(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】P2024122111
(43)【公開日】2024-09-09
(54)【発明の名称】通信システム及び通信方法
(51)【国際特許分類】
H04W 28/10 20090101AFI20240902BHJP
【FI】
H04W28/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023029471
(22)【出願日】2023-02-28
【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】000208891
【氏名又は名称】KDDI株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】加藤 拓也
(72)【発明者】
【氏名】宮坂 拓也
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA28
5K067DD11
5K067DD57
5K067EE10
5K067EE16
(57)【要約】
【課題】AMFが過負荷状態に陥った際に安定的に輻輳制御を実行する。
【解決手段】通信システムは、第1装置と、前記第1装置と所定の接続方式により接続され互いに情報通信を行う第2装置と、前記第1装置の信号処理方法に関する指示を与える制御装置とを備える通信システムであって、前記制御装置は、前記第2装置への信号流入量を変化させる制御信号を前記第1装置に出力することにより前記第2装置への信号流入量を変化させる。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1装置と、前記第1装置と所定の接続方式により接続され互いに情報通信を行う第2装置と、前記第1装置の信号処理方法に関する指示を与える制御装置とを備える通信システムであって、
前記制御装置は、前記第2装置への信号流入量を変化させる制御信号を前記第1装置に出力することにより前記第2装置への信号流入量を変化させる
通信システム。
【請求項2】
前記制御装置は、前記第2装置の輻輳に関する情報を取得し、取得した情報に基づき前記第2装置への信号流入量を変化させる制御信号を前記第1装置に出力することにより前記第2装置への信号流入量を変化させる
請求項1に記載の通信システム。
【請求項3】
前記第1装置は、E2ノードであり、
前記制御装置は、Non-Real-Time RIC(Non-RT RIC)と、Near-Real-Time RIC(Near-RT RIC)とを備えるRAN Intelligent Controller(RIC)であり、
前記Non-RT RICは、前記第2装置の輻輳に関する情報を取得し
前記Near-RT RICは、前記Non-RT RICにより取得された情報に基づき、前記制御信号を出力する
請求項1又は請求項2に記載の通信システム。
【請求項4】
前記第2装置は、Access and Mobility Management Function(AMF)である
請求項1又は請求項2に記載の通信システム。
【請求項5】
前記Non-RT RICは、取得した前記第2装置の輻輳に関する情報に基づき、過負荷制御に関する第1の判定を行い、
前記Near-RT RICは、前記第1装置から、前記第2装置の過負荷制御に関する情報を収集し、収集した情報と前記Non-RT RICにより行われた第1の判定結果とに基づき、過負荷制御に関する第2の判定を行い、第2の判定結果に基づき前記制御信号を出力する
請求項3に記載の通信システム。
【請求項6】
前記制御装置は、前記第1装置に対して前記第2装置への信号流入量を変化させる第1の制御信号を出力することにより前記第2装置の過負荷制御を行い、
前記第2装置は、前記第1装置に対して前記第2装置への信号流入量を変化させる第2の制御信号を出力することにより前記第2装置の過負荷制御を行い、
前記制御装置は、前記第1の制御信号に含まれる指示と、前記第2の制御信号に含まれる指示とに基づき、前記第1装置に対して前記第2装置への信号流入量を変化させる第3の制御信号を出力することにより前記第2装置の過負荷制御を行う
請求項1又は請求項2に記載の通信システム。
【請求項7】
前記制御装置は、前記第1の制御信号又は前記第2の制御信号のいずれかを前記第3の制御信号とする
請求項6に記載の通信システム。
【請求項8】
前記制御装置は、前記第1の制御信号又は前記第2の制御信号のうち、最新の指示を前記第3の制御信号とする
請求項6に記載の通信システム。
【請求項9】
前記制御装置は、前記第1の制御信号と前記第2の制御信号とに基づき、前記第1の制御信号及び前記第2の制御信号とは異なる前記第3の制御信号を生成する
請求項6に記載の通信システム。
【請求項10】
第1装置と、前記第1装置と所定の接続方式により接続され互いに情報通信を行う第2装置と、前記第1装置と前記第2装置との間の情報通信を制御する制御装置とを用いる備える通信方法であって、
前記制御装置が前記第2装置の輻輳に関する情報を取得する取得工程と、
前記制御装置が、取得した情報に基づき前記第2装置への信号流入量を変化させる制御信号を出力する出力工程と
を有する通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
オープンな無線アクセスネットワーク(O-RAN)におけるインターフェース仕様が非特許文献1に記載されている。非特許文献1には、RAN Intelligent Controller(RIC) Serviceを用いたNear-Real-Time(Near-RT)RICとE2ノード(E2 Node)の間の通信手続きが示されている。
【0003】
また、5GモバイルコアネットワークのControl Planeにおいて過負荷が生じた場合の対策仕様が非特許文献2に記載されている。非特許文献2には、Access and Mobility Management Function(AMF)の過負荷時に用いるN2過負荷制御に関して、AMFが5G-Access Network(5G-AN)ノードに出す指示に従って、5G-ANノードがAMFへの信号を抑制する旨が記載されている。具体的には、AMFは「NGAP OVERLOAD START」メッセージを5G-ANノードに送信することにより、自AMFが過負荷状態にあることをANノードへ通知する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】O-RAN、「WG3 E2GAP」、v02.02
【非特許文献2】3GPP、「TS 23.501」、v17.6.0
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した従来の5G仕様では、AMFが過負荷状態(輻輳状態)に陥った場合、当該過負荷状態にあるAMF自身が、信号抑制に必要なパラメータを算出する。従来技術によれば、AMFが過負荷状態に陥った場合、AMF自身が過負荷制御(輻輳制御)を行うために、AMFの処理能力を更に逼迫する可能性があった。
【0006】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、AMFが過負荷状態に陥った際に安定的に輻輳制御を実行することを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1)本発明の一態様は、第1装置と、前記第1装置と所定の接続方式により接続され互いに情報通信を行う第2装置と、前記第1装置の信号処理方法に関する指示を与える制御装置とを備える通信システムであって、前記制御装置は、前記第2装置への信号流入量を変化させる制御信号を前記第1装置に出力することにより前記第2装置への信号流入量を変化させる通信システムである。
(2)本発明の一態様は、上述の通信システムにおいて、前記制御装置は、前記第2装置の輻輳に関する情報を取得し、取得した情報に基づき前記第2装置への信号流入量を変化させる制御信号を前記第1装置に出力することにより前記第2装置への信号流入量を変化させるものである。
(3)本発明の一態様は、上述の通信システムにおいて、前記第1装置は、E2ノードであり、前記制御装置は、Non-Real-Time RIC(Non-RT RIC)と、Near-Real-Time RIC(Near-RT RIC)とを備えるRAN Intelligent Controller(RIC)であり、前記Non-RT RICは、前記第2装置の輻輳に関する情報を取得し前記Near-RT RICは、前記Non-RT RICにより取得された情報に基づき、前記制御信号を出力するものである。
(4)本発明の一態様は、上述の通信システムにおいて、前記第2装置は、Access and Mobility Management Function(AMF)である。
(5)本発明の一態様は、上述の通信システムにおいて、前記Non-RT RICは、取得した前記第2装置の輻輳に関する情報に基づき、過負荷制御に関する第1の判定を行い、前記Near-RT RICは、前記第1装置から、前記第2装置の過負荷制御に関する情報を収集し、収集した情報と前記Non-RT RICにより行われた第1の判定結果とに基づき、過負荷制御に関する第2の判定を行い、第2の判定結果に基づき前記制御信号を出力するものである。
(6)本発明の一態様は、上述の通信システムにおいて、前記制御装置は、前記第1装置に対して前記第2装置への信号流入量を変化させる第1の制御信号を出力することにより前記第2装置の過負荷制御を行い、前記第2装置は、前記第1装置に対して前記第2装置への信号流入量を変化させる第2の制御信号を出力することにより前記第2装置の過負荷制御を行い、前記制御装置は、前記第1の制御信号に含まれる指示と、前記第2の制御信号に含まれる指示とに基づき、前記第1装置に対して前記第2装置への信号流入量を変化させる第3の制御信号を出力することにより前記第2装置の過負荷制御を行うものである。
(7)本発明の一態様は、上述の通信システムにおいて、前記制御装置は、前記第1の制御信号又は前記第2の制御信号のいずれかを前記第3の制御信号とするものである。
(8)本発明の一態様は、上述の通信システムにおいて、前記制御装置は、前記第1の制御信号又は前記第2の制御信号のうち、最新の指示を前記第3の制御信号とする。
(9)本発明の一態様は、上述の通信システムにおいて、前記制御装置は、前記第1の制御信号と前記第2の制御信号とに基づき、前記第1の制御信号及び前記第2の制御信号とは異なる前記第3の制御信号を生成するものである。
(10)本発明の一態様は、第1装置と、前記第1装置と所定の接続方式により接続され互いに情報通信を行う第2装置と、前記第1装置と前記第2装置との間の情報通信を制御する制御装置とを用いる備える通信方法であって、前記制御装置が前記第2装置の輻輳に関する情報を取得する取得工程と、前記制御装置が、取得した情報に基づき前記第2装置への信号流入量を変化させる制御信号を出力する出力工程とを有する通信方法である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、AMFが過負荷状態に陥った際に安定的に輻輳制御を実行することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
【
図2】本実施形態に係る通信システムの詳細な構成例を示す図である。
【
図3】本実施形態に係る通信システムの第1の動作例を示すシーケンス図である。
【
図4】本実施形態に係る通信システムの第2の動作例を示すシーケンス図である。
【
図5】本実施形態に係る通信システムの第3の動作例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[実施形態]
まず、実施形態の前提となる事項について説明する。以下に説明する実施形態では、本実施形態に係る通信システム1が、O-RANアーキテクチャで定められたインターフェース上で過負荷制御を実行する手法について提案する。しかしながら本実施形態はこの一例に限定されず、通信システム1が、O-RANアーキテクチャ以外の通信システムに広く用いられてもよい。
【0011】
[機能構成]
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【0012】
図1は、一実施形態に係る通信システム1の構成例を示す図である。通信システム1は、制御装置3と、第1信号処理装置5と、第2信号処理装置6とを備える。図示する一例では、制御装置3、第1信号処理装置5、及び第2信号処理装置6の各装置が1台ずつ備えられる場合の一例を示している。しかしながら本実施形態はこの一例に限定されず、各装置が複数台存在していてもよい。以下の説明において、第1信号処理装置5を第1装置と記載し、第2信号処理装置6を第2装置と記載する場合がある。
【0013】
一例として、制御装置3は、RAN Intelligent Controller(RIC)である。制御装置3は、Near-RT RIC、及びNon-RT RICを備えていてもよい。また、一例として、第1信号処理装置5は、E2 Nodeであり、より詳細には、O-CU-CPであってもよい。また、一例として、第2信号処理装置6は、Access and Mobility Management Function(AMF)である。
【0014】
通信システム1において、第1信号処理装置5と第2信号処理装置6とは、所定の接続方式により直接又は間接的に接続されている。第1信号処理装置5と第2信号処理装置6とは、互いに情報通信を行う。通信システム1の処理対象信号は、第1信号処理装置5と第2信号処理装置6とを通過する。ここで、多量の信号が通信システム1に流入することにより、第2信号処理装置6が過負荷状態(輻輳状態)に陥る場合がある。通信システム1によれば、第2信号処理装置6が過負荷状態に陥った場合に備え、第2信号処理装置6は第1信号処理装置5に対し、信号処理方法に関与する指示を与える手段が設けられている。
【0015】
第2信号処理装置6は特定のメッセージを第1信号処理装置5に送信する手段を有する。第1信号処理装置5は、第2信号処理装置6から特定のメッセージを受信すると、信号処理の一部を拒否し、又は信号送信元に対して信号送信を抑制するような信号を配布する処理の実施等を行う。通信システム1は、このような手段を有することにより、第1信号処理装置5から第2信号処理装置6への信号流入量を低減させることができ、第2信号処理装置6が過負荷状態に陥った場合であっても、第2信号処理装置6の負荷を緩和することができる。なお、変更された第1信号処理装置5での信号処理方法を元に戻す際にも、同様の手順が行われる。
【0016】
しかしながら、上述したような過負荷制御方式を用いて信号抑制量を適切に制御しようとすると、メッセージを生成する第2信号処理装置6の処理能力を更に逼迫させる恐れがある。そのため、通信システム1は、第1信号処理装置5の信号処理の振る舞いを制御する別の制御装置3を用いて、更なる過負荷制御を行う。
【0017】
制御装置3は、第1信号処理装置5と直接、又は間接的に接続される。なお、制御装置3は、第2信号処理装置6と接続されていることを要しない。制御装置3は制御装置3内部の設定に従い、第1信号処理装置5の信号処理の振る舞いを制御する。具体的には、制御装置3は、第1信号処理装置5に制御信号を出力することにより、第1信号処理装置5の信号処理方法に関する指示を与える。制御装置3が第1信号処理装置5の信号処理の振る舞いを制御することにより、過負荷状態に陥った第2信号処理装置6自身がメッセージを生成することを要せず、信号抑制量を適切に制御することが可能となる。したがって、本実施形態によれば、第2信号処理装置6の処理能力を逼迫させることなく、第2信号処理装置6への信号流入量を適切に制御することが可能となる。
【0018】
なお、制御装置3は、他の装置、又は他の人から、制御内容を特定可能な指示を受信し、受信した指示に応じた制御を実行してもよい。制御内容を特定可能な指示とは、コマンドやApplication Programming Interface(API)の実行であってもよい。また、制御装置3は、第1信号処理装置5、又は第2信号処理装置6の状態に関する情報を収集(取得)し、又は通知受信を行い、制御内容に反映してもよい。第1信号処理装置5、又は第2信号処理装置6の状態に関する情報とは、具体的には、第2信号処理装置6の輻輳に関する情報であってもよい。第2信号処理装置6の輻輳に関する情報とは、より具体的には、第2信号処理装置6のリソース使用率、処理信号数、処理時間、アラーム等であってもよい。制御装置3は、取得した情報に基づき、第2信号処理装置6への信号流入量を変化させる制御信号を第1信号処理装置5に出力する。制御装置3は、制御信号を第1信号処理装置5に出力することにより、第2信号処理装置6の過負荷制御(輻輳制御)を行う。
【0019】
図2は、本実施形態に係る通信システムの詳細な構成例を示す図である。同図を参照しながら、通信システム1を、モバイルネットワークに適用した場合の詳細な構成例について説明する。図示する一例において、通信システム1は、制御装置3と、E2ノード(ANノード)51と、AMF61と、User Equipment(UE)7とを備える。E2ノード51は第1信号処理装置5の具体例であり、AMF61は、第2信号処理装置6の具体例である。また、図示する一例において、制御装置3は、Non-RT RIC31と、Near-RT RIC33とを備えるRICである。
【0020】
Non-RT RIC31、Near-RT RIC33、及びE2ノード51は、O-RANアーキテクチャで示されている構成要素である。AMF61は、5Gモバイルコアネットワークの構成要素である。UE7はネットワークを利用する端末装置である。制御装置3と、E2ノード51とは、O1インターフェース及びE2インターフェースにより互いに接続される。E2ノード51とAMF61とは、N2インターフェースにより互いに接続される。
【0021】
E2ノード51は、E2インターフェースを持つ論理ノードである。E2ノード51は、無線アクセスネットワーク(RAN)に関する機能を提供する。Non-RT RIC31は、Near-RT RIC33や、E2ノード51に関する情報の収集や振る舞いの制御を行う。具体的には、Non-RT RIC31は、AMF61の輻輳に関する情報を取得する。Non-RT RIC31は外部装置(不図示)と接続され、外部ネットワークに関する情報の取得を行ってもよい。外部ネットワークとは、例えばAMFが属するネットワークである。Near-RT RIC33は、Non-RT RIC31により取得された情報に基づき、E2ノード51からAMF61への信号流入量を変化させる制御信号を出力する。
【0022】
以下、
図3から
図5を参照しながら、本実施形態に係る通信システム1の動作の一例について説明する。
【0023】
[第1の動作例(基本形)]
図3は、本実施形態に係る通信システムの第1の動作例を示すシーケンス図である。同図を参照しながら、通信システム1の第1の動作例について説明する。第1の動作例とは、本実施形態の基本形である。
【0024】
(ステップS1)外部ネットワーク8は、Non-RT RIC31に対して、外部ネットワークに関する情報を送信する。外部ネットワークに関する情報とは、例えばモバイルコアネットワーク内のAMF61の輻輳に関する情報である。AMF61の輻輳に関する情報には、輻輳に係るRANノードやAMFを特定する情報(例えばID、アドレス、又は名前等)、アラーム、時間、負荷の程度(例えばリソース使用率、処理信号数、又は処理時間等)、輻輳緩和のために期待される信号抑制数や信号抑制率、抑制する信号種別、信号抑制対象のS-NSSAI、S-NSSAIごとの信号抑制数や信号抑制率、及び抑制する信号種別等が含まれていてもよい。なお、外部ネットワーク8から送信される情報は、マニュアル操作により(換言すれば、人の手により)指示された情報であってもよい。マニュアル操作の一例としては、コマンドの実行、APIへのアクセス等を例示することができる。
【0025】
外部ネットワーク8がNon-RT RIC31に対して情報を送信する契機は、例えば任意のタイミングや、定期的なタイミング等であってもよい。任意のタイミングとは、より具体的にはイベント発生時等であってもよい。また、Non-RT RIC31が任意のタイミングで情報を送信するよう外部ネットワーク8に要求してもよい。
【0026】
(ステップS2)Non-RT RIC31は、外部ネットワーク8から送信された情報を取得する。Non-RT RIC31は、取得した情報(AMF61の輻輳に関する情報)に基づき、過負荷制御に関する判定を行う。Non-RT RIC31により行われる判定を第1の判定と記載する場合がある。Non-RT RIC31は、過負荷制御を行う必要性が有ると判定した場合、Near-RT RIC33に対し、過負荷制御を行うよう指示を出力する。
【0027】
Non-RT RIC31からNear-RT RIC33に出力される指示は、例えばO-RANにより規定されるA1インターフェースを使って行ってもよい。当該指示は、例えばNear-RT RIC33内のポリシーや機械学習用モデルを作成・更新・削除するような内容であってもよい。また、Non-RT RIC31は、当該指示を出すにあたり、Near-RT RIC33内のポリシーや機械学習用モデルを取得する操作を交えてもよい。
【0028】
当該ポリシーには、適用範囲を示す1つのScopeと、ポリシーの内容を示す1つ以上のStatement等が含まれていてもよい。Scopeの項目には、UE ID、Group ID、Slice ID、QoS ID、セルID等が含まれていてもよい。Statementの項目には、輻輳に係るRANノードやAMFを特定する情報(例えばID、アドレス、名前等)、アラーム、時間、負荷の程度(例えばリソース使用率、処理信号数、処理時間等)、輻輳緩和のために期待される信号抑制数や信号抑制率、抑制する信号種別、信号抑制対象のS-NSSAI、S-NSSAIごとの信号抑制数や信号抑制率、及び抑制する信号種別等が含まれていてもよい。
【0029】
なお、Near-RT RIC33は、過負荷制御の指示として受け付けられるポリシーの型の情報を、Non-RT RIC31等に提供してもよい。
【0030】
(ステップS3)Near-RT RIC33は、Non-RT RIC31から、上述した第1の判定結果(すなわち、過負荷制御の指示)を取得する。Near-RT RIC33は、指示に基づき、E2ノード51に過負荷制御を行うよう指示を出す。
【0031】
Near-RT RIC33からE2ノード51に出力される指示は、例えばO-RANにより規定されるE2インターフェースを使って行ってもよい。当該指示は、例えばE2 CONTROLサービスやE2 POLICYサービスを使って行ってもよい。
【0032】
当該指示の内容には、輻輳に係るRANノードやAMFを特定する情報(例えばID、アドレス、名前等)、アラーム、時間、負荷の程度(例えばリソース使用率、処理信号数、処理時間等)、輻輳緩和のために期待される信号抑制数や信号抑制率、抑制する信号種別、信号抑制対象のS-NSSAI、S-NSSAIごとの信号抑制数や信号抑制率、及び抑制する信号種別等が含まれていてもよい。
【0033】
これらの手順により、E2ノード51は、受信した指示の内容に沿った過負荷制御を実行することができる。例えば、E2ノード51は、RRC接続要求信号の一部を拒否、又はRRC接続要求信号送信元に対して信号送信を抑制するような信号を配布する等を行うことができる。
【0034】
[第2の動作例(REPORTトリガ型)]
図4は、本実施形態に係る通信システムの第2の動作例を示すシーケンス図である。同図を参照しながら、通信システム1の第2の動作例について説明する。第2の動作例は、上述した基本形に加え、情報収集を行う点において第1の動作例とは異なる。
【0035】
図4におけるステップS11は、
図3におけるステップS1と同様である。
図4におけるステップS12は、
図3におけるステップS2と同様である。
【0036】
(ステップS13)Near-RT RIC33は、E2ノード51に対し、情報を収集することを伝達する。この伝達は、例えばO-RANにより規定されるE2インターフェースを使ってもよい。この伝達は、例えばE2 REPORTサービス、INSERTサービス、POLICYに規定されるRIC Subscriptionを使ってもよい。また、この伝達には、E2ノード51が情報を送信する契機を示す情報が含まれていてもよい。
【0037】
Near-RT RIC33が収集対象とする情報は、例えばイベント発生通知、E2ノードのアラーム、時間、負荷の程度(例えばリソース使用率、処理信号数、処理時間等)、信号種別ごとの処理信号数、及び過負荷制御の設定等、過負荷制御に係る情報である。
【0038】
(ステップS14)E2ノード51は、Near-RT RIC33から伝達された情報に基づき、Near-RT RIC33に対し情報を送信する。当該送信は、例えばO-RANにより規定されるE2インターフェースを使ってもよい。E2ノード51により送信される情報の送信タイミングは、一例として、ステップS13により指定された送信契機となるイベントの発生検知後であってもよい。また、その他の一例として、ステップS13後即時であってもよいし、事前に規定されたタイミング等であってもよい。
【0039】
E2ノード51が送信対象とする情報は、例えばイベント発生通知、E2ノードのアラーム、時間、負荷の程度(例えばリソース使用率、処理信号数、処理時間等)、信号種別ごとの処理信号数、及び過負荷制御の設定等、過負荷制御に係る情報である。
【0040】
(ステップS15)Near-RT RIC33は、E2ノード51から送信された情報を取得する。換言すれば、Near-RT RIC33は、E2ノード51から、AMF61の過負荷制御に関する情報を収集する。Near-RT RIC33は、収集した情報と、Non-RT RIC31により行われた第1の判定結果とに基づき、過負荷制御に関する判定を行う。Near-RT RIC33により行われる判定を第2の判定と記載する場合がある。Near-RT RIC33は、第2の判定を行った結果に基づき、E2ノード51に対して、制御信号(過負荷制御指示)を出力する。
【0041】
Near-RT RIC33からE2ノード51に出力される指示は、例えばO-RANにより規定されるE2インターフェースを使って行ってもよい。当該指示は、例えばE2 CONTROLサービスやE2 POLICYサービスを使って行ってもよい。
【0042】
当該指示の内容には、輻輳に係るRANノードやAMFを特定する情報(例えばID、アドレス、名前等)、アラーム、時間、負荷の程度(例えばリソース使用率、処理信号数、処理時間等)、輻輳緩和のために期待される信号抑制数や信号抑制率、抑制する信号種別、信号抑制対象のS-NSSAI、S-NSSAIごとの信号抑制数や信号抑制率、及び抑制する信号種別等が含まれていてもよい。
【0043】
ここで、Non-RT RIC31により行われる第1の判定は、AI/MLを活用した高度な分析により行われる判定が含まれる。しかしながら、Non-RT RIC31により行われる第1の判定は、AI/MLを活用した高度な分析により行われる判定に限定されるものではなく、ルールベース、又はポリシーベースのような比較的単純な判定が含まれていてもよい。ルールベースの判定とは、例えばAMF61のCPU使用率に応じて信号抑制率を設定する等、単純な規則に基づく判定であってもよい。また、Non-RT RIC31により行われる処理は、1秒以上を目途とする比較的長い周期でおこなわれる。一方、Near-RT RIC33により行われる第2の判定は、制御周期が数十ミリ秒等の高速な判定である。本実施形態によれば、第1の判定と、第2の判定とを行うことにより、好適に過負荷制御を行うことができる。
【0044】
[第3の動作例(AMFからのNGAP OVERLOAD STARTと重複時)]
図5は、本実施形態に係る通信システムの第3の動作例を示すシーケンス図である。第3の動作例においては、Near-RT RIC33からの過負荷制御と、AMF61からの過負荷制御とが重複した場合の処理の一例について示す。
【0045】
図5におけるステップS21は、
図3におけるステップS2と同様である。
図5におけるステップS22は、
図3におけるステップS3と同様である。
【0046】
(ステップS23)AMF61は、E2ノード51に対して、過負荷制御を行うよう指示を出す。当該指示は、例えば3GPPで規定されるN2過負荷制御である。具体的には、AMF61は、E2ノード51に対して、N2インターフェース上でNGAP OVERLOAD START/STOPによる過負荷制御指示を与える。これによりAMF61は、AMF輻輳時、E2ノード51からAMF61に流れる信号量を規制し負荷を低減させようとする。
【0047】
以下の説明において、Near-RT RIC33からE2ノード51に対して行われる過負荷制御指示(ステップS22)により出力される制御信号を第1の制御信号と記載する場合がある。また、AMF61からE2ノード51に対して行われる過負荷制御指示(ステップS23)により出力される制御信号を第2の制御信号と記載する場合がある。換言すれば、Near-RT RIC33は、E2ノード51に対してAMF61への信号流入量を変化させる第1の制御信号を出力することによりAMF61の過負荷制御を行う。また、AMF61は、E2ノード51に対してAMF61への信号流入量を変化させる第2の制御信号を出力することによりAMF61の過負荷制御を行う。
【0048】
ここで、E2ノード51は、Near-RT RIC33又はAMF61のいずれか一方から制御信号を受信し、過負荷制御が行われる場合がある。また、E2ノード51は、Near-RT RIC33及びAMF61の両方から制御信号を受信(すなわち過負荷制御指示が重複)する場合がある。このような場合、Near-RT RIC33は、Near-RT RIC33から取得した第1の制御信号に含まれる指示と、AMF61から取得した第2の制御信号に含まれる指示とに基づき、好適な過負荷制御を行う。具体的には、E2ノード51は、第1の制御信号に含まれる指示と、第2の制御信号に含まれる指示とに基づく第3の制御信号を出力することにより、AMF61の過負荷制御を行う。以下、第3の制御信号の生成手順について説明する。
【0049】
(ステップS24)E2ノード51は、Near-RT RIC33に対して、AMF61から過負荷制御の指示があったことを報告する。この報告は、例えばO-RANにより規定されるE2インターフェースを使って行ってもよい。
【0050】
(ステップS25)Near-RT RIC33は、E2ノード51から、ステップS24の報告を得る。Near-RT RIC33は、Non-RT RIC31による過負荷制御指示の内容(第1の制御信号)と、AMF61による過負荷制御指示の内容(第2の制御信号)とを比較する。Near-RT RIC33は、比較した結果に基づき、E2ノード51の過負荷制御に係る振る舞いについて更新を要するかどうか判定する。
【0051】
Near-RT RIC33により行われる更新の判定としては、例えば以下のような方法が考えられる。
【0052】
まず、第1の方法について説明する。Near-RT RIC33は、Non-RT RIC31による過負荷制御指示の内容と、AMF61による過負荷制御指示の内容とを比較し、過負荷制御の信号抑制率がより高くなる(又は低くなる)指示内容を採用し、現在の指示内容との変更有無を判定する。Near-RT RIC33は、変更があった場合に、E2ノード51の過負荷制御に係る振る舞いについて更新を要すると判定する。S-NSSAIごと等により信号抑制率が異なる場合、Non-RT RIC31は、それぞれの信号抑制率を比較し、それぞれの要素で信号抑制率が高い(又は低い)指示内容を採用してもよい。また、信号抑制率以外であっても、過負荷制御の指示に含まれるパラメータを比較対象としてもよい。
【0053】
次に、第2の方法について説明する。Near-RT RIC33は、Non-RT RIC31による過負荷制御指示(第1の制御信号)と、AMF61による過負荷制御指示(第2の制御信号)との取得時刻を比較し、先(又は後)に過負荷制御の指示を出した方の指示内容を採用してもよい。すなわち、Near-RT RIC33は、第1の制御信号又は第2の制御信号のいずれかを第3の制御信号として採用する。先に過負荷制御の指示を出した方の指示内容を採用する場合、Near-RT RIC33は、第1の制御信号又は第2の制御信号のうち、最初に取得した指示を第3の制御信号とする。また、後に過負荷制御の指示を出した方の指示内容を採用する場合、Near-RT RIC33は、第1の制御信号又は第2の制御信号のうち、最新の指示を第3の制御信号とする。
【0054】
次に、第3の方法について説明する。Near-RT RIC33及びAMF61(又はいずれか一方)は、過負荷制御の指示に別途優先度の情報を付与し、優先度により判定してもよい。この場合、Non-RT RIC31による過負荷制御指示(第1の制御信号)、及びAMF61による過負荷制御指示(第2の制御信号)には、優先度情報が含まれる。Near-RT RIC33は、Non-RT RIC31による過負荷制御指示(第1の制御信号)に含まれる優先度情報と、AMF61による過負荷制御指示(第2の制御信号)に含まれる優先度情報とを比較し、優先度が高い指示内容を採用する。
【0055】
次に、第4の方法について説明する。Near-RT RIC33及びAMF61のいずれか一方の過負荷制御の指示を優先して採用してもよい。例えばNon-RT RIC31側を優先する場合について説明する。Near-RT RIC33は、Non-RT RIC31から過負荷制御の指示がきておらず、AMF61から過負荷制御の指示が来た場合は、AMF61の指示内容を採用する。また、Near-RT RIC33は、Non-RT RIC31から過負荷制御の指示がきていた場合は、AMF61から過負荷制御の指示が来た場合であっても、Non-RT RIC31から過負荷制御の指示内容を維持する。AMF61側を優先する場合であっても同様である。
【0056】
次に、第5の方法について説明する。Near-RT RIC33は、AMF61から過負荷制御の指示があった場合、Non-RT RIC31に対し、AMF61から過負荷制御の指示があったことを報告し、Non-RT RIC31は、外部ネットワーク8の状況を加味したうえで、過負荷制御の指示の更新をするか否かを判定してもよい。すなわち、第3の制御信号は、Non-RT RIC31により生成されてもよい。
【0057】
(ステップS26)ステップS25において、過負荷制御指示を更新すると判定された場合、Near-RT RIC33は、更新される過負荷制御の指示内容を構築する(すなわち、第3の制御信号を生成する)。上述したように、Near-RT RIC33により構築する内容は、Non-RT RIC31からの過負荷制御指示と、AMF61からの過負荷制御指示の内容のどちらか一方、又は両方を用いてもよい。すなわち、Near-RT RIC33は、第1の制御信号と前記第2の制御信号とに基づき、第1の制御信号及び前記第2の制御信号とは異なる第3の制御信号を生成してもよい。
【0058】
なお、上述したシーケンスは一例であって、例えばステップS25の手順とステップS26の手順とを入れ替えて実施してもよい。ステップS25の手順とステップS26の手順とを入れ替えて実施する場合、先に過負荷制御の指示内容を構築し、構築した結果が現在の過負荷制御の指示内容と相違があるかどうかにより、更新有無が判定されてもよい。
【0059】
(ステップS27)Near-RT RIC33は構築した過負荷制御の指示内容をAMF61に送信する。換言すれば、Near-RT RIC33は、上述した方法により構築又は生成された第3の判定結果(すなわち、過負荷制御の指示)を、E2ノード51に出力し、新たなパラメータにより過負荷制御を行うよう指示を出す。
【0060】
Near-RT RIC33からE2ノード51に出力される指示は、例えばO-RANにより規定されるE2インターフェースを使って行ってもよい。当該指示は、例えばE2 CONTROLサービスやE2 POLICYサービスを使って行ってもよい。
【0061】
当該指示の内容には、輻輳に係るRANノードやAMFを特定する情報(例えばID、アドレス、名前等)、アラーム、時間、負荷の程度(例えばリソース使用率、処理信号数、処理時間等)、輻輳緩和のために期待される信号抑制数や信号抑制率、抑制する信号種別、信号抑制対象のS-NSSAI、S-NSSAIごとの信号抑制数や信号抑制率、及び抑制する信号種別等が含まれていてもよい。
【0062】
[実施形態のまとめ]
本実施形態によれば、通信システム1は、制御装置3(具体的には、Non-RT RIC31及びNear-RT RIC33)を備えることによって、AMF61が過負荷状態に陥った場合であっても、E2ノード51に対して安定的に過負荷制御(輻輳制御)を実行させることができる、という効果が得られる。
【0063】
また、本実施形態によれば、第2信号処理装置6とは別の装置である制御装置3を用いて第1信号処理装置5に指示を与えることにより、第2信号処理装置6への信号流入量を変化させられる。したがって、輻輳状態にある第2信号処理装置6自身による処理を要しないため、第2信号処理装置6が輻輳状態にあっても、第2信号処理装置6の輻輳緩和手段をより信頼性高く実行することができる。
【0064】
なお、これにより、例えば5Gシステム等の移動通信システムにおける総合的なサービス品質の向上を実現することができることから、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。
【0065】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【0066】
また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、Digital Versatile Disc(DVD)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【0067】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDynamic Random Access Memory(DRAM))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
【符号の説明】
【0068】
1…通信システム、3…制御装置、5…第1信号処理装置、6…第2信号処理装置、31…Non-RT RIC、33…Near-RT RIC、51…E2ノード、61…AMF、7…UE、8…外部ネットワーク