特開 2022-77481 ネットワークスライシングのためのリソース管理方法、リソース管理システム、およびワークロードスケジューリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022077481

(43)【公開日】2022-05-23

(54)【発明の名称】ネットワークスライシングのためのリソース管理方法、リソース管理システム、およびワークロードスケジューリング装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/16 20090101AFI20220516BHJP

   H04W 88/18 20090101ALI20220516BHJP

   H04B 17/382 20150101ALI20220516BHJP

   H04L 41/40 20220101ALI20220516BHJP

【ＦＩ】

H04W28/16

H04W88/18

H04B17/382

H04L12/70 D

【審査請求】有

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020216342

(22)【出願日】2020-12-25

(31)【優先権主張番号】109139262

(32)【優先日】2020-11-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．３ＧＰＰ

(71)【出願人】

【識別番号】390023582

【氏名又は名称】財團法人工業技術研究院

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１９５，Ｓｅｃ．４，ＣｈｕｎｇＨｓｉｎｇＲｄ．，Ｃｈｕｔｕｎｇ，Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ ３１０４０

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100195534

【弁理士】

【氏名又は名称】内海 一成

(72)【発明者】

【氏名】蔡 長嵐

(72)【発明者】

【氏名】林 萬怡

【テーマコード（参考）】

5K030

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K030GA14

5K030HC09

5K030JA10

5K030JL01

5K030LC09

5K067EE02

5K067EE10

5K067EE16

5K067LL05

(57)【要約】

【課題】ネットワークスライシングのためのリソース管理方法、リソース管理システム、およびワークロードスケジューリング装置を提供する。
【解決手段】リソース管理方法では、端末デバイスのアプリケーションタイプに関連するサービス要求を受信する。端末デバイスの監視レポートが、サービス要求に応じて取得される。監視結果は、端末デバイスが使用する無線リソースの状態に関連している。スライスリソースの使用状況がサービス要求によって要求されたスライスリソースと監視レポートに基づいて分析され、スライスリソースの予測配置結果が予測される。サービス結果によって要求されたスライスリソースが予測配置結果に従って配置され、対応する設定構成を無線アクセスネットワークに送信する。設定構成は、スライスリソースを調整するのに役立つ。これにより、サービスの要求と現在の状況が満たされる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の下で端末デバイスの無線リソースを管理するように適合された、ネットワークスライシングのためのリソース管理方法であって、該リソース管理方法は、
サービス要求を受信するステップであって、前記サービス要求は前記無線アクセスネットワーク下の少なくとも１つの端末デバイスのアプリケーションタイプに関連する、ステップと、
前記サービス要求に従って前記少なくとも１つの端末デバイスの監視レポートを取得するステップであって、該監視レポートは前記少なくとも１つの端末デバイスで使用される無線リソースの状態に関連する、ステップと、
前記無線アクセスネットワークに対応する少なくとも１つのスライスリソースの使用状況を前記サービス要求により要求された前記少なくとも１つのスライスリソースと前記監視レポートに基づいて分析して、前記少なくとも１つのスライスリソースの予測配置結果を予測するステップであって、前記少なくとも１つのスライスリソースはネットワークスライシングによって分割されたリソースである、ステップと、
前記予測配置結果に従って前記サービス要求により要求された前記少なくとも１つのスライスリソースを配置して、対応する設定構成を前記無線アクセスネットワークに送信するステップであって、前記設定構成は前記少なくとも１つのスライスリソースを調整するのに役立つ、ステップと、
を含むことを特徴とする、リソース管理方法。

【請求項2】

前記予測配置結果に従って前記サービス要求により要求された前記少なくとも１つのスライスリソースを配置した後に、前記リソース管理方法は、さらに、
前記予測配置結果が前記サービス要求を満たすかどうかを検証するステップと、
前記サービス要求の検証結果に基づいてフィードバックを提供するステップと、を含み、
前記サービス要求は、オープン無線アクセスネットワーク（Ｏ－ＲＡＮ）フレームワーク内のネットワークサービス管理デバイスから到来し、前記フィードバックは前記ネットワークサービス管理デバイスに提供される、
ことを特徴とする、請求項１に記載のネットワークスライシングのためのリソース管理方法。

【請求項3】

前記サービス要求に従って、前記少なくとも１つの端末デバイスの監視レポートを取得した後に、
前記監視レポートを前記無線アクセスネットワークにサブスクライブするステップを含み、前記監視レポートは、少なくとも１つの監視項目を含み、前記少なくとも１つの監視項目は、監視対象、リソース使用状況、接続数、トラフィック、およびイベントコンテンツのうちの少なくとも１つに関連する、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のネットワークスライシングのためのリソース管理方法。

【請求項4】

前記少なくとも１つの端末デバイスのアプリケーションタイプに従って前記少なくとも１つのスライスリソースを分割するステップさらに含み、前記アプリケーションタイプは、拡張モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）通信、超高信頼および低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）、大規模マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ）、車両通信、またはそれらの組み合わせを含む、
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のネットワークスライスのリソース管理方法。

【請求項5】

前記サービス要求により要求された前記少なくとも１つのスライスリソースと前記監視レポートに基づいて、前記無線アクセスネットワークに対応する前記少なくとも１つのスライスリソースの使用状況を分析して、前記少なくとも１つのスライスリソースの予測配置結果を予測するステップは、
推論モデルを介して分析および予測を実行するステップを含み、前記推論モデルは機械学習アルゴリズムに基づいて構築され、前記推論モデルの入力は前記サービス要求と前記監視レポートであり、前記推論モデルの出力は予測配置結果であり、前記予測配置結果は、要求されたネットワークリソース量、予測されたセル負荷、予測されたサービス品質、またはそれらの組み合わせに関連する、
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のネットワークスライシングのためのリソース管理方法。

【請求項6】

前記サービス要求が対応するアプリケーションタイプの下での少なくとも１つのターゲットのうちのＱｏＳの要求に関連し、前記少なくとも１つのターゲットが、少なくとも１つのサービスフロー、前記少なくとも１つの端末デバイス、少なくとも１つのセル、少なくとも１つのスライスまたはそれらの組み合わせであるとき、前記予測配置結果に従って前記サービス要求により要求された少なくとも１つのスライスリソースを配置するステップは、
前記ＱｏＳの要求を満たす前記少なくとも１つのターゲットを設定するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のネットワークスライシングのためのリソース管理方法。

【請求項7】

前記予測配置結果が、スライスの接続数がスライスの接続許容数よりも多いことに関連するとき、前記予測配置結果に従って前記サービス要求により要求された前記少なくとも１つのスライスリソースを配置するステップは、
前記少なくとも１つのサービスフローおよび前記少なくとも１つのセルのうちの少なくとも１つのスライスのスケジューリング優先度、前記少なくとも１つのサービスフローおよび前記少なくとも１つのセルのうちの少なくとも１つのリソース量、無線リソースブロックの数、帯域幅部分（ＢＷＰ）のサイズ、許容信号強度または許容信号品質、１つ以上のセルのアクティブまたは非アクティブ（例えば、スリープまたはスタンバイ）、またはハンドオーバーしきい値に関連する前記設定構成を決定するステップを含む、
ことを特徴とする、請求項６に記載のネットワークスライスのリソース管理方法。

【請求項8】

前記サービス要求が緊急操作の下でのすくなくとの１つのアップロード制限の通知に関連するとき、前記予測配置結果に従って前記サービス要求により要求された前記少なくとも１つのスライスリソースを配置するステップは、
前記少なくとも１つのスライスによって提供されるダウンリンク無線リソースを設定するステップを含む、
ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のネットワークスライシングのためのリソース管理方法。

【請求項9】

無線アクセスネットワークの下で端末デバイスの無線リソースを管理するように適合されたワークロードスケジューリング装置であって、該ワークロードスケジューリング装置は、
データを送信または受信する通信トランシーバと、
前記通信トランシーバに結合され、以下のように構成されたプロセッサと、
を備え、該プロセッサは、
前記通信トランシーバを介してサービス要求を受信するよう構成され、前記サービス要求は前記無線アクセスネットワーク下の少なくとも１つの端末デバイスのアプリケーションタイプに関連していること、
前記サービス要求に従って、前記通信トランシーバを介して前記少なくとも１つの端末デバイスの監視レポートを取得するよう構成され、前記監視レポートは前記少なくとも１つの端末デバイスによって使用される無線リソースの状態に関連していること、
前記無線アクセスネットワークに対応する少なくとも１つのスライスリソースの使用状況を前記サービス要求により要求された前記少なくとも１つのスライスリソースと前記監視レポートに基づいて分析して、前記少なくとも１つのスライスリソースの予測配置結果を予測するよう構成され、前記少なくとも１つのスライスリソースはネットワークスライシングによって分割されたリソースであること、そして
前記予測配置結果に従って前記サービス要求により要求された前記少なくとも１つのスライスリソースを配置し、対応する設定構成を前記通信トランシーバを介して前記無線アクセスネットワークに送信するよう構成され、前記設定構成は前記少なくとも１つのスライスリソースを調整するのに役立つこと、
を特徴とする、リソース管理方法。

【請求項10】

前記プロセッサは、さらに、
前記予測配置結果が前記サービス要求を満たすかどうかを検証し、
前記サービス要求の検証結果に基づいてフィードバックを提供するよう構成され、
前記サービス要求は、オープン無線アクセスネットワーク（Ｏ－ＲＡＮ）フレームワーク内のネットワークサービス管理デバイスから到来し、前記フィードバックは前記ネットワークサービス管理デバイスに提供されること、
を特徴とする、請求項９に記載のワークロードスケジューリング装置。

【請求項11】

前記プロセッサは、さらに、
前記通信トランシーバを介して前記監視レポートを前記無線アクセスネットワークにサブスクライブするよう構成され、前記監視レポートは、少なくとも１つの監視項目を含み、前記少なくとも１つの監視項目は、監視対象、リソース使用状況、接続数、トラフィック、およびイベントコンテンツのうちの少なくとも１つに関連すること、
を特徴とする、請求項９または１０に記載のワークロードスケジューリング装置。

【請求項12】

前記プロセッサは、さらに、
前記少なくとも１つの端末デバイスのアプリケーションタイプに従って前記少なくとも１つのスライスリソースを分割するように構成され、前記アプリケーションタイプは、拡張モバイルブロードバンド通信、超高信頼および低遅延通信、大規模マシンタイプ通信、車両通信、またはそれらの組み合わせを含むこと、
を特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載のワークロードスケジューリング装置。

【請求項13】

前記プロセッサは、さらに、
推論モデルを介して分析および予測を行うように構成され、前記推論モデルは機械学習アルゴリズムに基づいて構築され、前記推論モデルの入力は前記サービス要求と前記監視レポートであり、前記推論モデルの出力は予測配置結果であり、前記予測配置結果は、要求されたネットワークリソース量、予測されたセル負荷、予測されたサービス品質、またはそれらの組み合わせに関連すること、
を特徴とする、請求項９から１２のいずれか一項に記載のワークロードスケジューリング装置。

【請求項14】

前記サービス要求が前記対応するアプリケーションタイプの下での少なくとも１つのターゲットのうちのＱｏＳの要求に関連し、前記少なくとも１つのターゲットは、少なくとも１つのサービスフロー、前記少なくとも１つの端末デバイス、少なくとも１つのセル、少なくとも１つのスライスまたはそれらの組み合わせであり、前記プロセッサは、さらに、
前記ＱｏＳの要求を満たす前記少なくとも１つのターゲットを設定するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項９から１３のいずれか一項に記載のワークロードスケジューリング装置。

【請求項15】

前記予測配置結果が、スライスの接続数がスライスの許容接続数よりも多いことに関連するとき、前記プロセッサは、さらに、
前記少なくとも１つのサービスフローおよび前記少なくとも１つのセルのうちの少なくとも１つのスライスのスケジューリング優先度、前記少なくとも１つのサービスフローおよび前記少なくとも１つのセルのうちの少なくとも１つのリソース量、無線リソースブロックの数、帯域幅部分のサイズ、許容信号強度または許容信号品質、前記少なくとも１つのセルのアクティブまたは非アクティブ、またはハンドオーバーしきい値に関連する前記設定構成を決定するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項１４に記載のワークロードスケジューリング装置。

【請求項16】

前記サービス要求が緊急操作下での少なくとも１つのアップロード制限の通知に関連するとき、前記プロセッサは、
前記少なくとも１つのスライスによって提供されるダウンリンク無線リソースを設定するように構成されている、
ことを特徴とする、請求項９から１３のいずれか一項に記載のワークロードスケジューリング装置。

【請求項17】

無線アクセスネットワークの下で端末デバイスの無線リソースを管理するように適合された、ネットワークスライシングのためのリソース管理システムであって、
オープン無線アクセスネットワークフレームワークに設定されたネットワークサービス管理デバイスと、
ワークロードスケジューリング装置と、
を備え、前記ワークロードスケジューリング装置は、
前記ネットワークサービス管理デバイスからサービス要求を受信するよう構成され、前記サービス要求は、前記無線アクセスネットワーク下の少なくとも１つの端末デバイスのアプリケーションタイプに関連していること、
前記サービス要求に従って、前記少なくとも１つの端末デバイスの監視レポートを取得するよう構成され、前記監視レポートは、前記少なくとも１つの端末デバイスによって使用される無線リソースの状態に関連していること、
前記サービス要求および前記監視レポートに必要な少なくとも１つのスライスリソースに基づいて、前記無線アクセスネットワークに対応する少なくとも１つのスライスリソースの使用状況を分析して、前記少なくとも１つのスライスリソースの予測配置結果を予測するよう構成され、前記少なくとも１つのスライシングリソースはネットワークスライシングによって分割されたリソースであること、そして
前記サービス要求により要求された前記少なくとも１つのスライスリソースを前記予測配置結果に従って配置して、対応する設定構成を前記無線アクセスネットワークに送信するよう構成され、前記設定構成は、前記少なくとも１つのスライスリソースを調整するのに役立つこと、
を特徴とする、リソース管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ネットワークスライシングのためのリソース管理方法、リソース管理システム、およびワークロードスケジューリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ネットワークスライシングは、第５世代（５Ｇ）移動通信の鍵である。ネットワークスライスは一種の論理ネットワークであり、特定のサービス要求をサポートするために一連のネットワーク機能と対応するネットワークリソースを含んでいる。ネットワーク機能は、仮想ネットワーク機能（ＶＮＦ）と物理ネットワーク機能（ＰＮＦ）に分類できる。ネットワーク機能に必要なリソースには、コンピューティングプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）またはグラフィック処理装置（ＧＰＵ）、ストレージデバイス）が含まれ、エンドユーザと双方向で情報コンテンツを送受信するために無線リソースも使用される。

【0003】

異なるタイプのサービスのニーズに基づいて、ネットワークスライスは、以下の４つのカテゴリ：超広帯域、高速、および高トラフィックのアプリケーションに適した拡張モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）通信；遠隔制御、自動運転、遠隔医療など、非常に低い遅延と非常に高い精度を必要とするアプリケーションに適した、超高信頼と低遅延の通信（ＵＲＬＬＣ）；モノのインターネット（ＩｏＴ）、例えば、工場や都市などの多数の機械デバイスのネットワークアプリケーションに適した大規模なマシンタイプの通信（ｍＭＴＣ）；および車両のインターネットのアプリケーションに適した、車とすべてのモノ間の通信（Ｖ２ｘ）：に分類することができる。

【0004】

従来のネットワークインフラストラクチャは、完全に機能する装置が固定のスポットに設置される固定展開方法を採用している。ただし、すべての設置スポットと提供されるサービスを随時完全にロードする必要があるわけではない。効果的に使用されない場合、コストのかかるインフラストラクチャは、建設とメンテナンスのコストを増加させるだけである。

【0005】

ネットワーク機能仮想化（ＮＦＶ）は、ネットワークスライシングを達成するためのツールの１つであり、中央／クラウド／ローカルの汎用プロセッサ／サーバに必要なネットワークリソースおよび無線リソースを柔軟に、動的に、そして迅速に配置することができることで知られている。特性や提供するサービスの場所に応じて、設備コストを大幅に削減し、顧客のニーズにリアルタイムに対応する。

【0006】

ネットワーク機能の仮想化およびクラウド化に加えて、機器メーカー間の相互運用性を高めるために、標準的なインタフェース仕様を確立することも必要である。ネットワーク事業者の観点からは、自動化された管理プラットフォームと動的に設定できるさまざまなカスタマイズされたサービスも必要である。オープン無線アクセスネットワーク（Ｏ－ＲＡＮ）アライアンスは、主に事業者によって形成された同盟であり、機器メーカーにオープンインタフェースと自動インテリジェントネットワーク管理フレームワークを共同で定義するよう呼びかけている。図１を参照すると、図１はＯ－ＲＡＮフレームワークの概略図である。Ｏ－ＲＡＮアライアンスによって提案されたフレームワークには、次の機能ブロックとサポートされた機能：サービス管理とオーケストレーションＳＭＯ、非リアルタイム無線アクセスネットワークインテリジェントコントローラ（非ＲＴ ＲＩＣ）ＲＩＣ１、準リアルタイムの無線アクセスネットワークインテリジェントコントローラ（ｎｅａｒＲＴ ＲＩＣ）ＲＩＣ２、Ｏ－ＲＡＮセントラルユニットＯ－ＣＵ、Ｏ－ＲＡＮ分散ユニットＯ－ＤＵ、Ｏ－ＲＡＮ無線ユニットＯ－ＲＵ：が含まれている。

【0007】

サービス管理とオーケストレーションＳＭＯは、Ｏ１インタフェースＩ１およびＯ２インタフェースＩ２を提供し、ここで、Ｏ１インタフェースＩ１は、様々な管理対象コンポーネントを接続するために使用されるインタフェースであり、エラー（障害）、構成、アカウンティング、パフォーマンス、セキュリティの管理（ＦＣＡＰＳ管理）のために設計され、アクセスネットワークとユーザのパフォーマンスデータを収集することができる。 Ｏ２インタフェースＩ２は、Ｏ－ＲＡＮクラウドプラットフォームＯ－Ｃｌｏｕｄに接続するために使用されるインタフェースであり、クラウドプラットフォームリソースを調整するために使用される。

【0008】

非ＲＴ ＲＩＣ ＲＩＣ１は、Ａ１インタフェースＩ３を提供する。Ａ１インタフェースＩ３は、準ＲＴ ＲＩＣ ＲＩＣ２を接続するためのインタフェースである。非ＲＴ ＲＩＣ ＲＩＣ１はＡ１ポリシーを適用する。Ａ１ポリシーは、Ａ１インタフェースＩ３を介して準ＲＴ ＲＩＣ ＲＩＣ２に送信されるポリシーを設定するために使用される。このポリシーには、サービス品質（ＱｏＳ）、エクスペリエンス品質（ＱｏＥ）、およびトラフィックステアリングが含まれる。非ＲＴ ＲＩＣ ＲＩＣ１は、機械学習モデル（ＭＬモデル）をさらにトレーニングしたり、機械学習モデルを実行したり、機械学習モデルを準ＲＴ ＲＩＣ ＲＩＣ２に構成したりできる。

【0009】

準ＲＴ ＲＩＣ ＲＩＣ２は、機械学習モデルを実行し、Ｅ２インタフェースＩ４を提供する。Ｅ２インタフェースＩ４は、Ｏ－ＲＡＮセントラルユニットＯ－ＣＵとＯ－ＲＡＮ分散ユニットＯ－ＤＵを接続するために使用されるインタフェースであり、Ｏ－ＲＡＮ中央ユニットＯ－ＣＵおよびＯ－ＲＡＮ分散ユニットＯ－ＤＵからのネットワーク情報とユーザ情報を収集、分析、および監視し、Ｏ－ＲＡＮ中央ユニットＯ－ＣＵおよびＯ－ＲＡＮ分散ユニットＯ－ＤＵの動作またはパラメータを制御するために使用される。

【0010】

Ｏ－ＲＡＮ中央ユニットＯ－ＣＵ、Ｏ－ＲＡＮ分散ユニットＯ－ＤＵ、およびＯ－ＲＡＮ無線ユニットＯ－ＲＵは、３ＧＰＰで定義された中央ユニット、分散ユニット、および無線ユニットの機能をサポートするとともに、Ｏ１インタフェースＩ１をサポートする。Ｏ－ＲＡＮ中央ユニットＯ－ＣＵは、さらにＯ－ＲＡＮ中央ユニット制御プレーン（Ｏ－ＣＵ－ＣＰ）とＯ－ＲＡＮ中央ユニットユーザプレーン（Ｏ－ＣＵ－ＵＰ）に分割できる。Ｏ－ＲＡＮ分散ユニットＯ－ＤＵおよびＯ－ＲＡＮ無線ユニットＯ－ＲＵは、Ｏ－ＲＡＮで定義されたオープンフロントホールインタフェース（ＯＦＨインタフェース）Ｉ５をサポートする。

【0011】

Ａ１インタフェースＩ３を介して非ＲＴ ＲＩＣ ＲＩＣ１によって提供される機能は、影響範囲または領域とポリシーパターンを含む宣言型ポリシーを含むコンテンツを有する。影響範囲または領域には、ＵＥ Ｉｄ、グループＵＥ Ｉｄ、ネットワークスライスＩｄ、ＱｏＳ Ｉｄ、およびセルＩｄの１つまたは組み合わせが含まれる。ポリシーパターンには、ＱｏＳ、ＱｏＥ、およびトラフィックステアリングプリファレンスの１つまたは組み合わせが含まれる。ＱｏＳのコンテンツには、保証フロービットレート（ＧＦＢＲ）、最大フロービットレート（ＭＦＢＲ）、優先度レベル、およびパケット遅延バジェット（ＰＤＢ）が含まれる。ＱｏＥのコンテンツには、スコア、初期バッファリング時間、再バッファリング頻度、およびストール率が含まれる。トラフィックステアリングプリファレンスのコンテンツには、セルＩｄリスト、プリファレンス、およびプライマリセルかどうかが含まれる。

【0012】

Ｅ２インタフェースＩ４を介して準ＲＴ ＲＩＣ ＲＩＣ２によって提供される機能には、Ｏ－ＲＡＮ中央ユニットＯ－ＣＵおよびＯ－ＲＡＮ分散ユニットＯ－ＤＵの制御、およびインペラティブポリシーが含まれる。

【0013】

第４世代（４Ｇ）システムとは異なり、５Ｇシステムの目標は、様々なタイプの顧客を支援し、様々なサービスを提供し、顧客との契約を満たし、様々な送信技術および異種ネットワーク構成の下でユーザの経験を利用することにある。

【0014】

ＮＦＶ技術に基づいて、市販の既製のハードウェアを用いて、異なるネットワークスライスを割り当て、デバイスタイプまたはアプリケーション要求に従って適切なネットワーク機能および構成を設定して、機器コストと運用コストを低減しながら顧客およびユーザのニーズを満たすことができる。

【0015】

コアネットワークエンドのスライスオーケストレーションおよび管理の機能は、主に、ネットワークスライスおよびそのＶＮＦリソースを作成、設定、変更、および削除することであり、そのような機能は、非リアルタイムのワイヤレスリソース管理機能である。

【0016】

物理ネットワーク機能（ＰＮＦ）および無線リソースを効果的に使用し、例えば、デバイスの移動、交通の変化、動作状態、偶発的事象などの変化する環境に対処するために、さまざまな状況に対応するように事前に適切なアルゴリズムを設計することは容易ではない。したがって、需要目標を達成するために、自動化された方法を使用し、リアルタイムのネットワーク分析によってネットワーク構成をリアルタイムで調整し、リソースを有効に活用することが課題になっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

本開示は、ネットワークスライシングのためのリソース管理方法、リソース管理システム、およびワークロードスケジューリング装置に関する。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本開示の一実施形態は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）下で端末デバイスおよび／またはネットワークスライスの無線リソースを管理するように適合された、ネットワークスライシングのためのリソース管理方法を提供する。このリソース管理方法は以下のステップを含む。サービス要求を受信する。サービス要求は、無線アクセスネットワーク下の少なくとも１つの端末デバイスおよび／またはネットワークスライスのアプリケーションタイプに関連している。サービス要求に応じて、端末デバイスおよび／またはネットワークスライスの監視レポートを取得する。監視レポートは、端末デバイスやネットワークスライスによって使用される無線リソースの状態に関連している。無線アクセスネットワークに対応する少なくとも１つのスライスリソースの使用状況が、スライスリソースの予測配置結果を予測するために、サービス要求により要求された少なくとも１つのスライスリソースおよび監視レポートに基づいて分析される。スライスリソースは、ネットワークスライシングによって分割されたリソースである。サービス要求により要求されたスライスリソースは、予測配置結果に従って配置され、対応する設定構成を無線アクセスネットワークに送信する。設定構成は、スライスリソースを調整するのに役立つ。

【0019】

本開示の一実施形態は、無線アクセスネットワーク下で端末デバイスおよび／またはネットワークスライスの無線リソースを管理するように適合されたワークロードスケジューリング装置を提供する。このワークロードスケジューリング装置は、通信トランシーバとプロセッサを含むが、これらに限定されない。通信トランシーバは、データを送信または受信するように構成されている。プロセッサは、通信トランシーバに結合され、通信トランシーバを介してサービス要求を受信し、サービス要求に従って通信トランシーバを介して少なくとも１つの端末デバイスおよび／またはネットワークスライスの監視レポートを取得し、無線アクセスネットワークに対応する少なくとも１つのスライスリソースの使用状況を、サービス要求により要求された少なくとも１つのスライスリソースと監視レポートに基づいて分析して、スライスリソースの予測配置結果を予測し、サービス要求により要求されたスライスリソースを予測された配置結果に従って配置して、対応する設定構成を、通信トランシーバを介して無線アクセスネットワークに送信する。サービス要求は、無線アクセスネットワーク下の端末デバイスおよび／またはネットワークスライスのアプリケーションタイプに関連している。監視レポートは、端末デバイスやネットワークスライスによって使用される無線リソースの状態に関連している。スライスリソースは、ネットワークスライシングによって分割されたリソースである。設定構成は、スライスリソースの調整に役立つ。

【0020】

本開示の一実施形態は、無線アクセスネットワーク下で端末デバイスおよび／またはネットワークスライスの無線リソースを管理するように適合された、ネットワークスライシングのためのリソース管理システムを提供する。このリソース管理システムは、ネットワークサービス管理デバイスとワークロードスケジューリング装置を含むが、これらに限定されない。ネットワークサービス管理デバイスは、オープン無線アクセスネットワークフレームワークに設定されている。ワークロードスケジューリング装置は、サービス要求を受信し、サービス要求に従って少なくとも１つの端末デバイスおよび／またはネットワークスライスの監視レポートを取得し、無線アクセスネットワークに対応する少なくとも１つのスライスリソースの使用状況を、サービス要求により要求された少なくとも１つのスライスリソースとモニタリングレポートに基づいて分析して、スライスリソースの予測配置結果を予測し、予測配置結果に従ってサービス要求により要求されたスライスリソースを配置して、対応する設定構成を無線アクセスネットワークに送信するように構成されている。サービス要求は、無線アクセスネットワーク下の端末デバイスおよび／またはネットワークスライスのアプリケーションタイプに関連している。監視レポートは、端末デバイスおよび／またはネットワークスライスにより使用される無線リソースの状態に関連している。スライスリソースは、ネットワークスライシングによって分割されたリソースである。設定構成は、スライスリソースの調整に役立つ。

【発明の効果】

【0021】

上記に基づいて、本開示の実施形態のネットワークスライスのためのリソース管理方法、リソース管理システム、およびワークロードスケジューリング装置は、アプリケーションタイプに関連するサービス要求に従って、現在使用されている無線リソースの監視レポートをサブスクライブして取得し、スライスリソースの配置を分析および予測し、それに応じて対応する設定構成を無線アクセスネットワークのノードに提供する。このように、サービスまたは状況の要求を満たすように、異なるアプリケーションタイプの要求に応じて、またリアルタイムの状況変化に応じて、適切な設定構成を迅速に提供することができる。

【0022】

以上をより理解しやすくするために、図面とともにいくつかの実施形態を以下で詳細に説明する。

【0023】

添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれ、且つその一部を構成するものである。図面は、本開示の実施形態を例示しており、説明とともに、本開示の原理を説明する役割を果たしている。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】Ｏ－ＲＡＮフレームワークの概略図である。

【図2】本開示の一実施形態によるシステムフレームワークの概略図である。

【図3A】本開示の一実施形態によるネットワークスライスの概略図である。

【図3B】本開示の別の実施形態によるネットワークスライスの概略図である。

【図4】本開示の一実施形態によるリソース管理方法のフローチャートである。

【図5】本開示の一実施形態による無線リソース配置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図２は、本開示の一実施形態によるシステムフレームワーク１の概略図である。図２に示されるように、システムフレームワーク１は、リソース管理システム１００、アプリケーション（ＡＰＰ）サーバ３０、コアネットワーク４０、パブリックネットワーク５０、ベースバンドユニットプール（ＢＢＵプール）６０、複数のスイッチ／ゲートウェイ７０、１つまたは複数の無線ユニット８０、および１つまたは複数の端末デバイス９０を含む（ただしこれらに限定されない）。

【0026】

リソース管理システム１００は、ワークロードスケジューリング装置１０およびネットワークサービス管理デバイス２０を含む（ただしこれらに限定されない）。リソース管理システム１００は、ネットワークエラー（障害）、設定、アカウンティング、パフォーマンス、およびセキュリティ（ＦＣＡＰＳ）管理のために使用し得るが、本開示はそれに限定されない。

【0027】

リソース管理システム１００は、コアネットワーク４０に接続され、さらに、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）下のＲＡＮノード（例えば、ＢＢＵプール６０内の１つまたは複数の中央ユニット６１および分散ユニット６２）、スイッチ／ゲートウェイ７０、無線ユニット８０および端末デバイス９０を制御する。

【0028】

リソース管理システム１００は、デスクトップコンピュータ、様々なタイプのサーバ、ワークステーション、またはバックグラウンドホストなどであり得る。いくつかの実施形態では、ワークロードスケジューリング装置１０の機能および／または動作は、ソフトウェアによって実施され得る。ワークロードスケジューリング装置１０は、通信トランシーバ１１、メモリ１３、およびプロセッサ１５を含む（ただし、これらに限定されない）。

【0029】

通信トランシーバ１１は、例えば、イーサネット、光ファイバネットワーク、またはケーブルなどの有線ネットワークをサポートするトランシーバ（接続インタフェース、信号変換器、および通信プロトコル処理チップ等を含み得るが、これらに限定されない）であっても、Ｗｉ－Ｆｉ、第４世代（４Ｇ）、第５世代（５Ｇ）またはそれ以降の世代のモバイルネットワークなどの無線ネットワークをサポートするトランシーバ（アンテナ、デジタル－アナログ／アナログ－デジタルコンバータ、通信プロトコル処理チップなどを含み得るが、これらに限定されない）であってもよい。一実施形態では、通信トランシーバ１１は、データを送信または受信するために使用される。

【0030】

メモリ１３は、任意のタイプの固定または取り外し可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリまたは同様の構成要素、あるいは上記の構成要素の組み合わせであり得る。一実施形態では、メモリ１３は、ソフトウェアモジュール（例えば、サービス要求管理モジュール１３１、アクセスネットワークデータサブスクリプションおよび受信モジュール１３３、分析および予測モジュール１３５、およびリソース配置および配置送信モジュール１３７）を格納し、ソフトウェアモジュールの動作は、後続の実施形態で詳細に説明される。

【0031】

プロセッサ１５は、本開示の例示的な実施形態に従って、デジタル信号を処理し、プログラムを実行するように構成される。プロセッサ１５の機能は、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号処理（ＤＳＰ）チップ、フィールドプログラマブルロジックゲートアレイなどのプログラマブルユニットを使用することによって達成することができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ１５の機能はまた、独立した電子デバイスまたは集積回路（ＩＣ）によって実施することができ、プロセッサ１５の動作はまたソフトウェアによって実施することができる。一実施形態では、プロセッサ１５は、メモリ１３に格納されたソフトウェアモジュールを読み込み、実行して、本開示の実施形態の方法を実施することができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ１５は、ワークロードスケジューリング装置１０の動作の一部またはすべてを担当する。

【0032】

一実施形態では、ワークロードスケジューリング装置１０は、ＲＡＮノード（例えば、ＢＢＵプール６０内の中央ユニット６１および分散ユニット６２）にさらに結合され、ＲＡＮノードを制御するために使用されるサブスクリプション要求、ポリシー、および設定構成をＲＡＮノードに提供し、サブスクリプション要求に対応する監視レポート（イベントおよび対応するデータを含む）を取得する。その操作は、後続の実施形態で詳細に説明される。

【0033】

ネットワークサービス管理デバイス２０は、ワークロードスケジューリング装置１０に結合されている。ワークロードスケジューリング装置１０は、デスクトップコンピュータ、様々なタイプのサーバ、ワークステーション、またはバックグラウンドホストなどであり得る。いくつかの実施形態では、機能および／またはネットワークサービス管理デバイス２０の動作は、ソフトウェアによって実施され得る。

【0034】

一実施形態では、ネットワークサービス管理デバイス２０は、オープン無線アクセスネットワーク（Ｏ－ＲＡＮ）フレームワークに設定され、サービス管理およびオーケストレーション（ＳＭＯ）機能を含むが、本開示はそれに限定されない。

【0035】

いくつかの実施形態では、ワークロードスケジューリング装置１０およびネットワークサービス管理デバイス２０は、単一のデバイスに統合しても、またはそれらの機能をより多くのデバイスまたはソフトウェアモジュールに分散してもおよび／または実装してもよいことに留意されたい。

【0036】

ＡＰＰサーバ３０は、ワークロードスケジューリング装置１０、ネットワークサービス管理デバイス２０、およびＲＡＮノード（例えば、ＢＢＵプール６０内の中央ユニット６１および分散ユニット６２）に結合されている。一実施形態では、ＡＰＰサーバ３０は、ワークロードスケジューリング装置１０が担当するサービスおよび／またはワークロードスケジューリング装置１０によって取得された統計データ（例えば、ＲＡＮノードまたは他のデータに関する監視報告）を管理するためのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）、ウェブページインタフェースまたは他のユーザインタフェースをユーザに提供する。

【0037】

コアネットワーク４０は、リソース管理システム１００に結合されている。コアネットワーク４０は、４Ｇ、５Ｇまたはそれ以降の世代をサポートするコアネットワークであり得る。コアネットワーク４０は、１つまたは複数のコアネットワークエンティティ、例えば、ホームサブスクライブサーバ（ＨＳＳ）、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）、認証サーバ機能（ＡＵＳＦ）、またはアクセスおよびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）を含み得るが、本開示はそれに限定されない。コアネットワーク４０は、パブリックネットワーク５０（例えば、インターネットまたは他のネットワーク）に接続され得る。

【0038】

ＢＢＵプール６０は、コアネットワーク４０に接続されている。ＢＢＵプール６０内の中央ユニット６１および分散ユニット６２は、集合的に、ホーム進化ノードＢ（ＨｅＮＢ）、ｅＮＢ、次世代ノードＢ（ｇＮＢ）、ベーストランシーバシステム（ＢＴＳ）、リレー、またはリピーターと呼ばれ得る。いくつかの実施形態では、中央ユニット６１は、無線リソース制御（ＲＲＣ）、パケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）またはより高いレベルのプロトコルの機能を担当し、分散ユニット６２は、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層および物理（ＰＨＹ）層または他の層の機能を担当するが、開示はそれに限定されない。中央ユニット６１および分散ユニット６２は、２つの独立したデバイスであり得ることに留意されたい。

【0039】

無線ユニット８０は、スイッチ／ゲートウェイ７０を介して分散ユニット６２に接続されている。いくつかの実施形態では、無線ユニット８０は、デジタルフロントエンド（ＤＦＥ）および物理層の一部の機能を担当している。

【0040】

上述のＢＢＵプール６０、スイッチ／ゲートウェイ７０、および無線ユニット８０および他のＲＡＮノードの多くの実装があり、これらは、異なる世代のモバイルネットワークのサポートのために変更される可能性があり、本開示により制限されないことに留意されたい。

【0041】

端末デバイス９０は、移動局、高度移動局（ＡＭＳ）、電話装置、顧客宅内機器（ＣＰＥ）、車載ユニット（ＯＢＵ）、路側ユニット（ＲＳＵ）、様々なタイプのＩｏＴデバイス、自動機械、スマート家電、またはワイヤレスセンサーなどがあり得る。

【0042】

スマートファクトリーＩｏＴを例にとると、端末デバイス９０は、ファクトリーオートメーション、プロセスオートメーション、ヒューマンマシンインタラクションおよび製造、流通および倉庫保管、ならびに監視および保守などのアプリケーション分野に関連し得る。なお、端末デバイス９０の応用分野はこれに限定されないことに留意されたい。

【0043】

一実施形態では、端末デバイス９０は、無線ユニット８０のサービス範囲内にあり、したがって、パブリックネットワーク５０、他のネットワーク、または特定のサーバに接続される。

【0044】

端末デバイス９０のほとんどは、それらのアプリケーションタイプにより必要とされる伝送速度、待ち時間、または接続数などの伝送特性および要件に従って、ｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、およびｍＭＴＣに分類され得ることに留意されたい。スマートファクトリーＩｏＴを例にとると、モバイルロボットには低遅延の制御とモビリティが必要とされる。ヒューマンマシンインタラクションおよび製造には、（非）定期的な双方向通信と緊急時のマシン停止が必要とされ、監視とメンテナンスに、メンテナンスと操作の情報およびソフトウェア／ファームウェアの更新が必要とされる。

【0045】

一実施形態では、ネットワークスライシング技術が適用される。ネットワークスライスは仮想論理ネットワークであり、物理ネットワークコンポーネント（例えば、中央ユニット６１、分散ユニット６２、および無線ユニット８０）を共有することができる。いくつかの実施形態では、ワークロードスケジューリング装置１０は、異なるネットワークスライスによって提供されるアプリケーション要求に従って、適切な仮想ネットワーク機能（以下、スライスリソースと呼ぶ）を配置することができる。すなわち、１つまたは複数のスライスリソースは、端末デバイス９０のアプリケーションタイプ（例えば、ｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、ｍＭＴＣ、車両通信、またはそれらの組み合わせ）に従って分割される。

【0046】

例えば、図３Ａは、本開示の一実施形態によるネットワークスライシングの概略図である。図３Ａを参照するに、スマートファクトリーの適用状況に関しては、ｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、およびｍＭＴＣの３つのネットワークスライスｓ１、ｓ２、およびｓ３を、共有中央ユニット６１および分散ユニット６２に確立することができる。ネットワークスライスｓ１、ｓ２、およびｓ３は、伝送速度、待ち時間などの要件をそれぞれ満たすために異なるネットワーク機能を有する。中央ユニット６１が担当するセッション管理ｓｍ１、ｓｍ２、およびｓｍ３の機能も、３つのネットワークスライスｓ１、ｓ２、およびｓ３に従って分割され、セッション管理ｓｍ１、ｓｍ２、およびｓｍ３の機能は、独立してまたは協調して動作することに留意されたい。同様に、分散ユニット６２が担当する無線リソースｒｒ１－ｒｒ９の機能も、３つのネットワークスライスｓ１、ｓ２、およびｓ３に従って分割することができ、無線リソースｒｒ１－ｒｒ９の機能は、独立してまたは協調して動作する。

【0047】

図３Ｂは、本開示の別の実施形態によるネットワークスライシングの概略図である。図３Ｂを参照するに、スマート交通システム（例えば、モニター、交通標識、歩行者および車両に関連する）の適用状況に関しては、ｅＭＢＢ、ＵＬＬＣ、ｍＭＴＣおよびＶ２Ｘの４つのネットワークスライスｓ１－ｓ４を共有中央ユニットに確立することができる。同様に、ネットワークスライスｓ１－ｓ４はそれぞれ異なるネットワーク機能を有し、中央ユニット６１はセッション管理ｓｍ１－ｓｍ４の機能に分割され、分散ユニット６２は無線リソースｒｒ１－ｒｒ１２の機能に分割される。

【0048】

本開示の実施形態の動作フローの理解を容易にするために、いくつかの実施形態を以下に提供して、本開示の実施形態のシステムフレームワーク１における各デバイスの動作フローを詳細に説明する。

【0049】

図４は、本開示の一実施形態によるリソース管理方法のフローチャートである。図４を参照するに、ワークロードスケジューリング装置１０のプロセッサ１５（サービス要求管理モジュール１３１を実行する）は、通信トランシーバ１１を介して、ネットワークサービス管理デバイス２０からサービス要求を受信する（ステップＳ４１０）。具体的には、サービス要求は、無線アクセスネットワーク下の１つまたは複数の端末デバイス９０のアプリケーションタイプに関連している。アプリケーションタイプは、例えば、ｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、ｍＭＴＣ、車両通信、またはそれらの組み合わせに関連している。例えば、ｅＭＢＢの広域カバレッジの場合、シームレスなカバレッジとより高速なモバイル速度が主な要求であり、そのデータ伝送速度も既存のデータ伝送速度よりも高くなければならない。また、ホットスポットを適用する場合、モビリティに関する要求は低くなるが、非常に高いデータ伝送量が必要になることがよくある。したがって、そのようなタイプの端末デバイス９０のデータ伝送速度は、広域カバレッジの端末デバイス９０のデータ伝送速度よりも高い。別の例として、ＵＲＬＬＣは、データ伝送量、遅延、および信頼性に対してより厳しい要求を有する。さらに別の例として、ｍＭＴＣは、低い伝送データ量および低いデータ遅延要求を有する多数のデバイスに接続される。

【0050】

一実施形態では、サービス要求は、対応するアプリケーションタイプ下でのＱｏＳに対する１つまたは複数のターゲットの要求に関連している。そのようなターゲットは、例えば、１つまたは複数のサービスフロー、１つまたは複数の端末デバイス、１つまたは複数のセル、１つまたは複数のスライスリソース、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、サービス要求は、特定のモデル、タイプ、サービス、数量、イベント、またはエリアのターゲットに対するものであり得る。例えば、サービス要求は、サービスフロー識別コード、（端末デバイス９０の）デバイス識別コード、（スライスリソースの）スライス識別コード、（中央ユニット６１、分散ユニット６２、スイッチ／ゲートウェイ７０、および／または無線ユニット８０）のセル識別コード、またはそれらの組み合わせを含み、特定のオブジェクトを指定するために使用される。

【0051】

ＱｏＳは、伝送特性および要求制約、例えば、最低ビットレート（例えば、画像要求）、最低データ送信遅延（例えば、デバイス制御命令、または緊急通知命令）等に関連している。

【0052】

いくつかの実施形態では、サービス要求は、特定の時点およびサービス期間の長さをさらに含み得る。さらに、他の実施形態では、サービス要求は、他のネットワーク管理関連サーバからのものであり得る。

【0053】

プロセッサ１５（アクセスネットワークデータサブスクリプションおよび受信モジュール１３３を実行する）は、通信トランシーバ１１を介して、サービス要求に従って、１つまたは複数の端末デバイス９０に関連する監視レポートを取得する（ステップＳ４３０）。具体的には、監視レポートは、端末デバイス９０が使用する無線リソースの状態に関連する。いくつかの実施形態では、プロセッサ１５は、通信トランシーバ１１を介して監視レポートを無線アクセスネットワークにサブスクライブする（ステップＳ４３１）。監視レポートは、１つまたは複数の監視項目を含み、監視項目は、監視対象、リソース使用状況、接続数、トラフィック、および／またはイベント内容に関連する。

【0054】

監視対象は、サービス要求に対応する対象であり、そのカバレッジ範囲には、セル識別コード、スライス識別コード、およびサービスフロー識別コードが含まれる。リソース使用状況は、セルおよび／またはスライスのアップリンク（ＵＬ）および／またはダウンリンク（ＤＬ）によって提供される無線リソース（例えば、特定の物理リソースブロック（ＰＲＢ））に関連する。接続の数は、１つまたは複数のセルおよび／またはスライスによって提供される端末デバイス９０の数に関連する。トラフィックは、セルおよび／またはスライスからのおよび／またはそれらに送信されるアップリンクおよび／またはダウンリンクパケットのトラフィックに関連する。イベントの内容は、特定のトリガーされたイベントに関連する。イベントは、例えば、特定のスライスまたはサービスフロー（例えば、ＵＲＬＬＣスライスｓ３、または緊急フロータイプ）のトラフィックに追加されるトラフィックしきい値である。したがって、監視項目は、監視対象に対応するリソース使用状況、接続数、トラフィック、イベント内容などである。

【0055】

一実施形態では、プロセッサ１５は、通信トランシーバ１１を介して無線アクセスネットワークから監視レポートを受信する（ステップＳ４３３）。監視レポートは、前述の監視項目またはイベントトリガーの検出結果に基づいて取得されたデータであり、例えば、カバレッジ範囲、１つまたは複数のセルによって提供される端末デバイス９０の数、１つまたは複数のスライスによって提供される端末デバイス９０の数、セルのアップリンクトラフィック送信量および／または受信量、セルのダウンリンクトラフィック送信量および／または受信量、スライスのアップリンクトラフィック送信量および／または受信量、スライスのダウンリンクトラフィック送信量および／または受信量、セルのアップリンクリソース使用量、セルのダウンリンクリソース使用量、スライスのアップリンクリソース使用量、スライスのダウンリンクリソース使用量である。イベントは、特定のスライスまたは特定のサービスフローを横切ることによって追加されるトラフィックしきい値であり得る。

【0056】

いくつかの実施形態では、帯域幅／トラフィック制限を考慮せずに、ワークロードスケジューリング装置１０は、固定監視項目の全部または一部をサブスクライブすることもできる。一実施形態では、監視レポートは、メモリ１３または他のデータベースに格納することもできる。別の実施形態では、監視レポートを、外部送信インタフェースを介してネットワークステータスの仮想化されたアプリケーションに出力することもできる。

【0057】

プロセッサ１５（分析および予測モジュール１３５を実行する）は、スライスリソースの予測配置結果を予測するために、サービス要求および監視レポートによって必要とされる少なくとも１つのスライスリソースに基づいて、無線アクセスネットワークに対応する少なくとも１つのスライスリソースの使用状況を分析する（ステップＳ４５０）。具体的には、スライスリソースは、ネットワークスライシングによって分割されたリソースであり、例えば、図３Ａおよび図３Ｂに示すネットワークスライスｓ１－ｓ４に対応するハードウェア、ソフトウェア機能、または無線リソースである。端末デバイス９０は、特定のアプリケーションタイプのネットワークスライスによってサービスされるように構成されており、通信のために特定のスライスリソースを使用すると想定されている。端末デバイス９０の移動または他の緊急事態（例えば、異常な状態、災害または傷害のための緊急高解像度ビデオスケジューリング、多数のデバイスの一時停止命令、または異なる作業時間や異なるエリアにおける作業トラフィックおよびデータタイプの変化によって受信される過度の報告）は、情報トラフィックの変化や、設定された無線リソース数の不足を生じ、それ自体の伝送品質や他の使用状況の低下をもたらす可能性がある。したがって、さまざまなアプリケーションタイプの通常の動作に影響を与えないようにするには、ほぼリアルタイムの分析と応答のメカニズムが必要とされる。ワークロードスケジューリング装置１０は、無線アクセスネットワークの実際の状況をリアルタイムで監視し、それに応じて迅速に解決策を出すことができる。

【0058】

一実施形態では、プロセッサ１５は、推論モデルを介して分析および予測を実行する。推論モデルは、機械学習アルゴリズム（例えば、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）、リカレントニューラルネットワーク（ＲＮＮ）、ディープビリーフネットワークなど）または他のタイプのアルゴリズムに基づいて構築される。推論モデルの入力はサービス要求と監視レポートであり、推論モデルの出力は予測配置結果である。予測配置結果は、必要なネットワークリソース量、予想されるセル負荷（例えば、接続数、リソースブロックなど）、予測されるＱｏＳ、またはそれらの組み合わせに関連し得る。一実施形態では、予測配置結果は、ＱｏＳの予測をさらに含み得る。

【0059】

いくつかの実施形態では、ＡＰＰサーバまたはネットワークサービス管理デバイス２０は、推論モデルを管理（例えば、修正、追加、展開、または削除）することができる。

【0060】

一実施形態では、ワークロードスケジューリング装置１０は、予測配置結果を検証することができる（ステップＳ４６０）。プロセッサ１５は、予測配置結果がサービス要求を満たすかどうかを検証することができる（ステップＳ４６１）。例えば、メモリ１３またはデータベースに格納された履歴監視レポートは、サービス要求が満たされているかどうかを確認するために使用される。プロセッサ１５は、サービス要求の検証結果に従って、通信トランシーバ１１を介してネットワークサービス管理デバイス２０または他のネットワーク管理関連サーバへのフィードバックを提供する（ステップＳ４６３）。例えば、サービス要求が満たされないことを示す通知は、ネットワークサービス管理デバイス２０にフィードバックされる。別の例では、イベントトリガーがネットワークサービス管理デバイス２０にフィードバックされる。

【0061】

プロセッサ１５（リソース配置および配置送信モジュール１３７を実行する）は、予測配置結果に従って、サービス要求により要求された１つまたは複数のスライスリソースを配置して、対応する設定構成を、通信トランシーバ１１を介して無線アクセスネットワークに送信することができる（ステップＳ４７０）。具体的には、設定構成はスライスリソースを調整するために使用される。例えば、プロセッサ１５は、スライスおよび／または１つ以上のセルの１つ以上のサービスフローのスケジューリング優先度、１つ以上のサービスフローおよび／または１つ以上のセルのリソース量、無線リソースブロックの数、帯域幅部分（ＢＷＰ）のサイズ、許容信号強度または許容信号品質、１つ以上のセルのアクティブまたは非アクティブ（例えば、スリープまたはスタンバイ）、またはハンドオーバーしきい値、に関連する設定構成（すなわち、配置の内容）を決定する。設定構成は、それに応じて対応する操作を実行するため、例えば、スライス順序を変更する、リソース量を増加／減少させる、帯域幅部分のサイズを増加する、許容信号強度を増加する、等のために、ＲＡＮノードＲＮによって使用され得る。

【0062】

一実施形態では、中央ユニット６１または分散ユニット６２は、設定構成に従って、特定のスライスの無線リソースを変更するか、または複数のスライスの無線リソースを切り替える。例えば、図５は、本開示の一実施形態による無線リソース配置の概略図である。図５を参照するに、異なる端末デバイス９０のアプリケーションタイプの要求された特性に従って、ワークロードスケジューリング装置１０は、それぞれ異なる無線リソースパラメータ（例えば、送信時間間隔（ＴＴＩ）（無線リソースの水平軸に対応する）、およびサブキャリア間隔（ＳＣＳ）（無線リソースの垂直軸に対応する）、および無線リソースブロックの数）を有する無線ユニット８０を異なるスライスに対して配置すること、つまり、異なるスライスリソースを異なるアプリケーションタイプに配置することができる。

【0063】

さらなる説明のために、異なるアプリケーション状況が以下に提供される。一実施形態では、サービス要求は、対応するアプリケーションタイプ下のＱｏＳ（例えば、最小最低ビットレート、最小データ転送遅延など）に対する１つ以上のターゲット（例えば、特定のサービスフロー、端末デバイス９０、セル、および／またはスライス）の要求に関連する。例えば、特定のエリアにあるカメラの一部の画像解像度を調整／増加するアプリケーション状況の場合、ワークロードスケジューリング装置１０は、対応する監視項目（例えば、各スライスのアップリンク物理リソースブロック（ＰＲＢ）の使用量、各スライスのアップリンクトラフィック、各スライスの接続数、各スライスのＱｏＳレベルなど）を無線アクセスネットワーク内の指定されたターゲットにサブスクライブし、それに応じて対応する監視レポートを取得する。ワークロードスケジューリング装置１０は、前述の監視レポートおよびサービス要求（例えば、最低ビットレート）を推論モデルの入力として受け取り、それに応じて、予測配置結果（例えば、各スライスに割り当てられるアップリンクＰＲＢ、各スライスの接続の最大数など）を出力することができる。プロセッサ１５によって生成された配置は、ＱｏＳの要求を満たすようにターゲットの設定を行なおうとする。例えば、特定のフォーマットの設定構成（制御するＲＡＮノードＲＮに準拠）は、各スライスのアップリンクＰＲＢの数および最大接続数（すなわち、許容数）を設定するためである。特定のスライスの現在の接続数が最大接続数よりも多い場合、設定構成はハンドオーバーの決定であり得ることに注意する必要がある（例えば、スライス内の特定のデバイス識別コードの信号強度が最低）。さらに、ＱｏＳの要求に関して、サービス要求に必要な接続数が接続の最大数より多い場合、またはアップリンクＰＲＢの必要数がシステム内のＰＲＢの最大許容数より多い場合、ワークロードスケジューリング装置１０は、サービス要求が満たされないコンテンツをネットワークサービス管理デバイス２０にフィードバックすることができる。

【0064】

別の実施形態では、サービス要求は、緊急操作の下での１つまたは複数のスライスの通知アップロード制限に関連する。ワークロードスケジューリング装置１０は、イベントコンテンツを特定のターゲットにサブスクライブすることができる。イベントの内容は、例えば、特定のスライス識別コードと、特定の時間内に緊急信号をアップロードすることによって追加されるしきい値である。ワークロードスケジューリング装置１０は、指定されたイベントコンテンツのトリガーに関連する監視レポートを受信することができる。例えば、監視レポートには、スライス識別コード、イベント、アップロードされた緊急信号の数、およびセル識別コードが含まれる。ワークロードスケジューリング装置１０は、前述の監視レポートおよびサービス要求を推論モデルの入力として受け取り、それに応じて、例えば、緊急停止動作に使用される特定のスライスおよび他のスライスのダウンリンクＰＲＢに関連する予測ダウンリンクＰＲＢを出力することができる。ワークロードスケジューリング装置１０は、それらのスライスによって提供されるダウンリンク無線リソースを設定する設定構成をさらに提供することができる。他方、ワークロードスケジューリング装置１０は、イベントトリガーの内容をネットワークサービス管理デバイス２０にフィードバックすることができる。

【0065】

要約すると、開示の実施形態のネットワークスライスのためのリソース管理方法、リソース管理システム、およびワークロードスケジューリング装置は、アプリケーションタイプに関連するサービス要求に従って、現在使用されている無線リソースの監視レポートをサブスクライブして取得し、スライスリソースの配置を分析、予測し、それに応じて対応する設定構成を無線アクセスネットワークのノードに提供する。このように、さまざまなアプリケーションタイプの要求に応じて、またリアルタイムに変化する状況に応じて、適切な設定構成を迅速に提供して、サービスの要求または条件を満たすことができる。

【0066】

本開示の範囲または精神から逸脱することなく、開示された実施形態に対して様々な修正および変形を行うことができることは、当業者に明らかであろう。上記に鑑み、本開示は、以下の特許請求の範囲およびそれらの同等物の範囲内に含まれる修正および変形であればそれらをカバーすることが意図されている。

【産業上の利用可能性】

【0067】

ネットワークスライシングのためのリソース管理方法、リソース管理システム、およびワークロードスケジューリング装置は、モバイル通信、モノのインターネット、スマート製造、車両通信などに適用することができる。

【符号の説明】

【0068】

ＳＭＯ サービス管理とオーケストレーション
ＲＩＣ１ 非リアルタイム無線アクセスネットワークインテリジェントコントローラ
ＲＩＣ２ 準リアルタイム無線アクセスネットワークインテリジェントコントローラ
Ｉ１ Ｏ１インタフェース
Ｉ２ Ｏ２インタフェース
Ｉ３ Ａ１インタフェース
Ｉ４ Ｅ２インタフェース
Ｉ５ オープンフロントホールインタフェース
Ｏ－Ｃｌｏｕｄ Ｏ－ＲＡＮクラウドプラットフォーム
Ｏ－ＣＵ Ｏ－ＲＡＮセントラルユニット
Ｏ－ＤＵ Ｏ－ＲＡＮ分散ユニット
Ｏ－ＲＵ Ｏ－ＲＡＮ無線ユニット
１００ リソース管理システム
１０ ワークロードスケジューリング装置
１１ 通信トランシーバ
１３ メモリ
１３１ サービス要求管理モジュール
１３３ アクセスネットワークデータサブスクリプションおよび受信モジュール
１３５ 分析および予測モジュール
１３７ リソース配置および配置送信モジュール
１５ プロセッサ
２０ ネットワークサービス管理デバイス
３０ ＡＰＰサーバ
４０ コアネットワーク
５０ パブリックネットワーク
６０ ベースバンドユニットプール
６１ 中央ユニット
６２ 分散ユニット
７０ スイッチ／ゲートウェイ
８０ 無線ユニット
９０ 端末デバイス
ｓ１ ｅＭＢＢスライス
ｓ２ ＩｏＴスライス
ｓ３ ＵＲＬＬＣスライス
ｓ４ Ｖ２Ｘスライス
ｓｍ１－ｓｍ４ セッション管理
ｒｒ１－ｒｒ１２ 無線リソース
ＲＮ ＲＡＮノード
Ｓ４１０－Ｓ４７０ ステップ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】