特許 7543914 ネットワーク配置制御装置、通信システム、および、その制御方法

(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】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】ネットワーク配置制御装置、通信システム、および、その制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 41/40 20220101AFI20240827BHJP

   H04L 45/42 20220101ALI20240827BHJP

   H04W 28/02 20090101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

H04L41/40

H04L45/42

H04W28/02

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020567380

(86)(22)【出願日】2019-11-15

(86)【国際出願番号】 JP2019044827

(87)【国際公開番号】W WO2020152954

(87)【国際公開日】2020-07-30

【審査請求日】2022-09-29

(31)【優先権主張番号】P 2019009455

(32)【優先日】2019-01-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112955

【弁理士】

【氏名又は名称】丸島 敏一

(72)【発明者】

【氏名】高野 裕昭

【審査官】羽岡 さやか

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４３３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０８６６７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３７６３３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／００２７２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１９４６１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】新井 誠亮 Seisuke Arai，キャリアクラウドへのアプリケーション配備方法の提案，電子情報通信学会２０１６年総合大会講演論文集 通信２ PROCEEDINGS OF THE 2016 IEICE GENERAL CONFERENCE，一般社団法人電子情報通信学会，2016年03月01日，P.64，B-6-64

【文献】Vodafone，User plane function selection for URLLC[online]，3GPP TSG SA WG2 #124 S2-178596，Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_sa/WG2_Arch/TSGS2_124_Reno/Docs/S2-178596.zip>，2017年12月01日

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／００－６９／４０

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セルラー通信システムにおいてユーザデータの送受信処理を行うユーザプレーンファンクションの配置位置に対応する性能に関する情報を取得する取得部と、
前記性能に関する情報に基づいて決定された前記ユーザプレーンファンクションの配置位置について、その配置位置への設定を前記セルラー通信システムにおけるネットワークに対して要求する設定要求部と
を具備するネットワーク配置制御装置。

【請求項2】

前記性能に関する情報は、遅延、コスト、輻輳に対する耐性、および、想定されるスループットの少なくとも１つを含む
請求項１記載のネットワーク配置制御装置。

【請求項3】

前記取得部は、前記性能の測定を要求し、その測定された前記性能の提示を要求して、前記性能に関する情報を取得する
請求項１記載のネットワーク配置制御装置。

【請求項4】

前記ユーザプレーンファンクションは、予め提示された複数の選択肢の中からその前記ユーザプレーンファンクションの配置位置が決定される
請求項１記載のネットワーク配置制御装置。

【請求項5】

前記性能に関する情報は、前記ユーザプレーンファンクションと基地局との間の遅延時間を含む
請求項１記載のネットワーク配置制御装置。

【請求項6】

前記性能に関する情報は、前記ユーザプレーンファンクションと端末との間の遅延時間を含む
請求項１記載のネットワーク配置制御装置。

【請求項7】

前記ユーザプレーンファンクションと前記端末との間の前記遅延時間は、所定の最大許容遅延時間である
請求項６載のネットワーク配置制御装置。

【請求項8】

前記ユーザデータの送受信処理は、ＡＲまたはＶＲコンテンツのデータの送受信処理である
請求項１記載のネットワーク配置制御装置。

【請求項9】

前記想定されるスループットは、ＡＲまたはＶＲコンテンツに必要なスループットである
請求項２記載のネットワーク配置制御装置。

【請求項10】

前記セルラー通信システムにおけるネットワークは、３ＧＰＰ規格におけるコアネットワークである
請求項１記載のネットワーク配置制御装置。

【請求項11】

セルラー通信システムにおけるネットワークと
前記セルラー通信システムにおいてユーザデータの送受信処理を行うユーザプレーンファンクションの配置位置に対応する性能に関する情報を取得する取得部と、
前記性能に関する情報に基づいて決定された前記ユーザプレーンファンクションの配置位置について、その配置位置への設定を前記セルラー通信システムにおけるネットワークに対して要求する設定要求部と
を具備する通信システム。

【請求項12】

取得部が、セルラー通信システムにおいてユーザデータの送受信処理を行うユーザプレーンファンクションの配置位置に対応する性能に関する情報を取得する取得手順と、
決定部が、前記性能に関する情報に基づいて前記ユーザプレーンファンクションの配置位置を決定する決定手順と、
設定要求部が、前記決定された配置位置への前記ユーザプレーンファンクションの設定を前記セルラー通信システムにおけるネットワークに対して要求する設定要求手順と
を具備するネットワーク配置制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、通信システムに関する。詳しくは、ネットワークの配置を制御するネットワーク配置制御装置、通信システム、および、その制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

通信システムにおいては、ネットワークのユーザデータに関する機能を端末の近くに配置するエッジコンピューティングの技術が知られている。これにより、通信遅延を短縮するとともにシステム内の負荷を分散することができる。例えば、端末の特性に応じて基地局の無線リソース管理を行うためのエッジサーバが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－０１７６５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の従来技術では、所望の機能を端末の近くに配置することによりネットワークの低遅延化を図る一方で、端末と基地局の間の無線リソースを管理している。しかしながら、エッジコンピューティングにおけるネットワーク機能の配置については、サービス事業者から柔軟に制御することができず、十分な性能が得られ難いという問題があった。

【0005】

本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、エッジコンピューティングにおけるネットワーク機能の配置を柔軟に制御することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、ネットワークの所定の部分機能の配置位置に対応する性能に関する情報を取得する取得部と、上記性能に関する情報に基づいて上記部分機能の配置位置を決定する決定部と、上記決定された配置位置への上記部分機能の設定を上記ネットワークに対して要求する設定要求部とを具備するネットワーク配置制御装置、通信システム、および、ネットワーク配置制御方法である。これにより、性能に関する情報に基づいて決定された配置位置に、ネットワークの所定の部分機能を配置させるという作用をもたらす。

【0007】

また、この第１の側面において、上記性能に関する情報は、遅延、コスト、輻輳に対する耐性、および、想定されるスループットの少なくとも１つを含むようにしてもよい。これにより、遅延、コスト、輻輳に対する耐性、および、想定されるスループットを考慮して、ネットワークの所定の部分機能を配置させるという作用をもたらす。

【0008】

また、この第１の側面において、上記取得部は、上記性能の測定を要求し、その測定された上記性能の提示を要求して、上記性能に関する情報を取得するようにしてもよい。これにより、測定された性能に関する情報に基づいて、ネットワークの所定の部分機能を配置させるという作用をもたらす。

【0009】

また、この第１の側面において、上記決定部は、予め提示された複数の選択肢の中から上記部分機能の配置位置を決定するようにしてもよい。これにより、複数の選択肢の中から選択された条件により部分機能の配置位置を決定させるという作用をもたらす。

【0010】

また、この第１の側面において、上記部分機能は、ユーザデータの送受信処理を行うユーザプレーンファンクションであってもよい。この場合において、上記性能に関する情報は、上記ユーザプレーンファンクションとの間の遅延時間、または、上記ユーザプレーンファンクションと基地局との間の遅延時間を含んでもよい。

【0011】

また、この第１の側面において、上記部分機能は、所定のネットワークスライスにおける所定のプレーンであってもよい。この場合において、上記所定のプレーンは、制御処理のためのコントロールプレーンであってもよく、また、ユーザデータの送受信処理のためのユーザプレーンであってもよい。

【0012】

また、この第１の側面において、上記ネットワークは、３ＧＰＰ規格におけるコアネットワークであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本技術の実施の形態における通信システムの全体構成例を示す図である。

【図2】本技術の実施の形態における通信システムの機能構成例を示す図である。

【図3】本技術の実施の形態におけるＡＦ１０４の機能構成例を示す図である。

【図4】本技術の第１の実施の形態における処理手順の第１の例を示すシーケンス図である。

【図5】本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第１の例を示す図である。

【図6】本技術の第１の実施の形態における処理手順の第２の例を示すシーケンス図である。

【図7】本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第２の例を示す図である。

【図8】本技術の第１の実施の形態における処理手順の第３の例を示すシーケンス図である。

【図9】本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第３の例を示す図である。

【図10】本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第４の例を示す図である。

【図11】本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第５の例を示す図である。

【図12】本技術の第１の実施の形態の実施例であるクラウドレンダリングシステムの構成例を示す図である。

【図13】本技術の第１の実施の形態の実施例における処理手順の一例を示すシーケンス図である。

【図14】本技術の第２の実施の形態におけるネットワークスライスの例を示す図である。

【図15】本技術の第２の実施の形態における通信システムの機能構成例を示す図である。

【図16】本技術の第２の実施の形態におけるＡＦ１０４からの配置要求の第１の例を示す図である。

【図17】本技術の第２の実施の形態におけるＡＦ１０４からの配置要求の第２の例を示す図である。

【図18】本技術の第２の実施の形態におけるＡＦ１０４からの配置要求の第３の例を示す図である。

【図19】本技術の第２の実施の形態における処理手順の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】

【0014】

以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（ユーザプレーンファンクションを配置する例）
２．第２の実施の形態（ネットワークスライスの部分を配置する例）

【0015】

＜１．第１の実施の形態＞
［通信システムの構成］
図１は、本技術の実施の形態における通信システムの全体構成例を示す図である。この通信システムは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格におけるコアネットワーク１０と、基地局装置３０とを備える。

【0016】

コアネットワーク１０は、パブリックネットワーク（public network）を構成する基幹回線網であり、例えば、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）や、５Ｇコアネットワーク（5G Next Generation Core）が想定される。このコアネットワーク１０は、コントロールプレーン１００と、ユーザプレーン２００とに分けることができる。コントロールプレーン１００は、回線接続などの制御処理のための機能群である。ユーザプレーン２００は、ユーザデータの送受信処理のための機能群である。

【0017】

基地局装置３０は、ＲＡＮ（Radio Access Network）を構成して、端末４０に対してネットワーク接続を提供する基地局である。この基地局装置３０は、バックホール（backhaul）回線２０を介してコアネットワーク１０に接続する。

【0018】

バックホール回線２０は、無線または有線を用いて基地局装置３０のアクセス回線とコアネットワーク１０のバックボーン（backbone）回線とを中継する回線である。

【0019】

端末４０は、ユーザが利用するユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）である。

【0020】

３ＧＰＰでは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）というＲＡＮの後継として、第五世代セルラー通信システム（５Ｇ）のＮＲ（New Radio Access）が検討されている。ＮＲは２つの特徴を有する。一つは、６ＧＨｚ以上１００ＧＨｚまでの周波数帯を用いて、高速大容量の通信を実現することである。もう一つは、様々なユースケースの通信形態を効率的に収容することである。ここで、様々なユースケースとは、高速大容量通信や低遅延の通信、ＭＴＣ（Machine Type Communication）である。さらに、Ｄ２Ｄ（Device to Device）も同時に収容することが求められている。一つのネットワークでこれらの様々な通信を収容することが求められている。

【0021】

ＲＡＮと接続するコアネットワーク側の技術として、従来はＥＰＣがあったが、その後継として、ニューコアが検討されている。ニューコアは、ＮＲが提供する様々な通信形態であるモバイルブロードバンド（Mobile Broad Band）、低遅延（Low Latency）通信、ＭＴＣ、Ｄ２Ｄ等を効率良く収容する必要があるとともに、ＣＡＰＥＸ／ＯＰＥＸ（設備導入費用、運用費用）を低く抑える必要がある。ＣＡＰＥＸ／ＯＰＥＸを低く保ちながら、様々な通信形態を提供するためには、別々の通信ネットワークを用意したのでは実現することが困難である。したがって、単一のネットワークで運用する一方で、各通信形態の通信量の重要に対応して、そのネットワークのキャパシティーを柔軟に変えることが必要になる。

【0022】

図２は、本技術の実施の形態における通信システムの機能構成例を示す図である。ＵＥ４００は、上述の端末４０に相当する。ＲＡＮ３００は、上述の基地局装置３０に相当する。

【0023】

上述のように、コアネットワーク１０は、コントロールプレーン１００と、ユーザプレーン２００とに分けることができる。この例では、コントロールプレーン１００は、ＮＥＦ１０１と、ＰＣＦ１０２と、ＵＤＭ１０３と、ＡＦ１０４と、ＡＵＳＦ１０５と、ＳＭＦ１０６と、ＮＳＳＦ１０７と、ＮＲＦ１０８と、ＡＭＦ１０９と、ＥＣＭＦ１８４とを備える。ここで、ＥＣＭＦ１８４はこの実施の形態における新たな機能であり、これ以外は３ＧＰＰの既存のネットワーク機能である。

【0024】

これらのネットワーク機能はバス接続され、リクエストに対するレスポンスを受けることにより、所定のサービスを受けることができる（ＳＢＡ：Service Based Architecture）。このＳＢＡにおけるプロトコルはＨＴＴＰ／２ベースで、ファイル形式はＪＳＯＮ（JavaScript Object Notation）形式（JavaScriptは登録商標）によって情報をやり取りすることができる。

【0025】

ＡＦ（Application Function）１０４は、サービスを供給するためにコアネットワーク１０とのやりとりを行うものである。ＡＦ１０４は、ＮＥＦ１０１経由で、サービスリクエストを送信し、各ネットワーク機能からレスポンスを受け取ることができる。基本的には、各ネットワーク機能の持つ情報をＡＦ１０４が取得するために使用する。ＡＦ１０４は、ＵＥ４００について位置、タイムゾーン、接続状態（アイドル状態／ＲＲＣ接続状態）等の情報を、コアネットワーク１０から取得することができる。なお、このＡＦ１０４は、コアネットワーク１０の中にも外にも配置することができる。

【0026】

ＮＥＦ（Network Exposure Function）１０１は、コアネットワーク１０内外のＡＦ１０４に対して、コアネットワーク１０内の各機能の情報を提供するインターフェースである。

【0027】

ＰＣＦ（Policy Control Function）１０２は、ＱｏＳ（Quality of Service）のポリシーを提供するものである。

【0028】

ＵＤＭ（Unified Data Management）１０３は、コアネットワーク１０内のデータを格納するための制御を行うものである。

【0029】

ＡＵＳＦ（Authentication Server Function）１０５は、アタッチリクエスト（attach request）時にＵＥ４００が信頼できる端末であるか否かを認証（Authentication）する機能を有する。

【0030】

ＳＭＦ（Session Management Function）１０６は、ＵＥ４００のアタッチリクエスト（attach request）を処理する機能を有する。

【0031】

ＮＳＳＦ（Network Slice Selection Function）１０７は、ＵＥ４００に対してネットワークスライスを割り当てる機能を有する。

【0032】

ＮＲＦ（Network Repository Function）１０８は、サービス検出（service discovery）を行うものである。

【0033】

ＡＭＦ（Access and Mobility Management Function）１０９は、ハンドオーバ（hand over）の制御を行うものである。

【0034】

ＥＣＭＦ（Edge Computing Management Function）１８４は、この実施の形態における新たな機能であり、コアネットワーク１０内のネットワーク機能の配置を管理するものである。

【0035】

ユーザプレーン２００は、ＵＰＦ２０１と、ＤＮ２０２とを備える。ＵＰＦ（User Plane Function）２０１は、ＤＮ（Data Network）２０２との接続点である。エッジコンピューティングにおいては、ＵＰＦ２０１は、ＵＥ４００のなるべく近くに配置される。すなわち、ＵＰＦ２０１とＤＮ２０２の部分は、ＵＥ４００とＵＥ４００につながっているＲＡＮ３００に距離的に近いネットワーク内に配置することにより、ＵＥ４００とＤＮ２０２の間の伝送遅延を低減することが可能となっている。

【0036】

図３は、本技術の実施の形態におけるＡＦ１０４の機能構成例を示す図である。このＡＦ１０４は、取得部１４１と、決定部１４２と、設定要求部１４３とを備える。

【0037】

取得部１４１は、コアネットワーク１０の所定の部分機能の配置位置に対応する性能に関する情報を取得するものである。この第１の実施の形態では、主として、ＵＰＦ２０１の配置位置に対応する性能に関する情報を取得することを想定する。

【0038】

決定部１４２は、取得部１４１によって取得された性能に関する情報に基づいて、部分機能の配置位置を決定するものである。この第１の実施の形態では、主として、ＵＰＦ２０１の配置位置を決定することを想定する。

【0039】

設定要求部１４３は、決定部１４２によって決定された配置位置への部分機能の設定を、コアネットワーク１０のＥＣＭＦ１８４に対して要求するものである。

【0040】

ＡＦ１０４がＵＰＦ２０１の配置位置を指定するのは、一般的には困難なことが多い。実際のネットワークの場所を緯度経度で指定しても、ネットワークのトポロジーによっては、実際の場所の遠近は意味がない場合があるからである。したがって、事前にコアネットワーク１０からＡＦ１０４に対して、ＵＰＦ２０１を配置することが可能な構成（configuration）を複数提示することが望ましい。それぞれの構成に対しては、基地局装置３０とＵＰＦ２０１の間の遅延時間を情報として開示する。

【0041】

また、ＡＦ１０４とＵＰＦ２０１の遅延を考慮してＵＰＦ２０１の配置の依頼を行いたい場合には、ＡＦ１０４は、ＡＦ１０４と仮定したＵＰＦ２０１の場所との間の遅延を測定する依頼を行う。もちろん、基地局装置３０とＵＰＦ２０１の遅延、および、ＵＰＦ２０１とＡＦ１０４の遅延の両方を考慮して決定してもよい。

【0042】

［動作］
図４は、本技術の第１の実施の形態における処理手順の第１の例を示すシーケンス図である。

【0043】

コアネットワーク１０は、基地局装置３０との間の遅延時間に関する情報を、ＵＰＦ２０１の配置位置毎に取得しておく（７１１）。すなわち、コアネットワーク１０は、遅延時間に関する情報を事前に取得することができる。

【0044】

ＡＦ１０４は、コアネットワーク１０に対して、遅延時間に関する情報を要求する（７１４）。これに応答して、コアネットワーク１０は、その遅延時間に関する情報をＡＦ１０４に提示する（７１５）。

【0045】

ＡＦ１０４は、遅延時間に関する情報を考慮して、ＵＰＦ２０１の配置位置を決定し（７１６）、そのＵＰＦ２０１の配置位置の設定をコアネットワーク１０に要求する（７１７）。

【0046】

コアネットワーク１０は、ＡＦ１０４からの要求に対応して、ＵＰＦ２０１を配置する（７１８）。

【0047】

図５は、本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第１の例を示す図である。

【0048】

この第１の例では、基地局装置３０とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報が示されている。すなわち、設定番号「１」については「１ｍｓ」、設定番号「２」については「５ｍｓ」、設定番号「３」については「１０ｍｓ」が、それぞれ示されている。ＡＦ１０４は、これらの選択肢の中から１つを選択して、その設定番号を用いて、ＵＰＦ２０１の配置位置の設定をコアネットワーク１０に要求する。

【0049】

図６は、本技術の第１の実施の形態における処理手順の第２の例を示すシーケンス図である。

【0050】

この第２の例では、ＡＦ１０４とＵＰＦ２０１の遅延を考慮してＵＰＦ２０１を配置するために、ＡＦ１０４は、ＡＦ１０４と仮定したＵＰＦ２０１の場所との間の遅延の測定をコアネットワーク１０に要求する（７２２）。

【0051】

コアネットワーク１０は、想定されるＵＰＦ２０１とＡＦ１０４との間の遅延時間を計測する（７２３）。

【0052】

ＡＦ１０４は、コアネットワーク１０に対して、ＵＰＦ２０１とＡＦ１０４との間の遅延時間に関する情報を要求する（７２４）。これに応答して、コアネットワーク１０は、その遅延時間に関する情報をＡＦ１０４に提示する（７２５）。

【0053】

ＡＦ１０４は、遅延時間に関する情報を考慮して、ＵＰＦ２０１の配置位置を決定し（７２６）、そのＵＰＦ２０１の配置位置の設定をコアネットワーク１０に要求する（７２７）。

【0054】

コアネットワーク１０は、ＡＦ１０４からの要求に対応して、ＵＰＦ２０１を配置する（７２８）。

【0055】

図７は、本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第２の例を示す図である。

【0056】

この第２の例では、ＡＦ１０４とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報が示されている。すなわち、設定番号「１」については「１ｍｓ」、設定番号「２」については「５ｍｓ」、設定番号「３」については「１０ｍｓ」が、それぞれ示されている。ＡＦ１０４は、これらの選択肢の中から１つを選択して、その設定番号を用いて、ＵＰＦ２０１の配置位置の設定をコアネットワーク１０に要求する。

【0057】

図８は、本技術の第１の実施の形態における処理手順の第３の例を示すシーケンス図である。

【0058】

この第３の例では、基地局装置３０とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報と、ＡＦ１０４とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報の両方を考慮してＵＰＦ２０１を配置する。そのため、コアネットワーク１０は、想定されるＵＰＦ２０１と基地局装置３０との間の遅延時間に関する情報を計測しておく（７３１）。

【0059】

また、ＡＦ１０４は、ＡＦ１０４と仮定したＵＰＦ２０１の場所との間の遅延の測定をコアネットワーク１０に要求する（７３２）。

【0060】

コアネットワーク１０は、想定されるＵＰＦ２０１とＡＦ１０４との間の遅延時間を計測する（７３３）。

【0061】

ＡＦ１０４は、コアネットワーク１０に対して、ＵＰＦ２０１とＡＦ１０４との間の遅延時間に関する情報を要求する（７３４）。これに応答して、コアネットワーク１０は、その遅延時間に関する情報をＡＦ１０４に提示する（７３５）。

【0062】

ＡＦ１０４は、基地局装置３０とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報と、ＡＦ１０４とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報の両方を考慮して、ＵＰＦ２０１の配置位置を決定し（７３６）、そのＵＰＦ２０１の配置位置の設定をコアネットワーク１０に要求する（７３７）。

【0063】

コアネットワーク１０は、ＡＦ１０４からの要求に対応して、ＵＰＦ２０１を配置する（７３８）。

【0064】

［性能に関する情報］
上述の例では、ＵＰＦ２０１の配置位置の性能に関する情報として、遅延時間に関する情報を例示した。性能に関する情報は、上述の遅延以外に、コスト、輻輳に対する耐性、および、想定されるスループットなどが想定され、これらのうちの少なくとも１つを含むように組み合わせてもよい。

【0065】

図９は、本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第３の例を示す図である。

【0066】

この第３の例では、輻輳に対する耐性に関する情報が示されている。すなわち、設定番号「１」については耐性が「低」、設定番号「２」については耐性が「高」、設定番号「３」については耐性が「中」が、それぞれ示されている。ＡＦ１０４は、これらの選択肢の中から１つを選択して、その設定番号を用いて、ＵＰＦ２０１の配置位置の設定をコアネットワーク１０に要求する。

【0067】

なお、ＵＰＦ２０１を基地局装置３０の近くに配置し、そのＵＰＦ２０１の近くにＡＦ１０４が配置される場合には、経路が短いため、コアネットワーク１０の奥の方の輻輳の影響は受けにくくなる。

【0068】

図１０は、本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第４の例を示す図である。

【0069】

この第４の例では、サービスプロバイダが支払う課金コストに関する情報が示されている。すなわち、設定番号「１」についてはコストが「低」、設定番号「２」についてはコストが「高」、設定番号「３」についてはコストが「中」が、それぞれ示されている。ＡＦ１０４は、これらの選択肢の中から１つを選択して、その設定番号を用いて、ＵＰＦ２０１の配置位置の設定をコアネットワーク１０に要求する。

【0070】

図１１は、本技術の第１の実施の形態においてＡＦ１０４に提示される情報の第５の例を示す図である。

【0071】

この第５の例では、スループットに関する情報が示されている。すなわち、設定番号「１」についてはスループットが「低」、設定番号「２」についてはスループットが「高」、設定番号「３」についてはスループットが「中」が、それぞれ示されている。ＡＦ１０４は、これらの選択肢の中から１つを選択して、その設定番号を用いて、ＵＰＦ２０１の配置位置の設定をコアネットワーク１０に要求する。

【0072】

ＵＰＦ２０１の配置位置により、距離が近ければ、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）のＡＣＫ／ＮＡＣＫによる再送時間が短縮されるため、遅延が短くなり、そのことによりスループットが向上する。したがって、スループットの情報に応じてＵＰＦ２０１の配置位置を決定するという用途が想定される。

【0073】

このように、本技術の第１の実施の形態では、性能に関する情報に基づいてＡＦ１０４がＵＰＦ２０１の配置位置を決定し、その設定をコアネットワーク１０に要求する。これにより、ＵＰＦ２０１の位置をサービス事業者が柔軟に制御することができる。サービス事業者が望むネットワーク構成の設定が可能になるため、ユーザのリクエストに対してサービスを細かくカスタマイズすることができる。例えば、ユーザに提供する通信路の品質を担保しやすくなるといった効果が期待できる。

【0074】

［実施例（クラウドゲームシステム）］
次に第１の実施の形態に対応する実施例について説明する。より具体的には、第１の実施の形態において端末４０へ提供されるサービスが拡張現実（ＡＲ：Argument Reality）または仮想現実（ＶＲ：Virtual Reality）を用いたクラウドゲームである場合について説明する。

【0075】

５Ｇ ＮＲ（New Radio）では、ユースケースとしていくつかのサービスが検討されている。このうち、ＡＲ／ＶＲサービスは、５Ｇ ＮＲのキラーコンテンツとして期待されている。ＡＲ／ＶＲを用いたクラウドゲームについては、「3GPP TR 22.842 v17.1.0」および「TS 22.261 v17.0.1」において、ゲーム画像のレンダリングに関する要求条件が規定されている。より具体的には、これらの技術報告書および技術仕様書では、ゲーム画像のレンダリングにおいて、ＡＲ／ＶＲユーザに違和感を与えないレベルの許容遅延として、「motion-to-photon」遅延と「motion-to-sound」遅延とが規定されている。

【0076】

「motion-to-photon」遅延は、ユーザの頭の物理的な動きとＡＲ／ＶＲヘッドセット（例えば、ＨＭＤ（Head Mount Display））内の更新された画像との間の遅延として定義される。上述の技術報告書では、「motion-to-photon」遅延について、要求されるデータレート（１Ｇｂｐｓ）を維持しつつ、７乃至１５ｍｓの範囲であることが規定されている。「motion-to-sound」遅延は、ユーザの頭の物理的な動きとユーザの耳に届くヘッドマウントスピーカーからの更新された音波との間の遅延として定義される。上述の技術報告書では、「motion-to-sound」遅延について、２０ｍｓ未満であることが規定されている。ここで、ＡＲ／ＶＲヘッドセットやヘッドマウントスピーカーは、第１の実施の形態における端末４０であってもよい。

【0077】

これら遅延に関する条件を満たすために、上述の技術報告書および技術仕様書では、５Ｇシステムとして、レンダリングに関して次の２つの要求条件を満たすよう規定している。まず、第１の要求条件として、「Max Allowed End-to-end latency」（最大許容遅延）が５ｍｓであることが規定されている。これは、例えば、端末（例えば、端末４０）とデータネットワーク（例えば、ＡＦ１０４が配置されるネットワーク）へのインターフェースとの間の上りリンクおよび下りリンクの合計の許容遅延が５ｍｓであることを意味する。また、第２の要求条件として、「Service bit rate: user-experienced data rate」が０．１Ｇｂｐｓ（１００Ｍｂｐｓ）であることが規定されている。これは、ＡＲ／ＶＲコンテンツをサポートできるスループットである。

【0078】

なお、この実施例におけるレンダリングは、クラウド（Cloud）レンダリング、エッジ（Edge）レンダリングまたはスプリット（Split）レンダリングを含む。クラウドレンダリングでは、ネットワークのクラウド上において、ＡＲ／ＶＲデータがレンダリングされる。ここで、クラウドは、ユーザの位置を考慮しないコアネットワーク（ＵＰＦを含む）配置とデータネットワーク（アプリケーションサーバやＡＦを含む）配置に基づく、とあるエンティティまたは複数のエンティティからなるネットワークである。エッジレンダリングでは、ネットワークのエッジ上において、ＡＲ／ＶＲデータがレンダリングされる。ここで、エッジは、ユーザの位置に近いコアネットワーク（ＵＰＦを含む）配置とデータネットワーク（アプリケーションサーバやＡＦを含む）配置に基づく、とあるエンティティまたは複数のエンティティからなるネットワークである。例えば、エッジコンピューティングのためのネットワーク配置におけるデータネットワーク内のアプリケーションサーバである、エッジコンピューティングサーバがエッジに該当する。また、スプリットレンダリングは、レンダリングの一部がクラウド上で行われ、他の一部がエッジ上で行われるレンダリングを意味する。

【0079】

図１２は、本技術の第１の実施の形態の実施例であるクラウドレンダリングシステムの構成例を示す図である。ここでは、上述の技術報告書に記載された、レンダリングに関するクラウドレンダリングサーバ（Cloud Render Server）５００とＡＲ／ＶＲクライアント４００のイメージを想定している。

【0080】

クラウドレンダリングサーバ５００は、ＡＲ／ＶＲクライアント４００からの要求に応じてＲＡＷビデオに対してレンダリングを施すものである。このクラウドレンダリングサーバ５００は、Ｗｅｂソケット５２０を介してＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）５１０によって、ＡＲ／ＶＲクライアント４００との間で通信を行う。ＡＲ／ＶＲクライアント４００から受け取ったＲＡＷビデオは、いったんＲＡＷビデオメモリ５３０に保持されて、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）５４０によって処理される。ＧＰＵ５４０は、ＡＲ／ＶＲキャプチャ５４１、アプリケーションステージ５４２、ジオメトリステージ５４３およびラスタライザステージ５４４の各手順により、ＲＡＷビデオに対してレンダリングを施す。ＧＰＵ５４０によってレンダリングが施されたビデオ（または画像）５５０は、再びＲＴＰ５１０によってＡＲ／ＶＲクライアント４００に供給される。

【0081】

ＡＲ／ＶＲクライアント４００は、ＲＴＰ４１０によって、クラウドレンダリングサーバ５００との間で通信を行う。クラウドレンダリングサーバ５００から供給されたビデオは、ビデオデコーダ４２１によってデコードされ、ビデオディスプレイ４３１に表示される。また、オーディオについては、オーディオデコーダ４２２によってデコードされ、オーディオディスプレイ４３２から出力される。

【0082】

ここで、ＡＲ／ＶＲクライアント４００は、上述の第１の実施の形態における端末４０に対応してもよい。また、クラウドレンダリングサーバ５００は、上述の第１の実施の形態におけるＡＦ１０４であってもよく、また、ＡＦ１０４と連携して動作するエッジコンピューティングのためのアプリケーションサーバ（例えば、エッジコンピューティングサーバ）であってもよい。また、クラウドレンダリングサーバ５００は、エッジレンダリングサーバ（Edge Render Server）という名称や、スプリットレンダリングサーバ（Split Render Server）という名称であってもよい。

【0083】

上述の第１の実施の形態では、ＵＰＦ配置の決定の際に、ＵＰＦと他のノード（例えばＡＦ１０４）との間の遅延時間やスループットを考慮した。この実施例では、さらに上述した２つの要求条件「Max Allowed End-to-end latency」および「Service bit rate: user-experienced data rate」を満たすか否かの判定を、以下のようにＵＰＦ配置の決定に用いる。

【0084】

図１３は、本技術の第１の実施の形態の実施例における処理手順の一例を示すシーケンス図である。この例では、基地局装置３０とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報と、ＡＦ１０４とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報の両方と、上述の「Max Allowed End-to-end latency」の５ｍｓとを比較して、ＵＰＦ２０１と他のノード間の遅延が当該許容遅延を下回るＵＰＦを端末４０のためのＵＰＦ２０１として配置する。

【0085】

まず、ＡＦ１０４は、端末４０へ供給するサービスがＡＲ／ＶＲサービスであることを決定する（７３０）。前後して、コアネットワーク１０は、想定されるＵＰＦ２０１と基地局装置３０との間の遅延時間に関する情報を計測しておく（７３１）。

【0086】

また、ＡＦ１０４は、ＡＦ１０４と仮定したＵＰＦ２０１の場所との間の遅延の測定をコアネットワーク１０に要求する（７３２）。

【0087】

コアネットワーク１０は、想定されるＵＰＦ２０１とＡＦ１０４との間の遅延時間を計測する（７３３）。

【0088】

ＡＦ１０４は、コアネットワーク１０に対して、ＵＰＦ２０１とＡＦ１０４との間の遅延時間に関する情報を要求する（７３４）。これに応答して、コアネットワーク１０は、その遅延時間に関する情報をＡＦ１０４に提示する（７３５）。

【0089】

ＡＦ１０４は、基地局装置３０とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報と、ＡＦ１０４とＵＰＦ２０１との間の遅延時間に関する情報の両方と、上述の「Max Allowed End-to-end latency」の５ｍｓとを比較する（７３９）。これにより、ＵＰＦ２０１と他のノード間の遅延が当該許容遅延を下回るＵＰＦを端末４０のためのＵＰＦ２０１の配置位置として決定し（７３６）、そのＵＰＦ２０１の配置位置の設定をコアネットワーク１０に要求する（７３７）。

【0090】

コアネットワーク１０は、ＡＦ１０４からの要求に対応して、ＵＰＦ２０１を配置する（７３８）。

【0091】

なお、この例では、ＵＰＦ２０１と他のノード間の遅延時間と「Max Allowed End-to-end latency」を比較したが、これには限られない。ＵＰＦ２０１を使用した場合の想定されるスループットと、上述の「Service bit rate: user-experienced data rate」とを比較して、想定されるスループットがこれを満たすＵＰＦを端末４０のためのＵＰＦ２０１の配置位置として決定してもよい。

【0092】

＜２．第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、コアネットワーク１０におけるＵＰＦ２０１の配置位置を制御していたが、この第２の実施の形態では、ネットワークスライスの部分毎に配置位置を制御する。

【0093】

［ネットワークスライス］
図１４は、本技術の第２の実施の形態におけるネットワークスライスの例を示す図である。

【0094】

コアネットワーク１０は、様々なユースケースの通信形態を効率的に収容するために、複数のネットワークスライスを設ける。例えば、ネットワークスライス＃１（１１）は低遅延ネットワークの用途、ネットワークスライス＃２（１２）はネットワーク機能の間の通信を容易に行うＭＴＣの用途、ネットワークスライス＃３（１３）はデバイス間通信を容易に行う用途などを想定することができる。

【0095】

コアネットワーク１０のネットワークスライスの独立性に関しては、ＶＰＮ（Virtual Private Network）を実現するために使用されていたＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switch）が使用される。通常の場合、ルーティングは、各スイッチがあて先のＩＰヘッダを参照し、ルーティングしている。ＭＰＬＳは、ラベルを付与し、ＭＰＬＳ対応のスイッチは、そのラベルを見てルーティングを行う。このことにより、ＶＰＮ毎にネットワークを通る経路を明示的に指定することが可能になる。同様に、ネットワークスライシングを実現する時には、ネットワークスライス毎に異なる経路を通るラベルを付与することにより仮想的に複数のネットワークを配置することができる。物理的には分離されていないネットワークを使用するため、ネットワークスライス毎のＶＰＮ間で帯域を保証する制御を行うことによりネットワークスライス間を隔離（isolate）することができる。

【0096】

［通信システムの構成］
図１５は、本技術の第２の実施の形態における通信システムの機能構成例を示す図である。この第２の実施の形態では、２つのネットワークスライスを想定するとともに、両者に共通するコモンコントロールファンクション１９０を想定する。

【0097】

コモンコントロールファンクション１９０は、２つのネットワークスライス（＃１および＃２）に共通する機能群である。このコモンコントロールファンクション１９０に含まれるＮＳＳＦ１９７、ＮＲＦ１９８およびＡＭＦ１９９は、上述の第１の実施の形態におけるコントロールプレーン１００のものと同様である。以下では、このコモンコントロールファンクション１９０を「部分Ａ」と称する。

【0098】

ネットワークスライス＃１は、コントロールプレーン１１０と、ユーザプレーン２１０とに分けられる。コントロールプレーン１１０に含まれるＮＥＦ１１１、ＰＣＦ１１２、ＵＤＭ１１３、ＡＦ１１４、ＡＵＳＦ１１５、ＳＭＦ１１６は、上述の第１の実施の形態におけるコントロールプレーン１００のものと同様である。ユーザプレーン２１０に含まれるＵＰＦ２１１およびＤＮ２１２は、上述の第１の実施の形態におけるユーザプレーン２００のものと同様である。

【0099】

ネットワークスライス＃２は、コントロールプレーン１２０と、ユーザプレーン２２０とに分けられる。コントロールプレーン１２０に含まれるＮＥＦ１２１、ＰＣＦ１２２、ＵＤＭ１２３、ＡＦ１２４、ＡＵＳＦ１２５、ＳＭＦ１２６は、上述の第１の実施の形態におけるコントロールプレーン１００のものと同様である。ユーザプレーン２２０に含まれるＵＰＦ２２１およびＤＮ２２２は、上述の第１の実施の形態におけるユーザプレーン２００のものと同様である。

【0100】

以下では、コントロールプレーン１１０または１２０を「部分Ｂ」と称する。また、ユーザプレーン２１０または２２０を「部分Ｃ」と称する。

【0101】

一つのサービス事業者が複数のネットワークスライスを自分のサービス専用に持つこともあるため、ネットワークスライスの部分Ａ、Ｂ、Ｃのどの部分を近くに配置するかをコアネットワーク１０に要求する。ネットワークスライスの中のどの部分を近くに配置するかによって、異なる性質のネットワークスライス実現することができる。また、この指定は、後述するようネットワークスライス識別子を指定するため、ネットワークスライス毎に異なるエッジコンピューティングの特性を実現することができる。

【0102】

［配置要求］
図１６は、本技術の第２の実施の形態におけるＡＦ１０４からの配置要求の第１の例を示す図である。

【0103】

この第１の例では、部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの部分について配置するか否かの指定を行うようになっている。また、部分ＢおよびＣについては、どのネットワークスライスに関する指定であるのかを、ネットワークスライス識別子により指定するようになっている。

【0104】

ＡＦ１０４からの配置要求に対して、コアネットワーク１０の中では、上述の第１の実施の形態と同様に、ＥＣＭＦ１８４が主体となってネットワークスライスの各部分を配置する。ＡＦ１０４が配置要求をコアネットワーク１０のＥＣＭＦ１８４に送る前に、ＡＦ１０４は、ネットワークスライスが幾つ作られる可能性があるか、および、各ネットワークスライスの識別子を、それぞれ知っている必要がある。

【0105】

図１７は、本技術の第２の実施の形態におけるＡＦ１０４からの配置要求の第２の例を示す図である。

【0106】

この第２の例では、複数のネットワークスライスについて、それぞれのネットワークスライス識別子を指定しながら各部分について配置するか否かの指定を行うようになっている。すなわち、ＡＦ１０４が必要とするネットワークスライスの数を「２」とし、それぞれのネットワークスライスに識別子を「＃１」、「＃２」のように振った上で配置要求を行う。

【0107】

図１８は、本技術の第２の実施の形態におけるＡＦ１０４からの配置要求の第３の例を示す図である。

【0108】

この第３の例では、部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの部分について輻輳に対する耐性の指定を行うようになっている。また、部分ＢおよびＣについては、どのネットワークスライスに関する指定であるのかを、ネットワークスライス識別子により指定するようになっている。

【0109】

輻輳に対する耐性については、ネットワークスライスについて特に問題となる。ネットワークスライスの独立性は、どのようにネットワークスライスを実現するかに依存する。別のサーバで分離するのか、一つのサーバの中の仮想マシンによって分離するのか、そのレベルが異なる。すなわち、他の輻輳の影響を受けないようにサーバ自体を他の輻輳が起きるサーバと分離して配置すれば、輻輳は起きにくくなる。ＡＦ１０４は、コアネットワーク１０の輻輳に対する耐性がどの程度あるのかを制御したい。したがって、ＡＦ１０４からネットワークスライス毎に、また、ネットワークスライスの部分毎に、輻輳に対する耐性のレベルをコアネットワーク１０に通知して、要求することが重要である。

【0110】

［動作］
図１９は、本技術の第２の実施の形態における処理手順の例を示すシーケンス図である。

【0111】

ＡＦ１０４は、上述の配置要求の例に従って、部分Ａ、Ｂ、Ｃの機能の配置を指定して（７４１）、コアネットワーク１０に要求する（７４２）。

【0112】

コアネットワーク１０は、ＡＦ１０４からの配置要求に対して配置可能であるか否かのレスポンスを行う（７４３）。そして、可能であれば、コアネットワーク１０は、指定された部分の機能配置を行い（７４８）、配置完了後にその旨をＡＦ１０４に報告する（７４９）。

【0113】

なお、ネットワークスライスの部分毎に、上述の第１の実施の形態と同様に、性能に関する情報に基づいて配置位置を決定してもよい。

【0114】

このように、本技術の第２の実施の形態によれば、ネットワークスライスとエッジコンピューティングを組み合わせて、ネットワークスライスの中の部分機能の特性を細かく制御することができる。

【0115】

なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。

【0116】

また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標）Disc）等を用いることができる。

【0117】

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

【0118】

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）ネットワークの所定の部分機能の配置位置に対応する性能に関する情報を取得する取得部と、
前記性能に関する情報に基づいて前記部分機能の配置位置を決定する決定部と、
前記決定された配置位置への前記部分機能の設定を前記ネットワークに対して要求する設定要求部と
を具備するネットワーク配置制御装置。
（２）前記性能に関する情報は、遅延、コスト、輻輳に対する耐性、および、想定されるスループットの少なくとも１つを含む
前記（１）に記載のネットワーク配置制御装置。
（３）前記取得部は、前記性能の測定を要求し、その測定された前記性能の提示を要求して、前記性能に関する情報を取得する
前記（１）または（２）に記載のネットワーク配置制御装置。
（４）前記決定部は、予め提示された複数の選択肢の中から前記部分機能の配置位置を決定する
前記（１）から（３）のいずれかに記載のネットワーク配置制御装置。
（５）前記部分機能は、ユーザデータの送受信処理を行うユーザプレーンファンクションである
前記（１）から（４）のいずれかに記載のネットワーク配置制御装置。
（６）前記性能に関する情報は、前記ユーザプレーンファンクションとの間の遅延時間を含む
前記（５）に記載のネットワーク配置制御装置。
（７）前記性能に関する情報は、前記ユーザプレーンファンクションと基地局との間の遅延時間を含む
前記（５）に記載のネットワーク配置制御装置。
（８）前記性能に関する情報は、前記ユーザプレーンファンクションと端末との間の遅延時間を含む
前記（５）に記載のネットワーク配置制御装置。
（９）前記ユーザプレーンファンクションと前記端末との間の前記遅延時間は、所定の最大許容遅延時間である
前記（８）に記載のネットワーク配置制御装置。
（１０）前記ユーザデータの送受信処理は、ＡＲまたはＶＲコンテンツのデータの送受信処理である
前記（５）、（８）または（９）に記載のネットワーク配置制御装置。
（１１）前記想定されるスループットは、ＡＲまたはＶＲコンテンツに必要なスループットである
前記（２）に記載のネットワーク配置制御装置。
（１２）前記部分機能は、所定のネットワークスライスにおける所定のプレーンである
前記（１）から（４）のいずれかに記載のネットワーク配置制御装置。
（１３）前記所定のプレーンは、制御処理のためのコントロールプレーンである
前記（１２）に記載のネットワーク配置制御装置。
（１４）前記所定のプレーンは、ユーザデータの送受信処理のためのユーザプレーンである
前記（１２）に記載のネットワーク配置制御装置。
（１５）前記ネットワークは、３ＧＰＰ規格におけるコアネットワークである
前記（１）から（１４）のいずれかに記載のネットワーク配置制御装置。
（１６）ネットワークと
前記ネットワークの所定の部分機能の配置位置に対応する性能に関する情報を取得する取得部と、
前記性能に関する情報に基づいて前記部分機能の配置位置を決定する決定部と、
前記決定された配置位置への前記部分機能の設定を前記ネットワークに対して要求する設定要求部と
を具備する通信システム。
（１７）取得部が、ネットワークの所定の部分機能の配置位置に対応する性能に関する情報を取得する取得手順と、
決定部が、前記性能に関する情報に基づいて前記部分機能の配置位置を決定する決定手順と、
設定要求部が、前記決定された配置位置への前記部分機能の設定を前記ネットワークに対して要求する設定要求手順と
を具備するネットワーク配置制御方法。

【符号の説明】

【0119】

１０ コアネットワーク
２０ バックホール回線
３０ 基地局装置
４０ 端末
１００、１１０、１２０ コントロールプレーン
１０４ ＡＦ（Application Function）
１８４ ＥＣＭＦ（Edge Computing Management Function）
１４１ 取得部
１４２ 決定部
１４３ 設定要求部
１９０ コモンコントロールファンクション
２００、２１０、２２０ ユーザプレーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】