(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワークスライスをサポートする通信ネットワークにおける、モバイルデバイスの関連付けのための方法であって、
前記通信ネットワークの管理プレーンにおいてインスタンス化された接続マネージャにより、前記モバイルデバイスが関連付けられるべきネットワークスライスを示す識別子を含むアタッチ要求を受信するステップと、
前記接続マネージャにより、前記ネットワークスライスを示す前記識別子に基づいて決定された前記ネットワークスライスに対応するサービス固有の接続マネージャを選択するステップと、
前記接続マネージャから前記サービス固有の接続マネージャに前記アタッチ要求を送信して、前記モバイルデバイスを前記ネットワークスライスに関連付けることを前記サービス固有の接続マネージャに行わせるステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記接続マネージャにより、前記ネットワークスライスを示す前記識別子に基づいて、前記複数のネットワークスライスから、前記モバイルデバイスが関連付けられるべき前記ネットワークスライスを決定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記接続マネージャは、前記通信ネットワークのアクセスノードとは別の前記通信ネットワークのコア部分においてインスタンス化される、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記接続マネージャは、前記通信ネットワークのアクセスノードとは別であり、前記アタッチ要求は、前記モバイルデバイスによって前記アクセスノードに送信され、前記アクセスノードによって前記接続マネージャに転送される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記接続マネージャは、前記モバイルデバイスが通信するアクセスノードと一体化されるか、または、前記通信ネットワークのエッジでインスタンス化されるか、またはその両方である、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記アタッチ要求は、
前記モバイルデバイスを認証することと、
前記モバイルデバイスに前記ネットワークスライスを認証することと、
前記モバイルデバイスが前記ネットワークスライスにアクセスすることを認可されていることを確認することと、
前記モバイルデバイスを前記ネットワークスライスに許可することと、
前記モバイルデバイスのためのシグナリングおよびデータベアラを確立することと、
前記モバイルデバイスをサポートするネットワーク転送ルールを確立することと、
前記通信ネットワーク内のフローマネージャエンティティを使用して経路計算動作を実行することと、
前記フローマネージャエンティティによって、経路構成動作を実行することと、
前記モバイルデバイスと前記ネットワークスライスとの関連付けが実行されたことを示すアタッチ応答を前記モバイルデバイスに送信することと
のうちの1つ以上によって、前記モバイルデバイスを前記ネットワークスライスに関連付けることを前記サービス固有の接続マネージャに行わせる、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ネットワークスライスを示す前記識別子は、ブロードキャストチャネル、ユニキャストメッセージ、マルチキャストメッセージ、または前記モバイルデバイスにおける事前プログラミングを介して、前記モバイルデバイスに提供される、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
複数のネットワークスライスをサポートする通信ネットワーク内の接続マネージャ装置であって、
ネットワークインタフェースに動作可能に結合されたマイクロプロセッサを含み、
前記マイクロプロセッサは、
前記ネットワークインタフェースを介して、モバイルデバイスが関連付けられるべきネットワークスライスを示す識別子を含むアタッチ要求を受信し、
前記ネットワークスライスを示す前記識別子に基づいて決定された前記ネットワークスライスに対応するサービス固有の接続マネージャを選択し、
前記モバイルデバイスを前記ネットワークスライスに関連付けることを前記サービス固有の接続マネージャに行わせるために、前記ネットワークインタフェースを介して、前記サービス固有の接続マネージャに前記アタッチ要求を送信する
ように構成され、
前記接続マネージャ装置は、前記通信ネットワークの管理プレーンにおいてインスタンス化されている、装置。
【請求項９】
前記マイクロプロセッサは、前記ネットワークスライスを示す前記識別子に基づいて、前記複数のネットワークスライスから、前記モバイルデバイスが関連付けられるべき前記ネットワークスライスを決定するようにさらに構成されている、請求項8に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、前記通信ネットワークのアクセスノードとは別の前記通信ネットワークのコア部分においてインスタンス化されている、請求項8または9に記載の装置。
【請求項１１】
前記装置は、前記通信ネットワークのアクセスノードとは別であり、前記アタッチ要求は、前記モバイルデバイスによって前記アクセスノードに送信され、前記アクセスノードによって前記装置に転送される、請求項8から10のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置は、前記モバイルデバイスが通信するアクセスノードと一体化されるか、または、前記通信ネットワークのエッジでインスタンス化されるか、またはその両方である、請求項8から11のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記アタッチ要求は、
前記モバイルデバイスを認証することと、
前記モバイルデバイスに前記ネットワークスライスを認証することと、
前記モバイルデバイスが前記ネットワークスライスにアクセスすることを認可されていることを確認することと、
前記モバイルデバイスを前記ネットワークスライスに許可することと、
前記モバイルデバイスのためのシグナリングおよびデータベアラを確立することと、
前記モバイルデバイスをサポートするネットワーク転送ルールを確立することと、
前記通信ネットワーク内のフローマネージャエンティティを使用して経路計算動作を実行することと、
前記フローマネージャエンティティによって、経路構成動作を実行することと、
前記モバイルデバイスと前記ネットワークスライスとの関連付けが実行されたことを示すアタッチ応答を前記モバイルデバイスに送信することと
のうちの1つ以上によって、前記モバイルデバイスを前記ネットワークスライスに関連付けることを前記サービス固有の接続マネージャに行わせる、請求項8から12のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
ネットワークスライスを示す前記識別子は、ブロードキャストチャネル、ユニキャストメッセージ、マルチキャストメッセージ、または前記モバイルデバイスにおける事前プログラミングを介して、前記モバイルデバイスに提供される、請求項8に記載の装置。
【請求項１５】
コンピューティングデバイスによって実行されたとき、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法を前記コンピューティングデバイスに実行させるコンピュータ読み取り可能な命令を記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2015年6月1日に出願された米国特許出願第62/169,243号、2015年9月18日に出願された米国特許出願第62/220,564号、2015年9月18日に出願された米国特許出願第62/220,643号および2016年5月31日に出願された米国特許出願第15/169,383号に対する優先権を主張する。上記出願の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、通信ネットワークの分野に関し、特に、制御プレーンおよびデータプレーンに仮想化された機能を提供し、ネットワークスライスを有する通信ネットワークを動作させるためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ネットワーク機能仮想化（NFV）、ネットワークスライシング、ソフトウェア・デファインド・ネットワーキング（SDN）などの技術を使用して、通信ネットワークを管理して、異なるサブネットワークを作成し、それぞれ異なる顧客の要求に対応することができる。ネットワークスライシングにより、基盤となるリソースプールを、トラフィックとリソース使用の観点から互いに隔離されたプライベートネットワークに分割することが可能である。接続リソースや処理リソース、ストレージリソースなどの基盤となるリソースは、複数の異なるネットワークに分割することができる。ネットワーク間のトラフィックとリソースの分離を可能にすることにより、スライスは十分に分離され、スライス内の任意のエンティティに対して、スライス自体が完全なネットワークとなる。NFVおよび他の仮想化技術を使用することにより、ネットワーク機能をネットワーク全体に配置することができ、仮想エンティティ間の論理接続を定義することができる。ネットワーク機能に割り当てられたリソースや機能間のリンクを動的に変更または修正することで、動的トポロジをネットワークのニーズに合わせることが可能となる。これらの柔軟なネットワークアーキテクチャは、コアおよびおそらくは無線アクセスネットワークの両方におけるモバイルネットワークにおいて重要であり、いわゆる第5世代（5G）ネットワークのような次世代モバイルネットワークでの使用の候補として研究されている。しかしながら、潜在的に大きなネットワーク規模での可変および競合する要求の管理は、その効果的なアーキテクチャおよび管理を必要とする複雑な命題である。
【０００４】
したがって、ネットワークスライスを有する通信ネットワークを動作させるためのシステムおよび方法が必要であり、従来技術の1つ以上の制限を取り除きまたは緩和する。
【０００５】
この背景情報は、本発明と関連する可能性があると出願人が信じる情報を明らかにするために提供される。前述の情報のいずれかが本発明に対する先行技術を構成することを必ずしも意図するものでも、解釈すべきものでもない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の目的は、制御およびデータプレーンにおける仮想化された機能を提供し、ネットワークスライスを有する通信ネットワークを動作させるためのシステムおよび方法を提供することである。本発明の実施形態によれば、複数のネットワークスライスをサポートする通信ネットワークにおいて、一般的にモバイルデバイスをネットワークに関連付け、特に適切なネットワークスライスに関連付ける方法が提供される。本方法は、接続マネージャによって、モバイルデバイスが通信ネットワークに関連付けられるべきであるという指示を受信するステップを含む。接続マネージャは、複数のネットワークスライスとは別に管理プレーンにおいてインスタンス化される。本方法は、接続マネージャから通信ネットワークの少なくとも1つのノードに命令を送信するステップをさらに含む。命令は、モバイルデバイスを特定のネットワークスライスに関連付けるように少なくとも1つのノードに指示する。特定のネットワークスライスは、複数のネットワークスライスのうち、接続マネージャによって決定されてもよい。
【０００７】
本発明の実施形態によれば、複数のネットワークスライスをサポートする通信ネットワーク内の接続マネージャ装置が提供される。本装置は、ネットワークインタフェースに動作可能に結合されたマイクロプロセッサまたは他のデータ処理電子機器を含んでもよい。本装置は、複数のネットワークスライスとは別の管理プレーンにおいてコンポーネントとしてインスタンス化される。本装置は、ネットワークインタフェースを使用して、モバイルデバイスが通信ネットワークに関連付けられるべきであるという指示を受信するように構成される。本装置は、モバイルデバイスを複数のネットワークスライスのうちの1つに関連付ける命令を送信するようにさらに構成される。命令は、ネットワークインタフェースを介して通信ネットワークの少なくとも1つのノードに送信される。特定のネットワークスライスは、複数のネットワークスライスのうち、例えばマイクロプロセッサまたは他のデータ処理電子機器を使用して、接続マネージャによって決定されてもよい。
【０００８】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面と組み合わせて以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る、ネットワーク接続管理を提供するための方法および装置による動作を示す。
【図２Ａ】本発明のいくつかの実施形態に係る、管理プレーン内のネットワークスライス関連付けを示す。
【図２Ｂ】本発明の他の実施形態に係る、ネットワークのエッジにおけるネットワークスライス関連付けを示す。
【図３】本発明のいくつかの実施形態に係る、デバイスをネットワークスライスに接続するための手順を示す。
【図４】本発明のいくつかの実施形態に係る、デバイスをネットワークスライスに接続するための手順を示す。
【図５】本発明の一実施形態に係るネットワークスライス関連付け手順を示す。
【図６】本発明の他の実施形態に係る、ネットワークスライス関連付け手順を示す。
【図７】本発明のいくつかの実施形態に係る、アタッチ要求に関連するシグナリングフローを示す。
【図８Ａ】本発明の実施形態に係る通信ネットワークアーキテクチャの概要を示す。
【図８Ｂ】本発明の実施形態に係る通信ネットワークアーキテクチャの概要を示す。
【図８Ｃ】本発明の実施形態に係る通信ネットワークアーキテクチャの概要を示す。
【図９】本発明の一実施形態に係るネットワークスライスを示す。
【図１０】本発明の一実施形態に係る、ネットワークスライスインスタンス化手順を示す。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る、ネットワークスライスインスタンス化を示す。
【図１２】本発明の実施形態に係る、含まれる機能のタイプに基づく複数のネットワークスライスタイプを示す。
【図１３】本発明の実施形態に係る、複数のネットワークスライスおよびネットワークスライス管理に使用される管理プレーンを示す。
【図１４Ａ】本発明の一実施形態に係る、CM管理プレーン機能およびCSM管理プレーン機能のインスタンス化を含むネットワークスライシング構成を示す。
【図１４Ｂ】本発明の一実施形態に係る、接続管理機能のインスタンス化を含むネットワークスライシング構成を示す。
【図１４Ｃ】本発明の一実施形態に係る、顧客サービス管理機能のインスタンス化を含むネットワークスライシング構成を示す。
【図１５】本発明の一実施形態に係る、複数のネットワークスライスをサポートし、複数のネットワークオペレータおよび／またはインフラストラクチャプロバイダによってサポートされる通信ネットワークにおけるインフラストラクチャを管理する方法を示す。
【図１６】本発明のいくつかの実施形態に係る、インフラストラクチャ管理を示すネットワーク構成を示す。
【図１７】本発明のいくつかの実施形態に係る、インフラストラクチャ管理を示すネットワーク構成を示す。
【図１８】本発明の一実施形態に係る、スペクトルブローカと交渉するように構成されたv-s-IMの構成と、v-s-IMと他の機能との関係を示す。
【図１９】本発明の他の実施形態に係る、他の機能に関連するスペクトルネゴシエータ機能を示す。
【図２０】本発明の実施形態に係る、ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）を使用するエンドツーエンドのサービス管理を示す。
【図２１】本発明の実施形態に係る、複数のネットワークスライスをサポートするSDN対応通信ネットワークにおけるエンドツーエンドサービス管理のための方法を示す。
【図２２】本発明の実施形態に従って提供される装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付の図面を通して、同様の特徴は同様の参照符号によって識別されることに留意されたい。
【００１１】
本明細書において使用される場合、「ネットワーク」または「通信ネットワーク」は、モバイルデバイスを含むが、必ずしもこれらに限定されない様々なデバイスにサービスを提供することができる。そのようなネットワークは、無線アクセス部分およびバックホール部分を含んでもよい。ネットワークは、本明細書で容易に明らかになるであろう様々な仮想化コンポーネントをさらに含んでもよい。このようなネットワークの主な例は、例えば、次世代モバイルネットワークアライアンスによって定義されるような第5世代モバイルネットワークであり、これは再構成可能であり、後述するようにネットワークスライシングに従って動作可能である。
【００１２】
ネットワーク動作は、管理プレーン、制御プレーン、およびデータプレーン動作に分類できる。制御プレーンは、ネットワークデバイス構成などの動作を実行し、データプレーンは、制御プレーンを介して構成されたネットワークデバイスによるデータパケットを処理する。管理プレーンは、制御プレーンの一部であると見なしてもよく、例えば、オペレータがネットワークと対話することを可能にすることによって、ネットワーク管理および制御プレーンの構成を管理するために使用することができる。
【００１３】
本明細書において使用される場合、用語「ユーザ機器」（UE）は、明瞭化のために使用される。しかしながら、UEは、無線通信を介してアクセスノードと通信する、モバイルデバイス、固定型またはモバイル型デバイスなどの様々なデバイスのうちの1つを参照してもよい。当業者は、モバイルデバイスがモバイルネットワークに接続するように設計されたデバイスであることを理解するであろう。この接続は、通常、アクセスノードへの無線接続を利用する。モバイルネットワークはモビリティをサポートするように設計されているが、モバイルデバイス自体はモバイルである必要はない。メータリング装置（例えば、スマートメータ）のような一部のモバイル装置は、移動可能ではないが、依然としてモバイルネットワークを利用することができる。
【００１４】
ネットワークスライシングとは、ネットワーク機能仮想化（NFV）を使用するネットワークなど、再構成可能なネットワークアーキテクチャにおいて使用できる様々な種類のネットワークトラフィックを分離する技術のことを言う。ネットワークスライス（「Study on New Services and Markets Technology Enablers」と題された2016年1月20日、リリース14、バージョン1.2.0の3GPP TR 22.891に定義されている）は、特定のユースケースの通信サービス要件をサポートする論理ネットワーク機能の集合体から構成されている。ネットワークスライシングの1つの使用は、コアネットワークにおいてである。ネットワークスライシングを使用することにより、異なるサービスプロバイダは、ネットワークとコンピューティングリソースの同じ物理セットで動作する個別のコアネットワークを有し得る。これは、特定の種類のネットワークトラフィック専用の仮想ネットワークを作成するためにも使用できる。この議論は、無線アクセスネットワーク（RAN）の無線アクセスエッジに適用されるネットワークスライシングの適用を排除することを意図するものではなく、複数のネットワークスライスをサポートするための特定の機能または異なるネットワークスライス用のリソースの分割が必要となり得ることを理解されたい。性能保証を提供するために、一方のスライスが他方のスライスに悪影響を及ぼさないように、ネットワークスライスを互いに分離することができる。分離は、異なるタイプのサービスに限定されず、オペレータが同じネットワーク分割の複数のインスタンスを展開することを可能にする。
【００１５】
ネットワークスライシングは、ネットワークインフラストラクチャコンポーネント（例えば、基地局、アクセスポイント、eNB）によって決定されるモビリティ管理エンティティ（MME）を介して、すべてのモバイルデバイスをネットワークに接続させることとは対照的に、それぞれ異なるネットワークサービスに向けられた別々のネットワークスライスのインスタンス化を可能にする。これは、異なるタイプのトラフィック、つまり、異なるパケット処理要件およびQoS要件を潜在的に有する異なるタイプのトラフィックの分離を可能にする。ネットワークスライシングは、異なるカスタマイズされた仮想ネットワークが顧客の観点から実質的に互いに離れている異なるカスタマイズされた仮想ネットワークによって、異なるサービスがサポートされるように、異なる顧客または顧客のグループに異なるサービスを提供するためのプールされたリソースの割り当てに対応し得る。プールされたリソースは、ネットワークスライスの動作をサポートするための様々なネットワーク機能をサポートするために、NFVなどの仮想化アプローチを介して構成可能である市販のハードウェアコンポーネントであってもよい。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークアーキテクチャは、仮想化されたネットワーク要素およびリンクの使用に基づいている。これは、ネットワーク機能仮想化（NFV）フレームワークをソフトウェア定義のリソース割り当てとともに使用することで実現できる。NFVフレームワークを使用して、複数の仮想ネットワーク機能（VNF）を定義することができ、その各々は、通信ネットワークの動作を可能にする機能に対応することができる。例えば、VNFは、ルータ、スイッチ、ゲートウェイ、ファイアウォール、ロードバランサ、サーバなどの機能を提供することができる。この機能は、物理リソース上でインスタンス化されても、ネットワーク内に純粋に存在するという意味で仮想化されている。仮想化されたドメインでは、ゲートウェイなどの特定の物理ノードの必要性が低減するか、または必要性がない。むしろ、コンピューティング・プラットフォームを使用して、仮想ゲートウェイ機能などの物理ノードの機能をインスタンス化することができる。これらの機能は、コンピューティング、ストレージ、およびネットワークリソースなどの仮想リソースを使用する。これは、専用のハードウェアリソースを使用する代わりに使用できる。ネットワーク内の他のエンティティに対しては、仮想化されたエンティティは実在エンティティと区別できないように見える。そのため、VNFは、利用可能な実リソースと仮想リソースの両方を使用して、必要に応じてインスタンス化し得る。NFVおよび仮想ネットワーク機能アーキテクチャは、例えば、2013年10月の「network function virtualization (NFV); Use Cases」と題されたETSI GS NFV 001および2013年10月の「network function virtualization (NFV); Architectural Framework」と題されたETSI GS NFV 002において記載されている。
【００１７】
NFV管理およびオーケストレーション（MANO）エンティティは、ネットワークサービス（NS）要求によって識別されるサービスが確実に提供されることを保証するために、必要な機能ネットワークコンポーネントをインスタンス化するために使用され得る。ネットワーク機能のインスタンス化（ネットワークサービス要求を処理するため）は、要求されたサービスを提供するのに必要なネットワーク機能のセットを定義する、仮想ネットワーク機能転送グラフ（VNFFG）によって記述することができる。VNFFGは、要求されたサービスを提供するために、例えばVNFの集合によって実行される一連の動作を定義するネットワーク転送経路（NFP）を含む。
【００１８】
ネットワークスライシングの理解およびネットワークスライスの概念を補助するコンテキストを提供するためには、異種ネットワークにおいて、異なる場所をカバーする複数の異なるタイプのノードに加えて、異なるインフラストラクチャプロバイダがアクセスネットワーク（またはコアネットワークの一部）と見なされるものの異なる部分を所有し得るということを理解することが助けとなる。ネットワークオペレータ（NO）またはサービスプロバイダ（SP）とも称される電気通信サービスプロバイダ（TCSP）は、仮想ネットワークオペレータ（VNO）にネットワークサービスを提供する。これらのVNOのいくつかの例には、M2Mサービスプロバイダ（M2M SP）、モバイル仮想ネットワークオペレータ（MVNO）または別の仮想サービスプロバイダが含まれる。これらのVNOは、VNOが顧客にサービスを提供することを可能にする仮想機能および接続を有するネットワークの形態でネットワークサービスを得る。TCSPは、ネットワークリソースのプールからネットワークスライスとして必要な仮想ネットワークを作成することができる。M2M SPは、ノードとリンクで構成されたVNを有し、通常はM2M SPで指定された特性を有するトポロジを形成するように構成されている。しかしながら、VNリソース（ノードとリンクの両方）は物理インフラストラクチャにマップする必要がある。VNは、物理ノードのサブセットのみを使用し得、VNが使用する各物理ノードは、そのVNによって完全に使用されない場合がある。また、M2M SPは複数のTCSPを使用し得、それは異なるネットワークにまたがるネットワークスライスを作成することを可能にし、単一のTCSPのリソースのスーパーセットであるネットワークスライスを効果的に有する（または、複数のTCSPのリソースのサブセットの組み合わせから構成されるネットワークスライスの場合がある）ことも理解されたい。論理リンクごとに特定の帯域幅要件が設定されている場合、物理リンクの割合が割り当てられて仮想リンクが作成される。これは、単一の物理リンクより大きい容量を有し得る論理リンクを作成するための物理リンクの集約も含んでもよい。ネットワークスライスは、異なるネットワークであってもよいものにおけるリソースの割り当ての集合である。インフラストラクチャプロバイダの観点から見たネットワークスライスは、インフラストラクチャプロバイダネットワーク内のリソースのみを含む場合がある。M2M SPの観点から見ると、ネットワークスライスは、VNに類似したM2M SPが使用する、すべてのネットワークスライスを実質的にシームレスに集約したものである。TCSPは、TCSPリソースからのネットワークスライスとともに、インフラストラクチャプロバイダリソースの異なるネットワークスライスをシームレスに接続して処理し、M2M VNを作成する。様々な時点で、異なるリソースに対するネットワークスライスの合計割り当てが100％にならない場合があることを理解されたい。値が100％未満の場合は、リソースが完全に利用されていないことを意味する。100％を超えると、すべての顧客が同時にリソースを使用する可能性が非常に低いことを知っているネットワーク設計の選択肢になる可能性がある。異なるネットワークスライスのサイズおよび性質は、新しいリソースがオンラインになるか、または既存のリソースが再割り当てされると、時間とともに変化し得ることを理解されたい。通常、M2M SPはインフラストラクチャの変更を認識していない可能性がある。
【００１９】
通信ネットワークリソースの一部は、ネットワークスライスによる使用のために割り当てられてもよい。これらのリソースは、無線アクセス通信リソース、ノード間通信リソース、計算リソース、およびメモリリソースを含み得る。リソースは、管理プレーンリソース、制御プレーンリソース、およびデータプレーンリソースなどのネットワークインフラストラクチャリソースをさらに含んでもよい。リソースは、コンピュータ処理能力の一部などのハードウェアリソース、または時間、周波数、拡散符号、またはそれらの組み合わせによって分割された通信リンクの部分などの通信リソースを含んでもよい。同じネットワークスライス内のノードは、物理ネットワーク内の物理ノードが物理接続によって接続されるのと同じように、論理接続によって接続されてもよい。
【００２０】
ネットワークスライス関連付け
本発明の実施形態は、通信ネットワークによってサポートされるいくつかのネットワークスライスのうちの1つとモバイルデバイス（UE）とを関連付けるための、通信ネットワークにおけるネットワークスライス関連付けを提供する。接続マネージャは、UEとネットワークスライスの1つとの間の関連付けを決定するように構成されている。接続マネージャは、接続管理プレーンなど、いくつかのネットワークスライスとは別の管理プレーンに配置されてもよい。接続マネージャは、ネットワーク内の1つ以上のNFV対応ノードを使用して、またはより一般的にはネットワーク内のコンピューティングデバイスを使用して、インスタンス化されてもよい。いくつかの実施形態において、接続マネージャは、ネットワークのエッジに対応する1つ以上の場所でインスタンス化される。接続マネージャは、サービス固有のローカル接続マネージャと区別するために、グローバル接続マネージャと称されることがある。グローバル接続マネージャは、ネットワークスライスとの関連付けに使用され、サービス固有のローカル接続マネージャは、それぞれ特定のネットワークスライスに対応し、そのネットワークスライスに対する接続動作を処理する。
【００２１】
ネットワークスライス関連付けは、少なくとも接続マネージャによって、モバイルデバイスによる接続要求またはネットワークアタッチメント要求を処理することを含む。図1を参照すると、接続マネージャの動作は、モバイルデバイスが通信ネットワークに関連付けられるべきであるという指示を受信するステップ110を含む。この指示は、モバイルデバイスによって送信されたアタッチ要求であってもよく、モバイルデバイスから接続マネージャに直接的または間接的に送信される。動作は、モバイルデバイスが関連付けられるべきである複数のネットワークスライスのうちの1つのネットワークスライスを決定するステップ120をさらに含んでもよい。動作は、通信ネットワークの少なくとも1つのノードに命令を送信するステップ130および／または接続マネージャによって少なくとも部分的にこの命令を実行するステップをさらに含む。この命令は、実行されると、モバイルデバイスをネットワークスライスと関連付けさせる。
【００２２】
いくつかの実施形態において、接続マネージャは、例えば、通信ネットワークのコアに存在する一組のグローバル機能の中の管理プレーンにおいてインスタンス化される。いくつかの実施形態において、接続マネージャは、モバイルデバイスが通信するアクセスノードなど、ネットワークのエッジに対応する1つ以上の場所でインスタンス化される。いくつかの実施形態において、接続マネージャは、複数のアクセスノードなどの複数の場所でインスタンス化されてもよい。複数のアクセスノードを介して受信された接続要求を処理するために、分散接続マネージャを使用してもよい。接続マネージャは、グローバル接続およびモビリティマネージャ（G-CMM）などのグローバル接続マネージャと称されることがある。接続マネージャは、接続管理機能と称されることがある。
【００２３】
図2Aは、本発明のいくつかの実施形態に係る、管理プレーン225内で発生するネットワークスライスの関連付けを示す。管理プレーン225は、様々なネットワークスライスを管理するための様々なグローバル機能を保持するネットワークスライスであってもよい。本実施形態において、ネットワークスライス関連付け動作は、管理プレーン（MP）接続管理（CM）機能220によって行われる。CM機能は、アクセスノード215とは別のネットワークインフラストラクチャ内の潜在的に任意の場所でインスタンス化された別のVNFであってもよい。さらに、CM機能は、ネットワーク内の複数の場所でインスタンス化され得る。図2Aに示すように、例示的なネットワークスライスは、1つ以上のモバイルブロードバンド（MBB）スライス230、1つ以上のマシンタイプ通信（MTC）スライス235、および1つ以上の重要なマシンタイプ通信（MTC）スライス240を含む。UE205は、ネットワークのアクセスノード215にアタッチ要求210を送信する。アタッチ要求は、CM機能220に転送される。
【００２４】
図2Bは、本発明のいくつかの実施形態に係る、ネットワークのエッジでインスタンス化されたCMによって実行されるネットワークスライス関連付け動作を示す。ネットワークのエッジは、例えば、アクセスノード215を含み、ネットワークスライス関連付け動作は、アクセスノード215と同じ場所にあるCM機能220によって実行される。UE205は、アタッチ要求210をネットワークのアクセスノード215に送信する。アタッチ要求は、UEによって送信されたNon Access Stratum（NAS）メッセージ内に含まれてもよい。アタッチ要求は、CM機能220によって処理される。
【００２５】
いくつかの実施形態において、CM機能は、無線通信を介してモバイルデバイスと直接通信する通信ネットワーク内のいくつかまたはすべての基地局またはアクセスポイント型エンティティに配置され得る。これらのエンティティは、クラウド無線アクセスネットワーク（C-RAN）構成内のeNBおよび／またはベースバンドユニット（BBU）であってもよい。あるいは、CM機能は、基地局またはアクセスポイント型エンティティに関連付けられた別のエンティティに配置されてもよい。複数の場所におけるCM機能は、各場所でその全体が複製されてもよく、またはその場所にわたって分散されてインスタンス化されてもよい。
【００２６】
様々な実施形態において、接続マネージャによって送信される命令は、モバイルデバイスが複数のネットワークスライスのうちの特定のネットワークスライスに関連付けられるべきであるという指示を含む。この指示は、モバイルデバイスによって最初に送信されたアタッチ要求を転送することによって、あるいは別の制御メッセージにアタッチ要求をカプセル化することによって提供され得る。アタッチ要求は、指定されたネットワークスライスに対応するローカルまたはサービス固有の接続マネージャに転送される。
【００２７】
いくつかの実施形態において、モバイルデバイスが通信ネットワークに関連付けられるべきであるという指示は、特定のネットワークスライスを示すか、またはそれと相関する識別子を含む。指示を受信すると、接続マネージャは、識別子に基づいて特定のネットワークスライスを決定する。このように、ネットワークスライスの選択は、明示的にまたは暗示的に指示内で定義されてもよい。したがって、モバイルデバイスは、特定のネットワークスライスとの関連付けを明示的に要求してもよい。例えば、モバイルデバイスは、モバイルデバイスが関連付けられるべきであるネットワークスライスを具体的に示すネットワークスライス識別子を含むアタッチ要求を送信してもよい。別の例として、モバイルデバイスは、ルックアップテーブルに格納された予め配置された対応関係を介して、モバイルデバイスが関連付けられるべきである特定のネットワークスライスに関連付けられたモバイルデバイス識別子を含むアタッチ要求を送信してもよい。
【００２８】
ネットワークスライスをモバイルデバイスに関連付けることは、例えば、サービス固有の接続マネージャによって実行される管理および制御プレーン動作を含み得る。例えば、関連付けは、モバイルデバイスの認証、モバイルデバイスへのネットワークスライスの認証、モバイルデバイスの認可の確認、モバイルデバイスのネットワークスライスへの許可、モバイルデバイスのためのシグナリングおよびデータベアラの確立、モバイルデバイスをサポートするネットワーク転送ルールの確立、および関連付けが実行されたことを示すアタッチ応答のモバイル装置への送信を含んでもよい。
【００２９】
関連付け動作中のネットワークスライスは、新たにインスタンス化されてもよく、現在インスタンス化されている、または既存のプロセス中であってもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態において、ネットワーク内のエンティティは、UEを特定のネットワークスライスに割り当ててもよい。例えば、エンティティは、UEが特定のネットワークスライス関連付けを要求しないとき、または要求されたネットワークスライス関連付けがエンティティによってオーバーライドされるとき、UEを特定のネットワークスライスに割り当ててもよい。
【００３１】
ネットワークスライス関連付けは、複数のネットワークスライスのうちのどのネットワークスライスが所与のモバイルデバイスに関連付けられるべきであるかを選択することを含んでもよく、所与のUEが1つ以上のインスタンス化されたネットワークスライスに属する可能性に関して生じる。スライス関連付け決定は、UEがどのネットワークスライスにアタッチするかを示す。関連付けられたネットワークスライスは、モバイルデバイスに向けて、およびモバイルデバイスからの音声および／またはデータトラフィックを運ぶとともに、必要に応じて、このトラフィックを処理する通信ネットワークの部分に対応する。関連付けられたネットワークスライスは、それらがモバイルデバイスに適用されるとき、通信ネットワークの機能およびサービスの少なくとも一部または実質的にすべてを提供してもよい。異なるネットワークスライスは異なる能力を有するので、ネットワークスライス関連付けは、通信ネットワークリソースの適切な部分にアクセスすることによって、モバイルデバイスの現在の通信要件を満たすことができるネットワークスライスを選択することを含み得る。
【００３２】
いくつかの実施形態において、ネットワークスライスの詳細は、ネットワークサービス記述子（NSD）によって記述されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、NSDは、一旦、例えばブロードキャストチャネルまたは他の方法によってNS IDを取得することによって決定されると、ネットワークスライス識別子（NS ID）をアップリンク（UL）パケットのヘッダに含めることができ、そのパケットに関連付けられる適切なネットワークスライスを示す。
【００３３】
いくつかの実施形態において、NS IDは、ユニキャストまたはマルチキャスト通信を介してモバイルデバイスによって取得されてもよい。例えば、モバイルデバイスは、ネットワークアタッチ要求などの初期メッセージを送信してもよく、ネットワークアクセスノードは、初期メッセージに応答してNS IDを示すメッセージをモバイルデバイスに返信してもよい。次いで、モバイルデバイスは、ネットワークスライス関連付けメッセージにNS IDを含めてもよい。いくつかの実施形態において、複数のNS IDがモバイルデバイスに送信されてもよく、モバイルデバイスは、ネットワークスライス関連付けメッセージに含めるために1つのNS IDを選択してもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態において、CMによって行われた初期ネットワークスライス関連付け決定の後、制御プレーンパケットは、CMによって、アタッチメントが行われているネットワークスライスに固有のローカルサービス固有の接続マネージャに転送される。初期ネットワークスライス関連付けは、ネットワークスライスとUEとの間の初期関連付けを示してもよい。いくつかの実施形態において、初期のスライス関連付けは、その後、CMまたは別のエンティティによって変更またはオーバーライドされてもよい。
【００３５】
初期のネットワークスライス関連付けに続いて、制御プレーンパケットは、サービス固有の接続マネージャ（CM）または顧客サービスマネージャ（CSM）またはレガシーまたはサービス固有のMMEに転送され得る。データプレーンパケットは、サービス固有のSGW（v-s-SGW）に転送され得る。転送は、コアおよび無線アクセスネットワークのエッジにある基地局またはアクセスポイント型エンティティなど、担当パケット処理エンティティによって実行されてもよい。他のノードは、ネットワークトポロジの異なるポイントでこれらの転送および管理機能を果たす。
【００３６】
ネットワークスライス関連付けの詳細
本発明の実施形態は、UEと選択されたネットワークスライスとの間の接続を確立するための方法、装置、およびシステムに関する。上述のように、接続マネージャは、UEと直接通信する基地局またはアクセスポイント型エンティティ、またはネットワークインフラストラクチャ内の別の場所に配置してもよい。本発明の様々な実施形態に対応する特定の接続確立手順を以下に説明する。
【００３７】
いくつかの実施形態によれば、UEは、ネットワークスライスによって収容される所与のサービス要求に関連して、サービングアクセスノード（AN）にアタッチ要求を送信する。UEは、各サービス要求に対して別のアタッチ要求を送信してもよい。ANは、基地局またはアクセスポイント型エンティティであってもよい。アタッチ要求は、既知の場合は、ネットワークスライスID（NS ID）を含んでもよい。各ネットワークスライスは、明確に識別できるネットワークスライスID（NS ID）に関連付けられている。NS IDは、例えば、ネットワークによって送信され、利用可能なNS IDを示すメッセージの受信を介して、UEによって取得され得る。いくつかの実施形態において、利用可能なNS IDを示す情報は、既存のまたは専用のSystem Information Block（SIB）に含めることができる。NS IDを取得するメカニズムは、顧客の事前構成を介して、またはブロードキャスト、ユニキャストまたはマルチキャストメッセージを介してNS IDを受信することを含む。代替として、UEは、例えばテーブルルックアップ動作を介して、ネットワーク内のエンティティによってNS IDと相関付けされた別のIDを送信してもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態において、UEが複数のネットワークスライスのうちの1つにアタッチできる場合、またはUEが複数のネットワークスライスのうちの2つ以上に同時にアタッチすることを許可されている場合、UEは、アタッチメントが行われるべきネットワークスライスに対応するNS IDを選択してもよい。次いで、UEは、その送信されたアタッチ要求に対応するNS IDを含めることによって、アタッチ要求がどのネットワークスライスに関係するかを示す。
【００３９】
いくつかの実施形態において、UEは、アタッチ要求において、複数のタイプから選択されたタイプのネットワークスライスの識別情報を含むように構成されている。ネットワークスライスのタイプは、例えば、MBBスライス、MTCスライス、およびクリティカルMTCスライスを含み得る。UEは、アタッチ要求または他のメッセージの一部としてネットワークサービス記述パラメータなどのパラメータを送信することによって、ネットワークスライスのタイプを識別することができる。いくつかの実施形態において、UEは、そのネットワークサービス要件をアタッチ要求に示すように構成されている。要件は、例えば、レイテンシと帯域幅の要件、QoS要件、ネットワークリソース要件、およびコスト要件などを含んでもよい。例えば、グローバル接続マネージャのネットワークスライス関連付け機能は、ネットワークスライスのタイプの識別または示された要件に少なくとも部分的に基づいて、UEとの関連付けのためにどのスライスを選択するかを決定するように構成されてもよい。
【００４０】
いくつかの実施形態において、対応するSystem Information Block Type（SIBタイプ）が、インスタンス化された各ネットワークスライスに対して定義される。各SIBタイプは、NS IDおよび記述情報など、対応するネットワークスライスに関連する情報を伝達することができる。
【００４１】
いくつかの実施形態において、単一のSIBタイプは、例えば特定の領域にインスタンス化された複数の、場合によってはすべてのネットワークスライスを記述するために定義および使用され得る。共通SIBタイプは、NS IDおよび記述情報など、複数の対応するネットワークスライスに関連する情報を伝達することができる。
【００４２】
いくつかの実施形態において、各UEに対して利用可能な適切なネットワークスライスのNS IDは、ホーム加入者サーバ（HSS）に格納されてもよい。UEの認証に続いて、HSSは、UEがアタッチメントを要求できるNS IDのリストをコンパイルして送信してもよい。
【００４３】
いくつかの実施形態において、（グローバル）接続マネージャがアクセスノード（AN）に位置付けられ、したがってネットワークスライス関連付けがANで実行される場合、ANは、アタッチ要求に含まれるNS IDによって示されるネットワークスライスのサービス固有のCMを選択することによって、NASノード選択機能を実行する。次に、ANは、選択されたサービス固有のCMにアタッチ要求を転送する。
【００４４】
いくつかの実施形態において、（グローバル）接続マネージャがネットワークインフラストラクチャ、例えばANとは別のネットワーク内のVNFに位置付けられる場合、ANはアタッチ要求を別の接続マネージャに転送する。次に、接続マネージャは、UEに関連するネットワークスライスを決定し、決定されたネットワークスライスのサービス固有のCMを選択する。次に、接続マネージャは、選択したサービス固有のCMにアタッチ要求を転送する。あるいは、接続マネージャは、ネットワークスライス関連付け動作をANに送信してもよく、次いで、ANは、決定されたネットワークスライスのサービス固有のCMを選択し、それにアタッチ要求を転送する。ANに送信されるネットワークスライス関連付け動作は、決定されたネットワークスライスのNS IDを含むメッセージを含んでもよい。
【００４５】
様々な実施形態において、サービス固有のCMは、サービス固有の認証、認可、およびアカウンティング（AAA）サーバおよび／またはHSSに関連する認証手順を開始する。UEが認可されていると判定された場合、サービス固有のCMは、UEが許可されたことを示すアタッチ応答を送信する。アタッチ応答は、NS特定UE IDのようなNS特定パラメータを含んでもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態において、UEは、必ずしもブロードキャストチャネルを読み取ることなく、アタッチ要求を送信し、NS IDを決定してもよい。この場合、NS IDは、例えば顧客の事前構成によってUEにNS IDを事前にプログラムすることによって、事前にUE IDと関連付けてもよい。次に、アタッチ要求は、UE IDおよびNS IDの両方を含むように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、ネットワークサービスは、NS IDと関連付けられ得るネットワークスライスタイプに関連付けられてもよい。このアプローチは、例えば、UEがMTCサーバにアタッチするMTCデバイスである場合など、UEが特定の事前定義されたネットワークスライスにアタッチすることしかできないか、または認可される場合に使用されてもよい。
【００４７】
いくつかの実施形態において、（グローバル）CMは、UE IDに基づいてNS IDを決定するように構成される。この場合、UEは、例えば、ブロードキャストチャネルを読み取ることによってNS IDを取得する必要はない。むしろ、UE IDおよびNS IDは予め関連付けられており、CMによって決定され得る。この場合、アタッチ要求にはUE IDが含まれるが、NS IDは除外される。このアプローチは、UEが特定の事前定義されたネットワークスライスにアタッチすることしかできないか、または認可される場合にも使用され得る。
【００４８】
より詳細には、上記に関連して、図3は、本発明のいくつかの実施形態に係る接続確立手順を示す。そのような実施形態において、グローバル接続およびモビリティマネージャ（G-CMM）は、ネットワークインフラストラクチャ内に配置され、ネットワークスライス関連付けを実行する。UE305は、アタッチ要求345をAN310に送信し、AN310はG-CMM315にアタッチ要求を転送する。アタッチ要求345は、NS IDを含む。G-CMMは、アタッチ要求345に示されたNS IDに基づいて、適切なネットワークスライスに固有のサービス固有のCM320を決定する。
【００４９】
図4は、本発明の他の実施形態に係る接続確立および／またはアタッチメント手順を示す。この場合、G-CMMは、少なくとも部分的にアクセスノード（AN）に配置され、ネットワークスライス関連付けを実行する。UE405は、アタッチ要求440をAN410に送信する。アタッチ要求440はNS IDを含む。ANは、アタッチ要求440に示されたNS IDに基づいて、適切なネットワークスライスに固有のCM415を決定する445。この決定は、AN410に統合されたG-CMMによって実行されてもよい。
【００５０】
さらに図3および図4を参照すると、アタッチ要求はサービス固有のCM320、415に転送され352、447、サービス固有のCM320、415とAA325、420との間の認証手順355、450は実行される。認証に成功した後、サービス固有のCM320、415は、フロー構成要求357、452をFM330、425に送信する。FMは経路計算動作360、455を実行し、アプリケーションサーバ（AS）335、430およびSDN-C340、435と連携して、FMは経路構成動作362、457を実行する。
【００５１】
また、FM330、425は、フロー構成確認メッセージ365、460をサービス固有のCM320、415に送信する。さらなるアタッチ応答メッセージ367、368、369、460、465、467は、G-CMMおよびANを介してUEに伝搬される。制御プレーンメッセージング370、470およびデータプレーンメッセージング375、475が続いてもよい。あるいは、制御プレーンメッセージングおよびデータプレーンメッセージングは、すぐには実行されず、むしろ、サービス要求が受信され、および／またはネットワークトラフィックが存在するまで延期されてもよい。
【００５２】
様々な実施形態において、認証中に、UEがネットワークスライスにアタッチすることが認可されていると判定された場合、サービス固有のCMは、UEがネットワークスライスに許可されたことを示すアタッチ応答を送信するように構成される。アタッチ応答は、ネットワークスライスを識別するNS固有のUE IDのようなNS固有のパラメータを含んでもよい。
【００５３】
様々な実施形態において、ネットワークで行われるネットワークスライス関連付け決定動作を容易にするために、3GPP文書TR23.707「Architecture Enhancements for Dedicated Core Networks; Stage 2」V.13.0.0、2014年12月17日に提案される解決策と同様の解決策が採用されてもよい。そのような第1の解決策は、例えば、TR 23.707の第5.2.1.1.1.2.1項で識別されるように、位置更新手順後のリダイレクトに対応する。第2の解決策は、例えば、TR 23.707の第5.2.1.1.1.2.2項で識別されるように、NASセキュリティ設定前の再ルーティングに対応する。第3の解決策は、例えば、TR 23.707の第5.2.1.1.1.2.3項で識別されるように、「null-NRI」／「null-MMEGI」に基づくリダイレクトに対応する。第4の解決策は、例えば、TR 23.707の第5.2.1.1.1.2.4項で識別されるように、MMEトリガハンドオーバーに対応する。これらの解決策は、専用のMMEを割り当てるために実施することができる。
【００５４】
様々な実施形態において、例えば、上記接続管理動作の一部またはすべてに関連して、UEによって提供されるアタッチ要求が、アタッチ要求で識別されたネットワークスライスに関連付けられた専用のMMEにリダイレクトされる。
【００５５】
図5は、本発明のいくつかの実施形態に係る、ネットワークスライス関連付け手順を示す。図5を参照すると、G-CMM515は、適切なサービス固有のCMM520を選択し、NS IDと選択されたCMMの識別子の両方をアクセスノード510に転送する。これは、UEのアタッチ要求を、選択されたサービス固有のCMMにリダイレクトするために実行される。より詳細には、UE505は、アタッチ要求525をAN510に送信する。AN510は、ネットワークに存在するG-CMM515にアタッチ要求を転送する。次に、G-CMMは、UEがどのスライスにアタッチするかの決定535に対応するネットワークスライス関連付け動作535を行う。そのような決定は、例えば、特定のネットワークスライスがアタッチ要求で識別されない場合に実行されてもよい。さらに、G-CMMは、決定されたネットワークスライスに関連付けられるサービス固有のCMM520を任意に選択してもよい。次いで、G-CMMは、適用可能であれば、選択されたサービス固有のCMMの指示とともに、決定されたネットワークスライスのNS IDを示すメッセージ540をAN510に送信する。選択されたサービス固有のCMMの指示がANに提供されない場合、またはその指示が無効である場合、AN510は、例えばNS IDに基づいてサービス固有のCMMを任意に選択してもよい545。次いで、ANは、アタッチ要求メッセージ550を、選択されたサービス固有のCMM520に転送する。サービス固有のCMM、より具体的にはそのCM部分は、アタッチメント手順を開始し、アタッチ応答メッセージ555をAN510に送信する。ANは、アタッチ応答メッセージ560をUE505に転送する。
【００５６】
あるいは、いくつかの実施形態において、G-CMMは、ネットワークスライス関連付けを決定した後に、サービス固有のCMにアタッチ要求を直接転送する。この場合、ANはアタッチ要求をG-CMMに転送する。G-CMMは、ネットワークスライス関連付け動作を実行し、選択されたCMMにアタッチ要求を転送する。このリクエストは、サービングANを特定する。次いで、CMMはアタッチ応答をG-CMMに送信し、G-CMMは応答をサービングANに転送する。
【００５７】
さらに別の代替案として、一実施形態において、サービス固有のCMMは、図6に示すように、G-CMMからアタッチ要求を直接受け取る。より詳細には、UE605は、アタッチ要求625をeNBなどのアクセスノード（AN）610に送信する。AN610は、ネットワークに存在するG-CMM615にアタッチ要求を転送する。次いで、G-CMMは、UEがどのスライスにアタッチするかの決定635に対応するネットワークスライス関連付け動作635を実行する。さらに、G-CMMは、決定されたネットワークスライスに関連付けられるサービス固有のCMM620を選択する。次いで、G-CMMは、選択されたサービス固有のCMM620にアタッチ要求メッセージ650を送信する。サービス固有のCMMは、アタッチメント手順を開始し、アタッチ応答メッセージ655をAN610に送信する。ANは、アタッチ応答メッセージをUE605に転送する。
【００５８】
ANは、アタッチ要求を含むNASメッセージの内容に基づいてネットワークスライス関連付けを決定するため、接続確立手順は、ネットワークスライス関連付け機能を含むように構成される。ネットワークスライス関連付け機能は、NASノード選択機能の前に実行され、UEのための特定のローカル（サービス固有の）CMMを選択する。
【００５９】
いくつかの実施形態において、MTCデバイスなどの様々なUEデバイスは、MTC SIDのようなサービスID（SID）と関連付けられてもよい。サービングANは、MTC IDのようなUEデバイスの実質的に一意的なIDに基づいて関連付けられたSIDを決定するように構成される。例えば、サービングANは、UEデバイスIDに対応するSIDを返すルックアップ動作を、ローカルルックアップテーブルまたはリモートルックアップテーブルで実行されるルックアップ動作で特定することができる。サービングANは、MTCトラフィックを、NS IDにマッピングされたMTC SIDに対応するIPアドレスに次いで転送するように構成される。
【００６０】
図7は、本発明の実施形態に係る、アタッチ要求に関連付けられるシグナリングフローを示す。図示されるように、アタッチ要求は、制御および管理プレーン700およびサービス固有の制御プレーン702を介してUEから伝搬する。認証と認可は、サービス固有の制御プレーン内で開始される。転送ルールは、クラウドベースのコアネットワーク（C-Core）704のSDN-Cに関連して確立される。アタッチ応答は、UEに再度伝搬される。
【００６１】
より詳細には、図7に示すプロセスは、UE705によって、ブロードキャストチャネルからNS IDを取得すること、または顧客が事前定義したNS IDを検索することを含む。このプロセスは、UEから、RAT-Aアクセスノード710でのサービス要求に関連付けられるアタッチ要求730を受信することをさらに含む。いくつかの実施形態において、アタッチ要求はネットワークスライス識別子（NS ID）を含む。他の実施形態において、アタッチ要求はNS IDを含まない。このプロセスは、CM機能712によって、特定のネットワークスライスに対応するサービス固有の制御プレーン702内のサービス固有の接続管理（CM）機能715を決定すること735をさらに含む。アタッチ要求がNS IDを含む場合、ネットワークスライスはNS IDによって示されるようにすることができる。このプロセスは、サービス固有の接続管理（CM）機能715にアタッチ要求を転送することをさらに含む。このプロセスは、CM機能によって、UEがネットワークスライスへのアクセスを認可されているかどうかを示す認証および／または認可手順740を実行することをさらに含む。この手順は、サービス固有のCM機能715と、HSS717と、AAAサーバ720との間の相互作用を含んでもよい。このプロセスは、サービス固有のCM機能によって、シグナリングおよびデータベアラを確立すること745と、ネットワークスライスへのUEのアタッチメントをサポートする転送ルール750を確立することとをさらに含んでもよい。このプロセスは、UEがネットワークスライスへのアクセスを認可されているときに、UEが許可されたことを示すアタッチ応答755をUEに送信することをさらに含む。データプレーン内のPHY-Aノード722およびC-Core704内のSDN-C724も示され、SDN-Cは転送ルール750を受信する。
【００６２】
アタッチ要求にNS IDが含まれていない場合、NS機能とCM機能の両方が、CM機能712によって決定されてもよい735。例えば、UEによって提供されるアタッチ要求は、UE識別子（UE ID）または他の情報を含んでもよく、CM機能は、この提供された情報に基づいてNS IDを決定してもよい。
【００６３】
ネットワークアーキテクチャ
本発明の実施形態は、一般的なネットワーク動作および、特にネットワークスライシング動作をサポートするための通信ネットワーク制御プレーンおよび／またはデータプレーン機能を提供する。データプレーン機能は、ネットワークスライスの動作を容易にするために使用されてもよい。制御プレーン機能は、グローバル接続およびモビリティ管理（G-CMM）機能などの接続管理機能、例えば、特定のネットワークスライスに存在するローカルまたはサービス固有の接続管理（CM）または接続およびモビリティ管理（CMM）機能、フロー管理（FM）およびトラフィックエンジニアリング（TE）機能、認証および認可（AA）機能、グローバルな顧客サービス管理（G-CSM）機能、および例えば、特定のネットワークスライスに存在するローカルまたはサービス固有の顧客サービス管理（CSM）機能のうちの1つ以上を含む。データプレーン機能は、データ分析（DA）マネージャ機能、およびキャッシュおよび転送（CF）マネージャ機能のうちの一方または両方を含む。本開示の全体を通じて、CMM機能は、接続管理（CM）機能およびモビリティ管理（MM）機能のうちの一方または両方で置き換えてもよい。
【００６４】
様々な実施形態において、グローバル機能は、同じタイプの1つ以上のローカル機能またはサービス固有の機能と協調して動作するように構成される。例えば、G-CMMは、1つ以上のサービス固有のCMM（またはCMおよび／またはMM）と協調して動作してもよく、および／またはG-CSMは、1つ以上のサービス固有のCSMと協調して動作してもよい。協調動作は、機能間のメッセージ受け渡しを含んでもよい。ローカルまたはサービス固有の機能は、少なくとも部分的に、対応するグローバル機能の指示の下で動作してもよい。例えば、グローバル機能は、ローカル機能の動作パラメータを構成してもよい。いくつかの実施形態において、グローバル機能はスライス間スコープの動作を処理してもよく、ローカル機能はスライス内またはサービス固有のスコープの動作を処理してもよい。グローバル機能およびローカル機能は、グローバル機能をルートノードとして、ローカル機能をブランチノードとして、分岐構造を有する分散型全体機能を提供してもよい。
【００６５】
図8Aは、本発明の実施形態に係る通信ネットワークアーキテクチャの概要を示す。ネットワーク機能仮想化管理およびオーケストレーション（NFV-MANO）エンティティ835は、オーケストレータ機能840、仮想ネットワーク機能マネージャ（VNFM）機能845および仮想インフラストラクチャマネージャ（VIM）機能850を含む。いくつかの実施形態によれば、オーケストレータ機能840、VNFM機能845、およびVIM機能850の機能性は、例えば、ETSI GS NFV 001およびETSI GS NFV 002で定義されたものとすることができる。図8Aに示すNFV-MANOは、ネットワーク動作を概念的および／または機能的に編成する1つの方法を提供するが、ネットワーク動作を編成する他の方法も使用できることを理解されたい。
【００６６】
実施形態によれば、VIM機能850は、NFV環境内に物理インフラストラクチャ、仮想リソースおよびソフトウェアリソースを含み得るネットワーク機能仮想インフラストラクチャ（NFVI）805を管理するように構成される。例えば、物理インフラストラクチャは、サーバ、ストレージデバイスのネットワークインタフェースなどを含み得る。仮想リソースは仮想コンピューティングマシンを含み得る。実施形態によれば、特定のNFVアーキテクチャ内に複数のVIM機能が存在し得、各VIM機能はそれぞれのNFVIの管理を担当する。
【００６７】
実施形態によれば、VNFM機能845は、仮想ネットワーク機能（VNF）を管理するように構成され得、VNFのライフサイクルを管理することができる。例えば、VNFM機能845は、VIM機能850によって作成され、管理される仮想マシンにインストールすることができるVNFインスタンスを作成し、維持し、終了することができる。VNFM機能845は、VNFの障害管理、構成、課金、性能およびセキュリティ管理（FCAP）を提供するように構成することもできる。さらに、VNFM機能845は、1つ以上のVNFをスケールアップおよびスケールダウンするように構成することができ、VNFを実現するための計算能力を提供する1つ以上の中央プロセッサの使用のスケールアップおよびスケールダウンをもたらすことができる。いくつかの実施形態において、各VNFM機能は別々のVNFを管理し、または単一のVNFM機能は複数のVNFを管理する。
【００６８】
いくつかの実施形態によれば、オーケストレータ機能840は、VIM機能850との相互作用によってNFVIリソースを調整、認可、解放および関与するように構成される。オーケストレータ機能840は、VNFM機能845との相互作用によって、異なるVNF間のエンドツーエンドサービス作成をサポートするように構成してもよい。
【００６９】
図8Aは、複数のネットワークスライスと、ネットワークスライス管理に使用されるグローバル制御プレーン810とをさらに示す。グローバル制御プレーン810は、通信ネットワークの複数の、そして潜在的にすべてのネットワークスライスにわたって機能を制御する。いくつかの実施形態において、グローバル制御プレーン810は別のネットワークスライスと見なしてもよい。図示のネットワークスライスは、少なくとも1つのモバイルブロードバンド（MBB）ネットワークスライス820および少なくとも1つのマシンタイプ通信（MTC）ネットワークスライス815を含むが、他のタイプのネットワークスライスが提供されてもよい。
【００７０】
いくつかの実施形態において、グローバル制御プレーン機能およびサービス固有の制御プレーン機能の両方が、NFV-MANOエンティティによってネットワーク内の所望の場所でインスタンス化され、ネットワークスライスの複数またはすべてにわたって接続管理を提供する。これらの機能の場所は、異なるネットワークサービスの遅延要件などの性能基準に依存することがある。
【００７１】
グローバル制御プレーン810内に構成された機能は、グローバル接続およびモビリティ管理（G-CMM）機能882などの接続マネージャ、コンピューティングを取得するためのブローカ機能、およびネゴシエータ機能を含み得るインフラストラクチャ管理（IM）機能、コアネットワーク機能用のストレージとネットワークリソースを含み得る。いくつかの実施形態において、IM機能は、スペクトルリソースを取得するように構成されたスペクトルブローカ（IM-SB）機能860を含む。データ分析（DA）機能865およびキャッシュおよび転送（CF）機能870は、グローバル制御プレーン810内でインスタンス化することができる。いくつかの実施形態において、DA865は、制御プレーン810内でインスタンス化されてもよいが、データプレーン内のトラフィックを監視する能力を有し、他の実施形態において、DA865は、（場合によっては制御プレーン810内の第2のインスタンス化で）データプレーン内でインスタンス化されてもよい。
【００７２】
より詳細には、G-CMM機能882は、各ネットワークスライスに関連付けられるインスタンス化されたネットワークスライスおよびパラメータのリストを維持するように構成される。パラメータは、例えば、オペレータIDおよびサービスタイプを含んでもよい。G-CMM機能882は、接続およびモビリティ管理（CMM）機能のプールを維持するようにさらに構成され、各CMM機能は、特定のネットワークスライスに対応するローカルサービス固有の機能としてインスタンス化される。G-CMM機能882は、先に説明したように、UEのネットワークスライスへの初期の関連付けを実行するようにさらに構成される。
【００７３】
G-CMM機能882は、複数のスライスの接続およびモビリティ管理に関与する複数のネットワークスライスにわたって動作してもよい。特定の実施形態において、G-CMM機能882は、追加の機能を実行してもよい。例えば、G-CMM機能882は、ユーザ機器（UE）がアタッチ要求に応答してどのネットワークスライスにアタッチするかを決定してもよい。これは、どのネットワークスライスがアタッチ要求の一部を処理するかを決定することを含んでもよい。あるいは、G-CMM機能882は、アクセスノード800の拡張機能を使用してネットワークスライス関連付けを実行してもよい。G-CMM機能882はまた、ローミング中に各ネットワークスライスを管理してもよい。例えば、G-CMM機能は、オペレータ内スライス間ローミングおよび／またはオペレータ間ローミングを処理してもよい。オペレータ間ローミングを処理する場合、G-CMM機能882は、オペレータ間ハンドオーバ要求をG-CSMに送信してもよく、オペレータ間ハンドオーバ要求をターゲットG-CMMに送信してもよい。G-CMM機能882はまた、UEがネットワークスライスのカバレッジエリア外にローミングしたと判定した場合に、アクセスノード800に現在関連付けられているUEを異なるネットワークスライスに割り当ててもよい。これは、シームレスまたはほぼシームレスなスライスハンドオーバーを提供するのを助けることができる。G-CMM機能882は、1つ以上のネットワークスライスとのUEの関連付けを追跡することもできる。
【００７４】
上記を考慮して、本発明の一実施形態に係る、複数のネットワークスライスを有する通信ネットワークにおけるモバイルデバイスアタッチ要求を管理するための方法が提供される。本方法は、通信ネットワークにおいてグローバル接続およびモビリティ管理（G-CMM）機能をインスタンス化するステップを含む。G-CMM機能は、複数のネットワークスライスにわたって動作するように構成される。本方法は、G-CMM機能を有する複数のネットワークスライスから適切なネットワークスライスを選択するステップを含む。本方法は、モバイルデバイスを適切なネットワークスライスに取り付けるステップをさらに含む。いくつかの実施形態において、通信ネットワークは、モバイルデバイスが関連付けられているアクセスノードを含み、本方法は、アクセスノードの拡張機能を使用して、G-CMM機能によってモバイルデバイスを適切なネットワークスライスに決定してアタッチするステップをさらに含む。
【００７５】
さらに上記を考慮すると、第1のオペレータインフラストラクチャから第2のオペレータインフラストラクチャへのネットワークスライスハンドオーバーを実行するための方法が提供される。本方法は、第1のオペレータインフラストラクチャに関連付けられるネットワークスライスからハンドオーバ要求を受信するステップを含む。本方法は、第2のオペレータインフラストラクチャにおいてインスタンス化されたグローバル顧客サービス管理（G-CSM）機能およびグローバル接続およびモビリティ管理機能（G-CMM）のうちの少なくとも1つにハンドオーバ要求を送信するステップをさらに含む。
【００７６】
さらに上記を考慮すると、第1のネットワークスライスに関連付けられた第1のカバレッジエリアと、第2のネットワークスライスに関連付けられた第2のカバレッジエリアとの間のモバイルデバイスローミングを管理するための方法が提供される。本方法は、モバイルデバイスが第1のカバレッジエリアにある場合に、モバイルデバイスを第1のネットワークスライスに関連付けるステップを含む。本方法は、モバイルデバイスが第2のカバレッジエリアにある場合に、モバイルデバイスを第2のネットワークスライスに関連付けるステップをさらに含む。
【００７７】
さらに上記を考慮して、通信ネットワーク内の第1のネットワークスライスに関連付けられたモバイルデバイスを管理するための方法が提供される。本方法は、第1のネットワークスライスにおいてグローバル接続およびモビリティ管理（G-CMM）をインスタンス化するステップを含む。本方法は、モバイルデバイスがG-CMM機能を有する第1のネットワークスライスのカバレッジエリアにあるかどうかを判定するステップをさらに含む。本方法は、モバイルデバイスが第1のネットワークスライスのカバレッジエリア外にある場合に、モバイルデバイスを第2のネットワークスライスに割り当てるステップをさらに含む。
【００７８】
モバイルUEは、第1のオペレータに関連付けられたスライスから第2のオペレータに関連付けられたスライスに移動可能であることが理解される。これは、既存の無線規格に記載されているように、オペレータツーオペレータハンドオーバのスライス対応バージョンに対応する。さらに、第1のオペレータのスライスから第2のオペレータのスライスへのUEの移動は、第1のオペレータなどのUEオペレータによって明示的にトリガされてもよい。これにより、UEオペレータは、特定の場所におけるサービスのコストおよび信頼性などの様々な理由により、サービスプロバイダを切り替えることができる。
【００７９】
いくつかの実施形態おいて、および特定の状況下では、UEオペレータは、両方のスライスが同じオペレータによって提供または管理される場合、UEを第1のスライスから第2のスライスに移動させることができる。そのような移動は、様々な理由で実行され得る。例えば、UEオペレータが多数の異なるインフラストラクチャまたは電気通信サービスプロバイダを使用する状況では、異なるスライスが異なるコスト構造を有する場合があり、UEオペレータは、動作コストに基づいてUEを移動させる異なるスライスを選択することができる。様々な場合に、例えば、コストを削減するために、UEまたはUEのグループを1つのスライスから別のスライスに移動することが有利であり得る。UEのスライス間の移動は、ロードバランシングを実施するために、またはトラフィックに基づく可変コスト構造を有するスライスから固定ベース料金を有する別のスライスへUEを移動させるために実行することもできる。
【００８０】
いくつかの実施形態において、G-CMM機能882のライフサイクル管理は、VNFM機能845によって実行される。ライフサイクル管理は、仮想インフラストラクチャのインスタンス化、終了、スケールアップ／ダウンおよびスケールイン／アウトを指す。スケールアウトは、新しいVNFを、ネットワーク内の別のVNFと同じ場所で、または新しい場所でインスタンス化することを含んでもよい。スケールインは、VNFの終了を含んでもよい。インフラストラクチャのスケールアップは、既存のVNFに新しいリソースを割り当てることを含んでもよい。既存のVNFに追加の処理能力、追加のメモリおよび追加の帯域幅割り当ての可変混合を提供すること（またはVNFに利用可能なリソースを一般的に増加させること）により、既存のVNFをより堅牢にし、より多くのトラフィックを処理することができる。インフラストラクチャをスケールダウンすることは、関連付けられるVNFに割り当てられるリソースを削減することを含んでもよい。G-CMM機能882は、VNFM機能845および／またはVIM機能850によってインスタンス化されてもよい。G-CMM機能882は、例えば、新しいネットワークスライスがインスタンス化または終了されるときに、必要に応じてNFV-MANOエンティティ835によってスケールインまたはスケールアウトされることもできる。
【００８１】
データ分析（DA）機能865は、複数の、および潜在的にすべてのネットワークスライスにわたって統計を収集するように構成される。データ分析機能によって収集された情報は、ネットワークスライスのパフォーマンスを最適化するために使用できる。DAデータを使用して、CFルールの変更を支援し、ソフトウェア定義のトポロジ環境でスライスのトポロジを変更することができる。
【００８２】
キャッシュおよび転送（CF）機能870は、キャッシュされたコンテンツを複数の、および潜在的にすべてのネットワークスライスにわたって管理するように構成される。コンテンツのキャッシュは、予想される、または頻繁なユーザの近くにデータコンテンツを格納することを含んでもよい。
【００８３】
いくつかの実施形態において、ネットワークアーキテクチャは、ネットワークサービス（NS）要求830を受信し、NFV-MANOエンティティ835のオーケストレータ機能840と協働して、NS要求に応答するように構成されたグローバル顧客サービス管理（G-CSM）機能887をさらに含む。G-CSM機能887は、顧客サービス管理（CSM）機能のプールを維持するように構成される。各CSM機能は、特定のネットワークスライスに対応するローカルサービス固有の機能としてインスタンス化される。サービス固有のCSM機能は、例えば課金、QoE制御、および課金およびQoEに関連するUEコンテキスト管理を含んでもよい。G-CSM機能887は、複数の、または潜在的にすべてのネットワークスライスにわたって、例えば顧客課金動作などの課金動作を追跡および／または実行するようにさらに構成される。G-CSM機能887は、ネットワークスライスを監視し、ネットワークスライスの性能を示すフィードバックをオーケストレータ機能840に提供するように構成され得る。フィードバックは、VNFM機能845およびVIM機能850によって管理されるように、ネットワークおよびそのコンピューティングリソースの微調整を実行するために使用されてもよい。
【００８４】
通信ネットワークにおける顧客サービス要求を管理する別の方法を以下に説明する。本方法は、通信ネットワークにおいてグローバル接続およびモビリティ管理（G-CMM）機能をインスタンス化するステップ610を含む。本方法は、G-CMM機能によって顧客サービス要求を受信するステップ620をさらに含む。本方法は、顧客サービス要求が既存のネットワークスライスを使用して収容できるかどうかを判定するステップ630をさらに含む。本方法は、顧客サービス要求が既存のネットワークスライスを使用して収容できない場合に、顧客サービス要求に対応するために新しいネットワークスライスをインスタンス化するステップ640をさらに含む。
【００８５】
いくつかの実施形態によれば、G-CSM機能887は、オペレーショナルサポートシステム／ビジネスサポートシステム（OSS／BSS）825内に機能的に統合され得る。OSSは、通信ネットワークの運用を補助するバックオフィス活動をサポートするように構成することができる。OSSは、顧客サービスをセットアップして維持するように構成することができる。BSSは、例えば、請求オーダー管理、顧客関係管理、コールセンター自動化などの顧客対応の活動をサポートすることを含み得る。いくつかの実施形態において、G-CSM機能887は、OSS／BSS825とオーケストレータ機能840との間の通信を提供するOS-MA-NFVOインタフェースを使用して、オーケストレータ機能840と通信する。
【００８６】
いくつかの実施形態によれば、G-CSM機能887は、ネットワーク内ではあるが、OSS／BSS825の外部でインスタンス化することができる。この構成では、現在のNFVフレームワーク内に必ずしも定義されていない別のインタフェースが、G-CSM機能887とオーケストレータ機能840との間の通信を提供するように構成される。
【００８７】
いくつかの実施形態において、G-CSM機能887は、オペレータ間ローミングを処理するように構成される。これは、UEのアタッチメント状態を、第1のオペレータのネットワークスライスから第2のオペレータのネットワークスライスに変更すること、またはそのアタッチメント状態を変更するUEに応答することを含んでもよい。
【００８８】
さらに図8Aを参照すると、例えば、MBBスライス820およびMTCスライス815などの様々なネットワークスライスは、それぞれ独自のサービス固有の接続およびモビリティ管理（CMM）機能881、880および／またはそれら独自のサービス固有の顧客サービス管理（CSM）機能886、885を含む。サービス固有のCMM機能881、880は、グローバル制御プレーン810内で動作するG-CMM機能882によって呼び出され、少なくとも部分的に制御されてもよい。各ネットワークスライスは、そのネットワークスライスを介して送信されるデータの挙動を動的に分析し、予測し、調整することによってネットワークスライスの性能を調整するように構成され得るフロー管理（FM）および／またはトラフィックエンジニアリング（TE）機能876、875をさらに含んでもよい。さらに、各ネットワークスライスは、認証および認可（AA）機能をさらに含んでもよい。
【００８９】
CMM機能880、881は、サービス固有のVNFであってもよく、機能は、接続管理（CM）機能およびモビリティ管理（MM）機能を実行してもよい。MM機能は、ネットワークスライスに従って、「必要に応じて」インスタンス化されてもよい。
【００９０】
接続管理機能は、ネットワークスライスへのUEアタッチメントの処理、ドメインネームサービス（DNS）機能、動的ホスト構成プロトコル（DHCP）機能を含むレガシーサポート機能、UEのクラウド候補セットの決定（例えば、UEがアクセスを必要とし得る可能性のあるクラウドサービスのセット、またはUEの要件を満たすために使用され得る、可能性のあるクラウドサービスのセット）、および当業者には明らかであろう省電力動作パラメータの決定を含んでもよい。レガシーサポート機能は、ベアラ管理、パケットデータネットワークゲートウェイ（PDN GW）選択、およびSGW選択を含んでもよい。DNS機能は、進化したパケットコア（EPC）ノードのための論理名をインターネットプロトコル（IP）アドレスに解決することを含んでもよい。DHCP機能は、IP構成情報をUEに／UEのために伝達することを含んでもよい。省電力動作パラメータは、省電力ポリシーに基づくことができる、接続モードまたはアイドルモードにおける不連続受信（DRX）サイクルを含んでもよい。
【００９１】
本発明の実施形態に係る通信ネットワークにおける接続管理（CM）を行う方法を以下に説明する。本方法は、ネットワークスライスを提供するステップを含む。本方法は、モバイルデバイスをネットワークスライスにアタッチするステップをさらに含む。本方法は、ネットワークスライスにCM機能をインスタンス化するステップをさらに含む。本方法は、CM機能を使用してモバイルデバイス用のクラウド候補セットを決定するステップをさらに含む。本方法は、モバイルデバイスをクラウド候補セットに通信可能に接続するステップをさらに含む。
【００９２】
通信ネットワークに通信可能に結合されたモバイルデバイスの省電力方法を以下に説明する。本方法は、ネットワークスライスを提供するステップを含む。本方法は、モバイルデバイスをネットワークスライスにアタッチするステップをさらに含む。本方法は、ネットワークスライスに接続管理（CM）機能をインスタンス化するステップをさらに含む。本方法は、CM機能を有する省電力動作パラメータを決定するステップをさらに含む。本方法は、省電力動作パラメータに従ってモバイルデバイスの電力を管理するステップをさらに含む。
【００９３】
モビリティ管理機能は、進化型パケットシステム接続管理（ECM）アイドルUE到達可能性機能、UEロケーションの追跡、エリアリスト管理またはページング（例えば、アップリンクビーコンが使用されない場合）、およびローミングのうちの1つ以上を含んでもよい。MM機能は、ネットワークサービスが必要とする場合に、任意に構成されてもよい。UEロケーションの追跡は、アップリンクビーコンを使用するUEロケーション追跡、およびUEロケーション予測機能を含んでもよい。
【００９４】
特定の実施形態において、CM機能およびMM機能は、コンポーネントCM機能およびMM機能を有する単一のCMM VNFに組み合わされてもよい。この場合、MMコンポーネント機能は、ネットワークスライスによって要求されるときに構成されてもよい。他の実施形態において、CM機能およびMM機能は、別のVNFを含んでもよい。MM VNFは、必要に応じてインスタンス化されてもよい。
【００９５】
CMM機能880、881のライフサイクル管理は、VNFM機能845によって実行されてもよい。CMM機能880、881は、CMM機能880、881の内部または別であり得るエレメントマネージャ（EM）機能（図示せず）を含んでもよい。特定の実施形態において、CMM機能880、881は、パフォーマンスメトリックをEMまたはVNFM機能845に送信してもよい。それに応答して、EMまたはVNFMは、例えば、VNFがインスタンス化または終了されると、スケールインまたはスケールアウト動作をトリガしてもよい。
【００９６】
いくつかの実施形態において、各ネットワークスライスは、スペクトルネゴシエータ機能（IM-SN）891 890を含むサービス固有のインフラストラクチャ管理機能をさらに含む。いくつかの実施形態において、IM-SN機能は、例えばクラウド無線アクセスネットワーク（C-RAN）機能のセット内に存在する、関連付けられたネットワークスライスの外部にある。
【００９７】
いくつかの実施形態において、通信ネットワークにおいてネットワークスライスをスケーリングする方法が提供される。本方法は、少なくとも1つのネットワークスライス内で接続およびモビリティ管理（CMM）機能をインスタンス化するステップを含む。本方法は、CMM機能を使用して性能メトリックを決定するステップをさらに含む。本方法は、CMM機能によって決定された性能メトリックに従ってネットワークスライスをスケーリングするステップをさらに含む。
【００９８】
明確にするために図8Aでは単一のアクセスノード800のみが示され、「タワーアイコン」によって示されているが、複数のアクセスノードがサポートされることは容易に理解されるであろう。実施形態において、様々な図を通して、アクセスノードは、1つ以上のベースバンドユニット（BBU）などに動作可能に結合された1つ以上のリモート無線ユニット（RRU）に対応してもよい。
【００９９】
本発明の実施形態によれば、NFV-MANOエンティティ835は、ネットワークサービス（NS）要求のためのネットワークトポロジを定義し、リンク間で使用されるトランスポートプロトコルを決定し、ネットワークサービスによって使用される異なるネットワーク機能間の物理リンクを決定するように構成されたNFV管理プレーン機能をさらに含む。いくつかの実施形態において、NFV管理プレーン機能は、オーケストレータ機能840内に統合され、ソフトウェア定義トポロジ（SDT）機能897、ソフトウェア定義プロトコル（SDP）機能896およびソフトウェア定義リソース割り当て（SDRA）機能を含む。
【０１００】
実施形態によれば、SDT機能897は、オーケストレータ機能840の一部としてインスタンス化される。SDT機能840は、G-CSM機能887によって提供されるVNF転送グラフ（VNFFG）内の各VNFについてのポイント・オブ・プレゼンス（PoP）を決定するように構成される。SDT機能840はまた、VNFFG内のVNF間の論理リンクを決定するように構成される。
【０１０１】
実施形態によれば、SDRA機能は、VNFFG内に定義された各論理リンクをサポートするために、物理リンクを選択するように構成される。SDRA機能は、2つの機能的コンポーネント、すなわちSDNコントローラ（SDN-C）機能893とトラフィックエンジニアリング（TE）機能895を含む。SDN-C機能893は、各VIM機能850内でインスタンス化され、転送スイッチ、例えば物理ネットワークアーキテクチャ内のルータなどのための転送ルールを提供するように構成される。TE機能895は、オーケストレータ機能840内でインスタンス化され、ネットワーク内の送信元ノードと宛先ノードとの間で使用されるデータ通信経路を決定するための経路計算を実行するように構成される。計算された経路は、適切に高い性能を提供するように選択され、構成されてもよい。計算は、データ伝送の挙動を動的に分析し、予測し、規制することを含んでもよい。一実施形態において、TE機能は、各フローの送信元ノードと宛先ノードとの間の経路計算のみを実行する。転送ルールは、次いでOR-VIインタフェース（Orchestrator-to-Virtual Infrastructure）を使用してVIM機能を介してSDN-C機能に送信される。他の実施形態において、TE機能は、経路計算を実行し、また、いくつかまたはすべてのネットワークスライスの一部またはすべての物理リンクの容量境界を決定する。容量境界は、各ネットワークスライス内のフロー管理（FM）機能に送信され、フロー分割を実行して容量制限に違反することを制限または回避する。容量境界は、OR-VIインタフェースを介してVIM機能に送信される。次いで、VIM機能は、転送ルールを決定し、SDN-C機能およびFM機能に送信する。一般に、トラフィックエンジニアリングおよびフロー管理計算は、TE機能とFM機能との間で異なる方法で分散され得る。TE機能とFM機能との間で交換される情報は、OR-VIインタフェースを使用して、オーケストレータ機能からVIM機能に送信される。VIM機能はSDN-C機能にルールを送信し、SDN-C機能はフロー管理関連の計算のためにFM機能に情報を送信する。当業者であれば、TE機能とFM機能との間の機能性の分布のいずれかが極端な場合に、一方のエンティティにすべての責任を割り当てることができ、他方のエンティティにはいずれも割り当てられないことを理解するであろう。これら両方の極端な場合は、両方のブレンドと一緒にサポートされ得ることに留意されたい。
【０１０２】
本発明のいくつかの実施形態において、少なくとも3つの異なる方法で、図8A〜図8CのネットワークアーキテクチャにおけるTE機能とFM機能との間にトラフィックエンジニアリング動作が割り当てられる。第1に、TE機能は、経路計算を実行してもよく、各ネットワークスライスに対する各物理リンクの容量境界を決定する。次いで、FM機能は、スライス単位の容量境界を尊重しながら、所定の経路に沿ってフローを分割してもよい。第2に、TE機能は、複数のまたはすべてのリンクおよびネットワークスライスにわたって経路計算およびフロー管理の両方を実行することができ、それによって特定のネットワークスライスのFM機能をインスタンス化する必要性を排除する。第3に、TE機能は経路計算を実行してもよく、各ネットワークスライスの各物理リンクの容量境界を決定してもよい。これらの計算は、フローごとにではなく、サービスごとに行うことができる。計算はフローを考慮しないため、特定のネットワークスライスに対してFM機能をインスタンス化する必要性を排除することができる。
【０１０３】
通信ネットワークにおける送信元ノードと宛先ノードとの間でパケットを送信する方法を以下に説明する。本方法は、ネットワークスライスを送信元ノードに関連付けるステップを含む。本方法は、ネットワークスライスにフロー管理（FM）機能をインスタンス化するステップをさらに含む。本方法は、通信ネットワーク内にトラフィックエンジニアリング（TE）機能をインスタンス化するステップをさらに含む。本方法は、TE機能を使用して、経路計算を実行し、経路およびネットワークスライスの送信元ノードと宛先ノードとの間のリンクの容量境界を決定するステップをさらに含む。本方法は、FM機能を使用して、決定された経路に沿ってフローを分割するステップをさらに含む。本方法は、決定された経路に沿って送信元ノードと宛先ノードとの間でパケットを送信するステップをさらに含む。本方法は、FM機能を使用して決定された容量境界が確実に守られるようにするためにフローを管理するステップをさらに含む。
【０１０４】
通信ネットワークにおける送信元ノードと宛先ノードとの間でパケットを送信する方法を以下に説明する。送信元ノードは、ネットワークスライスに関連付けられている。本方法は、通信ネットワークにおいてトラフィックエンジニアリング（TE）機能をインスタンス化するステップを含む。本方法は、TE機能を使用して、経路計算を実行し、経路およびネットワークスライスの送信元ノードと宛先ノードとの間のリンクの容量境界を決定するステップをさらに含む。本方法は、決定された経路に従って送信元ノードと宛先ノードとの間でパケットを送信するステップをさらに含む。本方法は、トラフィックを管理して、TE機能を使用して、決定された容量境界が確実に守られるようにするステップをさらに含む。
【０１０５】
実施形態によれば、SDP機能896は、オーケストレータ機能840の一部としてインスタンス化される。SDP機能896は、VNFFG内に定義された論理リンクの各々についてトランスポートプロトコルスタックを決定するように構成される。
【０１０６】
本発明のいくつかの実施形態において、認証および認可（AA）機能が提供され、UE識別チェック、ロケーション更新、および認証を含む機能を実行するように構成される。例えば、AA VNFは、各ネットワークスライスに対してインスタンス化されてもよい。AA VNFは、CMと通信して、CMがアタッチ要求中にUEの認証情報を取得することができる。AA VNFはまた、他のネットワークスライスのAA VNFに通信可能に接続されてもよく、AA関連サービスを提供または取得することができる。
【０１０７】
図8Bは、本発明の他の実施形態に係る通信ネットワークアーキテクチャの概要を示す。図示されたアーキテクチャは、個々のネットワークスライスのサービス固有のCMM機能を制御するG-CMM機能882がグローバル制御プレーン810から削除され、アクセスノード800と一体化されていることを除いて、図8Aのものと同様である。本実施形態において、IM-SB機能860は、G-CMM機能882とともにアクセスノード800と統合することもできる。
【０１０８】
図8Cは、本発明の他の実施形態に係る通信ネットワークアーキテクチャの概要を示す。図示のアーキテクチャは、G-CMM機能882およびIM-SB機能860を含むスライス管理制御プレーン855がさらに提供されることを除いて、図8Aのものと同様である。スライス管理制御プレーン855は、アクセスノード800およびグローバル制御プレーン810から分離されている間に、RANまたはネットワークアーキテクチャ内の別の場所でインスタンス化される。
【０１０９】
ネットワークスライスのインスタンス化
本発明の実施形態は、ネットワークスライスのインスタンス化を実行するための方法、装置、およびシステムに関する。ネットワークスライスは、必要性に応じて、またはそのような必要性を予期して動的にインスタンス化することができる。ネットワークスライスは、様々な方法で、様々な機能と構成でインスタンス化することができる。
【０１１０】
いくつかの実施形態において、第1のタイプのネットワークスライスが提供される。通信ネットワークの一部またはすべてのネットワークスライスは、第1のタイプのものであってもよい。第1のタイプのネットワークスライスは、制御プレーン機能を含むが、必ずしもネットワークスライスの動作に必要なすべてのデータプレーン機能を含むとは限らない。むしろ、データプレーン機能の一部またはすべては、ネットワークスライスの外部に存在してもよく、複数のネットワークスライス間で共有されてもよい。ネットワークスライスの制御プレーンは、NFV-MANOエンティティによって個別にインスタンス化される。さらに、第1のタイプのネットワークスライスの制御プレーン機能は、他のネットワークスライスから分離される。ネットワークスライスに含まれる機能は、ネットワークスライスに割り当てられたリソース、例えば、通信、コンピューティング、およびメモリリソースなどを使用してその動作を実行する。
【０１１１】
いくつかの実施形態において、インスタンス化されたネットワークスライスは、ネットワークスライスによる排他的使用のための制御プレーン機能を含むように構成される。
【０１１２】
さらに、第1のタイプのネットワークスライスの場合、データプレーン機能は、必要に応じて、スライスの内部または外部のいずれかにインスタンス化されてもよい。必須ではないデータプレーン機能は、インスタンス化する必要はない。
【０１１３】
例えば、複数のスライスによってアクセス可能な共通のネットワークリソースのセット内に、データプレーン機能を提供することによって、データプレーン機能をネットワークスライス間で共有することができる。共通のネットワークリソースのセットは、それ自体がネットワークスライス内に存在することがある。
【０１１４】
いくつかの実施形態において、第2のタイプのネットワークスライスが提供される。通信ネットワークの一部またはすべてのネットワークスライスは、第2のタイプのものであってもよい。第2のタイプのネットワークスライスは、制御プレーン機能とデータプレーン機能の両方を含むように構成される。データプレーン機能の一部またはすべては、ネットワークスライスによる排他的使用のために提供されてもよい。
【０１１５】
様々な実施形態において、第2のタイプのネットワークスライスをインスタンス化する要求は、VNFFGを含む。VNFFGは、必要に応じて、制御プレーン機能とデータプレーン機能の両方を含んでもよい。いくつかの実施形態において、VNFFGの一部またはすべての機能がMANOエンティティによってインスタンス化される。
【０１１６】
様々な実施形態において、第2のタイプのネットワークスライスに属するデータプレーン機能は、複数のネットワークスライス間で共有可能である。したがって、ネットワークスライスは、ネットワークスライスによって使用される少なくとも1つのデータプレーン機能を除外または共有することができる。
【０１１７】
いくつかの実施形態において、第2のタイプのネットワークスライスがインスタンス化されると、SDT機能は、スライスで作成された新しい機能のためのPoPを決定し、新しい機能間および新規機能と既存機能との間の論理リンクを決定する。いくつかの実施形態において、データプレーン機能は、ネットワークスライスのインスタンス化のためのトリガとして働くネットワークサービス要求に対して、VNFFGで指定されたときにインスタンス化される。
【０１１８】
さらに、第2のタイプのネットワークスライスの場合、ネットワークスライス内の制御プレーン機能は、他のスライスから分離される。分離は、他のネットワークスライスの機能を提供するために使用されるリソースとは別の制御プレーン機能を提供するための専用のリソースセットを割り当てることによって達成され得る。リソースのセットは、処理リソース、メモリリソース、および通信メディアおよびルーティング機能などの通信リソースを含んでもよい。
【０１１９】
図9は、本発明の実施形態に係る、第1のタイプまたは第2のタイプであってもよいネットワークスライスの態様を示す。非スライスネットワークでは、トラフィックをデータプレーンと制御プレーンに分離することができる。制御プレーンは、機能とノード間の制御メッセージをノード間で送信されるデータとは異なる方法で扱うことを可能にする論理構造である。図9に示すように、スライス内で同様の論理構造を使用することができる。スライス内の機能の制御は、制御プレーン内で管理することができる。データプレーン内のノードは、CMなどの制御エンティティに制御情報および統計情報を送信する。CMは、制御プレーンの一部であり、データプレーン内のトラフィックのアクションおよび制御を制御する。制御プレーンとデータプレーンの両方は、SDNコントローラによってインスタンス化された機能を含み得る。
【０１２０】
図10を参照すると、本発明の実施形態は、ネットワークスライスのインスタンス化手順を提供する。インスタンス化手順は、第1のタイプまたは第2のタイプのネットワークスライスをインスタンス化するために使用されてもよい。インスタンス化手順は、サービスオペレータ1005から顧客および／またはネットワークサービス要求1035をG-CSM1010で受信することを含む。サービス要求は、顧客がネットワークスライスによって満たされる特定の要件を有することを示す。サービス要求に応答して、G-CSMは、サービス要求を収容するために既存のネットワークスライス（NS）を選択するか、またはサービス要求を収容するための新しいネットワークスライスを作成するかを決定する1040。
【０１２１】
様々な実施形態において、サービス要求は必ずしも新しいスライスが必要であることを示すものではない。むしろ、サービス要求は、QoS要件、ネットワークリソース要件、および／または帯域幅要件など、サービスの性能要件を含んでもよい。G-CSMは要件を受け取り、それに基づいて新しいスライスが必要かどうかを判定する。
【０１２２】
いくつかの実施形態において、既存のネットワークスライスは、十分な容量を有し、ネットワークサービス要求を収容するために使用するのに適切である場合、使用のために選択してもよい。例えば、既存のネットワークスライスは、サービス要求をサポートするために必要なサービス機能がすでにスライス内に存在し、かつ／またはスライス内でインスタンス化できるときに選択することができ、ネットワークサービスに対応する新しいトラフィックの許可が、ネットワークスライスの既存の要件に合わせて調整され得る。既存のネットワークスライスが選択されると、スライスに存在しない必要なネットワーク機能がインスタンス化され、新しいネットワークサービス要求をサポートするために必要なネットワーク機能のカスタマイズが行われ得る。新しいサービスをサポートする機能は、スライス内にすでに存在する可能性のある他のネットワーク機能にリンクされている可能性がある。いくつかの実施形態において、追加のリソースを既存のネットワークスライスに追加してその容量を増やすことができる。
【０１２３】
新たなネットワークスライスが作成される場合、G-CSMは、次いでネットワークサービス（NS）要求1045をNFV-MANOエンティティのオーケストレータ1015に送信する。NS要求は、新しいネットワークスライスによって実現されるVNFFGの指示を含み得る。これに応答して、オーケストレータは、関連付けられるSDT機能を使用して、VNFFGのVNFの1050個のPoP（ポイントオブプレゼンス）およびVNFFGのVNF間の論理リンクを決定するように構成されている。オーケストレータは、関連付けられるSDP機能を使用して、VNFFGのVNF間の論理リンクによる使用のための1つ以上のトランスポートプロトコルを決定する1055。
【０１２４】
PoP、論理リンク、およびトランスポートプロトコルの決定が行われると、例えば既存のMANO手順に従ってスライスインスタンス化が進行する。図示されるように、オーケストレータ1015は、命令1060をVIM機能1025に送信して、新しいネットワークスライスによる使用のためにリソースを割り当てる。VIM機能1025はリソース割り当てを実行し、命令に確認応答1062する。次いで、オーケストレータ1015は、VNFM機能1020に命令1065を送信して、新しいネットワークスライス内のVNFFGによって指定されたVNFをインスタンス化する。命令は、インスタンス化されるべきVNFの決定されたPoPなどの情報を指定することができる。それに応じて、VNFM機能1020は、インスタンス化動作が実行されるようにし、命令を確認する1067。
【０１２５】
その後、経路構成1070が実行される。経路構成は、例えばオーケストレータ内のトラフィックエンジニアリング機能の動作を含んでもよい。経路構成は、経路を構成するために、オーケストレータ1015とSDN機能1030との間の相互作用を伴い得る。SDN-Cに関連付けられるSDN機能は、インスタンス化されたVNFとネットワークスライスに関連付けられる他のエンティティとの間にデータ経路を提供するために、転送スイッチによって使用される転送ルールを提供してもよい。
【０１２６】
その後、オーケストレータは、ネットワークスライスのインスタンス化が完了したことを示す確認応答1075をG-CSMに送信し、G-CSMはネットワークスライスのインスタンス化が完了したことを示す確認応答1080をサービスオペレータ1005に送信する。
【０１２７】
上記のようなネットワークスライスのインスタンス化に関連する様々な詳細は、例であり、実施形態によって異なる場合がある。
【０１２８】
いくつかの実施形態において、オペレータは、それ自体のネットワークスライスをインスタンス化することに加えて、グローバル機能またはMVNOの共通MBBスライスとともに、NFV-MANO機能をインスタンス化することもできる。例えば、図11に示されるように、オペレータAは、MVNO Bのためのそれ自体のNS要求および共通スライス（グローバル機能を含む）をインスタンス化する。MVNO Bは、それ自体のMANOを使用してそれ自体のNS要求をインスタンス化する。NS要求は対応するG-CSMに送信される。
【０１２９】
図12は、第1のタイプの2つのネットワークスライス1210、1220を示しているが、これらは、それ自体の制御プレーン機能1215、1225を含むが、2つのネットワークスライスの外部のデータプレーン機能1230を共有する。図12はまた、それ自体の制御プレーン機能1245およびそれ自体のデータプレーン機能1250を含む、第2のタイプのネットワークスライス1240を示す。データプレーン機能1250の一部またはすべては、別のスライス1260と共有されてもよい。
【０１３０】
ネットワークスライス管理
本発明の実施形態は、ネットワークスライスを管理するための方法および装置を提供する。例えば、本発明の実施形態は、通信ネットワークのインスタンス化されたネットワークスライスの1つ以上の態様を管理するための管理プレーン機能を提供する。
【０１３１】
本発明の実施形態は、複数のネットワークスライスとは別の1つ以上の管理プレーンを含み、管理プレーンは、複数のネットワークスライスのそれぞれを少なくとも部分的に管理するように構成される。グローバル接続およびモビリティ管理（G-CMM）機能、およびグローバル顧客サービス管理（G-CSM）機能などのグローバル機能は、複数のネットワークスライスとは別の管理プレーン内に存在することができる。複数のネットワークスライスの一部またはすべては、グローバル機能に対応するサービス固有の機能を提供してもよい。例えば、ネットワークスライスは、サービス固有の接続管理およびサービス固有の顧客サービス管理が含まれてもよい。各サービス固有の機能は、それが関連付けられているネットワークスライスまたは複数のネットワークスライスを排他的にサポートしてもよい。
【０１３２】
上記を考慮して、本発明の実施形態は、通信ネットワーク内の複数のネットワークスライスを管理する方法を提供する。本方法は、複数のネットワークスライスから離れて設定された1つ以上の管理プレーンを提供するステップを含み、管理プレーンは、複数のネットワークスライスのそれぞれを少なくとも部分的に管理するように構成される。本方法は、接続管理および顧客サービス管理のうちの一方または両方を提供するように管理プレーンを構成するステップをさらに含む。本方法は、任意に、サービス固有の接続管理およびサービス固有の顧客サービス管理をさらに提供するようにネットワークスライスを構成するステップをさらに含む。
【０１３３】
様々な実施形態において、管理プレーン機能および制御プレーン機能の両方は、複数のまたはすべてのネットワークスライスにわたって接続管理を提供するために、管理およびオーケストレーション（MANO）エンティティによって、ネットワーク内の実質的に任意の場所でインスタンス化され得る。これらの機能の場所は、提供されている異なるネットワークサービスの遅延要件などのパフォーマンス要因に依存することがある。本発明のさらなる実施形態は、ネットワーク内の管理プレーン機能および／または制御プレーン機能の特定の構成に関する。明確にするために、MANOは、欧州電気通信規格協会（ETSI）のMANOワーキンググループによって定義されたエンティティに対応してもよい。
【０１３４】
図13は、本発明の実施形態に係る、複数のネットワークスライス1310、1320およびネットワークスライス管理に使用される管理プレーン1330を示す。管理プレーン1330は、別のネットワークスライスであってもよい。例示されたネットワークスライスは、モバイルブロードバンド（MBB）ネットワークスライス1310およびマシンタイプ通信（MTC）スライス1320を含むが、他のタイプのネットワークスライスが提供されてもよい。MBBおよびMTCスライスは、それぞれ独自のサービス固有の接続管理（CM）機能1312、1322およびサービス固有の顧客サービス管理（CSM）機能1314、1324を含んでもよい。サービス固有の機能は、管理プレーン内の対応する機能によって管理されてもよい。各スライス内のサービス固有のCM機能およびサービス固有のCSM機能は、制御プレーン機能と称され得る。明確にするために、単一のUE1300および基地局／アクセスポイント／eNB1305のみが示されているが、複数のUEおよびアクセスポイントがサポートされることは容易に理解されるであろう。様々な実施形態において、基地局／アクセスポイント／eNB1305は、1つ以上のベースバンドユニット（BBU）に動作可能に結合された1つ以上のリモート無線ユニット（RRU）に対応してもよい。
【０１３５】
本発明の実施形態は、すべてのネットワークスライスにわたって管理機能を提供するように構成された管理プレーン1330を提供する。管理プレーン機能は、接続管理（CM）1332と、顧客サービス管理（CSM）1334と、インフラストラクチャ管理（IM）1336と、データ分析（DA）1338と、キャッシュおよび転送（CF）1340とを含んでもよい。
【０１３６】
様々な実施形態において、管理プレーン機能は、制御プレーン機能とは異なる。管理プレーンはすべてのネットワークスライスにわたって機能を実行し、対応する制御プレーン機能は特定のネットワークスライスの機能を実行する。各ネットワークスライスは、カスタマイズされた制御プレーン機能を有し得る。
【０１３７】
より詳細には、管理プレーン1330内の接続管理（CM）機能1332は、インスタンス化されたネットワークスライスおよびネットワークスライスに関連付けられるパラメータ（例えば、オペレータID、サービスタイプなど）のリストを維持するように構成される。CM機能は、各ネットワークスライス内でインスタンス化されたサービス固有のCM1312、1322のプールを維持するようにさらに構成される。CM機能1334は、UE1300とネットワークスライス1310、1320との初期関連付けを実行するようにさらに構成される。
【０１３８】
管理プレーン1330内の顧客サービス管理（CSM）機能1334は、各ネットワークスライス内でインスタンス化されたサービス固有のCSM1314、1324のプールを維持するように構成される。CSM機能は、すべてのネットワークスライス間で課金を追跡するようにさらに構成されている。
【０１３９】
インフラストラクチャ管理（IM）1336機能は、スペクトルブローカを使用してスペクトルを共有するなどのインフラストラクチャ共有を実行するように構成される。
【０１４０】
データ分析（DA）機能1338は、複数のネットワークスライスにわたって統計を収集するように構成される。
【０１４１】
キャッシュおよび転送（CF）機能1340は、すべてのネットワークスライスにわたってキャッシュされたコンテンツを管理するように構成される。
【０１４２】
図14Aは、本発明の一実施形態に係る、管理プレーンCM機能1410および管理プレーンCSM機能1415のインスタンス化を含むネットワークスライシング構成を示す。管理プレーンCM機能およびCSM機能は、別の管理プレーン1411、1416として、および／または別の管理プレーン1411、1416内でインスタンス化される。異なるネットワークスライスは、異なるオペレータに関連付けられてもよい。第1のオペレータ、オペレータAは、ネットワークスライス1420の第1のセットと関連付けられ、第2のオペレータ、オペレータBは、ネットワークスライス1430の第2のセットと関連付けられてもよい。異なるUE1440、1442、1444は、1つ以上の異なるネットワークスライスに関連付けられてもよい。
【０１４３】
図14A〜図14Cは、本発明の異なる実施形態に係る異なるネットワークアーキテクチャを示す。各ネットワークアーキテクチャに対して、ネットワークスライスを提供するためにMANOエンティティがどのように確立され得るかについての3つの異なる選択肢が示される。オプション1 1450では、図14A〜図14Cのそれぞれについて、異なるオペレータごとに異なるMANOエンティティ1452、1454が確立され、管理プレーンに対して別のMANOエンティティ1456が確立される。オプション2 1460では、各オペレータは一意的なMANOエンティティ1462、1464によってサービスされ、オペレータに関連付けられたMANOエンティティ1464の1つは管理プレーンにもサービスする。オプション3 1470では、すべてのオペレータおよび管理プレーンは、単一のMANOエンティティ1472によってサービスされる。図14A〜図14Cに示されたアーキテクチャにおける相違点は、異なるオペレータのリソースが相互にかつCSM管理プレーンとどのように相互接続できるかに関する。1つ以上のMANOエンティティが確立されてもよく、各MANOエンティティは、管理プレーンネットワークスライスを含む、1つ以上のネットワークスライスをサポートする。様々な実施形態において、各ネットワークスライスは、単一のMANOエンティティによってサポートされる。
【０１４４】
様々な実施形態において、各MANOエンティティは、その管理ドメイン内でインスタンス化されたネットワークサービスのライフサイクル管理を担当する。
【０１４５】
図14Bは、後述するように動作し得る管理プレーン1480内に存在する管理プレーン接続管理（MP-CM）機能1482を含む、接続管理機能のインスタンス化を特に示すネットワークスライシング構成を示す。
【０１４６】
MP-CM機能1482は、複数のネットワークスライスにわたって接続管理を処理してもよい。個々のサービス固有のCM仮想ネットワーク機能（VNF）1422、1424、1432は、サービス固有の接続管理を処理するために、各ネットワークスライス内でインスタンス化されてもよい。グローバル接続管理の態様は、MP-CM機能1482によって処理されてもよく、サービス固有の接続管理態様は、ネットワークスライス内のサービス固有のCM1422、1424、1432によって処理されてもよい。
【０１４７】
様々な実施形態において、管理プレーン機能のライフサイクル管理は、例えば、インフラストラクチャプロバイダまたはオペレータが所有するMANOによって処理することができる。オペレータは、モバイル仮想ネットワークオペレータ（MVNO）のような仮想ネットワークオペレータがそれ自体のMANOを用いて自身のネットワークスライスを管理することを可能にすることができる。あるいは、オペレータは、MVNOネットワークスライス自体を管理することができる。
【０１４８】
いくつかの実施形態において、モバイルブロードバンド（MBB）ネットワークスライスを使用して、管理プレーンの代わりにすべてのデバイスの初期アクセスを処理することができる。
【０１４９】
図14Bはまた、UE1440、1442、1444とネットワークスライスとの間の関連付けの様々な例を示す。UE1440、1444は、複数のネットワークスライスに関連付けられてもよい。
【０１５０】
本発明の実施形態において、MP-CM機能は、管理プレーン内でインスタンス化されたVNFとすることができる。あるいは、MP-CM機能は、別のネットワークスライスとしてインスタンス化される別の接続管理層とすることができる。MP-CMのライフサイクル管理は、管理およびオーケストレーション（MANO）エンティティによって実行されてもよい。例えば、MP-CMは、MANOによってインスタンス化されてもよく、例えば、新しいネットワークスライスがインスタンス化または終了されると、必要に応じてMANOによってスケールイン／アウトされてもよい。
【０１５１】
いくつかの実施形態において、MP-CMは、以下の機能：アタッチ要求をどこに転送するかの決定、インスタンス化されたネットワークスライスの追跡、複数のオペレータと関連付け可能であってもよい、機械型通信（MTC）および／またはインターネット・オブ・シングス（IoT）デバイスのサブスクリプション管理、およびローミング中の各ネットワークスライスの接続管理のうちの1つ以上を実行してもよい。接続管理は、UEがネットワークスライスのカバレッジエリアの外にローミングするときに、UEを異なるネットワークスライスに割り当てることを含んでもよい。
【０１５２】
いくつかの実施形態において、MP-CMは、UEとネットワークスライスとの間の関連付けを追跡するように構成されてもよい。各ネットワークスライス内のサービス固有のCMは、仮想サービス固有の接続マネージャ（v-s-CM）などのサービス固有のVNFであってもよい。
【０１５３】
MP-CMおよび一連のサービス固有のCMは、適切に分割されたタスクによって、様々なネットワークスライスに対する接続管理を協調的または独立して提供するように構成されてもよい。
【０１５４】
いくつかの実施形態において、v-s-CM VNFは、UEの相対的位置を追跡するように構成される。例えば、UEの相対的位置は、UEがCONNECTEDモードにある場合にはサービングeNBであってもよく、UEがIDLEモードにある場合には追跡エリアであってもよい。v-s-CM VNFは、関連付けられたネットワークスライス（NS）を使用することが認可されたUEのIDのリストを含むサービス固有のHSSであり得る、HSSを用いて認証手順を実行するように構成されてもよい。v-s-CM VNFは、例えばサービングeNBを介して、セキュリティおよび暗号化オプションとともに、アタッチ応答メッセージをデバイスに送信するように構成されてもよい。
【０１５５】
いくつかの実施形態において、CM VNFのライフサイクル管理は、VNFマネージャ（VNFM）によって実行される。
【０１５６】
いくつかの実施形態において、CMは、VNFの一部であってもよく、別の機能として提供されてもよい、様々な3GPP仕様で定義されるようなエレメントマネージャ（EM）を含む。EMは、当業者によって容易に理解されるように、ネットワーク要素を管理するように構成されてもよい
【０１５７】
いくつかの実施形態において、CMは、パフォーマンスメトリックをEMまたはVNFMに送信してもよい。パフォーマンスメトリックは、サービスに関連する仮想インフラストラクチャのサポートのスケールイン／アウトなどのライフサイクル管理動作をトリガするために使用されてもよい。
【０１５８】
図14Cは、顧客サービス管理（CSM）機能が明示的に示されていることを除いて、図14Bと同様のネットワークスライシング構成を示す。特に、管理プレーン1480は、MP-CM1482およびMP-CSM1486の両方を含み、様々なネットワークスライス1420、1430はまた、サービス固有のCSM機能1426、1428、1436を含む。CSM機能は以下のように動作してもよい。
【０１５９】
一般に、MP-CSM1486は、複数のネットワークスライスにわたって課金およびQoS要件を管理する。さらに、サービス固有のCSM機能1426、1428、1436は、対応する各ネットワークスライス内でインスタンス化され得、そのネットワークスライスに対する課金およびQoSを処理することができる。MP-CSM1486は、管理プレーン層1480内でインスタンス化されてもよいVNFであってもよい。あるいは、管理プレーン顧客サービス管理（CSM）層は、MANOによって別のネットワークスライスとしてインスタンス化されてもよい。
【０１６０】
MP-CSMまたはCSM層のライフサイクル管理は、管理およびオーケストレーション（MANO）エンティティによって実行されてもよい。MP-CSMまたはCSM層は、MANOによってインスタンス化されてもよく、例えば、新しいネットワークスライスがインスタンス化または終了されると、必要に応じてMANOによってスケールイン／アウトされてもよい。
【０１６１】
MP-CSMの様々な機能は以下の通りである。他の機能が存在し得ることは容易に理解されるであろう。MP-CSMは、すべてのネットワークスライスにわたって様々なデバイスの課金を処理するように構成されてもよい。MP-CSMは、サービス固有のCSM機能と通信して、MTC／IoTの場合の各デバイスまたはデバイスグループの全体的な課金を決定するように構成されてもよい。MP-CSMは、例えばそのUEが許可される前に、ネットワークスライスごとに各UEについてQoEが満たされ得ることを保証するように構成されてもよい。MP-CSMは、CM機能と通信して、組み合わされたネットワークスライスに対するユーザごとの課金の管理を確立するように構成されてもよい。MP-CSMは、複数のオペレータと関連付け可能であってもよいMTC／IoTデバイスに対するサブスクリプション管理を提供するように構成されてもよい。あるいは、サブスクリプション管理は、MP-CMによって実行されてもよい。
【０１６２】
様々な実施形態において、所与のネットワークスライス内のサービス固有のCSM機能は、仮想サービス固有の顧客サービスマネージャ（v-s-CSM）などのサービス固有のVNFであってもよい。異なるネットワークスライスは、異なるサービス固有のCSMを有してもよいことに留意されたい。
【０１６３】
様々な実施形態において、各v-s-CSMは、例えば所与のネットワークスライスに関連付けられ、1つ以上の指定されたUEに対するサービス固有の課金を処理するように構成される。課金は、様々な要因に依存し得る。例えば、課金は、UEによって要求されたQoS、ネットワークにおける負荷、時刻、またはそれらの組み合わせに依存し得る。いくつかの実施形態において、v-s-CSMは、サービス固有のSGW（v-s-SGW）と通信して、対象UEによって送信および／または受信されるトラフィックの量を決定してもよい。いくつかの実施形態において、v-s-CSMは、他のエンティティと通信して、UEにサービスを提供するコストを評価するために使用されるパラメータを更新してもよい。例えば、ネットワークにおける負荷が増加すると、コストが増加する可能性がある。
【０１６４】
いくつかの実施形態において、CSM VNFのライフサイクル管理は、VNFマネージャ（VNFM）によって実行される。
【０１６５】
いくつかの実施形態において、CSMは、VNFの一部であってもよく、別の機能として提供されてもよい、エレメントマネージャ（EM）を有してもよい。
【０１６６】
いくつかの実施形態において、CSMは、パフォーマンスメトリックをEMまたはVNFMに送信してもよい。パフォーマンスメトリックは、サービスに関連する仮想インフラストラクチャのサポートのスケールイン／アウトなどのライフサイクル管理動作をトリガするために使用されてもよい。
【０１６７】
上記を考慮して容易に理解されるように、MP-CSMおよび一連のサービス固有のCSMは、適切に分割されたタスクによって、様々なネットワークスライスに対する顧客サービス管理を協調的または独立して提供するように構成されてもよい。
【０１６８】
インフラストラクチャ管理
本発明の実施形態は、以下に説明するように、複数のネットワークスライスをサポートする通信ネットワークにおけるインフラストラクチャ管理に関する。
【０１６９】
インフラストラクチャ管理を含む様々な実施形態において、スペクトルブローカは、通信ネットワークの無線アクセスネットワーク部分に関連する複数のネットワークオペレータ間のスペクトル共有を管理する。スペクトル共有は、スペクトルブローカと複数のネットワークオペレータとの間のネゴシエーションを含む。スペクトルブローカは、複数のネットワークオペレータまたは複数のネットワークスライスにリソースを割り当ててもよい。スペクトルネゴシエータ機能は、例えば、ネットワークオペレータまたはリソースを必要とする他のエンティティの代わりに、スペクトルリソースの割り当てを要求するために、スペクトルブローカと交渉するように提供および構成されてもよい。
【０１７０】
上記を考慮して、図15を参照すると、本発明の実施形態は、複数のネットワークスライスをサポートし、複数のネットワークオペレータおよび／またはインフラストラクチャプロバイダによってサポートされる通信ネットワークにおけるインフラストラクチャを管理する方法を提供する。本方法は、通信ネットワークの無線アクセスネットワーク部分に関連して、複数のネットワークオペレータ間のスペクトル共有を容易にするように構成されたスペクトルブローカを提供するステップ1510を含む。スペクトル共有は、スペクトルブローカとネットワークオペレータとの間のネゴシエーションを含む。本方法は、任意に、ネットワークオペレータまたはネットワークスライスにリソースを割り当てるように、スペクトルブローカを構成するステップ1520をさらに含む。本方法は、任意に、スペクトルブローカと交渉してスペクトルリソースの割り当てを要求するように構成された、少なくとも1つのスペクトルネゴシエータ機能を提供するステップ1530をさらに含む。
【０１７１】
図16は、本発明のいくつかの実施形態に係る、インフラストラクチャ管理を含むネットワーク構成を示す。UE1605は、複数のキャリアおよび／または複数の無線アクセス技術（RAT）1615上で通信可能であってもよい。キャリアは、異なるオペレータによって所有されてもよい。さらに、様々なネットワークスライスが複数のインフラストラクチャプロバイダにまたがっていてもよい。管理プレーン530内の接続マネージャ（CM）532は、UEのサブスクリプションプリファレンスを追跡し、および／またはUEにサービスを提供しているネットワークスライス内のCMに転送ポリシーを提供するように提供および構成される。
【０１７２】
いくつかの実施形態において、スペクトルブローカ（SB）1636をインスタンス化して、複数のオペレータによるスペクトルの使用を可能にする（例えば、偶発的に）。スペクトルブローカは、例えば、管理プレーン1630に位置するインフラストラクチャ管理（IM）エンティティ1634の一部とすることができる。
【０１７３】
より詳細には、図16に示すように、UEは、複数のRAT1615をサポートする所与のベースバンドユニット（BBU）1610に結合された1つ以上のリモート無線ユニット（RRU）1607と通信することができる。RATは、複数のネットワークスライス、例えば、異なるオペレータに属する、および／または管理プレーン1630に関連付けられるネットワークスライス1640、1650に動作可能に結合されてもよい。当業者は、場合によっては、単一のユニットがRRUとBBUの両方を有し、他の例では、RRUがBBUとは別であることを理解するであろう。文脈は、当業者がそのような決定を下すのに十分である。
【０１７４】
図17は、本発明の一実施形態に係るインフラストラクチャ管理を含むネットワーク構成を示す。本実施形態において、インフラストラクチャは第三者によって所有されてもよく、データプレーンは偶発的キャリアを利用してもよい。
【０１７５】
図17に関連して、IMエンティティは、時分割多重化（TDM）または周波数分割多重化（FDM）または関連するマルチアクセススペクトル共有などの、スペクトル共有を容易にするために使用され得る。この目的のために、インフラストラクチャ管理スペクトルブローカ（IM-SB）エンティティ1715がC-RAN1710に設けられる。各オペレータは、それ自体のアンカーキャリアを有し、制御プレーンに使用されてもよい。さらに、データプレーンには、スペクトルブローカと交渉して得られる偶発的キャリアが使用されてもよい。いくつかの実施形態において、スペクトルブローカは、任意のVIMに属さず、むしろ第三者インフラストラクチャプロバイダによって所有されるインフラストラクチャ管理機能である。
【０１７６】
さらに図17に関連して、各オペレータは、C-RAN1710およびC-Core1750の両方のためのそれ自体のVNFをインスタンス化する。さらに、インフラストラクチャマネージャ（IM）1755は、コアネットワーク機能（C-Core）がコアネットワーク機能用の新しいリソースを取得するためにクラウドに含まれてもよい。図17に示される2つの経路1770、1775は、異なるネットワークスライスによって使用される2つの異なる接続経路に対応する。異なるUEからのデータは、UEが使用しているネットワークスライスによって定義された経路に従う。まばらな点線のブロックは、1つのオペレータまたはオペレータおよび／またはインフラストラクチャプロバイダのセットの無線アクセスおよびコアリソース、および／または第1のネットワークスライスに関連付けられた無線アクセスおよびコアリソースに対応する。密集した点線のブロックは、別のオペレータまたはオペレータおよび／またはインフラストラクチャプロバイダのセットの無線アクセスおよびコアリソース、および／または第2のネットワークスライスに関連付けられた無線アクセスおよびコアリソースに対応する。同じ物理リソースを使用する2つのネットワークスライスの場合、各スライスに適切なリソースベースが確実に提供されるように、リソースを分割することができる。無線リンクのような中程度から高度に制約されたリソースの場合、ネットワークスライスは、TDMまたはFDM技術などの多重化を使用して割り当てることができる。
【０１７７】
より詳細には、時分割多重（TDM）スペクトル共有では、スペクトルブローカによって割り当てられた期間、キャリア全体が同じオペレータによって使用されてもよい。周波数分割多重（FDM）スペクトル共有では、各オペレータがキャリアの一部を割り当てられ、ブローカが異なるオペレータに割り当てられるリソースの量を動的に変更するように構成された、キャリアを細分することができる。
【０１７８】
いくつかの実施形態において、スペクトルブローカ1715は、異なるオペレータではなく、異なるネットワークスライスにリソースを割り当てるように構成されてもよい。
【０１７９】
いくつかの実施形態において、仮想サービス固有のインフラストラクチャ管理（v-s-IM）VNFは、複数のネットワークスライス内でインスタンス化されてもよい。所与のネットワークスライス内のv-s-IMなどのIMは、次いでスペクトルブローカと交渉するように構成されてもよい。
【０１８０】
図18は、本発明の一実施形態に係る、スペクトルブローカ1832と交渉するように構成されたv-s-IM1810の構成と、v-s-IMと他の機能との関係を示す。
【０１８１】
図18を参照すると、例示されたv-s-IM VNF1810は、スペクトルネゴシエータ機能1812と、任意に、リソース要求ポリシー機能1814とを含む。スペクトルネゴシエータ機能1812は、管理プレーンインフラストラクチャ管理機能1830に存在する、スペクトルブローカ1832にスペクトルリソースを要求するように構成される。スペクトルネゴシエータは、リソース要求イベントがリソースイベントトリガ1842、1852によってトリガされたときに、仮想サービス固有のサービングゲートウェイ（v-s-SGW）1840または無線ノード1850からのより多くのスペクトルに対する要求に応答してもよい。リソース要求イベントは、仮想インフラストラクチャマネージャ（VIM）がリソース不足のためにスケールアップまたはスケールアウト動作をもはや実行できなくなったときに有効になることがある。当業者は、VIMがETSI NFV構造で指定された要件を満たすように設計されてもよいことを理解するであろう。スペクトルネゴシエータは、提供された場合、リソース要求ポリシー機能を参照するように構成されてもよい。リソース要求ポリシー機能は、スペクトルネゴシエータの一部であってもよく、またはv-s-IM内の別の機能であってもよい。あるいは、リソース要求ポリシー機能は、別のVNFとして提供されてもよい。
【０１８２】
図19は、本発明の代替の実施形態に係る、他の機能に関連するスペクトルネゴシエータ機能1912、1922を示す。図19の実施形態において、スペクトルネゴシエータ1912、1922は、ネットワークスライスの別のIMエンティティとして提供されるのではなく、v-s-SGW1910および／または無線ノード1920の機能とすることができる。動作中、リソースイベントトリガ1914、1924がスペクトルネゴシエータに送信される。どちらの機能も同じNFVIノード上に同じ場所に配置することも、別々のネットワークノードでコンポーネント機能としてインスタンス化することもできる。図19の構成に対応するいくつかの実施形態において、異なるネットワークノードは、ネゴシエーション機能を実行するために異なるリソース要求ポリシーを使用してもよく、各ネットワークノードの内部にあっても、または別のVNFとしてもよい。ネゴシエーションは、管理プレーンIM VNF1930内のスペクトルブローカ1932と通信することを含む。
【０１８３】
エンドツーエンドのサービス管理
ネットワークスライス関連付けと潜在的に別に、または関連して、本発明の実施形態は、以下に説明するエンドツーエンドサービス管理を提供する。
【０１８４】
図20は、本発明の実施形態に係る、ソフトウェア定義されたネットワーキング（SDN）を使用するエンドツーエンドのサービス管理を示す。図示されるように、SDNコントローラは、C-RAN2010および／またはC-Core2030においてインスタンス化されてもよい。SDNコントローラは、C-RANではRAN-C2012、C-CoreではSDN-C2032と表記されている。RAN-Cは、RAN機能のための転送ルールを提供する。異なるRAN機能を異なるネットワークスライスに含めることができる。さらに、SDPは、ネットワークスライスがMANOによってインスタンス化される前に、各ネットワークスライスに対するアクセスプロトコルスタックを決定してもよい。SDN-C2032は、コアネットワーク要素用のSDNコントローラである。実施形態において、異なるネットワークスライスは、異なるネットワーク機能を有することができる。
【０１８５】
また、図20には、C-RAN制御のCM2014と管理プレーン（MP-CM）とC-Core制御プレーン（CP-CM）のCM2034との間に定義されたCM-CMインタフェース2050が示されている。
【０１８６】
図20に関してより詳細には、MBBネットワークスライスに対応するデータプレーン2060と、MTCネットワークスライスに対応するデータプレーン2070が示されている。C-RAN2010のRAN-C SDNコントローラ2012は、物理層機能2062、2072、MAC層機能2064、2074などのような、これらのスライス2060、2070のそれぞれにおける無線アクセス関連機能を管理する。C-Core2030内のSDN-C SDNコントローラ2032は、サービングゲートウェイ2082、2092およびパケットゲートウェイ2084、2094の機能など、これらのスライスのそれぞれにおけるコア関連機能を管理する。これらの機能のそれぞれは、例えば仮想ネットワーク機能を含んでもよい。
【０１８７】
上記を考慮して、図21を参照して、本発明の実施形態は、複数のネットワークスライスをサポートするSDN対応通信ネットワークにおけるエンドツーエンドサービス管理のための方法を提供する。本方法は、ネットワークのC-RANに第1のSDNコントローラをインスタンス化するステップ2110を含む。本方法は、第2のSDNコントローラをネットワークのC-Coreにインスタンス化するステップ2120をさらに含む。本方法は、C-RAN内のRAN機能のための転送ルールを提供するように第1のSDNコントローラを構成するステップ2130をさらに含む。本方法は、第2のSDNコントローラをC-Coreのネットワーク要素を制御するように構成するステップ2140をさらに含む。本方法は、C-RAN内の第1の接続マネージャとC-Core内の第2の接続マネージャとの間にインタフェースを提供するステップ2150をさらに含み、第1の接続マネージャは第1のSDNコントローラに動作可能に結合され、第2の接続マネージャは第2のSDNコントローラに動作可能に結合される。
【０１８８】
本発明の実施形態において、ソフトウェア定義ネットワーキング（SDN）は、制御プレーンおよびデータプレーンが分離され、ネットワークインテリジェンスおよび状態が論理的に集中化され、基礎となるネットワークインフラストラクチャがアプリケーションから抽象化される、インテリジェントプログラマブルネットワークを作成するためのアーキテクチャフレームワークに対応する。本発明の実施形態において、オーケストレータ機能は、顧客情報を使用し、例えば、ソフトウェア定義トポロジ（SDT）機能を介して作成されるようなネットワーク論理トポロジを形成するための情報を提供してもよい。SDT機能は、SDNおよびソフトウェア定義プロトコル（SDP）機能と組み合わせて、カスタマイズされた仮想ネットワークを作成することができ、ここで、仮想ネットワークは、特定のサービスに対して仮想化されたリソースの集合である。
【０１８９】
いくつかの実施形態において、SDNは、より低いレベルの機能の抽象化を通じてネットワークサービスの管理を可能にする。制御機能は、例えば、転送ノードを制御要素から制御することによって、転送機能から分離することができる。NFVはネットワークノード機能のクラス全体の仮想化を容易にすることができる。VNFは、所与の機能のための専用ハードウェアではなく、様々な機能を提供するように構成可能である市販のハードウェアなど、比較的汎用的なサーバまたはコンピューティング機器上で動作する1つ以上の仮想マシンを含み得る。
【０１９０】
本発明の様々な実施形態は、例えば、上述のネットワークスライス関連付けプロセスに関して、管理プレーン機能および制御プレーンのインスタンス化における柔軟性を提供するために使用され得る。いくつかの実施形態において、発生する可能性のある他の制限が課せられ、管理プレーン機能および制御プレーンの両方が、ネットワーク内の実質的にどこにおいても、管理およびオーケストレーション（MANO）エンティティによってインスタンス化され得、すべてのネットワークスライスにわたって接続管理を管理する。いくつかの実施形態において、機能の場所の決定は、異なるネットワークサービスの遅延要件に依存し得る。いくつかの実施形態において、グローバルおよび／またはサービス固有の接続管理機能は、少なくとも高速アクセスを必要とするデバイスが存在する場所でネットワークエッジに配置することができる。
【０１９１】
ハードウェアと実装
本発明のいくつかの実施形態は、ネットワークインフラストラクチャ内の他のデバイスとの高速通信が可能なサーバまたはサーバの集合などの、コンピューティングデバイスを使用して実施される。そのようなコンピューティングデバイスは、通信ネットワークのインフラストラクチャデバイスに対応してもよい。コンピューティングデバイスは、特定の機能専用であっても、または仮想化機能をサポートするためのプラットフォームを提供してもよい。図22は、本発明の実施形態に従って提供される、標準サーバ2210、データ記憶ユニット2220、およびネットワークインタフェースおよび／またはスイッチなどのネットワーク通信コンポーネント2230の集合を示す。コンポーネントは、同じ場所に配置されても、地理的に分散されていても、またはそれらの組み合わせであってもよい。サーバメモリおよび／またはデータ記憶ユニットメモリなどのメモリに動作可能に結合されたコンピューティングデバイスのマイクロプロセッサおよびネットワーク通信コンポーネントは、本明細書に記載されるように、様々な機能、モジュール、それらの間の相互作用などをインスタンス化および実行するように構成されてもよい。機能は、適切なネットワークおよび／または地理的位置でインスタンス化されてもよく、必要に応じて移動されてもよい。本発明の実施形態に係る装置は、本明細書に記載される1つ以上の機能を実行するように構成されたマイクロプロセッサ、メモリおよびネットワーク通信コンポーネントを含んでもよい。
【０１９２】
前述の議論を通して、上述のネットワーク機能および動作は、第5世代無線通信ネットワークなどの通信ネットワークの動作をサポートする際に使用する方法に対応してもよいことは容易に理解されるであろう。本方法は、コンピュータ実装の機能、すなわち、ネットワークインフラストラクチャの1つ以上のコンピューティング、通信および／またはメモリデバイスによって実装される機能を含んでもよい。さらに、本発明の実施形態は、上述したネットワーク機能および動作を実行するように構成された通信ネットワークシステムまたはその関連装置に関するものであることは容易に理解されるであろう。また、システムまたは装置は、ネットワークインフラストラクチャの1つ以上のコンピューティング、通信および／またはメモリデバイスを含んでもよい。
【０１９３】
本発明の実施形態は、仮想化技術によって必要な機能を提供するように構成された特定のサーバまたは汎用コンピューティング、通信および／またはメモリデバイスを使用して実施されてもよい。デバイスは、特定用途向け集積回路、マイクロコントローラ、およびデジタル論理回路などの他のハードウェアを含んでもよい。本方法は、ネットワークの動作を改善するために、1つ以上のネットワークコンポーネントの動作を含んでもよい。このように、通信ネットワークを装置として見た場合、本発明の実施形態は、通信ネットワークの内部動作を改善することを目的とすることができる。
【０１９４】
本発明の実施形態は、通信ネットワーク制御プレーン内のデバイス、データプレーン内で動作するデバイス、またはそれらの組み合わせなど、1つ以上の実または仮想コンピューティングデバイスを使用して実施されてもよい。方法動作を実施するために使用されるコンピューティングデバイスは、メモリに動作可能に結合されたプロセッサを含んでもよく、メモリは、本明細書に記載される方法を実行するためにプロセッサによる実行のための命令を提供する。
【０１９５】
コンピューティングデバイスは、ハードウェアレベルで、マイクロプロセッサによる実行のための格納されたプログラム命令を含む、メモリコンポーネントの対応するセットに動作可能に結合された1つ以上のマイクロプロセッサのセットを利用してもよい。コンピューティングデバイスは、1つ以上の仮想化レベルで仮想コンピューティングリソースを提供するために使用されてもよい。例えば、1つ以上の所与の汎用コンピュータハードウェアプラットフォームを使用して、1つ以上の仮想コンピューティングマシンを提供することができる。さらなる仮想コンピューティングマシンが構築されるリソースを提供するために、プロセッサリソース、メモリなどのコンピューティングデバイスは仮想化されてもよい。システムの様々なコンピューティングコンポーネントを実現するために使用される、様々なコンピューティングリソースを提供するために割り当て可能なコンピューティングデバイスのセットは、その内部アーキテクチャを様々な方法で構成することができる分散コンピューティングシステムを提供するものと見なしてもよい。
【０１９６】
前述の実施形態の説明を通して、本発明は、ハードウェアのみを使用することによって、またはソフトウェアおよび必要なユニバーサルハードウェアプラットフォームを使用することによって実施されてもよい。このような理解に基づいて、本発明の技術的解決策は、ソフトウェア製品の形態で具体化されてもよい。ソフトウェア製品は、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（CD-ROM）、USBフラッシュディスク、またはリムーバブルハードディスクであり得る不揮発性または非一時的記憶媒体に記憶されてもよい。ソフトウェア製品は、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイス）が本発明の実施形態で提供される方法を実行することを可能にする多くの命令を含む。例えば、そのような実行は、本明細書に記載されるような論理演算のシミュレーションに対応してもよい。ソフトウェア製品は、追加的または代替的に、コンピュータ装置が本発明の実施形態に係るデジタル論理装置を構成またはプログラミングするための動作を実行することを可能にする多くの命令を含んでもよい。
【０１９７】
本発明を特定の特徴およびその実施形態を参照して説明してきたが、本発明から逸脱することなく様々な修正および組み合わせが可能であることは明らかである。したがって、本明細書および図面は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の単なる例示と見なされるべきであり、本発明の範囲内にある任意のおよびすべての修正、変形、組み合わせまたは均等物を包含することが意図される。
【符号の説明】
【０１９８】
110  ステップ
120  ステップ
130  ステップ
210、345、440、525、625、730  アタッチ要求
215、510、800  アクセスノード
220、712、1312、1332  接続管理（CM）機能
225、530、700、1330、1630  管理プレーン
230、820  モバイルブロードバンド（MBB）スライス
235、240、815、1320  マシンタイプ通信（MTC）スライス
355、450  認証手順
357、452  フロー構成要求
360、455  経路計算動作
362、457  経路構成動作
365、460  フロー構成確認メッセージ
367、368、369、460、465、467、555、560、655、755  アタッチ応答メッセージ
370、470  制御プレーンメッセージング
375、475  データプレーンメッセージング
535、635  決定、ネットワークスライス関連付け動作
540  メッセージ
550、650  アタッチ要求メッセージ
610  ステップ
620  ステップ
630  ステップ
640  ステップ
702  制御プレーン
710  RAT-Aアクセスノード
715  サービス固有のCM機能
720  AAAサーバ
722  PHY-Aノード
740  認証および／または認可手順
750  転送ルール
810  グローバル制御プレーン
830、1045  ネットワークサービス（NS）要求
835  ネットワーク機能仮想化管理およびオーケストレーション（NFV-MANO）エンティティ
840  オーケストレータ機能
845、1020  仮想ネットワーク機能マネージャ（VNFM）機能
850、1025  仮想インフラストラクチャマネージャ（VIM）機能
855  スライス管理制御プレーン
860  スペクトルブローカ（IM-SB）機能
865、1338  データ分析（DA）機能
870、1340  キャッシュおよび転送（CF）機能
875、895  トラフィックエンジニアリング（TE）機能
876  フロー管理（FM）機能
880、881  接続およびモビリティ管理（CMM）機能
882  グローバル接続およびモビリティ管理（G-CMM）機能
885、886、1314、1324、1334  顧客サービス管理（CSM）機能
887  グローバル顧客サービス管理（G-CSM）機能
893  ソフトウェア・デファインド・ネットワーキング（SDN）コントローラ（SDN-C）機能
896  ソフトウェア定義プロトコル（SDP）機能
897  ソフトウェア定義トポロジ（SDT）機能
1005  サービスオペレータ
1015  オーケストレータ
1030  ソフトウェア・デファインド・ネットワーキング（SDN）機能
1035  顧客および／またはネットワークサービス要求
1060、1065  命令
1062、1075、1080  確認応答
1070  経路構成
1210、1220  第1のタイプのネットワークスライス
1215、1225、1245  制御プレーン機能
1230、1250  データプレーン機能
1240  第2のタイプのネットワークスライス
1260  別のスライス
1310  モバイルブロードバンド（MBB）ネットワークスライス
1410  管理プレーンCM機能
1411、1416  別の管理プレーン
1415  管理プレーンCSM機能
1420、1430、1640、1650  ネットワークスライス
1426、1428、1436  サービス固有のCSM機能
1452、1454、1462、1464、1472  MANOエンティティ
1456  別のMANOエンティティ
1480  管理プレーン、管理プレーン層
1482  管理プレーン接続管理（MP-CM）機能
1510  ステップ
1520  ステップ
1530  ステップ
1634  インフラストラクチャ管理（IM）エンティティ
1715  インフラストラクチャ管理スペクトルブローカ（IM-SB）エンティティ、スペクトルブローカ
1770、1775  経路
1812、1912、1922  スペクトルネゴシエータ、スペクトルネゴシエータ機能
1814  リソース要求ポリシー機能
1830  管理プレーンインフラストラクチャ管理機能
1832、1932  スペクトルブローカ
1840  仮想サービス固有のサービングゲートウェイ（v-s-SGW）
1842、1852、1914  リソースイベントトリガ
1850、1920  無線ノード
2012  RAN-C SDNコントローラ
2032  SDN-C SDNコントローラ
2050  CM-CMインタフェース
2060、2070  スライス、データプレーン
2062  物理層機能
2064  MAC層機能
2082、2092  サービングゲートウェイ
2084  パケットゲートウェイ
2110  ステップ
2120  ステップ
2130  ステップ
2140  ステップ
2150  ステップ
2210  標準サーバ
2220  データ記憶ユニット
2230  ネットワーク通信コンポーネント
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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