(57)【要約】  端末の位置を考慮した最適なリソース配備を実現するネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置を提供する。ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置は、複数のＶＩＭと、在圏情報管理部と、ＶＮＦ配置制御部と、を備える。複数のＶＩＭは、複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦの起動と停止を制御する。在圏情報管理部は、基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理する。ＶＮＦ配置制御部は、基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、端末の在圏情報と、に基づき、端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御する。
2018174225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦ（Virtual Network Function）の起動と停止を制御する、複数のＶＩＭ（Virtualized Infrastructure Manager）と、
前記基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理する、在圏情報管理部と、
前記基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、前記端末の在圏情報と、に基づき、前記端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御する、ＶＮＦ配置制御部と、
を備える、ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
【請求項２】
前記在圏情報管理部は、前記端末のハンドオーバを前記端末の在圏情報により検出すると共に、前記端末の在圏情報が変化した旨を前記ＶＮＦ配置制御部に通知し、
前記ＶＮＦ配置制御部は、ハンドオーバ元の基地局に接続されている第１のサーバにて提供されていたサービスがハンドオーバ先の基地局に接続されている第２のサーバにて提供できない場合に、前記提供されていたサービスに対応するＶＮＦの再配置を行う、請求項１のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
【請求項３】
前記ＶＮＦ配置制御部は、前記提供されていたサービスに対応するＶＮＦの停止を前記第１のサーバに要求し、前記提供されていたサービスに対応するＶＮＦの起動を前記第２のサーバに要求する、請求項２のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
【請求項４】
前記在圏情報管理部及び前記ＶＮＦ配置制御部は、前記ＶＮＦのライフサイクルを管理するＶＮＦＭ（VNF Manager）により実現される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
【請求項５】
前記在圏情報管理部及び前記ＶＮＦ配置制御部は、ネットワークサービスを実現するＮＦＶＯ（NFV-Orchestrator）により実現される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
【請求項６】
前記在圏情報管理部は、前記複数の基地局と接続されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）に対して端末が接続されている基地局に関する情報を送信するように定期的に要求し、前記ＭＭＥから取得した応答に基づき、前記端末の在圏情報を生成する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
【請求項７】
前記複数の基地局と接続されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）は、端末が接続されている基地局が変化すると、前記在圏情報管理部に対して、端末が接続されている基地局に関する情報を送信し、
前記在圏情報管理部は、前記ＭＭＥから取得した情報に基づき、前記端末の在圏情報を生成する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
【請求項８】
複数の基地局と、
前記複数の基地局それぞれに接続された複数のサーバと、
前記複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦ（Virtual Network Function）の起動と停止を制御する、複数のＶＩＭ（Virtualized Infrastructure Manager）を備えるネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置と、
を含み、
前記ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置は、
前記基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理する、在圏情報管理部と、
前記基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、前記端末の在圏情報と、に基づき、前記端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御する、ＶＮＦ配置制御部と、
を備える、通信システム。
【請求項９】
複数の基地局と、
前記複数の基地局それぞれに接続された複数のサーバと、
前記複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦ（Virtual Network Function）の起動と停止を制御する、複数のＶＩＭ（Virtualized Infrastructure Manager）を備えるネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置と、
を含む通信システムにおいて、
前記基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理するステップと、
前記基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、前記端末の在圏情報と、に基づき、前記端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御するステップと、
を含むネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション方法。
【請求項１０】
複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦ（Virtual Network Function）の起動と停止を制御する、複数のＶＩＭ（Virtualized Infrastructure Manager）を備える、ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置に搭載されたコンピュータに、
前記基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理する処理と、
前記基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、前記端末の在圏情報と、に基づき、前記端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御する処理と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願についての記載）
本発明は、日本国特許出願：特願２０１７−０５９３４７号（２０１７年  ３月２４日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置、通信システム、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバ上のハイパーバイザ（ＨｙｐｅｒＶｉｓｏｒ：ＨＶ）等の仮想化レイヤ（Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）上に実装した仮想マシン（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｍａｃｈｉｎｅ：ＶＭ）によりネットワーク機器等の機能をソフトウェア的に実現するＮＦＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）が知られている（例えば、非特許文献１、２参照）。【０００３】
図１０は、非特許文献２の７章、Figure 4を簡略した図面であり、図１０を用いてＶＮＦ環境のネットワーク構成の概略を説明する。【０００４】
ＶＮＦ（Ｖｉｒｔｕａｌｉｚｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）２２はサーバ上の仮想マシン（ＶＭ）で動作するアプリケーション等に対応し、ネットワーク機能をソフトウェア的に実現する。ＶＮＦ２２ごとにＥＭ（Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍａｎａｇｅｒ：要素管理）２３（ＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍａｎａｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）ともいう）という管理機能が設けられる。【０００５】
ＮＦＶＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）２１は、コンピューティング、ストレージ、ネットワーク機能等、物理マシン（ＰＭ；Physical Machine）２０のハードウェア資源をハイパーバイザ等の仮想化レイヤで仮想化した仮想化コンピューティング、仮想化ストレージ、仮想化ネットワーク等の仮想化ハードウェア資源として柔軟に扱えるようにした基盤である。【０００６】
ＮＦＶ−ＭＡＮＯ（ＮＦＶ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＆  Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｉｏｎ）１０のＮＦＶオーケストレータ（ＮＦＶ  Ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｏｒ：ＮＦＶＯ）１１は、ＮＦＶＩ２１のリソースのオーケストレーション、及び、ネットワークサービス（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＮＳ）インスタンスのライフサイクル管理（ＮＳインスタンスのインスタンシエーション（Ｉｎｓｔａｎｔｉａｔｉｏｎ）、スケーリング（Ｓｃａｌｉｎｇ）、ターミネーション（Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）、更新（Ｕｐｄａｔｅ）等）を行う。【０００７】
ＶＮＦマネージャ（ＶＮＦ  Ｍａｎａｇｅｒ：ＶＮＦＭ）１２は、ＶＮＦインスタンスのライフサイクル管理（例えばインスタンシエーション（ｉｎｓｔａｎｔｉａｔｉｏｎ）、更新（ｕｐｄａｔｅ）、クエリ（ｑｕｅｒｙ）、スケーリング（ｓｃａｌｉｎｇ）、停止（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）等）およびイベント通知を行う。【０００８】
仮想化インフラストラクチャマネージャ（Ｖｉｒｔｕａｌｉｚｅｄ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｒ：ＶＩＭ）１３は、ＮＦＶＩ２１のコンピューティング、ストレージ、ネットワークのリソース管理、ＮＦＶＩ２１の障害監視、ＮＦＶＩ２１のリソース監視等を行う。【０００９】
ＯＳＳ／ＢＳＳ３０のうちＯＳＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）は、例えば通信事業者（キャリア）がサービスを構築し、運営していくために必要なシステム（機器やソフトウェア、仕組みなど）を総称したものである。ＢＳＳ（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｓｙｓｔｅｍｓ）は、例えば通信事業者（キャリア）が利用料などの課金、請求、顧客対応などのために使う情報システム（機器やソフトウェア、仕組みなど）の総称である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ETSI GS NFV-MAN 001 V1.1.1 (2014-12)  Network Functions Virtualisation (NFV); Management and Orchestration （２０１７年３月６日検索）＜http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV-MAN/001_099/001/01.01.01_60/gs_NFV-MAN001v010101p.pdf＞
【非特許文献２】ETSI GS NFV 002 V1.2.1  (2014-12)  Network Functions Virtualisation (NFV); Architectural Framework  （２０１７年３月６日検索）＜http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV/001_099/002/01.02.01_60/gs_NFV002v010201p.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
なお、上記先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。【００１２】
上述のＭＡＮＯシステムでは、端末の在圏情報(即ち、Location)を保持していない。そのため、上記ＭＡＮＯシステムでは、端末の在圏情報を考慮したリソースを最適に配備することができないという問題がある。【００１３】
上記ＭＡＮＯシステムにて、ＭＥＣ（Mobile Edge Computing）のような分散型のＤＣ（Data Center）を活用したサービスの実現には、初期のサービスデプロイメントのタイミングにてＶＩＭやＮＦＶＩを意識的に保有者（システム管理者）が選択することで、各物理マシンにて実行されるアプリケーションに最適な位置（ロケーション）に配備するほかなかった。しかし、初期の状態から、ユーザ（端末）が基地局間を移動し、在圏エリアが変更となった場合、必ずしも最適ではないエリアにてサービスを提供してしまうという問題が生じうる。【００１４】
このような問題は、リアルタイム性を必要とするＭｏｂｉｌｅ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｄｅｓｋｔｏｐサービスや動画配信サービス、ダイナミックマップなどの提供を想定した場合、ＳＬＡ（Service Level Agreement）を満たせない要因となり、サービス提供事業者にとっては大きな問題となり得る。【００１５】
本発明は、端末の位置を考慮した最適なリソース配備を実現することに寄与する、ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置、通信システム、方法及びプログラムを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の視点によれば、複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦ（Virtual Network Function）の起動と停止を制御する、複数のＶＩＭ（Virtualized Infrastructure Manager）と、前記基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理する、在圏情報管理部と、前記基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、前記端末の在圏情報と、に基づき、前記端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御する、ＶＮＦ配置制御部と、を備える、ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置が提供される。【００１７】
本発明の第２の視点によれば、複数の基地局と、前記複数の基地局それぞれに接続された複数のサーバと、前記複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦ（Virtual Network Function）の起動と停止を制御する、複数のＶＩＭ（Virtualized Infrastructure Manager）を備えるネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置と、を含み、前記ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置は、前記基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理する、在圏情報管理部と、前記基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、前記端末の在圏情報と、に基づき、前記端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御する、ＶＮＦ配置制御部と、を備える、通信システムが提供される。【００１８】
本発明の第３の視点によれば、複数の基地局と、前記複数の基地局それぞれに接続された複数のサーバと、前記複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦ（Virtual Network Function）の起動と停止を制御する、複数のＶＩＭ（Virtualized Infrastructure Manager）を備えるネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置と、を含む通信システムにおいて、前記基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理するステップと、前記基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、前記端末の在圏情報と、に基づき、前記端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御するステップと、を含むネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション方法が提供される。【００１９】
本発明の第４の視点によれば、複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦ（Virtual Network Function）の起動と停止を制御する、複数のＶＩＭ（Virtualized Infrastructure Manager）を備える、ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置に搭載されたコンピュータに、前記基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理する処理と、前記基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、前記端末の在圏情報と、に基づき、前記端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御する処理と、を実行させるプログラムが提供される。
なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（non-transient）なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の各視点によれば、端末の位置を考慮した最適なリソース配備を実現することに寄与する、ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置、通信システム、方法及びプログラムが、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態の概要を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るサーバのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係るＮＦＶ−ＭＡＮＯを機能の点で説明するための図である。
【図５】端末在圏情報の一例を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係るＮＦＶ−ＭＡＮＯが有するテーブル情報の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
【図８】第１の実施形態に係るＮＦＶ−ＭＡＮＯを機能の点で説明するための別の一例を示す図である。
【図９】第１の実施形態に係る通信システムの動作の別の一例を示すシーケンス図である。
【図１０】非特許文献２の７章、Figure 4を簡略した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
初めに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。
【００２３】
一実施形態に係るネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置（ＮＦＶ−ＭＡＮＯ）１００は、複数のＶＩＭ１０１と、在圏情報管理部１０２と、ＶＮＦ配置制御部１０３と、を備える（図１参照）。複数のＶＩＭ１０１は、複数の基地局それぞれに接続された各サーバの仮想マシンにてＶＮＦ（Virtual Network Function）の起動と停止を制御する。在圏情報管理部１０２は、基地局と無線接続する端末の在圏情報を管理する。ＶＮＦ配置制御部１０３は、基地局に接続された各サーバにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭを、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、端末の在圏情報と、に基づき、端末にサービス提供するＶＮＦの配置を制御する。
【００２４】
ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置１００は、例えば、ＶＮＦＭやＮＦＶＯにて、端末の在圏情報を収集する。これらのＶＮＦＭやＮＦＶＯは、収集された端末の在圏情報とＶＩＭ管理情報を参照することで、端末にサービスを継続して提供可能か判断し、サービスが継続して提供できない（期待したＶＩＭにてサービスが提供されていない）場合に、ＶＮＦの再配置を実行する。その結果、端末の位置を考慮した最適なリソース配備を実現できる。
【００２５】
以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態において同一構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、各図におけるブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。さらに、本願開示に示す回路図、ブロック図、内部構成図、接続図などにおいて、明示は省略するが、入力ポート及び出力ポートが各接続線の入力端及び出力端のそれぞれに存在する。入出力インターフェイスも同様である。
【００２６】
［第１の実施形態］
第１の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
【００２７】
図２は、第１の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。図２を参照すると、通信システムは、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０と、複数のサーバ２０ａと、複数の基地局３０と、複数の端末４０と、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）５０と、を含んで構成される。
【００２８】
ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０は、中央拠点に配置される装置である。また、サーバ２０ａと基地局３０は組みとなって互いに接続され、地域拠点等に配置される装置である。中央拠点に配置されるＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０と各地に配置されるサーバ２０ａは、ネットワークにより接続されている。
【００２９】
基地局３０は、端末４０に無線接続を提供する。図２では、各基地局３０が端末４０を収容可能な範囲（エリアＡ〜Ｃ）を点線にて示している。
【００３０】
各基地局３０は、モバイル網の制御シグナリングを処理するＭＭＥ５０と接続されている。また、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０は、Ｓ１−ＩＦ（Interface）によりＭＭＥ５０と基地局間の制御シグナルをモニタリング可能に構成されている。つまり、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０は、端末４０がハンドオーバを実行しその在圏エリアが変更した事実を、基地局３０とＭＭＥ５０の間の信号をモニタリングすることで把握することができる。なお、基地局とＭＭＥ間の信号を監視し、端末のハンドオーバを検出することは、既存の３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）の仕様に規定されており、ＭＭＥや基地局における特段の対応を必要としない。また、当該動作により基地局等の負荷が上昇することもない。
【００３１】
ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０は、ＮＦＶオーケストレータ（ＮＦＶＯ）１１と、ＶＮＦマネージャ（ＶＮＦＭ）１２と、仮想化インフラストラクチャマネージャ（ＶＩＭ）１３と、からなるネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置である。
【００３２】
ＮＦＶＯ１１、ＶＮＦＭ１２及びＶＩＭ１３は、ネットワークシステムの管理を行う機能エンティティである。ＮＦＶＯ１１は、ＮＦＶＩ２１上にて、ネットワークサービスを実現する。ＶＮＦＭ１２は、ＶＮＦのライフサイクルを管理する。ＶＩＭ１３はＮＦＶＯ１１、ＶＮＦＭ１２からの制御によりサーバ（物理マシン；ＰＭ）２０ａ上に仮想マシン（ＶＭ）及びＶＮＦを生成するエンティティである。ＶＩＭ１３は、仮想マシン上で動作するソフトウェアによって実装され仮想化されたＶＮＦの実行基盤を提供するＮＦＶＩのリソース管理と制御を行う。図２の例では、複数のＶＩＭ１３は、複数の基地局３０それぞれに接続された各サーバ２０ａの仮想マシンにてＶＮＦの起動と停止を制御する。
【００３３】
基地局３０と組みとなって各地域拠点に配置されるサーバ２０ａは、図１０にて説明した物理マシン２０に対応する装置である。図２の通信システムでは、サーバ２０ａのＮＦＶＩ２１（図１０参照）を介して、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０から仮想マシンＶＭがサーバ２０ａに生成される。当該生成された仮想マシンＶＭ上にてＶＮＦが起動され、基地局３０に接続する端末４０に対してサービスが提供される。
【００３４】
［ハードウェア構成］
図３は、第１の実施形態に係るサーバ２０ａのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００３５】
サーバ２０ａは、所謂、情報処理装置（コンピュータ）であり、図３に例示する構成を備える。例えば、サーバ２０ａは、内部バスにより相互に接続される、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６１、メモリ６２、入出力インターフェイス６３及び通信手段であるＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）６４等を備える。
【００３６】
なお、図３に示す構成は、サーバ２０ａのハードウェア構成を限定する趣旨ではない。サーバ２０ａは、図示しないハードウェアを含んでもよい。あるいは、サーバ２０ａに含まれるＣＰＵ等の数も図３の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のＣＰＵがサーバ２０ａに含まれていてもよい。
【００３７】
メモリ６２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、補助記憶装置（ハードディスク等）等の１以上を含む。入出力インターフェイス６３は、図示しない表示装置や入力装置のインターフェイスとなる手段である。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ等である。入力装置は、例えば、キーボードやマウス等のユーザ操作を受け付ける装置である。
【００３８】
なお、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０もコンピュータにより実現可能であり、そのハードウェア構成は上記サーバ２０ａの構成と基本的に同じであり、当業者にとって明らかなものであるため、その説明を省略する。また、基地局３０、端末４０、ＭＭＥ５０のハードウェア構成も当業者にとって明らかなものであるため、その説明を省略する。
【００３９】
ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０の機能は、後述する処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される。また、そのプログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。即ち、上記処理モジュールが行う機能は、何らかのハードウェア及び／又はソフトウェアにより実現できればよい。
【００４０】
［処理構成］
続いて、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０の処理構成を説明する。
【００４１】
図４は、第１の実施形態に係るＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０を機能の点で説明するための図である。なお、図４では、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０に含まれる複数のＶＩＭ１３のうちの１つを代表して表記している。
【００４２】
図４を参照すると、ＶＮＦＭ１２は、在圏情報管理部２０１と、ＶＮＦ配置制御部２０２と、を含んで構成される。つまり、在圏情報管理部２０１及びＶＮＦ配置制御部２０２は、ＶＮＦのライフサイクルを管理するＶＮＦＭ１２により実現（実装）することができる。
【００４３】
在圏情報管理部２０１は、基地局３０と無線接続する端末４０の在圏情報を管理する手段である。在圏情報管理部２０１は、ＭＭＥ５０からの情報に基づき端末の在圏情報を生成する。在圏情報管理部２０１は、基地局３０とＭＭＥ５０間のＳ１−ＩＦをモニタリングし、端末４０の在圏情報を管理する。より具体的には、在圏情報管理部２０１は、ＭＭＥ５０に対して定期的に「在圏情報要求」を送信し、当該要求に対する応答により各端末４０の最新の在圏情報を取得する。上記在圏情報要求とは、ＭＭＥ５０に対して、端末４０が接続されている基地局３０に関する情報提供に関する要求である。
【００４４】
在圏情報管理部２０１は、各端末４０の在圏情報（基地局との接続情報）を図５に示すようなテーブル情報により管理する。なお、以降の説明において、端末４０の在圏情報を管理する情報を「端末在圏情報」と表記する。
【００４５】
在圏情報管理部２０１は、端末４０のハンドオーバを上記端末在圏情報により検出すると共に、端末４０の在圏情報が変化した旨をＶＮＦ配置制御部２０２に通知する。例えば、在圏情報管理部２０１は、ＭＭＥ５０からの応答により端末在圏情報を更新した場合には、在圏情報が変化した旨をＶＮＦ配置制御部２０２に通知する。
【００４６】
ＶＮＦ配置制御部２０２は、ＶＩＭ１３によるＶＮＦの配置を制御する手段である。ＶＮＦ配置制御部２０２は、基地局３０に接続された各サーバ２０ａにてＶＮＦを起動可能なＶＩＭ１３を、ＶＮＦごとに規定するＶＩＭ管理情報と、端末在圏情報と、に基づき、端末４０にサービス提供するＶＮＦの配置を制御する。なお、ＶＩＭ管理情報の詳細は後述する。
【００４７】
ＶＮＦ配置制御部２０２は、端末４０にサービスを提供するＶＮＦが各ＶＩＭ１３に適切に配置されているか否かを、上記２つの情報により判断し、必要に応じてＶＮＦを指定してその起動や停止を、各ＶＩＭ１３に要求する。
【００４８】
ここで、各基地局３０と組みとなって配置されるサーバ２０ａを管理し、制御するＶＩＭ１３は予め決められている。図２の例では、基地局３０−１と接続されたサーバ２０ａ−１は、ＶＩＭ１３−１〜１３−３により管理・制御されるが、基地局３０−２と接続されたサーバ２０ａ−２は、ＶＩＭ１３−２及び１３−３により管理・制御される。また、各ＶＩＭ１３から各サーバ２０ａ（仮想マシン）にデプロイ可能なＶＮＦ（即ち、端末４０に提供可能なサービス）も予め定められている。
【００４９】
端末４０に提供可能なサービスと、基地局と、サービスを提供可能なＶＩＭとの組み合わせはＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０にてテーブル情報として管理される。例えば、図６に示すようなテーブル情報により上記サービス、基地局３０及びＶＩＭ１３の組み合わせが管理される。なお、以降の説明において、図６に示すようなテーブル情報を「ＶＩＭ管理情報」と表記する。なお、ＶＩＭ管理情報は、ＮＦＶ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ内に事前に定義することで、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０が利用可能とする。なお、ＶＩＭ管理情報とは、端末１０の在圏エリアごと（より正確には基地局３０と組みとなり配置されたサーバ２０ａごと）の、該当端末に提供しているサービス・インスタンス（ＶＮＦ）のデプロイを許容可能なＶＩＭ１３のリストと捉えることもできる。
【００５０】
図６（ａ）を参照すると、ＶＩＭ１３−１〜１３−３のいずれのＶＩＭであっても、基地局３０−１に接続されたサーバ２０ａ−１からサービスＸ１を提供可能であることがわかる。つまり、ＶＩＭ１３−１〜１３−３のいずれのＶＩＭからでも、サーバ２０ａ−１に構築された仮想マシンＶＭ上にサービスＸ１に係るＶＮＦを起動することができる。対して、図６（ｂ）を参照すると、ＶＩＭ１３−２に限り、基地局３０−１と接続されたサーバ２０ａ−１からサービスＸ２を提供可能であることが分かる。このように、ＶＩＭ管理情報は、基地局３０に接続された各サーバ２０ａにてＶＮＦを起動可能な（デプロイ可能な）ＶＩＭを、ＶＮＦ（サービス）ごとに規定する情報である。
【００５１】
ＶＮＦ配置制御部２０２は、上記端末在圏情報とＶＩＭ管理情報に基づいて、各端末４０にサービスが提供可能か否かを判断し、必要に応じてＶＮＦの配置を制御する。より具体的には、ＶＮＦ配置制御部２０２は、端末在圏情報（図５参照）とＶＩＭ管理情報（図６参照）を参照し、端末４０の位置とサービスを提供するＶＮＦの配置（ＶＩＭのリソース）が適切か否かを判断する。
【００５２】
例えば、図２において、端末４０−１にサービスＸ１が提供されているものとする。また、端末４０−１は、エリアＡに在圏しており、当該エリアに在圏する端末４０に対してサービスＸ１を提供可能なＶＩＭは、ＶＩＭ１３−１〜ＶＩＭ１３−３のいずれかである（図６（ａ）参照）。ここでは、端末４０−１に対してサービスＸ１を提供するＶＮＦは、ＶＩＭ１３−１により起動、管理されているものとする。
【００５３】
図２において、端末４０−１が移動し、端末４０−１は基地局３０−１（エリアＡ）から基地局３０−２（エリアＢ）にハンドオーバする。当該ハンドオーバの事実は、在圏情報管理部２０１により把握され、図５の端末在圏情報に反映される。上述のように、在圏情報管理部２０１は、端末在圏情報に変化があるとその旨をＶＮＦ配置制御部２０２に通知する。
【００５４】
当該通知を受けたＶＮＦ配置制御部２０２は、ハンドオーバ先（つまり、端末４０の移動先）となる基地局３０−２に接続されたサーバ２０ａ−２にてハンドオーバ以前のサービスを継続して提供可能か判断する。上記の例では、ＶＮＦ配置制御部２０２は、基地局３０−２にハンドオーバした端末４０−１に対して、サービスＸ１が提供可能か否かを判断する。
【００５５】
図６（ａ）を参照すると、基地局３０−２（当該基地局に接続されたサーバ２０ａ−２）においてサービスＸ１に対応するＶＮＦを起動できるのは、ＶＩＭ１３−２及びＶＩＭ１３−３のいずれかに限られ、ＶＩＭ１３−１では対応できないことがわかる。つまり、端末４０−１が基地局３０−２にハンドオーバすると、ＶＩＭ１３−１が管理するリソースではサービスＸ１が提供できない。
【００５６】
このように、ハンドオーバ先の基地局３０と接続されたサーバ２０ａによりサービスを継続して提供できないと判断した場合には、ＶＮＦ配置制御部２０２は、ハンドオーバ元にて端末４０にサービスを提供していたＶＮＦを停止するようにＶＩＭ１３に指示する。上記例では、ＶＮＦ配置制御部２０２は、基地局３０−１に接続されたサーバ２０ａ−１にてサービスＸ１に対応するＶＮＦの停止をＶＩＭ１３−１に要求する。
【００５７】
その後、ＶＮＦ配置制御部２０２は、サービスＸ１に対応するＶＮＦをハンドオーバ先の基地局３０−２に接続されたサーバ２０ａ−２にて起動可能なＶＩＭ１３を選択し、当該ＶＮＦの起動を指示する。具体的には、ＶＩＭ１３−２及びＶＩＭ１３−３のいずれか一方が選択され、指定されたＶＮＦの起動が要求される。
【００５８】
このように、ＶＮＦ配置制御部２０２は、ハンドオーバ元の基地局３０−１に接続されているサーバ２０ａ−１にて提供されていたサービスがハンドオーバ先の基地局３０−２に接続されているサーバ２０ａ−２にて提供できない場合に、提供されていたサービスに対応するＶＮＦの再配置を行う。その際、ＶＮＦ配置制御部２０２は、提供されていたサービスに対応するＶＮＦの停止をサーバ２０ａ−１に要求し、提供されていたサービスに対応するＶＮＦの起動をサーバ２０ａ−２に要求する。
【００５９】
続いて、図７を参照しつつ、第１の実施形態に係る通信システムの動作について説明する。図７では、先の例と同様に、端末４０−１にサービスＸ１を提供し、当該端末４０−１は基地局３０−１から基地局３０−２にハンドオーバする場合の動作について説明する。
【００６０】
ステップＳ０１において、ＶＮＦＭ１２は、ＥＭＳ２３等からの要求に応じてＶＩＭ１３−１に対し、サービスＸ１に対応するＶＮＦの起動を要求する。
【００６１】
ＶＩＭ１３−１は、サーバ２０ａ−１のＮＦＶＩ２１を介して、ＶＮＦを起動する（ステップＳ０２）。具体的には、ＶＩＭ１３−１は、インスタンシエーションを行うＶＮＦ（サービスＸ１を提供するＶＮＦ）のイメージファイルや固有のパラメータをサーバ２０ａ−１に設定することで、ＶＮＦを起動する。
【００６２】
その後、サービスＸ１の提供を受けている端末４０−１がエリアＢの基地局３０−２にハンドオーバする。
【００６３】
ＶＮＦＭ１２の在圏情報管理部２０１は、定期的にＭＭＥ５０に対して在圏情報要求を送信し、各端末４０の最新の在圏情報を取得する（ステップＳ０３）。つまり、在圏情報管理部２０１は、複数の基地局３０と接続されたＭＭＥ５０に対して端末４０が接続されている基地局３０に関する情報を送信するように定期的に要求する。
【００６４】
ＭＭＥ５０は、各端末４０が接続されている基地局３０の情報をＶＮＦＭ１２に送信する（ステップＳ０４）。その結果、先に発生したハンドオーバの事実がＶＮＦＭ１２により把握される。この場合、端末在圏情報に変化が生じているので、在圏情報管理部２０１は、その旨をＶＮＦ配置制御部２０２に通知する。
【００６５】
ＶＮＦ配置制御部２０２は、端末在圏情報とＶＩＭ管理情報に基づいて、先にハンドオーバした端末４０に対してサービスＸ１が継続して提供可能か否かを判定する（ステップＳ０５）。
【００６６】
ここでは、ハンドオーバ先の基地局３０−２と接続されているサーバ２０ａ−２において、サービスＸ１に対応するＶＮＦをＶＩＭ１３−１から提供できないので、サービスの維持は不可と判定される（ステップＳ０６）。
【００６７】
なお、端末４０がハンドオーバしたとしてもハンドオーバ先のサーバ２０ａにて、継続してサービスＸ１を提供可能な場合には、ＶＮＦ配置制御部２０２は特段の処理を行わない。
【００６８】
ＶＮＦＭ１２のＶＮＦ配置制御部２０２は、サービスＸ１に対応するＶＮＦを管理するＶＩＭ１３−１に対して当該ＶＮＦの停止を要求する（ステップＳ０７）。
【００６９】
当該要求を受けたＶＩＭ１３−１は、指定されたＶＮＦを停止する（ステップＳ０８）。
【００７０】
ＶＩＭ１３−１は、指定されたＶＮＦの停止が完了するとその旨をＶＮＦＭ１２に通知する。当該通知を受けて、ＶＮＦ配置制御部２０２は、ハンドオーバ先の基地局３０−２に接続されたサーバ２０ａ−２にてサービスＸ１に対応するＶＮＦを起動可能なＶＩＭ１３に対して、ＶＮＦの起動を要求する（ステップＳ０９）。図７の例では、ＶＩＭ１３−２が選択されている。
【００７１】
ＶＩＭ１３−２は、指定されたＶＮＦをサーバ２０ａ−２にて起動する（ステップＳ１０）。
【００７２】
このように、図７に示す動作例では、ＶＮＦＭ１２はリアルタイムで端末４０の存圏情報を常に収集する（在圏情報をポーリングする）。当該在圏情報と予め定めたＶＩＭ管理情報に基づいて、ＶＮＦＭ１２は定期的にサービスを提供しているＶＮＦが、期待しているＶＩＭ１３配下のリソースに配備されているか否かを確認する。そして、期待しているＶＩＭ１３の配下にてサービスが提供されていない場合には、ＶＮＦＭ１２はサービスを提供しているＶＮＦの動的な再配備を行う。その結果、端末４０に対するサービスの継続が実現され、必要なＳＬＡが担保される。
【００７３】
なお、上記実施形態にて説明した通信システム等の構成及び動作は例示であって、種々の変形が可能である。
【００７４】
例えば、図８に示すように、ＮＦＶＯ１１にて在圏情報管理部２０１やＶＮＦ配置制御部２０２が実現されてもよい。つまり、在圏情報管理部２０１及びＶＮＦ配置制御部２０２は、ネットワークサービスを実現するＮＦＶＯにより実現（実装）されてもよい。
【００７５】
あるいは、上記実施形態のように、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０が、ＭＭＥ５０に対して情報提供を要求するではなく、ＭＭＥ５０から在圏情報の変更が通知されてもよい。具体的には、図９に示すように、端末４０が接続されている基地局３０が変化すると、ＭＭＥ５０が、在圏情報管理部２０１に対して端末４０が接続されている基地局に関する情報を送信してもよい。在圏情報管理部２０１は、ＭＭＥ５０から取得した情報に基づき、端末在圏情報を生成すればよい。このように、ＭＭＥ５０が、端末４０のハンドオーバにより生じた在圏情報の変化を検出し、当該変化が生じた際にＮＦＶ−ＭＡＮＯ１０に対して在圏情報変更通知を送信してもよい（ステップＳ０４ａ）。
【００７６】
図９に示す動作例では、ＶＮＦＭ１２／ＮＦＶＯ１１は端末４０の存圏情報変更通知をＥＰＣ（Evolved Packet Core）アプリケーション（ＭＭＥ５０）から受信する。ＶＮＦＭ１２／ＮＦＶＯ１１は当該通知を受信すると、サービスを提供しているＶＮＦが、期待しているＶＩＭ１３の配下のリソースに配備されているか否かを確認する。そして、期待しているＶＩＭ１３の配下にてサービスが提供されていない場合は、ＶＮＦＭ１２／ＮＦＶＯ１１はサービスを提供しているＶＮＦの動的な再配備を行う。その結果、端末４０に対するサービスの継続が実現され、必要なＳＬＡが担保される。
【００７７】
なお、上記実施形態では、ＶＮＦインスタンスと端末４０が一対一で対応する場合について説明したが、ＶＮＦインスタンスと端末４０の関係は一対Ｎ（Ｎは正の整数）の関係であってもよい。つまり、１台の端末４０にサービスを提供する限りにおいては、サーバ２０ａのリソースが不足することは通常考えられず、数多くの端末４０に対してサービスを提供する際にリソース不足が顕著となる。そのため、ＶＮＦごと（サービスごと）に端末４０を収容可能な数を定めておき、端末４０がハンドオーバすること等により当該予め定めた数の端末が１つのＶＮＦに集中した際により多くの端末４０を収容可能なサーバ２０ａにＶＮＦを再配置してもよい。
【００７８】
以上のように、第１の実施形態に係る通信システムでは、ＶＮＦＭ１２又はＮＦＶＯ１１がアクセス可能な記憶媒体に、ＭＭＥ５０（ＥＰＣアプリケーション）と連携することで、端末４０の在圏情報を格納する。さらに、ＶＮＦＭ１２又はＮＦＶＯ１１は、ＶＩＭ管理情報を参照することで、端末にサービスを継続して提供可能か判断し、サービスが継続して提供できない（期待したＶＩＭ１３にてサービスが提供されていない）場合に、ＶＮＦの再配置を実行する。その結果、端末４０の位置（在圏情報）を考慮した最適なリソース配備が実現できる。
【００７９】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［形態１］
上述の第１の視点に係るネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置のとおりである。
［形態２］
前記在圏情報管理部は、前記端末のハンドオーバを前記端末の在圏情報により検出すると共に、前記端末の在圏情報が変化した旨を前記ＶＮＦ配置制御部に通知し、
前記ＶＮＦ配置制御部は、ハンドオーバ元の基地局に接続されている第１のサーバにて提供されていたサービスがハンドオーバ先の基地局に接続されている第２のサーバにて提供できない場合に、前記提供されていたサービスに対応するＶＮＦの再配置を行う、形態１のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
［形態３］
前記ＶＮＦ配置制御部は、前記提供されていたサービスに対応するＶＮＦの停止を前記第１のサーバに要求し、前記提供されていたサービスに対応するＶＮＦの起動を前記第２のサーバに要求する、形態２のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
［形態４］
前記在圏情報管理部及び前記ＶＮＦ配置制御部は、前記ＶＮＦのライフサイクルを管理するＶＮＦＭ（VNF Manager）により実現される、形態１乃至３のいずれか一に記載のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
［形態５］
前記在圏情報管理部及び前記ＶＮＦ配置制御部は、ネットワークサービスを実現するＮＦＶＯ（NFV-Orchestrator）により実現される、形態１乃至３のいずれか一に記載のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
［形態６］
前記在圏情報管理部は、前記複数の基地局と接続されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）に対して端末が接続されている基地局に関する情報を送信するように定期的に要求し、前記ＭＭＥから取得した応答に基づき、前記端末の在圏情報を生成する、形態１乃至５のいずれか一に記載のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
［形態７］
前記複数の基地局と接続されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）は、端末が接続されている基地局が変化すると、前記在圏情報管理部に対して、端末が接続されている基地局に関する情報を送信し、
前記在圏情報管理部は、前記ＭＭＥから取得した情報に基づき、前記端末の在圏情報を生成する、形態１乃至５のいずれか一に記載のネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置。
［形態８］
上述の第２の視点に係る通信システムのとおりである。
［形態９］
上述の第３の視点に係るネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション方法のとおりである。
［形態１０］
上述の第４の視点に係るプログラムのとおりである。
なお、形態８〜１０は、形態１と同様に、形態２〜形態７のように展開することが可能である。
【００８０】
なお、引用した上記先行技術文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００８１】
１０  ＮＦＶ−ＭＡＮＯ
１１  ＮＦＶＯ
１２  ＶＮＦＭ
１３、１３−１〜１３−３、１０１  ＶＩＭ
２０  物理マシン
２０ａ、２０ａ−１〜２０ａ−３  サーバ
２１  ＮＦＶＩ
２２  ＶＮＦ
２３  ＥＭＳ
３０、３０−１〜３０−３  基地局
４０、４０−１、４０−２  端末
５０  ＭＭＥ
６１  ＣＰＵ
６２  メモリ
６３  入出力インターフェイス
６４  ＮＩＣ
１００  ネットワーク機能仮想化管理オーケストレーション装置
１０２、２０１  在圏情報管理部
１０３、２０２  ＶＮＦ配置制御部
【図１】
2018174225.tif 000003
【図２】
2018174225.tif 000004
【図３】
2018174225.tif 000005
【図４】
2018174225.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018174225.tif 000008
【図７】
2018174225.tif 000009
【図８】
2018174225.tif 000010
【図９】
2018174225.tif 000011
【図１０】
2018174225.tif 000012
【国際調査報告】
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