WO2022254728A1 - ネットワーク管理システム、ネットワーク管理方法およびプログラム - Google Patents

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WO2022254728A1
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base station
program
communication
server
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仁 中里
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楽天モバイル株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a network management system, network management method and program.
  • vRAN Virtual Radio Access Network
  • Open-RAN Open-RAN technology
  • the hardware resources of the general-purpose server are pooled in advance, and when a new radio base station is added, the hardware resources are allocated to the communication function for that radio base station, and the hardware resources are allocated.
  • a general-purpose server installed in the network implements the communication function.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a technology that enables reduction of hardware resources or power consumption necessary for controlling a radio base station.
  • a network management system provides wireless access to a management server that manages a group of servers configured to execute virtualized and deployed programs in cooperation with a base station.
  • a deployment control unit configured to transmit, to the management server, configuration information indicating a default function for realizing a network and for deploying a program for realizing the default function to a part of the server group;
  • a performance acquisition unit that acquires a communication performance indicating a communication status in wireless communication between the base station and a plurality of user terminals; and realizes the radio access network in cooperation with the base station based on the acquired communication performance.
  • a configuration determining unit that determines new configuration information indicating a configuration including a function to implement the default function, and the deployment control unit replaces the already deployed program that implements the default function with the determined configuration Configuration information for deploying a program indicated by the configuration information to a part of the server group is transmitted to the management server.
  • the network management method provides a management server that manages a group of servers configured to execute a virtualized and deployed program, and provides a default setting for realizing a radio access network in cooperation with a base station.
  • the program according to the present invention provides a default function of realizing a radio access network in cooperation with a base station to a management server that manages a group of servers configured to execute a virtualized and deployed program.
  • a deployment control unit that transmits to the management server configuration information for deploying a program that implements the default function to a part of the server group; the base station and a plurality of user terminals;
  • a new configuration showing a configuration including a performance acquisition unit that acquires a communication performance indicating a communication status in wireless communication, and a function that realizes the radio access network in cooperation with the base station based on the acquired communication performance.
  • the computer functions as a configuration determination unit that determines information. Instead of the already deployed program that implements the default function, the deployment control unit transfers the program indicated by the determined configuration information to the management server as part of the server group. Send configuration information to deploy to .
  • the communication performance may indicate the state of congestion in wireless communication between the base station and a plurality of user terminals.
  • the communication record may include information indicating the state of wireless communication channels between the base station and the plurality of user terminals.
  • the communication record may include the number of a plurality of user terminals that have wirelessly communicated with the base station.
  • the deployment control unit may transmit resource information indicating hardware resources allocated by the management server for execution of the program indicated by the configuration information together with the configuration information.
  • the configuration determining unit performs each of a beamforming control function, a plurality of MIMO control functions with different numbers of layers, and an SISO control function, based on the acquired communication results.
  • One piece of configuration information may be selected as the determined configuration information from a plurality of pieces of configuration information including any one of.
  • the configuration determining unit realizes the radio access network in cooperation with the base station based on the acquired communication performance and information indicating quality requirements of the base station. configuration information may be determined.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a network system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of functions realized by the network management system
  • FIG. FIG. 2 is a diagram explaining the relationship of functions in a radio access network
  • FIG. 10 is a sequence diagram illustrating processing related to deployment of functions that control the base station 22
  • FIG. 4 is a flow diagram showing an example of processing of the network management system
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of catalog selection information for selecting configuration information
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between configuration information and functions;
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a network system according to an embodiment of the present invention.
  • a network system is a system that implements a mobile communication system.
  • the network system includes a network management system 10, a radio access network 20, a core network system 30 and user terminals 40.
  • the core network system 30 is EPC (Evolved Packet Core) in the 4th generation mobile communication system (hereinafter referred to as 4G) and AMF (Access and Mobility) in the 5th generation mobile communication system (hereinafter referred to as 5G). Management Function), SMF (Session Management Function), UPF (User Plane Function), etc. It is a system equivalent to 5GC (5G Core Network).
  • the core network system 30 provides a gateway that connects the radio access network 20 and the Internet, etc., and controls communication and billing depending on the user.
  • the core network system 30 according to this embodiment is implemented by a group of servers arranged in a plurality of data centers provided at various locations.
  • a radio access network (RAN) 20 corresponds to eNB (eNodeB) in 4G and gNB (NR base station) in 5G, provides wireless communication, and connects user terminal 40 and core network system 30. do.
  • the radio access network 20 physically includes a plurality of base stations 22 (also called child stations) that include antennas and correspond to RUs in 5G, and a virtualization platform 21 .
  • the virtualization platform 21 includes a server group consisting of a plurality of general purpose servers 25 and a management server 26 .
  • the management server 26 includes a processor 24a, a storage section 24b, and a communication section 24c.
  • the processor 24a is a program-controlled device such as a microprocessor that operates according to a program stored in the storage unit 24b.
  • the program may be provided via the Internet or the like, or may be provided by being stored in a computer-readable storage medium such as a flash memory or a DVD-ROM.
  • the storage unit 24b is, for example, a storage element such as ROM or RAM, or an external storage device such as a solid state drive (SSD) or hard disk drive (HDD).
  • the storage unit 24b stores programs executed by the processor 24a, processing results, input data, and the like.
  • the communication unit 24c is, for example, a communication interface such as a NIC (Network Interface Card).
  • the virtualization platform 21 provides the functions of vDU (virtual DU) and vCU (virtual CU) in 4G, and DU and CU in 5G.
  • vDU and DU (hereinafter collectively referred to as “DU”) process signals from base station 22, and vCU and CU (hereinafter collectively referred to as “CU”) process signals from DU and cores. It outputs the processing result to the network system 30 .
  • Virtualization platform 21 is located in one or more data centers. The data center in which one or more servers that implement DU are located and the data center in which one or more servers that implement CU are located may be the same or different.
  • the network management system 10 manages the radio access network 20. More specifically, the network management system 10 manages functions realized by the virtualization platform 21 in cooperation with the base station 22 .
  • the network management system 10 includes one or more processors 10a, one or more storage units 10b, and one or more communication units 10c.
  • the network management system 10 may consist of one or more servers.
  • the processor 10a is a program-controlled device such as a microprocessor that operates according to a program stored in the storage unit 10b.
  • the program may be provided via the Internet or the like, or may be provided by being stored in a computer-readable storage medium such as a flash memory or a DVD-ROM.
  • the storage unit 10b is, for example, a storage element such as ROM or RAM, or an external storage device such as a solid state drive (SSD) or hard disk drive (HDD).
  • the storage unit 10b stores programs executed by the processor 10a, processing results, input data, and the like.
  • the communication unit 10c is, for example, a communication interface such as a NIC (Network Interface Card).
  • the virtualization platform 21 provides the functions of DU and CU in the radio access network.
  • DUs and CUs are created by virtualization technology, for example, as images of containers or virtual machines.
  • the general-purpose server 25 runs an application that provides an execution environment, and the DU and CU functions are provided by running the container or virtual machine on the application. In virtualization technology, general-purpose servers 25 that run containers or virtual machines are not fixed in advance. 26 does.
  • the management server 26 has a management tool such as Kubernetes or OpenStack Controller installed and running for its management.
  • the network management system 10 automatically performs various settings for the management server 26 for executing the DU and CU functions in the virtualization platform 21 and manages the radio access network 20 .
  • This automatic setting is also called orchestration.
  • Radio access network 20 Management of the radio access network 20, which is mainly performed by the network management system 10, will be described in more detail below.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of functions realized by the network management system 10 and the management server 26. As shown in FIG. Not shown in FIG. 2 are the functions provided by generic server 25 executing the images deployed by network management system 10 and management server 26 .
  • the network management system 10 functionally includes a performance acquisition unit 51 , a configuration determination unit 52 , a deployment control unit 53 , a performance information storage unit 61 and a catalog storage unit 62 .
  • the functions of the result acquisition unit 51, the configuration determination unit 52, and the deployment control unit 53 are realized by the processor 10a executing a program stored in the storage unit 10b and controlling the communication unit 10c and the like.
  • the management server 26 functionally includes a server development unit 56 .
  • the functions of the server development unit 56 are realized by the processor 24a executing a program stored in the storage unit 24b and controlling the communication unit 24c and the like.
  • the performance information storage unit 61 and the catalog storage unit 62 are mainly realized by the storage unit 10b.
  • a communication record is stored in the record information storage unit 61 .
  • the catalog storage unit 62 stores CU and DU images that can be deployed on the general-purpose server 25 via the management server 26 .
  • the images stored in the catalog storage unit 62 are hereinafter also referred to as catalogs.
  • the catalog storage unit 62 may be realized by software, such as Glance of OpenStack, for managing images stored in the storage unit 10b.
  • the record acquisition unit 51 acquires a communication record indicating the communication status of wireless communication between the base station 22 and the plurality of user terminals 40 .
  • the communication record includes information indicating the number of user terminals 40 accessing the base station 22 and information indicating the state of congestion in wireless communication between the base station 22 and multiple user terminals 40 .
  • the information indicating the state of congestion in wireless communication is at least one of information indicating the state of the wireless communication channel and the number of a plurality of user terminals 40 that have wirelessly communicated with the base station 22 (hereinafter referred to as "the number of users"). may contain
  • the information indicating the state of the wireless communication channel may be, for example, context information defined by 3GPP or channel state information (CSI).
  • the context information is information detected on the user terminal 40 side, and includes the radio wave state of the connection destination base station 22 and the radio section of the handover destination.
  • the information indicating the state of the radio communication channel may be correlation between users (also called correlation between antennas or channel correlation), or information indicating the SN ratio calculated in the base station 22 .
  • a high correlation between users corresponds to an urban area, and is an index that affects the gain in beamforming and the number of MIMO multi-layers.
  • the context information and channel state information are transmitted from the user terminal 40 to the base station 22 and temporarily stored in the base station 22.
  • the number of users may be temporarily stored at the base station 22 .
  • the performance acquisition unit 51 of the network management system 10 for example, periodically acquires information stored in the base station 22 and stores it in the performance information storage unit 61 .
  • the configuration determination unit 52 determines new configuration information indicating the configuration including the function of realizing a radio access network in cooperation with the base station 22 based on the acquired communication results.
  • the deployment control unit 53 provides a default function of realizing a radio access network in cooperation with the base station 22 for a management server that manages a plurality of general-purpose servers 25 that are configured to execute virtualized and deployed programs.
  • Send configuration information indicating The configuration information is information that causes the management server 26 to deploy a program that implements those functions to some of the multiple general-purpose servers 25 .
  • the development control unit 53 transmits the configuration information determined by the configuration determination unit 52 to the management server 26 instead of the already deployed program.
  • the configuration information is information for deploying a program that implements the functions of the management server 26 to some of the general-purpose servers 25 .
  • the server deployment unit 56 deploys a program corresponding to the configuration information to some of the multiple general-purpose servers 25.
  • a program according to the configuration information is for realizing the functions of the radio access network 20, and the functions to be realized differ depending on the configuration information.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship of functions in the radio access network 20. As shown in FIG.
  • a device (RU) that implements the PHY-Low & RF function is arranged in the base station 22 .
  • the functions of the DU deployed on the virtualization platform 21 include functions such as PHY-High, which is closer to the physical layer, MAC, and RLC.
  • the functions of the CU deployed on the virtualization platform 21 include PDCP and PRC/SDAP functions.
  • PHY-High also includes functions related to control of wireless communication in the base station 22 .
  • the left side of FIG. 3 shows further subdivided functions of the PHY-High function.
  • the functions that require hardware resources that differ greatly depending on the control method are "modulation", “demodulation”, “layer mapping”, and “beamforming” (not shown directly). ”.
  • it is possible to optimize necessary hardware resources and power consumption by changing control methods for diversity and encoding functions such as spreading codes. Functions with changing hardware resources are subject to selection in the configuration information described below.
  • Modulation and “demodulation” methods include 16QAM and 256QAM.
  • Layer mapping is a function related to so-called multiplexing in MIMO, and the number of MIMO layers, more specifically, whether it is 2LayerMIMO, 4LayerMIMO, or MassiveMIMO, the processing load and necessary hardware resources are large. Change. Moreover, the required hardware resources are significantly reduced when using SISO instead of MIMO. Beamforming is a function that controls array antennas and controls directivity so as to be advantageous for transmission and reception with the user terminal 40 .
  • the necessary functions were manually selected when installing the base station 22, and all functions of CU and DU were deployed on the general-purpose server 25 within the virtualization platform 21. In this embodiment, all functions are similarly deployed at the beginning. On the other hand, after that, only more suitable functions are deployed on the virtualization platform 21, such as eliminating beamforming or reducing the number of MIMO layers (multiplicity), depending on the performance of the communication. Then, since it is not necessary to allocate hardware resources such as cores and computational resources to less necessary functions, the usage of hardware resources and power consumption can be optimized, and the overall usage of hardware resources and power consumption can be reduced. can be expected to reduce
  • FIG. 4 is a sequence diagram illustrating processing related to deployment of functions for controlling the base station 22. As shown in FIG. FIG. 4 shows the flow of the initial default catalog deployment associated with the installation of the base station 22 and the subsequent deployment of the next catalog according to the communication performance.
  • the base station 22 transmits a power-on notification to the network management system 10 .
  • the deployment control unit 53 selects the default catalog as configuration information for providing initial DU and CU functions that operate in cooperation with the base station 22 .
  • the default catalog is a full-featured image file.
  • the deployment control unit 53 registers the default catalog for cooperation with the base station 22 in the management server 26 by transmitting the default catalog to the management server 26 as configuration information.
  • the expansion control unit 53 also transmits information (resource information) about hardware resources (the number of cores and memory) necessary for processing each function included in the image of the catalog, together with the catalog.
  • the management server 26 (server deployment unit 56) in which the default catalog is registered executes the program of the default catalog from the hardware resources of a plurality of general-purpose servers 25 registered as free resources in advance in the resource pool based on the resource information. determine the hardware resources to be used (allocate hardware resources), deploy the image of the default catalog to the general-purpose server 25 that includes the hardware resources, and make the general-purpose server 25 include the default DU and CU functions included in the image. Execute the program to realize. This causes the base station 22 to emit radio waves, and the base station 22 starts operating as part of the radio access network 20 . The management server 26 then transmits a deployment notification indicating that deployment has been completed to the deployment control unit 53 .
  • the base station 22 wirelessly communicates with the user terminal 40, and the general-purpose server 25 that implements the DU function temporarily stores context information or channel state information obtained in the process. Also, the general-purpose server 25 that implements the DU function may temporarily store information indicating the number of users and the SN ratio as the communication record. The general-purpose server 25 may periodically acquire and store these communication results. Although only one transmission/reception of context information or channel state information is shown in FIG. 4, multiple transmissions/receptions are actually performed.
  • the result acquisition unit 51 periodically transmits a result collection request to the general-purpose server 25 that implements DU, and receives a plurality of temporarily stored communication results from the general-purpose server 25 as a response.
  • the performance acquisition unit 51 stores the received communication performance in the performance information storage unit 61 .
  • FIG. 4 shows only one round trip of transmission of the result collection request and reception of the communication result, in practice, multiple round trips may be performed before subsequent processing.
  • the result acquisition unit 51 acquires the communication results from one or both of the result information storage unit 61 and the general-purpose server 25. , determines the optimum catalog from the catalogs stored in the catalog storage unit 62, and instructs the deployment control unit 53 to redeploy.
  • Deployment control unit 53 registers the optimum catalog for cooperating with base station 22 in management server 26 by transmitting the determined catalog as configuration information to management server 26 based on the instruction.
  • the development control unit 53 transmits information (resource information) on hardware resources (the number of cores and memory) required for processing together with the optimum catalog.
  • the management server 26 (server deployment unit 56) in which the optimum catalog is registered updates the already deployed catalog to the optimum catalog. More specifically, the server deploying unit 56 stops and deletes the programs of the catalogs that have already been deployed, and releases the hardware resources assigned to the catalogs. Then, based on the resource information, hardware resources for executing the program of the optimum catalog are determined from among the hardware resources of the general-purpose servers 25 registered as free resources in the resource pool in advance (hardware resources are allocated), An image of the optimum catalog is deployed to the general-purpose server 25 containing the hardware resource, and the general-purpose server 25 is caused to execute a program that implements the default DU and CU functions contained in the image. The management server 26 then transmits a deployment notification indicating that deployment has been completed to the deployment control unit 53 .
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of processing of the network management system 10. As shown in FIG. The processing shown in FIG. 5 is periodically executed at the timing of receiving the power-on notification for each of the base stations 22 or at night.
  • the deployment control unit 53 determines whether a power-on notification has been received from the base station 22 (step S101). When the power-on notification is received (Y in step S101), the deployment control unit 53 acquires the default catalog as configuration information from the catalog storage unit 62 for the base station 22 (step S102). The deployment control unit 53 then transmits the configuration information to the management server (step S107).
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of catalog selection information for selecting configuration information.
  • Catalog selection information may be stored in the catalog storage unit 62 .
  • Catalog selection information is set for each catalog.
  • the catalog selection information is information that associates the range of congestion degree, area, default or not, and the catalog that is the configuration information, which are information serving as selection conditions.
  • the deployment control unit 53 selects the region where the base station 22 is located and the catalog associated with yes by default, and acquires the selected catalog from the catalog storage unit 62 as configuration information.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between configuration information and functions. For each catalog, the functions included in the catalog and required hardware resources are described. For ease of explanation, FIG. 7 shows functions that are likely to be selected, mainly functions related to MIMO and beamforming, and monitoring functions, but in reality, each catalog also includes other functions. .
  • Catalog4 is selected as the default catalog in the example of FIG. 6, but as can be seen from FIG. 7, Catalog4 is the most advanced and requires the largest hardware resources. .
  • the deployment control unit 53 determines whether the conditions for updating the configuration information for the base station 22 are satisfied (step S103). This condition may be, for example, that a first period of time (e.g., one week) has elapsed since the default configuration information was sent, or a second longer period of time (e.g., one month) has elapsed since the previous configuration information was sent. You may or may not. If the conditions for updating the configuration information are not satisfied (N in step S103), the process of FIG. 5 is terminated.
  • a first period of time e.g., one week
  • a second longer period of time e.g., one month
  • the performance acquisition unit 51 acquires the communication performance (performance information) from the performance information storage unit 61 (step S104). Further, the performance acquisition unit 51 may acquire the most recent (for example, one day) performance information by transmitting a performance collection request to the general-purpose server 25 that implements the DU.
  • the configuration determining unit 52 calculates the degree of congestion based on the acquired performance information (step S105).
  • the degree of congestion is a numerical representation of the state of congestion in wireless communication between the target base station 22 and a plurality of user terminals 40 .
  • the configuration determining unit 52 multiplies the number of users, the correlation between users included in the information indicating the channel state, and the SN ratio by weighting coefficients corresponding to the respective items, and adds the minimum value of the added value.
  • a value normalized so that the value is 0 and the maximum value is 1 may be acquired as the congestion degree.
  • the configuration determination unit 52 determines a catalog as new configuration information for the base station 22 based on the calculated degree of congestion (step S106). More specifically, based on the catalog selection information shown in FIG. 6, the configuration determining unit 52 selects a catalog that is associated with the area where the base station 22 is located and whose congestion degree is within the range. The selected catalog is determined as new configuration information.
  • Catalog2 is determined as the configuration information. . In this case, even if it is a function included in Catalog2, the actual performance does not change much.
  • the hardware resources required in Catalog2 are reduced from those in the default Catalog4, and the hardware resources used in the virtualization platform 21 as a whole are also reduced. It should be noted that if the required amount of processing changes due to selection of functions, the necessary hardware resources such as the number of cores and memory do not have to change. Even in such a case, power consumption can be reduced by reducing the amount of processing.
  • the catalog may be selected according to more parameters than just the degree of congestion. For example, when the degree of correlation congestion between users is high, MIMO multi-layering becomes difficult, so a catalog with a reduced maximum number of MIMO layers may be selected.
  • the catalog may be selected based on the quality requirements instead of the area.
  • the deployment control unit 53 transmits the determined configuration information to the management server 26 (step S107).
  • the server deployment unit 56 of the management server 26 deploys the image of the configuration information to some of the plurality of general-purpose servers 25 and causes some of the plurality of general-purpose servers 25 to provide the functions included in the configuration information.
  • the configuration determination unit 52 and deployment control unit 53 determine the communication results for some of the plurality of catalogs.
  • Catalogs may not be determined and sent by
  • the configuration determination unit 52 may simply determine the catalog for DU only, and the expansion control unit 53 may transmit the catalog for only DU as configuration information.
  • the same CU may be used regardless of the communication performance, and may be excluded from the update target.

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Abstract

無線基地局の制御に必要なハードウェアリソースまたは電力消費量を削減すること。ネットワーク管理システムは、サーバ群を管理する管理サーバに対して、基地局と連携して無線アクセスネットワークを実現するデフォルトの機能を示す構成情報であって、前記管理サーバに、前記サーバ群の一部に対して当該デフォルトの機能を実現するプログラムを展開させる構成情報を送信し、前記基地局と複数のユーザ端末との無線通信における通信状況を示す通信実績を取得し、前記取得された通信実績に基づいて、前記基地局と連携して前記無線アクセスネットワークを実現する機能を含む構成を示す新たな構成情報を決定し、前記デフォルトの機能を実現する既に展開された前記プログラムに代えて、前記決定された構成情報を送信する。

Description

ネットワーク管理システム、ネットワーク管理方法およびプログラム
　本発明はネットワーク管理システム、ネットワーク管理方法およびプログラムに関する。
　近年、ｖＲＡＮ（Virtual Radio Access Network）技術やＯｐｅｎ－ＲＡＮ技術が注目を浴びている。例えば、無線基地局とユーザ端末との通信を制御する通信機能の少なくとも一部を仮想化し、汎用サーバに処理させることが可能になっている。汎用サーバのハードウェアリソースは予めプールされており、無線基地局が新たに追加される際には、その無線基地局のための通信機能に対してハードウェアリソースが割り当てられ、ハードウェアリソースが割り当てられた汎用サーバが通信機能を実現する。
　現状では、通信機能を仮想化しても、必要なハードウェアリソースまたは電力消費量は、専用の機器と比べてあまり削減できていなかった。そのため、例えば、複数の無線基地局からなる無線通信網を維持するために多くの汎用サーバや電力が必要になっていた。
　本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、無線基地局の制御に必要なハードウェアリソースまたは電力消費量を削減することを可能にする技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明にかかるネットワーク管理システムは、仮想化され展開されたプログラムを実行するよう構成されたサーバ群を管理する管理サーバに対して、基地局と連携して無線アクセスネットワークを実現するデフォルトの機能を示す構成情報であって、前記管理サーバに、前記サーバ群の一部に対して当該デフォルトの機能を実現するプログラムを展開させる構成情報を送信する展開制御部と、前記基地局と複数のユーザ端末との無線通信における通信状況を示す通信実績を取得する実績取得部と、前記取得された通信実績に基づいて、前記基地局と連携して前記無線アクセスネットワークを実現する機能を含む構成を示す新たな構成情報を決定する構成決定部と、を含み、前記展開制御部は、前記デフォルトの機能を実現する既に展開された前記プログラムに代えて、前記決定された構成情報であって、前記管理サーバに当該構成情報が示すプログラムを前記サーバ群の一部に展開させる構成情報を送信する。
　また、本発明にかかるネットワーク管理方法は、仮想化され展開されたプログラムを実行するよう構成されたサーバ群を管理する管理サーバに対して、基地局と連携して無線アクセスネットワークを実現するデフォルトの機能を示す構成情報であって、前記管理サーバに、前記サーバ群の一部に対して当該デフォルトの機能を実現するプログラムを展開させる構成情報を送信するステップと、前記基地局と複数のユーザ端末との無線通信における通信状況を示す通信実績を取得するステップと、前記取得された通信実績に基づいて、前記基地局と連携して前記無線アクセスネットワークを実現する機能を含む構成を示す新たな構成情報を決定するステップと、前記デフォルトの機能を実現する既に展開された前記プログラムに代えて、前記決定された構成情報であって、前記管理サーバに当該構成情報が示すプログラムを前記サーバ群の一部に展開させる構成情報を送信するステップと、を含む。
　また、本発明にかかるプログラムは、仮想化され展開されたプログラムを実行するよう構成されたサーバ群を管理する管理サーバに対して、基地局と連携して無線アクセスネットワークを実現するデフォルトの機能を示す構成情報であって、前記管理サーバに、前記サーバ群の一部に対して当該デフォルトの機能を実現するプログラムを展開させる構成情報を送信する展開制御部、前記基地局と複数のユーザ端末との無線通信における通信状況を示す通信実績を取得する実績取得部、前記取得された通信実績に基づいて、前記基地局と連携して前記無線アクセスネットワークを実現する機能を含む構成を示す新たな構成情報を決定する構成決定部、としてコンピュータを機能させる。前記展開制御部は、前記デフォルトの機能を実現する既に展開された前記プログラムに代えて、前記決定された構成情報であって、前記管理サーバに当該構成情報が示すプログラムを前記サーバ群の一部に展開させる構成情報を送信する。
　本発明の一形態では、前記通信実績は、前記基地局と複数のユーザ端末との無線通信における混雑の状況を示してよい。
　本発明の一形態では、前記通信実績は、前記基地局と前記複数のユーザ端末との無線通信チャネルの状態を示す情報を含んでよい。
　本発明の一形態では、前記通信実績は、前記基地局と無線通信した複数のユーザ端末の数を含んでよい。
　本発明の一形態では、前記展開制御部は、前記構成情報とともに、前記構成情報が示すプログラムの実行のために前記管理サーバが割り当てるハードウェアリソースを示すリソース情報を送信してよい。
　本発明の一形態では、前記構成決定部は、前記取得された通信実績に基づいて、それぞれ、ビームフォーミング制御機能、互いにレイヤー数の異なる複数のＭＩＭＯ制御機能、および、ＳＩＳＯ制御機能のそれぞれの機能のうちいずれかを含む複数の構成情報から、１つの構成情報を前記決定された構成情報として選択してよい。
　本発明の一形態では、前記構成決定部は、前記取得された通信実績と、前記基地局の品質要件を示す情報とに基づいて、前記基地局と連携して前記無線アクセスネットワークを実現する新たな構成情報を決定してよい。
　本発明により、無線基地局の制御に必要なハードウェアリソースまたは電力消費量を削減することができる。
本発明の実施形態にかかるネットワークシステムの一例を示す図である。 ネットワーク管理システムが実現する機能の一例を示すブロック図である。 無線アクセスネットワークにおける機能の関係を説明する図である。 基地局２２を制御する機能の展開に関する処理を説明するシーケンス図である。 ネットワーク管理システムの処理の一例を示すフロー図である。 構成情報の選択のためのカタログ選択情報の一例を示す図である。 構成情報と機能との関係の一例を示す図である。
　以下では、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。同じ符号を付された構成に対しては、重複する説明を省略する。
　図１は、本発明の実施形態にかかるネットワークシステムの一例を示す図である。ネットワークシステムは、移動体通信システムを実現するシステムである。ネットワークシステムは、ネットワーク管理システム１０、無線アクセスネットワーク２０、コアネットワークシステム３０、ユーザ端末４０を含む。
　コアネットワークシステム３０は、第４世代移動通信システム（以下、４Ｇと呼ぶ。）におけるＥＰＣ（Evolved Packet Core）や、第５世代移動通信システム（以下、５Ｇと呼ぶ。）における、ＡＭＦ（Access and Mobility Management Function）、ＳＭＦ（Session Management Function）、ＵＰＦ（User Plane Function）等を含む５ＧＣ（5G Core Network）に相当するシステムである。コアネットワークシステム３０は、無線アクセスネットワーク２０とインターネットなどとを接続するゲートウェイを提供し、またユーザに応じて通信や課金を制御する。本実施形態に係るコアネットワークシステム３０は、様々なロケーションに設けられた複数のデータセンタに配置されたサーバ群によって実装されている。
　無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Radio Access Network）２０は、４ＧにおけるｅＮＢ（ｅＮｏｄｅＢ）や、５ＧにおけるｇＮＢ（ＮＲ基地局）に相当し、無線通信を提供し、ユーザ端末４０とコアネットワークシステム３０とを接続する。無線アクセスネットワーク２０は、物理的には、アンテナを含み５ＧにおけるＲＵに相当する複数の基地局２２（子局とも呼ばれる）と、仮想化プラットフォーム２１とを含む。仮想化プラットフォーム２１は、複数の汎用サーバ２５からなるサーバ群と、管理サーバ２６とを含む。管理サーバ２６はプロセッサ２４ａ、記憶部２４ｂ、通信部２４ｃを含む。
　プロセッサ２４ａは、記憶部２４ｂに格納されるプログラムに従って動作するマイクロプロセッサ等のプログラム制御デバイスである。なお、上記プログラムは、インターネット等を介して提供されるものであってもよいし、フラッシュメモリやＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであってもよい。記憶部２４ｂは、例えばＲＯＭやＲＡＭ等の記憶素子や、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの外部記憶装置である。記憶部２４ｂには、プロセッサ２４ａによって実行されるプログラムや、処理の結果や入力されたデータなどが記憶される。通信部２４ｃは、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）のような通信インタフェースである。
　仮想化プラットフォーム２１は、４ＧにおけるｖＤＵ（virtual DU）やｖＣＵ（virtual CU）、５ＧにおけるＤＵやＣＵの機能を提供する。ｖＤＵおよびＤＵ（以下ではまとめて「ＤＵ」と表記する）は基地局２２からの信号を処理し、ｖＣＵおよびＣＵ（以下ではまとめて「ＣＵ」と表記する）はＤＵからの信号を処理しコアネットワークシステム３０へ処理結果を出力する。仮想化プラットフォーム２１は、１または複数のデータセンタに配置されている。ＤＵを実現する１または複数のサーバが配置されるデータセンタとＣＵを実現する１または複数のサーバが配置されるデータセンタとは、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
　ネットワーク管理システム１０は、無線アクセスネットワーク２０を管理する。より具体的には、ネットワーク管理システム１０は、仮想化プラットフォーム２１が基地局２２と連携して実現する機能を管理する。ネットワーク管理システム１０は、１または複数のプロセッサ１０ａ、１または複数の記憶部１０ｂ、１または複数の通信部１０ｃを含む。ネットワーク管理システム１０は、１または複数のサーバにより構成されてよい。
　プロセッサ１０ａは、記憶部１０ｂに格納されるプログラムに従って動作するマイクロプロセッサ等のプログラム制御デバイスである。なお、上記プログラムは、インターネット等を介して提供されるものであってもよいし、フラッシュメモリやＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであってもよい。記憶部１０ｂは、例えばＲＯＭやＲＡＭ等の記憶素子や、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの外部記憶装置である。記憶部１０ｂには、プロセッサ１０ａによって実行されるプログラムや、処理の結果や入力されたデータなどが記憶される。通信部１０ｃは、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）のような通信インタフェースである。
　本実施形態では、仮想化プラットフォーム２１が無線アクセスネットワークにおけるＤＵおよびＣＵの機能を提供する。ＤＵおよびＣＵは、仮想化技術により、例えばコンテナまたは仮想マシンのイメージとして作成される。汎用サーバ２５は実行環境を提供するアプリケーションを実行しており、そのアプリケーション上でそのコンテナまたは仮想マシンを実行することにより、ＤＵおよびＣＵの機能が提供される。仮想化技術では、コンテナまたは仮想マシンを実行する汎用サーバ２５はあらかじめ固定されておらず、どの汎用サーバ２５にイメージをデプロイするかの制御、イメージに含まれる機能の実行制御などの管理は管理サーバ２６が行う。管理サーバ２６には、その管理のため、クバネテス（Kubernates）、または、オープンスタックコントローラ（OpenStack Controller）のような管理ツールがインストールされ、稼働している。
　ネットワーク管理システム１０は、仮想化プラットフォーム２１においてＤＵ、ＣＵの機能を実行させるための様々な設定を管理サーバ２６に対して自動的に行い、無線アクセスネットワーク２０を管理している。この自動的に各種の設定をすることは、オーケストレーションとも呼ばれている。
　以下では、主にネットワーク管理システム１０により行われる無線アクセスネットワーク２０の管理についてさらに詳細に説明する。
　図２は、ネットワーク管理システム１０および管理サーバ２６が実現する機能の一例を示すブロック図である。図２には、ネットワーク管理システム１０および管理サーバ２６によりデプロイされるイメージを汎用サーバ２５が実行することにより提供される機能は記載されていない。
　ネットワーク管理システム１０は、機能的に、実績取得部５１、構成決定部５２、展開制御部５３、実績情報格納部６１、カタログ格納部６２を含む。実績取得部５１、構成決定部５２、展開制御部５３の機能は、プロセッサ１０ａが記憶部１０ｂに格納されるプログラムを実行し、通信部１０ｃなどを制御することにより実現される。管理サーバ２６は、機能的に、サーバ展開部５６を含む。サーバ展開部５６の機能は、プロセッサ２４ａが記憶部２４ｂに格納されるプログラムを実行し、通信部２４ｃなどを制御することにより実現される。
　実績情報格納部６１、カタログ格納部６２は、主に記憶部１０ｂにより実現される。実績情報格納部６１には、通信実績が格納される。カタログ格納部６２には、管理サーバ２６を介して汎用サーバ２５にデプロイ可能な、ＣＵおよびＤＵのイメージが格納される。以下では、カタログ格納部６２に格納されるイメージをカタログとも記載する。カタログ格納部６２は、例えばオープンスタックのグランスのような、記憶部１０ｂに格納されるイメージを管理するソフトウェアにより実現されてもよい。
　実績取得部５１は、基地局２２と複数のユーザ端末４０との無線通信における通信状況を示す通信実績を取得する。
　通信実績は、基地局２２にアクセスするユーザ端末４０の数を示す情報や、基地局２２と複数のユーザ端末４０との無線通信における混雑の状況を示す情報を含む。無線通信における混雑の状況を示す情報は、無線通信チャネルの状態を示す情報、および、基地局２２と無線通信した複数のユーザ端末４０の数（以下では「ユーザ数」と記載する）の少なくとも一方を含んでよい。
　無線通信チャネルの状態を示す情報は、例えば、３ＧＰＰで定義されるコンテキスト情報であってもよいし、チャネル状態情報（ＣＳＩ：channel state information）であってもよい。コンテキスト情報はユーザ端末４０側で検出する情報であり、接続先の基地局２２やハンドオーバー先の無線区間の電波状態を含む。無線通信チャネルの状態を示す情報は、ユーザ間の相関（アンテナ間相関、伝搬路相関とも呼ばれる）であってもよいし、基地局２２において算出されたＳＮ比を示す情報であってもよい。ユーザ間の相関が高いことは都市部に相当し、ビームフォーミングにおける利得やＭＩＭＯのマルチレイヤーの数に影響する指標である。
　コンテキスト情報やチャネル状態情報は、ユーザ端末４０から基地局２２へ送信され、基地局２２にて一時的に格納される。基地局２２にてユーザ数が一時的に格納されてもよい。ネットワーク管理システム１０の実績取得部５１は、例えば、基地局２２に格納される情報を定期的に取得し、実績情報格納部６１に格納する。
　構成決定部５２は、取得された通信実績に基づいて、基地局２２と連携して無線アクセスネットワークを実現する機能を含む構成を示す新たな構成情報を決定する。
　展開制御部５３は、仮想化され展開されたプログラムを実行するよう構成された複数の汎用サーバ２５を管理する管理サーバに対して、基地局２２と連携して無線アクセスネットワークを実現するデフォルトの機能を示す構成情報を送信する。構成情報は、管理サーバ２６に、複数の汎用サーバ２５の一部に対してそれらの機能を実現するプログラムを展開させる情報である。また、展開制御部５３は、既に展開されたプログラムに代えて、構成決定部５２により決定された構成情報を管理サーバ２６に送信する。構成情報は、管理サーバ２６に機能を実現するプログラムを複数の汎用サーバ２５の一部に展開させる情報である。
　サーバ展開部５６は、展開制御部５３から受信した構成情報に基づいて、構成情報に応じたプログラムを複数の汎用サーバ２５のうち一部にデプロイする。構成情報に応じたプログラムは、無線アクセスネットワーク２０の機能を実現するためのものであり、構成情報によって実現する機能が異なる。
　本実施形態では、基地局２２とユーザ端末４０との通信実績に応じて、仮想化プラットフォーム２１にデプロイされる機能が異なっている。図３は、無線アクセスネットワーク２０における機能の関係を説明する図である。
　基地局２２には、ＰＨＹ－Ｌｏｗ＆ＲＦの機能を実現する機器（ＲＵ）が配置されている。仮想化プラットフォーム２１に展開されるＤＵの機能は、より物理層に近い機能であるＰＨＹ－Ｈｉｇｈをはじめ、ＭＡＣ、ＲＬＣといった機能を含む。また仮想化プラットフォーム２１に展開されるＣＵの機能は、ＰＤＣＰ、ＰＲＣ／ＳＤＡＰの機能を含む。ＰＨＹ－Ｈｉｇｈは基地局２２における無線通信の制御にかかわる機能も含んでいる。図３の左側には、ＰＨＹ－Ｈｉｇｈの機能についてさらに細分化した機能が示されている。ＰＨＹ－Ｈｉｇｈに含まれる機能のうち、制御の手法によって必要なハードウェアリソースが大きく異なる機能は、「変調」、「復調」、「レイヤマッピング」、また直接的には図示されていない「ビームフォーミング」である。他に、ダイバーシティや、拡散符号などの符号化の機能も制御の手法を変化させることで必要なハードウェアリソースや消費電力を最適化することができる。ハードウェアリソースが変化する機能については、以下で説明する構成情報において取捨選択の対象となる。
　「変調」、「復調」の方式には、１６ＱＡＭ、２５６ＱＡＭなどが存在する。「レイヤマッピング」はいわゆるＭＩＭＯにおける多重化にかかわる機能であり、ＭＩＭＯのレイヤ数、より具体的には、例えば２ＬａｙｅｒＭＩＭＯ、４ＬａｙｅｒＭＩＭＯ、ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯのいずれであるかにより、処理負荷および必要なハードウェアリソースが大きく変化する。さらにいえば、ＭＩＭＯではなくＳＩＳＯを用いる場合には必要なハードウェアリソースが大幅に減少する。ビームフォーミングはアレーアンテナを制御して、ユーザ端末４０との送受信に有利なように指向性を制御する機能である。
　従来は、基地局２２の設置の際に必要な機能を手動で選択し、ＣＵ、ＤＵについては、全機能を仮想化プラットフォーム２１内の汎用サーバ２５にデプロイしていた。本実施形態では、はじめには同様に全機能をデプロイする。一方、その後、通信の実績に応じて、例えばビームフォーミングをなくす、ＭＩＭＯのレイヤ数（多重度）を減らすなど、より適した機能のみを仮想化プラットフォーム２１上に展開する。すると、必要性の低い機能にコアなどのハードウェアリソースや計算資源を割り当てなくてもよいため、ハードウェアリソースや消費電力の使用量を最適化でき、全体のハードウェアリソースや消費電力の使用量を削減することが期待できる。
　次に、ネットワーク管理システム１０の処理の詳細を説明する。図４は、基地局２２を制御する機能の展開に関する処理を説明するシーケンス図である。図４には、基地局２２の設置に伴う初回のデフォルトのカタログのデプロイ、および、その後の通信実績に応じた次のカタログのデプロイの流れが記載されている。
　はじめに、基地局２２が物理的に設置され、電源が初めてＯＮされると、基地局２２は、電源オン通知をネットワーク管理システム１０に向けて送信する。展開制御部５３は、基地局２２から電源オン通知を受信すると、基地局２２と連携して動作する初期のＤＵおよびＣＵの機能を提供するための構成情報として、デフォルトカタログを選択する。デフォルトカタログは、フル機能を実現するイメージのファイルである。そして、展開制御部５３は、構成情報としてそのデフォルトカタログを管理サーバ２６へ送信することにより、基地局２２と連携するためのデフォルトカタログを管理サーバ２６に登録する。ここで、展開制御部５３は、カタログのイメージに含まれる各機能の処理を行うために必要なハードウェアリソース（コア数やメモリ）の情報（リソース情報）もカタログとともに送信する。
　デフォルトカタログが登録された管理サーバ２６（サーバ展開部５６）は、リソース情報に基づいて、予めリソースプールに空きリソースとして登録されている複数の汎用サーバ２５のハードウェアリソースからデフォルトカタログのプログラムを実行するハードウェアリソースを決定し（ハードウェアリソースを割り当て）、そのハードウェアリソースを含む汎用サーバ２５へデフォルトカタログのイメージをデプロイし、汎用サーバ２５にそのイメージに含まれるデフォルトのＤＵおよびＣＵの機能を実現するプログラムを実行させる。これにより基地局２２は電波を発射し、この基地局２２は無線アクセスネットワーク２０の一部として稼働を開始する。そして管理サーバ２６はデプロイが完了したことを示すデプロイ通知を展開制御部５３へ送信する。
　また基地局２２はユーザ端末４０と無線通信し、その過程で得られるコンテキスト情報またはチャネル状態情報を、ＤＵの機能を実現する汎用サーバ２５が、一時的に格納する。またＤＵの機能を実現する汎用サーバ２５は、ユーザ数を示す情報やＳＮ比を通信実績として一時的に格納してよい。この汎用サーバ２５は、これらの通信実績を定期的に取得し、格納してよい。図４ではコンテキスト情報またはチャネル状態情報について１つの送受信のみ記載されているが、実際には複数の送受信が行われる。
　実績取得部５１は、定期的に、ＤＵを実現する汎用サーバ２５に対して実績収集リクエストを送信し、その汎用サーバ２５から、その応答として一時的に格納された複数の通信実績を受信する。実績取得部５１は、受信した通信実績を、実績情報格納部６１に格納する。図４では実績収集リクエストの送信および通信実績の受信が１往復のみ記載されているが、実際には後続の処理の前に複数の往復がなされてよい。
　前回のカタログのデプロイから一定の期間が経過するなど、構成を更新する条件が満たされると、実績取得部５１は、実績情報格納部６１および汎用サーバ２５のうち一方または両方から通信実績を取得し、カタログ格納部６２に格納されるカタログから最適なカタログを決定し、展開制御部５３へ再デプロイを指示する。展開制御部５３は、その指示に基づいて、構成情報としてその決定されたカタログを管理サーバ２６へ送信することにより、基地局２２と連携するための最適カタログを管理サーバ２６に登録する。展開制御部５３は、最適カタログとともに、処理を行うために必要なハードウェアリソース（コア数やメモリ）の情報（リソース情報）を送信する。
　最適カタログが登録された管理サーバ２６（サーバ展開部５６）は、すでにデプロイされているカタログを、最適カタログにアップデートする。より具体的には、サーバ展開部５６すでにデプロイされているカタログのプログラムを停止および削除し、そのカタログに割り当てられているハードウェアリソースを開放する。そして、リソース情報に基づいて、予めリソースプールに空きリソースとして登録されている複数の汎用サーバ２５のハードウェアリソースから最適カタログのプログラムを実行するハードウェアリソースを決定し（ハードウェアリソースを割り当て）、そのハードウェアリソースを含む汎用サーバ２５へ最適カタログのイメージをデプロイし、汎用サーバ２５にそのイメージに含まれるデフォルトのＤＵおよびＣＵの機能を実現するプログラムを実行させる。そして管理サーバ２６はデプロイが完了したことを示すデプロイ通知を展開制御部５３へ送信する。
　最適カタログの決定、および、最適カタログの送信に関連する処理についてさらに詳細に説明する。図５は、ネットワーク管理システム１０の処理の一例を示すフロー図である。図５に示される処理は、基地局２２のそれぞれについて、電源オン通知を受信したタイミング、または、夜間定期的に実行される。
　はじめに、展開制御部５３は、基地局２２から電源オン通知を受信したか判定する（ステップＳ１０１）。電源オン通知を受信した場合には（ステップＳ１０１のＹ）、展開制御部５３はその基地局２２についてカタログ格納部６２からデフォルトのカタログを構成情報として取得する（ステップＳ１０２）。そして展開制御部５３は、その構成情報を管理サーバに送信する（ステップＳ１０７）。
　図６は、構成情報の選択のためのカタログ選択情報の一例を示す図である。カタログ選択情報はカタログ格納部６２に格納されてよい。カタログ選択情報は、カタログごとに設定されている。カタログ選択情報は、選択の条件となる情報である、混雑度の範囲、地域、デフォルトであるか否かと、構成情報であるカタログとを関連付ける情報である。ステップＳ１０７において、展開制御部５３は、基地局２２が存在する地域、および、デフォルトにおいてｙｅｓと関連付けられているカタログを選択し、カタログ格納部６２からその選択されたカタログを構成情報として取得する。
　図７は、構成情報と機能との関係の一例を示す図である。カタログのそれぞれについて、カタログに含まれる機能、および、必要なハードウェアリソースが記載されている。図７では説明の容易のため、取捨選択の対象となりやすい機能、主にＭＩＭＯやビームフォーミングに関わる機能および監視機能が記載されているが、実際にはカタログのそれぞれは他の機能も含んでいる。
　基地局２２が日本にある場合、図６の例では、デフォルトのカタログとしてCatarog4が選択されるが、図７からわかるようにそのCatalog4は最も高機能であり、要求されるハードウェアリソースが最も大きい。
　一方、基地局２２から電源オン通知を受信していない場合には、展開制御部５３は、基地局２２のための構成情報を更新する条件を満たしているか判定する（ステップＳ１０３）。この条件は、例えば、デフォルトの構成情報が送信されてから第１の期間（例えば１週間）経過しているか、または、前回の構成情報の送信からより長い第２の期間（例えば１ヶ月）経過しているかであってよい。構成情報を更新する条件を満たしていない場合には（ステップＳ１０３のＮ）、図５の処理を終了する。
　構成情報を更新する条件を満たしている場合には（ステップＳ１０３のＹ）、実績取得部５１は、実績情報格納部６１から通信実績（実績情報）を取得する（ステップＳ１０４）。実績取得部５１は、さらに、直近（例えば１日間）の実績情報を、ＤＵを実現する汎用サーバ２５に対して実績収集リクエストを送信することにより取得してもよい。
　そして、構成決定部５２は取得された実績情報に基づいて、混雑度を算出する（ステップＳ１０５）。混雑度は、対象の基地局２２と複数のユーザ端末４０との無線通信における混雑の状況を数値化したものである。例えば、構成決定部５２は、ユーザ数、チャネルの状態を示す情報に含まれるユーザ間の相関、ＳＮ比のそれぞれにその項目に応じた重み係数をかけて加算し、その加算された値の最小値が０、最大値が１となるように正規化した値を混雑度として取得してよい。
　そして、構成決定部５２は、算出された混雑度に基づいて、基地局２２について新たな構成情報としてカタログを決定する（ステップＳ１０６）。より具体的には、構成決定部５２は、図６に示されるカタログ選択情報に基づいて、基地局２２が存在する地域と関連付けられ、さらに、混雑度が範囲内にあるカタログを選択し、その選択されたカタログを新たな構成情報として決定する。
　図７に示されるように、混雑度に応じて、カタログが、互いにレイヤー数の異なる複数のＭＩＭＯ制御機能、ＳＩＳＯ制御機能のいずれを含むか変化している。またビームフォーミング制御機能を含むか否かもカタログにより変わっている。これにより、混雑度に応じて必要なハードウェアリソース（図７のコア数）が変化している。
　図６，７の例において、基地局２２が日本にあり、基地局２２が郊外にあり混雑していないために混雑度が０．４であった場合には、構成情報としてCatarog2が決定される。この場合、Catalog2に含まれる機能であっても実質的な性能はあまり変わらない。Catalog2において必要なハードウェアリソースはデフォルトのCatarog4におけるハードウェアリソースより削減され、仮想化プラットフォーム２１全体において使用されるハードウェアリソースも削減される。なお、機能の取捨選択により必要な処理量が変化していれば、仮にコア数やメモリなどの必要なハードウェアリソースが変わらなくてもよい。このような場合であっても、処理量の削減により電力使用量を削減することができる。なお、混雑度だけでなく、より多くのパラメータに応じてカタログの選択がされてもよい。例えばユーザ間の相関混雑度が大きい場合にはＭＩＭＯのマルチレイヤーが困難になるため、ＭＩＭＯの最大レイヤー数を下げたカタログが選択されてもよい。
　また、基地局２２が配置される地域に応じて構成情報を変化させることで、例えば地域の品質要件にあわせて最適化することが可能になり、必要なハードウェアリソースまたは電力使用量を削減することが可能になる。例えば、ＳＬＡが低く設定されている地域においては監視機能を削減することで、必要なハードウェアリソース等を削減することが可能になる。なお、基地局２２ごとの要求品質要件が動的に変化する場合には、地域の代わりに要求品質要件に基づいてカタログが選択されてもよい。
　構成決定部５２により構成情報が決定されると、展開制御部５３は、その決定された構成情報を管理サーバ２６へ送信する（ステップＳ１０７）。これにより、管理サーバ２６のサーバ展開部５６は複数の汎用サーバ２５の一部へ構成情報のイメージをデプロイし、その複数の汎用サーバ２５の一部に構成情報に含まれる機能を提供させる。
　本発明の実施形態について説明してきたが、本発明が適用されるのは必ずしもこの実施形態に限られない。例えば、例えばＣＵとＤＵのように、基地局２２と連携するカタログのイメージが複数に分割されている場合に、構成決定部５２および展開制御部５３は、複数のカタログのうち一部について通信実績によるカタログの決定および送信を行わなくてもよい。例えば、構成決定部５２は単にＤＵのみについてカタログを決定し、展開制御部５３はＤＵのみのカタログを構成情報として送信してもよい。ＣＵについては通信実績にかかわらず同じものを用い、更新の対象から外してもよい。

 

Claims (9)

  1. 　仮想化され展開されたプログラムを実行するよう構成されたサーバ群を管理する管理サーバに対して、基地局と連携して無線アクセスネットワークを実現するデフォルトの機能を示す構成情報であって、前記管理サーバに、前記サーバ群の一部に対して当該デフォルトの機能を実現するプログラムを展開させる構成情報を送信する展開制御部と、
    　前記基地局と複数のユーザ端末との無線通信における通信状況を示す通信実績を取得する実績取得部と、
    　前記取得された通信実績に基づいて、前記基地局と連携して前記無線アクセスネットワークを実現する機能を含む構成を示す新たな構成情報を決定する構成決定部と、
    　を含み、
    　前記展開制御部は、前記デフォルトの機能を実現する既に展開された前記プログラムに代えて、前記決定された構成情報であって、前記管理サーバに当該構成情報が示すプログラムを前記サーバ群の一部に展開させる構成情報を送信する、
    　ネットワーク管理システム。
  2. 　請求項１に記載のネットワーク管理システムにおいて、
    　前記通信実績は、前記基地局と複数のユーザ端末との無線通信における混雑の状況を示す、
    　ネットワーク管理システム。
  3. 　請求項２に記載のネットワーク管理システムにおいて、
    　前記通信実績は、前記基地局と前記複数のユーザ端末との無線通信チャネルの状態を示す情報を含む、
    　ネットワーク管理システム。
  4. 　請求項２または３に記載のネットワーク管理システムにおいて、
    　前記通信実績は、前記基地局と無線通信した複数のユーザ端末の数を含む、
    　ネットワーク管理システム。
  5. 　請求項１から４のいずれかに記載のネットワーク管理システムにおいて、
    　前記展開制御部は、前記構成情報とともに、前記構成情報が示すプログラムの実行のために前記管理サーバが割り当てるハードウェアリソースを示すリソース情報を送信する、
    　ネットワーク管理システム。
  6. 　請求項１から５のいずれかに記載のネットワーク管理システムにおいて、
    　前記構成決定部は、前記取得された通信実績に基づいて、それぞれ、ビームフォーミング制御機能、互いにレイヤー数の異なる複数のＭＩＭＯ制御機能、および、ＳＩＳＯ制御機能のそれぞれの機能のうちいずれかを含む複数の構成情報から、１つの構成情報を前記決定された構成情報として選択する、
    　ネットワーク管理システム。
  7. 　請求項１から６のいずれかに記載のネットワーク管理システムにおいて、
    　前記構成決定部は、前記取得された通信実績と、前記基地局の品質要件を示す情報とに基づいて、前記基地局と連携して前記無線アクセスネットワークを実現する新たな構成情報を決定する、
    　ネットワーク管理システム。
  8. 　仮想化され展開されたプログラムを実行するよう構成されたサーバ群を管理する管理サーバに対して、基地局と連携して無線アクセスネットワークを実現するデフォルトの機能を示す構成情報であって、前記管理サーバに、前記サーバ群の一部に対して当該デフォルトの機能を実現するプログラムを展開させる構成情報を送信するステップと、
    　前記基地局と複数のユーザ端末との無線通信における通信状況を示す通信実績を取得するステップと、
    　前記取得された通信実績に基づいて、前記基地局と連携して前記無線アクセスネットワークを実現する機能を含む構成を示す新たな構成情報を決定するステップと、
    　前記デフォルトの機能を実現する既に展開された前記プログラムに代えて、前記決定された構成情報であって、前記管理サーバに当該構成情報が示すプログラムを前記サーバ群の一部に展開させる構成情報を送信するステップと、
    　を含むネットワーク管理方法。
  9. 　仮想化され展開されたプログラムを実行するよう構成されたサーバ群を管理する管理サーバに対して、基地局と連携して無線アクセスネットワークを実現するデフォルトの機能を示す構成情報であって、前記管理サーバに、前記サーバ群の一部に対して当該デフォルトの機能を実現するプログラムを展開させる構成情報を送信する展開制御部、
    　前記基地局と複数のユーザ端末との無線通信における通信状況を示す通信実績を取得する実績取得部、
    　前記取得された通信実績に基づいて、前記基地局と連携して前記無線アクセスネットワークを実現する機能を含む構成を示す新たな構成情報を決定する構成決定部、
    　としてコンピュータを機能させ、
    　前記展開制御部は、前記デフォルトの機能を実現する既に展開された前記プログラムに代えて、前記決定された構成情報であって、前記管理サーバに当該構成情報が示すプログラムを前記サーバ群の一部に展開させる構成情報を送信する、
    　プログラム。

     
PCT/JP2021/021458 2021-06-04 2021-06-04 ネットワーク管理システム、ネットワーク管理方法およびプログラム WO2022254728A1 (ja)

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