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特表2023-512900デバイスグループおよびサービスレベル目標を有するマイクロスライス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-30
(54)【発明の名称】デバイスグループおよびサービスレベル目標を有するマイクロスライス
(51)【国際特許分類】
H04W 28/10 20090101AFI20230323BHJP
H04W 28/16 20090101ALI20230323BHJP
【ＦＩ】
H04W28/10
H04W28/16
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022539668
(86)(22)【出願日】2020-12-15
(85)【翻訳文提出日】2022-08-01
(86)【国際出願番号】 US2020065043
(87)【国際公開番号】W WO2021138043
(87)【国際公開日】2021-07-08
(31)【優先権主張番号】62/956,066
(32)【優先日】2019-12-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522219744
【氏名又は名称】セローナ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヤヴズ メフメット
(72)【発明者】
【氏名】シャー ラジーブ
(72)【発明者】
【氏名】アンネボイナ ビナイ
(72)【発明者】
【氏名】ボン ナジー アンドリュー
(72)【発明者】
【氏名】ナンデゥリ サイ
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067AA21
5K067DD57
5K067EE02
5K067EE10
5K067EE16
(57)【要約】
企業ネットワーク内のネットワーク管理者によってマイクロスライスを定義および管理するための方法および装置が記載される。マイクロスライスは、複数のネットワークを介してエンドツーエンド論理ネットワークを提供し、これは、ネットワーク管理者が定義されたサービス品質（ＱｏＳ）によって企業ネットワーク内のデータフローを効率的に配置することを可能にする。４Ｇ ＬＴＥまたは５Ｇネットワークなどの無線通信ネットワークにおいてマイクロスライスを作成および実装するためのシステムの様々な実施形態が開示される。いくつかの実施形態では、論理ネットワークは、少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワークを介して、企業ネットワーク内のＵＥを外部サーバと接続する。いくつかの実施形態では、ネットワーク管理者は、ＵＥのグループを定義し、複数のサービスタイプを定義し、マイクロスライスに割り当てられる所定量のネットワークリソースを規定することができる。マイクロスライスインスタンスがセットアップされた後、ネットワーク動作は監視および変更されることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
企業ネットワーク内のデータフローを効率的に配置し、前記企業ネットワーク内の無線ユーザ機器（ＵＥ）と外部サーバとの間のエンドツーエンドのサービス品質（ＱｏＳ）を提供するために、前記企業ネットワークのネットワーク管理者によってマイクロスライスを定義する方法であって、所望のサービス品質（ＱｏＳ）を定義するステップであって、ＱｏＳパラメータを定義することを含む、定義するステップと、
マイクロスライスを作成および定義するステップであって、
前記ネットワーク管理者により、前記ＱｏＳパラメータを前記マイクロスライスに割り当てることと、
前記ＱｏＳパラメータに応答して、前記マイクロスライスのサービスレベル目標（ＳＬＯ）を提供することと、
前記ＵＥと前記外部サーバとの間のエンドツーエンド論理ネットワークを提供するために、前記マイクロスライスの前記ＱｏＳおよびＳＬＯを満たす前記マイクロスライスに少なくとも１つのベアラを割り当てることであって、前記論理ネットワークが、少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワークを介して前記ＵＥと外部サーバとを接続する、割り当てることと、を含む、定義するステップと、を含む、方法。
【請求項2】
前記ネットワーク管理者によってマイクロスライスを定義する方法が、前記マイクロスライスの使用を許容される少なくとも１つのアプリケーションを規定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
ネットワーク管理者によって前記マイクロスライスを定義する方法が、前記マイクロスライスの使用を許容される複数のアプリケーションを規定することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記ネットワーク管理者によって、ＵＥの少なくとも１つのグループを定義することと、前記ネットワーク管理者によって、前記マイクロスライスを前記デバイスグループに割り当てることと、をさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記ネットワーク管理者によって複数のマイクロスライスを定義するステップと、前記マイクロスライスを前記デバイスグループに割り当てるステップと、をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記ネットワーク管理者によって、複数のサービスタイプを定義することと、前記マイクロスライスを前記サービスタイプのうちの少なくとも１つに割り当てることと、をさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記ネットワーク管理者によって複数のマイクロスライスを定義するステップと、前記マイクロスライスを前記サービスタイプの１つに割り当てるステップと、をさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記ネットワーク管理者によってマイクロスライスを定義する方法が、前記マイクロスライスに割り当てられる所定量のネットワークリソースを規定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記所定量のリソースを規定するステップが、利用可能なリソースの割合を割り当てること、物理リソースブロック（ＰＲＢ）に関してエアリンクリソースの量を割り当てること、ＣＰＵリソースを割り当てること、および前記マイクロスライスのためのメモリリソースを割り当てることのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
ＵＥと外部サーバとの間の通信サービスの要求を受信するステップと、前記ＵＥから、前記マイクロスライスに割り当てられた少なくとも１つのベアラを介してマイクロスライスインスタンスを作成するステップと、
前記マイクロスライスインスタンス上にデータフローを作成するステップと、
前記ＳＬＯおよび前記ＱｏＳパラメータに応答して、前記マイクロスライスインスタンス内の前記ベアラを制御するステップと、をさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項11】
企業ネットワーク内のデータフローを効率的に配置し、前記企業ネットワーク内の無線ユーザ機器（ＵＥ）と外部サーバとの間のエンドツーエンドのサービス品質（ＱｏＳ）を提供するための装置であって、ネットワーク管理者によって、マイクロスライスを定義する手段であって、
ＱｏＳパラメータを含む、所望のサービス品質（ＱｏＳ）を定義する手段と、
前記ＱｏＳパラメータに応答して、前記マイクロスライスのサービスレベル目標（ＳＬＯ）を定義する手段と、
前記ＵＥと前記外部サーバとの間のエンドツーエンド論理ネットワークを提供するために、前記マイクロスライスの前記ＱｏＳおよびＳＬＯを満たす前記マイクロスライスに少なくとも１つのベアラを割り当てる手段であって、前記論理ネットワークが、少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワークを介して前記ＵＥと外部サーバとを接続する、割り当てる手段と、を含む、定義する手段を備える、装置。
【請求項12】
前記ＵＥから、前記マイクロスライスに割り当てられた少なくとも１つのベアラを介してマイクロスライスインスタンスを作成する手段と、前記マイクロスライスインスタンス上にデータフローを作成する手段と、
前記ＳＬＯおよび前記ＱｏＳパラメータに応答して、前記マイクロスライスインスタンス内の前記ベアラを制御する手段と、をさらに備える、
請求項１１に記載の装置。
【請求項13】
前記マイクロスライスに割り当てられるネットワークリソースの最小量を規定する手段と、前記マイクロスライスインスタンスに前記ネットワークリソースを提供する手段と、をさらに備える、
請求項１２に記載の装置。
【請求項14】
前記ネットワーク管理者によって前記マイクロスライスを定義する手段が、前記マイクロスライスの使用を許容される複数のアプリケーションを規定する手段をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項15】
前記ネットワーク管理者によって、ＵＥの少なくとも１つのグループを定義する手段と、前記ネットワーク管理者によって、前記マイクロスライスを前記デバイスグループに割り当てる手段と、をさらに備える、
請求項１１に記載の装置。
【請求項16】
前記ネットワーク管理者によって、複数のサービスタイプを定義する手段と、前記マイクロスライスを前記サービスタイプのうちの少なくとも１つに割り当てる手段と、をさらに備える、
請求項１１に記載の装置。
【請求項17】
無線ユーザ機器（ＵＥ）と、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と、コアネットワーク（ＣＮ）と、外部サーバとの間のエンドツーエンドのサービス品質（ＱｏＳ）を提供するためにデータフローを効率的に配置し、データを送信するためにマイクロスライスを定義して使用する方法であって、所望のサービス品質（ＱｏＳ）を定義するステップであって、ＱｏＳパラメータを定義することを含む、定義するステップと、
マイクロスライスを定義するステップであって、
前記ＱｏＳパラメータを前記マイクロスライスに割り当てることと、
前記ＱｏＳパラメータに応答して、前記マイクロスライスのサービスレベル目標（ＳＬＯ）を定義することと、
前記ＵＥと前記外部サーバとの間の論理ネットワークを提供するために、少なくとも１つのネットワークベアラをマイクロスライスに割り当てることであって、前記論理ネットワークが、少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワークを介して前記ＵＥと外部サーバとを接続する、割り当てることと、を含む、定義するステップと、
前記定義されたＱｏＳを提供するためにＵＥを前記マイクロスライスに関連付けるステップと、
前記ＵＥから、前記マイクロスライスに割り当てられた前記少なくとも１つのベアラを介してマイクロスライスインスタンスを作成するステップと、
前記マイクロスライスインスタンス上にデータフローを作成するステップと、
前記ＳＬＯおよび前記ＱｏＳパラメータに応答して、前記マイクロスライスインスタンス内の前記ベアラを制御するステップと、を含む、方法。
【請求項18】
前記ＱｏＳパラメータが、ネットワーク管理者によって定義され、マイクロスライスに割り当てられる、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
複数のベアラを介して前記マイクロスライスインスタンスを作成することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項20】
前記マイクロスライスに割り当てられる所定量のリソースを定義するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項21】
前記所定量のリソースを定義するステップが、利用可能なリソースの割合を割り当てること、物理リソースブロック（ＰＲＢ）に関してエアリンクリソースの量を割り当てること、ＣＰＵリソースを割り当てること、および前記マイクロスライスのためのメモリリソースを割り当てることのうちの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項22】
前記ネットワークが複数のＣＰＵを含み、前記所定量のリソースを定義するステップが、前記マイクロスライスを前記ＣＰＵのうちの１つに割り当てることを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項23】
前記ＵＥ上で実行されているアプリケーションを前記マイクロスライスに関連付けるステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項24】
前記マイクロスライスを定義するステップが、少なくとも１つの許容されるアプリケーションを定義することをさらに含み、さらに、
通信サービスの要求を受信するステップと、
サービスが要求されているアプリケーションを識別するステップと、
前記識別されたアプリケーションが前記マイクロスライスに定義された前記許容されるアプリケーションのうちの１つである場合にのみマイクロスライスインスタンスを作成し、それにより、前記識別されたアプリケーションが前記許容されるアプリケーションのうちの１つである場合にのみ通信を可能にするステップと、をさらに含む、
請求項１７に記載の方法。
【請求項25】
サーバ、宛先、クライアント、または送信元のうちの少なくとも１つのＩＰアドレス、サーバ、宛先、クライアント、または送信元のうちの少なくとも１つのポート番号、
ＱｏＳマーキング、
ＤｉｆｆＳｅｒｖ差別化サービスコードポイント（ＤＳＣＰ）情報、
使用されるトランスポートプロトコル、
ＵＲＬ／ヘッダのディープパケット検査（ＤＰＩ）、
人工知能（ＡＩ）、
機械学習、
ＬＴＥ／５Ｇデバイス専用ベアラ要求、
ＮＳＳＡＩ（ネットワークスライス選択支援情報）、
ＤＮＳルックアップ、
次世代ファイアウォールクエリ、
ＳＤ－ＷＡＮ情報、および
ＡＰＩ情報、
のうちの少なくとも１つに応答して許容されるアプリケーションを識別するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項26】
前記コアネットワークが、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に接続され、前記マイクロスライスが、前記ＵＥと前記ＷＡＮとの間に定義され、その結果、前記ＷＡＮが、前記ＵＥと外部サーバとを接続する前記論理ネットワークの一部である、請求項１７に記載の方法。
【請求項27】
ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）が前記ＲＡＮと前記コアネットワークとの間に設けられ、前記マイクロスライスが前記ＬＡＮを含むように定義され、その結果、前記ＬＡＮが、前記ＵＥと外部サーバとを接続する前記論理ネットワークの一部である、請求項１７に記載の方法。
【請求項28】
前記ＬＡＮがセキュリティ機能を提供し、特定のセキュリティおよびアクセス制御規則が満たされることを保証する、請求項２７に記載の方法。
【請求項29】
前記ＬＡＮが、特定のＱｏＳおよびサービスレベル目標（ＳＬＯ）仕様が満たされることを保証する、請求項２７に記載の方法。
【請求項30】
少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワークを介して、無線ネットワーク内の複数のＵＥを管理し、前記ＵＥと外部サーバとの間のデータフローを効率的に制御する方法であって、第１の複数の前記ＵＥを含むデバイスグループを定義するステップと、
前記デバイスグループのＱｏＳパラメータを決定するステップと、
前記ＱｏＳパラメータに応答して、前記デバイスグループのＳＬＯを定義するステップと、
前記デバイスグループのための少なくとも１つのマイクロスライスを定義するステップであって、
前記デバイスグループの前記ＳＬＯおよびＱｏＳパラメータを前記マイクロスライスに割り当てることと、
前記ＵＥと前記外部サーバとの間に論理ネットワークを提供するために、ベアラのグループを前記マイクロスライスに割り当てることであって、前記論理ネットワークが、少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワーク（ＣＮ）を介して前記ＵＥと外部サーバとを接続する、割り当てることと、を含む、定義するステップと、を含む、方法。
【請求項31】
デバイスグループフィールドが、ネットワーク管理者によって定義される、請求項３０に記載の方法。
【請求項32】
少なくとも２つのマイクロスライスが前記デバイスグループに割り当てられる、請求項３０に記載の方法。
【請求項33】
前記デバイスグループ内の前記複数のＵＥのうちの第１のＵＥと前記外部サーバとの間のデータフローをセットアップして方向付けるステップであって、前記ベアラを介してマイクロスライスインスタンスを作成することと、前記ＳＬＯおよび前記ＱｏＳパラメータに応答して、前記マイクロスライスインスタンス内の前記ベアラを制御することと、を含む、セットアップして方向付けるステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項34】
前記デバイスグループフィールドが、デバイスグループ名と、管理者名、信頼できる／信頼できないフィールド、ＶＬＡＮ ＩＤ、ＶｘＬＡＮ ＩＤ、およびＤＨＣＰサーバアドレスのうちの少なくとも１つとを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項35】
データフローが、少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワーク（ＣＮ）を通過する、無線ネットワーク内の複数のＵＥと少なくとも１つの外部サーバとの間の前記データフローを効率的に制御する方法であって、複数のサービスタイプを定義するステップと、
前記サービスタイプのそれぞれについてＱｏＳパラメータを決定するステップと、
前記サービスタイプのそれぞれについてＳＬＯを定義するステップと、
前記サービスタイプのそれぞれについてマイクロスライスを定義するステップであって、
前記サービスタイプのそれぞれについての前記ＳＬＯおよびＱｏＳパラメータをマイクロスライスにそれぞれ割り当てることと、
前記サービスタイプを有するＵＥと前記外部サーバとの間に論理ネットワークを提供するために、ベアラのグループを各マイクロスライスに割り当てることであって、前記論理ネットワークが、少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワーク（ＣＮ）を介して前記ＵＥと外部サーバとを接続する、割り当てることと、を含む、定義するステップと、
前記デバイスグループ内の前記複数のＵＥのうちの第１のＵＥと前記外部サーバとの間のデータフローをセットアップして方向付けるステップであって、前記ベアラを介してマイクロスライスインスタンスを作成することと、前記ＳＬＯおよび前記ＱｏＳパラメータに応答して、前記マイクロスライスインスタンス内の前記ベアラを制御することと、を含む、セットアップして方向付けるステップと、を含む、方法。
【請求項36】
データフローが、少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワーク（ＣＮ）を通過する、無線ネットワーク内の複数のＵＥと少なくとも１つの外部サーバとの間の前記データフローを監視および調整する方法であって、前記データフローに対してマイクロスライスをスケジューリングするステップであって、前記マイクロスライスが、
前記データフローについての複数のベアラを含むデータ経路と、
前記データフローについてのＳＬＯと、
前記データフローについてのＱｏＳパラメータと、を定義する、スケジューリングするステップと、
前記ＵＥ、前記ＲＡＮ、および前記ＣＮを通る前記データフローについてのマイクロスライスインスタンスを作成し、前記ＳＬＯおよびＱｏＳパラメータに応答して主要業績評価指標（ＫＰＩ）を定義するステップと、
前記データフローを開始するステップと、
前記ベアラのうちの少なくとも１つを介して前記マイクロスライスインスタンス内の前記ＫＰＩを監視するステップと、
前記監視ステップに応答して、前記マイクロスライスインスタンス、前記データ経路、前記マイクロスライス定義のうちの少なくとも１つを調整するステップと、前記ＳＬＯおよび／または意図されたＱＣＩパラメータを一時的に変更するステップと、前記ベアラを再割り当てするステップと、異なるマイクロスライスに再スケジューリングするステップと、前記インスタンスを変更するステップと、を含む、方法。
【請求項37】
ＲＡＮに無線接続された複数のＵＥと、前記ＲＡＮに接続されたコアネットワーク（ＣＮ）とを含む無線通信ネットワークであって、前記ＣＮが、ネットワーク機能の制御および外部サーバへのアクセスを提供する無線通信ネットワークにおいてシステム負荷を管理および制御する方法であって、前記ＵＥと前記外部サーバとの間の複数のデータフローをスケジューリングするステップであって、各データフローが、前記データフローについての複数のベアラを含むデータ経路、前記意図されたデータフローについてのＳＬＯ、および前記意図されたデータフローについてのＱｏＳパラメータを定義するマイクロスライスに関連付けられる、スケジューリングするステップと、
各データフローについてのマイクロスライスインスタンスを作成するステップと、
そのそれぞれのマイクロスライスインスタンス上で各データフローを開始するステップと、
前記マイクロスライスインスタンスの監視を含む、システム全体の負荷を監視するステップと、
前記ＳＬＯおよびＱｏＳパラメータに応答して、システム負荷が閾値を超える場合、前記マイクロスライスインスタンスの優先度を評価するステップと、
前記システム負荷が前記閾値を下回るまで、最も優先度の低いマイクロスライスを削除するステップと、を含む、方法。
【請求項38】
ＲＡＮに無線接続された複数のＵＥと、前記ＲＡＮに接続されたコアネットワーク（ＣＮ）とを含む無線通信ネットワークであって、前記ＣＮが、ネットワーク機能の制御および外部サーバへのアクセスを提供する無線通信ネットワークへのＵＥの許容を制御する方法であって、前記ＵＥと前記外部サーバとの間の複数のデータフローをスケジューリングするステップであって、各データフローが、前記データフローについての複数のベアラを含むデータ経路、前記データフローについてのＳＬＯ、および前記データフローについてのＱｏＳパラメータを定義するマイクロスライスに関連付けられる、スケジューリングするステップと、
各データフローについてのマイクロスライスインスタンスを作成するステップと、
そのそれぞれのマイクロスライスインスタンス上で各データフローを開始するステップと、
ＵＥから前記ＲＡＮへの許容の要求を受信するステップと、
前記要求したＵＥを、前記データフローについての複数のベアラを含むデータ経路、前記意図されたデータフローについてのＳＬＯ、および前記意図されたデータフローについてのＱｏＳパラメータを定義するマイクロスライスと関連付けるステップと、前記マイクロスライスに応答して、前記要求したＵＥの予想負荷を決定するステップと、
前記マイクロスライスインスタンスのＫＰＩ（主要業績評価指標）の監視を含む、現在許容されている前記ＵＥのシステム全体の負荷を監視するステップと、
前記システム負荷が前記予想負荷とともに閾値を下回る場合には、前記要求したＵＥを前記ＲＡＮに許容し、そうでない場合には継続するステップと、
前記システム負荷が前記予想負荷とともに閾値を下回る場合、前記意図されたマイクロスライスインスタンスの相対的な優先度を評価するステップと、
前記予想されるシステム負荷が前記閾値を下回るまで、最も優先度の低いマイクロスライスを削除するステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）（優先権の主張）
本出願は、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｓｌｉｃｉｎｇ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｗｉｔｈ Ｄｅｖｉｃｅ Ｇｒｏｕｐｓ，Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ，ａｎｄ Ｌｏａｄ／Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ」という名称の２０２０年２月１３日に出願された米国特許出願第１６／７９０，６４５号明細書および２０１９年１２月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／９５６，０６６号明細書の優先権を主張し、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
背景技術
本出願は、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｓｌｉｃｉｎｇ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｗｉｔｈ Ｄｅｖｉｃｅ Ｇｒｏｕｐｓ，Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ，ａｎｄ Ｌｏａｄ／Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ」という名称の２０２０年２月１３日に出願された米国特許出願第１６／７９０，６４５号明細書および２０１９年１２月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／９５６，０６６号明細書の優先権を主張し、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
背景技術
【0002】
開示された方法および装置は、無線通信ネットワークに関し、より詳細には、ネットワーク管理者および事業者および他の企業が通信ニーズに合わせてネットワークアクセスをより密接に調整し、ネットワークリソースをより効率的に使用する方法を提供することを可能にするためにネットワークをスライスするための方法および装置に関する。
【背景技術】
【0003】
無線業界は、近年、目覚ましい成長を遂げている。無線技術は急速に改善されており、より高速でより多くのブロードバンド通信ネットワークが世界中に設置されている。これらのネットワークは、数十年前には考えられなかった速度および規模で人々と企業とを接続する世界的な通信システムの重要な構成要素になっている。無線通信の急速な成長は、より多くの帯域幅およびサービスに対する需要の増加の結果である。この急速な成長は、多くの点で規格によってサポートされている。例えば、４Ｇ ＬＴＥは、過去数年にわたって広く展開されており、次世代システム、および５Ｇ ＮＲ（ニューラジオ）が現在展開されている。これらの無線システムでは、複数のモバイルデバイスは、無線接続を介して音声サービス、データサービス、および他の多くのサービスを提供されるため、それらは、依然として接続されている間、モバイルのままであり得る。
【0004】
図１は、「４Ｇ ＬＴＥ」（第４世代ロングタームエボリューション）または「５Ｇ ＮＲ」（第５世代ニューラジオ）ネットワークなどの通信ネットワークの基本構成を示している。このネットワーク構成により、ユーザ機器（ＵＥ）１０１ａおよび１０１ｂは、外部パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）１０３に接続し、インターネット、アプリケーションサーバ、データサービス、音声サービスなどの様々なサービスのいずれかにアクセスすることができる。
【0005】
ＵＥ１０１ａおよび１０１ｂは、それぞれの通信リンク１０５ａおよび１０５ｂを介して、基地局／アクセスポイント（ＢＳ／ＡＰ）１０９を含む無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０７に無線で接続する。そのようなネットワークの利点の１つは、デバイスが移動可能であり、絶えず移動している場合であっても、複数の無線デバイスとの間で通信を提供し、これらの無線デバイスに多数の他のデバイスおよびサービスへのアクセスを提供する能力である。
ＵＥ
ＵＥ
【0006】
本明細書で使用される場合、「ＵＥ」という用語は、携帯電話、モノのインターネット（ＩＯＴ）デバイス、仮想現実ゴーグル、ロボットデバイス、自動運転機、スマートバーコードスキャナ、および例えば、携帯電話、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット、および他のタイプのパーソナル通信デバイスを含む通信機器などの、無線接続を有する広範囲のユーザデバイスを指す。場合によっては、ＵＥは、モバイルであってもよい。他の場合には、それらは、固定位置に設置されてもよい。例えば、工場センサは、組立ラインまたはロボットアームの動きを遠隔で監視することができる固定位置に設置されてもよい。
ＢＳ／ＡＰ
ＢＳ／ＡＰ
【0007】
「ＢＳ／ＡＰ」という用語は、本明細書では、ＬＴＥネットワークの進化型ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）または５ＧネットワークのｇＮｏｄｅＢを少なくとも含む基地局およびアクセスポイント、セルラー基地局（ＢＳ）、市民ブロードバンド無線サービスデバイス（ＣＢＳＤ）（これは、例えば、ＬＴＥまたは５Ｇデバイスとすることができる）、ＷｉＦｉ（登録商標）アクセスノード、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）アクセスポイント、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）アクセスポイントを含むように広く使用され、また、ＢＳ／ＡＰの範囲内の複数の無線トランシーバのネットワークへのアクセスを提供する他のネットワーク受信ハブを含むように理解されるべきである。通常、ＢＳ／ＡＰは、トランシーバハブとして使用されるが、ＵＥは、ポイントツーポイント通信に使用され、ハブとしては使用されない。したがって、ＢＳ／ＡＰは、ＵＥよりも比較的高い電力で送信する。
コアネットワーク
コアネットワーク
【0008】
ＲＡＮ１０７は、ＵＥ１０１とコアネットワーク１１１とを接続する。コアネットワーク１１１の一機能は、ＵＥ１０１とＲＡＮ１０７との間の無線シグナリングの制御を提供することである。コアネットワーク１１１の別の機能は、そのネットワーク内、または外部ＰＤＮ１０３などの他のネットワーク上の他のデバイスおよびサービスへのアクセスを提供することである。特に、セルラーネットワークおよびプライベートネットワークにおいて、ＢＳ／ＡＰ１０９は、ＵＥ１０１から無線信号を受信し、ＵＥに無線信号を送信することができる。ＲＡＮ１０７は、コアネットワーク１１１に結合される。したがって、ＲＡＮ１０７およびコアネットワーク１１１は、セルラーネットワークまたはプライベートネットワークにおけるＵＥと、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）またはインターネットなどの他のネットワークとの間で情報が流れることを可能にするシステムを提供する。ＵＥ１０１とＢＳ／ＡＰ１０９との間の無線データ伝送は、特定の周波数などの割り当てられたチャネルで行われる。ＢＳ／ＡＰ１０９とコアネットワーク１１１との間のデータ伝送は、無線、ケーブル、および光ファイバなどの任意の適切な通信手段を利用する。
【0009】
遠隔ネットワークへのアクセスを提供し、セルラーネットワークと外部ＰＤＮ１０３との間で情報が流れることを可能にすることに加えて、コアネットワーク１１１は、ＢＳ／ＡＰ １１９とＵＥ１０１との間のエアインターフェースの制御を提供する。コアネットワーク１１１はまた、ネットワーク内の干渉を最小限に抑えるためにＢＳ／ＡＰ１０９を調整することができる。
ネットワークスライシング
ネットワークスライシング
【0010】
４Ｇ ＬＴＥ（ＬＴＥ）および５Ｇ ＮＲ（５Ｇ）ネットワークなどのモバイル通信ネットワークでは、モバイルデバイスによって実行される様々なアプリケーションの特定の要件に接続性およびデータ処理を合わせることが望ましい。接続性およびデータ処理を特定の要件に合わせることにより、ビジネス通信プロセスのより大きな効率および生産性が達成されることができ、さらにまた、サービスプロバイダが異なるビジネスセグメントおよび企業により効果的に対処する機会が開かれる。この目的のために、ＬＴＥ／５Ｇネットワークのためのネットワークスライシングが導入された。５Ｇでは、ネットワークスライシングは、同じ物理ネットワークインフラストラクチャ上の仮想化された独立した論理ネットワークの多重化を可能にするネットワークアーキテクチャである。各ネットワークスライスは、特定のアプリケーションによって要求される多様な要件を満たすように調整された分離されたエンドツーエンドネットワークである。
【0011】
ＧＳＭアソシエーション（ＧＳＭＡ）は、５Ｇに関与する通信業界グループである。２０１８年４月１８日付けの「Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｌｉｃｉｎｇ Ｕｓｅ Ｃａｓｅ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ」と題された出版物は、ネットワークスライシングを論じている。モバイルオペレータの観点から、ネットワークスライスは、合意されたサービス品質を提供することができる、共有物理インフラストラクチャ上で動作する独立したエンドツーエンド論理ネットワークである。ネットワークスライシングを可能にする技術は、ＬＴＥ／５Ｇネットワークを使用するビジネス顧客に透過的であり、ネットワークスライシングと組み合わせて、特定のビジネス要件に合わせて調整された接続性およびデータ処理を可能にする。カスタマイズ可能なネットワーク能力は、データ速度、品質、待ち時間、信頼性、セキュリティ、およびサービスを含む。これらの能力は、モバイルオペレータと企業顧客との間のサービスレベル合意（ＳＬＡ）に基づいて提供されてもよい。
【0012】
ネットワークスライスは、ネットワークの複数の部分（例えば、アクセスネットワーク、コアネットワーク、およびトランスポートネットワーク）にまたがることができ、複数の事業者にわたって展開されることができる。ネットワークスライスは、専用および／または共有リソース（例えば、処理電力、ストレージ、および帯域幅に関して）を利用することができ、各ネットワークスライスは、他のネットワークスライスから効果的に分離される。
【0013】
モバイルネットワークオペレータは、複数の垂直市場のニーズを満たす単一のネットワークスライスタイプ、ならびに複数の多様な要件を有するビジネス顧客（ビジネスバンドル）を対象とした単一の製品としてパッケージ化された異なるタイプの複数のネットワークスライスを展開することができると予想される。例えば、車両は、インフォテインメントのための高帯域幅スライスとテレメトリ支援運転のための超信頼性スライスとを同時に必要とする場合がある。
【0014】
要約すると、ネットワークスライスは、顧客の定義されたビジネス目的に役立つために特定のネットワーク能力およびネットワーク特性を提供する論理ネットワークである。ネットワークスライシングは、共通の共有物理インフラストラクチャ上に複数の仮想ネットワークが作成されることを可能にする。ネットワークスライスは、異なるサブネット、例えば、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）サブネット、コアネットワーク（ＣＮ）サブネット、トランスポートネットワークサブネットからなる。
【0015】
ネットワークスライスプロバイダは、通常、ネットワークスライスが作成されるネットワークインフラストラクチャの所有者またはテナントである電気通信サービスプロバイダである。ネットワークスライスプロバイダは、ネットワークスライシングが構成する対応するリソースを管理および編成する責任を負う。企業顧客は、ネットワークスライス、例えば垂直産業の顧客を所有する。例えば、企業顧客は、企業または専門産業（「垂直産業」と呼ばれることが多い）の顧客とすることができる。
【0016】
様々な技術分野からの様々な技術および革新は、様々な標準開発機関（ＳＤＯ）におけるネットワークスライシングの進歩に実質的に貢献してきた。現在、これらの異なる技術分野の技術仕様は、対応するＳＤＯにおいて定義されている。例えば、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）やコアネットワーク（ＣＮ）は、３ＧＰＰ（登録商標）によって定義され、トランスポートネットワーク（ＴＮ）は、ＢＢＦやＩＥＴＦなどによって定義される。ＩＴＵＴ（ＧＳＴＲ ＴＮ５Ｇ）、ＩＥＥＥ（ＮＧＦＩ １９１４）、ＭＥＦおよび他のＳＤＯもまた、このトピックに取り組んでいる。
【0017】
例えば、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）ＴＳ ２３．５０１リリース１６，ｖ１６．２．０（２０１９－０９）仕様は、ネットワークスライシングの特定の態様を含む。詳細は、３ＧＰＰ ２３．５０１のセクション５．１５に規定されている。ＵＥデバイスは、ネットワークがデバイスのネットワークスライスインスタンス（ＮＳＩ）のＲＡＮおよびコアネットワーク部分を選択するのを助けるために、ネットワークにネットワークスライス選択支援情報（ＮＳＳＡＩ）パラメータを提供することができる。単一のＮＳＳＡＩは、いくつかのスライスの選択をもたらすことができる。ネットワークはまた、選択を行うために、デバイス能力、加入情報、およびローカルオペレータポリシーを使用することができる。
【0018】
ネットワークスライスは、サポートされる機能およびネットワーク機能の最適化について異なることができ、その場合、そのようなネットワークスライスは、例えば、異なるスライス／サービスタイプ（ＳＳＴ）を有する異なるＳ－ＮＳＳＡＩを有することができる（３ＧＰＰ ＴＳ ２３．５０１のセクション５．１５．２．１を参照）。オペレータは、例えば、異なるコミットされたサービスを配信するため、および／またはそれらが顧客専用であるため、全く同じ機能を配信するが、ＵＥの異なるグループのための複数のネットワークスライスを展開することができ、その場合、そのようなネットワークスライスは、例えば、同じスライス／サービスタイプを有するが異なるスライス差別化器を有する異なるＳ－ＮＳＳＡＩを有することができる（ＴＳ ２３．５０１のセクション５．１５．２．１を参照）。
【0019】
ネットワークは、ＵＥが登録されているアクセスタイプ（例えば、３ＧＰＰアクセスおよび／または非３ＧＰＰ（Ｎ３ＧＰＰ）アクセス）に関係なく、５Ｇアクセスネットワーク（５Ｇ－ＡＮ）を介して同時に１つ以上のネットワークスライスインスタンスを有する単一のＵＥにサービスすることができる。ＵＥにサービスを提供するアクセスおよびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）インスタンスは、ＵＥにサービスを提供する各ネットワークスライスインスタンスに論理的に属する。すなわち、このＡＭＦインスタンスは、ＵＥにサービスを提供するネットワークスライスインスタンスに共通である。
【0020】
この規格は、ネットワークスライシングのための基本的なアーキテクチャを論じているが、それは限定されており、ネットワークスライスを定義および管理するための特定の機構を提供せず、通常、規格において定義されるようなネットワークスライスは、多数の顧客にサービスを提供する大規模な通信会社によって定義および管理され、これは、価格を高く保ち、比較的小規模な企業による採用のペースを低下させる。したがって、現在、より柔軟で、より効率的で、より容易に実装および管理されるネットワークスライシング機構が望まれている。そのような機構は、管理を単純化し、より多くの制御を可能にし、時間を節約し、遠隔管理を可能にし、限られた帯域幅をよりよく利用する。また、ネットワークスライシング機構が動作しているときにネットワークスライシング機構を監視し、動作を修正し、より高い効率を提供し、ネットワーク機能、ビジネス目標、および需要を満たすことも利点である。
ＬＴＥベアラ：ＬＴＥ（４Ｇ）アーキテクチャ
ＬＴＥベアラ：ＬＴＥ（４Ｇ）アーキテクチャ
【0021】
以下のセクションは、４Ｇ ＬＴＥ、リリース１０規格において定義されるようなベアラについて述べる。一般に、ベアラは、２つのエンドポイント間で共通のＱｏＳ処理を受信するトラフィックフローを提供し、一意に識別する。例えば、ベアラは、ＵＥとＰＤＮ ＧＷ（Ｐ－ＧＷ）との間、またはＵＥとサービングＧＷ（Ｓ－ＧＷ）との間で定義されることができる。
（１）ＬＴＥベアラ：サービス品質：
（１）ＬＴＥベアラ：サービス品質：
【0022】
ＬＴＥにおけるベアラは、それらが提供するＱｏＳの性質に基づいて、最小保証ビットレート（ＧＢＲ）ベアラおよび非ＧＢＲベアラの２つのカテゴリに分類されることができる。
【0023】
最小保証ビットレート（ＧＢＲ）ベアラは、ＶｏＩＰなどの用途に使用されることができる。これらは、ベアラ確立または変更時に専用送信リソースが（例えば、ｅＮｏｄｅＢ内の許容制御機能によって）永続的に割り当てられる関連するＧＢＲ値を有する。リソースが利用可能であれば、ＧＢＲベアラのために、ＧＢＲよりも高いビットレートが許容されることができる。そのような場合、ＧＢＲベアラと関連付けられることもできる最大ビットレート（ＭＢＲ）パラメータは、ＧＢＲベアラから予想されることができるビットレートに上限を設定する。
【0024】
非ＧＢＲベアラは、いかなる特定のビットレートも保証しない。これらは、ウェブブラウジングやＦＴＰ転送などのアプリケーションに使用されることができる。これらのベアラの場合、帯域幅リソースは、ベアラに永続的に割り当てられない。以下のセクションは、上述したように３ＧＰＰ技術仕様に基づいており、異なるベアラのためのベアラおよびＱｏＳ処理について説明する。
ＬＴＥベアラ：３ＧＰＰ ３６．３００－１３．２ ＱｏＳパラメータ
ＬＴＥベアラ：３ＧＰＰ ３６．３００－１３．２ ＱｏＳパラメータ
【0025】
ベアラレベル（すなわち、ベアラごとまたはベアラ集合ごと）ＱｏＳパラメータは、ＱＣＩ、ＡＲＰ、ＧＢＲ、およびＡＭＢＲである。各ＥＰＳ無線アクセスベアラ（Ｅ－ＲＡＢ）（ＧＢＲおよび非ＧＢＲの双方）は、以下のベアラレベルＱｏＳパラメータに関連付けられる：
－ＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）：ベアラレベルパケット転送処理（例えば、スケジューリング重み、許可閾値、キュー管理閾値、リンク層プロトコル構成など）を制御するアクセスノード特有のパラメータへの参照として使用され、ｅＮｏｄｅＢを所有するオペレータによって事前構成されたスカラ。標準化された特性に対する標準化されたＱＣＩ値の１対１マッピングは、３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１に取り込まれている。
－割り当ておよび保持優先度（ＡＲＰ）：ＡＲＰの主な目的は、リソース制限の場合にベアラ確立／変更要求が受け入れられることができるか、拒否される必要があるかを決定することである。さらに、ＡＲＰは、例外的なリソース制限中（例えば、ハンドオーバ時）にどのベアラを削除するかを決定するために、ｅＮｏｄｅＢによって使用されることができる。
－ＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）：ベアラレベルパケット転送処理（例えば、スケジューリング重み、許可閾値、キュー管理閾値、リンク層プロトコル構成など）を制御するアクセスノード特有のパラメータへの参照として使用され、ｅＮｏｄｅＢを所有するオペレータによって事前構成されたスカラ。標準化された特性に対する標準化されたＱＣＩ値の１対１マッピングは、３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１に取り込まれている。
－割り当ておよび保持優先度（ＡＲＰ）：ＡＲＰの主な目的は、リソース制限の場合にベアラ確立／変更要求が受け入れられることができるか、拒否される必要があるかを決定することである。さらに、ＡＲＰは、例外的なリソース制限中（例えば、ハンドオーバ時）にどのベアラを削除するかを決定するために、ｅＮｏｄｅＢによって使用されることができる。
【0026】
各ＧＢＲベアラは、以下のベアラレベルＱｏＳパラメータにさらに関連付けられる：－保証ビットレート（ＧＢＲ）：ＧＢＲベアラによって提供されると予想されることができるビットレート、
－最大ビットレート（ＭＢＲ）：ＧＢＲベアラによって提供されると予想されることができる最大ビットレート。ＭＢＲは、ＧＢＲ以上とすることができる。
－最大ビットレート（ＭＢＲ）：ＧＢＲベアラによって提供されると予想されることができる最大ビットレート。ＭＢＲは、ＧＢＲ以上とすることができる。
【0027】
ＵＥまたは他のデバイスによる各ＡＰＮアクセスは、以下のＱｏＳパラメータに関連付けられる：
－ＡＰＮ集約最大ビットレート（ＡＰＮ－ＡＭＢＲ）ごと。
－ＡＰＮ集約最大ビットレート（ＡＰＮ－ＡＭＢＲ）ごと。
【0028】
集約された最大ビットレート（ＡＭＢＲ）は、全てのベストエフォートサービスのために、特定のＬＴＥユーザについてのＬＴＥオペレータによって設定された最大可能ビットレートである。ここでのキーワードは「可能」である。これは、帯域幅が利用可能である場合に可能な最大値であり、ユーザが使用しているサービスの種類および数にも依存する。これは、ＬＴＥオペレータによって設定された値であり、変化しない。
【0029】
非ＧＢＲとして分類されたＬＴＥデータベアラは、加入者のＡＭＢＲにしたがってスケジューリングされる。これは、加入者がアクティブである全ての非ＧＢＲベアラに利用可能な合計無線リソースがＡＭＢＲを超えることができないことを意味する。
【0030】
状態ＥＭＭ－ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤの各ＵＥは、以下のベアラ集約レベルＱｏＳパラメータに関連付けられる：
－ＵＥ集約最大ビットレート（ＵＥ－ＡＭＢＲ）ごと。
－ＵＥ集約最大ビットレート（ＵＥ－ＡＭＢＲ）ごと。
【0031】
ＡＰＮ－ＡＭＢＲおよびＵＥ－ＡＭＢＲの定義は、［２３．４０１］に取り込まれている。
【0032】
ＧＢＲおよびＭＢＲは、ベアラごとのトラフィックのビットレートを示し、ＵＥ－ＡＭＢＲ／ＡＰＮ－ＡＭＢＲは、ベアラのグループごとのトラフィックのビットレートを示す。これらのＱｏＳパラメータのそれぞれは、アップリンクおよびダウンリンクコンポーネントを有する。
ＬＴＥベアラ：３ＧＰＰ ２３．２０３－６．１．７
ＬＴＥベアラ：３ＧＰＰ ２３．２０３－６．１．７
【0033】
サービスレベルＱｏＳパラメータは、ＱＣＩ、ＡＲＰ、ＧＢＲ、およびＭＢＲである。
【0034】
各サービスデータフロー（ＳＤＦ）は、ただ１つのＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）と関連付けられる。同じＩＰ－ＣＡＮセッションの場合、同じＱＣＩおよびＡＲＰを有する複数のＳＤＦは、ＳＤＦ集約と呼ばれる単一のトラフィック集約として扱うことができる。ＳＤＦは、ＳＤＦ集約の特殊なケースである。ＱＣＩは、パケット転送処理を制御するノード固有のパラメータ（例えば、スケジューリング重み、許可閾値、キュー管理閾値、リンク層プロトコル構成など）への参照として使用され、ノードを所有するオペレータ（例えば、ｅＮｏｄｅＢ）によって事前構成されたスカラである。
ＬＴＥベアラ：標準化されたＱＣＩ特性
ＬＴＥベアラ：標準化されたＱＣＩ特性
【0035】
ここで、図１Ｂおよび図１Ｃを参照する。図１Ｂは、クライアント／サーバアーキテクチャのための標準化されたＱＣＩ特性の範囲を示す図である。図１Ｃは、ピア／ピア通信のための標準化されたＱＣＩ特性の範囲を示す図である。
【0036】
このセクションは、標準化されたＱＣＩ値に関連する標準化された特徴を規定する。特性は、以下の性能特性の観点から、ＳＤＦ集約がＵＥとＰＣＥＦ（図１Ｂおよび図１Ｃを参照）との間でエッジツーエッジを受信するパケット転送処理を記述する。
１ リソースタイプ（ＧＢＲまたは非ＧＢＲ）；
２ 優先度；
３ パケット遅延バジェット；および
４ パケットエラー損失率。
１ リソースタイプ（ＧＢＲまたは非ＧＢＲ）；
２ 優先度；
３ パケット遅延バジェット；および
４ パケットエラー損失率。
【0037】
標準化された特性は、いかなるインターフェース上でもシグナリングされない。それらは、各ＱＣＩのノード固有パラメータの事前構成のためのガイドラインとして理解されるべきである。対応する特性を有するＱＣＩを標準化する目的は、そのＱＣＩにマッピングされたアプリケーション／サービスが、マルチベンダーネットワーク構成においておよびローミングの場合に、同じ最小レベルのＱｏＳを受信することを保証することである。標準化されたＱＣＩおよびその対応する特性は、ＵＥの現在のアクセス（３ＧＰＰまたは非３ＧＰＰ）とは無関係である。
【0038】
ここで、標準化された特性に対する標準化されたＱＣＩ値の１対１マッピングを示す表である図１Ｄを参照する。
【0039】
リソースタイプは、（例えば、無線基地局における許容制御機能によって）サービスまたはベアラレベルの保証ビットレート（ＧＢＲ）値に関連する専用ネットワークリソースが永続的に割り当てられているかどうかを判定する。したがって、ＧＢＲ ＳＤＦ集約は、通常、動的なポリシーおよび課金制御を必要とする認可された「オンデマンド」である。非ＧＢＲ ＳＤＦ集約は、静的ポリシーおよび課金制御を通じて事前許容されることができる。
【0040】
パケット遅延バジェット（ＰＤＢ）は、ＵＥとＰＣＥＦとの間でパケットが遅延されることがある時間の上限を定義する。特定のＱＣＩの場合、ＰＤＢの値は、アップリンクとダウンリンクで同じである。ＰＤＢの目的は、スケジューリングおよびリンク層機能（例えば、スケジューリング優先度重みおよびＨＡＲＱ目標動作点の設定）の構成をサポートすることである。ＰＤＢは、９８パーセントの信頼水準での最大遅延として解釈されるものとする。
【0041】
ＰＤＢは、「期限切れ」パケット、例えばＰＤＢを超えたリンク層ＳＤＵが（例えば、Ｅ－ＵＴＲＡＮのＲＬＣによって）破棄される必要がないという意味で、「ソフト上限」を示す。パケットの破棄（削除）は、例えば事前設定された削除閾値に基づいて、キュー管理機能によって制御されることが予想される。
【0042】
以下は、図１ＤのＰＤＢ欄において参照される注記１である。「注記１：無線インターフェースに適用されるパケット遅延バジェットを導出するために、ＰＣＥＦと無線基地局との間の遅延の２０ｍｓの遅延が所与のＰＤＢから差し引かれるべきである。この遅延は、ＰＣＥＦが無線基地局に「近接して」位置する場合（約１０ｍｓ）と、ＰＣＥＦが無線基地局から「遠くに」位置する場合、例えば、ホームルーティングされたトラフィックによってローミングする場合（欧州と米国西海岸との間の一方向パケット遅延は約５０ｍｓである）との間の平均である。平均は、ローミングがあまり一般的でないシナリオであることを考慮に入れる。所与のＰＤＢから２０ｍｓのこの平均遅延を差し引くと、ほとんどの典型的な場合に所望のエンドツーエンド性能が得られると予想される。また、ＰＤＢは、上限を定義することに留意されたい。特にＧＢＲトラフィックの実際のパケット遅延は、ＵＥが十分な無線チャネル品質を有する限り、通常、ＱＣＩに規定されたＰＤＢよりも低くなければならない。
【0043】
ＳＲＶＣＣのサポートは、ＴＳ ２３．２１６にしたがってＩＭＳ音声セッションのためにのみＱＣＩ＝１が使用されることを必要とする。
【0044】
非ＧＢＲ ＱＣＩを使用するサービスは、輻輳関連のパケット削除を経験するように準備されるべきであり、輻輳によって削除されなかったパケットの９８パーセントは、ＱＣＩのＰＤＢを超える遅延を経験するべきではない。これは、例えば、トラフィック負荷ピーク中に、またはＵＥがカバレッジ制限された状態になるときに起こることがある。詳細については付属書Ｊを参照されたい。輻輳のために削除されていないパケットは、非輻輳関連のパケット損失の影響を受ける可能性がある（下記のＰＥＬＲを参照）。
【0045】
ＧＢＲ ＱＣＩを使用し、ＧＢＲ以下のレートで送信するサービスは、一般に、輻輳関連のパケット削除が発生せず、パケットの９８パーセントがＱＣＩのＰＤＢを超える遅延を経験しないと仮定することができる。例外（例えば、過渡的なリンク停止）は、無線アクセスシステムにおいて常に発生する可能性があり、ＧＢＲ ＱＣＩを使用し、ＧＢＲ以下のレートで送信するサービスであっても、輻輳関連のパケット削除につながる可能性がある。輻輳のために削除されていないパケットは、非輻輳関連のパケット損失の影響を受ける可能性がある（下記のＰＥＬＲを参照）。
【0046】
各ＱＣＩ（ＧＢＲおよび非ＧＢＲ）は、優先度レベルに関連付けられている。優先度１が最も高い優先度である。優先度レベルは、同じＵＥのＳＤＦ集約を区別するために使用されるものとし、また、異なるＵＥからのＳＤＦ集約を区別するためにも使用されるものとする。そのＱＣＩを介して、ＳＤＦ集約は、優先度レベルおよびＰＤＢに関連付けられる。異なるＳＤＦ集約間のスケジューリングは、主にＰＤＢに基づくものとする。十分な無線チャネル品質を有する全てのＵＥにわたる１つ以上のＳＤＦ集約について、ＰＤＢによって設定されたターゲットがもはや満たされることができない場合、優先度は、以下のように使用されるものとする：この場合、優先度ＮのＳＤＦ集約のＧＢＲ（ＧＢＲ ＳＤＦ集約の場合）が満たされるまで、スケジューラは、優先度レベルＮ＋１のＳＤＦ集約のＰＤＢを満たすよりも優先して、優先度レベルＮのＳＤＦ集約のＰＤＢを満たすものとする。ＳＤＦ集約のＧＢＲを超えるトラフィックの処理に関するその他の態様は、本明細書の範囲外である。
【0047】
以下は、優先度１～５および７について図１Ｄにおいて参照される注記３である。「注記３：このＱＣＩは、通常、オペレータ制御サービス、すなわち、ＳＤＦ集約が許容された時点でＳＤＦ集約のアップリンク／ダウンリンクパケットフィルタが知られているサービスに関連付けられる。Ｅ－ＵＴＲＡＮの場合、これは、対応する専用ＥＰＳベアラが確立／変更された時点である。
【0048】
以下は、優先度６について図１Ｄにおいて参照される注記４である。「注記４：ネットワークがマルチメディア優先サービス（ＭＰＳ）をサポートしている場合、このＱＣＩは、ＭＰＳ加入者の非リアルタイムデータ（すなわち、最も典型的なＴＣＰベースのサービス／アプリケーション）の優先順位付けに使用されることができる」。
【0049】
以下は、優先度８について図１Ｄにおいて参照される注記５である。「注記５：このＱＣＩは、任意の加入者／加入者グループの専用の「プレミアムベアラ」（例えば、プレミアムコンテンツに関連付けられている）に使用されることができる。この場合も、ＳＤＦ集約が許容された時点で、ＳＤＦ集約のアップリンク／ダウンリンクパケットフィルタが知られている。あるいは、このＱＣＩは、「プレミアム加入者」のためのＵＥ／ＰＤＮのデフォルトベアラに使用されることができる。
【0050】
以下は、優先度９について図１Ｄにおいて参照される注記６である。「注記６：このＱＣＩは、通常、非特権加入者用のＵＥ／ＰＤＮのデフォルトベアラに使用される。ＡＭＢＲは、デフォルトベアラ上の同じＱＣＩを有する同じＰＤＮに接続された加入者グループ間の加入者区別を提供するための「ツール」として使用されることができることに留意されたい。
【0051】
「十分な無線チャネル品質」の定義（または定量化）は、３ＧＰＰ仕様の範囲外である。
【0052】
Ｅ－ＵＴＲＡＮの場合、ＱＣＩの優先度レベルが、無線ベアラごとにアップリンク優先度を割り当てるための基礎として使用されることができる（詳細については、ＴＳ ３６．３００［１９］を参照）。
【0053】
パケットエラー損失率（ＰＥＬＲ）は、リンク層プロトコル（例えば、Ｅ－ＵＴＲＡＮにおけるＲＬＣ）の送信者によって処理されたが、対応する受信者によって上位層（例えば、Ｅ－ＵＴＲＡＮにおけるＰＤＣＰ）に正常に配信されないＳＤＵ（例えば、ＩＰパケット）のレートの上限を定義する。したがって、ＰＥＬＲは、非輻輳関連パケット損失率の上限を定義する。ＰＥＬＲの目的は、適切なリンク層プロトコル構成（例えば、Ｅ－ＵＴＲＡＮにおけるＲＬＣおよびＨＡＲＱ）を可能にすることである。特定のＱＣＩの場合、ＰＥＬＲの値は、アップリンクとダウンリンクで同じである。
【0054】
以下は、図１ＤのＰＥＬＲ欄において参照される注記２である。「注記２：無線基地局とＰＣＥＦとの間で発生する可能性のある非輻輳関連パケット損失の割合は無視できると見なされるべきである。したがって、標準化されたＱＣＩに対して規定されたＰＥＬＲ値は、ＵＥと無線基地局との間の無線インターフェースに完全に適用される。
【0055】
特性ＰＤＢおよびＰＥＬＲは、アプリケーション／サービスレベル要件のみに基づいて規定され、すなわち、これらの特性は、アクセスに依存せず、ローミングシナリオ（ローミングまたは非ローミング）から独立し、オペレータポリシーから独立していると見なされるべきである。
ＬＴＥベアラ：割り当ておよび保持優先度（ＡＲＰ）特性
ＬＴＥベアラ：割り当ておよび保持優先度（ＡＲＰ）特性
【0056】
ＱｏＳパラメータ割り当ておよび保持優先度（ＡＲＰ）は、優先度レベル、プリエンプション能力、およびプリエンプション脆弱性に関する情報を含む。優先度レベルは、リソース要求の相対的な重要度を定義する。これは、（通常、ＧＢＲトラフィックの許容制御に使用される）リソース制限の場合に、ベアラ確立または変更要求が受け入れられることができるか、拒否される必要があるかを決定することができる。これはまた、リソース制限中にどの既存のベアラをプリエンプションするかを決定するためにも使用されることができる。
【0057】
ＡＲＰ優先度レベルの範囲は１から１５であり、１が優先度の最高レベルである。プリエンプション能力情報は、サービスデータフローが、優先度レベルがより低い別のサービスデータフローに既に割り当てられていたリソースを取得することができるかどうかを定義する。プリエンプション脆弱性情報は、優先度レベルがより高いサービスデータフローを許容するために、サービスデータフローがそれに割り当てられたリソースを失う可能性があるかどうかを定義する。プリエンプション能力およびプリエンプション脆弱性は、「はい」または「いいえ」のいずれかに設定されることができる。
【0058】
ＡＲＰ優先度レベル１～８は、オペレータドメイン内で優先順位付けされた処理を受信することを許容された（すなわち、サービングネットワークによって許容された）サービスのリソースにのみ割り当てられるべきである。ＡＲＰ優先度レベル９～１５は、ホームネットワークによって許容され、したがってＵＥがローミングしているときに適用可能なリソースに割り当てられることができる。これは、将来のリリースがＡＲＰ優先度レベル１～８を使用して、例えば、後方互換性のある方法でオペレータドメイン内の緊急および他の優先サービスを示すことができることを保証することに留意されたい。これは、これらの優先度レベルの互換性のある使用を保証する適切なローミング合意が存在する場合のローミング状況におけるＡＲＰ優先度レベル１～８の使用を妨げない。
ＬＴＥベアラ：説明
ＬＴＥベアラ：説明
【0059】
ＥＰＳベアラは、ＥＰＳ（進化型パケットスイッチドシステム）内でデータトラフィックが流れるパイプラインである。
【0060】
ここで図１Ｅを参照すると、ＥＰＳベアラが、ＵＥからｅＮｏｄｅＢおよびＳＧＷを通り、ＰＧＷで終端する経路として示されている。
【0061】
図１Ｆを参照すると、ＥＰＳベアラは、その中にいくつかのベアラを含むことができる。
【0062】
ＬＴＥでは、「無線ベアラ」部分と「コアネットワークベアラ」の双方が以下の単一のメッセージによって構成される：「ＲＲＣ接続再構成」。「ＲＲＣ接続再構成」メッセージ内には、無線構成のための１つの部分と、コアネットワーク構成のための別の部分とが存在する。
【0063】
ＥＰＳベアラには２種類ある。１つは「デフォルトＥＰＳベアラ」であり、もう１つは「専用ＥＰＳベアラ」である。デフォルトＥＰＳベアラは、接続プロセス中に確立される。通常、デフォルトＥＰＳベアラは、特定のＱｏＳを有しない（名目ＱｏＳのみが適用される）。専用ＥＰＳベアラは、通常、通話中またはアイドルモード後に確立される。これは、規定されたデフォルトＥＰＳベアラにリンクされ、特定の（通常は保証された）ＱｏＳを有することができる。
【0064】
典型的なケースでは、複数のアプリケーションがいつでもＵＥで実行されていることができ、各アプリケーションは、異なるサービス品質要件を有する。例えば、ＵＥは、ウェブページを閲覧しながら、またはＦＴＰファイルをダウンロードしながら、ＶｏＩＰ通話に関与することができる。ＶｏＩＰは、ウェブ閲覧およびＦＴＰよりも遅延および遅延ジッタに関してＱｏＳに対するより厳しい要件を有するが、後者は、はるかに低いパケット損失率を必要とする。複数のＱｏＳ要件をサポートするために、進化型パケットシステム内に異なるベアラがセットアップされ、各ベアラは、ＱｏＳに関連付けられている。
ＬＴＥベアラ：デフォルトベアラ確立およびＱｏＳパラメータのセットアップ
ＬＴＥベアラ：デフォルトベアラ確立およびＱｏＳパラメータのセットアップ
【0065】
アプリケーション／サービス層におけるＵＬおよびＤＬサービスデータフロー（ＳＤＦ）の図である図１Ｇは、ＥＰＳベアラが複数のインターフェース、すなわち、Ｐ－ＧＷからＳ－ＧＷへのＳ５／Ｓ８インターフェース、Ｓ－ＧＷからｅＮｏｄｅＢへのＳ１インターフェース、およびｅＮｏｄｅＢからＵＥへの無線インターフェース（「ＬＴＥ－Ｕｕインターフェース」としても知られている）と交差しなければならないことを示している。各インターフェースにわたって、ＥＰＳベアラは、それぞれが独自のベアラ識別情報を有する下位層ベアラ上にマッピングされる。各ノードは、その異なるインターフェースにわたってベアラＩＤ間のバインディングを追跡し続けなければならない。
【0066】
Ｓ５／Ｓ８ベアラは、Ｐ－ＧＷとＳ－ＧＷとの間でＥＰＳベアラのパケットを伝送する。Ｓ－ＧＷは、Ｓ１ベアラとＳ５／Ｓ８ベアラとの間の１対１マッピングを記憶する。ベアラは、双方のインターフェースにわたってＧＴＰトンネルＩＤによって識別される。
【0067】
ＥＰＳベアラのパケットは、Ｓ－ＧＷとｅＮｏｄｅＢとの間のＳ１ベアラによって、およびＵＥとｅＮｏｄｅＢとの間の無線ベアラによって伝送される。ｅＮｏｄｅＢは、無線ベアラＩＤとＳ１ベアラとの間のマッピングを生成するために、これら２つの間の１対１のマッピングを記憶する。
【0068】
同じＥＰＳベアラにマッピングされたＩＰパケットは、同じベアラレベルのパケット転送処理（例えば、スケジューリングポリシー、キュー管理ポリシー、レートシェーピングポリシー、ＲＬＣ構成）を受ける。したがって、異なるベアラレベルのＱｏＳを提供するために、各ＱｏＳフローに対して別個のＥＰＳベアラが確立されなければならない。その後、ユーザＩＰパケットは、適切なＥＰＳベアラにフィルタリングされなければならない。
【0069】
異なるベアラへのパケットフィルタリングは、トラフィックフローテンプレート（ＴＦＴ）に基づく。ＴＦＴは、ソースおよび宛先ＩＰアドレスならびに伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）ポート番号などのＩＰヘッダ情報を使用して、ＶｏＩＰなどのパケットをウェブブラウジングトラフィックからフィルタリングし、その結果、それぞれを適切なＱｏＳによってそれぞれのベアラに送出することができる。ＵＥ内の各ベアラに関連付けられたアップリンクＴＦＴ（ＵＬ ＴＦＴ）は、ＩＰパケットをＥＰＳベアラにアップリンク方向にフィルタリングする。Ｐ－ＧＷ内のダウンリンクＴＦＴ（ＤＬ ＴＦＴ）は、ダウンリンクパケットフィルタの同様のセットである。
【0070】
ＵＥがネットワークにアタッチする手順の一部として、ＵＥは、Ｐ－ＧＷによってＩＰアドレスを割り当てられ、少なくとも１つのベアラが確立される。これは、デフォルトベアラと呼ばれ、ＵＥに、そのＰＤＮへの常時オンのＩＰ接続を提供するために、ＰＤＮ接続の寿命にわたって確立されたままである。デフォルトベアラの初期ベアラレベルＱｏＳパラメータ値は、ＨＳＳから取得された加入データに基づいて、ＭＭＥによって割り当てられる。ＰＣＥＦは、ポリシーおよび課金規則機能（ＰＣＲＦ）との相互作用において、またはローカル設定にしたがってこれらの値を変更することができる。専用ベアラと呼ばれる追加のベアラは、アタッチ手順の間または完了後の任意の時点で確立されることもできる。
【0071】
専用ベアラは、ＧＢＲまたは非ＧＢＲベアラのいずれかとすることができる（デフォルトベアラは、永続的に確立されているため、常に非ＧＢＲベアラである必要がある）。デフォルトベアラと専用ベアラとの間の区別は、アクセスネットワーク（例えば、Ｅ－ＵＴＲＡＮ）に対して透過的であるべきである。各ベアラは、関連付けられたＱｏＳを有し、所与のＵＥに対して２つ以上のベアラが確立される場合、各ベアラは、適切なＴＦＴにも関連付けられなければならない。これらの専用ベアラは、例えばＩＭＳドメインからのトリガに基づいてネットワークによって確立されることもでき、ＵＥによって要求されることもできる。ＵＥのための専用ベアラは、１つ以上のＰ－ＧＷによって提供されることができる。
【0072】
専用ベアラのベアラレベルのＱｏＳパラメータ値は、ＰＣＲＦからＰ－ＧＷによって受信され、Ｓ－ＧＷに転送される。ＭＭＥは、Ｓ１１参照点を介してＳ－ＧＷから受信した値をＥ－ＵＴＲＡＮに透過的にのみ転送する。
【0073】
ＱｏＳパラメータは、初期コンテキストセットアップ手順中にＵＥに対して定義される。ＭＭＥがｅＮｏｄｅＢに初期コンテキストセットアップ要求メッセージを送信する。これは、ｅＮｏｄｅＢが新たなＥ－ＲＡＢのために自身を構成することを可能にする。
【0074】
図１Ｈを参照すると、初期コンテキストセットアップ要求メッセージでは、ＱｏＳプロファイルに対して以下のパラメータが定義される：
１．ＵＥ－ＡＭＢＲ
２．Ｅ－ＲＡＢレベルのＱｏＳパラメータ
３．ＱＣＩ
４．ＡＲＰ
５．ＧＢＲ
６．ＭＢＲ
ＬＴＥベアラ：専用ベアラ確立およびＱｏＳパラメータのセットアップ
１．ＵＥ－ＡＭＢＲ
２．Ｅ－ＲＡＢレベルのＱｏＳパラメータ
３．ＱＣＩ
４．ＡＲＰ
５．ＧＢＲ
６．ＭＢＲ
ＬＴＥベアラ：専用ベアラ確立およびＱｏＳパラメータのセットアップ
【0075】
エンドユーザがデフォルトベアラによって提供されるものとは異なるＱｏＳを必要とする場合、またはエンドユーザがデフォルトベアラによって提供されるものとは異なるＰＤＮへの接続を必要とする場合、専用ベアラが必要とされる。専用ベアラは、既存のデフォルトベアラと並列に動作するように構成される。
【0076】
専用ベアラ確立手順は、ネットワークによって開始されるが、ＵＥによって要求されてもよい。ＵＥは、ＭＭＥにＮＡＳベアラリソース割り当て要求を送信することによって専用ベアラを要求することができる。
【0077】
図１Ｉは、上記セクションにおいて説明した機能を使用した、ネットワークノードにわたる典型的なエンドツーエンドベアラ確立手順を示すメッセージフロー図である。ベアラが確立されると、上述した各インターフェースにわたるベアラが確立される。
【0078】
ＰＣＲＦは、ベアラに必要なＱｏＳを示すポリシー制御および課金（ＰＣＣ）決定提供メッセージをＰ－ＧＷに送信する。Ｐ－ＧＷは、このＱｏＳポリシーを使用して、ベアラレベルのＱｏＳパラメータを割り当てる。次いで、Ｐ－ＧＷは、ＵＥにおいて使用されるべきＱｏＳおよびＵＬ ＴＦＴを含む専用ベアラ作成要求メッセージをＳ－ＧＷに送信する。Ｓ－ＧＷがベアラＱｏＳ、ＵＬ ＴＦＴ、およびＳ１－ベアラＩＤを含む専用ベアラ作成要求メッセージを受信した後、それをＭＭＥに転送する（図１Ｉのメッセージ３）。
【0079】
次いで、ＭＭＥは、ＵＬ ＴＦＴおよびＥＰＳベアラ識別情報を含むセッション管理構成情報のセットを構築し、それをｅＮｏｄｅＢに送信するベアラセットアップ要求メッセージに含める（図１Ｉのメッセージ４）。セッション管理構成はＮＡＳ情報であるため、それはｅＮｏｄｅＢによってＵＥに透過的に送信される。
【0080】
ベアラセットアップ要求はまた、ベアラのＱｏＳをｅＮｏｄｅＢへ提供する。この情報は、ｅＮｏｄｅＢによって呼受付制御のために、またユーザのＩＰパケットの適切なスケジューリングによって必要なＱｏＳを保証するために使用される。ｅＮｏｄｅＢは、ＥＰＳベアラＱｏＳを無線ベアラＱｏＳにマッピングし、次いで、無線ベアラをセットアップするためにＲＲＣ接続再構成メッセージ（無線ベアラＱｏＳ、セッション管理要求、およびＥＰＳ無線ベアラ識別情報を含む）をＵＥにシグナリングする（図１Ｉのメッセージ５）。ＲＲＣ接続再構成メッセージは、無線インターフェースの全ての構成パラメータを含む。これらは、主に層２（ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、およびＭＡＣパラメータ）の構成のためのものであるが、ＵＥがプロトコルスタックを初期化するために必要な層１パラメータも含む。
【0081】
図１Ｉのメッセージ６から１０は、ベアラが正しくセットアップされたことを確認するための対応する応答メッセージである。
【0082】
ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）は、ＥＰＳ加入のＱｏＳプロファイルなどのユーザのＳＡＥ（システムアーキテクチャエボリューション）加入データおよびローミングのための任意のアクセス制限を含むデータベースである。それはまた、ユーザが接続することができるＰＤＮに関する情報も保持する。これは、アクセスポイント名（ＡＰＮ）（ＰＤＮへのアクセスポイントを記述するＤＮＳ命名規則にしたがうラベル）またはＰＤＮアドレス（加入したＩＰアドレスを示す）の形態とすることができる。
【0083】
ＰＤＮゲートウェイは、ＰＣＲＦからの規則にしたがって、ＵＥのＩＰアドレス割り当て、ならびにＱｏＳ実施およびフローベースの課金を担当する。それは、異なるＱｏＳベースのベアラへのダウンリンクユーザＩＰパケットのフィルタリングを担当する。これは、トラフィックフローテンプレート（ＴＦＴ）に基づいて行われる。Ｐ－ＧＷは、保証ビットレート（ＧＢＲ）ベアラのＱｏＳ実施を実行する。
【発明の概要】
【0084】
企業は、デジタルソリューションに移行しており、これは、そのビジネスアプリケーションの最適な性能のための計算、ストレージ、およびネットワーキングインフラストラクチャの最適化を含む。企業は、ＬＴＥ／５Ｇネットワークを使用することを好むが、それは、それらがそれらの特定の要件を満たす高い信頼性を有する無線ネットワークインフラストラクチャを提供するためである。しかしながら、それらの特定のニーズは、典型的には大規模通信会社によって定義、設置、および管理される標準開発機関（ＳＤＯ）によって定義された標準ネットワークスライスの概念を超える可能性がある。企業は、ネットワークスライスを柔軟に作成および管理する方法を必要としており、システムがＩＴ専門家によって管理されることができれば有利であり、これは、コストを削減し、技術の採用のペースを速めるであろう。さらにまた、マイクロスライスがより効率的なネットワークを提供することが有利であろう。
【0085】
企業がより費用効果的且つ効率的に企業ネットワークを運用するのを支援するために、本明細書ではマイクロスライスについて説明する。マイクロスライスは、例えば、複数のネットワークを介してエンドツーエンド論理ネットワークを提供し、異なるサービスタイプまたはアプリケーションに対して特定のサービス品質（ＱｏＳ）およびサービスレベル目標（ＳＬＯ）要件が満たされることを保証するために使用されることができる。全体的な観点から、本明細書に記載のマイクロスライスを使用する実施形態は、標準ベースのネットワークスライシング手法よりも、企業ＬＴＥ／５Ｇ展開のためのネットワークスライシングに対してより粒度の細かい手法をとり、サービスのより大きなカスタマイズ、より高速な更新、および管理の簡素化を可能にする。また、このより粒度の細かい手法は、ユーザおよび企業に、ＵＥのための帯域幅およびより良好なサービスのより効率的な使用を提供する。
【0086】
無線通信ネットワークにおいてマイクロスライスを作成および実装するためのシステムの様々な実施形態が開示される。
【0087】
一実施形態では、マイクロスライスは、企業ネットワークのネットワーク管理者によって定義される。有利には、マイクロスライスが利用されて、企業ネットワーク内のデータフローを効率的に配置し、企業ネットワーク内の無線ユーザ機器（ＵＥ）と外部サーバとの間のエンドツーエンドのサービス品質（ＱｏＳ）を提供することができる。管理者は、ＱｏＳパラメータを含む所望のサービス品質（ＱｏＳ）を定義し、それらをマイクロスライスに割り当てる。ＱｏＳパラメータに応答して、システム（または管理者）は、マイクロスライスのサービスレベル目標（ＳＬＯ）を提供する。少なくとも１つのベアラがマイクロスライスに割り当てられ、ベアラは、マイクロスライスのＱｏＳおよびＳＬＯを満たすように選択され、したがって、ＵＥと外部サーバとの間のエンドツーエンド論理ネットワークを提供する。特に、論理ネットワークは、少なくとも無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワークを介してＵＥと外部サーバとを接続する。論理ネットワークはまた、セキュリティのために、および／またはＱｏＳおよびＳＬＯ要件が満たされることを保証するために使用されることができ、同じ要件にしたがうＷＡＮと接続することができる企業のＬＡＮを含むことができる。
【0088】
ネットワーク管理者にとって有用であり得る複数の実施形態が開示される。いくつかの実施形態では、ネットワーク管理者は、マイクロスライスの使用を許容される１つ以上のアプリケーションを規定することができる。いくつかの実施形態では、ネットワーク管理者は、ＵＥの１つ以上のグループを定義することができ、１つ以上のマイクロスライスをそれらのグループのそれぞれに割り当てることを含む。いくつかの実施形態では、ネットワーク管理者はまた、複数のサービスタイプを定義し、それらのサービスタイプに１つ以上のマイクロスライスを割り当てることができる。いくつかの実施形態では、ネットワーク管理者は、パーセンテージなど、マイクロスライスに割り当てられるネットワークリソースの量を規定することもできる。
【0089】
例えば、ＵＥまたは別のデバイスもしくは構成要素によって要求が受信された後、マイクロスライスインスタンスは、ＵＥから、マイクロスライスに割り当てられた少なくとも１つのベアラを介してセットアップされる。マイクロスライスインスタンス上にデータフローが作成され、マイクロスライスインスタンス内のベアラは、所望のサービス品質を提供するためにＳＬＯおよび前記ＱｏＳパラメータに応答して制御される。ＳＬＯおよびＱｏＳパラメータに応じて主要業績評価指標（ＫＰＩ）が提供され、ＫＰＩを使用してマイクロスライスインスタンスが監視される実施形態が説明され、ＫＰＩが満たされない場合、通信システムの動作は、それに応じて変更されてもよく、および／または警報が提供されてもよい。
【0090】
上記に加えて、本明細書に記載の実施形態のいくつかによって以下の利点が提供されることができる：
・コアネットワーク（ＥＰＣ）をマイクロサービスに分解することは、各マイクロスライスに「専用」または「隔離」リソースを割り当てる；
・各マイクロスライスインスタンスをインテリジェントに且つ独立してスケーリングする機能は、そのマイクロスライスのサービスレベル目標（ＳＬＯ）を遵守する；
・場合によってはネットワーク管理者からの入力なしに自動的に実行されることができる、無線で独立して遠隔的に各マイクロサービス（マイクロスライス）をアップグレードする能力は、管理を容易にし、アップグレードコストを削減する；
・顧客のエッジとクラウドインスタンスとの間でサービスを動的に移動する能力は、バースト性のあるワークロードを迅速且つ効率的に処理するためのより大きな柔軟性を提供する；
・ログを作成し、必要なメトリックを取得する能力は、各マイクロスライスインスタンスの性能をリアルタイムで監視することを可能にする；
・ネットワーク（ＲＡＮおよびコアネットワーク）を遠隔で操作および管理する能力は、ネットワークインフラストラクチャをサービスとして提供することを可能にする。特に、マイクロサービスアーキテクチャは、クラウド上のリソースをオンデマンドでスピンアップして、ネットワークインフラストラクチャの全てをクラウドネイティブアプリケーションとして技術的に提供する機会を提供する。
・既存の企業ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）および企業バックホールワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）とのシームレスな統合；
・ネットワーク（ＲＡＮ、ＬＡＮ、および任意にＷＡＮ）にわたってエンドツーエンドのサービス品質（ＱｏＳ）を提供することは、適切なリソースを使用してユーザが適切にサービスされることを保証する；および
・粒度の細かいアクセス制御実施を提供することは、ユーザが必要なものにアクセスすることを保証しながらセキュリティを強化する。
・コアネットワーク（ＥＰＣ）をマイクロサービスに分解することは、各マイクロスライスに「専用」または「隔離」リソースを割り当てる；
・各マイクロスライスインスタンスをインテリジェントに且つ独立してスケーリングする機能は、そのマイクロスライスのサービスレベル目標（ＳＬＯ）を遵守する；
・場合によってはネットワーク管理者からの入力なしに自動的に実行されることができる、無線で独立して遠隔的に各マイクロサービス（マイクロスライス）をアップグレードする能力は、管理を容易にし、アップグレードコストを削減する；
・顧客のエッジとクラウドインスタンスとの間でサービスを動的に移動する能力は、バースト性のあるワークロードを迅速且つ効率的に処理するためのより大きな柔軟性を提供する；
・ログを作成し、必要なメトリックを取得する能力は、各マイクロスライスインスタンスの性能をリアルタイムで監視することを可能にする；
・ネットワーク（ＲＡＮおよびコアネットワーク）を遠隔で操作および管理する能力は、ネットワークインフラストラクチャをサービスとして提供することを可能にする。特に、マイクロサービスアーキテクチャは、クラウド上のリソースをオンデマンドでスピンアップして、ネットワークインフラストラクチャの全てをクラウドネイティブアプリケーションとして技術的に提供する機会を提供する。
・既存の企業ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）および企業バックホールワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）とのシームレスな統合；
・ネットワーク（ＲＡＮ、ＬＡＮ、および任意にＷＡＮ）にわたってエンドツーエンドのサービス品質（ＱｏＳ）を提供することは、適切なリソースを使用してユーザが適切にサービスされることを保証する；および
・粒度の細かいアクセス制御実施を提供することは、ユーザが必要なものにアクセスすることを保証しながらセキュリティを強化する。
【図面の簡単な説明】
【0091】
開示された方法および装置は、１つ以上の様々な実施形態にしたがって、以下の図を参照して説明される。図面は、例示のみを目的として提供されており、開示された方法および装置のいくつかの実施形態の例を示すにすぎない。これらの図面は、開示された方法および装置の読者の理解を容易にするために提供される。それらは、特許請求される発明の広がり、範囲、または適用性を限定すると見なされるべきではない。説明を明確且つ容易にするために、これらの図面は、必ずしも縮尺通りに作成されていないことに留意されたい。
【図1A】「４Ｇ ＬＴＥ」（第４世代ロングタームエボリューション）または「５Ｇ ＮＲ」（第５世代ニューラジオ）ネットワークなどの通信ネットワークの基本構成を示している。
【図1B】クライアント／サーバアーキテクチャの標準化されたＱＣＩ特性の範囲を示す図である。
【図1C】ピア／ピア通信のための標準化されたＱＣＩ特性の範囲を示す図である。
【図1D】標準化された特性に対する標準化されたＱＣＩ値の１対１マッピングを示す図である。
【図1E】４Ｇ無線通信システムにおけるＥＰＳベアラおよび外部ベアラのシステム図である。
【図1F】４Ｇ無線通信システムにおける異なるタイプのベアラを示すシステム図である。
【図1G】４Ｇ無線通信システムにおけるアプリケーション／サービス層のシステム図である。
【図1H】ＵＥとｅＮＢとＭＭＥとの間のメッセージを示す、４Ｇ無線通信システムにおいてベアラをセットアップするためのメッセージフロー図である。
【図1I】ＵＥ、ｅＮｏｄｅＢ、ＭＭＥ、Ｓ－ＧＷ、Ｐ－ＧＷ、およびＰＣＲＦの間のメッセージを示す、４Ｇ無線通信システムにおいてベアラを確立するための詳細なメッセージフロー図である。
【図2A】無線ネットワークを含む複数のネットワークにわたるマイクロスライスインスタンスを示すブロック図である。
【図2B】無線ネットワーク、ＬＡＮ、およびＷＡＮを含む複数のネットワークにわたるマイクロスライスインスタンスを示すブロック図である。
【図3】マイクロスライスを定義するための方法のフローチャートである。
【図4】マイクロスライス定義の例を示す表である。
【図5】許容されるマイクロスライスのアプリケーション定義の例を示す表である。
【図6】マイクロスライスをデバイスに割り当てるための方法のフローチャートである。
【図7】デバイスグループ定義の例を示す表である。
【図8】デバイスグループへのマイクロスライスの割り当ての例を示す表である。
【図9】４Ｇ無線通信ネットワークのブロック図である。
【図10】５Ｇ無線通信ネットワークのブロック図である。
【図11】マイクロスライスデータフローをセットアップし、データフローを提供するためにマイクロスライスインスタンスを作成するための方法のフローチャートである。
【図12】マイクロスライスを利用するシステムにおいて負荷制御を提供するための動作のフローチャートである。
【図13】マイクロスライスを利用するシステムにおいて許容制御を提供するための動作のフローチャートである。
【図14】いくつかの状況下でトリガされることができる警報動作のフローチャートであり、警報のトリガに応答して実行されることができる制御手順も示している。
【0092】
図面は、網羅的であること、または特許請求される発明を開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。開示された方法および装置は、変更および代替によって実施されることができ、本発明は、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるべきであることを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【0093】
通信ネットワークおよびシステム構成要素は、本明細書では、４Ｇ（ＬＴＥ）通信システム、および／または５Ｇ ＮＲ通信システムに共通の用語および構成要素を使用して説明される。しかしながら、本明細書に記載の通信ネットワークおよびマイクロスライスの原理は、４Ｇまたは５Ｇシステムだけでなく、他の通信システムにもより広く適用される。
【0094】
企業ネットワークのコンテキストにおけるマイクロスライス実装が本明細書で説明される。企業ネットワークのコンテキストで説明されているが、開示された原理は、任意のプライベートネットワーク、より一般的にはパブリックネットワークにも適用されることができる。企業ネットワークは、プライベートネットワークの一種である。プライベートネットワークは、限られた許容ユーザグループによる限られたエリア内での使用のために運用されるが、パブリックネットワークは、一般に、より広いエリアをカバーし、ネットワークオペレータによるサービスに加入する人による使用のためにオープンである。企業ネットワークは、倉庫、工場、研究センターまたは他の建物などの企業の場所で作成され、通常、それ自体の使用のために組織によって運用される。他のタイプのプライベートネットワークは、２つ以上の組織による使用のためにプライベートネットワーク管理者によって運用されてもよい。
（２）マイクロスライスインスタンスおよびマイクロスライスの概要
（２）マイクロスライスインスタンスおよびマイクロスライスの概要
【0095】
ここで、無線ネットワーク２００内のマイクロスライスインスタンスを示すブロック図である図２Ａを参照する。図２Ａでは、携帯電話ＵＥ２０１ａは、無線リンク２０５ａを介して、コアネットワーク２１１に接続されたＲＡＮ２０７に接続される。車両２０１ｂは、無線リンク２０５ｂを介してＲＡＮ２０７に接続される。異なるデバイス、およびＵＥ内の異なる機能でさえも、異なる通信要件を有することは明らかである。例えば、携帯電話ＵＥ２０１ａは、音声通信を必要とする場合がある。車両２０１ｂは、ナビゲーションのために信頼性の高いリンクを必要とし、データ通信のために別のリンクを必要とする場合がある。これらの必要性に対処するために、マイクロスライスが本明細書に記載される。マイクロスライスは、デバイスとの間のデータフローの経路を定義する。デバイスは、ＵＥまたはアクセスポイント（ＡＰ）、ルータ、または通信ネットワーク内の他の構成要素などの他のデバイスであってもよい。通常、マイクロスライスのデータフローは、エンドツーエンドで（すなわち、ＵＥから外部ＰＤＮのエッジへ）移動するが、データフローは、ＲＡＮ、コアネットワーク、およびサービスプラットフォームの全てまたは一部を通過してもよい。マイクロスライスは、いくつかの方法のいずれかで定義されることができる。例えば、いくつかの実施形態では、マイクロスライスは、サービスタイプの要件を満たすように定義されてもよく、他の実施形態では、マイクロスライスは、アプリケーション、またはアプリケーションのグループに関連付けられてもよい。有利には、マイクロスライスは、企業場所において１つ以上のネットワークを操作するネットワーク管理者によって定義されることができ、定義されたマイクロスライスは、その後、企業場所のネットワーク内の通信に適用されることができる。
【0096】
ネットワーク２００において、各マイクロスライスは、完全な論理ネットワークを形成するようにインスタンス化される（すなわち、「マイクロスライスインスタンス」内で確立される）。論理ネットワークは、物理的にはより大きなネットワークまたはローカルエリアネットワークの一部にすぎないかもしれないが、完全に分離した自己完結型ネットワークとしてユーザに見えるネットワークの仮想表現である。図２Ａでは、携帯電話ＵＥ２０１ａからＲＡＮ２０７を通ってコアネットワーク２１１までの第１のマイクロスライスインスタンス２２１が示されている。第２のマイクロスライスインスタンス２２２および第３のマイクロスライスインスタンス２２３は、車両２０１ｂからＲＡＮ２０７を介してコアネットワーク２１１に提供される。インスタンスはまた、ＲＡＮおよび／またはコアネットワークの一部などの通信ネットワークの他の構成要素間、または通信ネットワークの他の構成要素間で確立されてもよい。例えば、インスタンスは、ＵＥ２０１ａとＲＡＮ２０７との間、車両２０１ｂとＲＡＮ２０７との間、ＲＡＮ２０７とコアネットワーク２１１との間、または利用可能とすることができる任意の通信リンク（例えば、説明されるように、ベアラ）に沿って確立されることができる。
【0097】
各マイクロスライスインスタンス２２１、２２２、２２３は、ＲＡＮ２０７および／またはコアネットワーク２１１におけるネットワーク機能のセットを使用して実装される。コアネットワークの一例は、ＬＴＥ／５Ｇネットワークにおける進化型パケットコア（ＥＰＣ）である。ＬＴＥ／５Ｇネットワークは、企業ＩＴネットワークまたは他のネットワークの一部であってもよい。
【0098】
マイクロスライスは、データフローのパラメータおよび経路を定義する。データフローは、ＲＡＮ、コアネットワーク、およびサービスプラットフォームを介したＵＥとの間のものとすることができる。ＬＴＥ／５Ｇ実装において定義された「Ｎ」個のマイクロスライス（ＭＳ１、ＭＳ２、．．．、ＭＳＮ）があり得ることに留意されたい。
【0099】
マイクロスライスのパラメータは、以下のような異なるサービスタイプまたはアプリケーションについて、特定のサービス品質（ＱｏＳ）要件およびサービスレベル目標（ＳＬＯ）が満たされることを保証するために使用される：
・ＩＰカメラおよびコンピュータビジョン（ＣＶ）（例えば、顔認識）アプリケーション
・プッシュツートーク（ＰＴＴ）またはボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）
・ＶＴ（テレビ電話）またはテレビ会議（例えば、ズーム、ビジネス向けスカイプ）
・拡張現実（ＡＲ）／仮想現実（ＶＲ）
・遠隔制御
・ロボティクスおよび自動化
・マルチメディアストリーミング
・モノのインターネット（ＩｏＴ）センサデータ分析
・ベストエフォートトラフィック（ＦＴＰ、ウェブブラウジングなど）
・ＩＰカメラおよびコンピュータビジョン（ＣＶ）（例えば、顔認識）アプリケーション
・プッシュツートーク（ＰＴＴ）またはボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）
・ＶＴ（テレビ電話）またはテレビ会議（例えば、ズーム、ビジネス向けスカイプ）
・拡張現実（ＡＲ）／仮想現実（ＶＲ）
・遠隔制御
・ロボティクスおよび自動化
・マルチメディアストリーミング
・モノのインターネット（ＩｏＴ）センサデータ分析
・ベストエフォートトラフィック（ＦＴＰ、ウェブブラウジングなど）
【0100】
この目的のために、マイクロスライスは、マイクロスライスに関連するいくつかのパラメータ、例えばサービスタイプ、アプリケーション、およびアプリケーションのグループのいずれかを使用して定義されることができる。これらのパラメータは、例えば、４Ｇシステム（図９）におけるホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）、または５Ｇシステム（図１０）におけるユーザデータ管理（ＵＤＭ）に記憶されることができる。インデックス「ｋ」の各マイクロスライス（ＭＳｋ）には、１つのＱｏＳクラスインジケータ（ＱＣＩ）値、保証ビットレート（ＧＢＲ）値、最大ビットレート（ＭＢＲ）値、および割り当ておよび保持優先度（ＡＲＰ）値のＱｏＳパラメータが割り当てられることができる。有利には、マイクロスライスアーキテクチャは、カスタマイズ可能なネットワーク能力、および異なるサービスタイプのＱｏＳパラメータを選択する機能を可能にする。例えば、いくつかのサービスタイプのそれぞれは、固有のマイクロスライスに関連付けられ、定義されたデータスループット、品質、パケット誤り率（ＰＥＲ）、パケット遅延、信頼性、分離、およびセキュリティサービスのセットを有することができる。
（３）ネットワーク展開へのマイクロスライスＱｏＳの統合および拡張
（３）ネットワーク展開へのマイクロスライスＱｏＳの統合および拡張
【0101】
図２Ａは、ＵＥ２０１ａ、車両２０１ｂ、ＲＡＮ２０７、およびコアネットワーク２１１にわたって実装されたマイクロスライスインスタンス２２１、２２２、および２２３を示している。ＬＴＥ／５Ｇネットワークが企業に展開されるにつれて、新たに展開されたネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に統合される必要がある。ここで、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）２３１およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）２３２を含む追加のネットワークにわたるマイクロスライスインスタンスを示すブロック図である図２Ｂを参照する。図２Ｂでは、複数のＵＥ２０１ａおよび２０１ｃは、ＲＡＮ２０７と無線接続される。ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）２３１は、ＲＡＮ２０７とコアネットワーク２１１とを接続する。ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）２３２は、コアネットワーク２１１に接続され、多種多様な外部ＰＤＮ１０３および他のサービスに接続する。これらのＬＡＮおよびＷＡＮは、コアネットワーク２１１の外部の外部ＰＤＮであってもよい。多くの場合、ＬＡＮおよびＷＡＮを保護するために、ファイアウォール（例えば、次世代ファイアウォール）が存在することができる。これらのファイアウォールもまた、コアネットワーク２１１の外部にある。図２Ｂでは、マイクロスライスインスタンスは、ＵＥからネットワークを通ってＷＡＮ２３２内に延在する。特に、第１のマイクロスライスインスタンス２４１は、ＵＥ（携帯電話）２０１ａから、ＲＡＮ２０７、ＬＡＮ２３１、コアネットワーク２１１を通って延在し、ＷＡＮ２３２内に延在する。各マイクロスライスのＱｏＳパラメータは、ＱｏＳマーキングおよびＤｉｆｆＳｅｒｖ差別化サービスコードポイント（ＤＳＣＰ）などの標準的な機構を介して、これらのＬＡＮ、ＷＡＮ、およびファイアウォールに拡張されることができる。同様に、第２および第３のマイクロスライス２４２および２４３は、ＲＡＮ２０７、ＬＡＮ２３１、コアネットワーク２１１を介して自動ＵＥ２０１ｂから延在し、ＷＡＮ２３２内に延在する。
【0102】
図２Ｂでは、破線のブロック内に示されている企業ネットワーク２５０は、ＵＥ２０１、ＲＡＮ２０７、ＬＡＮ２３１、およびコアネットワーク２１１を含む。典型的には、これらは、建物または他の画定された領域などの共通の場所にあるが、いくつかの構成要素は、画定された領域の外側にあってもよい。ネットワーク管理者２５２は、適切なセキュリティを用いて、ＷＡＮを介して企業ネットワーク２５０を遠隔で管理し、マイクロスライスをセットアップすることができる。あるいは、ネットワーク管理者２５２は、企業ネットワークに直接接続して、ネットワークを管理し、マイクロスライスをセットアップすることができる。
（４）マイクロスライスデータフィールド
（４）マイクロスライスデータフィールド
【0103】
ここで、マイクロスライスを定義する１つの方法およびマイクロスライスを定義するパラメータを示すフローチャートである図３を参照する。動作が開始し（ステップ３００）、次いでサービスタイプが定義される（ステップ３０２）。サービスタイプは、特定の選択されたサービス（例えば、ビデオ会議、インターネットダウンロードなど）を提供するために必要な特定のアクティビティまたはアプリケーションを指すことができる。サービスタイプは、いくつかの方法で具体的に定義されてもよく、例えば、５タプル（サーバ／宛先ＩＰアドレス、ポート番号、およびトランスポートプロトコル）によって定義されてもよい。サービスタイプに基づいて、ビットレート、パケット遅延、およびジッタまたはパケット誤り率などのサービス品質（ＱｏＳ）要件の特定のセットがマイクロスライスに割り当てられることができる（ステップ３０４）。マイクロスライスはまた、「許容されるアプリケーション」と呼ばれる１つ以上のアプリケーションに割り当てられてもよく、またはアプリケーションのグループに割り当てられてもよい（ステップ３０６）。各マイクロスライスに対してサービスレベル目標（ＳＬＯ）も定義される（ステップ３０８）。ＳＬＯは、ＱｏＳパラメータおよび他の値から導出されてもよい。ＳＬＯは、マイクロスライスインスタンスを通るデータフローの監視に関して、本明細書の他の箇所でより詳細に説明される。一般に、各マイクロスライスのＳＬＯは、それぞれのマイクロスライス上で実行されるサービスの性能を評価するための手段を提供する。
【0104】
ここで、例示的なマイクロスライス定義を示す図４を参照する。この例では、マイクロスライスは、フィールド内に存在するパラメータによって定義される。パラメータは、例えば、名称、許容されるアプリケーション定義、最小保証スループット、最大許容スループット、最大パケット遅延限界、最大パケット損失率、および優先度を含むことができる。
（５）許容されるアプリケーションタイプ
（５）許容されるアプリケーションタイプ
【0105】
許容されるアプリケーションタイプは、いくつかの方法において、例えば、以下を介して識別されることができる：
・サーバ（または宛先）のＩＰアドレスおよび／またはポート番号
・クライアント（または送信元）のＩＰアドレスおよび／またはポート番号
・ＱｏＳマーキングおよびＤｉｆｆＳｅｒｖ差別化サービスコードポイント（ＤＳＣＰ）
・使用されたトランスポートプロトコル（例えば、ＴＣＰまたはＵＤＰ）。
・サーバ（または宛先）のＩＰアドレスおよび／またはポート番号
・クライアント（または送信元）のＩＰアドレスおよび／またはポート番号
・ＱｏＳマーキングおよびＤｉｆｆＳｅｒｖ差別化サービスコードポイント（ＤＳＣＰ）
・使用されたトランスポートプロトコル（例えば、ＴＣＰまたはＵＤＰ）。
【0106】
図５は、特定のマイクロスライスにどのアプリケーションが割り当てられているかを示す定義の例を示している。例えば、マイクロスライスには、第１のエントリの基準を満たすアプリケーションが割り当てられてもよく、これは、マイクロスライスが任意のアプリケーションによって使用されることを可能にする。第２のエントリに適合するマイクロスライスに割り当てられたアプリケーションは、「アプリケーション１」（すなわち、１．１．１．１の宛先ＩＰアドレス、宛先ポート１２３などを有する）の定義にしたがって定義されたアプリケーションによってのみ使用されることができる。
【0107】
マイクロスライスに割り当てられるアプリケーションを識別するためのさらなるオプションは、以下を含む：
・ＵＲＬ／ヘッダのＤＰＩ（ディープパケット検査）、
・自動割り当てのためのＡＩ（人工知能）または機械学習、
・ＬＴＥ／５Ｇデバイス専用ベアラ要求、
・５Ｇシグナリング：ＮＳＳＡＩ（ネットワークスライス選択支援情報）、
・ＤＮＳルックアップ、
・次世代ファイアウォールクエリ、
・ＳＤ－ＷＡＮ、および
・マイクロスライスを選択するためのアプリケーション用のＡＰＩ。
・ＵＲＬ／ヘッダのＤＰＩ（ディープパケット検査）、
・自動割り当てのためのＡＩ（人工知能）または機械学習、
・ＬＴＥ／５Ｇデバイス専用ベアラ要求、
・５Ｇシグナリング：ＮＳＳＡＩ（ネットワークスライス選択支援情報）、
・ＤＮＳルックアップ、
・次世代ファイアウォールクエリ、
・ＳＤ－ＷＡＮ、および
・マイクロスライスを選択するためのアプリケーション用のＡＰＩ。
【0108】
企業ユースケースでの実装のために、各アプリケーションまたは同様のアプリケーションもしくはサービスタイプのグループについて、ユーザは、マイクロスライスを定義し、上述したようにＱｏＳ制約を規定することができる。
【0109】
企業環境では、マイクロスライスインスタンスが作成されると、特定のセキュリティおよびアクセス制御規則が満たされることを保証し、および／または特定のＱｏＳおよびサービスレベル目標（ＳＬＯ）仕様が満たされることを保証する目的で、既存の企業ＬＡＮを介して（例えば、ＶＬＡＮまたはＶｘＬＡＮを介して）トラフィックがルーティングされることができる。ルーティング、および／または特定のセキュリティおよびアクセス制御規則は、マイクロスライスの定義の一部として管理者によって規定されることができる。
（６）マイクロスライスをデバイスまたはデバイスグループに割り当てる
（６）マイクロスライスをデバイスまたはデバイスグループに割り当てる
【0110】
ここで、マイクロスライスをデバイスに割り当てるための動作（ステップ６００）のフローチャートである図６を参照する。「デバイス」という用語は、ＵＥおよび他のデバイス、またはルータもしくはＡＰなどの通信ネットワークの構成要素を含む。マイクロスライスは、上述したように、アクセス可能サーバに定義されて記憶される（ステップ６０２）。多くの異なるマイクロスライスが任意の特定の実施形態において定義されてもよく、そのいくつかの実施形態は、ＬＴＥ／５Ｇ実装の一部であってもよい。
【0111】
次に、デバイスは、１つ以上のマイクロスライスに割り当てられる（ステップ６０６）。一般に、デバイスまたは他のエンティティがネットワークまたは管理者に知られるようになるか、そうでなければサービスを要求するとき、デバイスのニーズに最も適合するマイクロスライスは、デバイスにサービスを提供するために割り当てられるべきである。割り当ては、例えば、要求されたサービスタイプのデバイスを適切なマイクロスライスと照合することによって、いくつかの方法で行うことができる。他の実施形態では、マイクロスライスに関連する１つ以上の他のパラメータが、要求されたサービスタイプまたはデバイスに関連する他のパラメータと比較されて、デバイスとの間でデータを伝送するのにどのマイクロスライスが最も適しているかを判定することができる。割り当てを行う別の方法は、デバイスがデバイスグループのメンバーであるかどうかを確認し（以下を参照）、そうである場合、グループの以前に定義されたマイクロスライスを利用することである。
【0112】
１つの例示的な製品実装では、「デフォルト」と呼ばれるデフォルトのマイクロスライスが製品出荷に含まれ、したがって、「独創的に」定義される（すなわち、製品に予め定義されている）。このデフォルトのマイクロスライスは、例えば、一般にベストエフォート（ＢＥ）として知られる、いかなるＱｏＳ保証も有しなくてもよい。したがって、システムが最初に設置されるとき、例えばデバイスグループ全体（例えば、携帯電話である全てのＵＥ）またはいくつかの実施形態では、全てのデバイス（または後述するデバイスグループ）がこのデフォルトのマイクロスライスに割り当てられることができる。これが意味することは、それらの全てのデバイスが、少なくとも、ＱｏＳ保証なしで、全ての通信のためのデフォルトベアラをセットアップすることができることであり、これは初期設置および管理に有利である。一実装では、このデフォルトのマイクロスライスが（独創的に）定義されている場合、全てのフィールドがブランクに設定されることができ、アプリケーション定義フィールドが「全て許容」に設定されることができ、優先度が１５に設定されることができる。
（７）デバイスグループ
（７）デバイスグループ
【0113】
マイクロスライスの管理および実装を単純化するために、いくつかの実施形態は、管理を単純化するためにネットワーク管理者によって利用されることができるデバイスグループを含むことができる。デバイスグループは、１つ以上のマイクロスライスに割り当てられることができる。１つ以上の異なるデバイスグループに割り当てられることができるデバイスの例は、以下のようなデバイスを含むことができる：
・スマートフォン、
・タブレット、
・ハンドヘルドモバイルデバイス、
・販売時点情報管理（ＰＯＳ）端末、および
・バックホールのためのルータ／アクセスポイント。
・スマートフォン、
・タブレット、
・ハンドヘルドモバイルデバイス、
・販売時点情報管理（ＰＯＳ）端末、および
・バックホールのためのルータ／アクセスポイント。
【0114】
１つの例示的な実装では、デフォルトデバイスグループは、設置前にセットアップされ（すなわち、「独創的に」利用可能である）、したがって設置中に利用可能になる。このデフォルトのデバイスグループは、「デフォルト」と呼ばれることがあり、特に指定しない限り、各デバイスは、「デフォルト」デバイスグループに自動的に割り当てられて、初期設置および管理を容易にすることができる。
【0115】
デバイスグループは、デバイスの柔軟なグループ化である。デバイスグループを使用して、企業は、ネットワーク内で同様の使用、サービス、カバレッジ、および容量のニーズを有するユーザ／デバイスのカテゴリを柔軟に作成することができる。これは柔軟なグループ化であるため、企業は、現在のプロファイリングと一致し、デバイスおよびネットワークリソースをより効率的に管理するために、これらのグループを自由に定義することができる。
【0116】
デバイスグループは、デバイスグループ名、管理者名、信頼できる／信頼できないフィールド、ＶＬＡＮまたはＶｘＬＡＮ ＩＤおよびＤＨＣＰサーバアドレスなどの特定の情報によって定義されることができる。図７は、フィールド名、そのフィールドの値例、およびそのフィールドのフィールド説明を含む例示的なデバイスグループ定義を示している。図７では、この例に固有のフィールド名は、デバイスグループ名、管理者、信頼、ＶＬＡＮまたはＶｘＬＡＮ ＩＤ、およびＤＨＣＰを含む。
【0117】
企業内のモバイルデバイス（ＵＥ）は、多くのモバイルＵＥを含むことができるデバイスグループに割り当てられることができるが、いくつかの実施形態では、特定のＵＥは、１つのグループのみに割り当てられることができる。
【0118】
デバイスは、例えば、管理者によってグループに割り当てられてもよく、またはデバイスによって提供された情報に応答して割り当てられてもよく、またはデフォルトで割り当てられてもよい。１つの実装では、割り当ては、コアネットワークにおいて実行されているコンテナ化されたアプリケーション、Ｋｕｂｅｒｎｅｔｅｓ、または任意の他のそのようなシステムとして実装されることができる。Ｋｕｂｅｒｎｅｔｅｓは、アプリケーションの展開、スケーリング、および管理を自動化するためのオープンソースのコンテナ－オーケストレーションシステムである。コンテナは、企業がアプリケーションのより高速な開発および展開のためにＤｅｖＯｐｓを使用するにつれて普及している。コンテナは、ファイルおよびライブラリを含む、ソフトウェアを実行するために必要な全てを含む。コンテナは、アプリケーションまたはマイクロサービスのライブラリを、ホストオペレーティングシステムのＣＰＵまたはメモリリソースを枯渇させず、同じＣＰＵ上で実行される異なるサービスの分離を提供する１つの展開可能ユニットに組み合わせる。
【0119】
１つの好ましい実装では、ＥＰＣ機能は、Ｋｕｂｅｒｎｅｔｅｓ上で実行されるコンテナ化されたアプリケーションとして実装されることができる。これは、以下のような本明細書に記載のマイクロスライス実装の利点を可能にする：
１．コアネットワーク（ＥＰＣ）をマイクロサービスに分解することは、各マイクロスライスに「専用」または「分離」リソースを提供する。
２．各マイクロサービスをインテリジェントに且つ独立してスケーリングすることは、マイクロスライスのＳＬＯを遵守する。
３．ネットワーク管理者からのゼロタッチで各サービスを独立して無線でアップグレードすることは、コストを削減し、アップグレード処理を簡素化する。
４．顧客のエッジとクラウドインスタンスとの間でサービスを動的に移動させることは、バースト性のあるワークロードを処理するのに役立つ。
５．各マイクロスライスの性能を監視するために必要なメトリックを記録および取得する能力は、各ＵＥが適切なレベルのサービスを受けていることを保証し、ネットワーク効率を改善する。
６．また、これは、ネットワーク（ＲＡＮおよびＥＰＣ）がネットワークインフラストラクチャサービスとして実行されることを可能にする。マイクロサービスアーキテクチャは、クラウド上のリソースをオンデマンドでスピンアップする能力を提供するため、技術的にはネットワークインフラストラクチャの全ては、クラウドネイティブアプリケーションとして提供されることができる。
１．コアネットワーク（ＥＰＣ）をマイクロサービスに分解することは、各マイクロスライスに「専用」または「分離」リソースを提供する。
２．各マイクロサービスをインテリジェントに且つ独立してスケーリングすることは、マイクロスライスのＳＬＯを遵守する。
３．ネットワーク管理者からのゼロタッチで各サービスを独立して無線でアップグレードすることは、コストを削減し、アップグレード処理を簡素化する。
４．顧客のエッジとクラウドインスタンスとの間でサービスを動的に移動させることは、バースト性のあるワークロードを処理するのに役立つ。
５．各マイクロスライスの性能を監視するために必要なメトリックを記録および取得する能力は、各ＵＥが適切なレベルのサービスを受けていることを保証し、ネットワーク効率を改善する。
６．また、これは、ネットワーク（ＲＡＮおよびＥＰＣ）がネットワークインフラストラクチャサービスとして実行されることを可能にする。マイクロサービスアーキテクチャは、クラウド上のリソースをオンデマンドでスピンアップする能力を提供するため、技術的にはネットワークインフラストラクチャの全ては、クラウドネイティブアプリケーションとして提供されることができる。
【0120】
図８は、マイクロスライスが異なるデバイスグループに割り当てられることができる方法の例を示す表である。例えば、図８は、デバイスグループ１が、「ストリーミング」と呼ばれるマイクロスライス、「ビデオ会議」と呼ばれるマイクロスライス、および「デフォルト」マイクロスライスに割り当てられていることを示している。デバイスグループが２つ以上のマイクロスライスに割り当てられることに加えて、企業のニーズに応じて、２つ以上のデバイスグループが同じマイクロスライスの１つ以上に割り当てられる可能性が高い。デバイスグループに対して複数のマイクロスライスが有効化されている場合、デバイスグループ内のデバイス上で実行されているアプリケーションの一部または全部は、有効化されたマイクロスライスの特定の１つに割り当てられることができる。あるいは、デフォルトのマイクロスライスは、他のマイクロスライスに割り当てられていない任意のアプリケーションまたはサービスに使用されることができる。あるいは、アプリケーションを実行するデバイスが割り当てられている複数のマイクロスライス間で選択するための決定機構が提供されてもよい。
（８）４Ｇおよび５Ｇアーキテクチャ
（８）４Ｇおよび５Ｇアーキテクチャ
【0121】
本明細書に記載のマイクロスライスは、典型的には、ＬＴＥおよび／または５Ｇ無線通信ネットワーク、すなわち、３ＧＰＰなどのＳＤＯ（標準開発機関）の仕様にしたがって構築された通信ネットワークにおいて実装される。これらの通信ネットワークの基本的な構成要素は周知であり、詳細に説明する必要はない。しかしながら、説明の目的のために、これらの通信ネットワークについて本明細書で簡単に説明する。３ＧＰＰ仕様ＴＳ ２１．９０５、ＴＳ ２２．８５２、ＴＳ ２３．００２、ＴＳ ２３．２０３、ＴＳ ２３．５０１、ＴＳ ３６．３００など、現在のＳＤＯ仕様では多くの追加情報が利用可能である。
【0122】
ここで、ＬＴＥ（４Ｇ）無線通信システムのアーキテクチャを示すネットワーク図である図９を参照する。図９の４Ｇネットワークは、制御プレーンとユーザプレーントラフィックとが分離されたフラットな全ＩＰアーキテクチャを有する。頭字語がネットワークブロックに示されている。以下は、ネットワークブロックに示されている頭字語および４Ｇシステムにおいて使用される他の頭字語のリストである。
【0123】
ＡＮＤＳＦ：アクセスネットワーク発見および選択機能
【0124】
ＡＰＮ：アクセスポイント名
【0125】
ＡＲＰ：割り当ておよび保持優先度
【0126】
ＡＭＢＲ：集約最大ビットレート
【0127】
ｅＰＤＧ：進化型パケットデータゲートウェイ
【0128】
Ｅ－ＲＡＢ ＥＰＳ無線アクセスベアラ
【0129】
ＥＰＣ：進化型パケットコア
【0130】
ＥＰＳ：進化型パケットスイッチドシステム）
【0131】
ＧＢＲ：保証ビットレート
【0132】
ＨＳＳ：ホーム加入者サーバ
【0133】
ＭＢＲ：最大ビットレート
【0134】
ＭＭＥ：モビリティ管理エンティティ
【0135】
ＰＣＣ：ポリシー制御および課金
【0136】
ＰＣＲＦ：ポリシーおよび課金規則機能
【0137】
ＰＤＢ：パケット遅延バジェット
【0138】
ＰＤＮ：パケットデータネットワーク
【0139】
ＰＥＬＲ：パケット誤り率
【0140】
Ｐ－ＧＷ：パケットゲートウェイ
【0141】
ＱＣＩ：ＱｏＳクラス識別子
【0142】
ＱｏＳ：サービス品質
【0143】
ＲＡＢ：無線アクセスベアラ
【0144】
ＲＲＣ：無線リソース制御
【0145】
ＳＡＥ：システムアーキテクチャエボリューション
【0146】
ＳＤＦ：サービスデータフロー
【0147】
Ｓ－ＧＷ：サービングゲートウェイ
【0148】
ＴＦＴ：トラフィックフローテンプレート
【0149】
ＶｏＩＰ：ボイスオーバーＩＰ
【0150】
Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標） ＡＰ：ＷｉＦｉアクセスポイント
【0151】
図９に示す４Ｇアーキテクチャの主要構成要素は、コアネットワークである進化型パケットコア（ＥＰＣ）である。いくつかの構成要素を以下に説明する。
【0152】
ＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ：ＭＭＥは、ＬＴＥアクセスネットワークのための主要制御ノードである。それは、再送信を含むアイドルモードのＵＥ（ユーザ機器）ページングおよびタグ付け手順を担当する。それは、ベアラアクティブ化／非アクティブ化プロセスに関与し、初期アタッチ時およびコアネットワーク（ＣＮ）ノード再配置を含むＬＴＥ内ハンドオーバ時にＵＥのためのＳＧＷを選択する役割も担当する。それは、（ＨＳＳと相互作用することによって）ユーザを認証する役割を担当する。非アクセス層（ＮＡＳ）シグナリングは、ＭＭＥで終端し、一時的な識別情報の生成およびＵＥへの割り当ても担当する。それは、サービスプロバイダの公衆陸上移動網（ＰＬＭＮ）にキャンプオンするＵＥの許可をチェックし、ＵＥローミング制限を実施する。ＭＭＥは、ＮＡＳシグナリングの暗号化／完全性保護のためのネットワーク内の終端点であり、セキュリティキー管理を処理する。シグナリングの合法的傍受もまた、ＭＭＥによってサポートされる。ＭＭＥはまた、ＳＧＳＮからＭＭＥで終端するＳ３インターフェースを用いて、ＬＴＥアクセスネットワークと２Ｇ／３Ｇアクセスネットワークとの間の移動のための制御プレーン機能を提供する。ＭＭＥはまた、ＵＥをローミングするためにＨＳＳに向かうＳ６ａインターフェースを終端する。
【0153】
ＳＧＷ（サービングゲートウェイ）ＳＧＷは、ｅＮｏｄｅＢ間ハンドオーバ中のユーザプレーンのモビリティアンカーとして、およびＬＴＥと他の３ＧＰＰ技術との間のモビリティのためのアンカーとしても機能しながら、ユーザデータパケットをルーティングおよび転送する（Ｓ４インターフェースを終端し、２Ｇ／３ＧシステムとＰＧＷとの間のトラフィックを中継する）。アイドル状態のＵＥの場合、ＳＧＷは、ダウンリンクデータ経路を終端し、ダウンリンクデータがＵＥに到着したときにページングをトリガする。それは、ＵＥコンテキスト、例えば、ＩＰベアラサービスのパラメータ、ネットワーク内部ルーティング情報を管理および記憶する。それはまた、合法的傍受の場合には、ユーザトラフィックの複製も実行する。
【0154】
ＰＧＷ（パケットデータネットワークゲートウェイ）：ＰＤＮゲートウェイは、ＵＥのためのトラフィックの出口および入口のポイントであることによって、ＵＥから外部パケットデータネットワークへの接続性を提供する。ＵＥは、複数のＰＤＮにアクセスするために、２つ以上のＰＧＷとの同時接続性を有することができる。ＰＧＷは、ポリシー実施、各ユーザのパケットフィルタリング、課金サポート、合法的傍受、およびパケットスクリーニングを実行する。ＰＧＷの別の重要な役割は、３ＧＰＰと、ＷｉＭＡＸおよび３ＧＰＰ２（ＣＤＭＡ １ＸおよびＥＶＤＯ）などの非３ＧＰＰ技術との間のモビリティのためのアンカーとして機能することである。
【0155】
ＨＳＳ（ホーム加入者サーバ）：ＨＳＳは、ユーザ関連および加入者関連の情報を含む中央データベースである。ＨＳＳの機能は、モビリティ管理、呼およびセッション確立サポート、ユーザ認証およびアクセス許可などの機能を含む。ＨＳＳは、リリース４以前のホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）および認証センター（ＡｕＣ）に基づいている。
【0156】
ＡＮＤＳＦ（アクセスネットワーク発見および選択機能）：ＡＮＤＳＦは、３ＧＰＰアクセスネットワークおよび非３ＧＰＰアクセスネットワーク（ＷｉＦｉなど）への接続性に関する情報をＵＥに提供する。ＡＮＤＳＦの目的は、ＵＥが近隣のアクセスネットワークを発見し、これらのネットワークへの接続を優先順位付けおよび管理するための規則（ポリシー）を提供するのを支援することである。
【0157】
ｅＰＤＧ（進化型パケットデータゲートウェイ）：ｅＰＤＧの主な機能は、信頼できない非３ＧＰＰアクセス、例えばＶｏＷｉ－ＦｉでＥＰＣに接続されたＵＥとのデータ伝送を保護することである。この目的のために、ｅＰＤＧは、ＵＥと確立されたＩＰｓｅｃトンネルの終端ノードとして機能する。
【0158】
構成要素への管理アクセスを可能にする、ＥＰＣに接続された管理ＰＤＮが提供され、図９の９３０に示されている。あるいは、ＥＰＣへの直接（非ＰＤＮ）接続を介した管理アクセス９４０があってもよい。１つのマイクロスライス実装では、ＥＰＣ内のマイクロスライスを定義およびセットアップし、通信ネットワーク内のマイクロスライスインスタンスを監視および動作させるための管理動作は、管理ＰＤＮ９３０または管理アクセス９４０を介して実行されることができる。
【0159】
ここで、ＬＴＥ（４Ｇ）無線通信システムのネットワーク図である図１０を参照する。この５Ｇアーキテクチャでは、コアネットワークは、５ＧＣ（５Ｇコア）と呼ばれる。図１０では、ネットワークブロック内に頭字語が示されている。以下は、ネットワークブロックに示されている頭字語および５Ｇシステムにおいて使用される他の頭字語のリストである。
【0160】
ＡＦ：アプリケーション機能
【0161】
ＡＭＦ：アクセスおよびモビリティ管理機能
【0162】
ＡＵＳＦ：認証サーバ機能
【0163】
ＮＥＦ：ネットワーク露出機能
【0164】
ＮＲＦ：ネットワークリポジトリ機能
【0165】
ＮＳＳＦ：ネットワークスライス選択機能
【0166】
ＰＣＦ：ポリシー制御機能
【0167】
ＰＣＥＦ：ポリシーおよび課金実施機能
【0168】
ＳＤ：スライス差別化器
【0169】
ＳＭＦ：セッション管理機能
【0170】
ＳＭＳＦ：ＳＭＳ（ショートメッセージサービス）機能
【0171】
ＳＳＴ：スライス／サービスタイプ
【0172】
ＵＤＭ：ユーザデータ管理
【0173】
ＵＰＦ：ユーザプレーン機能
【0174】
管理アクセス１０３０は、５ＧＣにセキュアに接続されたＰＤＮを介してなど、５ＧＣに提供され、５ＧＣ内のＵＤＭなどの構成要素への管理アクセスを可能にする。１つのマイクロスライス実装では、マイクロスライスを定義およびセットアップし、通信ネットワーク全体でマイクロスライスインスタンスを監視および動作させるためのＥＰＣにおける管理動作は、この管理アクセスを介して実行されることができる。一例では、ユーザデータ管理（ＵＤＭ）機能１０５０が利用されて、マイクロスライス、サービスタイプ、デバイスグループ、アプリケーション、および他の有用な情報に関連するデータフィールドをセットアップおよび記憶することができる。
（９）マイクロスライスのセットアップ：ベアラを割り当てる
（９）マイクロスライスのセットアップ：ベアラを割り当てる
【0175】
ＬＴＥおよび５Ｇ通信システムでは、ベアラは、定義された容量、遅延およびビット誤り率、ならびに場合によっては他の特性を有する情報伝送経路である。実装される通信システムの構成に応じて、いくつかのベアラがシステムの異なるブロックにわたって定義される。図９に示す４Ｇアーキテクチャを簡単に参照すると、ベアラは、構成要素を接続する線によって表されている。４Ｇ ＬＴＥネットワークアーキテクチャにおけるベアラは、後のセクションにおいて詳細に説明され、例えば、ベアラは、図１７および図１８に示され、それらを参照して説明されている。当業者にとって明らかなように、任意の特定のネットワークアーキテクチャにおいて利用可能なベアラは、実施形態間で異なることができる。特定のネットワークアーキテクチャが規格によって定義されている場合、ベアラは、それらの規格にしたがって実装される。
【0176】
ここで、マイクロスライスをセットアップするための動作のフローチャートである図１１を参照する。動作が開始した後（ステップ１１００）、ＱｏＳパラメータおよびＳＬＯを含むマイクロスライスデータが提供される（ステップ１１０２）。次いで、利用可能なベアラは、例えばコアネットワークとの通信によって識別される（ステップ１１０４）。ＱｏＳパラメータおよび／またはＳＬＯに応答して、ベアラがマイクロスライスに割り当てられる。特に、マイクロスライスは、通信システムの構成内で利用可能なベアラのうちの１つ以上によってセットアップされる。要約すると、マイクロスライスのＳＬＯおよびＱｏＳ要件を満たすために、専用ベアラまたはデフォルトベアラにかかわらず、少なくとも１つのベアラがマイクロスライスに割り当てられる。
【0177】
マイクロスライスデータフィールドによって定義される以下の情報は、ベアラを選択するために一例において使用されることができる：
１．許容されるアドレスおよびポート番号、
２．最小スループット要件（ＩＰ層）、
３．最大スループット要件（ＩＰ層）、
４．最大パケット遅延バジェット（ＩＰ層－Ｐ－ＧＷとＵＥとの間）、
５．最大パケット損失率（ＩＰ層－Ｐ－ＧＷとＵＥとの間）、
６．優先度（１～１５）、および
７．標準化された特性（マッピングは内部で行われる）：
・ＱＣＩ（ＱｏＳクラス識別子）（１～９）、
・ＧＢＲ（保証ビットレート）（０～１０Ｇｂｐｓ）、
・ＭＢＲ（最大ビットレート）（０～１０Ｇｂｐｓ）、および
・ＡＲＰ（割り当ておよび保持優先度）プリエンプション能力／脆弱性、優先度（１～１５）
１．許容されるアドレスおよびポート番号、
２．最小スループット要件（ＩＰ層）、
３．最大スループット要件（ＩＰ層）、
４．最大パケット遅延バジェット（ＩＰ層－Ｐ－ＧＷとＵＥとの間）、
５．最大パケット損失率（ＩＰ層－Ｐ－ＧＷとＵＥとの間）、
６．優先度（１～１５）、および
７．標準化された特性（マッピングは内部で行われる）：
・ＱＣＩ（ＱｏＳクラス識別子）（１～９）、
・ＧＢＲ（保証ビットレート）（０～１０Ｇｂｐｓ）、
・ＭＢＲ（最大ビットレート）（０～１０Ｇｂｐｓ）、および
・ＡＲＰ（割り当ておよび保持優先度）プリエンプション能力／脆弱性、優先度（１～１５）
【0178】
上記項目１～６は、各マイクロスライスに関連付けられたサービスレベル目標（ＳＬＯ）に基づいて、エンドユーザ（例えば、ネットワーク管理者）によって定義される。項目７（標準化された特性）は、マイクロスライスに関連する標準化された特性（この例ではＱＣＩ特性）を定義するためにシステムによって行われるマッピングである。これらの特性を定義するためのマッピングは、実施される特定の規格に応じて、実施形態間で異なることができる。ＬＴＥ ４Ｇ、リリース１０の例では、標準化されたＱＣＩ特性が図１Ｄに示され、それを参照して説明されるように定義される。ＬＴＥ／５Ｇ実装において定義された「Ｍ」個のマイクロスライス（ＭＳ１、ＭＳ２、．．．、ＭＳＮ）があり得ることに留意されたい。各マイクロスライス「ｋ」（ＭＳｋ）には、ＱＣＩ特性、すなわち、１つのＱＣＩ値、ＧＢＲ値、ＭＢＲ値、およびＡＲＰ値が割り当てられる。
【0179】
システム内の異なるＵＥに対して異なるＥＰＳベアラ（例えば、無線ベアラ、Ｓ１ベアラ、Ｓ５／Ｓ８ベアラ）がセットアップされるため、各ベアラは、特定のマイクロスライスに割り当てられる。ＲＡＮおよびＥＰＣの双方は、そのマイクロスライスの要件にしたがってベアラを処理する。
【0180】
また、ベアラが選択されるとき、それらは、ＲＡＮおよびＥＰＣのいずれかもしくは双方において、またはマイクロスライスが定義される他のネットワーク（例えば、ＬＡＮ）において、所定量（例えば、パーセンテージ）のリソースが各マイクロスライスに割り当てられるように選択されてもよい。例えば、ＲＡＮは、バッファに十分な量のデータがある限り、物理リソースブロック（ＰＲＢ）に関して特定の量のエアリンクリソースを最小保証リソースセットとして予約することができる。同様に、マイクロスライスごとに、一定量のＣＰＵおよびメモリリソースがＥＰＣに割り当てられることができる。また、複数のＣＰＵが存在する場合、ＣＰＵのうちの１つが特定のマイクロスライスに割り当てられてもよい。
（１０）マイクロスライスインスタンスの作成
（１０）マイクロスライスインスタンスの作成
【0181】
再び図１１を参照すると、ベアラが割り当てられた後（ステップ１１０６）、マイクロスライスは、通信目的で利用される準備ができている。ＵＥ（または他の何らかのエンティティ）は、通信のためのデータ経路を要求する（ステップ１１０８）。要求に応答して、割り当てられたベアラ上で、２つのエンティティ間にマイクロスライスインスタンスがセットアップされる（ステップ１１１０）。通信が開始された後、マイクロスライスインスタンス内のベアラは、それらの性能要件を満たすように試みるために、マイクロスライスのＱｏＳパラメータおよびＳＬＯに応答して制御される（ステップ１１１２）。ベアラを制御するための情報を提供するために、マイクロスライスデータフローが監視される（ステップ１１１４）。
（１１）主要業績評価指標（ＫＰＩ）
（１１）主要業績評価指標（ＫＰＩ）
【0182】
前述したように、サービスレベル目標（ＳＬＯ）は、各マイクロスライスに対して定義される。各マイクロスライスのＳＬＯは、それぞれのマイクロスライス上で実行されるサービスの性能を測定する手段を提供する。ネットワークの性能を測定し、各マイクロスライスのＳＬＯが満たされているかどうかを評価するのを助けるために、各マイクロスライス内の各ベアラまたはベアラの組み合わせについて主要性能指標（ＫＰＩ）が測定および報告されることができる（ステップ１１１６）。次いで、測定されたＫＰＩが所望のＳＬＯと比較されて、性能目標が満たされている程度を判定することができる。ＫＰＩは、一例では以下を含むことができる：
・パケットスループット（ＩＰ層）、
・パケット待ち時間（ＩＰ層－ＥＰＣとＵＥとの間）、
・パケット損失率（ＩＰ層－ＥＰＣとＵＥとの間）、および
・パケットジッタレート（ＩＰ層－ＥＰＣとＵＥとの間）。
・パケットスループット（ＩＰ層）、
・パケット待ち時間（ＩＰ層－ＥＰＣとＵＥとの間）、
・パケット損失率（ＩＰ層－ＥＰＣとＵＥとの間）、および
・パケットジッタレート（ＩＰ層－ＥＰＣとＵＥとの間）。
【0183】
ＫＰＩは、ＲＡＮ、コアネットワークおよび／またはデバイスによって、組み合わせてまたは個別に監視されることができる。一実装では、好ましい方法は、コアネットワークのみを利用して、図１０の１０４０に示す性能監視エンジン（ＰＭＥ）を使用してこれらのＫＰＩを直接測定することである。
【0184】
４Ｇの実施形態では、各ベアラについて、ＥＰＣは、ダウンリンク方向およびアップリンク方向の双方で毎秒ビットにおいて実際に達成されたスループットを監視および報告することができるコアネットワークである。
【0185】
いくつかの実施形態では、ＥＰＣは、ＥＰＣとデバイスとの間のパケット遅延、損失率、およびジッタを測定するために診断トラフィックを生成する。このトラフィックは、必要に応じて特定のＥＰＳベアラに対して生成されることができる。一実施形態では、測定は、ＩＣＭＰプロトコルを使用し、ＩＣＭＰアプリケーションによって生成されたＩＰパケットのラウンドトリップ特性を監視することによって達成されることができる。インターネット制御メッセージプロトコル（ＩＣＭＰ）は、定義されたインターネットプロトコルスイートにおけるサポートプロトコルである。ＩＣＭＰは、別のＩＰアドレスと通信するときに成功または失敗を示すエラーメッセージおよび動作情報を送信するために、ルータを含むネットワークデバイスによって使用される。例えば、要求されたサービスが利用できない場合、またはホストもしくはルータに到達できなかった場合、エラーが示される。ＩＣＭＰは、システム間でデータを交換するために通常使用されず、エンドユーザネットワークアプリケーションによって通常使用されないという点で、ＴＣＰおよびＵＤＰなどのトランスポートプロトコルとは異なる。
【0186】
いくつかの実施形態では、以下の方法がＫＰＩを監視するのに有用であり得る：
・ＥＰＣは、ベアラ（デフォルトベアラおよび専用ベアラ）ごとに異なるＩＰアドレスを割り当て、各アドレスを別々に監視する；
・パケットは、特定の周波数で、ＥＰＣ、例えば、パケットゲートウェイ（Ｐ－ＧＷ）によって周期的に生成されるべきである；
・パケット生成に使用される特定の周波数は、測定値のより高い精度とネットワークで生成される追加の負荷との間の妥協点である。例えば、典型的には小さいパケットサイズおよび２０ｍｓのパケット到着時間を有するボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）トラフィックフローの場合、１００ｍｓの期間が使用されて、ベアラを監視するためのＩＣＭＰパケットを作成することができる。
・パケットサイズは、性能が監視されている特定のベアラにおいて観察されるＩＰパケットサイズに合理的に近くなければならない；および
・進行中のデータトラフィックに対するＲＯＨＣなどのデータ圧縮アルゴリズムの性能に対する診断トラフィックの影響に特に注意する必要がある。
・ＥＰＣは、ベアラ（デフォルトベアラおよび専用ベアラ）ごとに異なるＩＰアドレスを割り当て、各アドレスを別々に監視する；
・パケットは、特定の周波数で、ＥＰＣ、例えば、パケットゲートウェイ（Ｐ－ＧＷ）によって周期的に生成されるべきである；
・パケット生成に使用される特定の周波数は、測定値のより高い精度とネットワークで生成される追加の負荷との間の妥協点である。例えば、典型的には小さいパケットサイズおよび２０ｍｓのパケット到着時間を有するボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）トラフィックフローの場合、１００ｍｓの期間が使用されて、ベアラを監視するためのＩＣＭＰパケットを作成することができる。
・パケットサイズは、性能が監視されている特定のベアラにおいて観察されるＩＰパケットサイズに合理的に近くなければならない；および
・進行中のデータトラフィックに対するＲＯＨＣなどのデータ圧縮アルゴリズムの性能に対する診断トラフィックの影響に特に注意する必要がある。
【0187】
これらの測定は、通常、ラウンドトリップパケット測定であり、その場合、測定は、ダウンリンク対アップリンク性能の特定の指示を与えない。したがって、測定値がラウンドトリップである場合、簡単にするために、ＫＰＩは、ダウンリンクトラフィックおよびアップリンクトラフィックによって等しく寄与されると仮定されることができる。同じ方法が使用されて他のＫＰＩを測定することもできる。
【0188】
ＴＣＰ／ＩＰプロトコル上で動作する特定のアプリケーションの場合、進行中のデータトラフィックのＴＣＰ／ＩＰパケットヘッダの検査が使用されて、ＫＰＩを測定することができる。
【0189】
ラウンドトリップ遅延測定：ＴＣＰ ＡＣＫパケットヘッダ（確認応答番号フィールド）は、どの特定のＴＣＰパケット（シーケンス番号フィールド）が確認応答されているかを示す。または、（「ＴＳｖａｌ」ａｄ ＴＳｅｃｏｒ」）などのＴＣＰ／ＩＰヘッダファイルが使用されて、どの特定のＴＣＰパケットが確認応答されるかを識別することができる。したがって、（元のＴＣＰパケットから記録されたタイムスタンプを対応するＡＣＫパケット受信時間と比較することによって）ＥＰＣにおいて対応するＴＣＰパケットとＴＣＰ ＡＣＫパケットとの間のラウンドトリップ遅延が測定されることができる。この動作は、ダウンリンク方向およびアップリンク方向の双方に対して実行されることができ、ＥＰＣとＵＥとの間、およびＥＰＣとアプリケーションサーバとの間のＲＴＴの測定値を与える。
【0190】
パケット再送信速度：ＴＣＰヘッダ（シーケンス番号フィールド）が使用されて、反復シーケンス番号の検出を介してパケット再送信速度の尺度を取得することができる。また、ＴＣＰ ＡＣＫパケットヘッダ（確認応答番号フィールド）もまた、同じ目的のために利用されることができる。この動作は、ダウンリンク方向およびアップリンク方向の双方に対して実行されることができ、ＥＰＣとＵＥとの間、およびＥＰＣとアプリケーションサーバとの間のパケット再送率の測定値を与える。
【0191】
非ＴＣＰ／ＩＰトラフィックの場合：人工知能（ＡＩ）技術が使用されて、トラフィックパターンと、パケット遅延、損失率、およびジッタなどの関連するＫＰＩとを学習することができる。例えば、異なるマルチメディアアプリケーションは、利用可能なスループットおよびパケット誤り率に基づいてトラフィックレートおよびパケットサイズを調整することができ、またはネットワークＫＰＩのいくつかと相関する特定の挙動を有するようにアプリケーションに関連付けられたトラフィックを制御することができる。
【0192】
また、ＰＭＥ１０４０（図１０）が実施される場合、ＲＡＮおよびＵＥによって提供されることができる任意の追加情報を利用することができる。例えば、ｅＮＢ（ＲＡＮ）が提供する性能メトリックは、以下を含むことができる：１）各ベアラについて達成されたパケット誤り率（ＰＥＲ）（ＭＡＣおよびＲＬＣ層）；および２）各ベアラのＰＲＢリソース利用率。ＵＥが提供する性能メトリックは、各ベアラについて達成されたＰＥＲ（ＭＡＣ、ＲＬＣおよびＩＰ層）、およびチャネル品質（ＳＮＲ）を含むことができる。この情報のいずれも、ＳＬＯが満たされているかどうかを判定するのに役立つことができる。
（１２）負荷制御、許容制御、および警報
（１２）負荷制御、許容制御、および警報
【0193】
データフローの数および量が増加し、ＬＴＥ／５Ｇシステムがますます負荷されるにつれて、ＫＰＩは、最終的に性能が低下していることを示す。性能の劣化は、ｅＮＢにおいて到達した負荷、またはＥＰＣもしくはシステムの他の部分における制限など、いくつかの要因のいずれかから生じることがある。ＫＰＩによって観察されるように、性能が特定のレベルまで低下した場合、個別にまたは組み合わせて、負荷制御、許容制御、および警報を含む、システム性能を改善するためのオプションが利用可能である。
【0194】
性能監視エンジン（ＰＭＥ）１０４０は、好ましくは、リアルタイムで現在のＫＰＩを更新し、更新されたＫＰＩ値をＲＡＮおよびＥＰＣネットワークの許容制御機能および負荷制御機能に提供することができ、その結果、現在のＫＰＩは、必要な場合に利用可能である。現在のＫＰＩは、ＫＰＩに関連する特定のベアラ、マイクロスライス、ｅＮＢおよび／またはＰＳＥの指示を含むか、またはそれとともに送信されてもよい。
（１３）負荷制御
（１３）負荷制御
【0195】
ＫＰＩによって測定されるように性能が特定のレベルまで低下した場合、１つのオプションは、負荷制御動作を実行することであり、優先度の高いトラフィックに対応するために、（例えば、ＥＰＣによって）優先度の低いトラフィックが削除される。ここで、図１２を参照して、負荷制御動作（ステップ１２００）を説明する。ＫＰＩは、好ましくは連続的に測定され（ステップ１２０２）、ＫＰＩのいずれかが閾値を超えると（ステップ１２０４）、測定される。例えば、インデックスｊ（ＫＰＩｊ）を有する任意の特定のＫＰＩが（それぞれのＳＬＯに応答して予め決定されることができる）ＫＰＩｊ＿ｌｏａｄ＿ｃｏｎｔｒｏｌ閾値を規定された期間にわたって通過する場合、負荷がかかっているサービス（例えば、ｅＮＢ、ＰＳＥ）の特定の構成要素が識別されるべきである（ステップ１２０６）。この情報を使用して、特定のｅＮＢおよびＰＳＥ内の全てのベアラは、それらのＱＣＩによって定義されるようなそれらの優先度にしたがってソートされることができる（ステップ１２０８）。例えば、それらの割り当ておよび保持優先度特性にしたがって、ＫＰＩ、特に評価中の特定のＫＰＩｊがＫＰＩｊ＿ｌｏａｄ＿ｃｏｎｔｒｏｌ値を満たすと決定される（ステップ１２１２）まで、最も低い優先度のベアラが削除されるべきである（ステップ１２１０）。マイクロスライスインスタンス内のベアラが削除される場合、マイクロスライスインスタンスは削除される。しかしながら、削除されたベアラを利用するマイクロスライスは再構成されることができ、それらのマイクロスライスインスタンスを作成するためにベアラの別のセットを利用することができる。
（１４）許容制御
（１４）許容制御
【0196】
特定の負荷では、ＫＰＩによって測定されるように性能が特定のレベルまで低下した場合、システム内の全ての他のＵＥおよび他のデバイスのためにＫＰＩを所望のレベルに保つために、システムに新たな呼および／またはサービスが許容されない許容制御動作が実行されることができる。ここで、許容動作（ステップ１３００）を示すフローチャートである図１３を参照する。動作は、新たなサービスの要求（例えば、新たな呼または新たなベアラセットアップ要求）が受信されるまで待機状態のままである（ステップ１３０２）。新たなサービス要求が受信された後、システムは、新たなサービスに必要なリソースを推定し、次いで、ＫＰＩ許容制御値を決定する（ステップ１３０８）。着信呼に必要なリソースの量は、ＡＩ／ＭＬ（人工知能／機械学習）技術を利用する進行中のフローの分析など、マイクロスライス要件および他のソースに基づいて推定される。この推定値および任意の他の有用な情報が使用されて、ＫＰＩ許容制御値を決定することができる。
【0197】
全てのＫＰＩがＫＰＩ許容制御値を下回っているかどうか、すなわち、インデックスｊについて、全てのＫＰＩｊがＫＰＩｊ＿ａｄｍｉｓｓｉｏｎ＿ｃｏｎｔｒｏｌ値を下回る場合かどうかを判定するための判定が行われる（ステップ１３０８）。そうである場合、新たな呼またはベアラは、システムに許容されることができ（ステップ１３１０）、許容制御動作が終了する。（ステップ１３１２）そうでなければ、システムは、新たなサービス要求の優先度を識別し（ステップ１３１４）、着信要求がより高い優先度を有し、新たなサービスに望まれるｅＮＢおよびＰＳＥの既存のフローの一部を上回るＡＲＰ（割り当ておよび保持優先度）を有するかどうかを判定する（ステップ１３１６）。着信要求の優先度が低い場合、新たなサービスの要求は拒否され（ステップ１３１８）、動作は終了する（ステップ１３１２）。しかしながら、着信要求がより高い優先度を有する場合、フローは、優先度にしたがってソートされ（ステップ１３２０）、着信サービス要求のための十分なリソースを作成するために、より低い優先度のフローが終了される（上記の負荷制御セクションと同様に削除される）（ステップ１３２２）。次いで、新たなサービス要求が許容され（ステップ１３２４）、許容制御動作が完了する（ステップ１３２４）。
【0198】
ＫＰＩメトリックに加えて、ｅＮＢは、許容されるＲＲＣ－接続ユーザの最大数など、負荷を監視および制御するために利用可能な他のメトリックを有することができることに留意されたい。これらの他のメトリックは、ｅＮＢレベルで許容制御を実行するためにも使用されることができる。
【0199】
負荷制御と同様に、マイクロスライスインスタンス内のベアラが許容を拒否されるかまたは削除される場合、マイクロスライスインスタンスは削除される。しかしながら、削除されたベアラを利用するマイクロスライスは再構成されることができ、それらのマイクロスライスインスタンスを作成するためにベアラの別のセットを利用することができる。
（１５）警報および制御手順
（１５）警報および制御手順
【0200】
好ましい実施形態では、ＳＬＯを超過する可能性があると思われる場合、警報がトリガされてもよく、および／または制御手順が利用されてもよい。警報手順は、任意の目的のために使用されてもよく、例えば、現在のまたは差し迫った問題をユーザまたはシステム構成要素に警告するために使用されてもよく、または上述したように負荷制御および／または許容制御を通知およびトリガするために使用されてもよい。ここで、警報および制御動作（ステップ１４００）を説明する図１４を参照する。特定の警報の特定の閾値が所望のレベルに設定される（ステップ１４０２）。一実施形態では、これらの閾値は、ＳＬＯによって許容される最大限界に対して特定の値に設定されることができる。例えば、ＫＰＩｊ＿ａｄｍｉｓｓｉｏｎ＿ｃｏｎｔｒｏｌは、ＳＬＯと一致して、最大許容値の８０％において警報をトリガすることができ、ＫＰＩｊ＿ｌｏａｄ＿ｃｏｎｔｒｏｌは、ＫＰＩｊの最大許容値の９０％において警報をトリガすることができる。
【0201】
その警報に関連するＫＰＩが監視される（ステップ１４０４）。ＫＰＩが閾値を下回ったままである間、監視は継続する。（ステップ１４０６）。しかしながら、ＫＰＩのいずれかが超過した場合、警報がトリガされる（ステップ１４０８）（ＫＰＩｊ＿ａｌａｒｍ）。警報は、ネットワーク管理者、システム構成要素、ベアラ、ＵＥ、ＲＡＮ、ＥＰＣ、または例えば特定のベアラまたはシステム構成要素またはマイクロスライスインスタンスがその最大許容値に近付いていることを知ることに関心がある任意の他のエンティティなどの任意の関心エンティティに提供されてもよい。
【0202】
警報が制御手順をトリガするように設計されている場合には、制御手順がトリガされる（ステップ１４１０）。例えば、負荷制御（ＫＰＩｊ＿ｌｏａｄ＿ｃｏｎｔｒｏｌ）手順をトリガするために特定の閾値が設定されることができ、許容制御（ＫＰＩｊ＿ａｄｍｉｓｓｉｏｎ＿ｃｏｎｔｒｏｌ）手順をトリガするために特定の閾値が設定されることができる。
（１６）ＬＴＥベアラ：ＬＴＥ（４Ｇ）アーキテクチャ
（１６）ＬＴＥベアラ：ＬＴＥ（４Ｇ）アーキテクチャ
【0203】
マイクロスライスのセットアップに関するこの文書で説明されるように、マイクロスライスのデータ経路を提供するために、１つ以上のベアラが各マイクロスライスに割り当てられる。割り当てられたベアラは、その後、マイクロスライスインスタンスをインスタンス化するために使用される。当業者にとって明らかなように、任意の特定のネットワークアーキテクチャにおいて利用可能なベアラは、実施形態間で異なることができる。特定のネットワークアーキテクチャが規格によって定義されている場合、ベアラは、それらの規格にしたがって実装され、それらのベアラは、マイクロスライスに割り当てられることができる。
【0204】
開示された方法および装置は、実施形態および実装の様々な例に関して上述されているが、個々の実施形態のうちの１つ以上に記載されている特定の特徴、態様および機能は、それらが記載されている特定の実施形態への適用性において限定されないことを理解されたい。したがって、特許請求される発明の広がりおよび範囲は、上記で開示された実施形態を説明する際に提供される例のいずれによっても限定されるべきではない。
【0205】
本明細書で使用される用語および語句、ならびにそれらの変形は、特に明示的に述べられていない限り、限定ではなくオープンエンドとして解釈されるべきである。前述の例として、用語「含む」は、「限定されないが、含む」などの意味として読まれるべきである。「例」という用語は、その網羅的または限定的なリストではなく、議論中の項目の例を提供するために使用される。「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」という用語は、「少なくとも１つの」、「１つ以上の」などを意味すると読まれるべきである。「従来の（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ）」、「従来の（ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ）」、「通常の（ｎｏｒｍａｌ）」、「標準的な（ｓｔａｎｄａｒｄ）」、「既知の（ｋｎｏｗｎ）」などの形容詞および同様の意味の用語は、記載された項目を所与の期間または所与の時点で利用可能な項目に限定するものとして解釈されるべきではなく、代わりに、現在または将来のいつでも利用可能または既知であり得る従来の、従来の、通常の、または標準的な技術を包含するように読まれるべきである。同様に、本明細書が当業者に明らかであるかまたは知られている技術を指す場合、そのような技術は、現在または将来の任意の時点で当業者に明らかであるかまたは知られている技術を包含する。
【0206】
接続詞「および」と連結された項目のグループは、それらの項目のそれぞれおよび全てがグループ内に存在することを必要とすると解釈されるべきではなく、特に明記されない限り、「および／または」として解釈されるべきである。同様に、接続詞「または」と連結された項目のグループは、そのグループ間の相互排他性を必要とすると解釈されるべきではなく、特に明記されない限り、「および／または」としても解釈されるべきである。さらにまた、開示された方法および装置の項目、要素または構成要素は、単数形で記載または特許請求されることができるが、単数形に対する限定が明示的に述べられていない限り、複数形はその範囲内にあると考えられる。
【0207】
場合によっては、「１つ以上」、「少なくとも」、「しかしこれに限定されない」、または他の同様の語句などの拡大する単語および語句の存在は、そのような拡大する語句が存在しない場合がある場合に、より狭い場合が意図されるかまたは必要とされることを意味すると解釈されるべきではない。「モジュール」という用語の使用は、モジュールの一部として記載または特許請求される構成要素または機能が全て共通のパッケージ内に構成されることを意味しない。実際に、モジュールの様々な構成要素のいずれかまたは全ては、制御論理または他の構成要素にかかわらず、単一のパッケージに組み合わせられることができ、または別々に維持されることができ、さらに複数のグループまたはパッケージに、または複数の場所に分散されることができる。
【0208】
さらに、本明細書に記載の様々な実施形態は、ブロック図、フローチャートおよび他の図を用いて説明される。本明細書を読んだ後に当業者に明らかになるように、図示された実施形態およびそれらの様々な代替形態は、図示された例に限定されることなく実施されることができる。例えば、ブロック図およびそれらに付随する説明は、特定のアーキテクチャまたは構成を要求するものとして解釈されるべきではない。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図1H】
【図1I】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【国際調査報告】