(A)は、UE90の通信路の制御を行うCCNFを自装置とは異なるCCNFに変更する場合に、新たなアクセス先となるCCNFを特定するための情報である。すなわち、図6(A)に示す情報では、UE90の滞在するエリアを特定する情報と、当該エリアに対応してUE90に係る通信路を制御するCCNFを特定する情報とが対応付けられている。したがって、UE90の移動先のエリアを特定する情報が図6(A)に示す情報に含まれている場合には、判定部320は、UE90の通信路に係る制御を行うCCNFを自装置から変更する必要があると判定する。一方、UE90の移動先のエリアを特定する情報が図6(A)に示す情報に含まれていない場合には、判定部320は、UE90の通信路に係る制御を行うCCNFは自装置のままとする(変更しない)と判定する。
なお、UE90の移動速度に係る情報にも基づいて、UE90の通信路に係る制御を行うCCNFを決定する(自装置で行うか否かを判定する)場合には、図6(A)に示す情報に対して、さらに、UE90の移動速度に係る情報が対応付けられる。
図6(B)は、UE90に係る通信路に係る制御を行うCCNFを自装置のままとする(変更しない)場合の、UE90の移動先のエリアに応じてSM及び/又はUPの変更先を示す情報の例である。CCNFを変更せず自装置が通信路の開設及び切断に係る処理を行う場合には、図6(B)に示すような情報を参照して処理が行われる。自装置がUE90に係る通信路の開設及び切断に係る処理を行う場合の手順についての詳細は省略するが、通常の通信路の切り替えと同様の手順を用いることができる。
図7は、本実施形態に係る処理を実行する各ノードの機能を実現するサーバ(例えば、CCNF301、302を構成するサーバ等)のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のサーバは、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007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。上記のサーバのハードウェア構成は、図に示した各装置を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。
サーバにおける各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002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1001が演算を行い、通信装置1004による通信や、メモリ1002及びストレージ1003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1001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1001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CCNF301における通信処理部330などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001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1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002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、上述の実施の形態で説明した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、上述の通信処理部330は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001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1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001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1002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(ElectricallyErasableProgrammable 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1002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1002は、本発明の一実施の形態に係る無線通信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1003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1003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1002及び/又はストレージ1003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。
通信装置1004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、上述の変更要求取得部310、通信処理部330などは、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005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1006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1005及び出力装置1006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1001やメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007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、CCNF301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1001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、CCNF301、302を含むシステム1におけるUE90に係る通信路の変更の具体的な処理(通信制御方法)について説明する。前提として、図4に示すように、2つのスライスに対してUE90に係る通信路が設けられているとする。そして、UE90が第1eNB81が管轄するエリアから、第2eNB82が管轄するエリアへ移動するとする。この場合の具体的な手順について説明する。
まず、UE90、UE90の移動前の第1eNB81、及び、移動先の第2eNB82との間でハンドオーバに係る信号の送受信が行われる(S01)。次に、第1eNB81から、CCNF301に対して、ハンドオーバの要求、すなわち、通信路の変更に係る要求を行う信号が送信される(Handover Request:S02:変更要求取得ステップ)。この通信路の変更に係る要求の信号には、UE90を特定する情報のほか、UE90の移動先のエリアを示す情報(Target TAI)が含まれる。なお、通信路の変更に係る要求の信号には、UE90の通信のために設けられている通信路に関する情報(例えば、サービスタイプを特定する情報)やUE90の移動速度に係る情報等が含まれていてもよい。
CCNF301の変更要求取得部310において、第1eNB81からの要求を受信する(変更要求取得ステップ)と、判定部320では、通信路の変更に係る要求に含まれるUE90の移動先のエリアを示す情報に基づいて、自装置配下のeNBが管轄するエリアに移動するか否かを判定する、すなわち、UE90の通信制御を行う装置を自装置から他のCCNFへ変更するか否かを判定する。(S20:判定ステップ)。本実施形態では、判定部320は、通信路の変更に係る要求に含まれるUE90の移動先のエリアを示す情報と、制御情報記憶部340に記憶されている情報(図6(A))とに基づいて、UE90の通信制御を行う装置を自装置から他のCCNFへ変更するか否かを判定する。そして、判定部320において、E90の通信制御を行う装置を自装置から他のCCNFへ変更すると判定された場合には、図8に示す以下の処理を行う。なお、判定部320において、UE90が自装置配下のeNBが管轄するエリアに移動する、すなわち、UE90に関して、UE90の通信制御を行う装置を自装置から他のCCNFへ変更しない、と判定された場合には、自装置内でのハンドオーバに係る処理が行われる。
判定部320において、UE90の通信制御を行う装置を自装置から他のCCNFへ変更すると判定した場合、さらに、判定部320は、変更先のCCNFを制御情報記憶部340に記憶されている情報から特定する。ここでは、CCNF302配下のeNBが管轄するエリアにUE90が移動することが特定できたとする。この場合、CCNF301の通信処理部330は、これらの情報に基づいて、CCNF302に対して通信路の変更を要求する信号を送信する(Forward Relocation Request:S03:通信処理ステップ)。CCNF302宛の通信路の変更に関する指示には、UE90を特定する情報のほか、UE90の移動速度に関する情報(UE context)、UE90の移動先のエリアを特定する情報(Target TAI)、UE90がアクセスするスライスに関するTenant ID、及び、変更の対象となる通信路を特定する情報としてのサービスタイプ(Service Type A、Service Type B)が含まれる。CCNF301からCCNF302への通信路の変更を要求する信号に含まれる情報は、基本的に第1eNB81からCCNF301に送信される情報に基づくものだが、必要に応じて、例えば、HLR/HSS(Home Location Register/Home Subscriber Server)等の加入者データを管理するサーバ等に問い合わせる構成としてもよい。
CCNF302の変更要求取得部310は、CCNF301からの通信路の変更に関する指示を取得する(変更要求取得ステップ)。CCNF302の判定部320は、CCNF301からの指示に基づいて、制御情報記憶部340に記憶されている情報(図6(B)参照)に基づいて、自装置において通信路の変更の処理を行うことを確認する(判定ステップ)。そして、その結果に基づいて、通信処理部330がUE90に係る通信路の開設に係る処理を行う。
具体的には、CCNF302の通信処理部330は、まず、1つめの通信路の開設に関する処理を開始する(S04:通信処理ステップ)。具体的には、第3SM231と、第3SM231を経由して第3UP232に対して、セッションの作成を要求(Create Session Request)する。そして、第3SM231及び第3UP232からの応答(Create Session Response)を取得する。この結果、スライスSL3(図4参照)内に設けられたサービスタイプAに係るノードに対してアクセスするためのベアラに係るID(UL TU-1 and UP1#2 ID)を取得することができる。
次に、通信処理部330は、2つめの通信路の開設に関する処理を開始する(S05:通信処理ステップ)。手順は、サービスタイプBの場合と同様であり、第4SM241と、第4SM241を経由して第4UP242に対して、セッションの作成を要求(Create Session Request)する。そして、第4SM241及び第4UP242からの応答(Create Session Response)を取得する。この結果、スライスSL4(図4参照)内に設けられたサービスタイプBに係るノードに対してアクセスするためのベアラに係るID(UL TU-2 and UP2#2 ID)を取得することができる。
なお、2つの通信路の開設に関する処理の順序(S04,S05)は、変更することができる。
その後、CCNF302の通信処理部330は、第2eNB82に対してハンドオーバの要求を送信する(Handover Request:S06)。このとき、第2eNB82に対して、2つの通信路を設けるための無線アクセスベアラのID(E-RAB ID:E-UTRAN Radio Access Bearer ID)が送信される。そして、これに対して、第2eNB82は、情報を受信した旨を返信(Handover Request Acknowledgement)する。
次に、CCNF302は、CCNF301に対して、UE90のハンドオーバに関する準備処理を行った旨を通知する(Forward Relocation Response:S07)。CCNF301はこのCCNF302からの通知に基づいて第1eNB81に対してUE90のハンドオーバを実施するように指示する(Handover Command:S07)。第1eNB81は、アクセス先を第2eNB82へ変更するようにUE90に対して通知する(Handover Confirm:S08)。この第1eN81からの通知に基づいて、UE90は、第2eNB82に対してユーザデータの送信を開始する(UL User Plane Data:S09)。以上の処理により、UE90から、第2eNB82を経由して、スライスSL4に設けられた第3UP232及び第4UP242に対して、ユーザデータを送信することが可能となる(S21)。
その後、スライスSL3及びスライスSL4側からUE90に対するデータ送信を可能にするための処理が行われる。第2eNB82は、CCNF302に対してUE90のハンドオーバが行われたことを通知する信号を送信する(HO Notify:S10)。CCNF302は、CCNF301に対して、UE90の位置変更に関する処理が終了したことを通知し(Forward Relocation Complete Notification:S11)、CCNF301はこれに対して応答する(Forward Relocation Complete ACK:S12)。次に、CCNF302は、第3SM231との間で、ベアラの作成に関する処理を行う(Modify Bearer Request/Response:S13)。同様に、CCNF302は、第4SM241との間でも、ベアラの作成に関する処理を行う(Modify Bearer Request/Response:S14)。この結果、スライスSL3及びスライスSL4側からUE90に対して、ユーザデータを送信することが可能となる(S22)。なお、スライスSL3及びスライスSL4側からUE90に対するデータ送信を可能にするための処理は、公知のベアラ作成の処理と同様である。なお、ベアラの作成の指示の送信順序(S13,S14)は、変更することができる。
以降の処理として、3GPP TS 23.401に記載されている公知の処理を行うことで、UE90に係るハンドオーバ処理が完了する。以降の処理では、スライスSL1及びスライスSL2に対して設けられていた通信路の切断処理が含まれる。したがって、以降の処理において、スライスSL1及びスライスSL2を切断するまでは、UE90が移動する前に利用された通信路と、UE90が移動した後に利用する通信路とが存在する状況が形成される。
以上のように、本実施形態に係る通信制御装置である及び通信制御方法によれば、CCNF301がユーザ端末であるUE90に係る通信路の変更に係る変更要求を取得した際に、変更要求に含まれるUE90の移動先を示す位置情報から、UE90の通信路の変更に係る処理を自装置とは異なるCCNFで行うと判定される場合には、自装置とは異なるCCNF(本実施形態ではCCNF302)に対してUE90に係る通信路の変更に係る変更要求を送信する。そして、変更要求を受信したCCNF302においては、UE90の通信路の変更に係る処理を自装置で行うと判定される場合には、通信路の変更に係る処理を行う。このため、通信制御装置(CCNF)の変更が必要となるユーザ端末(UE)の移動であっても、スライスとの間に設けられる複数の通信路を変更することが可能となる。本実施形態の場合には、複数のスライスに割り当てられているサービスを利用しながら、互いに異なる複数のスライスとユーザ端末との間で設けられている通信路を変更することが実現されている。
また、CCNF301がユーザ端末であるUE90に係る通信路の変更に係る変更要求を取得した際に、変更要求に含まれるUE90の移動先を示す位置情報と、ユーザ端末の移動速度に係る情報と、に基づいて、UE90の通信路の変更に係る処理を行うCCNFを判定する構成とした場合、UE90の移動速度を考慮した通信路の変更に係る処理を実行することが可能となる。
なお、上記実施形態では、通信路の変更に係る変更要求に含まれるUE90の移動先の位置情報として、UE90の移動先のエリアを特定する情報が用いられている場合について説明したが、移動先のエリアを特定する情報とは異なる情報(例えば、UE90の移動先のエリアよりも小さい領域を特定する情報)をUE90の移動先の位置情報として用いる構成としてもよい。この場合、制御情報記憶部340においても、UE90の移動先の位置情報に対応した情報が記憶される構成とすることで、CCNF301の判定部320においてUE90の移動先の位置情報に基づいて適切な判定をすることができる。
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-Wide Band)、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、信号はメッセージであってもよい。
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(accesspoint)、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。
ユーザ端末は、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。
「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。