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特開2024-122248通信端末、セッション制御装置、及び、ゲートウェイ装置
(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】P2024122248
(43)【公開日】2024-09-09
(54)【発明の名称】通信端末、セッション制御装置、及び、ゲートウェイ装置
(51)【国際特許分類】
H04L 47/765 20220101AFI20240902BHJP
H04W 76/10 20180101ALI20240902BHJP
【ＦＩ】
H04L47/765
H04W76/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023029690
(22)【出願日】2023-02-28
(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】110004222
【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100166006
【弁理士】
【氏名又は名称】泉 通博
(74)【代理人】
【識別番号】100154070
【弁理士】
【氏名又は名称】久恒 京範
(74)【代理人】
【識別番号】100153280
【弁理士】
【氏名又は名称】寺川 賢祐
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 陽登
【テーマコード（参考）】
5K030
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K030HD03
5K030LC09
5K030LE10
5K067DD11
5K067EE02
5K067EE10
5K067EE16
(57)【要約】
【課題】ゲートウェイ装置が転送処理に使用するプロセッサリソースを適切に制御できるようにする。
【解決手段】端末１は、当該端末１とデータネットワークＮとの間のゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理にゲートウェイ装置４が使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、セッションの確立処理において、ゲートウェイ装置４を制御するセッション制御装置３宛に送信する。
【選択図】図５
【解決手段】端末１は、当該端末１とデータネットワークＮとの間のゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理にゲートウェイ装置４が使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、セッションの確立処理において、ゲートウェイ装置４を制御するセッション制御装置３宛に送信する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信端末であって、
前記通信端末とデータネットワークとの間のゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理に前記ゲートウェイ装置が使用するプロセッサリソースに関する指示情報を生成する生成部と、
前記セッションの確立処理において、前記ゲートウェイ装置を制御するセッション制御装置宛に前記指示情報を送信する送信部と、
を備える、通信端末。
前記通信端末とデータネットワークとの間のゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理に前記ゲートウェイ装置が使用するプロセッサリソースに関する指示情報を生成する生成部と、
前記セッションの確立処理において、前記ゲートウェイ装置を制御するセッション制御装置宛に前記指示情報を送信する送信部と、
を備える、通信端末。
【請求項2】
前記指示情報は、前記転送処理において前記データトラフィックの転送順序に入れ替えが生じる前記プロセッサリソースの使用を前記ゲートウェイ装置に許容するか否かを示す、
請求項１に記載の通信端末。
請求項１に記載の通信端末。
【請求項3】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示す、
請求項２に記載の通信端末。
請求項２に記載の通信端末。
【請求項4】
通信端末であって、
前記通信端末とデータネットワークとの間にゲートウェイ装置を介して確立したセッションにおいて前記データネットワーク宛のデータ信号を生成する生成部と、
前記ゲートウェイ装置が前記セッション上のデータトラフィックを転送する転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を前記ゲートウェイ装置へ送信する送信部と、
を備える、通信端末。
前記通信端末とデータネットワークとの間にゲートウェイ装置を介して確立したセッションにおいて前記データネットワーク宛のデータ信号を生成する生成部と、
前記ゲートウェイ装置が前記セッション上のデータトラフィックを転送する転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を前記ゲートウェイ装置へ送信する送信部と、
を備える、通信端末。
【請求項5】
通信端末とデータネットワークとの間のゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理に前記ゲートウェイ装置が使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、前記セッションの確立処理において前記通信端末から受信する受信部と、
前記指示情報を受信した場合に、前記指示情報を前記ゲートウェイ装置へ送信する送信部と、
を備える、セッション制御装置。
前記指示情報を受信した場合に、前記指示情報を前記ゲートウェイ装置へ送信する送信部と、
を備える、セッション制御装置。
【請求項6】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示し、
前記送信部は、受信した前記指示情報に基づいて、前記ゲートウェイ装置が前記転送処理に使用する前記プロセッサリソースのコアの個数を前記ゲートウェイ装置に送信する、
請求項５に記載のセッション制御装置。
前記送信部は、受信した前記指示情報に基づいて、前記ゲートウェイ装置が前記転送処理に使用する前記プロセッサリソースのコアの個数を前記ゲートウェイ装置に送信する、
請求項５に記載のセッション制御装置。
【請求項7】
前記指示情報は、前記通信端末が実行するアプリケーションの内容を示し、
前記セッション制御装置は、前記アプリケーションの内容と前記プロセッサリソースが使用可能なコアの個数とが関連付けられた決定用データを参照することにより、前記指示情報が示すアプリケーションの内容に基づいて決定した個数を決定する決定部をさらに備え、
前記送信部は、前記決定部が決定した個数を前記ゲートウェイ装置に送信する、
請求項５に記載のセッション制御装置。
前記セッション制御装置は、前記アプリケーションの内容と前記プロセッサリソースが使用可能なコアの個数とが関連付けられた決定用データを参照することにより、前記指示情報が示すアプリケーションの内容に基づいて決定した個数を決定する決定部をさらに備え、
前記送信部は、前記決定部が決定した個数を前記ゲートウェイ装置に送信する、
請求項５に記載のセッション制御装置。
【請求項8】
前記受信部は、前記通信端末を識別可能な端末識別子を前記セッションの確立処理において前記通信端末から受信し、
前記送信部は、前記決定部が決定した前記コアの個数と前記端末識別子とが関連付けられたマッピング情報を前記ゲートウェイ装置へ送信する、
請求項７に記載のセッション制御装置。
前記送信部は、前記決定部が決定した前記コアの個数と前記端末識別子とが関連付けられたマッピング情報を前記ゲートウェイ装置へ送信する、
請求項７に記載のセッション制御装置。
【請求項9】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示し、
前記送信部は、前記プロセッサリソースのコアの個数を前記ゲートウェイ装置が決定するために用いる情報として前記指示情報を前記セッションの確立処理において前記ゲートウェイ装置へ送信する、
請求項５に記載のセッション制御装置。
前記送信部は、前記プロセッサリソースのコアの個数を前記ゲートウェイ装置が決定するために用いる情報として前記指示情報を前記セッションの確立処理において前記ゲートウェイ装置へ送信する、
請求項５に記載のセッション制御装置。
【請求項10】
ゲートウェイ装置であって、
通信端末とデータネットワークとの間の前記ゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理を行う転送処理部と、
前記転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、前記セッションの確立を制御するセッション制御装置から前記セッションの確立処理において受信する受信部と、
受信した前記指示情報に基づいて、前記転送処理に対する前記プロセッサリソースの割り当てを制御する制御部と、
を備える、ゲートウェイ装置。
通信端末とデータネットワークとの間の前記ゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理を行う転送処理部と、
前記転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、前記セッションの確立を制御するセッション制御装置から前記セッションの確立処理において受信する受信部と、
受信した前記指示情報に基づいて、前記転送処理に対する前記プロセッサリソースの割り当てを制御する制御部と、
を備える、ゲートウェイ装置。
【請求項11】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示し、
前記受信部は、前記セッション制御装置が前記指示情報に基づいて決定した前記プロセッサリソースのコアの個数を示すコア数情報を、前記セッションの確立処理において前記セッション制御装置から受信し、
前記制御部は、前記コア数情報が示す個数のコアを前記転送処理に割り当てる、
請求項１０に記載のゲートウェイ装置。
前記受信部は、前記セッション制御装置が前記指示情報に基づいて決定した前記プロセッサリソースのコアの個数を示すコア数情報を、前記セッションの確立処理において前記セッション制御装置から受信し、
前記制御部は、前記コア数情報が示す個数のコアを前記転送処理に割り当てる、
請求項１０に記載のゲートウェイ装置。
【請求項12】
前記受信部は、前記セッションの確立処理において前記通信端末を識別可能な端末識別子を受信した前記セッション制御装置から、前記コア数情報と前記端末識別子とが関連付けられたマッピング情報を受信し、
前記制御部は、前記マッピング情報に基づいて、前記端末識別子に対応する前記データトラフィックの前記転送処理に、前記コア数情報が示す個数のコアを割り当てる、
請求項１１に記載のゲートウェイ装置。
前記制御部は、前記マッピング情報に基づいて、前記端末識別子に対応する前記データトラフィックの前記転送処理に、前記コア数情報が示す個数のコアを割り当てる、
請求項１１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項13】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示し
前記受信部は、前記指示情報を前記セッションの確立処理において前記セッション制御装置から受信し、
前記ゲートウェイ装置は、前記指示情報に基づいて前記転送処理に使用する前記コアの個数を決定する決定部をさらに備え、
前記制御部は、前記決定部が決定した個数のコアを前記転送処理に割り当てる、
請求項１１に記載のゲートウェイ装置。
前記受信部は、前記指示情報を前記セッションの確立処理において前記セッション制御装置から受信し、
前記ゲートウェイ装置は、前記指示情報に基づいて前記転送処理に使用する前記コアの個数を決定する決定部をさらに備え、
前記制御部は、前記決定部が決定した個数のコアを前記転送処理に割り当てる、
請求項１１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項14】
前記指示情報は、前記通信端末が実行するアプリケーションの内容を示し、
前記受信部は、前記指示情報を前記セッションの確立処理において前記セッション制御装置から受信し、
前記ゲートウェイ装置は、前記アプリケーションの内容と前記プロセッサリソースが使用可能なコアの個数とが関連付けられた決定用データを参照することにより、前記指示情報に基づいて前記転送処理に使用する前記コアの個数を決定する決定部をさらに備え、
前記制御部は、前記決定部が決定した個数のコアを前記転送処理に割り当てる、
請求項１１に記載のゲートウェイ装置。
前記受信部は、前記指示情報を前記セッションの確立処理において前記セッション制御装置から受信し、
前記ゲートウェイ装置は、前記アプリケーションの内容と前記プロセッサリソースが使用可能なコアの個数とが関連付けられた決定用データを参照することにより、前記指示情報に基づいて前記転送処理に使用する前記コアの個数を決定する決定部をさらに備え、
前記制御部は、前記決定部が決定した個数のコアを前記転送処理に割り当てる、
請求項１１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項15】
ゲートウェイ装置であって、
通信端末とデータネットワークとの間の前記ゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理を行う転送処理部と、
前記転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、前記データトラフィックにおいて前記通信端末が前記データネットワーク宛に送信したデータ信号から検出する検出部と、
検出した前記指示情報に基づいて、前記転送処理に対する前記プロセッサリソースの割り当てを制御する制御部と、
を備える、ゲートウェイ装置。
通信端末とデータネットワークとの間の前記ゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理を行う転送処理部と、
前記転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、前記データトラフィックにおいて前記通信端末が前記データネットワーク宛に送信したデータ信号から検出する検出部と、
検出した前記指示情報に基づいて、前記転送処理に対する前記プロセッサリソースの割り当てを制御する制御部と、
を備える、ゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信端末、セッション制御装置、及び、ゲートウェイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
非特許文献１および非特許文献２は、従来のモバイルシステムの端末通信の制御手段を規定する。移動体通信において、オペレータのネットワークとインターネットとを接続する装置は、「ゲートウェイ（ＧＷ）装置」と称される。例えば、５Ｇ通信規格におけるＵＰＦがＧＷ装置に相当し得る。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】3GPP TS 23.501 V18.0.0, “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; System architecture for the 5G System (5GS); Stage 2 (Release 18)”
【0004】
【非特許文献2】3GPP TS 23.502 V18.0.0, “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Procedures for the 5G System (5GS); Stage 2 (Release 18)”
【0005】
【非特許文献3】Intel, Samsung, “White Paper : Samsung Achieves 305 Gbps on 5G UPF Core Utilizing Intel(R) Architecture”, 2020
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ゲートウェイ装置がパケット転送処理にマルチＣＰＵコアのようなリソースを用いた場合、非特許文献１～３の制御手段を用いるとパケットの転送順序に入れ替わりが生じ得るため、正常な通信が継続できない可能性がある。
【0007】
本発明の目的の１つは、ゲートウェイ装置が転送処理に使用するプロセッサリソースを適切に制御できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第１の態様の通信端末は、前記通信端末とデータネットワークとの間のゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理に前記ゲートウェイ装置が使用するプロセッサリソースに関する指示情報を生成する生成部と、前記セッションの確立処理において、前記ゲートウェイ装置を制御するセッション制御装置宛に前記指示情報を送信する送信部と、を備える。
【0009】
前記指示情報は、前記転送処理において前記ユーザトラフィックの転送順序に入れ替えが生じる前記プロセッサリソースの使用を前記ゲートウェイ装置に許容するか否かを示してもよい。
【0010】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示してもよい。
【0011】
本発明の第２の態様の通信端末は、前記通信端末とデータネットワークとの間にゲートウェイ装置を介して確立したセッションにおいて前記データネットワーク宛のデータ信号を生成する生成部と、前記ゲートウェイ装置が前記セッション上のデータトラフィックを転送する転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を前記ゲートウェイ装置へ送信する送信部と、を備える。
【0012】
本発明の第３の態様のセッション制御装置は、通信端末とデータネットワークとの間のゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理に前記ゲートウェイ装置が使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、前記セッションの確立処理において前記通信端末から受信する受信部と、前記指示情報を受信した場合に、前記指示情報を前記ゲートウェイ装置へ送信する送信部と、を備える。
【0013】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示し、前記送信部は、受信した前記指示情報に基づいて、前記ゲートウェイ装置が前記転送処理に使用する前記プロセッサリソースのコアの個数を前記ゲートウェイ装置に送信してもよい。
【0014】
前記指示情報は、前記通信端末が実行するアプリケーションの内容を示し、前記セッション制御装置は、前記アプリケーションの内容と前記プロセッサリソースが使用可能なコアの個数とが関連付けられた決定用データを参照することにより、前記指示情報が示すアプリケーションの内容に基づいて決定した個数を決定する決定部をさらに備え、前記送信部は、前記決定部が決定した個数を前記ゲートウェイ装置に送信してもよい。
【0015】
前記受信部は、前記通信端末を識別可能な端末識別子を前記セッション確立処理において前記通信端末から受信し、前記送信部は、前記決定部が決定した前記コアの個数と前記端末識別子とが関連付けられたマッピング情報を前記ゲートウェイ装置へ送信してもよい。
【0016】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示し、前記送信部は、前記プロセッサリソースのコアの個数を前記ゲートウェイ装置が決定するために用いる情報として前記指示情報を前記セッションの確立処理において前記ゲートウェイ装置へ送信する。
【0017】
本発明の第４の態様のゲートウェイ装置は、通信端末とデータネットワークとの間の前記ゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理を行う転送処理部と、前記転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、前記セッションの確立を制御するセッション制御装置から前記セッションの確立処理において受信する受信部と、受信した前記指示情報に基づいて、前記転送処理に対する前記プロセッサリソースの割り当てを制御する制御部と、を備える。
【0018】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示し、前記受信部は、前記セッション制御装置が前記指示情報に基づいて決定した前記プロセッサリソースのコアの個数を示すコア数情報を、前記セッションの確立処理において前記セッション制御装置から受信し、前記制御部は、前記コア数情報が示す個数のコアを前記転送処理に割り当ててもよい。
【0019】
前記受信部は、前記セッションの確立処理において前記通信端末を識別可能な端末識別子を受信した前記セッション制御装置から、前記コア数情報と前記端末識別子とが関連付けられたマッピング情報を受信し、前記制御部は、前記マッピング情報に基づいて、前記端末識別子に対応する前記データトラフィックの前記転送処理に、前記コア数情報が示す個数のコアを割り当ててもよい。
【0020】
前記指示情報は、前記ゲートウェイ装置に使用を許容する前記プロセッサリソースのコアの個数を示し、前記受信部は、前記指示情報を前記セッションの確立処理において前記セッション制御装置から受信し、前記ゲートウェイ装置は、前記指示情報に基づいて前記転送処理に使用する前記コアの個数を決定する決定部をさらに備え、前記制御部は、前記決定部が決定した個数のコアを前記転送処理に割り当ててもよい。
【0021】
前記指示情報は、前記通信端末が実行するアプリケーションの内容を示し、前記受信部は、前記指示情報を前記セッションの確立処理において前記セッション制御装置から受信し、前記ゲートウェイ装置は、前記アプリケーションの内容と前記プロセッサリソースが使用可能なコアの個数とが関連付けられた決定用データを参照することにより、前記指示情報に基づいて前記転送処理に使用する前記コアの個数を決定する決定部をさらに備え、前記制御部は、前記決定部が決定した個数のコアを前記転送処理に割り当ててもよい。
【0022】
本発明の第５の態様のゲートウェイ装置は、通信端末とデータネットワークとの間の前記ゲートウェイ装置を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理を行う転送処理部と、前記転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、前記データトラフィックにおいて前記通信端末が前記データネットワーク宛に送信したデータ信号から検出する検出部と、検出した前記指示情報に基づいて、前記転送処理に対する前記プロセッサリソースの割り当てを制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、ゲートウェイ装置が転送処理に使用するプロセッサリソースを適切に制御できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図2】第１の実施形態に係る端末の構成例を示すブロック図である。
【図3】第１の実施形態に係るセッション制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図4】第１の実施形態に係るゲートウェイ（ＧＷ）装置の構成例を示すブロック図である。
【図5】第１の実施形態に係る無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図6】第１の実施形態の変形例に係る無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図7】第２の実施形態に係る無線通信システム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】
【0025】
以下、図面を適宜参照して、実施の形態について説明する。本明細書の全体を通じて同一要素には、特に断らない限り、同一符号を付す。添付の図面と共に以下に記載される事項は、例示的な実施の形態を説明するためのものであり、唯一の実施の形態を示すためのものではない。例えば、実施の形態において動作の順序が示された場合、動作の順序は、全体的な動作として矛盾が生じない範囲で、適宜に変更されてもよい。
【0026】
＜システム構成例＞
図１は、無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図１に例示したように、無線通信システムＳは、例えば、ユーザ機器（user equipment, UE）のような端末１と、無線アクセス網（radio access network，RAN）を構成する基地局２と、モバイルコアを構成するセッション制御装置３及びＧＷ装置４と、インターネットあるいはローカルエリアネットワークのようなネットワークＮと、を備える。ネットワークＮは、例えば、５Ｇ通信規格において「ＤＮ」と表記されるデータネットワークに相当する。
図１は、無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図１に例示したように、無線通信システムＳは、例えば、ユーザ機器（user equipment, UE）のような端末１と、無線アクセス網（radio access network，RAN）を構成する基地局２と、モバイルコアを構成するセッション制御装置３及びＧＷ装置４と、インターネットあるいはローカルエリアネットワークのようなネットワークＮと、を備える。ネットワークＮは、例えば、５Ｇ通信規格において「ＤＮ」と表記されるデータネットワークに相当する。
【0027】
なお、以下の説明において、「通信端末」を「ユーザ端末」あるいは単に「端末」と称することがあり、「基地局装置」を単に「基地局」と称することがある。「基地局」は、「アクセスポイント（ＡＰ）」に読み替えられてもよい。また、基地局２、セッション制御装置３、及びＧＷ装置４は、それぞれ、例えば５Ｇ通信規格におけるｇＮＢ、ＳＭＦ、及び、ＵＰＦに相当し得る。「ＳＭＦ」は、「Session Management Function」の略記であり、「ＵＰＦ」は、「User Plane Function」の略記である。無線通信システムＳにおいて、端末１、基地局２、セッション制御装置３、及びＧＷ装置４は、それぞれ、複数台備えられていてもよい。
【0028】
図１において、端末１－基地局２－セッション制御装置３－ＧＷ装置４を繋ぐ点線で示したパスは、制御情報が伝送される制御プレーンパス（C-plane path）を表し、端末１－基地局２－ＧＷ装置４－ネットワークＮを繋ぐ実線で示したパスは、ユーザデータのトラフィックが伝送されるユーザプレーンパス（U-plane path）を表す。ユーザデータは、例えば、パケットの形式でユーザプレーンパスを伝送される。以下において、「ユーザデータパケット」を「ユーザパケット」あるいは「パケット」と略称することがあり、「ユーザトラフィック」を「トラフィック」と略称することがある。
【0029】
上述したように、無線通信システムＳは、制御情報を伝送する制御プレーンとユーザ信号を伝送するユーザプレーンとに信号の伝送系を分離したアーキテクチャを有する。このようなアーキテクチャによって、例えば、トラフィックの特性に応じて制御プレーン機能とユーザプレーン機能とを個別に増強したり、ユーザプレーン機能を地理的に分散配置して遅延を低減させたりすることが可能になる。また、端末１は、制御プレーンとユーザプレーンとで異なる基地局２にアクセスして通信を行うことができる。
【0030】
端末１は、ネットワークＮと通信を開始したい場合、基地局２にユーザプレーンのセッション確立要求を送信する。ユーザプレーンのセッションの一例は、５Ｇ通信規格におけるプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）セッションである。基地局２は、端末１から受信したセッション確立要求をセッション制御装置３宛に送信する。
【0031】
セッション制御装置３は、セッション確立要求の受信に応じて、例えば、基地局２とネットワークＮとの間においてトラフィックの転送処理を行うＧＷ装置４と、制御プレーンにおいて通信することで、端末１とネットワークＮとの間にＰＤＵセッションを確立する。端末１は、基地局２及びＧＷ装置４を介して確立したＰＤＵセッションにおいてネットワークＮと通信する。
【0032】
ところで、Ｂｅｙｏｎｄ－５Ｇ時代においては、１ユーザあたりの通信の大容量化（例えば、１００Ｇｂｐｓクラス）が期待される。Ｂｅｙｏｎｄ－５Ｇ時代の無線区間のアーキテクチャの一例として、「セルフリーアーキテクチャ」が想定される。セルフリーアーキテクチャでは、１つの端末１が複数のＡＰ２に接続することによって、無線区間の通信の大容量化が期待されている。
【0033】
一方、モバイルコア区間においてユーザプレーンのデータ伝送を処理するＧＷ装置４は、スケールイン又はスケールアウトの容易さ、あるいはカスタマイズの容易さといった理由から、将来的には、ソフトウェア化が進むと予想される。
【0034】
ここで、ＣＰＵコアのクロック性能の進化が近年停滞しているため、例えば、１つのユーザアプリケーションのユーザトラフィックを、マルチＣＰＵコアのうちの１つのＣＰＵコアによって処理する場合、ＧＷ装置での処理がボトルネックとなり、１００Ｇｂｐｓ以上のようなビットレートの要求条件を達成できない可能性が懸念される。
【0035】
一方で、通信の高速化のために、ＧＷ装置においてマルチＣＰＵコアによって１つのトラフィック（例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）フロー）の転送処理を実施した場合、ＧＷ装置での転送処理においてパケットの順序入れ替えが生じ得る。パケットの順序が入れ替わってしまうことは、パケットの順序制御を行わないプロトコル（例えば、ＵＤＰ）を用いた通信において正常な通信が継続できないことにつながる。そのため、パケット順序制御を行わないプロトコルの通信には、マルチＣＰＵコアを使用した転送処理を適用しないことが得策である。
【0036】
また、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）又はＱＵＩＣといったパケット順序制御を行うプロトコルを用いた通信であっても、パケットの順序入れ替えが増加するほど、性能低下の原因となり得る。例えば、不要な再送処理が頻発したり、ジッタ特性の悪化によるアプリケーションレイヤの遅延、あるいはデータ欠落が発生したりし得る。
【0037】
そこで、本実施の形態では、例えば、端末１からセッション制御装置３を介して、あるいはセッション制御装置３を介さずにＧＷ装置４へ、ＧＷ装置４がパケット転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を送信（「通知」と称されてもよい）する。これにより、例えば、ＧＷ装置４がパケット転送処理に使用するマルチコアプロセッサのリソース（例えば、ＣＰＵコア数）を制御できる。
【0038】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では、セッション確立処理において、端末１からセッション制御装置３を介してＧＷ装置４へ、ＧＷ装置４がパケット転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を送信する態様について説明する。以下、端末１、セッション制御装置３、及び、ＧＷ装置４の別に、それぞれの構成例について説明する。
第１の実施形態では、セッション確立処理において、端末１からセッション制御装置３を介してＧＷ装置４へ、ＧＷ装置４がパケット転送処理に使用するプロセッサリソースに関する指示情報を送信する態様について説明する。以下、端末１、セッション制御装置３、及び、ＧＷ装置４の別に、それぞれの構成例について説明する。
【0039】
＜端末１の構成例＞
図２は、第１の実施形態に係る端末１の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、端末１は、例えば、受信部１１、送信部１２、記憶部１３、及び、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４を備える。
図２は、第１の実施形態に係る端末１の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、端末１は、例えば、受信部１１、送信部１２、記憶部１３、及び、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４を備える。
【0040】
受信部１１は、例えば、ＣＰＵ１４による制御に基づいて、基地局２が送信した下りリンク信号を無線によって受信し、受信した信号をＣＰＵ１４へ出力する。下りリンク信号は、例えば、制御プレーンにおいて端末１の動作を制御するための制御情報と、ユーザプレーンにおいて端末１宛に伝送されるユーザパケットとの一方又は双方を含む。
【0041】
送信部１２は、例えば、ＣＰＵ１４による制御に基づいて、上りリンク信号を基地局２宛に無線によって送信する。上りリンク信号は、例えば、制御プレーンのセッション確立処理において用いられるセッション確立要求のようなセッション制御装置３宛の制御情報と、セッション確立処理によって確立したセッションにおいてネットワークＮ宛に伝送されるユーザパケットとの一方又は双方を含む。
【0042】
送信部１２は、セッション確立処理において、ＣＰＵ１４が生成した既述の指示情報を制御情報の一例として送信する。指示情報は、セッション制御装置３宛のセッション確立要求に含められてもよいし、セッション確立要求とは異なる制御情報として送信部１２から送信されてもよい。
【0043】
記憶部１３は、例えば、端末１の動作を規定する設定又は制御に関するデータ、端末１が実行するアプリケーション、アプリケーションの実行に応じて使用されるデータ、端末１が送信する情報又はデータ、端末１が受信した情報又はデータを記憶する。
【0044】
ＣＰＵ１４は、例えば、端末１の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１４は、記憶部１３に記憶された設定又は制御に関するデータに基づいて、送信部１２による上りリンク信号の送信を制御し、受信部１１による下りリンク信号の受信を制御する。
【0045】
また、ＣＰＵ１４は、例えば、受信したユーザパケットのシーケンス番号を基にパケットの順序に入れ替わりが生じていることを検出した場合に、受信パケットを一時的に記憶部１３に記憶しながら、受信パケットの順序をシーケンス番号の順序に並び替えてアプリケーションに受信パケットを出力する。
【0046】
また、ＣＰＵ１４は、生成部の一例として機能し、例えば、ＣＰＵ１４が実行するアプリケーションの通信においてパケットの順序入れ替えを許容できるか否かを、セッション制御装置３を介して、あるいはセッション制御装置３を介さずに、ＧＷ装置４に示すための指示情報を生成する。
【0047】
例えば、指示情報がパケットの順序入れ替えを許容できることを示す場合、ＧＷ装置４は、パケット転送処理にマルチコアプロセッサ（マルチＣＰＵコア）を使用する。一方、指示情報がパケットの順序入れ替えを許容できないことを示す場合、ＧＷ装置４は、パケット転送処理にマルチＣＰＵコアを使用せず、シングルＣＰＵコアを使用する。
【0048】
このように、指示情報は、端末１とネットワークＮとの間のＧＷ装置４を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理にＧＷ装置４が使用するプロセッサリソースに関する指示の一例に相当する。
【0049】
ここで、端末１においてパケットの順序入れ替えを許容できる通信とは、例えば、ＴＣＰのようなパケットの順序制御をサポートする通信の場合である。逆に、パケットの順序入れ替えを許容できない通信とは、例えば、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）のようなパケットの順序制御をサポートしない通信である。
【0050】
例えば、端末１（ＣＰＵ１４）は、１００Ｇｂｐｓ以上のような大容量のＴＣＰ通信を行うアプリケーションを実行する場合、パケットの順序入れ替えを許容できることを示す指示情報（以下「大容量通信指示情報」とも称する）を生成する。指示情報は、例えば、端末１が実行するアプリケーションの内容又は種別を示す情報である。なお、１００Ｇｂｐｓ以上のような大容量の通信が期待されるアプリケーションの一例としては、３次元ホログラムデータの通信を行うアプリケーションが想定される。
【0051】
上述のような指示情報をＧＷ装置４に示すことで、例えば、端末１が実行するアプリケーションの内容又は種別に応じてＧＷ装置４がパケット転送処理に使用するプロセッサリソース（例えば、ＣＰＵコア数）を制御できる。
【0052】
指示情報は、セッション確立処理において端末１からセッション制御装置３を介してＧＷ装置４へ通知されてもよいし、セッション確立後において端末１からセッション制御装置３を介さずにＧＷ装置へ通知されてもよい。第１の実施形態では前者のケースに着目して説明を行い、後者のケースについては第２の実施形態において後述する。
【0053】
前者のケースにおいて、端末１のＣＰＵ１は、例えば、セッションの確立処理においてセッション制御装置３宛のセッション確立要求に「指示情報」を含める。指示情報は、ＧＷ装置４でのパケット転送処理に対して使用を許容するＣＰＵコアの個数（以下、「ＣＰＵコア数」とも称する）を示してもよい。
【0054】
例えば、ＣＰＵ１４は、端末１が実行するアプリケーションに応じて端末１が要求するＣＰＵコア数（以下、「要求ＣＰＵコア数」と称する）を示す指示情報を生成する。指示情報が「要求ＣＰＵコア数」を示す場合、当該指示情報を受信したセッション制御装置３は、ＧＷ装置４でのパケット転送処理にマルチＣＰＵコアを使用することが許容されることが示されたと解釈して動作する。
【0055】
要求ＣＰＵコア数は、例えば、ＣＰＵ１４が実行するアプリケーションの内容に基づいてＣＰＵ１４が決定する。例えば、ＣＰＵ１４は、１００Ｇｂｐｓ以上のような大容量通信のアプリケーションの実行に応じて、ＧＷ装置４にパケット転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数を決定する。
【0056】
要求ＣＰＵコア数を示す指示情報は、要求するＣＰＵコア数を示す１つの値であってもよいが、要求ＣＰＵコア数の下限値及び上限値の一方又は双方を示す情報を含んでもよい。下限値は、例えば、端末１が実行するアプリケーションに応じてＧＷ装置４でのパケット転送処理に最低限必要となるコア数である。
【0057】
一方、上限値は、例えば、ＧＷ装置４でのパケット転送処理によって生じたパケットの順序入れ替えを端末１において正しい順序（別言すると、シーケンス番号の順序）に並べ替えるパケット順序制御の処理能力に基づいて決定される。例えば、ＣＰＵ１４は、受信パケットの順序制御に関わるハードウェアリソースを用いたパケット順序制御の処理能力に基づいて、要求ＣＰＵコア数の上限値を決定する。
【0058】
要求ＣＰＵコア数を示す指示情報は、パケット転送処理にマルチＣＰＵコアを使用することをＧＷ装置４に許容することを示すが、多数のＣＰＵコアを使用してパケット転送処理を実施した場合、使用するＣＰＵコア数に比例してパケットの順序入れ替えが発生する確率も増大し得る。そのため、「要求ＣＰＵコア数」を示す指示情報にＣＰＵコア数の上限値を指定することは、パケット順序制御の処理能力を超えるようなパケットの順序入れ替えが生じる確率を低減できるという効果を奏する。
【0059】
なお、ＣＰＵ１４は、「要求ＣＰＵコア数」に代えて、「所望の平均ビットレート」のような、端末１が実行するアプリケーションに応じて端末１が要求する伝送レートを示す指示情報を生成してセッション制御装置３に通知してもよい。この場合、セッション制御装置３は、通知された「要求伝送レート」を示す指示情報に応じた個数のＣＰＵ個数を、ＧＷ装置４がパケット転送処理に使用するＣＰＵコア数として決定する。
【0060】
「指示情報」は、端末１とセッション制御装置３又はＧＷ装置４との間で一意に解釈可能な情報であればよく、情報の形式は任意である。また、ＣＰＵ１４は、セッション確立要求に含めることが規定されている既存の情報を拡張した部分に指示情報を含めることにより、「指示情報」をセッション制御装置３へ通知してもよい。あるいは、ＣＰＵ１４は、「指示情報」を関連付けた既存の情報の送信によって、「指示情報」をセッション制御装置３へ暗黙的に通知してもよい。
【0061】
暗黙的な通知の実現例としては、ネットワークスライシング技術において使用されるスライス識別子に「指示情報」を関連付けることが挙げられる。例えば、端末１にネットワークスライシング技術によって特定のスライスが割り当てられた場合、端末１は、セッション確立要求に当該スライスを識別するスライス識別子を含めることとされている。
【0062】
そこで、ＣＰＵ１４は、例えば、スライス識別子に「指示情報」を示す新たな値を追加した形式によって、セッション制御装置３に対する「指示情報」の（暗黙的な）通知を実現する。なお、スライス識別子の一例は、５Ｇ通信規格におけるＳ－ＮＳＳＡＩである。「Ｓ－ＮＳＳＡＩ」は、「single-network slice selection assistance information」の略記である。
【0063】
＜セッション制御装置３の構成例＞
図３は、第１の実施形態に係るセッション制御装置３の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、セッション制御装置３は、例えば、受信部３１、送信部３２、記憶部３３、及び、ＣＰＵ３４を備える。
図３は、第１の実施形態に係るセッション制御装置３の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、セッション制御装置３は、例えば、受信部３１、送信部３２、記憶部３３、及び、ＣＰＵ３４を備える。
【0064】
受信部３１は、例えば、ＣＰＵ３４による制御に基づいて、制御プレーンにおいて端末１が送信した制御情報を受信する。例えば、受信部３１は、セッション確立処理において端末１が生成した指示情報を含むセッション確立要求を受信する。また、受信部３１は、例えば、セッション確立処理においてＧＷ装置４がセッション制御装置３宛に制御プレーンを通じて送信した制御情報を受信する。ＧＷ装置４がセッション制御装置３宛に送信する制御情報の一例は、ＧＷ装置４がセッション制御装置３から受信した制御情報に対する応答である。
【0065】
送信部３２は、例えば、ＣＰＵ３４による制御に基づいて、ＧＷ装置４宛の制御情報又は端末１宛の制御情報を制御プレーンにおいて送信する。例えば、送信部３２は、セッション確立処理において、受信部３１において指示情報を含むセッション確立要求が受信された場合、指示情報をＧＷ装置４宛に送信する。
【0066】
指示情報は、例えば、端末１とＧＷ装置４との間及びＧＷ装置４とネットワークＮとの間のそれぞれのセッションを確立又は接続することをＧＷ装置４に要求する接続要求に含めて、あるいは接続要求とは別に、ＧＷ装置４へ送信される。
【0067】
また、送信部３２は、例えば、セッション確立処理において、基地局２を介して受信したセッション確立要求に対する応答を当該要求の送信元である端末１宛に送信する。
【0068】
記憶部３３は、例えば、セッション制御装置３の動作を規定する設定又は制御に関するデータ、セッション制御装置３が実行するセッション制御に関するプログラム、プログラムの実行に応じて使用されるデータ、セッション制御装置３が送信する情報又はデータ、セッション制御装置３が受信した情報又はデータを記憶する。
【0069】
ＣＰＵ３４は、例えば、セッション制御装置３の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ３４は、記憶部１３に記憶された設定又は制御に関するデータに基づいて、送信部１２によるＧＷ装置４宛の制御情報の送信を制御し、受信部１１による制御情報の受信を制御する。
【0070】
また、ＣＰＵ３４は、受信部３１において「大容量通信指示情報」が受信された場合、「大容量通信指示情報」を含む接続要求を生成し、当該接続要求を送信部３２からマルチＣＰＵコアをサポートするＧＷ装置４宛に送信させる。
【0071】
＜ＣＰＵコア数の決定＞
ＣＰＵ３４は、決定部の一例として機能し、例えば、端末１から「要求ＣＰＵコア数」を示す指示情報が受信部３１において受信された場合、当該指示情報が示す「要求ＣＰＵコア数」に基づいて、ＧＷ装置４にパケット転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数を決定する。
ＣＰＵ３４は、決定部の一例として機能し、例えば、端末１から「要求ＣＰＵコア数」を示す指示情報が受信部３１において受信された場合、当該指示情報が示す「要求ＣＰＵコア数」に基づいて、ＧＷ装置４にパケット転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数を決定する。
【0072】
なお、指示情報が、端末１の実行するアプリケーションの内容を示す場合、ＣＰＵ３４は、例えば、記憶部３３に記憶された、アプリケーションの内容とＧＷ装置４が使用可能なＣＰＵコア数とが関連付けられた決定用データを参照することにより、指示情報が示すアプリケーションの内容に基づいて決定した個数を決定する。
【0073】
また、無線通信システムＳにおいて、ＧＷ装置４が複数存在しており、マルチＣＰＵコアによるパケット転送処理をサポートするＧＷ装置４と、マルチＣＰＵコアによるパケット転送処理をサポートしないＧＷ装置４とが混在するケースが想定される。
【0074】
このような場合、ＣＰＵ３４は、例えば、マルチＣＰＵコアによるパケット転送処理をサポートするＧＷ装置４を、ＣＰＵコア数を示す「指示情報」の送信先に決定する。マルチＣＰＵコアによるパケット転送処理をサポートするＧＷ装置４の情報は、例えば、記憶部３３に予め記憶されている。また、ＣＰＵコア数の異なるＧＷ装置４が複数存在する場合、ＣＰＵ３４は、例えば、決定したＣＰＵコア数を使用可能なＧＷ装置４を「指示情報」の送信先として選択する。
【0075】
なお、「要求ＣＰＵコア数」を示す指示情報が受信部３１において受信されない場合、ＣＰＵ３４は、例えば、所定のＣＰＵコア数を、ＧＷ装置４にパケット転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数に決定する。所定のＣＰＵコア数は、例えば、無線通信システムＳのオペレータによって設定された個数でもよいし、ＧＷ装置４が使用可能な全てのＣＰＵコアの個数でもよい。
【0076】
ＣＰＵ３４は、上述したように決定したＣＰＵコア数を示す指示情報と、セッション確立要求の送信元の端末１を識別可能なユーザ識別子と、を関連付けたマッピング情報を生成し、生成したマッピング情報を送信部４２からＧＷ装置４宛に送信させる。マッピング情報は、ＧＷ装置４宛の接続要求に含められてもよいし、接続要求とは別にＧＷ装置４宛に送信されてもよい。なお、ユーザ識別子の一例は、ＩＰアドレス、ＴＥＩＤ（Tunnel End Point Identifier）、あるいは既述のスライス識別子である。
【0077】
＜ＧＷ装置４の構成例＞
図４は、第１の実施形態に係るＧＷ装置４の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、ＧＷ装置４は、例えば、受信部４１、送信部４２、記憶部４３、制御部４４、及び、転送処理部４５を備える。転送処理部４５は、例えば、基地局通信部４５１、ネットワーク通信部４５２、及び、マルチコアプロセッサ４５３を備える。
図４は、第１の実施形態に係るＧＷ装置４の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、ＧＷ装置４は、例えば、受信部４１、送信部４２、記憶部４３、制御部４４、及び、転送処理部４５を備える。転送処理部４５は、例えば、基地局通信部４５１、ネットワーク通信部４５２、及び、マルチコアプロセッサ４５３を備える。
【0078】
受信部４１は、例えば、セッション制御装置３がＧＷ装置４宛に送信した制御情報を受信する。例えば、受信部４１は、既述のマッピング情報を含む接続要求を制御情報の一例として受信する。送信部４２は、例えば、セッション制御装置３宛の制御情報（例えば、接続要求に対する応答）を送信する。
【0079】
記憶部４３は、例えば、ＧＷ装置４の動作を規定する設定又は制御に関するデータ、ＧＷ装置４が実行するパケット転送処理に関するプログラム、プログラムの実行に応じて使用されるデータ、ＧＷ装置４が送信する情報又はデータ、ＧＷ装置４が受信した情報又はデータを記憶する。
【0080】
制御部４４は、例えば、受信部４１において受信されたマッピング情報に基づいて、転送処理部４５でのパケット転送処理に割り当てるマルチコアプロセッサ４５３のリソース（例えば、ＣＰＵコア数）を制御する。例えば、制御部４４は、マッピング情報が示すユーザ識別子に基づいて、転送処理部４５において転送処理対象のユーザトラフィックを識別し、識別したユーザトラフィックの転送処理に、マッピング情報が示す個数のＣＰＵコアを割り当てる。なお、ユーザ識別子は、例えば以下に説明するとおり、転送処理部４５の基地局通信部４５１又はネットワーク通信部４５２において検出されて制御部４４に通知される。
【0081】
なお、制御部４４は、複数のＣＰＵコアをラウンドロビンにてパケット転送処理に割り当ててもよいし、個々のＣＰＵコアの処理負荷を監視し、負荷の小さいＣＰＵコアを優先的にパケット転送処理に割り当ててもよい。
【0082】
転送処理部４５は、基地局２に接続する端末１とネットワークＮとの間において確立したセッション上を伝送されるユーザトラフィックのパケットの転送処理を行う。転送処理部４５において、基地局通信部４５１は、例えば、マルチコアプロセッサ４５３からの端末１を宛先とする下りパケットを基地局２へ送信する。
【0083】
また、基地局通信部４５１は、例えば、端末１を送信元とする上りパケットを受信し、受信した上りパケットをマルチコアプロセッサ４５３へ出力する。更に、基地局通信部４５１は、例えば、受信した上りパケットのヘッダフィールドにおいてユーザ識別子を検出し、検出したユーザ識別子を制御部４４に通知する。
【0084】
ネットワーク通信部４５２は、マルチコアプロセッサ４５３から入力された上りパケットをネットワークＮへ送信する。また、ネットワーク通信部４５２は、例えば、ネットワークＮから受信した下りパケットをマルチコアプロセッサ４５３へ出力する。更に、ネットワーク通信部４５２は、例えば、ネットワークＮから受信した下りパケットのヘッダフィールドにおいてユーザ識別子を検出し、検出したユーザ識別子を制御部４４に通知する。
【0085】
マルチコアプロセッサ４５３は、例えば、複数のＣＰＵコアを有し、制御部４４によって割り当てられた個数のＣＰＵコアを用いて、基地局通信部４５１又はネットワーク通信部４５２から入力されたパケットの転送処理を実行する。
【0086】
＜動作例＞
次に、上述した構成を有する無線通信システムＳの動作例について説明する。図５は、第１の実施形態に係る無線通信システムＳの動作例を示すシーケンス図である。
次に、上述した構成を有する無線通信システムＳの動作例について説明する。図５は、第１の実施形態に係る無線通信システムＳの動作例を示すシーケンス図である。
【0087】
図５に示すように、１００Ｇｂｐｓ以上の大容量通信（別言すると、高速転送が求められる通信）の開始を希望する端末１は、ユーザプレーンのセッション（例えば、ＰＤＵセッション）の確立を要求するセッション確立要求を、基地局２を介してセッション制御装置３宛に送信する（Ｓ１１、Ｓ１２）。その際、端末１は、セッション確立要求に既述の指示情報を含める。
【0088】
セッション制御装置３は、基地局２を介して端末１からの、指示情報を含むセッション確立要求の受信に応じて、ユーザトラフィックの転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数を指示情報に基づいて決定する（Ｓ１３）。
【0089】
例えば、指示情報が要求ＣＰＵコア数を示す場合、セッション制御装置３は、要求ＣＰＵコア数をユーザトラフィックの転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数に決定する。指示情報が要求ＣＰＵコア数を示していない場合、セッション制御装置３は、所定のＣＰＵコア数をユーザトラフィックの転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数に決定する。
【0090】
セッション制御装置３は、ＣＰＵコア数を示す指示情報とユーザ識別子とを関連付けたマッピング情報を生成し（Ｓ１４）、決定したＣＰＵコア数をサポートするＧＷ装置４宛に、マッピング情報を含む接続要求を送信する（Ｓ１５）。ＧＷ装置４は、指示情報を含む接続要求の受信に応じて、マッピング情報において示されるＣＰＵコア数のＣＰＵコアが使用可能か否かを判定する（Ｓ１６）。
【0091】
判定の結果、マッピング情報において示されるＣＰＵコア数のＣＰＵコアが使用可能であり、セッションの確立が可能であれば、ＧＷ装置４は、その旨を接続応答によってセッション制御装置３へ通知する（Ｓ１６のＹＥＳからＳ１８）。セッション制御装置３は、ＧＷ装置４からの接続応答の受信に応じて、端末１とネットワークＮとの間に基地局２及びＧＷ装置４を介したセッションを確立する（Ｓ１９）。
【0092】
一方、ＧＷ装置４では、マッピング情報において示される個数のＣＰＵコアをユーザ識別子に関連付ける（Ｓ２０）。その後、当該ユーザ識別子を含む下りパケットがネットワークＮからＧＷ装置４に到着した場合（Ｓ２１）、ＧＷ装置４は、転送処理部４５による当該パケットの転送処理に、ユーザ識別子に関連付けられた個数のＣＰＵコアを割り当てる（Ｓ２３）。
【0093】
上りパケットについても同様である。例えば、ユーザ識別子を含む上りパケットが基地局２からＧＷ装置４に到着した場合（Ｓ２２）、ＧＷ装置４は、転送処理部４５による当該パケットの転送処理に、ユーザ識別子に関連付けられた個数のＣＰＵコアを割り当てる（Ｓ２３）。
【0094】
なお、パケットに含まれるユーザ識別子の一例は、ＩＰアドレス（上りパケットの場合は送信元ＩＰアドレス、下りパケットの場合は宛先ＩＰアドレス）、あるいはＴＥＩＤ（Tunnel Endpoint Identifier）である。
【0095】
そして、ＧＷ装置４は、転送処理部４５において割り当てられた個数のＣＰＵコアを使用してパケット転送処理を実行することにより（Ｓ２４）、下りパケットを端末１へ転送し（Ｓ２５）、上りパケットをネットワークＮへ転送する（Ｓ２６）。
【0096】
なお、Ｓ１６において、マッピング情報において示されるＣＰＵコア数がＧＷ装置４の転送処理部４５において使用可能なＣＰＵコア数を超えている場合、ＧＷ装置は、例えば、セッション制御装置３へリジェクトメッセージを送信する（Ｓ１６のＮＯ）。
【0097】
セッション制御装置３は、ＧＷ装置４からリジェクトメッセージを受信した場合、例えば、ＮＧ処理を実行する（Ｓ１７）。例えば、セッション制御装置３は、マルチＣＰＵコアをサポートする他のＧＷ装置４へマッピング情報を含む接続要求を送信する。あるいは、セッション制御装置３は、例えば、決定したＣＰＵコア数よりも少ないＣＰＵコア数を決定し直して、そのＣＰＵコア数を指示情報に関連付けたマッピング情報を、リジェクトメッセージの送信元ＧＷ装置４へ接続要求によって、再度、通知してもよい。
【0098】
以上のように、第１の実施形態によれば、端末１とネットワークＮとの間のＧＷ装置４を介したセッション上のデータトラフィックの転送処理にＧＷ装置４が使用するプロセッサリソースに関する指示情報を、セッションの確立処理において、端末１からセッション制御装置３を介してＧＷ装置４に示すので、ＧＷ装置４が転送処理に使用するプロセッサリソースを適切に制御できる。
【0099】
＜変形例＞
上述した第１の実施形態では、ＧＷ装置４でのパケット転送処理に使用するＣＰＵコア数の決定をセッション制御装置３において実施する態様について説明した。本変形例では、ＣＰＵコア数の決定をＧＷ装置４において実施する態様について説明する。
上述した第１の実施形態では、ＧＷ装置４でのパケット転送処理に使用するＣＰＵコア数の決定をセッション制御装置３において実施する態様について説明した。本変形例では、ＣＰＵコア数の決定をＧＷ装置４において実施する態様について説明する。
【0100】
ＣＰＵコア数の決定をＧＷ装置４において実施する場合、図３に例示したセッション制御装置３の構成において、ＣＰＵ３４の機能又は動作が第１の実施形態とは相違し、図４に例示したＧＷ装置４の構成において、制御部４４の機能又は動作が第１の実施の形態とは相違する。なお、変形例における端末１の構成については図２に例示した構成と共通でよい。
【0101】
以下、図６を参照して、本変形例と第１の実施形態との相違に着目した動作例について説明する。図６は、変形例に係る無線通信システムＳの動作例を示すシーケンス図である。図６において、Ｓ１３ａ～Ｓ１６ａを付して示す動作が、図５に例示した動作と異なることを表す。その他のＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１７～Ｓ２６を付して示す動作は、図５に例示した動作とそれぞれ同一又は同様と理解されてよい。
【0102】
図６に示すように、セッション制御装置３（ＣＰＵ３４）は、端末１がセッション確立要求において送信した指示情報を受信部３１で受信した場合、指示情報に基づくＣＰＵコア数の決定は行わない。代替的に、セッション制御装置３は、ＣＰＵコア数の決定をＧＷ装置４に委ねるため、例えば、受信した指示情報をＧＷ装置４宛の接続要求に含めて送信部３２から当該ＧＷ装置４へ送信する（Ｓ１３ａ）。
【0103】
ＧＷ装置４（制御部４４）は、セッション制御装置３から指示情報を含む接続要求を受信部４１において受信した場合、受信した指示情報に基づき、ユーザトラフィックの転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数を決定する（Ｓ１４ａ）。
【0104】
例えば、指示情報が要求ＣＰＵコア数を示す場合、ＧＷ装置４は、要求ＣＰＵコア数をユーザトラフィックの転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数に決定する。指示情報が要求ＣＰＵコア数を示していない場合、セッション制御装置３は、所定のＣＰＵコア数をユーザトラフィックの転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数に決定する。
【0105】
ＧＷ装置４は、決定したＣＰＵコア数のＣＰＵコアが使用可能か否かを判定する（Ｓ１５ａ）。判定の結果、決定したＣＰＵコア数のＣＰＵコアが使用可能であり、セッションの確立が可能であれば、ＧＷ装置４は、決定したＣＰＵコア数とユーザ識別子とを関連付けたマッピング情報を生成する（Ｓ１５ａのＹＥＳからＳ１６ａ）。
【0106】
以降の処理は、図５に示した動作と同様であり、ＧＷ装置４は、転送処理部４５によるパケット転送処理に、ユーザ識別子に関連付けられた個数のＣＰＵコアを割り当てて、端末１とネットワークＮとの間のユーザトラフィックに対してパケット転送処理を実行する。
【0107】
以上のように、第１の実施形態によれば、ＧＷ装置４がパケット転送処理に使用するマルチＣＰＵコアの個数をセッション制御装置３に代わってＧＷ装置４において決定するので、例えば、セッション制御装置３の処理負荷を軽減できる。
【0108】
＜第２の実施形態＞
上述した第１の実施形態及び変形例では、セッション確立処理において指示情報を端末１からセッション制御装置３を介してＧＷ装置４に示す態様について説明した。第２の実施形態では、端末１とネットワークＮとの間のＧＷ装置を介したセッションが確立した後に、指示情報を端末１からセッション制御装置３を介さずにＧＷ装置４に示す態様について説明する。
上述した第１の実施形態及び変形例では、セッション確立処理において指示情報を端末１からセッション制御装置３を介してＧＷ装置４に示す態様について説明した。第２の実施形態では、端末１とネットワークＮとの間のＧＷ装置を介したセッションが確立した後に、指示情報を端末１からセッション制御装置３を介さずにＧＷ装置４に示す態様について説明する。
【0109】
例えば、図１に示したシステム構成例において、マルチＣＰＵコアをサポートしないＧＷ装置４が存在しない場合、セッション確立処理において指示情報を通知する対象のＧＷ装置４がマルチＣＰＵコアをサポートしているか否かを確認しなくてもよい。
【0110】
そのため、端末１は、セッション確立処理において端末１からセッション制御装置３に対して指示情報の通知を行わなくても、例えば、確立したセッションにおいてネットワークＮへ送信するパケットに指示情報を含めることで、ＧＷ装置４がパケット転送処理に使用するＣＰＵコアに関する指示を行うことができる。
【0111】
セッション確立後において端末１から指示情報を送信する、図２に例示した端末１の構成において、ＣＰＵ１４の機能又は動作が第１の実施形態とは相違し、図４に例示したＧＷ装置４の構成において、制御部４４の機能又は動作が第１の実施の形態とは相違する。なお、第２の実施形態においてセッション制御装置３の構成は、図３に例示した構成と共通でよい。
【0112】
第２の実施形態において、端末１のＣＰＵ１４は、例えば、セッションの確立後に基地局２を介してネットワークＮへ送信部１２から送信する上りパケットのＩＰヘッダにおけるオプショナルフィールドに指示情報を含める。
【0113】
一方、ＧＷ装置４の制御部４４は、例えば、検出部の一例として機能する基地局通信部４５１が、受信した上りパケットのＩＰヘッダにおけるオプショナルフィールドにおいて指示情報を検出した場合、指示情報に基づいて、転送処理部４５でのパケット転送処理に割り当てるマルチコアプロセッサ４５３のリソース（例えば、ＣＰＵコア数）を制御する。
【0114】
【0115】
図７に示すように、セッション制御装置３は、端末１とネットワークＮとの間に基地局２及びＧＷ装置４を介したセッション（例えば、ＰＤＵセッション）を確立する（Ｓ３１）。なお、第２の実施形態において、Ｓ３１のセッションを確立する処理は、第１の実施形態で説明した動作による指示情報の通知を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
【0116】
セッションの確立後、例えば、大容量通信の開始を希望する端末１は、確立したセッションにおいて、ネットワークＮ宛の上りパケットのＩＰヘッダにおけるオプショナルフィールドに指示情報を含め、当該上りパケットを基地局２へ送信する（Ｓ３２）。基地局２は、端末１から受信した上りパケットをＧＷ装置４へ送信する（Ｓ３３）。
【0117】
ＧＷ装置４は、転送処理部４５の基地局通信部４５１において上りパケットを受信し、受信した上りパケットのＩＰヘッダにおけるオプショナルフィールドにおいて指示情報を検出する（Ｓ３４）。基地局通信部４５１は、検出した指示情報を制御部４４へ通知する。
なお、指示情報が検出された上りパケットは、マルチコアプロセッサ４５３からネットワーク通信部４５２へ転送され、ネットワーク通信部４５２からネットワークＮへ送信される（Ｓ３５）。
なお、指示情報が検出された上りパケットは、マルチコアプロセッサ４５３からネットワーク通信部４５２へ転送され、ネットワーク通信部４５２からネットワークＮへ送信される（Ｓ３５）。
【0118】
ＧＷ装置４の制御部４４は、基地局通信部４５１から通知された指示情報に基づいて、ユーザトラフィックの転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数を決定する（Ｓ３６）。例えば、指示情報が要求ＣＰＵコア数を示す場合、ＧＷ装置４は、要求ＣＰＵコア数をユーザトラフィックの転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数に決定する。指示情報が要求ＣＰＵコア数を示していない場合、セッション制御装置３は、所定のＣＰＵコア数をユーザトラフィックの転送処理に使用を許容するＣＰＵコア数に決定する。
【0119】
ＧＷ装置４は、決定したＣＰＵコア数のＣＰＵコアが使用可能か否かを判定する（Ｓ３７）。判定の結果、決定したＣＰＵコア数のＣＰＵコアがＧＷ装置４において使用可能な場合（Ｓ３７のＹＥＳ）、ＧＷ装置４は、決定したＣＰＵコア数とユーザ識別子とを関連付けたマッピング情報を生成する（Ｓ３７のＹＥＳからＳ４０）。
【0120】
また、ＧＷ装置４は、マッピング情報において示される個数のＣＰＵコアをユーザ識別子に関連付ける（Ｓ４１）。その後、当該ユーザ識別子を含む下りパケットがネットワークＮからＧＷ装置４に到着した場合（Ｓ４２）、ＧＷ装置４は、転送処理部４５による当該パケットの転送処理に、ユーザ識別子に関連付けられた個数のＣＰＵコアを割り当てる（Ｓ４４）。
【0121】
上りパケットについても同様である。例えば、ユーザ識別子を含む上りパケットが基地局２からＧＷ装置４に到着した場合（Ｓ４３）、ＧＷ装置４は、転送処理部４５による当該パケットの転送処理に、ユーザ識別子に関連付けられた個数のＣＰＵコアを割り当てる（Ｓ４４）。
【0122】
そして、ＧＷ装置４は、転送処理部４５において割り当てられた個数のＣＰＵコアを使用してパケット転送処理を実行することにより（Ｓ４５）、下りパケットを端末１へ転送し（Ｓ４６）、上りパケットをネットワークＮへ転送する（Ｓ４７）。
なお、Ｓ３７の判定の結果、決定したＣＰＵコア数が使用可能なＣＰＵコア数を超えている場合（Ｓ３７のＮＯ）、ＧＷ装置４は、例えば、端末１へリジェクトメッセージを端末１宛の下りパケットにおいて送信する（Ｓ３８）。
なお、Ｓ３７の判定の結果、決定したＣＰＵコア数が使用可能なＣＰＵコア数を超えている場合（Ｓ３７のＮＯ）、ＧＷ装置４は、例えば、端末１へリジェクトメッセージを端末１宛の下りパケットにおいて送信する（Ｓ３８）。
【0123】
端末１は、受信した下りパケットにおいてリジェクトメッセージを受信した場合、例えば、ＮＧ処理を実行する（Ｓ３９）。例えば、端末１は、Ｓ３２において要求ＣＰＵコア数を示す指示情報を送信した場合、当該要求ＣＰＵコア数よりも少ないＣＰＵコア数を決定し直して、そのＣＰＵコア数を示す指示情報を含む上りパケットを、再度、送信してもよい。
【0124】
以上のように、第２の実施形態によれば、セッション確立後のセッションにおいて端末１からセッション制御装置３を介さずに指示情報をＧＷ装置４に示すので、第１の実施形態と同様に、ＧＷ装置４が転送処理に使用するプロセッサリソースを適切に制御できるほか、端末１とネットワークＮとの間の大容量通信の開始遅延を抑制できる。
【0125】
なお、上述した実施の形態に例示した構成について使用した「～部」という用語は、例えば、「～手段」、「～回路」、あるいは「～デバイス」といった他の用語に互いに読み替えられてもよい。また、「割り当てる」という用語は、「スケジュールする」に読み替えられてもよい。
【0126】
また、本発明により、国連が主導する持続可能な開発目標（SDGs）の目標９「産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢献することが可能となる。
【0127】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。
【符号の説明】
【0128】
１ 端末
２ 基地局
３ セッション制御装置
４ ゲートウェイ（ＧＷ）装置
１１，３１，４１ 受信部
１２，３２，４２ 送信部
１３，３３，４３ 記憶部
１４，３４ ＣＰＵ
４４ 制御部
４５ 転送処理部
４５１ 基地局通信部
４５２ ネットワーク通信部
４５３ マルチコアプロセッサ
Ｓ 無線通信システム
Ｎ ネットワーク
２ 基地局
３ セッション制御装置
４ ゲートウェイ（ＧＷ）装置
１１，３１，４１ 受信部
１２，３２，４２ 送信部
１３，３３，４３ 記憶部
１４，３４ ＣＰＵ
４４ 制御部
４５ 転送処理部
４５１ 基地局通信部
４５２ ネットワーク通信部
４５３ マルチコアプロセッサ
Ｓ 無線通信システム
Ｎ ネットワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】