JP6496648B2 - 通信制御方法および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、通信制御方法および通信システムに係り、より詳しくは、仮想化技術に基づき構築されたネットワークにおける通信制御方法および通信システムに関する。

なお、本明細書における「サービス」とは、例えば、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、ネットワークリソースを用いて処理されるサービスをいう。「スライス」とは、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であり、上記サービスは、スライスに割り当てられ、当該割り当てられたスライスのネットワークリソースを用いて処理される。

既存の仮想化技術では、ネットワークノード（正確には、ネットワークノードを実現する仮想マシン（ＶＭ：Virtual Machine））の単位でリソースを割り当てていた。そのため、ネットワークノードのリソースを分割して複数のスライスそれぞれに割り当てることができず、上記複数のスライスに割り当てられた複数のサービス同士の干渉に起因したＱｏＳ（Quality of Service）低下が懸念され、リソースを有効に活用することが難しいという一面があった。これを解決する方法の１つとして、端末が複数のネットワークノード（例えばＭＭＥ（Mobility Management Entity））に接続し、サービス毎に異なるネットワークノードによって処理を行う、という方法が考えられる。

特表２０１１−５２２４７４号公報

しかしながら、上記の方法では、複数のネットワークノードが１つの端末の状態や移動を管理するといった事態が生じてしまい、端末の管理・制御処理が複雑化してしまうという課題があった。

一方で、ネットワークノードのリソース分割については、さまざまな文献（例えば特許文献１参照）で取り上げられているものの、上記の課題は未解決であり、その課題解決が待望されていた。

そこで、本発明は、端末の管理・制御処理の複雑化を回避しつつ、ネットワークノードのリソースを有効に活用することを目的とする。

本発明の一態様に係る通信制御方法は、複数の処理ユニットを内部に仮想的に形成するネットワークノードと該ネットワークノードにより管理される端末とを含んで構成される通信システム、にて実行される通信制御方法であって、前記端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージを前記ネットワークノードが受信するステップと、前記ネットワークノードが、予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、前記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分けるステップと、前記ネットワークノードが、前記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた前記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理するステップと、を備える。

また、本発明の一態様に係る通信システムは、複数の処理ユニットを内部に仮想的に形成するネットワークノードと、該ネットワークノードにより管理される端末と、を含んで構成され、前記ネットワークノードは、前記端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージを受信する受信部と、予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、前記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分ける振分け部と、前記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた前記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理させる制御部と、を備える。

上記の通信制御方法および通信システムでは、端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージをネットワークノードが受信すると、ネットワークノードは、予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、上記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分けて、上記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた上記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理する。以上により、１つの端末から要求されるさまざまなサービスのメッセージを１つのネットワークノードによって処理可能となり、単一のネットワークノードが１つの端末の管理・制御処理を行うことができる。また、当該単一のネットワークノードでは、複数の処理ユニットそれぞれが、別々のリソースを用いてメッセージを処理するため、サービス間の干渉を防止し、当該干渉に起因したＱｏＳ低下を回避することができる。

このように、単一のネットワークノードによる個々の端末の管理・制御処理を実現しつつ、サービス間の干渉および該干渉に起因したＱｏＳ低下を回避できるため、端末の管理・制御処理の複雑化を回避しつつ、ネットワークノードのリソースを有効に活用することができる。

ネットワークノードは、管理対象の端末に関する情報を保持した端末データベースであって複数の処理ユニットに対し共有とされる当該端末データベース、を備え、通信制御方法は、ネットワークノードが、上記処理するステップの処理結果を端末データベースに記録するステップ、をさらに備えてもよい。この場合、ネットワークノードでは、複数の処理ユニットに対し共有の端末データベースを用いて、より効率的に端末の管理を行うことができる。

通信システムは、ネットワークインフラ上に生成される仮想ネットワークであるスライスを管理するスライス管理装置、をさらに含んで構成され、上記通信制御方法は、スライス管理装置が、サービスおよび該サービスの処理に係るスライスに対し、処理ユニットを割り当てるよう、ネットワークノードに要求するステップと、ネットワークノードが、スライス管理装置からの要求に対し新規又は既存の処理ユニットを割り当て、当該割り当ての情報を用いてサービスと処理ユニットとの対応情報を更新するステップと、をさらに備えてもよい。この場合、スライス管理装置から「サービスおよびスライス」への「処理ユニット」の割当て要求があったときに、ネットワークノードは、当該要求に対し新規又は既存の処理ユニットを割り当て、当該割り当ての情報を用いてサービスと処理ユニットとの対応情報を更新するため、上記のような処理ユニットの割当て要求に対し適切に対応することができる。

本発明によれば、端末の管理・制御処理の複雑化を回避しつつ、ネットワークノードのリソースを有効に活用することができる。

本発明の一実施形態に係る通信システムのシステム構成を示す図である。 発明の特徴点を説明するための図である。 ＭＭＥ２０のハードウェア構成例を説明する図である。 ユニット管理テーブルに記憶された情報の一例を示す図である。 ノード生成処理を示すシーケンス図である。 スライス割当て処理を示すシーケンス図である。 処理ユニット追加処理の第１パターンを示すシーケンス図である。 処理ユニット追加処理の第２パターンを示すシーケンス図である。 メッセージ処理を示すシーケンス図である。 サービスの識別に関する別の方法を説明する図である。 セッション管理テーブルに記憶された情報の一例を示す図である。 ノード生成処理の変形例を示すシーケンス図である。 処理ユニット追加処理の第３パターンを示すシーケンス図である。 スライス割当て処理の変形例を示すシーケンス図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための実施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。

［通信システムの構成について］
図１に示すように、通信システム１は、後述するＵＥ（User Equipment）１０、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）２０、仮想化装置３０、およびスライス管理装置４０を含んで構成される。

ＵＥ１０は、いわゆるユーザ端末であり、スマートフォン、タブレット端末等の携帯型端末全般を含む。ＵＥ１０はサービスＩＤ付きメッセージ生成部１１を含み、サービスＩＤ付きメッセージ生成部１１は、あるメッセージの処理を要求するときに、当該メッセージを処理するサービスのＩＤが付されたメッセージを生成してＭＭＥ２０へ送信する。上記のメッセージ生成方法については、図１０等を用いて後述する。なお、図１では図示を省略したが、ＵＥ１０は、無線基地局であるｅＮｏｄｅＢを介してＭＭＥ２０と通信を行う。ｅＮｏｄｅＢの機能は本発明と直接関係しないため、以下ではその説明を省略する。

ＭＭＥ２０は、ネットワークに在圏するＵＥ１０の状態管理、移動管理等を行う部分であり、後述する端末状態データベース２１等の構成要素を備える。本実施形態では、ＭＭＥ２０が本発明に係る「ネットワークノード」に対応する。ただし、本発明に係る「ネットワークノード」は、ＭＭＥ２０に限定されるものではなく、ネットワーク内でメッセージを処理するノードであれば適用可能であり、例えば、ＳＧＷ（Serving Gateway）等も含まれる。

仮想化装置３０は、事前設定情報に基づくＭＭＥ２０の生成、外部からの要求に基づくＭＭＥ２０内の処理ユニット２２の生成等を行う装置である。

スライス管理装置４０は、ネットワークインフラ上に生成される仮想ネットワークであるスライスを管理する装置である。スライス管理装置４０は、スライス割当て要求部４１を含み、スライス割当て要求部４１は、あるサービスの処理に用いられるスライスの割当て要求、あるサービスの処理を実行する処理ユニットの追加要求等をＭＭＥ２０に送信する。

上記のＭＭＥ２０は、端末状態データベース２１と、複数の処理ユニット２２Ａ、２２Ｂ、…（以下「処理ユニット２２」と総称する）と、振分け部２３と、ユニット管理テーブル２４と、ユニット管理部２５とを含んで構成される。

端末状態データベース２１は、本来ＭＭＥ２０が端末毎に保持すべき情報（例えば端末のベアラの状態等）を保持するデータベースであり、本発明の「端末データベース」に相当し、複数の処理ユニット２２に対し共有とされる。上記の保持すべき情報は、例えば3GPP TS 23.401の5.7章「Information Storage」に規定されている。

処理ユニット２２は、仮想化装置３０によってＭＭＥ２０内に生成される仮想マシン（ＶＭ：Virtual Machine）であり、個別に割り当てられたリソース（ＣＰＵ、メモリ資源等）を用いて、後述の振分け部２３により振り分けられたメッセージを処理し、その処理結果を、他の処理ユニットと共有の端末状態データベース２１に記録する。

ユニット管理テーブル２４は、さまざまなサービスと、個々のサービスに割り当てられたスライスと、サービスおよびスライスに割り当てられた処理ユニットと、の対応関係情報を管理・保管するテーブルであり、例えば、図４に示すような、サービス、スライスおよび処理ユニットの対応関係情報が記憶されている。

振分け部２３は、ユニット管理テーブル２４に保管された対応関係情報に基づいて、ＵＥ１０から受信されたサービスＩＤ付きメッセージを、当該サービスＩＤに対応する処理ユニット２２に振り分けて転送する。

ユニット管理部２５は、複数の処理ユニット２２の管理を行う。ユニット管理部２５は、例えば、スライス管理装置４０からのスライス割当て要求を受けて、有効な処理ユニットをユニット管理テーブル２４に問い合わせたり、仮想化装置３０によって新たに生成された処理ユニット２２を発見（確認）した後、当該新たな処理ユニット２２のＩＤ（ユニットＩＤ）をサービスＩＤ・スライスＩＤに対応付けてユニット管理テーブル２４に登録したり、といった処理を行う。

本実施形態においては、単一のＭＭＥ２０に対し所定のリソースが割り当てられるが、単一のＭＭＥ２０に割り当てられたリソースは処理ユニット単位に分割され、当該分割されたリソースが個々の処理ユニット２２に対し個別に割り当てられる。また、ユニット管理部２５は、各サービスに対して個別に処理ユニット２２を割り当てる。これにより、サービス毎に分割したリソース（個別の処理ユニット２２）が、当該サービスに対応したスライスに割り当てられることとなる。図２に示すように、ＵＥ１０からのメッセージは、振分け部２３によって、対応するサービスおよびスライスに係る処理ユニット２２に振り分けて転送され、処理ユニット２２において、処理ユニット単位に分割して個別に割り当てられたリソースを用いて処理され、そして、その処理結果は、他の処理ユニットと共有の端末状態データベース２１に記録される。

なお、物理的には、ＭＭＥ２０は、図３に示すように、ＣＰＵ１０１、主記憶装置であるＲＡＭ１０２及びＲＯＭ１０３、データ送受信デバイスである通信モジュール１０４、ハードディスク、フラッシュメモリ等に例示される補助記憶部１０５、入力デバイスであるタッチパネル及びキーボード等に例示される入力部１０６、ディスプレイ等の出力部１０７などを含むコンピュータシステムとして構成されている。ＭＭＥ２０では、図３に示すＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１０１の制御のもとで通信モジュール１０４、入力部１０６、出力部１０７を動作させるとともに、ＲＡＭ１０２や補助記憶部１０５におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで、各構成要素における一連の機能が実現される。

［通信システムにて実行される各種の処理について］
次に、図５〜図９を用いて、上記の通信システムにて実行されるさまざまな処理として、ノード生成処理（図５）、スライス割当て処理（図６）、処理ユニット追加処理（図７、図８）およびメッセージ処理（図９）を順に説明する。

（ノード生成処理）
まず、図５を参照しながら、ノード生成処理を説明する。仮想化装置３０は、事前に設定され予め記憶されたネットワークノード（ここではＭＭＥ２０）生成に関する事前設定情報を読み出し（ステップＳ１）、読み出された事前設定情報に基づいて、ユニット管理部２５、振分け部２３、複数の処理ユニット２２、ユニット管理テーブル２４および端末状態データベース２１をそれぞれ生成する（ステップＳ２）。このとき、単一のＭＭＥ２０に対し所定のリソースが割り当てられるが、単一のＭＭＥ２０に割り当てられたリソースは処理ユニット単位に分割され、当該分割されたリソースが個々の処理ユニット２２に対し個別に割り当てられる。なお、図５では、複数の処理ユニット２２を生成する例を示したが、最初は１つの処理ユニット２２を生成してもよい。

その後、生成されたユニット管理部２５が、生成された複数の処理ユニット２２を発見すると（ステップＳ３）、当該複数の処理ユニット２２を有効な処理ユニット（以下「有効ユニット」と略記する）としてユニット管理テーブル２４に登録する（ステップＳ４）。ここでは例えば、ユニット管理テーブル２４には、有効ユニットのユニットＩＤをリスト形式にしたユニットＩＤリストが登録される。

以上のノード生成処理により、新たなＭＭＥ２０およびその構成要素が生成され、当該ＭＭＥ２０内の複数の処理ユニット２２が有効ユニットとしてユニット管理テーブル２４に登録される。

（スライス割当て処理）
次に、図６を参照しながら、スライス割当て処理を説明する。スライス管理装置４０（ここではスライス割当て要求部４１）が、対象となるサービスのサービスＩＤとスライスＩＤが付加されたスライス割当て要求をＭＭＥ２０内のユニット管理部２５へ送信すると（ステップＳ１１）、ユニット管理部２５は、スライス割当て要求を受信し、割当て可能な処理ユニット（有効ユニット）を探すべく、有効ユニットをユニット管理テーブル２４に問い合わせる（ステップＳ１２）。この問合せに対し、ユニット管理テーブル２４は、有効ユニットが存在する場合、有効ユニットのＩＤが記載されたユニットＩＤリストをユニット管理部２５に返送する（ステップＳ１３）。なお、有効ユニットが存在しない場合、ユニット管理テーブル２４は、有効ユニットなしの旨の有効ユニット応答を返送するが、このような場合の処理については、図７、図８を用いて後述する。

そして、ユニット管理部２５は、受信したユニットＩＤリストから１つの有効ユニットを選択し、選択した有効ユニットのユニットＩＤをサービスＩＤ・スライスＩＤに対応付けてユニット管理テーブル２４に登録する（ステップＳ１４）。このようにしてユニット管理部２５は、各サービスに対して個別に有効ユニットを割り当てる。

さらに、ユニット管理部２５は、正常に登録された旨のユニット登録応答（ステップＳ１５）をユニット管理テーブル２４から受信すると、スライス割当て要求に対する処理が正常に実行された旨のスライス割当て応答をスライス管理装置４０へ返送する（ステップＳ１６）。

以上のスライス割当て処理により、対象となるサービスのサービスＩＤとスライスＩＤに対し有効ユニットが新たに割り当てられ、当該有効ユニットのユニットＩＤはサービスＩＤとスライスＩＤに対応付けられてユニット管理テーブル２４に登録される。

（処理ユニット追加処理）
次に、図７、図８を参照しながら、処理ユニット追加処理を説明する。本実施形態では、処理ユニット追加処理として、ユニット管理部２５がスライス管理装置４０を経由して処理ユニットの追加を仮想化装置３０に要求する第１パターンと、ユニット管理部２５が処理ユニットの追加を仮想化装置３０に直接要求する第２パターンと、を順に説明する。

図７に示すように、処理ユニット追加処理の第１パターンでは、スライス管理装置４０（ここではスライス割当て要求部４１）が、対象となるサービスのサービスＩＤとスライスＩＤが付加されたスライス割当て要求をＭＭＥ２０内のユニット管理部２５へ送信すると（ステップＳ２１）、ユニット管理部２５は、スライス割当て要求を受信し、割当て可能な処理ユニット（有効ユニット）を探すべく、有効ユニットをユニット管理テーブル２４に問い合わせる（ステップＳ２２）。ここでは、有効ユニットが存在しない場合を想定しているため、上記の問合せに対し、ユニット管理テーブル２４は、有効ユニットなしの旨の有効ユニット応答をユニット管理部２５へ返送し（ステップＳ２３）、さらに、上記有効ユニット応答を受けたユニット管理部２５は、リソース不足の旨のスライス割当て応答をスライス管理装置４０へ返送する（ステップＳ２４）。

そして、上記のスライス割当て応答を受けたスライス管理装置４０は、リソース（ここでは処理ユニット）の追加を要求する旨のリソース追加要求を仮想化装置３０へ送信する（ステップＳ２５）。このリソース追加要求を受けた仮想化装置３０は、新たな処理ユニット２２を生成し（ステップＳ２６）、その後、リソース（ここでは処理ユニット）の追加が完了した旨のリソース追加応答をスライス管理装置４０へ返送する（ステップＳ２７）。

さらに、ユニット管理部２５は、生成された処理ユニット２２を発見すると（ステップＳ２８）、発見した処理ユニット２２のユニットＩＤを有効ユニットとしてユニット管理テーブル２４に登録する（ステップＳ２９）。このとき例えば、上記の処理ユニット２２のユニットＩＤはユニットＩＤリストに追加される。

上記ステップＳ２７のリソース追加応答を受信したスライス管理装置４０は、リソース（ここでは処理ユニット）の追加が完了したことを認識し、対象となるサービスのサービスＩＤとスライスＩＤが付加されたスライス割当て要求をユニット管理部２５へ再度送信する（ステップＳ３０）。このスライス割当て要求を受信したユニット管理部２５は、有効ユニットをユニット管理テーブル２４に再度問い合わせる（ステップＳ３１）。このとき、新たな処理ユニットの追加により有効ユニットが存在するため、上記の問合せに対し、ユニット管理テーブル２４は、有効ユニットのＩＤが記載されたユニットＩＤリストをユニット管理部２５に返送する（ステップＳ３２）。

そして、ユニット管理部２５は、ユニットＩＤリストから１つの有効ユニットを選択し、選択した有効ユニットのユニットＩＤをサービスＩＤ・スライスＩＤに対応付けてユニット管理テーブル２４に登録する（ステップＳ３３）。さらに、ユニット管理部２５は、正常に登録された旨のユニット登録応答（ステップＳ３４）をユニット管理テーブル２４から受信し、スライス割当て要求に対する処理が正常に実行された旨のスライス割当て応答をスライス管理装置４０へ返送する（ステップＳ３５）。

以上の処理ユニット追加処理の第１パターンにより、有効ユニットが存在しない状況であっても、ユニット管理部２５がスライス管理装置４０を経由して処理ユニットの追加を仮想化装置３０に要求することで、新たな処理ユニットが正常に追加され、追加された処理ユニット（有効ユニット）のユニットＩＤがサービスＩＤ・スライスＩＤに対応付けてユニット管理テーブル２４に登録される。

次に、図８に示すように、処理ユニット追加処理の第２パターンでは、スライス管理装置４０（ここではスライス割当て要求部４１）が、対象となるサービスのサービスＩＤとスライスＩＤが付加されたスライス割当て要求をＭＭＥ２０内のユニット管理部２５へ送信すると（ステップＳ４１）、ユニット管理部２５は、スライス割当て要求を受信し、割当て可能な処理ユニット（有効ユニット）を探すべく、有効ユニットをユニット管理テーブル２４に問い合わせる（ステップＳ４２）。ここでは、有効ユニットが存在しない場合を想定しているため、上記の問合せに対し、ユニット管理テーブル２４は、有効ユニットなしの旨の有効ユニット応答をユニット管理部２５へ返送する（ステップＳ４３）。

上記有効ユニット応答を受けたユニット管理部２５は、リソース（ここでは処理ユニット）の追加を要求する旨のリソース追加要求を、パターン１のようにスライス管理装置４０経由ではなく仮想化装置３０へ直接送信する（ステップＳ４４）。

上記リソース追加要求を受けた仮想化装置３０は、新たな処理ユニット２２を生成し（ステップＳ４５）、その後、リソース（ここでは処理ユニット）の追加が完了した旨のリソース追加応答をユニット管理部２５へ返送する（ステップＳ４６）。

上記リソース追加応答を受けたユニット管理部２５は、追加された処理ユニット２２を発見すると（ステップＳ４７）、発見した処理ユニット２２のユニットＩＤをサービスＩＤ・スライスＩＤに対応付けてユニット管理テーブル２４に登録する（ステップＳ４８）。さらに、ユニット管理部２５は、正常に登録された旨のユニット登録応答（ステップＳ４９）をユニット管理テーブル２４から受信し、スライス割当て要求に対する処理が正常に実行された旨のスライス割当て応答をスライス管理装置４０へ返送する（ステップＳ５０）。

以上の処理ユニット追加処理の第２パターンにより、有効ユニットが存在しない状況であっても、ユニット管理部２５が処理ユニットの追加を、パターン１のようにスライス管理装置４０経由ではなく仮想化装置３０に直接要求することで、新たな処理ユニットが正常に追加され、追加された処理ユニット（有効ユニット）のユニットＩＤがサービスＩＤ・スライスＩＤに対応付けてユニット管理テーブル２４に登録される。

（メッセージ処理）
次に、図９を参照しながら、メッセージ処理を説明する。メッセージの処理を要求するＵＥ１０が、上記処理に対応するサービスのサービスＩＤが付与されたメッセージをＭＭＥ２０内の振分け部２３に送信すると、振分け部２３は、上記メッセージを受信し（ステップＳ６１）、上記サービスＩＤのサービスを実行可能な処理ユニットをユニット管理テーブル２４に問い合わせる（ステップＳ６２）。上記問合せに対し、ユニット管理テーブル２４が、上記サービスを実行可能な処理ユニットのユニットＩＤを含む処理ユニット応答を振分け部２３に返送すると（ステップＳ６３）、上記処理ユニット応答を受信した振分け部２３は、上記ユニットＩＤの処理ユニット２２へ向けて、ＵＥ１０からのメッセージを転送する（ステップＳ６４）。即ち、上記ユニットＩＤの処理ユニット２２にＵＥ１０からのメッセージを振り分ける。これにより、以後、上記ユニットＩＤの処理ユニット２２（即ち、複数の処理ユニットのうち他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた処理ユニット２２）によってメッセージの処理が実行される（ステップＳ６５）。

以上のようなメッセージ処理により、ＵＥ１０からのメッセージ（サービスＩＤが付与されたメッセージ）は、当該サービスＩＤのサービスを実行可能な処理ユニット２２に振り分けられて転送され、当該処理ユニット２２によってメッセージの処理が適切に実行されることとなる。

［発明の実施形態の効果］
以上説明した本実施形態では、単一のＭＭＥ２０に割り当てられた所定のリソースは処理ユニット単位に分割され、当該分割されたリソースが個々の処理ユニット２２に対し個別に割り当てられ、また、各サービスに対して個別に処理ユニット２２が割り当てられる。これにより、サービス毎に分割したリソース（個別の処理ユニット２２）が、当該サービスに対応したスライスに割り当てられることとなる。ＵＥ１０からのメッセージは、振分け部２３によって、対応するサービスおよびスライスに係る処理ユニット２２に振り分けて転送され、処理ユニット２２において、処理ユニット単位に分割して個別に割り当てられたリソースを用いて処理され、そして、その処理結果は、他の処理ユニットと共有の端末状態データベース２１に記録される。これにより、特定のサービスにおいて処理負荷が急激に増大する事態が生じても、サービス同士の干渉の発生が未然に防止される、といった効果を奏する。ただし、特定のサービスにおいて処理負荷が急激に増大する事態が生じた場合に、緊急対応として、サービス毎に分割したリソース量を調整（スケーリング）できるようにしてもよい。

なお、図９のステップＳ６１においてＵＥ１０が、サービスＩＤが付与されたメッセージを送信する方法については、例えば、ＵＥ１０がＳＲ（Service Request）メッセージにサービス識別情報（例えばＡＰＮ（Access Point Name）等）を付与して送信してもよい。また、別の方法として、拡張ＳＲ（Extended Service Request）メッセージのＥＰＳ（Evolved Packet switched System）ベアラコンテキスト状態情報を以下のように活用してもよい。例えば図１０に示すように、ＭＭＥ２０が、図１１に例示したサービスとベアラ間の対応情報を記憶したセッション管理テーブル２６を備えた構成において、ＳＧＷ（Serving Gateway）５０により２つのサービス（サービス＃１、＃２）を実行可能なＵＥ１０が、実行状態（active）としたいベアラ（ベアラ＃１、＃２の何れか）を拡張ＳＲメッセージのＥＰＳベアラコンテキスト状態情報に設定した上で、当該拡張ＳＲメッセージを振分け部２３に送信する方法を採用することができる。この場合、振分け部２３は、ＥＰＳベアラコンテキスト状態情報を参照することで、実行状態（active）とすべきベアラを判定することができ、セッション管理テーブル２６を参照して当該ベアラに対応するサービスを特定して、当該サービスに対応する処理ユニットにメッセージを転送する（振り分ける）ことができる。

なお、本実施形態では、ＭＭＥが本発明に係る「ネットワークノード」に対応する実施形態を説明したが、本発明に係る「ネットワークノード」は、ＭＭＥに限定されるものではなく、ネットワーク内でメッセージを処理するノードであれば広く適用可能であり、例えば、ＳＧＷ（Serving Gateway）等にも適用することができる。

また、本実施形態におけるスライス管理装置４０は、ノード生成応答又はユニット追加応答によってユニットＩＤを取得し、スライス割当て要求において当該ユニットＩＤを指定してもよい。この変形例について、以下説明する。

スライス管理装置４０は、例えば、図１２に示すノード生成処理又は図１３に示す処理ユニット追加処理（第３パターン）によってユニットＩＤを取得することができる。例えば、図１２に示すように、スライス管理装置４０が仮想化装置３０にノード生成要求を送信すると（ステップＳ０）、仮想化装置３０は、前述した図５のステップＳ２と同様に、ＭＭＥ（ネットワークノード）およびその構成要素（複数の処理ユニット２２を含む）を生成して、スライス管理装置４０に対し、生成した処理ユニット２２のユニットＩＤを含むノード生成応答を返信する（ステップＳ５）。これにより、スライス管理装置４０はノード生成応答によってユニットＩＤを取得できる。又は、図１３に示すように、スライス管理装置４０が仮想化装置３０にユニット追加要求を送信すると（ステップＳ７１）、仮想化装置３０は、要求に応じて処理ユニット２２を生成して（ステップＳ７２）、スライス管理装置４０に対し、生成した処理ユニット２２のユニットＩＤを含むユニット追加応答を返信する（ステップＳ７３）。これにより、スライス管理装置４０はユニット追加応答によってユニットＩＤを取得できる。

そして、図１４に示すように、スライス管理装置４０は、上記のようにノード生成応答又はユニット追加応答によって取得したユニットＩＤを、スライス割当て要求においてサービスＩＤおよびスライスＩＤとともに指定して、当該スライス割当て要求をユニット管理部２５へ送信する（ステップＳ１１Ｘ）。上記スライス割当て要求を受けたユニット管理部２５は、指定されたユニットＩＤをサービスＩＤ・スライスＩＤに対応付けてユニット管理テーブル２４に登録し（ステップＳ１４）、正常に登録された旨のユニット登録応答（ステップＳ１５）をユニット管理テーブル２４から受信すると、スライス割当て要求に対する処理が正常に実行された旨のスライス割当て応答をスライス管理装置４０へ返送する（ステップＳ１６）。

以上のようにして、スライス管理装置４０がノード生成応答又はユニット追加応答によってユニットＩＤを取得し、スライス割当て要求において当該ユニットＩＤを指定する変形例を実現することができる。

１…通信システム、１０…ＵＥ（端末）、１１…サービスＩＤ付きメッセージ生成部、２０…ＭＭＥ、２１…端末状態データベース、２２、２２Ａ、２２Ｂ…処理ユニット、２３…振分け部、２４…ユニット管理テーブル、２５…ユニット管理部、２６…セッション管理テーブル、３０…仮想化装置、４０…スライス管理装置、４１…スライス割当て要求部、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＡＭ、１０３…ＲＯＭ、１０４…通信モジュール、１０５…補助記憶部、１０６…入力部、１０７…出力部。

Claims (3)

1. 複数の処理ユニットを内部に仮想的に形成するネットワークノードと該ネットワークノードにより管理される端末とを含んで構成される通信システム、にて実行される通信制御方法であって、
   前記端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージを前記ネットワークノードが受信するステップと、
   前記ネットワークノードが、予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、前記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分けるステップと、
   前記ネットワークノードが、前記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた前記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理するステップと、
   を備え、
   前記通信システムは、ネットワークインフラ上に生成される仮想ネットワークであるスライスを管理するスライス管理装置、をさらに含んで構成され、
   前記通信制御方法は、
   前記スライス管理装置が、サービスおよび該サービスの処理に係るスライスに対し、処理ユニットを割り当てるよう、前記ネットワークノードに要求するステップと、
   前記ネットワークノードが、前記スライス管理装置からの要求に対し新規又は既存の処理ユニットを割り当て、当該割り当ての情報を用いて前記サービスと処理ユニットとの対応情報を更新するステップと、
   をさらに備える、
   通信制御方法。
2. 前記ネットワークノードは、管理対象の端末に関する情報を保持した端末データベースであって複数の処理ユニットに対し共有とされる当該端末データベース、を備え、
   前記通信制御方法は、
   前記ネットワークノードが、前記処理するステップの処理結果を前記端末データベースに記録するステップ、
   をさらに備える、
   請求項１に記載の通信制御方法。
3. 複数の処理ユニットを内部に仮想的に形成するネットワークノードと、
   該ネットワークノードにより管理される端末と、
   を含んで構成される通信システムであって、
   前記ネットワークノードは、
   前記端末がメッセージの処理を要求する場合に、当該処理に対応するサービスを識別するサービス識別情報が付与されたメッセージを受信する受信部と、
   予め記憶したサービスと処理ユニットとの対応情報に基づいて、前記メッセージに付与されたサービス識別情報のサービスに対応する一の処理ユニットに当該メッセージを振り分ける振分け部と、
   前記複数の処理ユニットのうち、他の処理ユニットのリソースとは別のリソースを用いた前記一の処理ユニットによって当該メッセージを処理させる制御部と、
   を備え、
   前記通信システムは、ネットワークインフラ上に生成される仮想ネットワークであるスライスを管理するスライス管理装置、をさらに含んで構成され、
   前記スライス管理装置は、
   サービスおよび該サービスの処理に係るスライスに対し、処理ユニットを割り当てるよう、前記ネットワークノードに要求するスライス割当て要求部、
   を備え、
   前記ネットワークノードは、前記スライス管理装置からの要求に対し新規又は既存の処理ユニットを割り当て、当該割り当ての情報を用いて前記サービスと処理ユニットとの対応情報を更新する、
   通信システム。

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