JP6932133B2 - スライス割当方法 - Google Patents

Description

本発明は、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割り当てる方法に関する。

従来の仮想化技術を用いたネットワークシステムは、非特許文献１に開示された仮想化技術を用いて、ハードウェア資源を仮想的に切り分けて、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るスライスを生成する。そして、当該スライスへサービスを割り当てることにより、それぞれ独立したスライスのネットワークを用いてサービス提供することができる。これにより、多様な要求条件を持つサービス各々にスライスを割り当てた場合、サービス個々の要求条件を満たすことを容易にし、そのシグナリング処理などを軽減させることが可能となる。

中尾彰宏、"仮想化ノード・プロジェクト新世代のネットワークをめざす仮想化技術"、［online］、2010年6月、独立行政法人情報通信研究機構、［2016年8月4日検索］、インターネット<http://www.nict.go.jp/publication/NICT-News/1006/01.html>

しかし、サービスにスライスを一意に割り当ててしまうと、当該サービスを利用している状況が変化した場合（例えば、ユーザに対応するトラッキングエリアが変化した場合）に、サービスに対して適切なスライスを常時割り当てることが困難である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、サービスに割り当てるスライスを動的に変えるスライス割当方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面に係るスライス割当方法は、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を用いるサービスに、当該仮想ネットワークであるスライスを割り当てる装置により実行されるスライス割当方法であって、サービスと、当該サービスの割当先のスライスと、トラッキングエリアとを対応付けた情報である対応情報を取得する対応情報取得ステップと、端末の在圏状況を特定する在圏状況特定ステップと、対応情報取得ステップにより取得された対応情報に基づいて、端末が利用するサービスと、在圏状況特定ステップにより特定された在圏状況が示すトラッキングエリアとに対応するスライスを割り当てる割当ステップと、を含む。

上記のスライス割当方法によれば、端末の在圏状況に応じて、サービスにスライスを割り当てるので、サービスに割り当てるスライスを動的に変えることができる。

サービスに割り当てるスライスを動的に変えることができる。

本発明の実施形態に係るシステムの構成を示す図である。 スライスとリソースとの対応関係を示す図である。 本発明の実施形態に係るスライス管理装置のブロック図である。 対応情報テーブルを示す図である。 ユーザ利用サービステーブルを示す図である。 スライス管理装置のハードウェア構成図である。 新規対応情報を取得したことを契機として新規ベアラを確立する処理を示すシーケンス図である。 トラッキングエリアアップデートを契機として新規ベアラを確立する処理を示すシーケンス図である。

以下、図面と共にスライス割当方法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。

図１に本実施形態に係るスライス管理装置１０（装置）を含むシステムの構成を示す。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を用いるサービスに、当該仮想ネットワークであるスライスを割り当てるシステムである。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。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。

図１に示すようにシステムは、スライス管理装置１０と、ＳＯ（Service Operator）２０と、ＯＳＳ／ＢＳＳ（Operations Support System／Business Support System）３０と、ＮＦＶＯ４０と、ＶＮＦＭ５０と、ＶＩＭ(Virtualized Infrastructure Management:仮想化基盤管理)６０と、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）７０と、ＤＮＳ（Domain Name System）サーバ８０と、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）９０と、ｅＮＢ１００と、ＳＧＷ（Serving Gateway）１１０と、ＰＧＷ（Packet data network gateway）１２０と、ＵＥ（User Equipment）１３０とを含んで構成されている。このうち、ＮＦＶＯ４０とＶＮＦＭ５０とＶＩＭ６０とは、ＭＡＮＯ（Management & Orchestration）architectureである。

これらの構成要素は、システムのコア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、有線等で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。

スライス管理装置１０は、システムにおけるサービス管理（スライスとサービスとの対応付け）を行い、システムでの通信機能に係る指示を行うノードである。また、スライス管理装置１０は、システムに係る通信事業者によって操作され得る。

ＳＯ（Service Operator）２０は、サービス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。

ＯＳＳ／ＢＳＳ３０は、ＳＯ２０からのサービス要求を受け付けて、スライス管理装置１０へその要求に基づく情報を送信する装置である。このＯＳＳ／ＢＳＳ３０は、当該サービス要求の対象となるサービスを識別するサービスパラメータと、当該サービスパラメータに対応付けるスライス（スライスを示す識別子であるスライスＩＤ）と、トラッキングエリアとを対応付けて、当該対応付けた情報をスライス管理装置１０へ送信する。ここで、トラッキングエリアとは、ルーティングエリアに相当し、１又は複数のセルにより構成される。なお、ＳＯ２０から対応情報を受信して、当該対応情報をスライス管理装置１０へ送信するようにしてもよい。

ＮＦＶＯ４０は、物理資源であるＮＦＶＩ１６０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。ＮＦＶＯ４０は、スライス生成を指示する装置からの指示を受信し、当該指示に応じた処理を行う。ＮＦＶＯ４０は、インフラと通信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。ＮＦＶＯ４０は、仮想ネットワークにより提供される通信サービスをＶＮＦＭ５０及びＶＩＭ６０を経由して適切な場所に実現する。例えば、サービスのライフサイクル管理（具体的には例えば、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の分散・予約・割当管理、サービス・インスタンス管理、及びポリシー管理（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。

ＶＮＦＭ５０は、物理資源（ノード）となるＮＦＶＩ１６０に対して、サービスに係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。ＶＮＦＭ５０は、システムに複数、設けられていてもよい。

ＶＩＭ６０は、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、ＶＩＭ６０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、ＶＩＭ６０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、ＮＦＶＩ１６０における物理資源各々を管理する複数のＶＩＭ６０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、ＮＦＶＯ４０、ＶＮＦＭ５０及びＶＩＭ６０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）。ＮＦＶＯ４０、ＶＮＦＭ５０及びＶＩＭ６０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。ＮＦＶＯ４０、ＶＮＦＭ５０及びＶＩＭ６０（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。

ＮＦＶＯ４０は、スライス生成要求を受信すると、ＶＩＭ６０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。ＶＩＭ６０が、物理資源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、ＮＦＶＯ４０は、当該これら物理資源に対してスライスを定義する。

また、ＮＦＶＯ４０は、ＶＩＭ６０に、物理資源においてリソース確保させると、当該物理資源に対してスライスを定義した情報をＮＦＶＯ４０が記憶しているテーブルに記憶する。そして、ＮＦＶＯ４０は、当該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ＶＮＦＭ５０に対して行う。ＶＮＦＭ５０は、当該インストール要求に応じて、ＶＩＭ６０によって確保された物理資源（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。

ＮＦＶＯ４０は、ＶＮＦＭ５０によりソフトウェアがインストールされると、ＮＦＶＯ４０が記憶しているテーブルへスライスとサービスとの対応付けをする。スライスＳＬ１〜スライスＳＬ３は、サービスを割り当てる単位となるスライスである。

例えば図２に示すように、ＮＦＶＯ４０がスライス（Ｓｌｉｃｅ１及びＳｌｉｃｅ２）のためのリソース確保要求をＶＩＭ６０へ行うと、ＶＩＭ６０は、その旨の指示をスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、サーバＳＶ１、及びスイッチＳＷ３に対して行う。そして、これらスイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、サーバＳＶ１、及びスイッチＳＷ３はＳｌｉｃｅ１用にリソースを確保する。同様に、ＶＩＭ６０からの指示に従って、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、サーバＳＶ１、及びスイッチＳＷ４は、Ｓｌｉｃｅ２用にリソースを確保する。

上述の物理資源であるＮＦＶＩ１６０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、ＮＦＶＩ１６０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接続されており、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接続されており、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。

上述のように、ＶＮＦＭ５０が、物理資源（ノード）となるＮＦＶＩ１６０に対して、各種機能を追加することにより、ＮＦＶＩ１６０は、ＨＳＳ７０、ＤＮＳサーバ８０、ＭＭＥ９０（通信装置）、ＳＧＷ１１０、及びＰＧＷ１２０の機能を実現する。

ＨＳＳ７０は、ＵＥ１３０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加入者情報をデータベースで管理する機能である。ここで、通信サービス情報とは、各ＵＥ１３０が利用する通信サービスのタイプを定義した情報である。通信サービス情報には、ＵＥ１３０を識別する情報（例えば、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity））と、当該ＵＥ１３０が利用する通信サービスの要件を示すサービスタイプとが含まれる。また、後述するように、ＨＳＳ７０は、ユーザＩＤと、当該ユーザＩＤが示すＵＥ１３０で利用されるサービスを示す情報とを記憶する。

ＤＮＳサーバ８０は、ネットワーク上でドメイン名やホスト名とＩＰアドレスの対応関係を管理する機能である。さらにＤＮＳサーバ８０は、スライスを識別する情報（例えば、スライスＩＤ）とＳＧＷ１１０のアドレスとを対応付けた情報を記憶している。ＤＮＳサーバ８０は、スライス管理装置１０からアドレスの送信要求を受け付けると、要求に応じたＳＧＷ１１０のアドレスをＭＭＥ９０へ送信する。

ＭＭＥ９０は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）ネットワークに在圏するユーザ端末（ＵＥ１３０）の位置管理、認証制御、及びＳＧＷ１１０とＵＥ１３０との間のユーザデータの通信経路の設定処理を行う機能である。すなわち、ＭＭＥ９０は、ＵＥ１３０と通信接続する通信装置である。ＭＭＥ９０は、一定範囲のトラッキングエリアを管理する。ＭＭＥ９０は、ＵＥ１３０が現在属するトラッキングエリアを示す情報（在圏情報）を記憶する。例えば、ＭＭＥ９０は、ＵＥ１３０を識別する情報（ユーザＩＤ）と、当該ＵＥ１３０が属するトラッキングエリアを示す情報とを対応付けて記憶する。ＭＭＥ９０は、スライス管理装置１０と通信可能である。ＭＭＥ９０は、スライス管理装置１０から所定のトラッキングエリアに属するユーザのリスト要求を受信すると、上記の在圏情報を参照し、トラッキングエリアに属するユーザＩＤのリストを生成し、生成したリストをスライス管理装置１０へ送信する。

また、ＭＭＥ９０は、ＵＥ１３０からユーザＩＤ及び移動先のトラッキングエリアを受信すると共に、トラッキングエリアアップデート要求を受信すると、スライス管理装置１０へユーザＩＤ及び移動先のトラッキングエリアを送信する。また、ＭＭＥ９０は、スライス管理装置１０からユーザＩＤ及びベアラ確立させる必要のあるＳＧＷ１１０のアドレスを受信すると、当該ユーザＩＤとＳＧＷ１１０のアドレスとを対応付けた情報を記憶し、当該情報を用いてベアラ確立処理をする。ＭＭＥ９０は、例えば、当該ユーザＩＤからアタッチ要求を受け付けたときに、上記対応情報に対応するＳＧＷ１１０にベアラ確立依頼をする。なお、ＭＭＥ９０は、スライス管理装置１０からＳＧＷ１１０のアドレスを受信する代わりに、スライスＩＤを受信して、当該スライスＩＤをＤＮＳサーバ８０へ送信すると共に、当該スライスＩＤに対応するＳＧＷ１１０（当該スライスＩＤが示すスライスを利用するためにベアラ確立させる必要のあるＳＧＷ１１０）のアドレスを取得要求することにより、ＤＮＳサーバ８０からＳＧＷ１１０のアドレスを取得するようにしてもよい。

ｅＮＢ１００は、ＭＭＥ９０に接続された無線基地局であるとともに、無線アクセス制御機能を有した装置である。

ＳＧＷ１１０は、ＬＴＥを収容する在圏パケット交換機の機能で、ＰＧＷ（Packet data network Gateway）１２０との間で通信サービス提供に利用されるユーザデータの送受信を行う。ＳＧＷ１１０は、複数の通信サービスの要件に対応して複数設けられている。

ＰＧＷ１２０は、ＰＤＮ（Packet data network）との接合点であり、ＩＰアドレスの割当てや、ＳＧＷ１１０へのパケット転送などを行うゲートウェイである。

引き続いて、スライス管理装置１０について、本実施形態に係る機能について図３を用いて説明する。

図３に戻り、スライス管理装置１０の機能を説明する。図３に示すようにスライス管理装置１０は、格納要求受付部１１と、対応情報記憶部１２と、在圏特定部１３と、割当部１４と、を有する。

格納要求受付部１１は、ＯＳＳ／ＢＳＳ３０から対応情報を受信すると共に、対応情報の格納要求を受け付ける部分である。格納要求受付部１１は、ＯＳＳ／ＢＳＳ３０から対応情報の格納要求を受け付けると共に、対応情報を受信すると、当該対応情報を対応情報記憶部１２へ格納すると共に、当該対応情報を在圏特定部１３へ送出する。このように、格納要求受付部１１は、新規の対応情報を取得する。

対応情報記憶部１２は、対応情報を記憶する部分である。図４に、対応情報テーブルを示す。図４に示すように、対応情報テーブルは、「サービスパラメータ」欄と「ＴＡ」欄と「スライスＩＤ」欄とを対応付けた情報を記憶する。ここで、「サービスパラメータ」欄、「ＴＡ（トラッキングエリア）」欄、及び「スライスＩＤ」欄の情報は、ＯＳＳ／ＢＳＳ３０から受信する情報である。図４の例では、「サービスパラメータ」欄に入力されている「ＸＸＸ」であるサービスパラメータと、「ＴＡ」欄に入力されている「ＴＡ６、７、１０、１１」であるトラッキングエリアと、「スライスＩＤ」が「１」であるスライスとが対応付いている。すなわち、トラッキングエリア「ＴＡ６、７、１０、１１」では、サービスパラメータ「ＸＸＸ」にスライスＩＤ「２」を割当てることを示す。上記スライスＩＤは、割当先のスライスＩＤになる。また、サービスにスライスを割り当てるとは、当該スライスを用いてサービスを利用可能な状態にすることをいう。スライスを用いてサービスを利用可能な状態にすることとは、スライスを利用するためのベアラ確立させること（例えば、ＭＭＥ９０にベアラ確立依頼すること）等が含まれる。

在圏特定部１３は、ＵＥ１３０の在圏状況を特定する部分である。ここで、在圏状況とは、ＵＥ１３０が在圏するトラッキングエリアを特定することをいう。すなわち、ＵＥ１３０とトラッキングエリアとの対応関係を特定することをいう。具体的には、在圏特定部１３は、格納要求受付部１１によって受け付けられた対応情報を格納要求受付部１１から取得すると、当該対応情報に含まれるトラッキングエリアをＭＭＥ９０へ送信すると共に、ユーザリストの送信要求をする。ユーザリストとは、上記トラッキングエリアに在圏しているＵＥ１３０を示す情報のリストである。例えば、上記トラッキングエリアに在圏しているＵＥ１３０のユーザＩＤのリストをユーザリストとする。在圏特定部１３は、ＭＭＥ９０からユーザリストを受信すると、当該ユーザリストに含まれるユーザＩＤをＨＳＳ７０へ送信する。

ＨＳＳ７０は、図５に示すように、「ユーザＩＤ」欄と「サービスパラメータ」欄とを対応付けた情報を記憶する。「ユーザＩＤ」欄には、ユーザを識別する情報であるユーザＩＤが入力される。「サービスパラメータ」欄には、サービスパラメータが入力される。ＨＳＳ７０は、スライス管理装置１０からユーザＩＤを受信すると、記憶している情報を参照し、当該ユーザＩＤに対応するサービスパラメータをスライス管理装置１０へ送信する。

在圏特定部１３は、ＨＳＳ７０によって送信されたサービスパラメータを受信し、当該サービスパラメータが、格納要求受付部１１から取得した対応情報のサービスパラメータと同一であるユーザＩＤを特定する。在圏特定部１３は、特定したユーザＩＤと、対応情報と、新規の対応情報が取得された旨の情報とを割当部１４へ送出する。このように、在圏特定部１３は、新規の対応情報が取得されたことを契機に、割当部１４へユーザＩＤと、新規の対応情報と、新規の対応情報が取得された旨の情報とを送出する。

また、在圏特定部１３は、ＵＥ１３０によるトラッキングエリアアップデートにより、トラッキングエリア及び当該ＵＥ１３０のユーザＩＤをＭＭＥ９０から取得すると、上記と同様に、当該ユーザＩＤに対応するサービスパラメータをＨＳＳ７０から取得する。在圏特定部１３は、取得したサービスパラメータと上記トラッキングエリアとに対応する対応情報を対応情報記憶部１２から取得する。続いて、在圏特定部１３は、ＵＥ１３０のユーザＩＤと、対応情報と、トラッキングエリアアップデートがあった旨の情報とを割当部１４へ送出する。このように、在圏特定部１３は、ＵＥ１３０によるトラッキングエリアアップデートを契機に、割当部１４へユーザＩＤと、対応情報と、トラッキングエリアアップデートがあった旨の情報を送出する。

割当部１４は、対応情報に基づいて、ＵＥ１３０が利用するサービスと、在圏特定部１３により特定された在圏状況が示すトラッキングエリアとに対応するスライスを割り当てる部分である。割当部１４は、在圏特定部１３からユーザＩＤと、対応情報と、新規の対応情報が取得された旨の情報とを取得した場合、取得した対応情報に含まれるスライスＩＤに対応するＳＧＷ１１０のアドレスをＤＮＳサーバ８０から取得する。割当部１４は、当該ＳＧＷ１１０のアドレスと、ユーザＩＤと、対応情報に含まれるトラッキングエリアのリストをＭＭＥ９０へ送信する。

また、割当部１４は、在圏特定部１３からユーザＩＤと、対応情報と、トラッキングエリアアップデートがあった旨の情報とを取得した場合、取得した対応情報に含まれるスライスＩＤに対応するＳＧＷ１１０のアドレスをＤＮＳサーバ８０から取得する。割当部１４は、当該ＳＧＷ１１０のアドレスと、ユーザＩＤとをＭＭＥ９０へ送信する。

上記のように、割当部１４は、ＳＧＷ１１０のアドレスとユーザＩＤとをＭＭＥ９０へ送信すると、ＭＭＥ９０は、公知の技術により、当該ユーザＩＤのＵＥ１３０に対してＳＧＷ１１０にベアラを確立させる。また、割当部１４は、新規の対応情報が取得された旨の情報を取得した場合、対応情報のトラッキングエリアをＭＭＥ９０に送信する。ＭＭＥ９０は、これに応じて、ＭＭＥ９０が管理するトラッキングエリアの何れかに属するＵＥ１３０へ上記対応情報のトラッキングエリアを含むトラッキングリストを送信する。

続いて、図６に本実施形態に係るスライス管理装置１０のハードウェア構成を示す。スライス管理装置１０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)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

例えば、本発明の一実施の形態におけるスライス管理装置１０などは、スライスを管理するコンピュータとして機能してもよい。上述のスライス管理装置１０は、物理的には、プロセッサ１０１、メモリ１０２、ストレージ１０３、及び通信モジュール１０４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。スライス管理装置１０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。

スライス管理装置１０における各機能は、プロセッサ１０１、メモリ１０２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１０１が演算を行い、通信モジュール１０４による通信や、メモリ１０２及びストレージ１０３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１０１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１０１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、上述の格納要求受付部１１、在圏特定部１３、及び割当部１４などは、プロセッサ１０１で実現されてもよい。

また、プロセッサ１０１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１０３及び／又は通信モジュール１０４からメモリ１０２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、スライス管理装置１０は、メモリ１０２に格納され、プロセッサ１０１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１０１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１０１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１０１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よい。

メモリ１０２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１０２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１０２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１０３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１０３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１０２及び／又はストレージ１０３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。

通信モジュール１０４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などともいう。

また、プロセッサ１０１やメモリ１０２などの各装置は、情報を通信するためのバス１０５で接続される。バス１０５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、スライス管理装置１０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１０１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。以上が、本実施形態に係るスライス管理装置１０の構成である。

引き続いて、図７及び図８のシーケンス図を用いて、本実施形態に係るシステムで実行される処理を説明する。図７は、新規に対応情報を取得したことを契機とした処理のシーケンス図である。図８は、トラッキングエリアアップデートを契機とした処理のシーケンス図である。最初に図７を用いて説明する。

まず、スライス管理装置１０において格納要求受付部１１は、ＯＳＳ／ＢＳＳ３０から対応情報を取得する（ステップＳ１）。続いて、格納要求受付部１１は、上記対応情報をスライス管理装置１０の対応情報記憶部１２に格納する（ステップＳ２）。続いて、スライス管理装置１０の在圏特定部１３は、取得した対応情報に含まれるトラッキングエリアをＭＭＥ９０に送信すると共に、ユーザリストの要求をする（ステップＳ３）。ＭＭＥ９０は、取得したトラッキングエリアに在圏するＵＥ１３０のユーザＩＤを検索する（ステップＳ４）。ＭＭＥ９０は、検索したユーザＩＤのリストをスライス管理装置１０へ送信する（ステップＳ５）。スライス管理装置１０の割当部１４は、対応情報のスライスＩＤに対応するＳＧＷ１１０のアドレスと、ユーザＩＤと、対応情報のトラッキングエリアとをＭＭＥ９０へ送信すると共に、新規にベアラ確立依頼をする（ステップＳ６）。

ＭＭＥ９０は、新規にベアラ確立して（ステップＳ７）、対応情報のトラッキングエリアを含むトラッキングエリアリストをＵＥ１３０へ送信する（ステップＳ８）。

続いて、図８を用いて、トラッキングエリアアップデートを契機とした処理の説明をする。まず、ＵＥ１３０は、公知技術により、トラッキングエリアの変更を判断する（ステップＳ１１）。変更している場合、ＵＥ１３０は、ユーザＩＤと、移動先のトラッキングエリアとをＭＭＥ９０へ送信すると共に、当該ＭＭＥ９０に対してトラッキングエリアアップデートのリクエストをする（ステップＳ１２）。ＭＭＥ９０は、スライス管理装置１０へユーザＩＤ及び移動先のトラッキングエリアをスライス管理装置１０へ通知する（ステップＳ１３）。スライス管理装置１０の在圏特定部１３は、取得したトラッキングエリアと、当該ユーザＩＤに対応するサービスパラメータとに対応する対応情報を取得する（ステップＳ１４）。割当部１４は、ユーザＩＤ及び対応情報をＭＭＥ９０へ送信すると共に、新規にベアラ確立依頼する（ステップＳ１５）。ＭＭＥ９０は、新規にベアラ確立する（ステップＳ１６）。

上述の実施形態では、サービスパラメータをトラッキングエリアに対応付ける場合について述べた。このサービスパラメータに代えて、UE Usage Type、サービスタイプ、ＡＰＮ（Access Point Name）、ＤＣＮ（Dedicated Core Network）等のサービスを特定することができる情報を用いてもよい。例えば、サービスタイプとＡＰＮとを対応付けた情報又は、サービスタイプとＤＣＮ ＩＤとを対応付けた情報を上記サービスパラメータに代えてもよい。

上述の実施形態では、スライス管理装置１０が独立した装置である場合について述べたが、他の装置の中にスライス管理装置１０が組み込まれるようにしてもよい。例えば、ＭＭＥ９０又はｅＮＢ１００がスライス管理装置１０として機能するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、スライス管理装置１０が、ＭＭＥ９０へベアラ確立依頼をする場合について述べた。これに代えて、スライス管理装置１０が、他の装置へベアラ確立依頼するようにしてもよい。当該他の装置の例として、ＭＭＥ９０の機能を有する通信制御装置（Common C-Plane Node）、ＵＥ１３０が利用する通信サービス提供に利用される制御信号を伝送する経路である制御プレーンを用いて当該制御信号を送受信する装置（C-Plane Node）が該当する。

つぎに、本実施形態のシステムの作用効果について説明する。スライス管理装置１０において、格納要求受付部１１は、サービスと、スライスと、トラッキングエリアとを対応付けた対応情報を取得する。在圏特定部１３は、ＵＥ１３０の在圏状況を特定する。割当部１４は、ＵＥ１３０が利用するサービスと、対応情報が示すトラッキングエリアとに対応するスライスを割り当てる。

この場合、スライス管理装置１０は、ＵＥ１３０の在圏状況に応じて、サービスにスライスを割り当てるので、サービスに割り当てるスライスを動的に変えることができる。例えば、スライス管理装置１０は、同一のサービスでもＵＥ１３０が属するトラッキングエリアに応じてスライスを割り当てることができる。例えば、ある自治体主催イベントを示すサービスに当該自治体に対応するスライスを割り当てることができる。すなわち、当該自治体に対応するトラッキングエリアに属するＵＥ１３０が利用するサービスに専用スライス（例えば、マラソン中継を実現する低遅延・広帯域スライス）を割り当てることができる。

また、スライス管理装置１０は、新規の対応情報を取得したことを契機に、当該対応情報に含まれるトラッキングエリアに在圏するＵＥ１３０が利用するサービスに、当該対応情報のスライスを割り当てるので、新たな対応情報のトラッキングエリアに在圏するＵＥ１３０に対して動的にスライスを切り替えることができる。

また、割当部１４は、対応情報のトラッキングエリアをＭＭＥ９０へ送信するので、ＭＭＥ９０に、ＭＭＥ９０が管理するトラッキングエリアに属するＵＥ１３０へトラッキングエリアリストを送信させることができる。従って、ＭＭＥ９０が管理するトラッキングエリアの内、新規の対応情報のトラッキングエリア以外のトラッキングエリアに在圏するＵＥ１３０に対して、トラッキングエリアアップデートによりスライスを切り替えさせることができる。

また、スライス管理装置１０は、ＵＥ１３０のトラッキングエリアアップデートを契機に、トラッキングエリアアップデートをしたＵＥ１３０が利用するサービスに、当該対応情報のスライスを割り当てるので、トラッキングエリアアップデートに応じて、当該トラッキングエリアに則したスライスを割り当てることができる。すなわち、動的にスライスを切り替えることができる。

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。

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。

また、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。「判断」「決定」は、例えば、判定(judging)、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。

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。

また、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(ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ)」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、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」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。

本開示の全体において、例えば、英語でのa、an及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。

また、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。

また、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。

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。

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。

本開示の全体において、明らかに単数であることを示しているものではない限り、単数および複数の両方のものを含むものとする。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明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。本発明は、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、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１０…スライス管理装置、１１…格納要求受付部、１２…対応情報記憶部、１３…在圏特定部、１４…割当部、２０…ＳＯ、３０…ＯＳＳ／ＢＳＳ、４０…ＮＦＶＯ、５０…ＶＮＦＭ、６０…ＶＩＭ、７０…ＨＳＳ、８０…ＤＮＳサーバ、９０…ＭＭＥ、１００…ｅＮＢ、１０１…プロセッサ、１０２…メモリ、１０３…ストレージ、１０４…通信モジュール、１０５…バス、１１０…ＳＧＷ、１２０…ＰＧＷ、１３０…ＵＥ、１６０…ＮＦＶＩ。

Claims (4)

1. 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を用いるサービスに、前記仮想ネットワークであるスライスを割り当てる装置により実行されるスライス割当方法であって、
   サービスと、当該サービスの割当先のスライスと、トラッキングエリアとを対応付けた情報である対応情報を取得する対応情報取得ステップと、
   端末の在圏状況を特定する在圏状況特定ステップと、
   前記対応情報取得ステップにより取得された対応情報に基づいて、前記端末が利用するサービスと、前記在圏状況特定ステップにより特定された在圏状況が示すトラッキングエリアとに対応するスライスを割り当てる割当ステップと、を含むスライス割当方法。
2. 前記割当ステップでは、前記装置が、前記対応情報取得ステップにより新規の対応情報が取得されたことを契機に、当該新規の対応情報に基づいて、前記端末が利用するサービスと、前記在圏状況特定ステップにより特定された在圏状況が示すトラッキングエリアとに対応するスライスを割り当てる、請求項１に記載のスライス割当方法。
3. 前記装置は、前記端末へトラッキングエリアリストを送信する通信装置と通信可能であり、
   前記割当ステップでは、前記装置が、前記対応情報取得ステップにより取得された対応情報のトラッキングエリアを、前記通信装置へ送信する、請求項２に記載のスライス割当方法。
4. 前記在圏状況特定ステップでは、前記装置が、前記端末からのトラッキングエリアアップデートによるトラッキングエリアを取得することにより、端末の在圏状況を特定し、
   前記割当ステップでは、前記在圏状況特定ステップによりトラッキングエリアが取得されたことを契機として、前記装置が、前記対応情報取得ステップにより取得された対応情報に基づいて、前記端末が利用するサービスと、トラッキングエリアアップデートによるトラッキングエリアとに対応するスライスを割り当てる、請求項１〜３の何れか一項に記載のスライス割当方法。

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