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特許7503710通信ネットワーク構成及びネットワークコンポーネントの選択方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-12
(45)【発行日】2024-06-20
(54)【発明の名称】通信ネットワーク構成及びネットワークコンポーネントの選択方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 28/088 20230101AFI20240613BHJP
   H04W 28/12 20090101ALI20240613BHJP
【FI】
H04W28/088
H04W28/12
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2023520388
(86)(22)【出願日】2022-06-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-20
(86)【国際出願番号】 EP2022066965
(87)【国際公開番号】W WO2023016686
(87)【国際公開日】2023-02-16
【審査請求日】2023-04-03
(31)【優先権主張番号】21190271.3
(32)【優先日】2021-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】392026693
【氏名又は名称】株式会社NTTドコモ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】サマ,マラ レディ
(72)【発明者】
【氏名】タコルスリ,スリサクル
(72)【発明者】
【氏名】巳之口 淳
【審査官】吉倉 大智
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2020/217532(WO,A1)
【文献】国際公開第2020/018012(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2021/0160167(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2021/0092639(US,A1)
【文献】英国特許出願公開第02587337(GB,A)
【文献】国際公開第2020/088941(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24- 7/26
H04W 4/00-99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1ネットワークコンポーネントと、
第2ネットワークコンポーネントのグループであり、各第2ネットワークコンポーネントは複数のリンクを提供する、第2ネットワークコンポーネントのグループとを備え、
前記第1ネットワークコンポーネントは、前記第2ネットワークコンポーネントによって提供された前記リンクのリンク負荷に依存する情報に基づいて、前記第2ネットワークコンポーネントの前記グループから第2ネットワークコンポーネントを選択するように構成され、
各第2ネットワークコンポーネントについて、前記第2ネットワークコンポーネントによって提供された各リンクは、前記第2ネットワークコンポーネントのネットワーク機能インターフェースに対応し、前記リンク負荷は前記ネットワーク機能インターフェースの負荷であり、又は、提供された各リンクは、前記第2ネットワークコンポーネントのネットワーク機能サービスのネットワーク機能サービスインターフェースに対応し、前記リンク負荷は前記ネットワーク機能サービスインターフェースの負荷である、通信ネットワーク構成。
【請求項2】
前記第1ネットワークコンポーネントは、コアネットワークでのネットワークコンポーネントであり、前記第2ネットワークコンポーネントは、コアネットワークでのネットワークコンポーネントであるか、又は、
前記第1ネットワークコンポーネントは、無線アクセスネットワークでのネットワークコンポーネントであり、前記第2ネットワークコンポーネントは、コアネットワークでのコアネットワークコンポーネントであるか、又は、
前記第1ネットワークコンポーネントは、コアネットワークでのネットワークコンポーネントであり、前記第2ネットワークコンポーネントは、無線アクセスネットワークでのネットワークコンポーネントである、請求項1記載の通信ネットワーク構成。
【請求項3】
前記第1ネットワークコンポーネントは、第1ネットワーク機能又は第1ネットワーク機能インスタンスであり、前記第2ネットワークコンポーネントは、第2ネットワーク機能又は第2ネットワーク機能インスタンスである、請求項1記載の通信ネットワーク構成。
【請求項4】
各ネットワーク機能インターフェースは、ネットワーク機能サービスに対応し、前記リンク負荷は、前記ネットワーク機能サービスの負荷である、請求項1記載の通信ネットワーク構成。
【請求項5】
前記第1ネットワークコンポーネントは、前記リンク負荷に基づいて、前記第2ネットワークコンポーネントによって提供されたネットワーク機能サービスのグループのネットワーク機能サービスを選択するように構成されている、請求項1記載の通信ネットワーク構成。
【請求項6】
前記リンク負荷に依存する前記情報は、前記リンク負荷から抽出されたリンク負荷分析情報である、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の通信ネットワーク構成。
【請求項7】
前記リンク負荷分析情報を前記リンク負荷から抽出し、前記リンク負荷分析情報を前記第1ネットワークコンポーネントに提供するように構成されている分析コンポーネントを備えている、請求項6記載の通信ネットワーク構成。
【請求項8】
前記分析コンポーネントは、ネットワークデータ分析機能である、請求項7記載の通信ネットワーク構成。
【請求項9】
前記分析コンポーネントは、前記第2ネットワークコンポーネントの前記リンク負荷と前記第2ネットワークコンポーネントの負荷とから全体的なコントロールプレーン負荷を決定するように構成されている、請求項7記載の通信ネットワーク構成。
【請求項10】
前記第1及び/又は第2ネットワークコンポーネントは、アクセス及びモビリティ管理機能、又はセッション管理機能、又はポリシー制御機能、又はサービス通信プロキシ又はネットワークエクスポージャー機能、又はアプリケーション機能、又はネットワークリポジトリ機能、又はネットワークスライスアドミッションコントロール機能、又はネットワークスライス固有の認証及び認可機能、又はネットワークスライス選択機能、又はコアネットワーク内の他のネットワーク機能である、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の通信ネットワーク構成。
【請求項11】
レポジトリコンポーネントを備え、各第2ネットワークコンポーネントは、前記レポジトリコンポーネントに提供する前記リンクの前記リンク負荷に関する情報を提供するように構成され、
前記レポジトリコンポーネントは、
前記第2ネットワークコンポーネントによって前記第1ネットワークコンポーネントに提供された前記リンクの前記リンク負荷に関する前記情報を提供するように構成され、前記第1ネットワークコンポーネントは、提供された前記情報に基づいて前記第2ネットワークコンポーネントを選択するように構成され、又は、
前記レポジトリコンポーネントは、
前記リンク負荷から適合する第2ネットワークコンポーネントのリストを生成するように構成され、前記第1ネットワークコンポーネントは、選択された第2ネットワークコンポーネントとして、第2ネットワークコンポーネントを前記リストから取得するように構成されている、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の通信ネットワーク構成。
【請求項12】
前記レポジトリコンポーネントは、前記リンク負荷から適合するネットワーク機能サービスのリストを生成するように構成され、
前記第1ネットワークコンポーネントは、選択されたネットワーク機能サービスとして、前記リストからネットワーク機能サービスを取り出すように構成されている、請求項11記載の通信ネットワーク構成。
【請求項13】
第1ネットワークコンポーネントを介して、第2ネットワークコンポーネントのグループのネットワークコンポーネントを選択する方法であり、前記第2ネットワークコンポーネントの前記グループの各ネットワークコンポーネントは、複数のリンクを提供する、方法であって、
前記第1ネットワークコンポーネントが、前記第2ネットワークコンポーネントによって提供された前記リンクのリンク負荷に依存する情報に基づいて、前記第2ネットワークコンポーネントの前記グループからネットワークコンポーネントを選択することを備え、
前記第2ネットワークコンポーネントの前記グループの各ネットワークコンポーネントについて、ネットワークコンポーネントによって提供された各リンクは、ネットワークコンポーネントのネットワーク機能インターフェースに対応し、前記リンク負荷は前記ネットワーク機能インターフェースの負荷であり、又は、提供された各リンクは、ネットワークコンポーネントのネットワーク機能サービスのネットワーク機能サービスインターフェースに対応し、前記リンク負荷は前記ネットワーク機能サービスインターフェースの負荷である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、通信ネットワーク構成及びネットワークコンポーネントの選択方法に関する。
【背景技術】
【0002】
5G通信ネットワークのような通信ネットワークでは、特定のサービスに対して複数のサービス生産者、即ち、サービス消費者に同じサービスを提供してよい複数のコンポーネント、特に複数のネットワーク機能又はネットワーク機能インスタンスのようなネットワークコンポーネントが存在することがある。例えば、アクセス及びモビリティ管理機能によって要求されたセッションを提供するための、複数のセッション管理機能(又はセッション管理機能インスタンス)がある。このようなシナリオでは、サービス消費者は、所望のサービスについてコンポーネントの1つが選択できる。ただし、負荷の分散が偏ってしまう、つまり、一部のコンポーネントでは計算リソースが不足し、他のコンポーネントでは使用されなくなることは避ける必要がある。従って、通信ネットワークで良好な負荷分散が実現できる選択のアプローチが望ましい。
【0003】
文献としてイギリス特許公開GB2587337Aは、ネットワークスライスインスタンスNSIの負荷分散の方法を開示している。特に、方法は、ネットワーク内のネットワークスライスインスタンスNSIの負荷分散のために、第1構成要素によって実行される。ネットワークは、第1構成要素と、スライスレベルのネットワーク分析を提供する第2構成要素とを含む。この方法は、第1NSIを使用すべきではないと決定するための情報を含む第1メッセージを受信するステップを備え、第1NSIは、ユーザ機器UEに事前に割り当てられ;そして、UEからセッション要求を受信すると、要求されたセッションについて第1NSIとは異なるNSIを使用するステップを備えている。
【0004】
文献として欧州特許公開EP3648480A1は、端末をローミングするコアネットワークリソース選択に関連する方法を開示している。ある実施形態では、通信ネットワークのコンポーネントが記載されている。通信ネットワークのコンポーネントは、通信端末から、登録要求及び/又はセッション確立要求と、通信端末のホームネットワークの表示とを受信するように構成されている受信機と;通信端末のホームネットワークに基づいて、通信端末にサービスを提供する通信ネットワークのコアネットワークコンポーネントを決定するように構成されている決定器と;決定されたコアネットワークコンポーネントに基づいて、通信ネットワークでの通信端末の登録、及び/又は通信端末のセッションの確立を開始するように構成されている制御器とを備えている。
【発明の概要】
【0005】
実施形態によれば、ここに記載される通信ネットワーク構成は、第1ネットワークコンポーネントと;第2ネットワークコンポーネントのグループであり、各第2ネットワークコンポーネントは複数のリンクを提供する、第2ネットワークコンポーネントのグループとを備え;第1ネットワークコンポーネントは、第2ネットワークコンポーネントによって提供されたリンクのリンク負荷に依存する情報に基づいて、第2ネットワークコンポーネントのグループから第2ネットワークコンポーネントを選択するように構成され;各第2ネットワークコンポーネントについて、第2ネットワークコンポーネントによって提供された各リンクは、第2ネットワークコンポーネントのネットワーク機能インターフェースに対応し、リンク負荷はネットワーク機能インターフェースの負荷であり、又は、提供された各リンクは、第2ネットワークコンポーネントのネットワーク機能サービスのネットワーク機能サービスインターフェースに対応し、リンク負荷はネットワーク機能サービスインターフェースの負荷である。
【0006】
別の実施形態では、上記の通信ネットワーク構成に従ってネットワークコンポーネントを選択する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図面では、異なる図を通じて、同様の参照符号は、概括的に同一の部分を指す。図面は必ずしも比率通りではなく、その代わりに、一般的に発明の原理を例示することに重点が置かれている。以下の説明では、以下の図面を参照してさまざまな態様について説明する。
【0008】
図1】無線通信システムを示す。
図2】NRFベースのNF選択のための、NRF(ネットワークリポジトリ機能)でのネットワーク機能(NF)の登録を示す。
図3】NRFの支援を受けた別のネットワーク機能によるネットワーク機能のディスカバリを示す。
図4】NWDAF(ネットワークデータ分析機能)ベースのNF選択を示す。
図5】SMFグループの中からの、SMF(セッション管理機能)のAMF(アクセス及びモビリティ管理機能)による選択の例を示す。
図6】実施形態に係り、NRFベースのNF選択のための、NRFでのネットワーク機能の登録を示す。
図7】実施形態によるNWDAFベースのNF選択を示す。
図8】実施形態によるNWDAFによるリンク負荷情報の収集を示す。
図9】実施形態による通信ネットワークを示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明を実施することができる本開示の具体的な詳細及び態様を例示として示す、添付の図面を、以下の詳細な説明の中で参照する。他の態様が利用可能であり、構造的、論理的及び電気的な変更を本発明の範囲から逸脱することなく行ってよい。本開示のいくつかの態様は、本開示の1つ以上の他の態様と組み合わせて新しい態様を形成してよいため、本開示のさまざまな態様は必ずしも相互に排他的ではない。
【0010】
本開示の態様に対応するさまざまな例を、以下に説明する。
【0011】
例1は、通信ネットワーク構成であって、第1ネットワークコンポーネントと;第2ネットワークコンポーネントのグループであり、各第2ネットワークコンポーネントは複数のリンクを提供する、第2ネットワークコンポーネントのグループとを備え;第1ネットワークコンポーネントは、第2ネットワークコンポーネントによって提供されたリンクのリンク負荷に依存する情報に基づいて、第2ネットワークコンポーネントのグループから第2ネットワークコンポーネントを選択するように構成されている。
【0012】
例2は、例1記載の通信ネットワーク構成であって、第1ネットワークコンポーネントは、コアネットワークでのネットワークコンポーネントであり、第2ネットワークコンポーネントは、コアネットワークでのネットワークコンポーネントであるか;又は、第1ネットワークコンポーネントは、無線アクセスネットワークでのネットワークコンポーネントであり、第2ネットワークコンポーネントは、コアネットワークでのコアネットワークコンポーネントであるか;又は、第1ネットワークコンポーネントは、コアネットワークでのネットワークコンポーネントであり、第2ネットワークコンポーネントは、無線アクセスネットワークでのネットワークコンポーネントである。
【0013】
例3は、例1又は2記載の通信ネットワーク構成であって、第1ネットワークコンポーネントは、第1ネットワーク機能又は第1ネットワーク機能インスタンスであり、第2ネットワークコンポーネントは、第2ネットワーク機能又は第2ネットワーク機能インスタンスである。
【0014】
例4は、例1ないし3のいずれか1項に記載の通信ネットワーク構成であって、各第2ネットワークコンポーネントについて、第2ネットワークコンポーネントによって提供された各リンクは、第2ネットワークコンポーネントのネットワーク機能インターフェースに対応し、リンク負荷はネットワーク機能インターフェースの負荷である。
【0015】
例5は、例1ないし3のいずれか1項に記載の通信ネットワーク構成であって、各第2ネットワークコンポーネントについて、第2ネットワークコンポーネントによって提供された各リンクは、第2ネットワークコンポーネントのネットワーク機能サービスのネットワーク機能サービスインターフェースに対応し、リンク負荷はネットワーク機能サービスインターフェースの負荷である。
【0016】
例6は、例5記載の通信ネットワーク構成であって、各ネットワーク機能インターフェースは、ネットワーク機能サービスに対応し、リンク負荷は、ネットワーク機能サービスの負荷である。
【0017】
例7は、例1ないし6のいずれか1項に記載の通信ネットワーク構成であって、第1ネットワークコンポーネントは、リンク負荷に基づいて、第2ネットワークコンポーネントによって提供されたネットワーク機能サービスのグループのネットワーク機能サービスを選択するように構成されている。
【0018】
例8は、例1ないし7のいずれか1項に記載の通信ネットワーク構成であって、リンク負荷に依存する情報は、リンク負荷から抽出されたリンク負荷分析情報である。
【0019】
例9は、例8記載の通信ネットワーク構成であって、リンク負荷分析情報をリンク負荷から抽出し、リンク負荷分析情報を第1ネットワークコンポーネントに提供するように構成されている分析コンポーネントを備えている。
【0020】
例10は、例9記載の通信ネットワーク構成であって、分析コンポーネントは、ネットワークデータ分析機能である。
【0021】
例11は、例9又は10記載の通信ネットワーク構成であって、分析コンポーネントは、第2ネットワークコンポーネントのリンク負荷と負荷とから全体的なコントロールプレーン負荷を決定するように構成されている。
【0022】
例12は、例1ないし11のいずれか1項に記載の通信ネットワーク構成であって、第1及び/又は第2ネットワークコンポーネントは、アクセス及びモビリティ管理機能、又はセッション管理機能、又はポリシー制御機能、又はサービス通信プロキシ又はネットワークエクスポージャー機能、又はアプリケーション機能、又はネットワークリポジトリ機能、又はネットワークスライスアドミッションコントロール機能、又はネットワークスライス固有の認証及び認可機能、又はネットワークスライス選択機能、又はコアネットワーク内の他のネットワーク機能である。
【0023】
例13は、例1ないし12のいずれか1項に記載の通信ネットワーク構成であって、レポジトリコンポーネントを備え、各第2ネットワークコンポーネントは、レポジトリコンポーネントに提供するリンクのリンク負荷に関する情報を提供するように構成され;レポジトリコンポーネントは、第2ネットワークコンポーネントによって第1ネットワークコンポーネントに提供されたリンクのリンク負荷に関する情報を提供するように構成され、第1ネットワークコンポーネントは、提供された情報に基づいて第2ネットワークコンポーネントを選択するように構成され;又は、レポジトリコンポーネントは、リンク負荷から適合する第2ネットワークコンポーネントのリストを生成するように構成され、第1ネットワークコンポーネントは、選択された第2ネットワークコンポーネントとして、第2ネットワークコンポーネントをリストから取得するように構成されている。
【0024】
例14は、例13記載の通信ネットワーク構成であって、レポジトリコンポーネントは、リンク負荷から適合するネットワーク機能サービスのリストを生成するように構成され;第1ネットワークコンポーネントは、選択されたネットワーク機能サービスとして、リストからネットワーク機能サービスを取り出すように構成されている。
【0025】
例15は、第1ネットワークコンポーネントを介して、第2ネットワークコンポーネントのグループのネットワークコンポーネントを選択する方法であり、第2ネットワークコンポーネントのグループの各ネットワークコンポーネントは、複数のリンクを提供する、方法であって;第2ネットワークコンポーネントによって提供されたリンクのリンク負荷に依存する情報に基づいて、第2ネットワークコンポーネントのグループからネットワークコンポーネントを選択することを備えている。
【0026】
上記の例の任意のものの1つ以上の特徴を、他の例の任意のものと組み合わせてよいことに留意するものとする。特に、通信ネットワーク構成の文脈で説明されている例は、その方法に対して類比的に有効であり、その逆も同様である。
【0027】
さらに別の実施形態によれば、コンピュータプログラム及びコンピュータ可読媒体が提供され、これらは、コンピュータによって実行されると、コンピュータに上記の方法を実行させる命令を含む。
【0028】
以下では、さまざまな例をさらに詳細に説明する。
【0029】
図1は、無線通信システム100、例えば5GSを示す。例えば、3GPP(登録商標)(第3世代パートナーシッププロジェクト)で規定された5G(第5世代)に従って構成された無線通信システム100を示す。
【0030】
無線通信システム100は、UE(ユーザ機器)、ナノ機器(NE)などの移動無線端末デバイス102を含む。移動無線端末デバイス102は加入者端末とも呼ばれ、端末側を形成するが、以下で説明する無線通信システム100の他のコンポーネントは、移動無線通信ネットワーク側、即ち移動無線通信ネットワーク(例えば、公衆移動体ネットワークPublic Land Mobile Network, PLMN)の一部である。
【0031】
さらに、無線通信システム100は、無線アクセスネットワーク103を含む。無線アクセスネットワーク103は、複数の無線アクセスネットワークノード、即ち、5G(第5世代)無線アクセス技術(5G New Radio)に従って無線アクセスを提供するように構成された基地局を含んでよい。なお、無線通信システム100はさらに、LTE(ロングタームエボリューション)又は他の無線通信規格に従って構成してよいが、ここでは例として5Gを使用することに留意するものとする。各無線アクセスネットワークノード103は、エアインターフェースを介して移動無線端末デバイス102との無線通信を提供してよい。無線アクセスネットワーク103は、任意の数の無線アクセスネットワークノードを含んでよいことに留意するものとする。
【0032】
無線通信システム100はさらに、コアネットワーク(5GC)108を含む。コアネットワーク(5GC)108は、RAN103に接続されたアクセス及びモビリティ管理機能(AMF)101と、統合データ管理(UDM)104とを含む。ここで、及び次の例では、UDMはさらに、実際のUEのサブスクリプションデータベースで構成してよい。サブスクリプションデータベースは、例えばUDR(統合データリポジトリ)として知られている。コアネットワーク108はさらに、AUSF(認証サーバ機能,Authentication Server Function)109と、この例では第1PCF106と第2PCF107とである、1つ以上のPCF(ポリシー制御機能)を含む。
【0033】
コアネットワーク108はさらに、複数のセッション管理機能(SMF)又は複数のSMFインスタンス、この例では、第1セッション管理機能(SMF)110と第2セッション管理機能(SMF)112とを含む。例えば、ネットワーク内の異なるネットワークスライスに対して複数のSMFが存在してよい。ただし、各ネットワークスライスに対して、負荷を分散するための複数のSMFインスタンスが存在してよい。つまり、異なるネットワークスライス専用の複数のNFが存在し、その上で同じネットワークスライスに対して複数のSMFインスタンスが存在してよい。同様に、コアネットワーク108は、複数のユーザプレーン機能(UPF)又はUPFインスタンス、この例では第1ユーザプレーン機能(UPF)111と第2ユーザプレーン機能(UPF)113とで構成されている。SMF110,112は、PDU(プロトコルデータユニット)セッションを処理するため、即ち、PDUセッションの作成、更新、及び削除と、ユーザプレーン機能(UPF)によるセッションコンテキストの管理を行うためのものである。
【0034】
コアネットワーク108は、さらにアプリケーション機能(AF)105を含む。AF105はSMF110,112とPCF106,107とに直接接続されることが示されているが、特にAF105が第三者(即ち、移動無線通信システム100の運用以外の者)によって維持されている場合には、NEF(ネットワークエクスポージャー機能)を介して接続されてよい。この場合に、コアネットワーク機能(NF)とAFとの間(その逆も可)の全ての通信は、NEFを介して行われる。
【0035】
AF105により、アプリケーションに通信サービスを提供するためのPDUセッションを確立するUE102に対して、特定のQoS(Quality of Service)ポリシーをサポートするように、5Gシステム100にそのアプリケーションが要求することを可能にする。
【0036】
SMF110,112は、PDU(プロトコルデータユニット)セッションを処理するためのもので、つまり、PDUセッションの作成、更新及び削除と、ユーザプレーン機能(UPF)によるセッションコンテキストの管理とを行うためのものである。
【0037】
コアネットワーク108はさらにNRF(ネットワークリポジトリ機能)114と、NWDAF(ネットワークデータ分析機能)115と、OAM(運用・管理・保守)116とを含む。簡単のために、NRF114とNWDAF115とは、AMF101に接続され、NWDAF115とOAM116とは、NRF114に接続されて示されている。しかし、これらはさらに、他のコンポーネントに接続されてよい(例えば、NRF114は、SMF110,112などに接続されてよい)。
【0038】
ネットワーク機能は、さらに、サービス通信プロキシ(SCP)を介して通信してよいことに留意するものとする。SCPは、サービスメッシュ内の通信と、サービスメッシュ境界を越えた通信との登録及びディスカバリを管理する。5G NFサービス消費者は、(要求を送信することによって)SCPを介して通信でき、SCPは要求に基づいてターゲット5G NFサービス生産者を選択し、サービス生産者に要求をルーティングする。SCPが特定の要求に適用するルーティング及び選択ポリシーが何であるかは、サービスメッシュコントローラによってプッシュされるルーティング及び選択ポリシーによって決まる。
【0039】
RAN103とコアネットワーク108とは、移動無線通信システムのネットワーク側、つまり(移動無線)通信ネットワークを形成する。移動無線通信ネットワークと、移動無線通信ネットワークにアクセスする移動端末とは、合わせて移動無線通信システムを形成する。
【0040】
NFが、特定のサービスのために別のネットワーク機能を必要とする場合に、例えばAMF101が、セッションの提供のためにSMF110,112を必要とする場合に、NFのディスカバリ及び選択を行う。
【0041】
図2は、NRFベースのNF選択のためのNRF202での第1ネットワーク機能(NF#A)201の登録を示す。
【0042】
図3は、NRF302(NRF202に対応)の支援を受けた第2ネットワーク機能301(NF#B)による第1ネットワーク機能(NF#A)のディスカバリを示す。
【0043】
NRFベースのディスカバリ及び選択では、第1NF(又はNFインスタンス)201は、ディスカバリされることを可能にするために、203でNRF202にそれ自体を登録(又は登録を更新)する。登録(又は更新)により、第1NF201は、NRF202への負荷に関する情報を提供してよい。204で、NRF202は、それに応じて応答する。
【0044】
ディスカバリの間、NRF302は、ディスカバリを実行する第2NF301(即ち、その場合にサービス消費者)に負荷情報を提供する(303,304参照)。
【0045】
第2NF301は、使用可能な情報(例えば、NF負荷情報)を使用して、適合するNF(又はNFインスタンス)、ここでは、第1NF201(NF#A)を選択してよい(305参照)。
【0046】
図4は、NWDAFベースのNF選択を示す。
【0047】
404では、NF(又はNFインスタンス)401がNWDAF402を伴って、NF負荷分析をサブスクライブする。
【0048】
405及び406では、NWDAF402は、NRF及び/又はOAM403からNF負荷情報を収集する。
【表1】
【0049】
407で、NWDAF402は、収集したNF負荷情報を使用して負荷分析情報を決定し、408で、これをNF401(この場合にはサービス消費者)に提供する。
【0050】
NF負荷分析情報は、NF負荷予測と並んで、NF負荷統計を含んでよい。
【0051】
表2は、NF負荷統計の例を示す。
【表2】
【0052】
表3は、NF負荷予測の例を示す。
【表3】
【0053】
409では、NF401は、負荷分析情報を考慮して別のネットワーク機能(即ち、サービスプロバイダ)を選択する。
【0054】
これは、NFディスカバリの間にNRFによって提供されるNF負荷情報に加えて、NFは、負荷分析情報を使用して適合するNF(又はNFインスタンス)を選択してよいことを意味する。
【0055】
図5は、AMF501による、第1SMF502と第2SMF503とを含むSMFグループからのSMFの選択の例を示す。
【0056】
AMF501と、第1SMF502と、第2SMF503とは、NFレベルでオーバーロードされていないと仮定する。
【0057】
AMF501は、第1NFサービス504と第3NFサービス506とを提供する。第1SMF502は、第2NFサービス505と第5NFサービス508とを提供する。第2SMF503は、第4NFサービス507を提供する。
【0058】
各NFサービス(又はNF/NFインスタンス)は、インターフェース又はリンクを提供する(例えば、第5NFサービス508は、例えばAMF501によって使用可能であるNFインターフェースを提供する)。NFサービス(又はNF/NFインスタンス)は、複数のNFサービス(又はNF/NFインスタンス)インターフェース又はリンクを有してよい。例えば、第5NFサービス508は、2つのNFサービスインターフェース509,510を有する。これらは、同じNFインターフェースにマップされてよい。
【0059】
第1NFサービス504と、第3NFサービス506と、第4NFサービス507と、第5NFサービス508とは、NFサービスレベルでオーバーロードされていないが、第2NFサービス505はオーバーロードに近づいているが、まだオーバーロードされていないと仮定される。
【0060】
この例では、第1SMF502がオーバーロードされていない場合でも、第2NFサービスは、ほとんどオーバーロードされているため、AMFが第1SMF502を選択することは通常適切ではない。
【0061】
ただし、図2ないし図4のアプローチによると、AMF501(選択を実行するNFとして)は、両方のSMF502,503がオーバーロードされていないという情報を有するだけであるため、第1SMF502を選択してよい。
【0062】
さまざまな実施形態に従って、適切でないこのような選択を回避するアプローチを説明する。具体的には、さまざまな実施形態に従って、ディスカバリ及び選択を行うNF(ここではAMF501)は、第2NFサービスの負荷について通知される。つまり、NFレベルの負荷についてのみ通知されるのではなく、NFリンクレベルの負荷、即ち、NFインターフェースレベル(つまり、NFによって提供されるネットワーク機能サービスごとに)の負荷、又はさらに、NFサービスインターフェースレベル(つまり、NFによって提供されるNFサービスインターフェースごとに)の負荷について通知される。これは、リンク負荷がNFインターフェースの負荷、又はNFサービスインターフェースの負荷を指してよいということを意味する。生のリンク負荷情報を通知される代わりに、ディスカバリ及び選択を行うNF(ここではAMF501)はさらに、NWDAFからリンク負荷分析情報について通知されてよい。
【0063】
図6は、NRFベースのNF選択のための、NRF602でのネットワーク機能601(可能性としてSCP経由で)の登録を示す。
【0064】
図2と同様に、NRFベースのディスカバリ及び選択では、NF(又はNFインスタンス)601は、ディスカバリ可能であるために、603で(可能性としてSCP経由で)NRF602にそれ自体を登録(又は登録を更新)する。
【0065】
図2の手順で行われたことに加えて、NF601は、(例えば、その負荷に加えて)NRF602に提供される登録(又は更新)で負荷リンク情報を提供してよい。
【0066】
NRF602は、604で確認応答を行う。
【0067】
リンク負荷情報は、例えばアレイであり、例えば[ソースNFインスタンス、ターゲットNFインスタンス、タイムスタンプ、負荷情報]のアレイである。この例では、各リンク(NFサービスインターフェースのNFインターフェース)が、特定のターゲットNFに専用である(従って、これに関連付けられる)ことを仮定している。この場合に、NF601は、ターゲットNFの識別情報を提供することができる。例えば、
AMFリンクのSMFとの関連付けの場合に、
[AMFアドレス、SMFアドレス、タイムスタンプ、AMF負荷情報]のアレイ、及び
AMFリンクとUDMとの関連付けの場合に、
[AMFアドレス、UDMアドレス、タイムスタンプ、AMF負荷情報]のアレイ。
【0068】
展開されたアーキテクチャーがSCPを使用しない場合に、又は各SCPがNFインスタンスに接続されている場合には、ソースNFインスタンスの仕様(specification)を省略してよいことに留意するものとする。
【0069】
データタイプ「NFProfile」と「NFService」とは、任意に、このリンク負荷情報を含む。
【0070】
603で、NF601(又はSCP)は、例えばNFRegister,NFUpdate,又はNnrf_NFManagementサービスを使用して、リンク負荷情報をNRFに通知してよい。
【0071】
NRFベースのディスカバリ及び選択は図3と同様に行われるが、ディスカバリ及び選択を行うNF(例えば、図3のNF301の代わりに、この例ではNF601)は、リンク負荷情報を考慮してよい。これは、NRFベースの選択では、NRF602がリンク負荷情報をサービス消費者(即ちNF601)に提供し、消費者もNFの選択にリンク負荷情報を使用してよいことを意味する。又は、NRFは、適合するNFのリストを生成し、そこではリンク負荷情報が考慮され、サービス消費者は、そこから1つのサービスプロバイダを取得する。
【0072】
さらに、NRFは、NWDAFベースのNF選択のために、リンク負荷情報をNWDAFに提供してよい。
【0073】
図7は、NWDAFベースのNF選択を示す。
【0074】
703では、NF(又はインスタンス)701は、NWDAF702でNF負荷分析情報をサブスクライブするか、NWDAF702からのNF負荷分析情報を要求する。これは、SCP経由で実行してよい。
【0075】
704では、NWDAF702は、NFリンク負荷情報を収集し、リンク負荷分析を実行する。つまり、収集したリンク負荷情報を使用してリンク負荷分析情報を決定し、705でNF701に提供する。
【0076】
図8は、NWDAF801によるリンク負荷情報の収集を示す。
【0077】
分析(例えばNF701から)の要求(又はサブスクリプション)を受信すると、NWDAF801は、例えばOAM(又はMANO(Management and Orchestration))802,NRF803又はNF804又はSCP805からリンク負荷情報を収集する。NWDAFは、どのように、分析の入力として使用されるリンク負荷情報を収集するかを決定してよい。
【0078】
NRF802(NWDAF801,又はOAM802,又はNRF803)は、対応するサービスにサブスクライブすることで、データを収集してよい。例えば、NRF803へのNFStatusSubscribeメッセージを使用して、NFStatusNotifyによって情報が提供されるようにすることで、データを収集してよい。
【0079】
NWDAF801は、リンク(例えばインターフェース)負荷データをNFインスタンス又はSCP(又はOAM)から直接取得してよい。例えば、SCPが展開されていない場合に、NWDAF801は、NFインスタンスから直接データを取得してよい。
【0080】
NWDAF801の入力パラメータとして、負荷分析情報を要求するNFの識別情報と、負荷分析情報を要求するNFサービスの識別情報と、S-NSSAI(Single-Network Slice Selection Assistance Information)、即ち、負荷分析情報を要求するNFを含むネットワークスライスの識別情報と、負荷分析情報を要求するNFを含むAoI(Area of Interest)とを提供することによって、NFサービス消費者(例えば、NF701)は、NFインターフェース負荷分析情報を要求(又はサブスクライブ)することができる。
【0081】
NF負荷分析の手順では、NF消費者(例えば、701)は、例えば、分析要求情報の「インターフェース負荷」フィールドを使用して、リンク負荷分析情報を要求することができる。
【0082】
収集されたデータから、NWDAF801は、分析(出力)情報、つまりリンク負荷分析情報を生成し、サービス消費者(例えば、NF701)に提供する。その後、サービス消費者は、分析情報を使用して選択を実行してよい。NWDAF801は、NFサービスインターフェースごと、又はNFの全てのNFサービスについて、分析情報を提供してよい。
【0083】
リンク負荷分析情報に、リンク負荷統計とリンク負荷予測とを含んでよい。
【0084】
表4は、リンクがサービスインターフェースに対応する場合について、リンク負荷情報(即ち、リンク情報に関するデータ収集)の例を示す。上記で説明したように、リンクはさらに、NFインターフェースに対応してよい。リンクがNFインターフェース(又はNFインスタンスインターフェース。NFインスタンスインターフェースもNFインターフェースとして理解されることに留意するものとする)に対応する場合には、類似のリンク負荷情報を使用してよい。
【表4】
【0085】
表5は、リンクがサービスインターフェースに対応する場合のリンク負荷統計の例を示す。リンクがNFインターフェース(又はNFインスタンスインターフェース)に対応する場合には、類似のリンク負荷統計情報を使用してよい。
【表5】
【0086】
表6は、リンクがサービスインターフェースに対応する場合のリンク負荷予測の例を示す。リンクがNFインターフェース(又はNFインスタンスインターフェース)に対応する場合には、類似のリンク負荷予測を使用してよい。
【表6】
【0087】
リンク負荷(つまり、NFインターフェース又はNFサービスインターフェース負荷)分析を実行することに加えて、NWDAFは、Cプレーン(コアネットワークのコントロールプレーン)グラフ負荷分析を実行してよい。このため、NWDAFは、Cプレーンの負荷条件をグラフとして理解する。つまり、ノードが相互に接続されている構造が、2つのノード間にインターフェースを有する(リンク、例えばインターフェース、負荷などと並んで、NF負荷を考慮して)。これにより、5GS SBA(サービスベースアーキテクチャー)などで、負荷分散と輻輳制御とを、NWDAFが支援することを可能にしてよい。Cプレーングラフ負荷分析では、インターフェース負荷情報とNF負荷情報との両方を入力として使用してよい。例えば、NWDAFはインターフェース負荷情報とNF負荷情報とを全てまとめて分析し、Cプレーングラフ負荷の統計と予測とを提供する。
【0088】
NWDAF801は、ネットワークスライス負荷分析を実行するときにインターフェース負荷を考慮に入れて、スライス負荷を一層正確に決定してよい。
【0089】
要約すると、さまざまな実施形態に応じて、図9に示すような通信ネットワークが提供される。
【0090】
図9は、ある実施形態による通信ネットワーク900を示す。
【0091】
通信ネットワークは、第1ネットワークコンポーネント901と、第2ネットワークコンポーネント902のグループとを含み、各第2ネットワークコンポーネントは複数のリンクを提供する。
【0092】
第1ネットワークコンポーネント901は、第2ネットワークコンポーネント902によって提供されたリンクのリンク負荷に依存する情報に基づいて、第2ネットワークコンポーネントのグループ(ネットワーク機能サービスの提供など)から、第2ネットワークコンポーネント902を選択するように構成されている。
【0093】
さまざまな実施形態によれば、言い換えれば、通信ネットワーク(例えば、5G又は6Gコアネットワーク)では、ネットワーク機能やネットワーク機能インスタンスなどのネットワークコンポーネントの選択は、リンク負荷に依存する。即ち、リンクレベル(例えば、NFインターフェース又はサービスインターフェースレベル)の負荷に依存する。
【0094】
第1及び第2ネットワークコンポーネントは、必ずしもコアネットワークコンポーネントであるとは限らず、コアネットワーク又は無線アクセスネットワークに存在する可能性のある任意のネットワークコンポーネントであってよいことに留意するものとする。例えば、RAN内のネットワーク機能は、リンク負荷情報を使用して、通信する手段であるAMFを選択してよい。
【0095】
さらに、リンク負荷に依存する情報に基づいてネットワークコンポーネントを選択することは、リンク負荷情報(即ち、リンクの負荷を指定する情報、例えば、60%)を直接使用することを含んでよく、又は、リンク負荷から抽出された(従って、リンク負荷に依存する)情報を選択に使用することを含んでよいことに留意するものとする。この抽出された情報とは、例えば、リンク負荷分析情報や、リンク負荷を考慮して(例えば、NRFなどの通信ネットワークの別のコンポーネントにより)生成される適合するネットワーク機能(又はネットワーク機能サービス)のリストなどである。
【0096】
第1ネットワークコンポーネントはさらに、第2ネットワークコンポーネントの1つによって提供されるサービスを選択してよい。その場合に、第2ネットワークコンポーネントによって提供されるネットワーク機能サービスを選択することによって、暗黙的に第2ネットワークコンポーネントを選択してよい(この場合に、選択された第2ネットワークコンポーネントとなる)。
【0097】
各リンクは、計算リソースに関連付けられてよい。つまり、各リンクは、それぞれの計算リソースが与えられてよい。これは、リンクを提供するのに経由する、1つ以上のそれぞれのインターフェースの提供を含んでよい。リンクの負荷は、これらの計算リソースの負荷であってよい。
【0098】
第1ネットワークコンポーネントは、最小のリンク負荷、最小の平均リンク負荷を有する第2ネットワークコンポーネントを選択してよく、最小の負荷などを有するネットワーク機能サービス(第1ネットワークコンポーネントで必要とされた)を提供する。同様に、第1ネットワークコンポーネントは、最小の負荷を有するネットワーク機能サービスを選択してよい。また、第1ネットワークコンポーネントは、負荷が予め定めた閾値を下回る第2ネットワークコンポーネント又はネットワーク機能サービスを選択してよい。要約すると、第1ネットワークコンポーネントは、予め定めた負荷分散の基準に基づいて第2ネットワークコンポーネント(又はネットワーク機能サービス)を選択してよい。その後、ネットワーク機能サービスを提供することを、選択した第2ネットワークコンポーネントに要求してよい。
【0099】
さまざまな実施形態によると、図9のアプローチは、NFレベルの負荷に基づいてNF又はNFサービスの選択を実行することと比較して、効果的な負荷分散を可能にする。負荷リンク情報はさらに、(NF負荷レベルで分析を実行するよりも)一層正確な(従って有用な)負荷予測を可能にする分析を実行するための基礎として使用されてよく、従って、分析情報がNFサービスの選択のNF選択に使用される場合に、一層効果的な負荷分散を可能にする。
【0100】
さまざまな実施形態によると、ディスカバリされるべきサービスプロバイダ(NF又はNFインスタンス)は、NFリンク(例えばインターフェース)負荷関連情報の新しく導入されたパラメータを使用して、NFプロファイルの一部としてNWDAF又はNRFにリンク負荷情報を提供してよい。新しく導入された分析ID(例えば、「NF Service Interface Load analytics」)を使用して、NWDAFと通信してよい。NWDAFによって提供された出力分析に基づいて、NF(又はNFインスタンス)又はNFサービスの選択を実行する。
【0101】
さまざまな実施形態によれば、NRFは、要求する側のNFに、適合するNF生産者のリストを提供するときに、NFリンク(サービスインターフェースなど)負荷を考慮する。これにより、(ディスカバリされるべき)NFがNFリンク負荷情報を更新することを可能にする。
【0102】
SCPが展開されている場合に、SCPは、NFリンク負荷に基づいてNF(即ちサービス生産者)の選択を実行してよい。例えば、SCPは、新しく導入された分析ID(例えば、「NF Service Interface Load analytics」)を使用して、NWDAFと通信してよい。NWDAFによって提供された出力分析に基づいて、NF(又はNFインスタンス)又はNFサービスの選択を実行する。
【0103】
NWDAFは、「NFリンク負荷」及び/又は「Cプレーングラフ負荷分析」分析のエクスポージャーを行い、NFリンク負荷及び/又はCプレーングラフ負荷分析のためのデータ収集のソースを決定するロジックを提供してよい。これは、NFリンク負荷及び/又はCプレーングラフ負荷分析の統計情報と予測とを決定する。
【0104】
ここに説明した方法が実行されてよい。ここに説明した通信ネットワークのコンポーネントは、例えば1つ以上の回路によって実施してよい。「回路」は、任意の種類の論理実施構成要素として理解してよく、これは、メモリに記憶されたソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせを実行する特別な目的の回路又はプロセッサであってよい。従って、「回路」は、ハードワイヤード論理回路である場合もあれば、プログラマブルプロセッサ、例えばマイクロプロセッサのようなプログラマブル論理回路であってよい。「回路」は、ソフトウェア、例えばあらゆる種類のコンピュータプログラムを実行するプロセッサであってよい。さらに、上記のそれぞれの機能の他の種類の実施を、「回路」として理解してよい。
【0105】
特定の態様が記載されているが、添付の請求項によって定義される本開示の態様の精神及び範囲から逸脱することなく、形式及び詳細のさまざまな変更がそこで行われる可能性があることを当業者は理解するものとする。従って、範囲は添付の請求項によって示され、従って、請求項と同一であることの意味及び範囲内にある全ての変更は包含されることが意図される。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9