(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークにおいて、顧客サービス管理（CSM）を提供する方法であって、前記通信ネットワークは、コントローラによって動作される仮想ネットワークを含み、前記仮想ネットワークは、少なくとも1つの対応する顧客に関連付けられた1つ以上のUEにサービスを提供し、前記方法は、前記通信ネットワークで動作するCSM機能を含み、前記CSM機能は、
前記サービスに関連付けられた、関連するサービス品質（QoS）／体感品質（QoE）ポリシーに基づいて、報告を受信するステップと、
前記QoS／QoEポリシーを施行するために前記仮想ネットワークに変更を行うように、前記受信した報告および前記QoS／QoEポリシーに従って、前記コントローラにQoS命令を送信するステップと
を実行し、
前記方法が、
前記サービスおよび前記顧客に関連付けられた、予め定められた課金ポリシーに基づいて、前記仮想ネットワークの現在のトラフィック状態を評価することによって、前記仮想ネットワークの動的課金状態を評価し、前記動的課金状態を前記CSM機能に通信する、前記仮想ネットワークで動作する動的課金評価（DCE）機能と、
前記DCE機能から前記動的課金状態を受信し、前記顧客および前記サービスに関連付けられた、前記動的課金状態および前記予め定められた課金ポリシーに基づいて、前記サービスに関連するトラフィック管理を行うように、機器トラフィックコントローラまたはネットワーク・トラフィック・フィルタのうちの少なくとも1つに命令する、前記CSM機能と
をさらに含む、方法。
【請求項２】
前記CSM機能が、前記サービスに対する課金／請求をさらに提供し、前記方法が、
前記仮想ネットワークの少なくとも1つの仮想ノードでCMS課金要素を構成し、前記サービスに対するネットワーク利用料金に関連する利用情報を収集して転送するように、前記コントローラに命令するステップと、
前記コントローラから前記利用情報を受信するステップと、
前記サービスに関連付けられた課金ポリシーに基づいて、前記受信した利用情報を評価して、サービスに基づく課金を生成するステップと、
前記サービスに基づく課金を前記顧客に転送するステップと
を実行する前記CSM機能をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記受信した利用情報を評価する前記ステップが、確立された前記QoS／QoEポリシーに基づいて、前記受信した利用情報を評価するステップをさらに含み、前記サービスに基づく課金が、前記受信した利用情報の前記評価にさらに基づく、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記CSM機能が、
前記顧客、UE、および機器コンテキストに基づいて、固有のグローバルユーザIDを確立するステップと、
前記固有のグローバルユーザIDを、複数のローカルCSM機能と共有するステップと、
少なくとも1つのローカルCSM機能によって管理され、かつ前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた挙動に対応する、前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、前記複数のローカルCSM機能の少なくとも1つから、コンテキストを受信するステップと、
前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、前記受信したコンテキストを保持するステップと、
前記複数のローカルCSM機能間で、前記受信したコンテキストを共有するステップと
をさらに実行する、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CSM機能が、
前記顧客、UE、および機器コンテキストに基づいて、固有のグローバルユーザIDを確立するステップと、
前記固有のグローバルユーザIDを、複数のローカルCSM機能と共有するステップと、
少なくとも1つのローカルCSM機能によって管理され、かつ前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた挙動に対応する、前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、前記複数のローカルCSM機能の少なくとも1つから、コンテキストを受信するステップと、
前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた課金ポリシーに基づいて、前記受信したコンテキストを評価して、請求を生成するステップと、
前記生成された請求に基づいて、前記顧客に課金するステップと
をさらに実行する、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記受信したコンテキストが、前記少なくとも1つのサービスにさらに関連付けられ、前記課金ポリシーが、前記少なくとも1つのサービスにさらに関連付けられ、前記生成された請求が、前記少なくとも1つのサービスの利用に基づいて課金される、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
顧客サービス管理（CSM）を提供するシステムであって、
コントローラによって動作される仮想ネットワークを含む、通信ネットワークと、
前記仮想ネットワークが提供するサービスを受ける1つ以上のUEであって、前記サービスは、関連するサービス品質（QoS）／体感品質（QoE）ポリシーを有する、1つ以上のUEと、
前記通信ネットワークで動作するCSM機能であって、
前記サービスに関連するQoS／QoEを受信し、
前記QoS／QoEポリシーを施行するために前記仮想ネットワークに変更を行うように、前記受信した報告および前記QoS／QoEポリシーに従って、前記コントローラにQoS命令を送信する、CSM機能と
を備え、
前記システムが、
前記サービスおよび少なくとも1つの顧客に関連付けられた、予め定められた課金ポリシーに基づいて、前記仮想ネットワークの現在のトラフィック状態を評価することによって、前記仮想ネットワークの動的課金状態を評価し、前記動的課金状態を前記CSM機能に通信する、前記仮想ネットワークで動作する動的課金評価（DCE）機能と
前記DCE機能から前記動的課金状態を受信し、前記少なくとも1つの顧客および前記サービスに関連付けられた、前記動的課金状態および前記予め定められた課金ポリシーに基づいて、前記サービスに関連するトラフィック管理を行うように、機器トラフィックコントローラまたはネットワーク・トラフィック・フィルタのうちの少なくとも1つに命令するようにさらに動作する、前記CSM機能と
をさらに備える、システム。
【請求項８】
前記CSM機能が、
前記仮想ネットワークの少なくとも1つの仮想ノードでCMS課金要素を構成し、前記サービスに対するネットワーク利用料金に関連する利用情報を収集して転送するように、前記コントローラに命令し、
前記コントローラから前記利用情報を受信し、
前記サービスに関連付けられた課金ポリシーに基づいて、前記受信した利用情報を評価して、サービスに基づく課金を生成し、
前記サービスに基づく課金を前記顧客に転送する
ようにさらに動作する、請求項7に記載のシステム。
【請求項９】
前記受信した利用情報が、確立された前記QoS／QoEポリシーに基づいて評価され、前記サービスに基づく課金が、前記受信した利用情報の前記評価にさらに基づく、請求項8に記載のシステム。
【請求項１０】
前記CSM機能が、
少なくとも1つの顧客、UE、および機器コンテキストのそれぞれに基づいて、固有のグローバルユーザIDを確立し、
前記固有のグローバルユーザIDを、複数のローカルCSM機能と共有し、
少なくとも1つのローカルCSM機能によって管理され、かつ前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた挙動に対応する、前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、前記複数のローカルCSM機能の少なくとも1つから、コンテキストを受信し、
前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、前記受信したコンテキストを保持し、
前記複数のローカルCSM機能間で、前記受信したコンテキストを共有する
ようにさらに動作する、請求項7から9のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記CSM機能が、
前記顧客、UE、および機器コンテキストに基づいて、固有のグローバルユーザIDを確立し、
前記固有のグローバルユーザIDを、複数のローカルCSM機能と共有し、
少なくとも1つのローカルCSM機能によって管理され、かつ前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた挙動に対応する、前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、前記複数のローカルCSM機能の少なくとも1つから、コンテキストを受信し、
前記固有のグローバルユーザIDに関連付けられた課金ポリシーに基づいて、前記受信したコンテキストを評価して、請求を生成し、
前記生成された請求に基づいて、前記顧客に課金する
ようにさらに動作する、請求項7から10のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記受信したコンテキストが、前記少なくとも1つのサービスにさらに関連付けられ、前記課金ポリシーが、前記少なくとも1つのサービスにさらに関連付けられ、前記生成された請求が、前記少なくとも1つのサービスの利用に基づいて課金される、請求項11に記載のシステム。
【請求項１３】
請求項1から6のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された装置。
【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仮出願第62/169,084号、2015年9月23日に出願された米国特許仮出願第62/222,582号、および2016年5月31日に出願された米国非仮出願特許第15/169,091号の優先権の利益を主張するものであり、それぞれの内容は、参照によって本出願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、無線通信ネットワークの分野に関し、特に、無線通信ネットワーク用の顧客サービス管理の方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
3GPP（Third Generation Partnership Project）によって指定された、LTE（Long-Term Evolution）規格に基づく現在のモバイルネットワークでは、進化型パケットコア（Evolved Packet Core、EPC）とも呼ばれる基幹回線網のネットワーク機能によって、課金、およびサービス品質（QoS）保証等の多くの機能が提供される。いわゆる3Gネットワークにおいて、このような機能は、パケットコア（PC）のエンティティによって提供されていた。課金に関しては、ユーザがホームにいるか、または移動先ネットワークにいるかに応じて、異なるエンティティが課金情報を収集する役割を果たす。
【０００４】
現在のネットワークアーキテクチャで可能なのは、限られた数の課金シナリオであり、同様にQoSレベルの数も限られる。データトラフィックの計算および課金は通常はビット単位であり、QoSレベルの違いに基づく格差課金に対する支援は限られている。顧客サービス管理（CSM）の従来の手法は、通常は機器単位で提供されてきた。しかしながら、技術および無線ネットワーク性能が進化するにつれて、新たなサービス、およびサービスレベルが可能になっていながら、従来のサービス提供、CSM、および課金の制限のために使用することができない。ネットワークのユーザにとっての体感品質（QoE）を向上させるために、新たな技術および無線ネットワーク性能によって、新たなサービス、およびサービスレベルを可能にする、新たな手法が必要とされている。
【０００５】
ある局面において、従来技術の1つ以上の制限を除去または軽減する、無線通信ネットワークの顧客サービス管理のための、方法および装置が必要とされている。
【０００６】
この背景情報は、本出願人が、本発明に関連する可能性があると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、本発明に対する従来技術を構成することに対する承認を必ずしも意図しておらず、そのように解釈されるべきでもない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施態様によれば、通信ネットワークにCSMを提供する方法が提供され、通信ネットワークは、通信ネットワークによってサービスを受ける1つ以上の端末に関係する、少なくとも1つのサービスを提供し、本方法は、前記の少なくとも1つのサービスに基づき、かつ前記の少なくとも1つのサービスに対してカスタマイズされた、CSM機能を定義するステップを含む。
【０００８】
本発明の実施態様によれば、通信ネットワークに、CSM機能を含むシステムが提供され、通信ネットワークは、通信ネットワークによってサービスを受ける1つ以上の端末に関係する、少なくとも1つのサービスを提供し、CSM機能は、前記の少なくとも1つのサービスに基づき、かつ前記の少なくとも1つのサービスに対してカスタマイズされる。
【０００９】
ある実施態様において、CSM機能は、前記の少なくとも1つのサービスに対してカスタマイズされた、課金／請求データを提供する。一態様において、課金／請求データは、前記の少なくとも1つのサービスに対応するアカウントに関連し、かつこれに割り当てられる。一態様において、課金／請求データは、前記の少なくとも1つのサービスに関連し、前記のUEからは切り離されるために、前記の少なくとも1つのサービスにアクセスするUEは、このアクセスに対して課金されることはない。
【００１０】
ある実施態様において、通信ネットワークにおける顧客サービス管理（CSM）の方法が提供される。通信ネットワークは、コントローラによって動作される仮想ネットワークを含んでもよく、仮想ネットワークにアクセスする1つ以上のUEに、1つ以上のサービスを提供するように動作する。UEは、対応する顧客にそれぞれ関連付けられてもよい。あるいは、1つ以上のUEが、同一の顧客に関連付けられてもよい。一態様において、サービスの少なくとも1つは、関連するサービス品質（QoS）／体感品質（QoE）ポリシーを有する。ポリシーは、サービスにアクセスする全てのUEに適用可能であるか、あるいは機器または顧客固有のポリシーであってもよい。CSM機能は、複数のCSM機能を提供するために、通信ネットワーク上で動作する。CSM機能は、通常は、ネットワークにわたって分配された複数の処理要素にわたって実行される、コードを含んでもよい。いくつかの態様において、CSM機能は主に、ネットワークで使用可能な単一の処理要素で実行される、コードを含んでもよい。いくつかの態様において、CSM機能は主に、ネットワークで使用可能なサーバ位置に常駐してもよく、仮想ネットワークの他の機能から、関連情報を受信してもよい。
【００１１】
本方法は、サービスに関連付けられた、関連するサービス品質（QoS）／体感品質（QoE）ポリシーに基づいた報告を受信し、受信した報告、およびQoS／QoEポリシーに従って、QoS／QoEポリシーを施行するために仮想ネットワークに変更を行うように、コントローラにQoS命令を送信する、CSM機能を含む。
【００１２】
一態様において、CSM機能は、サービスに対するネットワーク利用料金に関連する、利用情報を収集して転送するために、仮想ネットワークの少なくとも1つの仮想ノードで、CMS課金要素を構成するように、コントローラに命令すること、コントローラから利用情報を受信すること、サービスに基づく課金を生成するために、サービスに関連付けられた課金ポリシーに基づいて、受信した利用情報を評価すること、およびサービスに基づく課金を顧客に転送することによって、サービスに対する課金／請求をさらに提供する。理解されるように、この文脈での「顧客」という用語は、課金情報を受信するために、エンドユーザに対する管理者の働きをするように動作する、コンピュータ機器のことを言う。
【００１３】
本方法の一態様において、受信した利用情報を評価するステップは、確立されたQoS／QoEポリシーに基づいて、受信した利用情報を評価するステップをさらに含み、サービスに基づく課金は、確立されたQoS／QoEポリシーに基づいた、受信した利用情報の評価にさらに基づく。
【００１４】
一態様において、本方法は、サービスおよび顧客に関連付けられた、予め定められた課金ポリシーに基づいて、ネットワークの現在のトラフィック状態を評価することによって、ネットワークの動的課金状態を評価し、動的課金状態をCSM機能に通信する、ネットワークで動作する動的課金評価（dynamic charging evaluator、DCE）機能をさらに含む。DCE機能は、通常は、ネットワークにわたって分配された複数の処理要素にわたって実行される、コードを含んでもよい。いくつかの態様において、DCE機能は主に、ネットワークで使用可能な単一の処理要素で実行される、コードを含んでもよい。いくつかの態様において、DCE機能は主に、ネットワークで使用可能なサーバ位置に常駐してもよく、仮想ネットワークの他の機能から、関連情報を受信してもよい。
【００１５】
CSM機能は、DCE機能から動的課金状態を受信するステップ、ならびに顧客およびサービスに関連付けられた、動的課金状態、および予め定められた課金ポリシーに基づいて、サービスに関連するトラフィック管理を行うように、機器トラフィックコントローラ、またはネットワーク・トラフィック・フィルタのうちの少なくとも1つに命令するステップをさらに実行してもよい。
【００１６】
一態様において、CSM機能は、顧客、UE、およびそのUEの機器コンテキストに基づいて、固有のグローバルユーザIDを確立するステップと、固有のグローバルユーザIDを、複数のローカルCSM機能と共有するステップと、少なくとも1つのローカルCSM機能によって管理され、かつ固有のグローバルユーザIDに関連付けられた挙動に対応する、固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、複数のローカルCSM機能の少なくとも1つから、コンテキストを受信するステップと、固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、受信したコンテキストを保持するステップと、複数のローカルCSM機能間で、受信したコンテキストを共有するステップとをさらに実行する。
【００１７】
一態様において、CSM機能は、顧客、UE、およびそのUEの機器コンテキストに基づいて、固有のグローバルユーザIDを確立するステップと、固有のグローバルユーザIDを、複数のローカルCSM機能と共有するステップと、少なくとも1つのローカルCSM機能によって管理され、かつ固有のグローバルユーザIDに関連付けられた挙動に対応する、固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、複数のローカルCSM機能の少なくとも1つから、コンテキストを受信するステップと、請求を生成するために、固有のグローバルユーザIDに関連付けられた課金ポリシーに基づいて、受信したコンテキストを評価するステップと、作成した請求に基づいて、顧客に課金するステップとをさらに実行する。一態様において、受信したコンテキストは、少なくとも1つのサービスにさらに関連付けられてもよく、かつ課金ポリシーは、少なくとも1つのサービスにさらに関連付けられてもよく、生成された請求は、少なくとも1つのサービスの利用に基づいて課金される。
【００１８】
ある実施において、顧客サービス管理（CSM）用のシステムが提供される。本システムは、コントローラによって動作される仮想ネットワークを含む、通信ネットワークと、仮想ネットワークが提供するサービスを受ける、1つ以上のUEであって、サービスは、関連するサービス品質（QoS）／ユーザ体感品質（QoE）ポリシーを有する、1つ以上のUEと、通信ネットワークで動作する、CSM機能であって、サービスに関連するQoS／QoEを受け、仮想ネットワークに変更を行ってQoS／QoEポリシーを施行するように、受けた報告、およびQoS／QoEポリシーに従って、コントローラにQoS命令を送信する、CSM機能とを備えてもよい。
【００１９】
システムの一態様において、CSM機能は、サービスに対するネットワーク利用料金に関連する、利用情報を収集して転送するために、仮想ネットワークの少なくとも1つの仮想ノードで、CMS課金要素を構成するように、コントローラに命令し、コントローラから利用情報を受信し、サービスに基づく課金を生成するために、サービスに関連付けられた課金ポリシーに基づいて、受信した利用情報を評価し、サービスに基づく課金を顧客に転送するようにさらに動作する。
【００２０】
システムの一態様において、受信した利用情報は、確立されたQoS／QoEポリシーに基づいて評価され、サービスに基づく課金は、確立されたQoS／QoEポリシーに基づいた、受信した利用情報の評価にさらに基づく。
【００２１】
一態様において、本システムは、サービスおよび少なくとも1つの顧客に関連付けられた、予め定められた課金ポリシーに基づいて、仮想ネットワークの現在のトラフィック状態を評価することによって、仮想ネットワークの動的課金状態を評価し、動的課金状態をCSM機能に通信する、仮想ネットワークで動作する動的課金評価（DCE）機能をさらに備え、CSM機能は、DCE機能から動的課金状態を受信し、少なくとも1つの顧客、およびサービスに関連付けられた、動的課金状態、および予め定められた課金ポリシーに基づいて、サービスに関連するトラフィック管理を行うように、機器トラフィックコントローラ、またはネットワーク・トラフィック・フィルタのうちの少なくとも1つに命令するようにさらに動作する。一態様において、CSM機能は、少なくとも1つの顧客、UE、および機器コンテキストのそれぞれに基づいて、固有のグローバルユーザIDを確立し、固有のグローバルユーザIDを、複数のローカルCSM機能と共有し、少なくとも1つのローカルCSM機能によって管理され、かつ固有のグローバルユーザIDに関連付けられた挙動に対応する、固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、複数のローカルCSM機能の少なくとも1つから、コンテキストを受信し、固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、受信したコンテキストを保持し、複数のローカルCSM機能間で、受信したコンテキストを共有するようにさらに動作する。一態様において、CSM機能は、顧客、機器、および機器コンテキストに基づいて、固有のグローバルユーザIDを確立し、固有のグローバルユーザIDを、複数のローカルCSM機能と共有し、少なくとも1つのローカルCSM機能によって管理され、かつ固有のグローバルユーザIDに関連付けられた挙動に対応する、固有のグローバルユーザIDに関連付けられた、複数のローカルCSM機能の少なくとも1つから、コンテキストを受信し、請求を生成するために、固有のグローバルユーザIDに関連付けられた課金ポリシーに基づいて、受信したコンテキストを評価し、作成した請求に基づいて、顧客に課金するようにさらに動作する。
【００２２】
一態様において、受信したコンテキストは、少なくとも1つのサービスにさらに関連付けられ、課金ポリシーは、少なくとも1つのサービスにさらに関連付けられ、生成された請求は、少なくとも1つのサービスの利用に基づいて課金される。
【００２３】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明を添付の図面と組み合わせて参照することによって、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】サービス管理に関して、3Gおよび4G無線通信ネットワークで用いられる、従来のアーキテクチャを示す。
【図２】本発明の実施形態による、サービスに基づくVNを確立するプロセスを示す。
【図３】本発明の実施形態による、QoE／QoS管理のプロセスを示す。
【図４Ａ】本発明の実施形態による、ネットワークノードに対する課金機能の配置を示す。
【図４Ｂ】本発明の別の実施形態による、ネットワークノードに対する課金機能の配置を示す。
【図４Ｃ】本発明のさらに別の実施形態による、ネットワークノードに対する課金機能の配置を示す。
【図５】本発明の実施形態による、協調的なコンテキスト管理を促進するための、一対のネットワーク間の協調を示す。
【図６】CSMエンティティの階層的な論理トポロジを示すブロック図である。
【図７】一実施形態による、2つの通信接続性サービスプロバイダ（TCSP）用の、カスタマイズされたサービスを提供するネットワーク要素を示す。
【図８】実施形態による、接続性サービスに対する顧客交渉の手順を示す。
【図９】本発明の実施形態による、サービス指向のVN確立のプロセスを示す。
【図１０】本発明の実施形態による、動的QoE／QoS管理のプロセスを示す。
【図１１】固定需要に対する課金の一例を示す表である。
【図１２】本発明の実施形態による、トラフィック発生の制御を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
なお、添付の図面を通して、類似の特徴は類似の参照番号で識別される。
【００２６】
本明細書で使用される様々な略語について、以下の網羅的でないリストで定義する。
AAA：認証、許可、および課金（Authentication, Authorization and Accounting）
CSM：顧客サービス管理（Customer Service Management）
DAM：データ分析管理エンティティ（Data Analytics Management Entity）
eNB：E-UTRAN NodeB
EPC：進化型パケットコア（Evolved Packet Core）
FPM：経済ポリシーマネージャ（Financial Policy Manager）
G-CSM：グローバル顧客サービス管理（Global Customer Service Management）
HSS：ホーム加入者サーバ（Home Subscriber Server）
IMS：IPマルチメディアサブシステム（IP Multimedia Subsystem）
KPI：重要業績評価指標（Key Performance Indicator）
M2M SP：マシン・ツー・マシン・サービスプロバイダ（Machine-to-Machine Service Provider）
MANO：管理およびオーケストレーション（Management and Orchestration）
MME：移動性管理エンティティ（Mobility Management Entity）
MTC：マシン型通信（Machine Type Communication）
NFV：ネットワーク機能仮想化（Network Function Virtualization）
NPM：ネットワーク性能モニタ（Network Performance Monitor）
NS：ネットワークサービス（Network Service）
PCRF：ポリシーおよび課金ルール機能（Policy and Charging Rules Function）
PCEF：ポリシーおよび課金施行機能（Policy and Charging Enforcement Function）
PGW：パケットゲートウェイ（Packet Gateway）
QoE：体感品質（Quality of Experience）
QoS：サービス品質（Quality of Service）
RAN：無線アクセスネットワーク（Radio Access Network）
SDRA：ソフトウェア定義リソース割り当て（Software Defined Resource Allocation）
SDT：ソフトウェア定義トポロジ（Software Defined Topology）
SGW：サービングゲートウェイ（Serving Gateway）
SLA：サービスレベル合意（Service Level Agreement）
SN：サービスネゴシエータ（Service Negotiator）
TCSP：通信サービスプロバイダ（Telecommunications Service Provider）
UE：ユーザ端末（User Equipment）
VN：仮想ネットワーク（Virtual Network）
VNF：仮想ネットワーク機能（Virtual Network Function）
VNFFG：仮想ネットワーク機能転送図（Virtual Network Function Forwarding Graph）
v-s-CM：仮想サービス固有接続管理（virtual service-specific Connection Management）
v-u-CM：仮想ユーザ固有接続管理（virtual user-specific Connection Management）
v-s-SGW：仮想サービス固有サービングゲートウェイ（virtual service-specific Serving Gateway）
v-s／u-SGW：仮想サービス固有、またはユーザ固有サービングゲートウェイ（virtual service-specific or user-specific Serving Gateway）
v-u-SGW：仮想ユーザ固有サービングゲートウェイ（virtual user-specific Serving Gateway）
【００２７】
本明細書で用いられる「ネットワーク」または、「通信ネットワーク」は、無線機器を含むが必ずしもこれに限定されない、様々な機器にサービスを提供することができる。このようなネットワークは、無線アクセス部分と、バックホール部分とを含んでもよい。ネットワークは、本明細書で容易に明らかになる、様々な仮想化された構成部品をさらに含んでもよい。このようなネットワークの主な先進的な例は、5Gネットワークであり、これは後述するように、再構成可能で、かつネットワークスライシングが可能なものとして提案されている。ネットワークは、ネットワークで実行する機能にプロセッサ、メモリ、および記憶装置を提供する、いくつかのコンピュータ・ハードウェア・リソースを含んでもよい。
【００２８】
ネットワークスライシングは、ネットワーク機能仮想化（NFV）を使用するネットワーク等の、再構成可能なネットワークアーキテクチャで使用できる、異なる種類のネットワークトラフィックを分割する技術のことを言う。（まだ公開されていない「Study on New Services and Markets Technology Enablers」という表題の3GPP TR 22.891で定義される）ネットワークスライスは、特定のネットワークサービスの通信サービス要件を支援する、論理ネットワーク機能の集合である。ネットワークスライシングの1つの使い道は、基幹回線網における使い道である。ネットワークスライシングを使用することによって、異なるサービスプロバイダが、同一の物理的なネットワークの組、およびコンピュータリソースで動作する、別個の基幹回線網を有することができる。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の作成に、さらに使用することができる。この説明は、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際のネットワークスライシングの用途を除外することは意図しておらず、これは、複数のネットワークスライス、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を支援するために、特定の機能性が必要とされる場合があることを理解されたい。性能保証を与えるために、ネットワークスライスは互いに分離されてもよく、その結果、1つのスライスが、もう1つのスライスに悪影響を及ぼすことはない。分離は、異なる種類のサービスに限定されないだけでなく、オペレータが、同一のネットワーク区分の複数のインスタンスを展開できるようにする。
【００２９】
ネットワークインフラストラクチャ構成要素（例えば、基地局、アクセスポイント、eNB）によって決まる移動性管理エンティティ（MME）を介して、全ての無線機器をネットワークに接続することとは対照的に、ネットワークスライシングは、それぞれが異なるネットワークサービスに導かれる、個別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。
【００３０】
一態様において、本発明は、異なる種類のトラフィックを分離できるようにするためにスライスレベルで動作する、新たな機能要素の使用に関し、異なる種類のトラフィックは、異なるパケット処理要件、およびQoS要件を潜在的に有し、かつそのスライスに異なるネットワークサービスレベルを提供することに関する。
【００３１】
ネットワークスライシングは、顧客によって、または複数の顧客グループによって異なるサービスを提供するために、プールされたリソースの割り振りに対応することができ、その結果、異なるサービスは、異なるカスタマイズされた仮想ネットワークによって支援され、異なるカスタマイズされた仮想ネットワークは、顧客の観点から、互いにほぼ分割される。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支援する、様々なネットワーク機能性を支援するために、NFV等の仮想化の手法によって構成可能な、民生ハードウェア部品であってもよい。
【００３２】
複数の仮想ネットワーク機能（VNF）を定義するために、ネットワーク機能仮想化（NFV）の枠組みを用いることができ、そのそれぞれが、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、ネットワーク上で少なくとも1つのコンピュータ・ハードウェア・リソースが使用可能なときに、ルータ、スイッチ、ゲートウェイ、ファイアウォール、負荷分散装置、サーバ等の機能を提供することができる。この機能は、特定の専用ハードウェアリソースを使用するのではなく、1つ以上のハードウェアリソースで実行されるときに、計算、記憶、およびネットワークリソース等の、仮想リソースの組を使用し得るという意味において仮想化される。いくつかのインスタンスにおいて、この機能は、ネットワークにわたる専用の機能性を提供するために、複数のハードウェアリソースにわたって、プロセッサで実行されてもよい。
【００３３】
このように、VNFは、ネットワークで使用可能なハードウェアリソースによって供給される、使用可能な仮想リソースを用いて、必要に応じてインスタンス化されてもよい。NFVおよび仮想ネットワーク機能のアーキテクチャは、例えば、2013年10月に公開された「Network Function Virtualization （NFV）；Use Cases」という表題の文書ETSI GS NFV 001、および2013年10月に公開された「Network Function Virtualization （NFV）；Architectural Framework」という表題の文書ETSI GS NFV 002で説明されている。
【００３４】
異種ネットワークでは、異なる位置をカバーする、複数の異なる種類のノードに加えて、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と考えられる部分（または基幹回線網の部分）の、異なる部分を所有してもよい。例えば、M2Mサービスプロバイダ（M2M SP）、または別の仮想サービスプロバイダ等の、最終顧客にサービスを提供する通信サービスプロバイダ（TCSP）は、最終顧客に簡易ネットワークを提供したい場合がある。このように、TCSPは、既存のネットワーク上に、仮想ノード、およびノード間に仮想リンクを有する、仮想ネットワーク（VN）を作成する。
【００３５】
M2M SPは、VNと相互作用することによって、ネットワーク上で使用可能なサービスにアクセスすることができる。しかしながら、VN（ノードおよびリンクの両方）は、物理的なインフラストラクチャにマッピングされる必要がある。いくつかのインスタンスにおいて、VNは、ネットワーク上で使用可能な物理ノードの全てではなく、使用可能な物理ノードのサブセットを使用してもよい。さらに、VNは、VNが使用する、使用可能な物理ノードのサブセットの各物理ノードで、使用可能なリソースの一部のみを使用してもよい。また、M2M SPは、1つよりも多いTCSPを使用してもよく、これにより、複数の異なるネットワークに広がるスライスの作成が可能になり、1つ以上のTCSPのリソースの上位セットである、ネットワークスライスを効果的に有することも理解されたい。
【００３６】
各論理リンクにいくつかの帯域幅要件が設定される場合は、仮想リンクを作成するために、使用可能な物理リンクが、一定の割合で割り振られてもよい。また、単一の物理リンクよりも大容量の論理リンクを作成するために、リンクを集約することを含んでもよい。
【００３７】
ネットワークスライスは、異なると思われるネットワークにおける、リソースの割り振りの集合である。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の観点からすれば、インフラストラクチャプロバイダのネットワークのリソースのみを含んでもよい。M2M SPの観点からすれば、ネットワークスライスは、M2M SPが使用する、全てのネットワークスライスのほぼシームレスな集合体であり、VNと類似している。TCSPは、M2M VNを作成するために、TCSPリソースからのネットワークスライスと共に、インフラストラクチャプロバイダの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することに対処する。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割り振りの合計は、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、リソースが完全には使用されていないことを意味する。100％を超える場合は、全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周知した上での、ネットワーク設計選択による場合がある。異なるネットワークスライスの大きさおよび性質は、新たな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び割り振られると、時間と共に変化し得ることを理解されたい。M2M SPは、通常は、インフラストラクチャにおける変化を周知していない場合がある。
【００３８】
いくつかの実施形態において、ネットワークスライシングは、需要に応じて複数の論理ネットワークスライスを提供する、無線機器によってアクセス可能な5G通信ネットワーク等のネットワークの能力に関し、各ネットワークスライスは、サービスと見なされる、ほぼ別のネットワークとして動作する。各ネットワークスライスの能力、および動作パラメータは、そのネットワークスライス用に、サービス要件に合わせてカスタマイズされてもよい。ネットワークスライスの構成は、ソフトウェア定義ネットワーク、ネットワーク機能仮想化、およびネットワークオーケストレーションに基づいてもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態において、ネットワークスライシングは、需要に応じて複数の論理ネットワークスライスを提供する、無線機器によってアクセス可能な5G通信ネットワーク等のネットワークの能力に関し、各ネットワークスライスは、サービスと見なされる、ほぼ別のネットワークとして動作する。各ネットワークスライスの能力、および動作パラメータは、そのネットワークスライス用に、サービス要件に合わせてカスタマイズされてもよい。ネットワークスライスの構成は、ソフトウェア定義ネットワーク、ネットワーク機能仮想化、およびネットワークオーケストレーションに基づいてもよい。
【００４０】
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、ネットワーク機能仮想化（NFV）の枠組みに基づく。NFVの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）要求によって特定されたサービスを提供するために、必要なネットワーク機能部品をインスタンス化するために用いられる。ネットワークサービス要求のインスタンス化は、仮想ネットワーク機能転送図（VNFFG）によって説明され、これは、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組を定義する。VNFFGは、要求されたサービスを提供するために、例えば、VNFの集合によって行われる一連の動作を定義する、ネットワーク転送経路（Network Forwarding Path、NFP）を含む。
【００４１】
NFV-MANOエンティティは、オーケストレータ機能、仮想ネットワーク機能管理（Virtual Network Function Manager、VNFM）機能、および仮想インフラストラクチャ管理（Virtual Infrastructure Manager、VIM）機能を含む。実施形態によれば、オーケストレータ機能、VNFM機能、およびVIM機能の機能性は、例えば、ETSI GS NFV 001、およびETSI GS NFV 002の規格（例えば、www.etsi.orgを参照）に定義されているようなものであってもよい。
【００４２】
実施形態によれば、VIM機能は、ネットワーク機能仮想インフラストラクチャ（Network Function Virtual Infrastructure、NFVI）を管理するように構成され、これは、NFV環境の物理的な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むことができる。例えば、物理的なインフラストラクチャは、プロセッサ、記憶装置等を有するサーバを含むことができ、仮想リソースは、仮想マシンを含むことができる。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機能があってもよく、各VIM機能は、そのそれぞれのNFVIを管理する役割を果たす。用途において、VIM機能は、ネットワークにわたって分配された、1つ以上の物理ハードウェア機器のプロセッサで実行されてもよい。
【００４３】
実施形態によれば、VNFM機能は、仮想ネットワーク機能（VNF）を管理するように構成されてもよく、VNFのライフサイクルを管理することができる。例えば、VNFM機能は、VNFインスタンスを作成、維持、終了することができ、VNFインスタンスは、VIM機能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されてもよい。VNFM機能は、VNFの、障害、構成、課金、性能、および機密管理（FCAP）を提供するようにさらに構成することができる。また、VNFM機能は、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されてもよく、これにより、中央プロセッサの使用を拡大および縮小でき、VNFを実現するための計算処理能力が与えられる。いくつかの実施形態において、各VNFM機能は個別のVNFを管理し、または単一のVNFM機能が、複数のVNFを管理する。
【００４４】
実施形態によれば、オーケストレータ機能は、VIM機能との相互作用によって、NFVIリソースを調整、許可、解放、およびこれに関与するように構成されてもよい。オーケストレータ機能は、VNFM機能と相互作用することによって、異なるVNF同士の間にエンド・ツー・エンドのサービスを生成するようにさらに構成される。
【００４５】
実施形態によれば、G-CSM機能は、動作支援システム／ビジネス支援システム（Operational Support System ／ Business Support System、OSS／BSS）内に、機能的に統合されてもよい。OSSは、通信ネットワークの運用を補助する管理業務を支援する機能、ならびに顧客サービス等を提供し、かつ維持する機能を含むことができる。BSSは、例えば、請求発注管理、顧客関係管理、コールセンター自動化等の、接客業務を支援する機能を含むことができる。この実施形態において、G-CSM機能は、Os-Ma-nfvoインターフェースを用いて、オーケストレータ機能と通信することができ、これにより、OSS／BSSと、オーケストレータ機能との間に通信を提供する。
【００４６】
いくつかの実施形態によれば、G-CSM機能は、ネットワーク内で、ただしOSS／BSS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、G-CSM機能とオーケストレータ機能との間に通信を提供するために、NFVの枠組みで定義されていない別のインターフェースが構成される。
【００４７】
本発明の実施形態は、次世代無線ネットワーク（例えば、いわゆる第5世代（5G）無線通信ネットワーク）等の通信ネットワークに、顧客サービス管理（CSM）を設ける方法を提供する。以降の開示の教示は、既存のネットワークアーキテクチャにも適用され得ることは理解されよう。通信ネットワークは、通信ネットワークによってサービスを受ける1つ以上の端末を含む、少なくとも1つのサービスを提供する。
【００４８】
本発明の実施形態は、通信ネットワークにおける、顧客サービス管理（CSM）機能要素を提供する。通信ネットワークは、通信ネットワークによってサービスを受ける1つ以上の端末を含む、少なくとも1つのサービスを提供する。
【００４９】
いくつかの実施形態において、少なくとも1つのサービスは、複数の端末、および／または複数のサービスを支援する、1つ以上の端末の少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態において、CSM機能は、前記の少なくとも1つのサービスに対する、課金／請求データを提供する。前記の課金／請求データを提供するためのルールは、前記の少なくとも1つのサービスに対してカスタマイズされてもよい。課金の目的でトラフィックを記録する要素の位置は、課金されるサービスを提供する、論理ネットワークのトポロジに基づいて作られてもよい。例えば、同一のネットワークで、異なるサービスを支援する異なる機能要素は、トラフィックを記録するために、異なるノード位置を使用してもよい（例えば、QoS機能要素は、VN全体に配置されてもよく、課金機能要素は、VNの終点に配置されてもよい）。
【００５０】
CSM機能エンティティは、支援するサービスに一連の異なる機能を提供することができ、コンテキスト管理、QoS管理、QoE管理、およびVNの仮想トポロジの変更に関連するサービスの機能のいずれかを単独で、または分離して含む。少なくとも1つのサービスの、ネットワークトポロジの態様に基づいて、課金記録要素が配置されてもよい。例えば、課金記録要素は、ネットワークにアクセスするUEにサービスを提供する、RANに配置されてもよく、UEの移動性に従うように、後続のRANに移動してもよく、これは、この後続のRANにアクセスして、転送中にサービスへのアクセスを維持するためである。いくつかの実施形態において、CSM機能は、少なくとも1つのサービスに対してカスタマイズされた、コンテキスト管理を提供する。いくつかの実施形態において、CSM機能は、少なくとも1つのサービス用にカスタマイズされた、QoA管理、QoE管理、またはこれらの組合せを提供する。いくつかの実施形態において、通信ネットワークの仮想トポロジは、仮想化を介して調節可能であり、その方法は、通信ネットワークの仮想トポロジを、少なくとも1つのサービス用にカスタマイズすることをさらに含む。
【００５１】
現在の3G／4Gネットワークにおいて、セッションQoE／QoS制御、請求／課金方式、コンテキスト管理等の顧客サービス管理動作は、各ハードウェア機器に紐付けられた、予め定められた加入情報に基づいて、個別のユーザ用に設計される。さらに、既存のネットワークは、通常は、静的なポリシーおよび課金ルール機能（PCRF）を使用して、限られたQoSクラスのみを支援する。通常、PCRFは、ネットワークになされた全ての接続に適用され、サービスによるのではなく、トラフィック種別（例えば、ダウンロードされた動画データ）によってフィルタリングする、トラフィックシェーピング等の技術を介して、QoSが補助される。
【００５２】
5Gネットワーク用の基幹回線網等の、将来のネットワークでは、様々な新しい種類のサービスが提供され、複数のオペレータ間の、より広範で深い協調が必要になり得る。本明細書では、このようなネットワークの顧客サービス管理は、これらの要件を容易にする設計手法が必要とされることを認識している。
【００５３】
本発明の様々な実施形態において、顧客サービス管理は、異なる種類のサービス用に、カスタマイズ可能であってもよい。一態様において、顧客サービス管理（CSM）機能は、現在実施されている広範な、機器に基づくアプリケーションとしてではなく、サービスレベルで顧客サービス管理を提供するように動作する。CSMは、カスタマイズされたサービス交渉および受付を可能にすることができ、サービスでカスタマイズされたQoE制御が可能になり得る。例えば、CSMは、最低限のQoEレベルを維持しながら、サービスに提供されるQoEを向上させる、あるいはリソースを節約するためにネットワーク利用を低減させる、いずれかの目的のために、セッション中に1つ以上のネットワークパラメータを調節するように動作してもよい。
【００５４】
また、QoEは、1つ以上の機器を含む「サービス」に対して測定され、例えば、サービスVN内の、サービスの機器、サービス機能、およびサーバ間を流れるトラフィックの品質の統計値に基づいてもよい。本明細書で述べるCSMは、サービスでカスタマイズされた課金および／または請求をさらに提供することができる。CSMは、特定のサービスに基づく課金ルール、および課金記録要素の配置を提供することができる。CSMは、例えば、異なるサービスに対して異なるコンテキストを定義できる、サービスに基づくサービスコンテキスト管理を提供することができる。CSMは、ネットワークの連合を考慮して、さらに構成されてもよい。CSMは、QoE／QoS、課金、およびコンテキスト更新に関してオペレータ間の協調を制御してもよく、サービスに基づくAAAを共有する。
【００５５】
本発明の実施形態は、サービス特性に最も適した、5Gを支援する、サービスでカスタマイズしたCSMを可能にすることができる。
【００５６】
3G／4Gサービス管理
図1は、サービス管理に関して、3Gおよび4G無線通信ネットワークで用いられる、従来のアーキテクチャを示す。このアーキテクチャは、部分的にQoSによって特徴付けられ、課金およびコンテキストは、個々のUE10に対して設定される。このアーキテクチャは、静的なポリシーおよび課金ルール機能（PCRF）12、限定的なQoSクラス、開ループQoS管理、および（存在する場合は）オペレータ間、または異なるネットワーク間の限定的な協調を含む。例えば、開ループQoS管理では、トラフィックは、適用されたQoS管理が、期待したQoSレベルを満たす顧客の体感となったかどうかを評価されることなく、まとまったレベルで処理される。これにより、ネットワークは、適切なQoS管理に許容可能なサービスを提供できるが、期待したQoSレベルを体感できていない顧客を満足させるために、QoSを制御することが困難になる。さらに、開ループQoS管理は、期待されるQoSレベルを満たしながらも、他の場所で使用できるネットワークリソースを、不必要に拘束することにつながる場合がある。
【００５７】
図1に関して、より詳細には、特に無線アクセスネットワーク（RAN）側5にある、進化型パケットシステム（EPS）は、ベアラの確立、維持、および解放に対応するセッション管理を含む、ベアラ管理を行うことができる。EPSは、ネットワークとUE10との間の確立および機密に対応する移動性管理を含む、接続管理をさらに行うことができる。EPSは、相互認証、および機密鍵の処理等の、認証をさらに行うことができる。
【００５８】
さらに図1に関連して、IPマルチメディアサブシステム（IMS）15は、VoIP、動画、VoLTE等のエミュレートされた回路サービスを支援するために、進化型パケットコア（EPC）7を使用してもよい。ホーム加入者サーバ（HSS）14は、加入者データ、例えば、QoSプロファイル、ローミングのアクセス制限、アクセスポイント名によって指定された、許可された接続済みPDN、ならびに現在のMME等の動的加入者データを保持する。HSSに記憶されたこのデータは、バックエンドの変化、例えば、顧客の加入情報の変化に応答して、通常は静的であるか、またはゆっくりと変化し得る。HSSは、認証および機密鍵のベクトルを作成するために、認証センター（Authentication Center、AUC）（図1には示されていない）に統合されてもよい。移動性管理エンティティ（MME）16は、電源が入っている各UE10のために、HSSからの加入者情報、およびUEの能力等の静的情報と、ベアラリスト等の動的情報とを含む、コンテキストを作成するように構成される。
【００５９】
サービングゲートウェイ（SGW）18は、移動先のUEの課金記録を保持するように構成され、さらにQoS施行（QoS enforcement）を実行することができる。PCRF12は、QoS認証、品質管理指標の設定、およびビットレート決定等の、ポリシー制御決定を行うように構成される。PCRF12は、HSS14によって記憶された情報に基づいて、QoSルールを考案することができる。ポリシーおよび課金施行機能（PCEF）20は、静的PCRF12に基づいて、QoSを施行するように構成され、フローに基づく課金、およびQoSベアラへのIPパケットのフィルタリングを行ってもよい。
【００６０】
先に図示した3G／4Gアーキテクチャにおいて、そのホームネットワーク内でUE10に送られたデータは全て、パケットゲートウェイ（PGW）21を通過する。これにより、PGW21は、課金目的でトラフィックロギングを組み込む論理位置になる。しかしながら、UE10がそのホームネットワーク外でローミングしているときは、そのトラフィックがPGW21を通して送られることはない。その代わりに、UEのトラフィックは、ローミングしているネットワークで、任意の数の異なるローミングSGWを通して送信される。ローミングSGWは、SGW18にフィードバックを提供しないので、これによって、ローミングデータ料金を集約することがより困難になる。UEトラフィックを監視するには、ホームネットワークにあるか、ローミングネットワークにあるかにかかわらず、これを通してデータが送られる可能性のあるSGWが全て、課金可能なトラフィックを記録して報告することが必要になる。したがって、場合によって、課金はSGW18、またはPGW21で行われてもよい。MME16、およびHSS14は、UEコンテキスト、および動的ベアラ等の情報を処理する。
【００６１】
また、前述の3G／4Gネットワークアーキテクチャは、ネットワークオペレータが少数しかおらず、トラフィックの大部分が、ネットワークオペレータ間で共有されているネットワークリソースがほとんどない、イントラネットワークのトラフィックであることを前提として設計されている。このモデルでは、オペレータは、通常は消費者と直接関係を持ち、ネットワークインフラストラクチャを所有して、専用の一組の周波数を介して、その顧客にサービスを提供する。オペレータは、顧客が他の国、またはサービスを提供していない地域でサービスを取得できるように、通常は1人以上の他の選択されたオペレータと信頼関係を形成する。UEがネットワークでローミングする能力は、移動先ネットワークおよびホームネットワークの、オペレータ間の信頼関係の可用性による。これにより、オペレータは、信頼関係網をどのように複雑に作成すべきかを決定することが可能になる。信頼関係は、ペアワイズな関係である。しかしながら、このような取り決めに参加するには、ネットワークオペレータは、課金、認証等ができるように、かなり強固なインフラストラクチャを提供する必要がある。単に他のネットワークオペレータにインフラストラクチャを提供したい小さいプロバイダ、その他このような様々な企業は、3G／4Gアーキテクチャのコンテキストでは、適切に支援されているとは言えない。
【００６２】
3G／4Gネットワークには、定義された少数の異なるQoSレベルが存在し、QoSレベルはHSS14に記憶され、関連するポリシーはPCRF12によって設定されるために、これらは静的に定義される。所与のサービスにアクセスするUE10は、このUE10に割り当てられた、定義済みのQoSレベルを有し、これは、UE10に事前に割り当てられ、かつこれに関連付けられた、HSS14に記憶されたUEプロファイルに基づく。QoSレベルを変更するには、ユーザは、そのUE10に、自身の加入情報の変更を要求しなければならない。さらに、3G／4Gネットワークでは、QoSレベルの制御は単に、ネットワークに割り振られ得る帯域幅の量に関係している。定義されたQoSレベルを満たすには、ネットワークオペレータは、例えばトラフィックシェーピングを用いることによって、ネットワークスループットを増加させるように、ネットワークに全体的な調整を行うしかない。異なるネットワーク負荷条件は、セッションごとのQoS保証では、通常は考慮されない。さらに、サービスは、複数のUE10に関連付けることができ、複数のUE10は、その加入情報と、HSS14に記憶された、対応するUEプロファイルとに基づいて、同一のQoS／QoE、およびネットワーク重要業績評価指標（KPI）をそれぞれ要求してもよい。
【００６３】
顧客サービス管理（CSM）
前述の制限を考慮して、本発明の実施形態は、様々な種類のサービスを提供できるように、相互作用をある程度カスタマイズできるようにする、CSMの手法を提供する。また、本発明の実施形態では、CSMは、機器に基づくのではなくサービスに基づく。本発明の実施形態は、ベアラ管理、接続管理、認証、課金その他の機能のうちの1つ以上に関連付けられてもよい。
【００６４】
3G／4Gシナリオでは、課金はハードウェア、すなわちトラフィックが発生するUEに関連付けられ、通常はUEによって消費および／またはアップロードされるデータの関数として設定される。この課金方法は、UEがスマートフォン等のモバイル機器であり、単独で加入しているユーザに紐付けられ、アクセスされるサービスおよびサービスレベルが限られるシナリオに適している。3G／4Gネットワークにおいて、機器が複数の異なるサービスプロバイダに使用またはアクセスされるときに、分化した課金、および分化したサービスレベルに適応する、異なるポリシーを可能にする仕組みは、現在は存在しない。
【００６５】
マシン・ツー・マシン（M2M）機器とも呼ばれる、マシン型通信（MTC）機器が多く使われている環境では、このような課金構造は適切ではない場合がある。サービスと交換したデータについて、そのデータを発生させたり、送信したりするUEによってではなく、M2Mサービスに課金すれば好適であろう。例えば、ネットワークとのデータトラフィックが発生（交換）しているMTC機器が、1つの関与するエンティティに一意に関連付けられない場合は、M2Mサービスに課金することが好ましい場合がある。
【００６６】
一例として、異なるメータ（例えば、電気メータ、ガスメータ、および水道メータ）が、全て単一のハブ、またはM2Mゲートウェイを使用してもよい。ハブは異なるサービスと通信し、異なるサービスプロバイダが、それぞれデータ消費の一部に関与してもよい。このように、ハブ／ゲートウェイによって発生したトラフィックに対する課金は、機器の所有者に宛てられることはなく、その代わりに、各M2Mサービスプロバイダが、そのそれぞれのトラフィックに対して課金される。別のシナリオにおいて、MTC機器が幅広く採用されることにより、ネットワークプロバイダは、トラフィックが発生していないときでも、機器にリソースを割り振る場合がある。同様に、機器のM2Mネットワークは、接続性を1つ以上のネットワークに依存してもよく、更新を提供するために、閑散時、または特定の場所から等の限られたサービスレベルで、定期的に通信する場合がある。このようなシナリオでは、M2Mネットワークの所有者は、ネットワークの各M2M機器に個別の加入情報を有するよりも、加入者になって、全体として課金されることが望ましいであろう。さらに、ビデオ通信の音声等の、優先トラフィックを送信しない機器にとっては、カスタマイズされたデータサービス、および関連する料金パッケージが好ましいであろう。3G／4Gでは、課金は、通常は交換したデータに基づき、混合したデータ種別、限定されたサービスレベルを金銭的に評価する仕組み、および機器が作動していないときに割り振られた、待機状態のリソースに課金する仕組みは提供しない。
【００６７】
別のシナリオでは、企業または個人等のユーザは、サービスを提供または消費するために、複数の無線対応機器を利用してもよい。少なくとも一部の機器は、ユーザが所有してもよく、かつ／または少なくとも一部の機器は、民間団体もしくは公共団体等の、別の団体が所有してもよく、あるいはネットワーク所有者またはオペレータが所有してもよい。機器は、ネットワークにアクセスして、処理機能、感知機能、または作動機能等の、独自の機能を実行することができる。ユーザがこれらの機器に関わるサービスにアクセスしたり、サービスを配信したりすると、コンテキスト管理、課金、QoE等が、何人か存在し得る個々の機器所有者ではなく、サービスに関連付けられる。さらに、特定のUEが、そのUEからアクセスされる異なるサービスに対して、異なる加入情報、QoE、およびQoSを使用してもよい。したがって、QoE、QoS、および課金を機器から切り離して、それをサービスに割り振ることによって、そのUEがアクセスする異なるサービスにそれぞれ対応する、複数の異なるQoE、QoS、および課金の取り決めを有するオプションが、UEに与えられる。
【００６８】
本発明の実施形態は、カスタマイズされたサービス交渉、受付、および／またはQoE制御を提供する。例えば、QoEは、1つ以上のUEに関わるサービスに対して測定され、例えば、サービスVN内の、サービスの機器、サービス機能、およびサーバ間を流れるトラフィックの品質の統計値に基づいてもよい。QoEフィードバックは、ほぼリアルタイムで提供され、潜在的に、期待したQoEレベルのサービスになるように、リソース割り振りを調整するために使用される。
【００６９】
本発明の実施形態は、サービスでカスタマイズされた課金／請求を提供する。例えば、課金ルール、および課金記録要素の配置は、提供される特定のサービスに基づいて構成されてもよい。
【００７０】
本発明の実施形態は、サービスに基づくサービスコンテキスト管理を提供する。例えば、サービスによって異なるコンテキストが定義されてもよく、異なるコンテキストは、サービスごとに管理されてもよい。
【００７１】
本発明の実施形態は、ネットワークの連合を提供する。いくつかの実施形態は、異なるネットワークにわたる、シームレスなサービス経路を可能にする。例えば、サードパーティCSMは、QoE／QoS、課金、およびコンテキスト更新に関して、ネットワークオペレータ間の協調を制御することができ、それぞれが異なるネットワークオペレータによって動作される、複数のネットワークに及ぶサービスを共有する。
【００７２】
本発明の実施形態は、サービスに基づく、認証、許可、および課金（AAA）を提供する。このように、ユーザ端末（UE）でAAAを行う代わりに、またはこれに加えて、AAAは、サービスで行われる。
【００７３】
本発明の実施形態において、サービスは、さらに望ましい結果が得られるように、ネットワークリソース、および端末リソースの使用に対応する。サービスは、データ収集または端末構成アプリケーション、ユーザアプリケーション等のアプリケーション、あるいは通信のためのネットワークの使用等に関連付けられてもよく、いくつかの態様では、サービスの少なくとも1つを提供するために、待機ユーティリティに関連付けられてもよい。サービス、UE、および／またはUE加入情報ごとに指定できるQoSを用いて、異なる機器がサービスにアクセスすることができる。
【００７４】
サービス要件には、機能、サービス種別、およびトラフィックの配分が含まれ得る。サービスには、
共通の始点または終点を有する一群のフロー、
分散処理ができるように、データが共通の形式を共有する一群のデータフロー、および
十分な共通の特徴を共有する、一群のデータフロー
がさらに含まれてもよく、ネットワーク計画の見地から、トラフィック管理のために、これらをグループ化することは理に適っている。
【００７５】
このような多くの問題に対処するために、本発明の実施形態は、仮想化環境を使用し、これには、特にカスタマイズされた課金およびQoSポリシーを可能にするために作成された、仮想化ネットワークトポロジが含まれる。図2を参照すると、CSMサービスは、ソフトウェア定義ネットワーク制御機能、ソフトウェア定義プロトコル機能、ソフトウェア定義リソース割り振り機能、ソフトウェア定義トポロジ機能、フロー管理、およびトラフィック設計を提供できる、コントローラ210（またはコントローラ210の組）と相互作用するために、顧客の要件を使用する。使用可能な物理的なインフラストラクチャ215（（インフラストラクチャおよびサービスの両方の）サードパーティプロバイダのインフラストラクチャが含まれてもよい）を使用することによって、仮想ネットワークを作成することができ、その結果、仮想ネットワークの全ての関連するノード、および論理経路が、サービスAに対する顧客のQoE要件を認識する。この仮想ネットワークは、あるいは、ネットワークスライスと言われる場合がある。ネットワークスライスは、顧客のUEによってアクセスされる、1つのサービスAに限定されてもよく、顧客のUEによってアクセスされるサービスの1つ以上を含んでもよく、異なるUEによってアクセスされる共通のサービスを含んでもよく、顧客に割り当てられた複数のUEによってアクセスされる、1つ以上のサービス、または予め定められた基準（機器ID、顧客ID、サービスID、QoSレベル、QoEレベル等）によって定義された、その他の組合せを含んでもよい。
【００７６】
ポリシーおよび課金ルール機能（PCRF）によって作成され、ポリシーおよび課金施行機能（PCEF）によって施行されるルールに依存するのではなく、QoSおよびQoEは、定義された仮想ネットワークアーキテクチャの基本部分である。仮想ノードおよび論理リンクは、最初に、サービスの要件に対応するために、コントローラ210によって設定された、予め定められた基準に基づいてインスタンス化される。これにより、顧客、UE、サービス、および／またはこれらの要因の組合せによってカスタマイズされ得る仮想ネットワークを、効率的に提供する柔軟性が得られる。したがって、これらの基準のそれぞれに対して、複数の異なる仮想ネットワークが作成されてもよく、類似のデータ種別を別々に扱い、共通のUEの異なるサービスを別々に扱い、各顧客にカスタマイズされたQoS、QoE、および課金環境を提供することが可能になる。
【００７７】
いくつかの実施形態において、ユーザプレーンは、カスタマイズされたトポロジまたはアーキテクチャに編成された、ユーザに関連付けられたデータフローおよび制御機能用の論理的構成を表し、これは、仮想機能および物理的要素を含むことができる例えば、トポロジは、ツリートポロジ、メッシュトポロジ、混在トポロジ等であってもよい。トポロジは、要求されたサービスを提供するために、少なくとも部分的にカスタマイズされてもよい。
【００７８】
いくつかの実施形態において、機器は、通信能力、データ処理能力等の、様々な能力を有することができる。機器は、様々なサービスを同時に、または順次支援するように使用されてもよく、例えば、M2M機器、またはユーザ機器であってもよい。
【００７９】
CSM QoEの考察
図1に示すような、現在の3Gおよび4G無線通信ネットワークにおいて、QoS管理は、HSS14で各UEに割り当てられたユーザプロファイルによって定義されるように、UE10を中心としている。3GPPドキュメントで定義されるように、各UE10は、（通常は加入者識別モジュール（Subscriber Identity Module、SIM）を介して）加入者に一意に関連付けられる。したがって、QoSおよび課金は、従来はUEベースで考えられ、特定のUE10に紐付けられる。QoS施行は、ホームのUE10に対してはPGW21に、移動先のUEに対してはSGW18に配置される。QoS施行機能の配置は、同一ネットワーク上にいる異なるユーザを分離しない、ネットワークアーキテクチャ／トポロジを含む要因によって行われていた。これにより、限られた数のQoSレベルを提供するアーキテクチャとなる。使用可能なQoSレベルは、通常は、予め定められたQoSクラス指標（QoS Class Index、QCI）のレベルに対応する。
【００８０】
本発明の実施形態は、QoSレベルに加えて、またはこれに代えて、体感品質（QoE）レベルを提供することができる。エンド・ツー・エンド経路の異なるリンク上の異なるQoSパラメータは、同一のQoEになる場合がある。例えば、データ経路の末端はUEに最も近く、データ経路の始まりよりも低いQoSを許容し得る。同様に、ネットワークの混雑した領域では、待ち時間を回避するために、より優先度を高めることが必要になる。
【００８１】
QoEは、ネットワークオペレータに、より柔軟なリソースの割り振り方法を提供する。以下に概説する方法を用いることによって、エンド・ツー・エンドのQoE制御を達成することができる。いくつかの態様において、QoE制御はサービスに基づいてもよく、コントローラ210によって実行されるQoE施行を伴い、コントローラ210は、要求されたQoSパラメータを満たすために、リンク全体に沿って、エンド・ツー・エンドの仮想リソースを構成し、その結果、リンク全体が要求されたQoEを有するようになる。コントローラ210は、例えば、ソフトウェア定義ネットワーク形成、ネットワーク機能仮想化、ソフトウェア定義トポロジ等の機能性によって、ネットワークリソースの割り振りおよび展開を容易にするように構成される。コントローラは、例えば、現在の既存のインフラストラクチャを考慮して、ソフトウェア制御ネットワークを調節することによって、CSM220からの入力に基づいてVNを展開するように、ネットワーク機能仮想化が可能なソフトウェア定義およびソフトウェア制御ネットワーク形成アーキテクチャに、命令するように構成されてもよい。様々なノードに統合されたサービスおよび特徴を有する、サービスを中心とするアクセスネットワークを管理および作成するために、ソフトウェア定義ネットワーク形成コントローラが使用できることは、当業者には理解されよう。従来技術のネットワークでは、特定のノードは、ポリシーの作成または施行、ならびに全てのトラフィックおよびユーザに対する、QoS保証の確保専用である。これとは対照的に、サービス固有のネットワークは、サービスを提供する、一部または全てのノードでポリシーの施行を実行する。ノード間のポリシー施行の割り振りは、特に、そのサービスを提供する際に、ネットワークの目的が確実に達成されるように設計されてもよい。
【００８２】
また、1つのサービスに関連付けられる機器の配分によって、複数のネットワークノードが、1つのサービスに対するQoS／QoE施行に含まれてもよい。このように、QoS／QoE施行は、必ずしも1つのPGW21またはSGW18に限定されない。したがって、ある態様では、複数の施行ノードが実施されてもよい。このようにして、既存の手法よりも潜在的に高い粒度で、幅広い要件に対応することができる。
【００８３】
また、本発明の実施形態は、閉ループのQoE原理に基づいて提供され、かつ／または動作し、配信されたサービスの品質について、独立した顧客のQoE監視が可能になる。例えば、スライスにわたるQoSポリシーの施行は、1つ以上の顧客が体感したQoEと一致し得る。したがって、測定されたQoEが、閾値レベルを下回るところでは、測定されたQoEが閾値レベルを上回るまで、スライスを供給している1つ以上のノードで、QoSポリシーが変更されてもよい。いくつかの態様では、QoSポリシーが調節される前に、ユーザのQoEが許容できるレベルよりも大幅に下がらないように、閾値レベルが十分に高くされてもよい。
【００８４】
また、顧客は、CSM220に苦情を提出したり、サービス要件や価格を再交渉したりすることが可能になり得る。現在展開されているネットワークアーキテクチャでは、提供されたQoSを顧客が評価する唯一の仕組みは、ネットワーク報告を要求することであるが、これとは対照的に、開示する本方法では、サービス上でQoSおよびQoEの評価を行い、フィードバックとしてネットワークコントローラ210に提供することが可能である。QoEは、サービスの満足度のユーザ評価に依存するため、従来技術には、このような懸念に対処する自動化された仕組みは存在しない。動的なフィードバックに応答して調節できる、一連の仮想ネットワーク構成要素を有することによって、ノードおよびリンク性能は、必要なQoEを提供するように、かつリソースが不必要に展開されないことを保証するように、調節することができる。仮想要素の調節には、スケールアウト、スケールイン、スケールアップ、およびスケールダウン（それぞれ、新たな仮想要素の作成、仮想要素の除去、要素に割り振られるリソースの増加、および要素に割り振られるリソースの削減）が含まれ得る。他の仮想ネットワークがリソースを使用しているために、ネットワーク全体が、任意の仮想ネットワークに所望のQoEを提供できない場合は、割り振られたリソースを使用していない任意または全てのネットワークに対して調節を行うことができ、その結果、全ての顧客が、ニーズに最も近いレベルのサービスを受ける。
【００８５】
いくつかの実施形態において、サービスを支援するVNアーキテクチャが、そのサービスのためのQoE／QoS要件等の要件に基づいて開発される。このように、明示的なポリシー施行は必要とされない場合があるが、それでもVNは、QoE／QoS要件が達成可能であって、潜在的に保証されるように作成される。このようなVNの作成は、所望のQoE／QoSレベルを提供するために、適切な位置で適切な量のインフラストラクチャリソースを割り振ることを含んでもよい。
【００８６】
CSMおよびQoE管理に関する本発明の実施形態は、QoS保証を有する、サービス指向VNの確立を含む。
【００８７】
図2は、本発明の実施形態による、サービス指向VN確立のプロセスを示す。本プロセスは、図2に示す参照符号で参照される、以下の動作を含む。
【００８８】
サービス選択動作201では、例えば、UEがアクセスする定義済みAPIを介して、顧客がCSM220と相互作用する。サービス選択動作201には、例えば、顧客がアクセスしようとする1つ以上のサービスに対する、サービスレベルの選択が含まれてもよい。サービス選択動作201は、1つ以上の機器、UE225をさらに定義してもよく、UE225は、1つ以上のサービスにアクセスする。サービス選択動作201は、顧客ID、機器ID、およびそのサービスのサービスレベルのうちの少なくとも1つに関連してもよい。サービス選択動作201で提供される情報により、CSM220は、このような1つ以上のサービス、ならびに必要に応じて顧客および機器の各々に対して確立される、VN確立および課金ルールのための一連のパラメータを展開することが可能になる。
【００８９】
VN設定動作202において、CSM220は、仮想ネットワーク設定のために、サービス選択動作201に基づいて、コントローラ210とインターフェースをとる。これは、VN受付制御に対応してもよい。VN設定命令により、コントローラ210は、CSM220からの要件を、使用可能なインフラストラクチャ215にマッピングすることが可能になる。これにより、サービス固有VNの作成が可能になる、仮想ノードおよび仮想リンクの基礎を形成する。
【００９０】
割り当て動作203において、データ転送、およびアクセスリソース割り当て情報は、ネットワークインフラストラクチャを使用する仮想ネットワークノード／仮想機能をインスタンス化するために使用される。割り当て動作203は、UEからのサービス要求を受けて発生してもよく、あるいはネットワークに関する、分配に対するサービス要求に先駆けて発生してもよい。割り当て動作203は、通常は、サービス選択動作201から定義された、QoS／QoE施行ポリシーを含む。
【００９１】
VN動作204において、ネットワークに出されたサービス要求に応答して、割り当て動作203によって定義された仮想ノード、機能、およびリンクを用いて、サービス固有VNが確立される。サービス固有VNは、1つ以上の仮想ノードに分配される、あるいはそこで施行される、QoSおよびQoEポリシーを含んで確立される。施行は、例えば、レート保証に合致するように、VNでQoEを評価すること、および／またはレートキャップを施行するために、帯域幅を評価することを含んでもよい。
【００９２】
VN報告動作205において、コントローラ210は、VNの確立をCSM220に通知する。
【００９３】
サービス報告動作206において、CSM220は、VNが確立されたことを顧客に知らせ、更新動作206’において、CSM220は、サービス要求で顧客データベースを更新する。このように、QoEおよび課金ルールは、サービスごとに割り振られてもよい。
【００９４】
課金動作207において、CSM220は、選択されたネットワークノードで、CMS課金要素、およびQoS配信監視要素を構成するために、コントローラ210を使用する。いくつかの実施形態において、CMS課金要素と、QoS配信監視要素および／または課金要素とは、仮想サービス固有／ユーザ固有サービングゲートウェイ（v-s／u-SGW）と共同配置されてもよい。遅延データ、クラウドリソース使用データ、帯域幅使用データ等の、様々なデータも記録され、サービスに関連付けられてもよい。また、更新およびサービスVNをトリガするための、予め定められたパラメータが、提供および／または使用されてもよい。なお、これらの動作は、CSM220が、顧客から必要なサービスレベルの変更を知らされたときは、繰り返されてもよい。
【００９５】
前述の動作に加えて、顧客に対する課金が、引き続き行われてもよい。これは、記録されたQoSパラメータを、実際のサービス利用／可用性と共に、期待されるQoSパラメータと比較すること、ならびに、トランザクション課金、通常レベルのサービスに対する課金、サービスの可用性に対する課金その他このような取り決めに基づくかどうかという課金の取り決めに従って、請求書、クレジット等を発行することを含んでもよい。いくつかの実施形態において、課金期間内の全てのサービスに対して収集された、記録されたQoSと期待されるQoSとは、集約および比較されてもよく、請求書、クレジット等は、少なくとも、これらのサービスに対して記録されたQoSと、期待されるQoSとの比較に基づいて出される。
【００９６】
なお、前述およびいくつかの実施形態に関して、顧客は、直接的または間接的に、コントローラ210とインターフェースをとってもよい。さらに、顧客との相互作用は、好ましくはUEを介して行われ得る。いくつかの態様において、顧客との相互作用は、例えばユーザによってUEに設定された、予め定められたパラメータに基づく、ユーザUEとCSM220との間のマシン・ツー・マシンの通信を含む。
【００９７】
閉ループQoE／QoS管理を含む、CSMおよびQoE管理に関する本発明の実施形態について、ここで説明する。
【００９８】
様々な実施形態において、閉ループ管理は、ネットワークがサービスに対するQoE／QoSパラメータを調節するときに、サービスに関するフィードバック（いくつかの態様では、顧客のフィードバック）を考慮に入れる仕組みを提供する。いくつかの態様において、顧客、またはそのUEは、例えば、予め決定された測定基準に対して、経験したサービスレベルを測定することによって、サービスレベルに満足したかどうかを判定して、ネットワークにQoEフィードバック情報を提供してもよい。このフィードバックは、例えば、RANまたはUEで実行される、監視およびフィードバックアプリケーションによって自動化されてもよい。いくつかの態様において、QoEポリシーのローカルコピーが、フィードバック機器（すなわちRANまたはUE）で確立されてもよく、QoEフィードバックレベルは、フィードバック位置で体感した実際のサービスレベルを、QoEポリシーと比較することによって決定されてもよい。様々な実施形態において、フィードバックは、例えば、事後ではなくサービスが提供されている間に、期待したQoEと合致する、ほぼタイムリーなQoS調節を提供することができる。
【００９９】
いくつかの態様において、閉ループ管理は、サービスと顧客UEとの間のネットワークスライスにわたる複数のフィードバック位置で、QoE測定を提供し得る。この態様において、コントローラは、複数のQoEフィードバックを受信してもよく、それぞれが複数のフィードバック位置の1つに対応する。コントローラは、複数のQoEフィードバックのそれぞれをQoEポリシーに対して評価してもよく、複数のQoEフィードバックに応答して、ネットワークスライスにわたる1つ以上のQoSポリシーを調節してもよい。評価および調節は、複数のQoEフィードバックがQoEポリシーと合致するまで継続してもよい。いくつかの態様において、閉ループ管理は、少なくとも1つのQoEフィードバックが、QoEフィードバック目標閾値レベルまで下がるか、またはこれと合致するまで、ネットワークスライス内の少なくとも1つのQoSレベルを下げるように動作し得る。いくつかの態様において、閉ループ管理は、少なくとも1つのQoEフィードバックが、QoEフィードバック最小閾値レベルまで上がるか、またはこれと合致するまで、ネットワークスライス内の少なくとも1つのQoSレベルを上げるように動作し得る。したがって、閉ループ管理は、目標フィードバック閾値レベルに合致させるために消費されるネットワークリソースを最小限にするため、かつ／またはQoE最小閾値レベルに合致させる目的で消費されるネットワークリソースを増加させるために動作し得る。
【０１００】
図3は、本発明の実施形態による、QoE／QoS管理のプロセスを示す。本プロセスは、図3に示す参照符号で参照される、以下の動作を含む。
【０１０１】
記録動作300において、図3に示すように、任意のUE、v-s／u-SGW、ノード、または顧客サーバであってもよい報告機器330は、サービス（例えば、図3に示すサービスA）に対するQoE／QoS／KPI（重要業績評価指標）情報のうちの少なくとも1つを記録することができる。ある態様において、報告機器330は、記録した情報を、確立されたポリシーと比較してもよい。例えば、UEは、サービスに対するQoE情報を記録して、記録されたQoE情報を、期待したQoEポリシーと比較してもよい。
【０１０２】
ある態様において、報告機器330は、情報の記録、および／または記録された情報と確立されたポリシーとの比較の結果をさらに報告してもよい。例えば、UEは、記録されたQoE情報が、QoEポリシーによって設定された最低QoEレベル閾値よりも低下しているという報告を返してもよい。報告動作301において、報告機器330は、記録された、QoE／QoS／KPI情報のうちの少なくとも1つに基づいて、記録された情報をCSM320に報告し、かつ／あるいはその記録した情報を、確立されたポリシーと比較した結果を報告してもよい。例えば、報告機器は、報告動作301において、体感したQoEが、QoEポリシーによって設定された、期待したQoEレベルを下回っていたことをCSM320に報告してもよい。いくつかの態様において、報告機器330は、報告動作301に、記録したQoS情報を含めてもよい。この態様において、CSM320またはコントローラ310は、記録したQoS情報が、確立されたQoEポリシーによって設定された、期待したQoEと合致するかどうかを判定するために、これを評価してもよい。
【０１０３】
仮想ネットワーク設定動作302、割り当て動作303、VN動作304、VN報告動作305、サービス報告動作306、および課金動作307は、図2に対して説明した動作202から207までに対応するが、図2と異なるのは、図3では動作は、最初からVNを確立するのではなく、受信した報告動作301に基づいて、更新されたQoS命令／ポリシーで、ネットワークインフラストラクチャ、およびネットワークスライスを更新することに関する。仮想ネットワーク（ネットワークスライス）を作り上げる仮想ノード、および仮想リンクの基礎に対して変更が行われない場合は、更新の要件によっては、仮想ネットワーク設定動作302は必要でない場合がある。
【０１０４】
1
CSM課金の考察
サービスに対する課金を含む、CSMおよびQoE管理に関する本発明の実施形態について、ここで説明する。
【０１０５】
現在の3Gおよび4G無線通信ネットワークにおいて、レガシー課金機能は、SIMカード等のハードウェア識別子に割り当てられた課金加入情報を伴う、個別のUEに基づくものとして特徴付けることができる。レガシー課金機能は、通常は静的な、利用に基づく課金ルールで実施され、通常はビット体積または帯域幅の使用に基づく課金ルール、あるいは音声通話の通話時間に基づく課金ルールに基づいている。より洗練された課金ルールによって、データの割り振りによる定額制料金にすることが可能になり、機器によって割り振り分が消費された後は、ビット体積に基づく価格設定になる。課金機能は、UE10がそのホームネットワークにあるか、または非3GPPネットワークに移動している間は、通常はPGW21に配置される。課金機能は、UE10が別の3GPPネットワークでローミングしている間は、通常はSGW18に配置される。これにより、ホームネットワークオペレータが、UE10が接続するネットワークでないときは、リアルタイムの課金が困難になることが、当業者には理解されよう。ホームネットワークオペレータは、課金情報の決定については、移動先ネットワークオペレータに依存しがちである。ネットワークアーキテクチャが進化するにつれて、ネットワークオペレータが、他のネットワークプロバイダからの接続性に依存する可能性が高くなり、したがって、サードパーティのネットワークに接続されたUEその他の端末のために、より正確でタイムリーなデータを有する能力には、大きな価値があることは理解されよう。現在は、パートナーネットワークに課金情報を送るために、各SGW18から課金情報を収集する必要があることにより、ネットワーク事象および課金のリアルタイム制御を提供する能力が損なわれている。
【０１０６】
本発明の実施形態は、以下の原理の少なくとも1つで動作し得る。サービス割り当て可能な、カスタマイズされた課金機能およびトポロジを提供することができる。課金は、帯域幅消費、およびクラウドリソース消費の1つまたは両方を含む、いくつかのパラメータの機能であってもよい。課金は、予約されてサービスにネットワーク接続性をすぐに提供できる、ネットワークリソース予約の可用性に基づいていてもよい。例えば、課金は、アクセス可能なネットワーク容量の待機ユーティリティである、リソース予約の機能であってもよく、予約されたリソースが未使用であっても、サービスアカウントに課金される。
【０１０７】
課金ポリシーは、顧客と、ネットワークオペレータとの間で交渉可能であってもよい。例えば、ポリシーは、サービスに基づいてもよく、アップロード／ダウンロード速度、ビット体積、遅延、信頼性等のサービス要因を考慮してもよい。ポリシーは、サービスにアクセスするUE間で通信される、データトラフィックの優先度を特定してもよい。
【０１０８】
データ集計は、VN上の異なる要素によって行われてもよい。例えば、仮想課金エンティティ、またはサービス固有ゲートウェイは、異なるインフラストラクチャプロバイダにわたるサービスへの接続を管理することができ、複数のUEによるサービスへの接続に対応した上で、各ユーザ、機器、またはサービスが、インフラストラクチャプロバイダに関わりなく、1つの課金ポイントを持つことを可能にする。また、アクセスネットワークおよびバックホール課金は、個々のネットワークスライスにわたって異なっていてもよい。したがって、ユーザは、別個の課金エンティティによる課金を選択し、異なるアクセスおよびバックホールエンティティを指定することができる。また、コンテンツを事前読み込みするために、コンテンツがキャッシュ／記憶されているかどうかに応じて課金することができる。
【０１０９】
いくつかの実施形態において、課金ルールは、ネットワーク負荷、および／またはネットワークリソースの可用性および状態等の現在の状態に基づいて、動的に更新されてもよい。課金ルールは、例えば、ネットワークリソースのコストがこのリソースに対する需要と共に増加する、負荷に基づく課金を組み込んでもよい。
【０１１０】
いくつかの実施形態において、SLA（サービスレベル合意）モデル、およびサービスごとの支払いモデルのうちの1つまたは両方が実施されてもよい。一例として、顧客は、データ1Gbごとに＄1の価格で動画をダウンロードしたい場合がある。SLAモデルでは、一般的な価格設定および課金ルールは、グローバルCSM課金で維持されてもよく、これは、SLAを介して利用されたサービスに適用されてもよい。CSMは、個別のサービスアクセスに適用され得る、サービスごとのCSM課金制御要素の位置をさらに構成してもよい。サービスごとの支払いモデルでは、CSMと顧客との間の交渉に基づいて、サービスごとの価格および課金ルールが作成されてもよい。サービスごとの価格および課金ルールは、サービスにアクセスしたときに成立し、サービスが終了したときに無効になる、一時的なルールであってもよい。いくつかの態様では、UEは、初期設定ではSLA課金ルールの下で動作できるが、個々のサービスがSLA課金ルールを無効にして、そのサービスの持続時間に対して適用される、サービスごとの価格および課金ルールを有する場合がある。したがって、いくつかの態様では、1つ以上の課金ルールが適用されてもよく、UEによってアクセスされる異なるサービスに、それぞれが影響を与える。
【０１１１】
本発明のいくつかの実施形態では、CSMおよびQoE管理に関連して、サービスに対するM2M課金が、M2Mアプリケーションに提供されてもよく、当事者がM2Mサービスに関与すると、サービスごとの価格および課金ルールが成立する。
【０１１２】
第1の代表的な課金シナリオでは、M2Mアプリケーションに対する課金に関して例示し、データは、中央サービス（例えば、ネットワークで使用可能な顧客サーバ）と、ネットワークに接続された1つ以上のローカルUEとの間で交換される。例えば、一態様では、UEは、ユーティリティスマートメータを備えてもよい。一態様では、ユーティリティスマートメータは、各メータ位置での処理の有無に関わらず、データを収集し、かつ顧客サービスにデータを転送するように動作してもよい。一態様では、ユーティリティスマートメータは、顧客サーバからデータを受信し、受信したデータに基づいて、1つ以上の動作パラメータを変更するように動作してもよい。
【０１１３】
現在の3Gおよび4G無線通信ネットワークでは、レガシー課金機能は、各ユーティリティスマートメータに課金を割り当てること、またはこれらの接続ポイントをネットワークに割り当てることを必要とする。さらに、各ユーティリティスマートメータによって交換される全てのデータは、そのレガシー課金機能に適用される。
【０１１４】
一実施形態において、サービスに基づく課金機能は、顧客サーバによって提供されるサービスに接続する、1つ以上のアクセスノード（すなわちネットワークゲートウェイ）に配置されてもよい。サービスに基づく課金機能は、中央サービスとUEとの間で交換されるいくつかのメッセージに基づいて顧客に課金するために、サービスに基づく課金ルールを実施してもよい。また、サービスに基づく課金ルールは、予め定められた期間、またはタイムスロットに対して有効であってもよい。したがって、顧客は、中央サービスから送信されて受信したメッセージに基づいて課金されてもよく、あるいはサービスにアクセスする各UEに対して個別に課金されてもよい。いずれの場合にも、各UEは、ネットワークと通信する全てのデータに個別のSLAを割り当てられる必要はなく、その代わりに、中央サービスが1つのSLAを実行することができ、UEは、サービスにアクセスする目的で、そのSLAの下で動作することができる。さらに、UEは、1つ以上のサービスにアクセスしてもよく、アクセスしたサービスのそれぞれに対して、個別にサービスに基づく課金ルールが適用されてもよい。
【０１１５】
一実施形態において、サービスに基づく課金は、1つ以上のUEに対して提供されてもよい。一態様において、1つ以上のUEは、モバイル機器であってもよい。一態様において、モバイル機器には、スマートフォンが含まれてもよい。サービスに基づく課金は、以下のものを含んでもよい。
・課金機能が、モバイル機器および／またはそのユーザに関連付けられたv-u-SGW、あるいは複数のノードに1つのサービスを供給するv-s-SGWに配置される、サービスごとの支払いモデル。
・UEがアクセスした少なくとも1つのサービスが、従来のサービスレベル合意の下にあり、UEがアクセスした少なくとも1つの他のサービスが、サービスごとの支払いモデルの下にある、サービスごとの支払いモデルと、従来のUEに基づくサービスレベル合意との組合せ。
・いくつかの態様で、限られたアクセスサービスに適用される着信課金を含み得る、サービスへの前払いアクセスを提供する、クラウドサービスモデル。
【０１１６】
図4Aに示すように、サービスに基づく課金機能400は、例えば、ノード410にネットワーク接続性を与える、アクセスノードのプロセッサで実行する要素として、ノード410に近接して配置されてもよい。図4Aの例では、ノード410は、交換されるデータの元の送信者、または最終受信者（すなわちUE）として作用する、起点／終端ノードであってもよい。いくつかの態様において、ノード410は、ノード410を介してネットワークにアクセスし得る、1つ以上の起点／終端ノードに接続性を与えてもよい。いずれの場合にも、サービスに基づく課金機能400は、接続されているサービスを評価するように、かつ接続されたサービスのそれぞれに対応する、1つ以上のサービスに基づく課金ルールを割り振るように、ならびに1つ以上のサービスに基づく課金機能のそれぞれを、その対応する接続されたサービスと交換されるデータに適用するように動作してもよい。
【０１１７】
図4Bに示す第2の代表的なシナリオは、ネットワーク情報抽出を支援する。ネットワーク情報抽出に関連して、1つ以上の中間処理405が、ネットワーク上で中間ノード415に、またはこれに近接して確立されてもよく、サービスレベルでのデータ交換の監視を開始してもよい。中間処理405は、例えば、既存のネットワークリソースの変更、コントローラへの報告、または課金機能等の別の機能への報告を含む処置をするように、さらに動作してもよい。例として、中間処理405は、サービスレベルのトラフィックをシェーピングすることによって、ネットワーク上の帯域幅を全体として節約するように動作することができる。例として、中間処理405は、中間ノード415でネットワークの混雑度レベルを評価することによって、混雑度に基づく価格設定を提供し、そのサービスに混雑度レベルを割り当てるように動作することができる。中間処理405は、そのサービスに対応する、サービスに基づく課金機能に、割り当てられた混雑レベルを報告するように、さらに動作してもよい。
【０１１８】
第2の代表的なシナリオは、ネットワーク監視、またはネットワーク内情報処理、あるいはこれらの組合せのために構成されたシステムに対応し得る。一態様において、このようなシステムは、例えば、センサ・ネットワーク・アプリケーションであってもよく、潜在的にデータ融合を組み込んでいる。このような態様では、サービスに基づく課金機能は、例えば、サービスのv-s-SGWに関連して、各処理ポイントで、またはこれに近接して提供されてもよい。サービスに基づく課金機能によって実施される、サービスに基づく課金ルールは、例えば、クラウドリソースの消費量に、その処理ポイントで消費されたビット体積、または帯域幅を加えたものに基づいてもよい。また、サービスに基づく課金ルールは、予め定められた期間に対して有効であってもよい。
【０１１９】
図4Cに示す第3の代表的なシナリオは、ローカル測定および制御アプリケーション、例えば、事象監視および制御等を含む、産業用制御のためのM2Mアプリケーションに対する課金に関連する。図4Cに示すように、サービスに基づく課金機能425は、監視および／または制御ノード420に近接して配置されてもよい。監視および／または制御ノード420は、データ測定／収集を提供するセンサノード430、およびプロセスにわたって制御動作を提供する、アクチュエータノード435と通信する。いくつかの態様では、測定／収集ノード430、およびアクチュエータノード435には、同一の機器が含まれてもよい。いくつかの態様では、測定／収集ノード430、およびアクチュエータノード435には、別個の機器が含まれてもよい。いくつかの態様では、複数のセンサノード430、および／または制御ノード435が提供されてもよい。
【０１２０】
第3のシナリオの態様では、サービスに基づく課金機能425は、v-s-SGWで提供されてもよく、v-s-SGWは、監視および／または制御ノード420と共同配置される。サービスに基づく課金機能によって実施される、サービスに基づく課金ルールは、例えば、クラウドリソースの消費量に基づき、それに加えて、事象を検知してこれに反応するための十分な反応時間を与えられるように、測定／収集ノード430から情報を受信するため、および制御ノード435に制御情報を送信するためのネットワーク遅延が、遅延閾値を下回ることを保証するコミットメントに基づいてもよい。遅延閾値は、例えば、監視および／または制御されるプロセスの、1つ以上のプロセスの動的特性に基づいてもよい。また、いくつかの態様において、課金ルールは、予め定められた期間、または使用時間に対して有効であってもよい。
【０１２１】
CSMコンテキストの考察
本発明の実施形態は、以下に説明するように、CSMコンテキストを提供することに関する。
【０１２２】
現在の3Gおよび4G無線通信ネットワークでは、3G／4Gコンテキスト維持には、HSS14およびMME16の関与が含まれ得る。HSS14は、例えば、QoSプロファイルを含む、静的加入者データ、ローミングのためのアクセス制限、アクセスポイント名（Access Point Name、APN）によって指定される、許可された接続済みのパケットデータネットワーク（Packet Data Network、PDN）、およびUE能力を保持してもよい。HSS14は、ユーザが使用中の現在のMME16等の動的加入者データ、ならびに潜在的には、認証および機密鍵動作のためのベクトルをさらに保持してもよい。
MME16は、HSSベアラリストからのローカルコピー等の、静的加入者データ、ならびにベアラリスト、機密鍵データ等の、動的加入者データをさらに保持してもよい。こうして、このような現在のネットワークにおいて、CSMコンテキストは、現在のサービスおよび／またはセッション状況、使用中の鍵、および静的プロファイルを記述した情報を含む。
【０１２３】
本発明の実施形態において、CSMコンテキストは、現在のサービスおよび／またはセッション状況、使用中の鍵、および静的プロファイルを記述した情報を含んでもよく、これに加えて、顧客の挙動、および／またはサービスの挙動を記述した情報を含む。したがって、サービスに基づくCSMコンテキストが提供される実施形態では、CSMコンテキストは、特定のUEではなく、サービスに紐付けられる。挙動は、ユーザの行動または習慣、ネットワークとの周期的な、および／または予測可能な相互作用、既知または予測可能なスケジュール等に関連付けられてもよい。このような挙動の一例において、特定のユーザの挙動プロファイルは、ユーザが（誤差の範囲内で）毎朝所定の時間に活動的になり、通常はこの最初の活動時間に、第1の位置にいることを含む、履歴から得られる情報を含んでもよい。最初の活動時間に入った後に、ユーザは、より移動性の高い状態に入り、第2の位置へと既知の経路をたどって、既知のアクセスノードのシーケンスにアクセスする。移動性の高い状態は、通常は、所定の開始時間、または開始時間の範囲に開始し、所定の終了時間、または終了時間の範囲に、第2の場所に到着すると終了する。この時間および位置に基づく挙動もまた、データ消費と相関する場合がある。多数のユーザの集約的な挙動を知ることによって、QoE保証に合致しながら、ネットワークの不要な過剰提供を必要としないことを保証するために、異なる時間に異なる領域に、適切なリソースが確実に割り振られるように、ネットワーク計画を行うことができる。集約的な挙動は、この時間窓の間に、かつこの地理的領域内で動作しているサービスに、ネットワークスライスを予測的に割り振るのにさらに使用されてもよい。集約的な挙動は、この時間窓の間に、かつこの地理的領域内で、ネットワークリソースを節約するQoE保証と合致する最低QoSレベルまで、QoSレベルを予測的に減少させるのにさらに使用されてもよい。一態様において、集約的な挙動は、ネットワークリソースを節約するために、この時間窓外に発生するように優先的にスケジュールされ得る、M2Mアプリケーションの課金レベルを設定するのに使用されてもよい。
【０１２４】
様々な実施形態において、ネットワークで利用可能な各サービスに異なるコンテキスト管理動作が提供され得る、サービスに基づくCSMコンテキストを提供することができる。このようなサービスを中心とするモデルは、各UEが特定のコンテキストに関連付けられる、UEを中心とするモデルと対比することができる。
【０１２５】
一態様において、UEは、そのサービスに関連付けられた、サービスに基づくコンテキストの下で、ネットワークで利用可能なサービスにアクセスしてもよい。一態様において、所与のUEによってアクセスされる複数のサービスは、それぞれ異なるコンテキストに関連付けられてもよい。したがって、複数のサービスにアクセスしているUEは、対応する複数のサービスに基づくコンテキストの下で、これを行ってもよい。一態様において、UEは、UEに基づくコンテキストと、サービスに基づくコンテキストとの組合せを使用して動作してもよい。例えば、UEは、音声通信、および特定のデータ通信用に、割り当てられたUEに基づくコンテキストを有してもよい。UEは、UEが利用可能な、対応する少なくとも1つのサービスに接続するために、1つ以上のサービスに基づくコンテキストを使用して、さらに動作してもよい。一態様において、複数のUEにアクセスできるサービスは、複数のUEが共通して使用するための、1つのコンテキストに関連付けられてもよい。
【０１２６】
様々な実施形態において、サービスに基づくCSMコンテキストは、機器および／または顧客サービス挙動コンテキストを示す情報を含む。この情報は、一時的なネットワーク使用パターン、トラフィック負荷パターン、空間的ネットワーク使用パターン、および／またはこれらの組合せのうちの1つ以上に基づく、サービス使用パターンを示し得る。一時的なネットワーク使用パターンは、サービスによってネットワークアクセスが要求された一日の時間、および／あるいは一週間または一か月の日数を示し得る。トラフィック負荷パターンは、サービスに従って送信および／または受信されたデータを示し得る。空間的ネットワーク使用パターンは、通常はサービスに関連する、例えば、ユーザの自宅から職場への通勤に関連する、時間によって変化する位置を示し得る。いくつかの実施形態において、これらのコンテキストは、仮想ユーザ固有接続性マネージャ（v-u-CM）、v-s／u-SGW等のエンティティから、記録され取得されてもよい。いくつかの態様において、CSMコンテキストは、新たなサービスに基づくコンテキストに関与することによって、機器の能力を変更できる、可用性をユーザに提供する。
【０１２７】
様々な実施形態において、CSMコンテキストは、協調的な顧客コンテキスト維持に対応し、サードパーティは、サービス用のCSMコンテキストを含む各ネットワークにわたって、サービスごとのコンテキストを管理することができる。したがって、サードパーティは、複数の個別に動作されるネットワークにまたがるサービスを提供でき、サービスを特定のネットワークから切り離す。このように、サービスが複数の個別に動作されるネットワークにわたってリソースを利用するところでは、CSMコンテキスト情報は、CSMコンテキストとの関連において、これらのネットワークから収集されて、共有されてもよく、その結果、グローバルパターンは、そのコンテキストのために識別され強調され得る。
【０１２８】
本発明の実施形態は、特にM2Mサービスコンテキスト管理に関連して、CSMコンテキストを提供することに関する。様々な実施形態において、サービスは、M2M機器等の複数の機器を含んでもよい。いくつかの態様において、複数の機器は、それぞれがサーバ等の中央サービスプロバイダと通信してもよい。いくつかの態様において、複数の機器は、仲介者としての中央サービスプロバイダの有無にかかわらず、相互通信してもよい。さらに、複数の機器は、それぞれが異なる能力を有してもよい。いくつかの実施形態において、サービスは複数のネットワークを含んでもよく、例えば、複数のネットワークのそれぞれに存在する複数の機器の1つ以上を有する。このように、M2M機器等の機器は、複数のネットワークにわたって延在する、潜在的に広い領域にわたって分配され、それでもなお、同一のサービスに基づくコンテキストの中で、同一のサービスに関連付けられて、同一のサービスにアクセスする。
【０１２９】
このようなシナリオに対処するために、本発明のいくつかの実施形態は、特定のアーキテクチャを提供し、これは、サードパーティがサービスコンテキストを維持し、潜在的な顧客に提供する各ネットワークが、共通のCSMコンテキストプロバイダから得られた静的なコンテキスト情報に基づいて、ローカルCSMコンテキスト機能要素を作成する。いくつかの態様では、CSMコンテキストプロバイダには、サードパーティが含まれてもよい。
【０１３０】
一態様において、潜在的に複数のネットワークオペレータにわたって、サービスコンテキストを維持するサードパーティは、ユーザのQoE、暗号鍵パラメータ、機器の能力等のサービスパラメータ、ならびにサービスの一時的かつ／あるいは空間的ネットワーク使用パターン、およびサービスのトラフィック負荷パターン等の、挙動パラメータを追跡してもよい。空間的ネットワーク使用パターンは、例えば、個別の通勤者パターンに対応してもよい。このような空間的ネットワーク使用パターンは、端末機器が移動している場合、または静止している端末をトリガする要因が、経時的に変化するユーティリティ報告等によって、空間的に変化する場合にのみ適用可能であってもよい。サードパーティは、基礎となるCSMコンテキストから、例えば、分析するためにデータ分析管理エンティティ（DAM）にコンテキストデータを送信することを含む、コンテキスト情報をさらに収集してもよい。
【０１３１】
前述のように、本発明の実施形態によるサービスは、異なるネットワークに存在する機器にアクセス可能な、複数のネットワークに及んでもよい。このように、機器は、潜在的に広い領域にわたって分配されても、なお同一のサービスに関連付けられ得る。サービスは、異なる能力を有する可能性のあるUEを含む、複数の機器を含んでもよい。いくつかの実施形態では、潜在的な顧客にサービスを提供する各ネットワークは、ローカルCSMコンテキスト機能要素を作成し、CSMコンテキストプロバイダから、静的なコンテキスト情報をダウンロードするように構成される。ソフトウェア定義リソース割り振り（SDRA）要素等の、リソース割り振り要素は、顧客へのサービスの提供を促進するために、この情報を使用してリソースを割り振ってもよい。リソース割り振りは、SDRA階層の最低レベルにおいて、アクセス・リンク・スケジューラの関与を含んでもよい。また、挙動コンテキストの更新のために、v-s-SGWおよびv-s-CMから記録が収集されてもよい。さらに、関連する情報が、CSMコンテキスト情報として、CSMエンティティに転送されてもよく、これは、SDRAの上の論理ネットワーク層に配置される。
【０１３２】
本発明の実施形態は、複数のネットワーク間の協調的なコンテキスト管理に関する。図5は、協調の簡略化した例を示し、複数のネットワークは、共通のサービスAにアクセスするために一対のUE503、504によって使用される、一対のネットワーク501、502を含む。図示されているように、グローバルまたはサードパーティのCSMコンテキスト510は、ネットワーク501、502に、VN確立時に各顧客UE503、504にサービスを提供する、仮想のサービスごとのローカルCSMコンテキスト機能要素521、522を生成する。VNリソースは、同時に、または事前に割り当てられる。CSMコンテキスト510は、「グローバルな」サービスに基づくCSMコンテキストを含み、これは、ネットワーク501、502にわたって要素を提供するように動作する。また、CSMコンテキスト510は、ネットワーク501、502のローカルCSMコンテキスト要素521、522に、サービスコンテキストをダウンロードする。次に、挙動コンテキストが、例えば継続的に、CSMコンテキスト要素521、522によって記録され、CSMコンテキスト510は、CSMコンテキスト要素521、522によって周期的に更新される。いくつかの実施形態では、各ネットワーク501、502の仮想CSMコンテキスト要素521、522は、UEがネットワーク501、502から出てサービスが終了すれば、除去することができる。
【０１３３】
記録された挙動コンテキストは、ネットワークレベルで使用するために、収集されて、ローカルCSMコンテキスト要素521、522のローカルデータベースに記憶されてもよく、また、ネットワーク501、502に及ぶサービスレベルで使用するために、CSMコンテキスト510に転送されてもよい。したがって、ネットワーク501、502内のトラフィックは、トラフィックパターン、およびローカルの記録済み挙動コンテキストに記録された挙動に基づいて管理されてもよく、同時に、グローバルコンテキストは、ネットワーク501、502が相互アクセスおよび利用できるように、CSMコンテキスト510によって記憶される。一態様において、CSMコンテキスト510は、固有のグローバルユーザID（機器、ユーザ、および機器コンテキストに関連付けられたユーザ証明）を保持してもよい。グローバルユーザIDは、ローカルレベルで動的コンテキストを記録および追跡できるように、ローカルコンテキスト要素521、522の間で共有されてもよく、記録された動的コンテキストをグローバルユーザIDに関連付けて、グローバルユーザIDに関連付けられた記録された動的コンテキストを、CSMコンテキスト510にアップロードする。
【０１３４】
いくつかの実施形態では、協調的なコンテキスト管理により、異なるネットワークが、サービスを適切に支援するために、サービス単位で互いに協調できるようになる。これにより、ユーザ、サービス、および／または顧客コンテキストのグローバルな視点を提供することが容易になり得る。例えば、電気メータの場合、サービスに関連付けられたトラフィックは、複数のネットワークにわたってグローバルに見たときのみ、ネットワークのトラフィックパターンの変化を適切に識別することが可能になり得る。協調的なコンテキスト管理は、このようなコンテキストを交換する仕組みを提供し得る。
【０１３５】
図5にさらに含まれるSONAC523、524は、ローカルCSMコンテキスト要素521、522と共に動作する。本明細書で用いる「SONAC」とは、サービス指向のネットワーク自動生成（Service Oriented Network Auto Creation）技術のことを言い、これは、一組のネットワーク制御機能、またはソフトウェアコントローラとして実施することができる。様々な実施形態において、SONACは、ソフトウェア定義トポロジ（SDT）、ソフトウェア定義リソース割り振り（SDRA）、およびソフトウェア定義プロトコル（SDP）等の技術を可能にすることを含む。所与のSONACインスタンスにおいて、任意の、または全てのSDT、SDRA、およびSDPが使用されてもよい。所与のSONACインスタンスに含まれるこれらの技術は、制御可能であってもよい。ネットワークが仮想化を使用する実施形態では、これらのSONAC機能のいくつかは、オーケストレータに存在してもよい。
【０１３６】
図6は、CSMエンティティの階層的な論理トポロジを示すブロック図である。図6に示すように、実施形態は、CSMエンティティの多くのインスタンスを含むことができ、それぞれがCSMの異なる態様を提供する。サードパーティCSM605は、ネットワークにわたってCSM要件を管理し、ネットワークオペレータ間の情報交換を容易にするための仲介者として作用する。サードパーティCSM605は、ドメイン固有ドメインCSMエンティティ610と相互作用するように動作してもよく、これは、ドメイン内でCSM機能をグローバルに制御し、したがってグローバルCSMエンティティ（G-CSM）とも呼ばれる。ドメイン内で、複数のスライスCSMエンティティ615が確立される。スライスCSMエンティティ615は、それぞれスライスレベルで動作する。機器CSM620は、機器レベルの体感についてのフィードバックをスライスCSM615に提供するために、UEで動作する。
【０１３７】
これらのCSMエンティティはそれぞれ、1つのデータセンターによって、またはいくつかのデータセンターにわたって支援される、仮想化されたエンティティであってもよい。このCSMエンティティは、例えば、データセンターのプロセッサで実行されたときに、CSMエンティティの機能を実行するように、データセンターを動作させるソフトウェアを含んでもよい。いくつかの態様において、CSMエンティティは、ローカルネットワークのインフラストラクチャ要素のプロセッサで実行するソフトウェアとして、インスタンス化されてもよく、これは、これらのローカルネットワークのインフラストラクチャエンティティによって提供される、分配されたCSM機能を提供してもよい。機器CSMエンティティ620は、スライスCSM615、またはG-CSM610との通信を容易にするために、UEのプロセッサに常駐し、そのプロセッサで実行するための、ソフトウェアアプリケーションを含んでもよい。しかし、後述する一例として、いくつかの実施形態では、ネットワークは、サービスに対する動的な課金を使用してもよく、この利用料金は、時刻、地理的領域、現在のネットワーク利用等の条件に基づいて異なる場合がある。このような実施形態では、機器CSM620は、サービス料金が変わったことをユーザに通知することができる。
【０１３８】
図7は、パブリックサービスプロバイダ情報データベース705が、2つの通信接続性サービスプロバイダ（TCSP）701、702によって供給される関連情報を、保持して公共（例えば、サービスプロバイダ701、702の顧客）に提供する実施形態を示す。
【０１３９】
TCSP701、702はそれぞれ、OSS710、およびMANO720機能を含む、独自のネットワークを有する。各OSS710は、G-CSMエンティティ715を含み、これは、グローバルCSM機能を提供し、サービスごと、またはスライスごとのCSMインスタンスを（MANO機能を介して）インスタンス化する。G-CSM715は、任意のサービスレベル合意（SLA）の準備を含む、新たな顧客サービス確立中の顧客との相互作用、ならびに最適解、ネットワーク監視、SLA調節、および課金を取得するためのオーケストレータ720との相互作用に関与する。各G-CSM715は、情報データベース705とさらにインターフェースをとり、これは、サービスプロバイダによって提供されるサービス種別、および各サービス種別に対する、関連するポリシーおよび交渉手順のデータベースである。サービスに加入している顧客は、このデータベースでサービス種別を参照し、G-CSM715からサービスを要求する。例えば、情報データベース705は、動画配信、高レベルの機密サービス、リスト等を提供してもよい。顧客は、G-CSM715にアクセスするために、サービスが利用可能かどうかについて、情報データベース705を確認することができる。
【０１４０】
いくつかの実施形態では、G-CSM715は、以下の要素をさらに含む。サービスネゴシエータ（SN）は、VNACから能力評価を取得し、経済ポリシーマネージャ（FPM）からポリシーを取得する間の、顧客との交渉に関与する。FPMは、市場の状況や競争を考慮して、事業創出、収益性のための態様の最適化、および価格設定のための、経済ガイドラインを維持する。G-CSM715は、サービススライスによって動的に更新される、ネットワークの実行履歴を記憶する、ネットワーク性能モニタ（NPM）をさらに含むことができる。これは、ペナルティを含む料金の計算、およびSLAの再交渉に用いられる。G-CSM715は、ネットワークによって提供されたサービスプロファイルの種類を含むだけでなく、かつてサービスが開始したポリシー態様を含むSLAの詳細も記憶する、顧客サービスプロファイルおよびポリシー（CSPP）要素をさらに含むことができる。
【０１４１】
サービスプロバイダは、MANOエンティティ720をさらに含み、これは前述のように、オーケストレータ（あるいはSONAC）と、VNFMおよびVIM機能とを含むことができる。SDRA機能等のオーケストレータは、サービス要求を提供できるかどうか、およびこれを行うためのリソースコストを評価し、（例えば、余分なリソースが必要な場合は）交渉オプションまたは考慮事項を示す、仮想ネットワーク受付制御（Virtual Network Admission Control、VNAC）機能を含む。
【０１４２】
また、スライス固有または共通機能（一部はAPIを介して顧客によって制御されてもよい）も含まれ、これは、課金を目的としたトラフィック監視、QoE監視、KPI監視、コンテキスト記録、顧客のキャッシュおよび事前読み込み管理（ケース性能を含む）、ネットワークトラフィック設計（traffic engineering、TE）への動的スライス固有QoS／QoE要求の提供、ネットワークノードへの、動的トラフィックフィルタリングおよび／またはシェーピング要求の提供等である。
【０１４３】
各サービスは、このようなサービスを提供するためにインスタンス化された、ネットワークスライスによって提供することができる。したがって、スライスAによって第1の接続性サービスを、スライスBによって第2の接続性サービスを提供することができる。ネットワークが制御する共通の制御機能、サービス固有制御プレーン機能、およびサービス固有ユーザプレーン機能が確立される。なお、スライスAおよびスライスBは、同一のサービスプロバイダによって提供されてもよく、あるいは異なるサービスプロバイダによって提供されてもよい。
【０１４４】
いくつかの実施形態において、OSS710は、各サービスプロバイダが、サービス固有スライスの提供に必要なインフラストラクチャ要素の必ずしも全てを所有しなくてもよいように、インフラストラクチャリソースを売買するための、インフラストラクチャの買い手（infra-structure buyer、INB）と、インフラストラクチャの売り手（infra-structure seller、INS）とを含む。サービスが短期間のみ必要とされる場合は、TCSP701、702は、他のTCSPから、インフラストラクチャリソースへの短期間アクセスを取得してもよい。あるいは、サービスが長期間必要とされ、提供するTCSPが十分なリソースを所有していない場合は、インフラストラクチャプロバイダ（InP）から必要なリソースを取得することが、TCSPにとっては経済的に有益であろう。他の実施形態では、INBおよびINS機能は、オーケストレータ、その他いくつかのMANO機能がホストすることができる。
【０１４５】
図8は、接続性サービスに対する顧客交渉手順の実施形態を示す。本手順が「顧客」という場合、交換は機器同士の間、すなわちサーバと、要求するUEとの間で行われ、UEのユーザが能動的に参加することなく行われてもよい。手短に言うと、情報の交換は、どのサービスオプションが利用可能であるかを判定するために行われ、これが新たな、または既存の顧客要求についての交渉、または再交渉につながる。サービスプロバイダ701、702は、次に、サービスを提供するために必要なネットワークリソースを割り振り、必要に応じて、サービスを提供するために、割り振るための欠落したリソースを取得する。リソースの取得は、サービスに時間制限がある場合は別のTCSPから、あるいはサービスの持続時間が十分に長い場合はInPから、新たなインフラストラクチャを取得することを含んでもよい。次に、割り振られたリソースを用いて、サービススライスが作成される。
【０１４６】
いくつかの実施形態では、このような手順は、以下のステップを含み得る。
・ネットワークによって提供されるサービスのために、情報データベース705を準備する。
オペレータ701、702のG-CSM715は、オペレータ701、702が、ポリシー、カバー領域、トラフィック入力方法、情報データベース705（一態様では、複数のネットワークオペレータに関連する情報からなる）への課金方法と共に提供できる、全てのサービス種別を更新する。
・顧客がサービス要求を出す。
顧客は、合致するサービス提供を見つけるために、情報データベース705を検索して、関心のあるネットワークオペレータのサービスネゴシエータ（SN）にサービス要求を出すが、これはいくつかの実施形態ではG-CSM715の一部である。
・ネットワークがサービス提供を交渉する。
・G-CSM715は、CSPPに記憶された、サービスプロファイルおよびポリシーを比較し、1つのサービスプロファイル、またはいくつかのサービスプロファイルと合致する場合は、受付可能性を確認するため、または別の交渉に対するオプションを提供するために、これをオーケストレータ720のVNACに送信する。
・要求が、CSPPデータベースのサービス可能プロファイルと合致しない場合は、システムは、サービス可能プロファイルに従って要求を変更するように顧客と交渉するか、あるいはこれに失敗した場合は、要求を拒否する。
・（G-CSM715内の）SNは、要求を送信し、これは、VNACと承認のための再交渉が行われたために、変更された要求であってもよい。
・VNACが、所与の要求に該当するサービスを受付できると判断した場合は、SNに通知され、SNは顧客と共にSLAを設定する。しかしながら、現在のリソースが十分でない場合は、本方法は、追加のネットワークリソースを取得する（すなわち、新たなインフラストラクチャを取得するためにサードパーティと交渉する）ステップに進む。
・SLAは、ネットワークオペレータ（SN）とAAAを行う方法をさらに含む。必要なAAA情報（例えば、機器IDデータベース、鍵、性能、サービス種別、および異なる機器に割り当てられた優先度）もまた、SNに与えられる。
・顧客が条件を受け入れると、SNは、受け入れられたプロファイルとしてプロファイルを記憶し、サービスを組み込む（すなわち、スライスを作成する）ようにVNACに通知する。
・VNF配置、SDP等を見つけるように、SONACに通知し、仮想リソースを割り振るために、VNFを作成してインフラストラクチャを準備するように、VNFMおよびVIMに通知する。
・適切なAAAの仕組みを確立する。
・TE、トラフィックシェーピング、および監視機能等のSONAC要素を用いて、QoE保証措置を確立する。
・課金の仕組み、および関連するトラフィック監視について。
リソースが十分でない場合は、
・VNACは、全ての代替オプションをSNに通知し得る。
−一態様において、追加のリソースが取得されてもよい。SNは、必要なリソースをINBに要求する。INBは、追加のリソース／インフラストラクチャ支援を取得するように、サードパーティのインフラストラクチャプロバイダ（InP）と交渉することができる。条件が受け入れ可能な場合、すなわち、価格設定が、要求している顧客とのQoS合意内で有益な場合は、INBは、追加のリソースの提供を受け入れることができる。
−一態様において、現在の要件に合致するように、現在のリソースが削減されてもよい。SNは、最良のオプションを識別するためにVNAリストを検討し、オプションに基づいて既存顧客または新規顧客と交渉してもよい。INBは、取得したリソースを解放するか、あるいはネットワーク容量を提供するかをInPとさらに再交渉してもよい。
【０１４７】
いくつかの実施形態において、MANOアーキテクチャの下にOSS／BSS710を含むアーキテクチャは、オープンかつ一貫したインターフェースを含み、以下のことが可能になる。
・自動化、サービスおよび製品レベルでのセルフサービスの動作。
・適応自動化。
・需要に応じたリソース要件を推進するサービス利用。
・管理機能へのフィードバックのトリガ。
・分析および変更。
・オーケストレーション。
・所与の機能を実行するために、システムの全てまたは一部を変更するのに必要な判断を導くことができる、ポリシー。
・サービスまたはネットワークリソース層で、オペレータ、またはエンドユーザによって容易に構成される、個別化されたサービス。
・技術が推進する革新。
【０１４８】
ここで、実施形態によって、カスタマイズされたサービス種別について説明する。6つのサービス種別は、3つの主なカテゴリに編成することができる。それは、接続性サービスの配信、アセットプロバイダ、およびデータ分析である。接続性サービス配信は、単一セッション用であってもよく、VNに基づくSLAであってもよく、あるいはサービスとしてのネットワークトポロジ（network topology as a service、NaaS）を提供してもよい。第1のカスタマイズされたサービス種別は、単一セッション接続性要件に関し、これは、単一の機器、または複数の機器を含む（例えば、1回使用であるが、1つの機器、または複数の機器でストリーミングできるテレビ会議）。このサービス種別は、オンライン課金または着信課金を含んでもよく、あるいは無料のサービス（例えば、基本サービス）として提供されてもよい。第2および第3のカスタマイズされたサービス種別は、SLAに基づく仮想ネットワーク接続性サービスに関し、これは、特定の時間に特定の地理的領域をカバーする、単一または複数のユーザ（機器）用であってもよい（すなわち、需要が時間および空間で分配される）。第2のサービス種別は、類似のQoE要件／保証を伴う、単一のアプリケーション用のサービス、例えば、バーティカルサービス（警備会社、動画配信）用の単一スライスを含む。第3のサービス種別は、単一の集約されたサービスとして提供された、複数の用途（異なるQoE要件保証を有してもよい）用のサービスを含み、例えば、集約トラフィックキャップを有する、仮想ネットワークスライスの複数のサブスライスである。
【０１４９】
第4のカスタマイズされたサービス種別は、サービスとしてのネットワークトポロジ管理（NaaS）に関する。これは、特定のリンクおよびノード実行能力を有するネットワークセグメントに、特定の仮想トポロジを提供でき、制御（例えば、リソース／リンク／ルーティング／スケジューリング制御）の有無にかかわらず提供することができる。第5のカスタマイズされたサービス種別は、完全制御する能力を有するか否かにかかわらず、特定のリソース（ハードウェア、例えば、リンク、ノード、記憶装置）を提供する、インフラストラクチャプロバイダに関する。Next Generation Mobile Network Allianceによる、2015年2月17日付けの文書「NGMN 5G White Paper」は、関連する可能性のあるビジネスモデルの例示的な詳細を示している。第6のカスタマイズされたサービス種別は、サービスとしてのデータ分析（Data analytics as a Service、DaaS）の提供に関する。例えば、サードパーティは、（ネットワーク／ユーザの同意を伴う）特定のユーザネットワーク情報を必要とする場合がある。DaaSにより、制御プレーンノードが、トラフィックの流れ、およびネットワークトポロジのデータ分析を提供できるようになる。特定のクラウド、および帯域幅容量、ならびにインフラストラクチャ利用率、容量および負荷に関連する、要素間の通信を向上できるように、ネットワークトポロジの変化をモデル化することができる。データ分析は、スライスごと、またはVNごとの、リソースの利用率および負荷、ならびにスライスごと、またはサービスごとのQoEデータに関する情報を含むことができる。関連するネットワーク機能は、特定のスライスとして、またはスライス所有者によって促進された各既存スライスと共に、インスタンス化されてもよい。
【０１５０】
QoE／QoS管理に関する別の実施形態について、最初の4つのカスタマイズ化されたサービス種別に当てはまる例と共に、ここで説明する。いくつかの実施形態において、VN用の重要業績評価指標（KPI）保証を提供することができる。これにより、ジッタ、スループット、遅延等の、いくつかのQoE／KPIパラメータにマッピングされるQoE／KPIスコアで、サービス保証を指定することができる。このような保証は、閾値の割合（X％）に関連して提示されてもよい。例えば、サービスが提供した保証は、供給停止／満足しているX％のユーザ、所与のQoE／供給停止状態のX％の領域、X％の遮断、X％の低下、および／または特定の地理的領域の供給停止状態、ユーザ分類等の基準に合致する。
【０１５１】
エンド・ツー・エンドQoEに関する実施形態について前述した。なお、他の実施形態において、エンド・ツー・エンドの接続ごとのQoEが提供されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、図2および図3で述べたコントローラ210、310は、トラフィック設計（TE）機能を含むことができ、これはいくつかの実施形態では、SONAC-TEであってもよい。前述したような、別の閉ループQoE管理は、動的であってもよい。また、いくつかの実施形態において、動的閉ループのユーザごとのQoE制御が提供されてもよい。また、いくつかの実施形態は、動的かつ閉ループのKPI制御を提供することができる。例えば、ネットワーク規模のKPIは監視することができ、調節するために、SONACコントローラ等のコントローラにフィードバックが提供される。いくつかの実施形態では、変動性に対処するために、ペナルティが指定されてもよい。
【０１５２】
CSMおよびQoE管理に関する本発明の実施形態は、QoE／KPI保証を有する、サービス指向VNの確立を含む。
【０１５３】
図9は、本発明の実施形態による、サービス指向のVN確立手順のプロセスを示す。
【０１５４】
要求動作901において、顧客は、サービスAへのアクセスを交渉するために、例えば定義されたAPIを介して、G-CSM920と相互作用する。要求動作901で提供された情報によって、G-CSM920は、VN確立および課金ルール用の、一連のパラメータを開発することができる。一態様において、要求動作901は、G-CSM 920に単一のサービスの要求を出している顧客を含んでもよい。一態様において、要求動作は、要求されたサービス、サービスレベル、およびそのサービスに対する課金を識別するための、顧客とG-CSM920との間のサービス交渉を含む、複数の動作を含んでもよい。G-CSM920は、サービス交渉に関連する顧客情報、および顧客の好みを取得するために、静的データベース、動的データベース、および／または静的データベースと動的データベースとの組合せを参照してもよい。
【０１５５】
設定動作902において、G-CSM920は、仮想ネットワーク設定のために、図示されているSDNコントローラ910とインターフェースをとり、これはこの例では、SONACコントローラとして図示されている。なお、他の種類のコントローラ、あるいはいくつかの実施形態では、オーケストレータ等のMANO機能が使用されてもよい。このプロセスは、VN受付制御中に処理されてもよく、SDRA-VNACを含んでもよい。SDRA-VNACは、受付中に制御エンティティのインスタンスを組み込んでもよい。VN設定命令により、コントローラ910は、G-CSM920からの要件を、使用可能なインフラストラクチャリソースにマッピングすることが可能になる。これによって、サービス固有VNの作成が可能になる、仮想ノードおよび仮想リンクの基礎を形成する。SDRA-VNACが、サービスに対して顧客を受付できない場合は、より多くのリソースの取得を試み、（要件が動的な場合は）既存のVNの要件を削減するか、またはサービスAに対する要件の低減について顧客と交渉する。いくつかの実施形態では、SLAが確立されて、ポリシーはデータベース、およびSONAC構成要素に含まれる。
【０１５６】
割り当て動作903において、データ転送、およびアクセスリソース割り当て情報は、ネットワークインフラストラクチャを使用する仮想ネットワークノード／仮想機能をインスタンス化するために使用される。
【０１５７】
スライスインスタンス化動作904では、サービスAを提供するために先の動作によって定義された、仮想ノード、機能、およびリンクを用いて、サービス固有VNが確立される。QoS／QoE施行は、関与する仮想ノードによって、スライスレベルで実行される。例えば、施行は、レート保証、および／またはレートキャップを含んでもよい。いくつかの実施形態では、トラフィック監視、およびデータ分析のいずれか（または両方）は、スライスされたVN内のインフラストラクチャ要素によって、またはスライス外の要素によって提供することができる。
【０１５８】
VN報告動作905において、コントローラ910は、VNの確立をG-CSM910に通知する。
【０１５９】
顧客報告動作906では、G-CSM920が、VNの確立を顧客に通知する。任意選択の更新動作906’において、G-CSM920は、顧客、VNのインスタンス化、およびそのサービスについて顧客と交渉した、関連するサービスパラメータを記録するために、動的顧客データベースを更新してもよい。このように、QoE、QoS、ポリシー、および課金ルールは、サービスごとに交渉され、定義され、割り振られてもよい。いくつかの態様では、静的データベースは、顧客の好みを含んでもよい。このような態様では、顧客とのサービス交渉中は、G-CSM920は、顧客、機器、および／またはサービスの初期の好みについて、静的データベースを参照してもよい。いくつかの態様では、顧客は、サービス交渉中に、そのサービスに対する初期の好みを無効にしてもよい。
【０１６０】
構成動作907において、G-CSM920は、そのサービス用に選択されたネットワークノードで、CMS課金要素、およびQoS配信監視要素を構成する。いくつかの実施形態では、CMS課金要素、およびQoS配信監視要素、ならびに／または課金要素は、v-s／u-SGWと共同配置されてもよい。遅延データ、クラウドリソース使用データ、帯域幅使用データ等の、様々なデータも記録されてもよい。また、更新およびサービスVNをトリガするための、予め定められたパラメータが、提供および／または使用されてもよい。なお、これらの動作は、G-CSM920が、顧客から必要なサービスレベルの変更を知らされたときは繰り返すことができ、必要に応じてパラメータを更新することができる。
【０１６１】
利用報告動作908a、および課金動作908bにおいて、顧客課金が行われてもよい。これは、最終的な課金、または通常の課金であってもよい。VNで、またはコントローラ910で監視された情報は、動作908aで、コントローラ910によってG-CSM920に送信される。動作908bでは、記録された性能プロファイルと、必要に応じて、課金期間について合意したポリシーによる、期待される性能測定基準とが比較され、サービスごとの支払いで、請求書／クレジットが発行される。これは、例えば、記録されたQoSパラメータを、期待されるQoSパラメータと比較すること、ならびに、トランザクション課金、通常レベルのサービスに対する課金、サービスの可用性に対する課金その他のこのような取り決めに基づくかどうかという課金の取り決めに従って、請求書、クレジット等を発行することを含んでもよい。いくつかの実施形態において、課金期間内の全てのサービスに対して、収集された記録済みのQoSと、期待されるQoSとが比較されて、請求、クレジット等が発行される。
【０１６２】
閉ループQoE／QoS管理を含む、CSMおよびQoE管理に関する本発明の実施形態について、ここで説明する。
【０１６３】
様々な実施形態において、閉ループ管理は、ネットワークがサービスに対するQoE／QoSパラメータを調節するときに、サービスに関する顧客からのフィードバックを考慮に入れる仕組みを提供する。顧客は、サービスに満足したかどうかを判定して、QoE報告の形式で、ネットワークに情報をフィードバックしてもよい。このフィードバックは、例えば、監視およびフィードバックアプリケーションによって、自動化されてもよい。様々な実施形態において、フィードバックは、例えば、事後ではなくサービスが提供されている間に、QoE／QoSにおけるほぼタイムリーな調節を提供することができる。いくつかの実施形態において、これにより、顧客要求の動的制御、および動的変更が可能になる。
【０１６４】
図10は、動的QoE／QoS管理のプロセスの実施形態を示す。このプロセスは、QoEに基づくKPI保証の配信、特定のサービスおよび／またはユーザへのQoE配信、ならびに／あるいは顧客要求の動的変更に用いることができる。
【０１６５】
QoE記録動作1000において、UE、v-s／u-SGW、またはサーバ等のサービス参加者は、サービスのQoE／QoS／KPIを記録することができる。フィードバック動作1012において、参加者は、集約されたフィードバックとして、これらの記録された結果をサービスAの顧客に報告することができる。
【０１６６】
QoE報告動作1001において、顧客は、QoEをCSM1020に報告する。QoE報告動作1001は、サービス終了時に定期的に行われてもよく、または体感した品質が期待した品質を下回った等の、QoEの低下にトリガされてもよい。いくつかの態様において、QoE報告1001は、QoEが許容可能であるか、または期待した品質よりも高いことを報告し得る。
【０１６７】
例えば、QoEに基づくKPI保証の配信のために、顧客は、スライス固有CSM1020（QoE統計値、またはQoEに基づくKPI）にフィードバックを提供する。QoE報告動作1001に応答して、CDM1020は、期待される品質測定基準に対して、報告されたQoEを評価してもよく、必要であれば、ネットワーク更新動作1002において、CSM1020は、期待される品質に合致するように割り振られたネットワークリソースを調節するために、コントローラ1010にネットワーク更新命令を送信してもよい。動作1003において、コントローラ1010は、更新された命令をインフラストラクチャに送信するQoS施行に関与する。更新された命令は、サービスAのVNを含む仮想ノードにおいて、更新ステップ1004で実施されてもよい。
【０１６８】
別の例として、動的に変化する顧客要求に対し、フィードバック動作1012において、サービス参加者は、調節すべきQoEパラメータを顧客に報告してもよい。次に、QoE報告動作1001において、顧客は、サービスAにアクセスする特定の機器、または一群の機器について、ネットワークのG-CSM1020に、QoS（または別のパラメータ）の変更を要求する。G-CSM1020は、その後、動的に変化する顧客要求に応答して、ネットワーク更新動作1002を実行してもよい。
【０１６９】
VN報告動作1005は、前述のVN報告動作905に相当し、これに加えて、VN報告動作1005は、G-CSM1010にVN更新の完了を通知するコントローラ1010に、さらに関連付けられてもよい。顧客報告動作1006は、同様に前述の顧客報告動作906に関連し、さらに、VN更新の完了を顧客に通知することに関連してもよい。構成動作1007は、前述の構成動作1007に関連する。
【０１７０】
カスタマイズされた接続性スライス（VN）に対する課金に関する、本発明の実施形態についてここで説明する。ネットワーク機能、その相互作用、およびトラフィック制御は、方法によって異なっていてもよい。したがって、接続性サービスに対する課金のための、4つの例示的な選択肢について説明する。4つの選択肢には、以下のものが含まれる。
固定／特定需要―タイムスロットおよび領域ごとの固定課金率。
変動需要―タイムスロット、および領域ごとの固定課金率。
リソース予約／ハードスライス―固定料金。
ネットワーク負荷／ネットワーク状態に基づく。動的課金―課金率が変化する。
【０１７１】
カスタマイズされた接続性スライスに課金する1つの実施形態は、固定（すなわち特定）需要に基づく。これは、タイムスロットおよび領域ごとの固定料金等に基づく、固定課金を含めることができる。例えば、顧客は、そのスライスの異なる地理的領域にわたる、異なる期間の需要統計値を指定する。図11の表に、一例が示されている。
【０１７２】
図12は、動的課金シナリオを示し、顧客は、サービスに適用されたトラフィックポリシーを調節することによって、課金率が高いときに、データトラフィックを制限してコストを削減することができる。例として、自動化コンテキストにおいて、センサの形態のUEは、情報更新を継続的に送信するように動作してもよい。しかしながら、顧客は、高課金率の期間中は、全てのセンサからの継続的な更新は必要ないと判断してもよい。したがって、顧客は、高課金率の期間中は、サービスアクセスを選択した少数のセンサに制限するようにそのトラフィックポリシーを変更し、低課金率の期間中は、完全なサービスアクセスに戻してもよい。顧客は、a）発生したデータトラフィックを制御するように、UEに直接通知すること、および／またはb）選択したUEへのサービスアクセスを選択的に制限するために、G-CSMとのトラフィックポリシーを変更することによって、調節を行うことができる。
後者の場合、トラフィックポリシーを変更する動的トリガは、ネットワークの現在の課金条件である。
【０１７３】
CSMサービスAは、機器トラフィックコントローラ、またはネットワーク・トラフィック・フィルタに、機器の種別、またはトラフィック種別に基づいて、トラフィックをフィルタリングし、優先度を決定し、ブロックするように命令するために、情報を与えることができる。動的課金評価は、決定することができる。
【０１７４】
一態様において、スライスの現在の課金状態に基づいて課金が動的なときは、特定のスライスのトラフィックが制御されてもよい。
【０１７５】
このようなシナリオでは、サービスプロバイダ（TCSP）は、要求が需要保証を提供できるときのみ、これを受け付ける。TCSPは、複数のスライス間でリソースを共有してもよいが、なお統計的保証を提供する。TCSPは、所与の時間および空間内で固定需要に応じる必要があるため、受付制御は比較的簡単である。このような保証に違反にすることに対しては、ペナルティが指定され、これによって、ネットワークオペレータは、多重化するゲインを取得するために、どのくらいの余地が使用可能かを判定することが可能になる。
【０１７６】
いくつかの実施形態において、課金は様々な要因を考慮することができる。このような要因の1つは、地域に基づく課金に対して、地理的に均一な課金を考慮する。異なる地理的区域に個別に課金する代わりに、全領域にわたる総トラフィックを考えてもよく、あるいは課金は、ピーク時トラフィック需要明細に基づいてもよい。いくつかの事例において、TCSPは、経済的理由で、異なる地理的領域を区別しないことが好ましい場合がある（例えば、ある領域が十分なトラフィックを有していない場合に、TCSPは、リソースを破棄する場合があり、そのコストを回収することはできない）。これを避けるために、顧客は、UEレベルでのデータトラフィック発生の管理を導入して、UEでデータをバッファし、トラフィック監視、制御、ポリシング、発生の制御が必要とされ得る時間および／または空間を越えてデータ伝送を広げることができる。
【０１７７】
別の要因は、時間帯によって異なる課金に対して、時間にわたって均一に課金することを考慮する。異なる時間帯の代わりに、時間にわたる総トラフィック、またはピーク時トラフィックに基づいた需要明細を用いてもよい。TCSPは、期間にわたって、需要を合計として提供することで恩恵を受けられるが、トラフィック負荷が低いときのリソースの浪費に対する補償が必要になる。再びこれを避けるために、顧客は、トラフィック監視、制御、ポリシング、発生の制御が必要とされ得る時間および空間を越えて拡散する、いくつかのトラフィックを導入することができる。
【０１７８】
特定のトラフィック種別の需要の代わりに、いくつかの実施形態では、顧客は、集約された均等なトラフィック需要を要求することができる。顧客は、多重化の利点を部分的に得ることができ、さらに緊急または重要な用途のために、高トラフィックを得ることができる。しかしながら、個別のトラフィック種別に基づいたペナルティを実施できない場合は、一定のトラフィック種別の重要度を決定し、かつ優先度を決定するために特定の方策をとるかどうかは顧客に依存する。したがって、顧客は、個々のトラフィック種別を制御するために、いくつかの仕組みを有する必要がある。例えば、このような優先度決定を支援するために、顧客はネットワークに、ネットワークフィルタリング、平滑化、マーク付け、および優先度決定を要求することができる。
【０１７９】
いくつかの実施形態において、サービス需要スライス、すなわち異なる個別の顧客にVNが提供するサービスをまとめて取得した後は、顧客は別のサービスプロバイダであってもよい。SLAでこのような固定需要を指定する1つのオプションは、個々のサービス種別に基づいた、需要明細に基づく。例えば、顧客は、ユーザを受け付けるか、またはユーザトラフィックを制御するのみであり、その結果、各領域における、特定のトラフィック種別のトラフィック需要を超えることはない。このような固定需要を指定する別のオプションは、全てのサービス種別に対して、集約された均等な需要が指定されていることに基づく。例えば、顧客は、ユーザを受け付けるか、またはユーザトラフィックを制御し、その結果、集約されたトラフィック需要を上回ることはなく、サービスは、全体的なサービス満足度を最大にするために、顧客の要望に従って優先度を決定されてもよい。
【０１８０】
当然理解されるように、このような方式、および顧客が必要とし得る種類の制御を実施するために、適切な機能をネットワークに含めることができる。
【０１８１】
当然理解されるように、固定／特定需要に基づく課金とは別に、他のオプションが使用されてもよい。他のオプションには、以下のものが含まれる。
変動需要課金―タイムスロットおよび領域ごとに変動するレートでの課金を含む。
リソース予約／ハードスライス―固定課金。
ネットワーク負荷／状態に基づく動的課金―ネットワークの状態に基づいて課金率が変化する。
【０１８２】
いくつかの実施形態において、ネットワークは、動的課金とも呼ばれる、需要に基づく課金を実施することができ、この場合、利用料金は、ネットワーク容量に対する現在の需要に基づいて、特定の領域で増加する場合がある。いくつかの実施形態により、動的課金サービスに加入している顧客、または場合によっては顧客のサブセットは、可能であれば、ネットワークトラフィック利用を、ピーク時／ピーク領域を避けてずらすことができるようになる（機器トラフィック制御、優先度決定等）。いくつかの実施形態において、この状況に対応するために、CSM命令に従って、トラフィックの優先度決定、平滑化、拒否、フィルタリングが、ネットワークによって行われ得る。
【０１８３】
図12は、本発明の実施形態による、トラフィック発生の制御を示す。図13は、サービスAとして標識された特定のサービスに対する、トラフィック発生の制御を示す。動的課金評価（DCE）機能1230は、特定の地理的領域に対して動作する。DCE1230は、サービスA用のCSM1220と通信するが、理解されるように、DCE1230は、図示されていない他のサービス用のCSMと通信してもよい。DCE1230は、サービスA用のCSM1220、およびサービスA用の機器トラフィックコントローラ1215と共に、端末機器、または関連付けられたユーザが、動的課金条件に基づいて、トラフィック発生挙動を調節し、かつ／あるいはいくつかの識別された機器、または数種の機器からのデータ送信を一時的に停止することが可能になるように協働する。この命令は、DCE1230からCSM1220に、その次に機器トラフィックコントローラ1215に出されてもよく、適切な機器に命令を順に通知する。
【０１８４】
いくつかの態様において、ネットワーク・トラフィック・フィルタ（NTF）、優先度決定器1217は、トラフィック管理を行うために、CSM1220と通信してもよい。例えば、前述のように、顧客は、高課金率の期間中は、そのトラフィックの一部または全てをフィルタリングすることを選択してもよい。このような事例では、指定されたUEによるサービスへのアクセスをフィルタリングすること、特定のトラフィックを他のトラフィックの上または下に優先順位付けすること、ならびに／あるいはVNでトラフィック管理を行うのに必要な、他のネットワークフィルタリング動作を行うことをNTF1217に命令するために、CSM1220によって、更新された課金ポリシーが実施されてもよい。必要に応じて、NTF1217は、その管理タスクを行うために、SONAC1210に関与してもよい。
【０１８５】
ネットワークの動的課金による動的スライス能力の変化
いくつかの実施形態において、ネットワークは、ネットワーク負荷、および／またはリソース可用性に基づいて、動的課金ポリシーを適用してもよい。コストを制御するために、顧客は、スライス能力（スライスの大きさ）を低減／増加させたい場合がある。いくつかの実施形態は、顧客にネットワーク課金情報（地理的領域に基づいていてもよい）に対するインターフェースを提供し、顧客機能は、このような変更を実施するために、スライス能力の低減／増加を要求するように、かつG-CSM （SN）1220と動的に交渉するように動作してもよい。いくつかの実施形態において、顧客は、顧客のサービス優先度を考慮して、スライスのトラフィック能力に合致するようにトラフィックを制御することを、特定の機器に命令するために、ネットワークで機器トラフィックコントローラ1215を利用することができる。例えば、顧客機能は、ユーザを（例えば、グループA、B、C、Dに）予め分類しておいてもよく、混雑が発生したときに、所与の時間にトラフィックを送信するために、1つのカテゴリのユーザのみを許可（例えば、受付）する。また、顧客は、個々のユーザ／機器にトラフィック制御コマンドを送信してもよい。
【０１８６】
CSMコンテキストリソース予約スライスまたはハードスライスのための顧客によるトラフィックの動的制御
いくつかの実施形態において、リソース予約スライスまたはハードスライス用に、トラフィックの動的制御が行われてもよい。いくつかの実施形態において、顧客機器は、その端末機器／ユーザのために、一定の量のリソースを要求することができる。顧客は、CSM1220から、現在のトラフィック分布、およびトラフィック発生機器の統計値を取得することができる。いくつかの実施形態において、顧客は、顧客のサービス優先度を考慮して、スライスのトラフィック能力に合致するようにトラフィックを制御することを、特定の機器に命令するように動作する、機器トラフィックコントローラ1215をネットワークに有する。このような例では、トラフィック発生を制御するために、現在のトラフィック分布、およびトラフィック発生機器の統計値が顧客によって用いられてもよい。一態様において、顧客機能は、サービスAにアクセスする各機器のトラフィックを監視するために、ポーリングを含んでもよい。顧客機能は、ユーザを（例えば、グループA、B、C、Dに）予め分類しておいてもよく、混雑が発生したときに、所与の時間にトラフィックを送信するために、1つのカテゴリのユーザのみを許可する。顧客機能は、混雑時に優先度の高いユーザがネットワークを使用できるように、優先度方式を変更してもよい。
【０１８７】
CSMコンテキスト―動的顧客トラフィック制御
いくつかの実施形態において、顧客は、コストを削減するために、ネットワークトラフィック能力を制限することが可能なスライスを要求することができる。したがって、顧客は、CSM1220から、現在のトラフィック分布、およびトラフィック発生機器の統計値を取得する。前述の例のように、顧客は、顧客のサービス優先度を考慮して、スライスのトラフィック能力に合致するようにトラフィックを制御することを、特定の機器に命令するように、機器トラフィックコントローラ1215に指示してもよい。
【０１８８】
動的な顧客キャッシュおよび事前読み込み制御
いくつかの実施形態において、顧客ネットワーク機能は、スライスのネットワークノードによって、データをキャッシュする量／割合／ポリシーを決定するように動作してもよい。顧客機器は、CSM1220から、または専用のデータ分析管理システムからくる、現在のトラフィック分布、トラフィック発生機器の統計値、ならびにキャッシュおよび事前読み込みデータの使用統計値を、ネットワーク機能から取得してもよい。顧客は、ネットワーク内キャッシュの課金コスト、ならびにキャッシュされたポイントへの移送のコストと、現在の課金期間中にトラフィックを送信するコストとの（節約可能な）差額を取得することができる。顧客機能は、移送コストおよび保管コスト、そして特定のキャッシュの他の利益に応じて、コスト評価機能を適用してもよく、コストを削減するために、確立したキャッシュルールを動的に変更するかどうかを評価する。いくつかの実施形態において、顧客は、そのスライスの複数の機器から要求され得る、いくつかのコンテンツ種別をさらに知っていてもよく（いくつかの事例では、データ種別は、必ずしも同じ時間に必要とされない場合がある）、より長い期間にわたってこの種のコンテンツをキャッシュするように、ネットワークに命令を与えてもよい。例えば、ニュースサービスは、要求があるたびにコンテンツを送信するのではなく、ネットワークレベルでキャッシュされた、現在のコンテンツを保持してもよい。古いマテリアルは、ネットワークキャッシュから削除されて、顧客によって必要に応じて提供されてもよい。
【０１８９】
前述の説明を通して、前述のネットワーク機能性および動作は、5G無線通信ネットワーク等の通信ネットワークの動作を支援するのに用いられる方法に対応し得ることは、容易に理解されよう。本方法は、コンピュータで実施される機能、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タ部品、通信用部品、および／またはメモリ部品によって実施される機能を含んでもよい。このような構成部品は、特定のサーバまたは汎用コンピュータ、通信および／あるいはメモリ機器等の様々な形態をとってもよく、仮想化技術を介して、必要な機能性を提供するように構成される。本方法は、ネットワークの動作を向上させるために、1つ以上のネットワーク構成要素を動作させることを含んでもよい。このように、通信ネットワークを装置と見なして、本発明の実施形態は、通信ネットワークの内部動作を向上させることに向けられてもよい。
【０１９０】
また、本発明の実施形態は、通信ネットワークシステム、またはこれに関連する装置に関し、前述のネットワーク機能性および動作を行うように構成されることは、容易に理解されよう。この場合もやはり、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タ、通信、および／またはメモリ部品を備えてもよく、このような構成部品は、特定のサーバまたは汎用コンピュータ、通信および／あるいはメモリ機器等の様々な形態をとってもよく、仮想化技術を介して、必要な機能性を提供するように構成される。本明細書で開示される様々な方法は、1つ以上の実際の、または仮想のコンピュータ機器、例えば、通信ネットワーク制御プレーン内の機器、データプレーンで動作する機器、またはこれらの組合せで実施されてもよい。方法動作を実施するのに用いられるコンピュータ機器は、メモリに動作可能に結合されたプロセッサを備えてもよく、メモリは、本明細書で述べる方法を行うように、プロセッサが実行するための命令を出す。
【０１９１】
本発明の様々な実施形態は、現実の、および／または仮想のコンピュータリソースを使用する。このようなコンピュータリソースは、ハードウェアレベルで、対応するメモリ部品の組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組を使用し、メモリ部品は、マイクロプロセッサが実行する、記憶されたプログラム命令を含む。コンピュータリソースは、1つ以上の仮想化のレベルで、仮想コンピュータリソースを提供するのに用いられてもよい。例えば、1つ以上の所与の汎用コンピュータのハードウェアプラットフォームは、1つ以上の仮想計算機を提供するのに用いられてもよい。プロセッサリソース、メモリ等のコンピュータハードウェアもまた、リソースを提供するために仮想化されてもよく、ここからさらに仮想計算機が構築される。後にシステムの様々なコンピュータ要素を実現するのに用いられる、様々なコンピュータリソースを供給するために割り振り可能な、1組のコンピュータリソースは、分配されたコンピュータシステムを提供するものと見なされてもよく、その内部アーキテクチャは、様々な方法で構成されてもよい。
【０１９２】
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用いて、あるいはソフトウェア、および必要な汎用ハードウェアプラットフォームを用いて実施されてもよい。このような理解に基づき、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することができる。ソフトウェア製品は、不揮発性、または非一時的な記憶媒体に記憶されてもよく、これは、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（CD-ROM）、USBフラッシュメモリ、または取り外し可能なハードディスクであってもよい。ソフトウェア製品は、コンピュータ機器（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワーク機器）が本発明の実施形態で提供される方法を実行できるようにする、いくつかの命令を含む。例えば、このような実行は、本明細書で述べる論理的動作のシミュレーションに対応していてもよい。ソフトウェア製品は、これに加えて、またはこれに代えて、コンピュータ機器が、本発明の実施形態によって、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できるようにする、いくつかの命令を含んでもよい。
【０１９３】
本発明について、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、これに様々な修正、および組合せがなされてもよいことは明らかである。本明細書および図面は、したがって、添付の特許請求の範囲で定義されるように、単に本発明の例示と見なされるべきであり、本発明の範囲内に含まれるあらゆる修正、変更、組合せ、または均等物を包含するものと考えられる。
【符号の説明】
【０１９４】
5  無線アクセスネットワーク（RAN）側
7  進化型パケットコア（EPC）
10  UE
12  ポリシーおよび課金ルール機能（PCRF）
14  ホーム加入者サーバ（HSS）
15  IPマルチメディアサブシステム（IMS）
16  移動性管理エンティティ（MME）
18  サービングゲートウェイ（SGW）
20  ポリシーおよび課金施行機能（PCEF）
21  パケットゲートウェイ（PGW）
201  サービス選択動作
202  VN設定動作
203  割り当て動作
204  VN動作
205  VN報告動作
206  サービス報告動作
206'  更新動作
207  課金動作
210  コントローラ
215  インフラストラクチャ
220  CSM
225  UE
300  記録動作
301  報告動作
302  仮想ネットワーク設定動作
303  割り当て動作
304  VN動作
305  VN報告動作
306  サービス報告動作
307  課金動作
310  コントローラ
320  CSM
330  報告機器
400  サービスに基づく課金機能
405  中間処理
410  ノード
415  中間ノード
420  制御ノード
425  サービスに基づく課金機能
430  センサノード、測定／収集ノード
435  アクチュエータノード、制御ノード
501  ネットワーク
502  ネットワーク
503、504  UE
510  CSMコンテキスト
521、522  コンテキスト要素
523、524  SONAC
605  サードパーティCSM
610  ドメインCSMエンティティ（G-CSM）
615  スライスCSMエンティティ
620  機器CSMエンティティ
701  サービスプロバイダ
702  サービスプロバイダ
705  パブリックサービスプロバイダ情報データベース
710  OSS／BSS
715  G-CSMエンティティ
720  MANOエンティティ、オーケストレータ
901  要求動作
902  設定動作
903  割り当て動作
904  スライスインスタンス化動作
905  VN報告動作
906  顧客報告動作
906'  更新動作
907  構成動作
908a  利用報告動作
908b  課金動作
910  SDNコントローラ
920  G-CSM
1000  QoE記録動作
1001  QoE報告動作
1002  ネットワーク更新動作
1003  動作
1004  更新ステップ
1005  VN報告動作
1006  顧客報告動作
1007  構成動作
1010  コントローラ
1012  フィードバック動作
1020  CSM
1215  機器トラフィックコントローラ
1217  優先度決定器
1210  SONAC
1220  CSM
1230  動的課金評価（DCE）機能
【図１】
0006568956.tif 000002
【図２】
0006568956.tif 000003
【図３】
0006568956.tif 000004
【図４Ａ】
0006568956.tif 000005
【図４Ｂ】
0006568956.tif 000006
【図４Ｃ】
0006568956.tif 000007
【図５】
0006568956.tif 000008
【図６】
0006568956.tif 000009
【図７】
0006568956.tif 000010
【図８】
0006568956.tif 000011
【図９】
0006568956.tif 000012
【図１０】
0006568956.tif 000013
【図１１】
0006568956.tif 000014
【図１２】
0006568956.tif 000015