特開 2024-126500 移動通信ネットワーク

(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】P2024126500

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】移動通信ネットワーク

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/04 20090101AFI20240912BHJP

   H04W 8/06 20090101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

H04W24/04

H04W8/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023034899

(22)【出願日】2023-03-07

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度、国立研究開発法人情報通信研究機構、「革新的情報通信技術研究開発委託研究／Ｂｅｙｏｎｄ５Ｇに向けたテラヘルツ帯を活用した端末拡張型無線通信システム実現のための研究開発 研究開発項目 ３ 端末拡張型無線通信システム構築・制御技術 副題：Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇに向けたテラヘルツ帯を活用するユーザセントリックアーキテクチャ実現に関する研究開発」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(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】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】倉田 真之

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 理基

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 陽登

(72)【発明者】

【氏名】伊神 皓生

(72)【発明者】

【氏名】塚本 優

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA33

5K067DD57

5K067EE02

5K067EE10

5K067EE16

5K067HH22

5K067JJ61

(57)【要約】

【課題】ＮＦの障害による影響を抑える技術を提供する。
【解決手段】移動通信ネットワークは、無線デバイスから前記移動通信ネットワークへの登録を要求する登録要求メッセージを受信すると、登録要求メッセージに含まれる識別情報に基づき、識別情報に関連付けられたコンポーネントが移動通信ネットワークの計算機群に生成されているかを判定する判定手段と、判定手段が、識別情報に関連付けられたコンポーネントが移動通信ネットワークの計算機群に生成されていないと判定した場合、識別情報に関連付けられたコンポーネントを移動通信ネットワークの計算機群に生成する処理を行う処理手段と、を備え、識別情報に関連付けられたコンポーネントは、識別情報を使用する１つ以上の無線デバイスに専用の１つ以上のＮＦを有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動通信ネットワークであって、
無線デバイスから前記移動通信ネットワークへの登録又は接続を要求する第１要求メッセージを受信すると、前記第１要求メッセージに含まれる識別情報に基づき、前記識別情報に関連付けられたコンポーネントが前記移動通信ネットワークの計算機群に生成されているかを判定する判定手段と、
前記判定手段が、前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントが前記移動通信ネットワークの前記計算機群に生成されていないと判定した場合、前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントを前記移動通信ネットワークの前記計算機群に生成する処理を行う処理手段と、
を備え、
前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントは、前記識別情報を使用する１つ以上の無線デバイスに専用の１つ以上のネットワーク機能を有する、移動通信ネットワーク。

【請求項2】

前記判定手段は、前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントが前記移動通信ネットワークの前記計算機群に生成されていると判定した場合、前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントに前記第１要求メッセージを出力する、請求項１に記載の移動通信ネットワーク。

【請求項3】

前記無線デバイスから第２要求メッセージを受信すると、前記処理手段は、前記第２要求メッセージに含まれる前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントを前記計算機群から削除する処理を行う、請求項１に記載の移動通信ネットワーク。

【請求項4】

前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントは、前記識別情報を使用する前記１つ以上の無線デバイスのステート情報を格納する格納手段をさらに有し、前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントの前記１つ以上のネットワーク機能は、前記ステート情報を保持しない、請求項１に記載の移動通信ネットワーク。

【請求項5】

前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントの前記１つ以上のネットワーク機能は、前記格納手段が格納する前記ステート情報を参照し、前記１つ以上の無線デバイスのステートが変化した場合、前記格納手段に格納された前記ステート情報を更新する、請求項４に記載の移動通信ネットワーク。

【請求項6】

前記判定手段及び前記処理手段は、前記計算機群に実装される、請求項１に記載の移動通信ネットワーク。

【請求項7】

前記計算機群は、無線信号の送受信を行う無線ユニット（ＲＵ）を介して前記無線デバイスから前記第１要求メッセージを受信する、請求項６に記載の移動通信ネットワーク。

【請求項8】

前記１つ以上のネットワーク機能は、分散ユニット（ＤＵ）、中央ユニット（ＣＵ）、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）、アクセス及びモビリティ機能（ＡＭＦ）及びセッション管理機能（ＳＭＦ）の内の１つ以上である、請求項１から７のいずれか１項に記載の移動通信ネットワーク。

【請求項9】

前記１つ以上のネットワーク機能は、前記ＡＭＦを含み、
前記１つ以上のネットワーク機能の内の前記ＡＭＦとは異なるネットワーク機能は、制御プレーンのメッセージを送受信する際、当該メッセージの中継のためのみに前記ＡＭＦを使用しない、請求項８に記載の移動通信ネットワーク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、仮想化技術を用いた移動通信ネットワークに関する。

【背景技術】

【0002】

非特許文献１は、第５世代（５Ｇ）の移動通信ネットワークを開示している。例えば、５Ｇの移動通信ネットワークは、コアネットワーク（ＣＮ）と、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と、を有する。コアネットワーク（ＣＮ）は、様々なネットワーク機能（ＮＦ）を含む。ＮＦの一例は、モビリティを管理するアクセス及びモビリティ機能（ＡＭＦ）や、セッションを管理するセッション管理機能（ＳＭＦ）や、ユーザが送受信するデータを中継するユーザプレーン機能（ＵＰＦ）である。ＣＮの各ＮＦは、例えば、１つ以上のセントラルサイトに配置される。

【0003】

セントラルサイトは、１つ以上のエッジサイトに接続され得る。エッジサイトには、ＲＡＮの構成要素である分散ユニット（ＤＵ）や、中央ユニット（ＣＵ）が配置される。エッジサイトは、１つ以上のアンテナサイトに接続される。アンテナサイトには、ＲＡＮの構成要素である無線ユニット（ＲＵ）が配置される。なお、エッジサイトは、アンテナサイトを包含し得る。つまり、エッジサイトが接続する１つ以上のアンテナサイトの内の１つのアンテナサイトは、当該エッジサイトと同じサイトであり得る。

【0004】

５Ｇの移動通信ネットワークは、制御プレーン（ＣＰ）と、ユーザプレーン（ＵＰ）との分離を図っている。例えば、ＡＭＦ及びＳＭＦは、ＣＰの機能であり、ＵＰＦは、ＵＰの機能である。これに応じて、ＣＵもＣＰの機能である（ＣＵ－ＣＰ）とＵＰの機能である（ＣＵ－ＵＰ）に分離される。同様に、ＤＵもＣＰの機能である（ＤＵ－ＣＰ）とＵＰの機能である（ＤＵ－ＵＰ）に分離される。

【0005】

ユーザ装置（ＵＥ）やＩｏＴデバイス等の無線デバイス（ＷＤ）が、例えば、インターネット上のサーバに送信するＩＰパケットは、ＲＵ、ＤＵ－ＵＰ及びＣＵ－ＵＰに送られ、ＣＵ－ＵＰにおいて、ＧＴＰパケットにカプセル化される。ＧＴＰパケットは、ＰＤＵセッションに従って転送されてインターネットとの接続点にあるＵＰＦに到達する。インターネットとの接続点にあるＵＰＦは、ＧＴＰパケットに含まれるＩＰパケットをインターネットに送信する。ＳＭＦは、ＰＤＵセッションの確立処理等を行う。

【0006】

無線信号を送受信するＲＵを除く、各ＮＦや、ＣＵ及びＤＵは、仮想化技術により構成され得る。つまり、ハードウェアとしては汎用の複数のコンピュータ（以下、計算機群と表記する。）をセントラルサイトやエッジサイトに配置し、計算機群において、ソフトウェア的に各ＮＦや、ＣＵ及びＤＵを実現することができる。これにより、移動通信システムの状態に応じて、個々のＮＦや、ＣＵ及びＤＵに割り当てる計算機リソースを増減させたり、提供するサービスに応じてＣＵ及びＤＵや、ＮＦの数を増減させたりすることが可能になる。ＣＵ及びＤＵについては、ＮＦと名付けられていないが、以下の説明においては、仮想化技術により実現可能なＣＵ及びＤＵもＮＦの種類の１つとする。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】"５Ｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ"，［online］，２０２２年８月８日，［令和５年１月２０日検索］，インターネット，＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ／５ｇ－ｓｙｓｔｅｍ－ｏｖｅｒｖｉｅｗ＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

移動通信ネットワークの各ＮＦは、複数のＷＤにより共用され、よって、ＮＦの障害により多くのＷＤに影響が生じる。

【0009】

本開示は、ＮＦの障害による影響を抑える技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一態様によると、移動通信ネットワークは、無線デバイスから前記移動通信ネットワークへの登録を要求する登録要求メッセージを受信すると、前記登録要求メッセージに含まれる識別情報に基づき、前記識別情報に関連付けられたコンポーネントが前記移動通信ネットワークの計算機群に生成されているかを判定する判定手段と、前記判定手段が、前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントが前記移動通信ネットワークの前記計算機群に生成されていないと判定した場合、前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントを前記移動通信ネットワークの前記計算機群に生成する処理を行う処理手段と、を備え、前記識別情報に関連付けられた前記コンポーネントは、前記識別情報を使用する１つ以上の無線デバイスに専用の１つ以上のネットワーク機能を有する。

【発明の効果】

【0011】

本開示によると、ＮＦの障害による影響を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態による、移動通信システムの構成図。

【図2】一実施形態による、コンポーネントが生成されていない場合の登録処理のシーケンス図。

【図3】一実施形態による、コンポーネントが生成されている場合の登録処理のシーケンス図。

【図4】一実施形態による、コンポーネントの削除処理のシーケンス図。

【図5】一実施形態による、ＰＤＵセッションの確立処理のシーケンス図。

【図6】一実施形態による、移動通信ネットワークの構成図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0014】

図１は、本実施形態による、ＷＤ１と移動通信ネットワークとを含む移動通信システムの構成図である。セントラルサイト４は、１つ以上のエッジサイト３を収容し、１つのエッジサイト３は、１つ以上のアンテナサイトを収容する。アンテナサイトには、ＲＵ２が配置され、ＷＤ１と無線信号の送受信を行う。エッジサイト３には、コントローラ３１と、計算機群３２と、転送部３３と、が配置される。なお、図１では、本実施形態の理解を容易にするため、コントローラ３１及び転送部３３を計算機群３２とは異なるものとして示しているが、コントローラ３１及び転送部３３は、計算機群３２によってソフトウェア的に実装され得る。

【0015】

セントラルサイト４には、コントローラ４１と、計算機群４２と、転送部４３と、管理データベース（ＤＢ）４４と、が配置される。コントローラ４１及び転送部４３は、コントローラ３１及び、転送部３３と同様の機能を有する。なお、図１では、本実施形態の理解を容易にするため、コントローラ４１、転送部４３及び管理ＤＢ４４を計算機群４２とは異なるものとして示しているが、これらも、計算機群４２によってソフトウェア的に実装され得る。

【0016】

本実施形態では、ＷＤ１又はＷＤ１のグループ毎に"コンポーネント"を作成する。コンポーネントとは、ＷＤ１にサービス提供をするために必要な各種別のＮＦのセットであり、計算機群３２や計算機群４２上にソフトウェア的に実現される。以下では、個々のＷＤ１のコンポーネントを作成する場合を例にして説明する。なお、ＷＤ１のグループのコンポーネントの場合、以下の説明における"識別情報"は、個々のＷＤ１の識別情報ではなく、ＷＤ１のグループに対して付与された識別情報となる。

【0017】

図２は、ＷＤ１のコンポーネントが作成されていない状態において、ＷＤ１が移動通信ネットワーク４２への登録を要求する場合のシーケンス図である。なお、ＲＵ２は、ＷＤ１とエッジサイト３の計算機群３２との間で信号を中継するのみであるため、図２ではＲＵ２を省略している。ＷＤ１は、Ｓ１で、ＷＤ１の識別情報を含む登録要求メッセージを送信する。識別情報は、例えば、ＳＵＰＩ（Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）である。登録要求メッセージは、計算機群３２内において、転送部３３に入力される。転送部３３は、識別情報と計算機群３２に生成されているコンポーネントとの関係を示す情報を保持している。本例において、ＷＤ１のコンポーネントは生成されていないため、転送部３３は、登録要求メッセージに含まれる識別情報を管理していない。この場合、転送部３３は、Ｓ２で、登録要求メッセージをコントローラ３１に転送する。

【0018】

コントローラ３１は、登録要求メッセージの受信に応答して、Ｓ３で、セントラルサイト４の管理ＤＢ４４にコンポーネント情報要求メッセージを送信する。コンポーネント情報要求メッセージは、ＷＤ１の識別情報を含む。管理ＤＢ４４は、識別情報と、コンポーネントに含めるＮＦとの関係を示すコンポーネント情報を保持している。管理ＤＢ４４は、ＷＤ１の認証機能も有する。管理ＤＢ４４は、ＷＤ１の認証が成功すると、Ｓ４で、ＷＤ１のコンポーネント情報をコントローラ３１に送信する。

【0019】

コントローラ３１は、受信したコンポーネント情報に従い、Ｓ５において、ＷＤ１のコンポーネントを計算機群３２に生成する。図２によると、ＷＤ１のコンポーネントは、ＤＵ、ＣＵ、ＵＰＦ、ＳＭＦ、ＡＭＦ及び状態管理部（状態管理機能）を有する。なお、ＤＵは、ＤＵ－ＣＰ及びＤＵ－ＵＰの総称であり、ＣＵは、ＣＵ－ＣＰ及びＣＵ－ＵＰの総称である。状態管理部は、従来、ＡＭＦやＳＭＦ等の各ＮＦが個別に管理しているＷＤ１のステート情報を一元的に管理する。ステート情報は、例えば、ＵＥコンテキストや、ＳＭコンテキストの形式であり得る。Ｓ５において、ＷＤ１のコンポーネントが生成された際、状態管理部は、ＷＤ１のステート情報の初期値を有する。初期値は、例えば、前回、ＷＤ１のコンポーネントを削除した際のＷＤ１のステート情報の一部又は全部であり得る。初期値は、後述する様に管理ＤＢ４４に格納されており、Ｓ４でコントローラ１が受信するコンポーネント情報に含まれている。以下の説明においては、他のものであることが明記されていない限り、"コンポーネント"とは、ＷＤ１のコンポーネントを示すものとする。

【0020】

Ｓ６において、コントローラ３１は、コンポーネントのＤＵを介してＣＵに登録要求メッセージを送信する。ＷＤ１の登録に伴い、コンポーネントのＣＵ（ＣＵ－ＣＰ）は、Ｓ７で、状態管理部に格納されているＷＤ１のステート情報、例えば、ＵＥコンテキストを更新する。ＷＤ１のステート情報を更新すると、コンポーネントのＣＵは、Ｓ８で、ＤＵを介して、コントローラ３１に登録応答メッセージを送信する。この登録応答メッセージは、転送部３３を介してＷＤ１に送信される。なお、転送部３３は、登録応答メッセージの受信に応答して、ＷＤ１の識別情報とコンポーネントとの関係を示す情報を格納する。

【0021】

図３は、ＷＤ１のコンポーネントが作成されている状態において、ＷＤ１が移動通信ネットワーク４２への登録を要求する場合のシーケンス図である。図３の処理は、例えば、ＷＤ１のコンポーネントが作成された後、ＷＤ１が接続状態からアイドル状態等の他の状態に遷移し、その後、再度、移動通信システムに接続する場合等に行われ得る。ＷＤ１は、Ｓ１０で、ＷＤ１の識別情報を含む登録要求メッセージを送信する。登録要求メッセージは、図２と同様に転送部３３に入力される。転送部３３は、ＷＤ１の識別情報を保持しているため、Ｓ１１で、登録要求メッセージを、コンポーネントのＤＵを介してＣＵに送信する。

【0022】

ＷＤ１の登録に伴い、コンポーネントのＣＵは、Ｓ１２で、状態管理部に格納されているＷＤ１のステート情報、例えば、ＵＥコンテキストを更新する。ＷＤ１のステート情報を更新すると、コンポーネントのＣＵは、Ｓ１３で、ＤＵ及び転送部３３を介してＷＤ１に登録応答メッセージを送信する。なお、コンポーネントのＣＵ（ＣＵ－ＣＰ）は、Ｓ１２でステート情報を更新する前に、管理ＤＢ４４にＷＤ１の識別情報を送信してＷＤ１の認証を行う構成とし得る。

【0023】

図２のＳ１や図３のＳ１０の前に実行され得るランダムアクセス手順は、ＷＤ１のコンポーネントが作成されているか否かに拘わらず、コントローラ３１によって処理される。つまり、転送部３３は、ＷＤ１からＲＵ２を介して受信するランダムアクセス手順の信号についてはコントローラ３１に出力する。

【0024】

図４は、ＷＤ１がコンポーネントを削除する処理のシーケンス図である。ＷＤ１は、Ｓ２０で、ＷＤ１の識別情報を含む終了要求（削除要求）メッセージを送信する。終了要求メッセージは、計算機群３２内において、転送部３３に入力される。転送部３３は、ＷＤ１の識別情報を保持しているため、Ｓ２１で、終了要求メッセージをＷＤ１のコンポーネントのＤＵを介してＣＵに送信する。

【0025】

終了要求メッセージを受信すると、コンポーネントのＣＵ（ＣＵ－ＣＰ）は、Ｓ２２で、状態管理部からＷＤ１のステート情報を取得し、Ｓ２３で、ステート情報を管理ＤＢ４４に格納するステート格納処理を行う。管理ＤＢ４４に格納するステート情報は、例えば、３ＧＰＰ（登録商標）の規格において保持しておくことが規定されているステート情報であり得る。また、ＣＵが状態管理部からステート情報を取得して管理ＤＢ４４に格納するのではなく、ＣＵが状態管理部にステート格納処理の実行を指示し、状態管理部がステート格納処理を行う構成であっても良い。

【0026】

ステート格納処理が完了すると、コンポーネントのＣＵは、Ｓ２４で、終了応答メッセージをコントローラ３１に送信する。終了応答メッセージは、ＷＤ１の識別情報を含む。終了応答メッセージに応答して、コントローラ３１は、ＷＤ１のコンポーネントを削除する。ＷＤ１のコンポーネントを削除すると、コントローラ３１は、Ｓ２６で転送部３３を介してＷＤ１に終了応答メッセージを送信する。また、転送部３３は、終了応答メッセージに応答して、ＷＤ１の識別情報とコンポーネントとの関係を示す情報を削除する。

【0027】

なお、コンポーネントの削除は、ＷＤ１が移動通信ネットワークに対して明示的に要求した場合に実行されるのみならず、ネットワークが管理するタイマにより行う構成とすることもできる。例えば、ＷＤ１がアイドル状態に遷移した後、ＷＤ１が再度接続状態になることなく所定期間が経過すると、コントローラ３１がＷＤ１のコンポーネントを削除する構成とし得る。

【0028】

また、図２では、ＷＤ１のコンポーネントが作成されている状態において、ＷＤ１が移動通信ネットワーク４２への登録を要求する場合のシーケンスを説明した。ここで、図４を用いて説明した様に、ＷＤ１のコンポーネントは、ＷＤ１による明示的な処理や、タイマの満了等により削除される。タイマの満了までの時間もＷＤ１にとって既知であるため、ＷＤ１は、ＷＤ１のコンポーネントが移動通信ネットワークに維持されているか否かを判定できる。したがって、図２の処理は、例えば、移動通信ネットワークへの登録処理ではなく、例えば、再接続処理と読み替えることもできる。この場合、ＷＤ１は、Ｓ１０で、登録要求メッセージではなく、再接続のためのメッセージを送信する構成とし得る。再接続のためのメッセージもＷＤ１の識別情報を含む。

【0029】

図５は、ＷＤ１に対するＰＤＵセッション確立処理のシーケンス図である。ＰＤＵセッションの確立は、図２や図３に示す登録処理を行った後に実行される。なお、ＷＤ１のコンポーネントが生成されているため、ＷＤ１が送信する制御信号は、ＲＵ２、転送部３３及びコンポーネントのＣＵ－ＣＰを介して他のＮＦに転送される。図５では、図の簡略化のため、ＲＵ２、転送部３３及びＣＵ－ＣＰについては省略している。

【0030】

Ｓ３０で、ＷＤ１は、ＰＤＵセッション確立要求メッセージを送信する。ＰＤＵセッション確立要求メッセージは、ＣＵ－ＣＰを介してＡＭＦに転送される。ＡＭＦは、Ｓ３１で、ＰＤＵセッションの確立処理を行うＳＭＦを選択し、Ｓ３２において、選択したＳＭＦにＰＤＵセッションの確立を指示する。ＳＭＦは、Ｓ３３で、状態管理部に格納されているＷＤ１のステート情報、例えば、ＳＭコンテキストを更新する。ＳＭＦは、Ｓ３４で、ＰＤＵセッションの経路にあるＵＰＦを選択し、Ｓ３５において、ＵＰＦにＰＤＵセッションの確立を指示する。ＳＭＦは、ＰＤＵセッションの確立が完了すると、Ｓ３６で、状態管理部に格納されているＷＤ１のステート情報、例えば、ＳＭコンテキストを更新する。状態管理部に格納されているＷＤ１のステート情報を更新した後、ＳＭＦは、Ｓ３７で、ＣＵ－ＣＰを介して、ＰＤＵセッション確立応答メッセージをＷＤ１に送信する。

【0031】

従来、各ＮＦが個別のステート情報を管理していたため、ステート情報の更新の際、ＮＦ間でステート情報の送受信を行う必要があった。例えば、図５の処理で説明すると、Ｓ３３の処理の代わりに、ＡＭＦとＳＭＦとの間でステート情報の送受信を行っていた。同様に、Ｓ３６の処理の代わりに、ＡＭＦとＳＭＦとの間でステート情報の送受信を行っていた。本実施形態では、ＷＤ１のステート情報を、状態管理部で一元管理するため、ＮＦ間でステート情報の送受信を行う必要がなく、各ＮＦの処理負荷を低減させることができる。

【0032】

また、処理負荷の増減に対処するためにＮＦのスケールアウトやスケールインが行われる。ＮＦがステート情報を管理していると、ステート情報を維持しつつスケールアウトさせなければならないが、ステート情報を維持しつつスケールアウトさせることは難しい。一方、本実施形態では、ＷＤ１のステート情報を状態管理部で一元管理するため、ＮＦのスケールアウトが容易になる。

【0033】

また、従来、ＷＤ１は、コアネットワーク内のＣＰのＮＦとしては、ＡＭＦとのみ制御信号の送受信を行い、例えば、ＳＭＦ等とは直接制御信号の送受信を行っていなかった。本実施形態では、Ｓ３７において、ＳＭＦは、ＡＭＦを介することなく、ＷＤ１に制御信号を送信している。この様に、ＡＭＦを、制御信号の単なる中継機能として使用しないことで、ＡＭＦの処理負荷を抑えることができる。また、ＷＤ１やＷＤ１のグループに関してＮＦ間で送受信される制御信号は、基本的にはコンポーネント内で送受信される。したがって、制御信号の送受信によるＣＰの輻輳を回避できる。

【0034】

また、各ＷＤ１や、ＷＤ１の各グループに対して生成されるコンポーネントに含められるＮＦの種別や、各種別のＮＦの数は、ＷＤ１やグループ毎に異なり得る。また、１つのＮＦの機能を複数に分割し、ＷＤ１やグループのコンポーネントに含めるＮＦの機能の組み合わせを異ならせる構成とすることもできる。例えば、ＡＭＦが行う機能の１つは、ＷＤ１の位置管理（モビリティ管理）である。したがって、ＷＤ１が、所定位置に固定的に設置されたＩｏＴデバイス等である場合、当該ＩｏＴデバイスのコンポーネントのＡＭＦには、位置管理の機能を設けない構成とすることができる。

【0035】

また、上記実施形態では、コンポーネントをエッジサイト３の計算機群３２に生成していた。しかしながら、コンポーネントをセントラルサイト４の計算機群４２に生成する構成とすることもできる。例えば、基本的には、コンポーネントをエッジサイト３の計算機群３２に生成し、計算機群３２のリソース不足によりコンポーネントをエッジサイト３の計算機群３２に生成できない場合、コンポーネントをセントラルサイト４の計算機群４２に生成する構成とし得る。コンポーネントをエッジサイト３の計算機群３２に生成できない場合、エッジサイト３のコントローラ３１は、セントラルサイト４のコントローラ４１に、図２のＳ２で受信した登録要求メッセージを転送する。なお、ＷＤ１やグループに優先度が設けられ、優先度の高いＷＤ１等のコンポーネントを生成するためのリソースがエッジサイト３の計算機群３２にない場合、より優先度の低い既存のコンポーネントをセントラルサイト４に移すことで、優先度の高いコンポーネントをエッジサイト３の計算機群３２に生成する構成とし得る。さらに、コンポーネントに含まれる複数のＮＦの内の一部をエッジサイト３の計算機群３２に生成し、残りのＮＦをセントラルサイト４の計算機群４２に生成する構成とすることもできる。

【0036】

＜まとめ＞
図６は、本実施形態による移動通信ネットワーク５００の構成図である。移動通信ネットワークは、計算機群５と、計算機群５に接続される１つ以上のＲＵ２と、を有する。計算機群５は、図１のエッジサイトの計算機群３２と、セントラルサイトの計算機群４２の総称である。つまり、計算機群５は、移動通信ネットワーク５００の様々なサイトに設けられた１つ以上のコンピュータの総称である。

【0037】

計算機群５には、判定部５１及び処理部５２がソフトウェア的に実現される。判定部５１は、図１の転送部３３及び転送部４３の総称であり、例えば、移動通信ネットワーク５００の各サイトに設けられる。処理部５２は、図１のコントローラ３１及びコントローラ４１の総称であり、例えば、移動通信ネットワーク５００の各サイトに設けられる。管理ＤＢ５３は、図１の管理ＤＢ４４に対応する。管理ＤＢ４４も、複数のサイトに設けられ得る。コンポーネント群５４は、ＷＤ１や、ＷＤ１のグループに対して専用に設けられるコンポーネントの総称である。

【0038】

判定部５１は、ＷＤ１からＲＵ２を介して移動通信ネットワーク５００への登録又は再接続を要求する第１要求メッセージを受信すると、第１要求メッセージに含まれる識別情報に基づき、識別情報に関連付けられたコンポーネントが計算機群５に生成されているかを判定する。判定部５１は、識別情報に関連付けられたコンポーネントが移動通信ネットワーク５００の計算機群５に生成されていると判定した場合、識別情報に関連付けられたコンポーネントに第１要求メッセージを出力する。

【0039】

一方、識別情報に関連付けられたコンポーネントが移動通信ネットワーク５００の計算機群５に生成されていないと判定した場合、処理部５２は、識別情報に関連付けられたコンポーネントを移動通信ネットワーク５００の計算機群５に生成する処理を行う。なお、どの様なＮＦをコンポーネントに含めるかと、状態管理部に格納するステート情報の初期値は、管理ＤＢ５３がコンポーネント情報として格納している。つまり、処理部５２は、管理ＤＢ５３が保持している、識別情報毎のコンポーネント情報に従いコンポーネントを生成する。

【0040】

また、処理部５２は、ＷＤ１からコンポーネントの削除を要求する第２要求メッセージを受信すると、第２要求メッセージに含まれる識別情報に関連付けられたコンポーネントを計算機群５から削除する処理を行う。

【0041】

この様に、ＷＤ１又はＷＤ１のグループ毎に専用のＮＦを生成することで、ＮＦの障害時に、影響を受けるＷＤ１の数を抑えることが可能になる。

【0042】

また、上述した様に、識別情報に関連付けられたコンポーネントは状態管理部を有し、状態管理部は、当該識別情報を使用するＷＤ１のステート情報を一元的に管理する。したがって、識別情報に関連付けられたコンポーネントの（状態管理部以外の）ＮＦは、ステート情報を保持しない。そして、ＮＦは、状態管理部が格納するステート情報を参照し、ＷＤ１のステートが変化した場合、状態管理部に格納されたステート情報を更新する。この様に、ステート情報を状態管理部において一元的に管理することで、ＮＦの処理負荷を抑えることができ、かつ、ＮＦのスケールアウトを容易に行える様にすることができる。

【0043】

また、コンポーネントのＡＭＦとは異なるＮＦは、制御プレーンのメッセージを送受信する際、当該メッセージの中継のためのみにＡＭＦを使用しない。この構成により、ＡＭＦの処理負荷を抑えることができる。

【0044】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【0045】

以上の構成により、ＮＦの障害による影響を抑えることができる。したがって、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。

【符号の説明】

【0046】

５００：移動通信ネットワーク、５：計算機群、５１：判定部、５２：処理部、５４：コンポーネント群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】