(57)【要約】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においてネットワークスライスを動作させるためのシステムおよび方法が提供される。モバイルデバイスアタッチ要求が扱われることができ、ここにおいて、適切なネットワークスライスが、モバイルデバイスをアタッチするために選択される。カスタマ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、または必要とされるのに応じて、新たなネットワークスライスをインスタンス化することによって扱われることができる。モバイルデバイスは、ローミングのため新たなネットワークスライスに関連付けられることができる。ネットワークスライスが、監視され、かつパフォーマンスを維持するのに要求されるのに応じてスケール変更されることができる。クラウドリソース割当て動作、モバイルデバイス電力管理動作、トラフィックエンジニアリング動作、およびフロー管理動作も開示される。
2018517340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークにおいて要求を管理するための方法であって、
前記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）機能によって前記要求を受信するステップと、
前記要求が前記通信ネットワークの複数の既存のネットワークスライスのうちの１つを使用して対処されることができるかどうかを決定するステップと、
前記要求が前記複数の既存のネットワークスライスのうちのいずれかを使用して対処されることができない場合、前記要求に対処する新たなネットワークスライスをインスタンス化するステップと
を備える方法。
【請求項２】
前記要求は、カスタマサービス要求である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記要求は、モバイルデバイスのアタッチメントステータスを変更する要求である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のネットワークスライスおよび前記新たなネットワークスライスのパフォーマンスを示す１つまたは複数のパフォーマンスメトリックを測定するステップと、
前記測定された１つまたは複数のパフォーマンスメトリックに基づいて、前記複数のネットワークスライスおよび前記新たなネットワークスライスのうちの少なくとも１つをスケール変更するステップと
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記新たなネットワークスライスをインスタンス化するステップは、
前記ネットワークスライスのためにインスタンス化されたトラフィックエンジニアリング機能を使用して、前記新たなネットワークスライスの送信元ノードと宛先ノードの間のリンクのためのパスおよび容量限度を決定するパス計算を実行するステップであって、パケットは、前記決定されたパスに沿って伝送される、ステップと、
前記ネットワークスライスのためにインスタンス化されたフロー管理機能を使用して、前記決定されたパスに沿ってフローを分割するステップと、
前記決定された容量限度が順守されるようにするステップと
を備える請求項１に記載の方法。
【請求項６】
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いてモバイルデバイスアタッチ要求を管理するための方法であって、
前記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であって、前記Ｇ−ＣＭＭ機能は、前記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、ステップと、
前記Ｇ−ＣＭＭ機能で前記複数のネットワークスライスからネットワークスライスを選択するステップと、
前記モバイルデバイスを前記ネットワークスライスにアタッチするステップと
を備える方法。
【請求項７】
前記通信ネットワークは、アクセスノードを備え、前記モバイルデバイスは、前記アクセスノードに関連付けられ、前記Ｇ−ＣＭＭ機能は、前記アクセスノードの拡張された能力を使用して前記ネットワークスライスを決定し、かつ前記モバイルデバイスを前記ネットワークスライスにアタッチする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ネットワークスライスにおいてローカル接続管理（ＣＭ）機能をインスタンス化するステップと、
前記ローカルＣＭ機能を使用して前記モバイルデバイスのためのクラウド候補セットを決定するステップと、
前記モバイルデバイスを前記クラウド候補セットに通信可能に結合するステップと
をさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ネットワークスライスは、前記モバイルデバイスが前記ネットワークスライスのカバレッジエリア内にあるという決定に少なくとも一部は基づいて選択される請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記ネットワークスライスにおいてローカル接続管理（ＣＭ）機能をインスタンス化するステップと、
前記ＣＭ機能を使用して前記モバイルデバイスのための省電力化動作パラメータを決定するステップと、
前記省電力化動作パラメータに従って前記モバイルデバイスを動作させるステップと
をさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
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接続管理装置であって、ネットワークインターフェースに動作可能に結合され、かつ要求に応答して、
前記要求が前記通信ネットワークの複数の既存のネットワークスライスのうちの１つを使用して対処されることができるかどうかを決定し、および
前記要求が前記複数の既存のネットワークスライスのうちのいずれかを使用して対処されることができない場合、前記要求に対処する新たなネットワークスライスをインスタンス化するように構成されたマイクロプロセッサを備える装置。
【請求項１２】
前記要求は、カスタマサービス要求である請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記要求は、モバイルデバイスのアタッチメントステータスを変更する要求である請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記装置は、
前記複数のネットワークスライスおよび前記新たなネットワークスライスのパフォーマンスを示す１つまたは複数のパフォーマンスメトリックを獲得し、および
前記測定された１つまたは複数のパフォーマンスメトリックに基づいて、前記複数のネットワークスライスおよび前記新たなネットワークスライスのうちの少なくとも１つをスケール変更するようにさらに構成され、
前記１つまたは複数のパフォーマンスメトリックの測定は、前記１つまたは複数のネットワークスライスのうちの少なくとも１つにおいてインスタンス化された前記装置の接続およびモビリティマネージャ部分によって実行される請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記ネットワークスライスのためにインスタンス化されたトラフィックエンジニアリング機能であって、前記新たなネットワークスライスの送信元ノードと宛先ノードの間のリンクのためのパスおよび容量限度を決定するパス計算を実行するように構成され、パケットは、前記決定されたパスに沿って伝送される、トラフィックエンジニアリング機能と、
前記ネットワークスライスのためにインスタンス化されたフロー管理機能であって、前記ネットワークスライスのためにインスタンス化されたフロー管理機能を使用して前記決定されたパスに沿ってフローを分割するように構成された、フロー管理機能と
をさらに備える請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
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接続管理装置であって、ネットワークインターフェースに動作可能に結合され、かつモバイルデバイスからのアタッチ要求に応答して、
複数のネットワークスライスからネットワークスライスを選択し、および
前記ネットワークインターフェースを通じて前記通信ネットワークの少なくとも１つのノードに、前記モバイルデバイスを前記ネットワークスライスにアタッチする命令を伝送するように構成されたマイクロプロセッサを備える装置。
【請求項１７】
前記通信ネットワークは、アクセスノードを備え、前記モバイルデバイスは、前記アクセスノードに関連付けられ、前記接続管理装置は前記アクセスノードに組み込まれており、
かつ前記アクセスノードの拡張された能力を使用して前記適切なネットワークスライスを決定し、かつ前記モバイルデバイスを前記適切なネットワークスライスにアタッチする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ネットワークスライスにおいてインスタンス化されたローカル接続管理（ＣＭ）機能をさらに備え、前記ローカルＣＭ機能は、
前記モバイルデバイスのためのクラウド候補セットを決定し、および
前記モバイルデバイスを前記クラウド候補セットに通信可能に結合するように構成される請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記ネットワークスライスは、前記モバイルデバイスが前記ネットワークスライスのカバレッジエリア内にあるという前記接続管理装置による決定に少なくとも一部は基づいて選択される請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記ネットワークスライスにおいてインスタンス化されたローカル接続管理（ＣＭ）機能をさらに備え、前記ローカルＣＭ機能は、
前記ＣＭ機能を使用して前記モバイルデバイスのための省電力化動作パラメータを決定するように構成され、前記モバイルデバイスは、前記決定された省電力化動作パラメータに従って動作される請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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おいて仮想化された機能を提供するため、および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】
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年６月１日に出願された米国出願第６２／１６９，２４３号、２０１５年９月１８日に出願された米国出願第６２／２２０，５６４号、２０１５年９月１８日に出願された米国出願第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１５／１６９，４４４号の優先権を主張する。前述の出願の内容は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれている。
【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、およびソフトウェア定義されたネットワーキング（ＳＤＮ）などの技術を使用して、異なる顧客からの要求を扱うようにそれぞれがあつらえられた、異なるサブネットワークが使用されることができるように通信ネットワークが管理されることができる。ネットワークスライシングは、基礎をなすリソースプールが、トラフィックおよびリソース使用の点で互いに隔離されるプライベートネットワークにセグメント化されることを可能にする。接続リソース、ならびに処理リソースおよびストレージリソースを含む基礎をなすリソースは、多数の異なるネットワークの間で分割されることができる。ネットワーク間のトラフィック隔離およびリソース隔離を可能にすることによって、スライスは、スライス内の任意のエンティティに対して、スライスそれ自体が完全なネットワークであるように十分に隔離されることができる。ＮＦＶおよび他の仮想化技法を使用することによって、ネットワーク機能が、ネットワーク全体にわたって配置されることができ、かつ仮想エンティティ間の論理接続が定義されることができる。ネットワーク機能、または機能間のリンクに割り振られたリソースを変更すること、または修正することが、ネットワークのニーズに合う動的なトポロジを可能にするように動的に行われることができる。これらの柔軟性のあるネットワークアーキテクチャは、コアにおいてと、おそらくは、無線アクセスネットワークにおいてとの両方で、モバイルネットワークにおける関心対象であり、いわゆる第５世代（５Ｇ）ネットワークなどの次世代モバイルネットワークにおける使用のための候補として研究されている。しかし、潜在的に大きいネットワーク規模で可変の、かつ競合する要求を管理することは、それらの効果的なアーキテクチャおよび管理を要求する複雑な課題である。
【０００４】
したがって、従来技術の１つまたは複数の制限を未然に防ぐ、または軽減する、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の必要性が存在する。
【０００５】
この背景情報は、本出願人によって、本発明の可能な関連があると考えられ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と認められることは、必ずしも意図されず、そのように解釈されるべきでもない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施形態の目的は、制御プレーンおよびデータプレーンにおいて仮想化された機能を提供するため、および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有する通信ネットワークにおいて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。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ことを含み、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。方法は、Ｇ−ＣＭＭ機能で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ことを含む。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アタッチすることを含む。任意選択で、通信ネットワークは、アクセスノードを備え、モバイルデバイスは、アクセスノードに関連付けられ、Ｇ−ＣＭＭ機能は、アクセスノードの拡張された能力を使用して適切なネットワークスライスを決定し、かつ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。
【０００７】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいて、カスタマサービス要求などの要求を管理するための方法が提供される。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ことを含む。方法は、Ｇ−ＣＭＭ機能によって要求を受信することを含む。方法は、要求が通信ネットワークの複数の既存のネットワークスライスのうちの１つを使用して対処されることができるかどうかを決定することを含む。方法は、要求が複数の既存のネットワークスライスのうちのいずれかを使用して対処されることができない場合、要求に対処する新たなネットワークスライスをインスタンス化することを含む。
【０００８】
本発明の実施形態によれば、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の間で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。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、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ことを含む。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、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ことを含む。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいて第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。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）機能をインスタンス化することを含む。方法は、モバイルデバイスがＧ−ＣＭＭ機能で第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決定することを含む。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の外にある場合、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ことを含む。
【００１０】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいて１つまたは複数のネットワークスライスを管理するための方法が提供される。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ことを含む。方法は、ＣＭＭ機能を使用して１つまたは複数のネットワークスライスのパフォーマンスを示す１つまたは複数のパフォーマンスメトリックを測定することを含む。方法は、測定された１つまたは複数のパフォーマンスメトリックに基づいて、１つまたは複数のネットワークスライスをスケール変更することを含む。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいてモバイルデバイス接続を管理するための方法が提供される。方法は、通信ネットワークに属するネットワークスライスを提供することを含む。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ことを含む。方法は、ネットワークスライスにおいて接続管理（ＣＭ）機能をインスタンス化することを含む。方法は、ＣＭ機能を使用してモバイルデバイスのためのクラウド候補セットを決定することを含む。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結合することを含む。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、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ための省電力化方法が提供される。方法は、通信ネットワークに属するネットワークスライスを提供することを含む。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ことを含む。方法は、ネットワークスライスにおいて接続管理（ＣＭ）機能をインスタンス化することを含む。方法は、ＣＭ機能を使用してモバイルデバイスのための省電力化動作パラメータを決定することを含む。方法は、省電力化動作パラメータに従ってモバイルデバイスを動作させることを含む。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいて送信元ノードと宛先ノードの間でパケットを伝送するための方法が提供される。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ことを含む。方法は、ネットワークスライスにおいてフロー管理（ＦＭ）機能をインスタンス化することを含む。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ことを含む。方法は、ＴＥ機能を使用して、ネットワークスライスに関する送信元ノードと宛先ノードの間のリンクのためのパスおよび容量限度を決定するパス計算を実行することを含む。方法は、ＦＭ機能を使用して、決定されたパスに沿ってフローを分割することを含む。方法は、決定されたパスに沿って送信元ノードと宛先ノードの間でパケットを伝送することを含む。方法は、ＦＭ機能を使用して、決定された容量限度が順守されるようにすることを含む。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいて送信元ノードと宛先ノードの間でパケットを伝送するための方法が提供され、送信元ノードは、ネットワークスライスに関連付けられる。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ことを含む。方法は、ＴＥ機能を使用して、ネットワークスライスに関する送信元ノードと宛先ノードの間のリンクのためのパスおよび容量限度を決定するパス計算を実行することを含む。方法は、決定されたパスを通じて送信元ノードと宛先ノードの間でパケットをルーティングすることを含む。方法は、ＴＥ機能を使用して、決定された容量限度が順守されるようにすることを含む。
【００１５】
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有する通信ネットワークにおいて接続管理装置が提供される。装置は、ネットワークインター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備える。装置は、モバイルデバイスからのアタッチ要求に応答して、複数のネットワークスライスからネットワークスライスを選択するように構成される。装置は、ネットワークインターフェースを通じて通信ネットワークの少なくとも１つのノードに、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命令を伝送するようにさらに構成される。
【００１６】
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有する通信ネットワークにおいて接続管理装置が提供される。装置は、要求に応答して、要求が通信ネットワークの複数の既存のネットワークスライスのうちの１つを使用して対処されることができるかどうかを決定するように構成される。装置は、要求が複数の既存のネットワークスライスのうちのいずれかを使用して対処されることができない場合、要求に対処する新たなネットワークスライスをインスタンス化するようにさらに構成される。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、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の間でモバイルデバイスローミングを管理するための装置が提供される。装置は、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、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ように構成される。装置は、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、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ようにさらに構成される。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいて第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装置が提供される。装置は、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にあるかどうかを決定するように構成される。装置は、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の外にある場合、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ようにさらに構成される。装置は、グローバル接続およびモビリティマネージャ（Ｇ−ＣＭＭ）として第１のネットワークスライスにおいてインスタンス化される。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいて１つまたは複数のネットワークスライスを管理するための装置が提供される。装置は、１つまたは複数のネットワークスライスのパフォーマンスを示す１つまたは複数のパフォーマンスメトリックを測定するように構成される。装置は、測定された１つまたは複数のパフォーマンスメトリックに基づいて、１つまたは複数のネットワークスライスをスケール変更するようにさらに構成される。１つまたは複数のパフォーマンスメトリックの測定は、１つまたは複数のネットワークスライスのうちの少なくとも１つにおいてインスタンス化された装置の接続およびモビリティマネージャ部分によって実行される。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいてモバイルデバイス接続を管理するための装置が提供される。装置は、通信ネットワークに属するネットワークスライスを提供するように構成される。装置は、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ようにさらに構成される。装置は、ネットワークスライスにおいて接続管理（ＣＭ）機能をインスタンス化するようにさらに構成される。装置は、ＣＭ機能を使用してモバイルデバイスのためのクラウド候補セットを決定するようにさらに構成される。装置は、モバイルデバイスをクラウド候補セットに通信可能に結合するようにさらに構成される。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、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を管理するための装置が提供される。装置は、通信ネットワークに属するネットワークスライスを提供するように構成される。装置は、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ようにさらに構成される。装置は、ネットワークスライスにおいて接続管理（ＣＭ）機能をインスタンス化するようにさらに構成される。装置は、ＣＭ機能を使用してモバイルデバイスのための省電力化動作パラメータを決定するようにさらに構成される。装置は、省電力化動作パラメータによりモバイルデバイスを動作させるようにさらに構成される。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいて送信元ノードと宛先ノードの間のパケットの伝送を制御するためのシステムが提供され、送信元ノードは、ネットワークスライスに関連付けられる。システムは、通信ネットワークにおけるトラフィックエンジニアリング（ＴＥ）マネージャを含み、ＴＥマネージャは、ネットワークスライスに関する送信元ノードと宛先ノードの間のリンクのためのパスおよび容量限度を決定するパス計算を実行するように構成される。システムは、ネットワークスライスに配置されたフローマネージャ（ＦＭ）をさらに含み、ＦＭは、第２のネットワークインターフェースに動作可能に結合され、かつ決定されたパスに沿ってフローを分割し、および決定された容量限度が順守されるようにするように構成された第２のマイクロプロセッサを備える。パケットは、決定されたパスに沿って送信元ノードと宛先ノードの間で伝送される。ＴＥマネージャおよびＦＭは、ネットワークインター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む。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、通信ネットワークにおいて送信元ノードと宛先ノードの間のパケットの伝送を制御するためのトラフィックエンジニアリング（ＴＥ）マネージャが提供され、送信元ノードは、ネットワークスライスに関連付けられる。ＴＥマネージャは、ネットワークスライスに関する送信元ノードと宛先ノードの間のリンクのためのパスおよび容量限度を決定するパス計算を実行するように構成される。ＴＥマネージャは、決定されたパスを通じて送信元ノードと宛先ノードの間でパケットがルーティングされるようにさらに構成される。ＴＥマネージャは、決定された容量限度が順守されるようにさらに構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面と併せて解釈され、以下の詳細な説明から明らかになる。
【図１】本発明の実施形態による、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よる、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よる、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よる、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よる、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】本発明の実施形態による、ネットワークスライス関連付け手順を示す。
【図６】本発明の別の実施形態による、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よる、アタッチ要求に関連付けられたシグナリングフローを示す。
【図８Ａ】本発明の実施形態による通信ネットワークアーキテクチャの概観を示す。
【図８Ｂ】本発明の実施形態による通信ネットワークアーキテクチャの概観を示す。
【図８Ｃ】本発明の実施形態による通信ネットワークアーキテクチャの概観を示す。
【図９】本発明の実施形態によるネットワークスライスを示す。
【図１０】本発明の実施形態によ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】本発明の別の実施形態によ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よる、機能の含められた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よる、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のために使用される管理プレーンを示す。
【図１４Ａ】本発明の実施形態によるＣＭ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】本発明の実施形態による、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】本発明の実施形態による、カスタマ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】本発明の実施形態による、複数のネットワークスライスをサポートし、かつ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いてインフラストラクチャを管理するための方法を示す。
【図１６】本発明のいくつかの実施形態によるインフラストラクチャ管理を例示する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よるインフラストラクチャ管理を例示するネットワーク構成も示す。
【図１８】本発明の実施形態による、スペクトルブローカとネゴシエートするように構成されたｖ−ｓ−ＩＭの構成、および他の機能とのｖ−ｓ−ＩＭの関係を示す。
【図１９】本発明の別の実施形態による、スペクトルネゴシエータ機能を他の機能との関係で示す。
【図２０】本発明の実施形態による、ソフトウェア定義されたネットワーキング（ＳＤＮ）を使用する終端間サービス管理を示す。
【図２１】本発明の実施形態による、複数のネットワークスライスをサポートするＳＤＮ対応の通信ネットワークにおける終端間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。
【００２５】
添付の図面全体にわたって、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。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本明細書において使用されるように、「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、必ずしもそれに限定されない様々なデバイスにサービス提供をすることがある。そ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むことがある。ネットワークは、本明細書において容易に明白となるように、様々な仮想化された構成要素をさらに備えることがある。そのようなネットワークの主要な例が、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、以下において説明されるとおり、ネットワークスライシングに従って再構成可能であり、かつ動作することができる。
【００２７】
ネットワーク動作は、管理プレーン動作、制御プレーン動作、およびデータプレーン動作に分類されることができる。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する一方で、データプレーンは、制御プレーンを通じて構成されたとおりにネットワークデバイスによってデータパケットを扱う。管理プレーンは、制御プレーンの一部と見なされることがあり、かつ、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、例えば、ネットワーク管理のため、および制御プレーンの構成を管理するように使用可能である。
【００２８】
本明細書において使用されるように、「ユーザ機器」（ＵＥ）という用語は、明確性の目的で使用される。しかし、ＵＥは、無線通信を通じてアクセスノードと通信する、モバイルデバイス、固定マシンタイプもしくはモバイルマシンタイプのデバイス、または類似したものなどの様々なデバイスのうちの１つを指すことがある。当業者は、モバイルデバイスは、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認識するだろう。この接続は、通常、アクセスノードに対する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るものの、モバイルデバイスそれ自体が移動可能であることは必要ない。計測デバイス（例えば、スマートメータ）などのいくつかのモバイルデバイスは、モビリティが可能でないことがあるが、それでも、モバイルネットワークを利用する。
【００２９】
ネットワークスライシングでは、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の、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されることができる異なるタイプのネットワークトラフィックを分離するための技法を参照する。ネットワークスライス（３ＧＰＰ  ＴＲ２２．８９１，  “Ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍａｒｋｅｔｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｅｎａｂｌｅｒｓ”，  Ｒｅｌｅａｓｅ  １４，  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．２．０，  Ｊａｎｕａｒｙ  ２０，２０１６において定義される）は、特定の使用事例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まりから構成される。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の使用を介して、異なるサービスプロバイダが、ネットワークリソースおよび計算リソースの同一の物理セットの上で動く別個のコアネットワークを有することができる。このことは、特定のタイプ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のに使用されることもできる。この説明は、複数のネットワークスライスをサポートする特定の機能、または異なるネットワークスライスのためのリソースの分割を必要とすることがある、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ので、ネットワークスライシングの適用を排除するようには意図されないことを理解されたい。パフォーマンス保証を提供するために、ネットワークスライスは、１つのスライスがその他のスライスに悪影響を及ぼさないように互いに隔離されることができる。隔離は、異なるタイプのサービスに限定されず、オペレータが、同一のネットワークパーティションの複数のインスタンスを配置することも可能である。
【００３０】
すべてのモバイルデバイスを、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）によって決定されたモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）を介してネットワークに接続するようにさせることとは対照的に、ネットワークスライシングは、異なるネットワークサービスにそれぞれが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の分離を可能にし、異なるタイプのトラフィックは、異なるパケット処理要件およびＱｏＳ要件を潜在的に有する。ネットワークスライシングは、異なる顧客、または顧客の異なるグループに異なるサービスを提供するプールされたリソースの割振りに対応することがあり、したがって、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サポートされ、異なるカスタマイズされた仮想ネットワークは、顧客の視点から互いに実質的に別々である。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た構成ができる市販の既成のハードウェア構成要素であることがある。
【００３１】
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く。これは、ソフトウェア定義されたリソース割振りとともに、ネットワーク機能仮想化（ＮＦＶ）フレームワークの使用を介して実現されることができる。ＮＦＶフレームワークは、複数の仮想ネットワーク機能（ＶＮＦ）を定義するのに使用されることができ、それらのそれぞれは、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、負荷バランサ、サーバ、および類似したものの機能を提供することができる。機能は、それが物理リソース上でインスタンス化されるものの、機能は、純粋にネットワーク内に存在するという意味で仮想化される。仮想化された領域において、ゲートウェイなどの、或る物理ノードの低減された必要性が存在する、または必要性が存在しない。むしろ、計算プラットフォームが、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のに使用されることができる。これらの機能は、計算リソース、ストレージリソース、およびネットワーキング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利用することの代替を提供する。ネットワークにおける他のエンティティには、仮想化されたエンティティは、現実のエンティティから区別ができないように見える。そのようなものとして、ＶＮＦは、現実と仮想の両方の利用可能なリソースを使用して、必要に応じてインスタンス化されることがある。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、ＥＴＳＩ  ＧＳ  ＮＦＶ  ００１，  “ｎｅｔｗｏｒｋ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  （ＮＦＶ）；  Ｕｓｅ  Ｃａｓｅｓ”，  Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２０１３およびＥＴＳＩ  ＧＳ  ＮＦＶ  ００２，  “ｎｅｔｗｏｒｋ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  （ＮＦＶ）；  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ  Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ”，  Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２０１３において説明される。
【００３２】
ＮＦＶ管理およびオーケストレーション（ＭＡＮＯ）エンティティが、必要な機能ネットワーク構成要素をインスタンス化して、ネットワークサービス（ＮＳ）要求によって識別されたサービスがサービス提供されることができることを確実にするのに使用されることがある。ネットワーク機能（ネットワークサービス要求を扱う）のインスタンス化は、要求されるサービスを提供するのに要求される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フォワーディンググラフ（ＶＮＦＦＧ）によって説明されることができる。ＶＮＦＦＧは、要求されるサービスを提供するように、例えば、ＶＮＦの集まりによって実行されるべきアクションのシーケンスを定義するネットワークフォワーディングパス（ＮＦＰ）を包含する。
【００３３】
ネットワークスライシングの理解を助けるコンテキスト、およびネットワークスライスの概念を提供するのに、異種ネットワークにおいて、異なるロケーション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として（またはさらにコアネットワークの部分として）見なされるものの異なる部分を所有することがある。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）とも称される遠隔通信サービスプロバイダ（ＴＣＳＰ）が、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を含む。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獲得する。ＴＣＰＳは、要求される仮想ネットワークを、ネットワークリソースのそれのプールからのネットワークスライスとして作成することができる。Ｍ２Ｍ  ＳＰは、Ｍ２Ｍ  ＳＰによって指定される特性を有するトポロジを形成するように通常、配置されるノードおよびリンクから構成されたＶＮを有する。しかし、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される必要がある。ＶＮは、物理ノードのサブセットだけを使用することがあり、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るわけではないことがある。また、Ｍ２Ｍ  ＳＰは、１つより多くのＴＣＳＰを利用して、それが、異なるネットワークにわたるネットワークスライスを作成することを可能にして、事実上、単一のＴＣＳＰのリソースの上位集合であるネットワークスライス（または、場合により、複数のＴＣＳＰのリソースのサブセットの組合せから構成されたネットワークスライス）を有することがあることも理解されたい。各論理リンクに関して或る帯域幅要件が設定された場合、次に、物理リンクの割合が、仮想リンクを作成するように割り振られる。これは、物理リンクを集約して、単一の物理リンクよりも大きい容量を有することがある論理リンクを作成することを含むこともある。ネットワークスライスは、異なるネットワークであることがあるものにおけるリソースの割振りの集まりである。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、インフラストラクチャプロバイダネットワークにおけるリソースだけを含むことがある。Ｍ２Ｍ  ＳＰの観点から、ネットワークスライスは、ＶＮと類似する、Ｍ２Ｍ  ＳＰが使用するすべてのネットワークスライスの実質的にシームレスな集約である。ＴＣＳＰは、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、ならびにＴＣＳＰリソースからのネットワークスライスをシームレスに接続して、Ｍ２Ｍ  ＶＮを作成することを扱う。様々な時点において、異なるリソースに関するネットワークスライスの合計の割振りは、合計して１００％にならないことがあることを理解されたい。値が１００％未満である場合、それは、リソースが完全に利用されているわけで���ないことを意味する。それが１００％を超える場合、それは、すべての顧客がリソースを同時に使用しているという非常に低い尤度が存在することがわかるネットワーク設計選択であることがある。異なるネットワークスライスのサイズおよび性質は、新たなリソースがオンラインになるにつれ、または既存のリソースが再割振りされるにつれ、時間とともに変化することができることを理解されたい。Ｍ２Ｍ  ＳＰは、通常、インフラストラクチャにおける変化を意識しないことがある。
【００３４】
通信ネットワークリソースの一部分が、ネットワークスライスによる使用に割り振られることがある。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むことができる。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むことがある。リソースは、コンピュータ処理能力の部分などのハードウェアリソース、または時間、周波数、拡散コード、もしくはそれらの組合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むことがある。同一のネットワークスライスにおけるノードは、物理ネットワークにおける物理ノードが物理接続によって接続されるのと同様に、論理接続によって接続されることがある。
【００３５】
ネットワークスライス関連付け
モバイルデバイス（ＵＥ）を、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つと関連付けるために、本発明の実施形態では、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。接続マネージャが、ＵＥとネットワークスライスのうちの１つの間の関連付けを決定するように構成される。接続マネージャは、接続管理プレーンになど、いくつかのネットワークスライスとは別個の管理プレーンに位置付けられることがある。接続マネージャは、ネットワークにおける１つまたは複数のＮＦＶ対応のノードを使用して、または、より一般に、ネットワークにおける計算デバイスを使用してインスタンス化されることがある。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つまたは複数のロケーションにおいてインスタンス化される。接続マネージャは、それをサービス特有のローカル接続マネージャと区別するよう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を行うのに使用される一方で、サービス特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、かつそのネットワークスライスのための接続動作を扱う。
【００３６】
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扱うことを含む。図１を参照して、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こと１１０を含む。指示は、モバイルデバイスによって伝送されるアタッチ要求であることがあり、これは、モバイルデバイスから接続マネージャに直接に、または間接的に伝送される。動作は、複数のネットワークスライスから、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決定すること１２０をさらに含むことがある。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伝送すること１３０、および／または少なくとも一部分では接続マネージャによって当該命令を実行することをさらに含む。命令は、実行された場合、モバイルデバイスがネットワークスライスに関連付けられるようにする。
【００３７】
いくつかの実施形態において、接続マネージャは、管理プレーンにおいて、例えば、通信ネットワークのコアに存在するグローバル機能のセット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の、ネットワークのエッジに対応する１つまたは複数のロケーショ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、複数のアクセスノードなどの、複数のロケーションにおいてインスタンス化されることがある。分散された接続マネージャが、複数のアクセスノードを介して受信される接続要求を扱うのに使用されてよい。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もある。
【００３８】
図２Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、管理プレーン２２５内で生じるネットワークスライス関連付けを示す。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ることがある。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とは別個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ロケーションにおいてインスタンス化される別個のＶＮＦであることがある。さらに、ＣＭ機能は、ネットワーク内の複数のロケーションにおいてインスタンス化されることができる。図２Ａにおいて示されるように、例示的なネットワークスライスは、１つまたは複数のモバイルブロードバンド（ＭＢＢ）スライス２３０と、１つまたは複数のマシンタイプ通信（ＭＴＣ）スライス２３５と、１つまたは複数のクリティカルなマシンタイプ通信（ＭＴＣ）スライス２４０とを含む。ＵＥ２０５が、ネットワークのアクセスノード２１５にアタッチ要求２１０を伝送する。アタッチ要求は、ＣＭ機能２２０に転送される。
【００３９】
図２Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、ネットワークのエッジにおいて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と一緒に位置付けられるＣＭ機能２２０によって実行される。ＵＥ２０５が、ネットワークのアクセスノード２１５にアタッチ要求２１０を伝送する。アタッチ要求は、ＵＥによって伝送される非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージ内に包含されることがある。アタッチ要求は、ＣＭ機能２２０によって扱われる。
【００４０】
いくつかの実施形態において、ＣＭ機能は、ワイヤレス通信を通じてモバイルデバイスと直接に通信する通信ネットワークにおけるいくつかの、もしくはすべての基地局、またはアクセスポイントタイプのエンティティに位置付けられることができる。これらのエンティティは、ｅＮＢ、および／またはクラウド無線アクセスネットワーク（Ｃ−ＲＡＮ）構成におけるベースバンドユニット（ＢＢＵ）であることがある。あるいは、ＣＭ機能は、基地局またはアクセスポイントタイプの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ることがある。複数のロケーションにおけるＣＭ機能が、各ロケーションにおいてそれの全体が複製されることがあり、またはロケーションにわたった分散された様態でインスタンス化されることがある。
【００４１】
様々な実施形態において、接続マネージャによって伝送される命令は、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指定された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。指示は、モバイルデバイスによって最初に伝送されたアタッチ要求を、おそらくは、アタッチ要求を別の制御メッセージの中にカプセル化することによって、転送することによって提供されることがある。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の、またはサービス特有の接続マネージャに転送される。
【００４２】
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、または特定のネットワークスライスと互いに関係付けられた識別子を含む。指示を受信するとすぐに、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。そのように、ネットワークスライスの選択は、指示内で明示的に、または暗黙に定義されることがある。モバイルデバイスは、したがって、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することがある。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ネットワークスライスを特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伝送することがある。別の例として、モバイルデバイスは、参照テーブルに記憶された事前構成された対応関係を通じて、モバイルデバイスが関連付けられるべき特定のネットワークスライスと互いに関係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伝送することがある。
【００４３】
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、サービス特有の接続マネージャによって実行される、管理動作および制御プレーン動作を含むことができる。例えば、関連付けは、モバイルデバイスを認証すること、モバイルデバイスに対してネットワークスライスを認証すること、モバイルデバイスの認可を確認すること、ネットワークスライスにモバイルデバイスを承認すること、モバイルデバイスのためのシグナリングベアラおよびデータベアラを確立すること、モバイルデバイスをサポートするネットワーク転送規則を確立すること、および関連付けが実行されたことを示すアタッチ応答をモバイルデバイスに伝送することを含むことがある。
【００４４】
関連付け動作におけるネットワークスライスは、新たにインスタンス化されることがあり、現在、インスタンス化される過程にあることがあり、または既存のものであることがある。
【００４５】
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が、特定のネットワークスライスにＵＥを割り当てることがある。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場合、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無効にされた場合、特定のネットワークスライスにＵＥを割り当てることがある。
【００４６】
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むことがあり、かつ所与のＵＥが１つまたは複数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ことがあるという可能性と関係して生じる。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べきかを示す。関連付けさ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音声トラフィックおよび／またはデータトラフィックを搬送するとともに、必要な場合、当該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、通信ネットワークの機能およびサービスのうち少なくともいくつか、または実質的にすべてを、それらがモバイルデバイスに適用するにつれ、提供することがある。異なるネットワークスライスは、異なる能力を有することがあるため、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十分な部分にアクセスを有することによって、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むことができる。
【００４７】
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ディスクリプタ（ＮＳＤ）によって説明されることがある。例えば、いくつかの実施形態において、ＮＳＤは、ネットワークスライス識別子（ＮＳ  ＩＤ）を包含し、これは、例えば、ブロードキャストチャネルからＮＳ  ＩＤを獲得することによって、または別の方法によって決定されると、アップリンク（ＵＬ）パケットのヘッダに含められて、そのパケットに関連付けられた適切なネットワークスライスを示すことができる。
【００４８】
いくつかの実施形態において、ＮＳ  ＩＤは、ユニキャスト通信を通じて、またはマルチキャスト通信を通じてモバイルデバイスによって獲得されることがある。例えば、モバイルデバイスが、ネットワークアタッチ要求などの初期メッセージを伝送することがあり、ネットワークアクセスノードが、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戻すように伝送することがある。モバイルデバイスは、次に、ＮＳ  ＩＤをネットワークスライス関連付けメッセージに含めることがある。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伝送されることがあり、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を選択することがある。
【００４９】
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が、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特有のローカルのサービス特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の間の初期関連付けを示すことがある。いくつかの実施形態において、初期スライス関連付けは、ＣＭまたは別のエンティティによって後に変更されることがあるし、または無効にされることがある。
【００５０】
初期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が、サービス特有の接続マネージャ（ＣＭ）もしくはカスタマサービスマネージャ（ＣＳＭ）に、またはレガシーの、もしくはサービス特有のＭＭＥに転送されることができる。データプレーンパケットは、サービス特有のＳＧＷ（ｖ−ｓ−ＳＧＷ）に転送されることができる。転送することは、コアおよび無線アクセスネットワークのエッジにおける基地局またはアクセスポイントタイプのエンティティなどの、担当のパケットを扱うエンティティによって実行されることがある。他のノードは、ネットワークトポロジの異なるポイントにおいてこれらの転送機能および管理機能をサービス提供する。
【００５１】
ネットワークスライス関連付け詳細
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の間で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。前述されるとおり、接続マネージャは、ＵＥと直接に通信する基地局もしくはアクセスポイントタイプのエンティティ、またはネットワークインフラストラクチャにおける別のロケーションのどちらかに位置付けられることがある。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が、以下において説明される。
【００５２】
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対処されるべき所与のサービス要求に関連して、アタッチ要求をサービングアクセスノード（ＡＮ）に伝送する。ＵＥは、各サービス要求に関して別個のアタッチ要求を送ることがある。ＡＮは、基地局またはアクセスポイントタイプのエンティティであることがある。アタッチ要求は、公知である場合、ネットワークスライスＩＤ（ＮＳ  ＩＤ）を含むことがある。各ネットワークスライスは、それが曖昧なところがなく識別されることができるネットワークスライスＩＤ（ＮＳ  ＩＤ）に関連付けられる。ＮＳ  ＩＤは、例えば、ネットワークによって伝送され、かつ利用可能なＮＳ  ＩＤを示すメッセージの受信を通じて、ＵＥによって獲得されることができる。いくつかの実施形態において、利用可能なＮＳ  ＩＤを示す情報が、既存の、または専用のＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ（ＳＩＢ）に含められることができる。ＮＳ  ＩＤを獲得するためのメカニズムは、カスタマ事前構成を通じて、またはブロードキャストメッセージ、ユニキャストメッセージ、もしくはマルチキャストメッセージを通じてＮＳ  ＩＤを受信することを含む。代替として、ＵＥは、例えば、テーブル参照動作を通じて、ネットワーク内のエンティティによってＮＳ  ＩＤと互いに関係付けられた別のＩＤを伝送することがある。
【００５３】
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つにアタッチすることができる場合、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される場合、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を選択することがある。ＵＥは、次に、対応するＮＳ  ＩＤをそれの伝送されるアタッチ要求に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。
【００５４】
いくつかの実施形態において、ＵＥは、複数のタイプから選択されたネットワークスライスのタイプの識別をアタッチ要求に含めるように構成される。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なＭＴＣスライスを含むことができる。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説明パラメータなどのパラメータを伝送することによって、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、それのネットワークサービス要件をアタッチ要求の中で示すように構成される。要件は、例えば、待ち時間および帯域幅要件、ＱｏＳ要件、ネットワークリソース要件、および費用要件を含むことがある。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が、ネットワークスライスのタイプの識別、または示される要件の少なくとも一部に基づいて、ＵＥとの関連付けのためにどのスライスを選択すべきかを決定するように構成されることがある。
【００５５】
いくつかの実施形態において、対応するＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＴｙｐｅ（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関して定義される。各ＳＩＢタイプは、ＮＳ  ＩＤおよび説明情報などの、それの対応するネットワークスライスと関係付けられた情報を伝えることができる。
【００５６】
いくつかの実施形態において、単一のＳＩＢタイプが定義され、かつ、例えば、特定の領域において、インスタンス化された複数の、おそらくはすべてのネットワークスライスを説明するのに使用されることができる。一般的なＳＩＢタイプは、ＮＳ  ＩＤおよび説明情報などの、複数の対応するネットワークスライスと関係付けられた情報を伝えることができる。
【００５７】
いくつかの実施形態において、各ＵＥに関して利用可能である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）に記憶されることがある。ＵＥの認証の後に続いて、ＨＳＳは、ＵＥがアタッチメントを要求することができるＮＳ  ＩＤのリストをまとめ、かつ伝送することがある。
【００５８】
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、かつ、このため、ネットワークスライス関連付けがＡＮにおいて実行される場合、ＡＮは、アタッチ要求に包含される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特有の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。ＡＮは、次に、選択されたサービス特有のＣＭにアタッチ要求を転送する。
【００５９】
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に、例えば、ＡＮとは別個のネットワークにおけるＶＮＦとして位置付けられている場合、ＡＮは、別個の接続マネージャにアタッチ要求を転送する。接続マネージャは、次に、ＵＥに関連付けるべき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特有のＣＭを選択する。接続マネージャは、次に、選択されたサービス特有の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、ＡＮにネットワークスライス関連付け動作を伝送することがあり、これが、次に、決定されたネットワークスライスのサービス特有のＣＭを選択し、それにアタッチ要求を転送する。ＡＮに伝送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備えることがある。
【００６０】
様々な実施形態において、サービス特有のＣＭは、サービス特有の認証、認証認可アカウンティング（ＡＡＡ）サーバおよび／またはＨＳＳに関連して認証手順を開始する。ＵＥが認可されていると決定された場合、サービス特有のＣＭは、ＵＥが承認されることを示すアタッチ応答を送る。アタッチ応答は、ＮＳ特有のＵＥ  ＩＤなどのＮＳ特有のパラメータを含むことがある。
【００６１】
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ってＮＳ  ＩＤを決定することなしに、アタッチ要求を送ることがある。この事例において、ＮＳ  ＩＤは、例えば、カスタマ事前構成によってＵＥにＮＳ  ＩＤを事前プログラミングすることによって、ＵＥ  ＩＤに推測的に関連付けられることがある。アタッチ要求は、次に、ＵＥ  ＩＤとＮＳ  ＩＤの両方を含むように構成されることがある。いくつかの実施形態において、ネットワークサービスが、ＮＳ  ＩＤに関連付けられることがあるネットワークスライスタイプに関連付けられることがある。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の、或る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だけができる、または認可される場合、使用されることがある。
【００６２】
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。この事例において、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を獲得する必要がない。むしろ、ＵＥ  ＩＤとＮＳ  ＩＤは、事前に関連付けられ、かつＣＭによって決定されることができる。この事例において、アタッチ要求は、ＵＥ  ＩＤを含むが、ＮＳ  ＩＤを排除する。このアプローチは、ＵＥが、或る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だけができる、または許される場合、使用されることもある。
【００６３】
より詳細には、かつ上記と関連して、図３は、本発明のいくつかの実施形態によ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に位置付けられ、かつネットワークスライス関連付けを実行する。ＵＥ３０５が、ＡＮ３１０にアタッチ要求３４５を伝送し、これが、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において示されるＮＳ  ＩＤに基づいて、適切なネットワークスライス特有のサービス特有のＣＭ３２０を決定する。
【００６４】
図４は、本発明の別の実施形態による接続確立および／またはアタッチメント手順を示す。この事例において、Ｇ−ＣＭＭは、少なくとも一部には、アクセスノード（ＡＮ）に位置付けられ、かつネットワークスライス関連付けを実行する。ＵＥ４０５が、ＡＮ４１０にアタッチ要求４４０を伝送する。アタッチ要求４４０は、ＮＳ  ＩＤを含む。ＡＮは、アタッチ要求４４０において示されるＮＳ  ＩＤに基づいて、適切なネットワークスライス特有のＣＭ４１５を決定する４４５。この決定は、ＡＮ４１０に組み込まれたＧ−ＣＭＭによって実行されることがある。
【００６５】
さらに図３および図４に関して、アタッチ要求は、サービス特有のＣＭ３２０、４１５に転送され３５２、４４７、サービス特有のＣＭ３２０、４１５とＡＡ３２５、４２０の間で認証手順３５５、４５０が実行される。成功した認証の後に続いて、サービス特有のＣＭ３２０、４１５は、ＦＭ３３０、４２５にフロー構成要求３５７、４５２を伝送する。ＦＭは、パス計算動作３６０、４５５を実行し、次に、ＦＭは、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、パス構成動作３６２、４５７を実行する。
【００６６】
また、ＦＭ３３０、４２５は、サービス特有のＣＭ３２０、４１５にフロー構成肯定応答メッセージ３６５、４６０を伝送する。さらに、アタッチ応答メッセージ３６７、３６８、３６９、４６０、４６５、４６７が、Ｇ−ＣＭＭおよびＡＮを介してＵＥに伝播される。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が後に続くことがある。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、即時に実行されないことがあり、むしろ、サービス要求が受信され、かつ／またはネットワークトラフィックが存在する後まで延期されることがある。
【００６７】
様々な実施形態において、認証中、ＵＥがネットワークスライスにアタッチすることを認可されると決定された場合、サービス特有のＣＭは、ＵＥがネットワークスライスに承認されることを示すアタッチ応答を送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特有のＵＥ  ＩＤなどのＮＳ特有のパラメータを含むことがある。
【００６８】
様々な実施形態において、ネットワークにおいて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化するために、３ＧＰＰ  ＴＲ２３．７０７，  “Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｃｏｒｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ；  Ｓｔａｇｅ  ２”，  Ｖ．  １３．０．０，  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  １７，  ２０１４において提案されるものと同様の解決策が使用されることがある。第１のそのような解決策は、例えば、ＴＲ２３．７０７のセクション５．２．１．１．１．２．１において識別されるような、ロケーション更新手順の後のリダイレクションに対応する。第２の解決策は、例えば、ＴＲ２３．７０７のセクション５．２．１．１．１．２．２において識別されるような、ＮＡＳセキュリティのセットアップ前の再ルーティングに対応する。第３の解決策は、例えば、ＴＲ２３．７０７のセクション５．２．１．１．１．２．３において識別されるような、「ｎｕｌｌ−ＮＲＩ」／「ｎｕｌｌ−ＭＭＥＧＩ」ベースのリダイレクションに対応する。第４の解決策は、例えば、ＴＲ２３．７０７のセクション５．２．１．１．１．２．４において識別されるような、ＭＭＥトリガされるハンドオーバに対応する。これらの解決策は、専用のＭＭＥを割り当てるために実施されることができる。
【００６９】
様々な実施形態において、例えば、前述の接続管理動作のうちのいくつか、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は、アタッチ要求において識別される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。
【００７０】
図５は、本発明のいくつかの実施形態による、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が、適切なサービス特有の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特有のＣＭＭにリダイレクトするように実行される。より詳細には、ＵＥ５０５が、ＡＮ５１０にアタッチ要求５２５を伝送する。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。Ｇ−ＣＭＭは、次に、ＵＥがいずれのスライスにアタッチすべきかの決定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において識別されない場合、実行されることがある。さらに、Ｇ−ＣＭＭは、任意選択で、決定されたネットワークスライスに関連付けられたサービス特有のＣＭＭ５２０を選択することがある。Ｇ−ＣＭＭは、次に、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、該当する場合は、選択されたサービス特有のＣＭＭの指示と一緒に伝送する。選択されたサービス特有のＣＭＭの指示がＡＮに提供されない場合、または指示が無効である場合、ＡＮ５１０は、任意選択で、例えば、ＮＳ  ＩＤに基づいて、サービス特有のＣＭＭを選択５４５することがある。ＡＮは、次に、選択されたサービス特有のＣＭＭ５２０にアタッチ要求メッセージ５５０を転送する。サービス特有のＣＭＭ、またはより具体的には、それのＣＭ部分は、アタッチメント手順を開始し、ＡＮ５１０にアタッチ要求メッセージ５５５を伝送する。ＡＮは、ＵＥ５０５にアタッチ応答メッセージ５６０を転送する。
【００７１】
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直後に、サービス特有のＣＭにアタッチ要求を転送する。この事例において、ＡＮは、Ｇ−ＣＭＭにアタッチ要求を転送する。Ｇ−ＣＭＭは、ネットワークスライス関連付け動作を実行し、かつ選択されたＣＭＭにアタッチ要求を転送する。要求は、サービングＡＮを指定する。ＣＭＭは、次に、Ｇ−ＣＭＭにアタッチ応答を送り、これが、次に、サービングＡＮに応答を転送する。
【００７２】
さらに別の代替として、一実施形態において、サービス特有のＣＭＭが、図６に示されるとおり、Ｇ−ＣＭＭから直接にアタッチ要求を受信する。さらなる詳細において、ＵＥ６０５が、ｅＮＢなどのアクセスノード（ＡＮ）６１０にアタッチ要求６２５を伝送する。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。Ｇ−ＣＭＭは、次に、ＵＥがどのスライスにアタッチすべきかの決定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たサービス特有のＣＭＭ６２０を選択する。Ｇ−ＣＭＭは、次に、選択されたサービス特有のＣＭＭ６２０にアタッチ要求メッセージ６５０を伝送する。サービス特有のＣＭＭは、アタッチメント手順を開始し、ＡＮ６１０にアタッチ応答メッセージ６５５を伝送する。ＡＮは、ＵＥ６０５にアタッチ応答メッセージを転送する。
【００７３】
ＡＮは、アタッチ要求を包含するＮＡＳメッセージのコンテンツ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、ＵＥのために特定のローカル（サービス特有の）ＣＭＭを選択するＮＡＳノード選択機能の前に実行される。
【００７４】
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デバイスが、ＭＴＣ  ＳＩＤなどのサービスＩＤ（ＳＩＤ）に関連付けられることがある。サービングＡＮは、それのＭＴＣ  ＩＤなどの、ＵＥデバイスの実質的に一意の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、ローカル参照テーブル上、または遠隔参照テーブル上で実行される参照動作においてＵＥデバイスＩＤを指定することができ、参照動作は、ＵＥデバイスＩＤに対応するＳＩＤを戻す。サービングＡＮは、ＮＳ  ＩＤにマップされる、ＭＴＣ  ＳＩＤに対応するＩＰアドレスにＭＴＣトラフィックを、次に転送するように構成される。
【００７５】
図７は、本発明の実施形態による、アタッチ要求に関連付けられたシグナリングフローを示す。図示されるとおり、アタッチ要求は、制御および管理プレーン７００、ならびにサービス特有の制御プレーン７０２を介してＵＥから伝播する。認証および認可が、サービス特有の制御プレーン内で開始される。転送規則が、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。アタッチ応答が、ＵＥに戻るように伝播される。
【００７６】
より詳細には、図７に示されるプロセスが、ＵＥ７０５によって、ブロードキャストチャネルからＮＳ  ＩＤを獲得すること、または顧客により事前定義されたＮＳ  ＩＤを取り出すことを含む。プロセスは、ＵＥから、ＲＡＴ−Ａアクセスノード７１０においてサービス要求に関連付けられたアタッチ要求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。プロセスは、ＣＭ機能７１２による、特定のネットワークスライスに対応するサービス特有の制御プレーン７０２においてサービス特有の接続管理（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によって示されることがある。プロセスは、サービス特有の接続管理（ＣＭ）機能７１５にアタッチ要求を転送することをさらに含む。プロセスは、ＣＭ機能によって、ＵＥが、ネットワークスライスに対するアクセスに関して認可され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。手順は、サービス特有のＣＭ機能７１５、ＨＳＳ７１７、およびＡＡＡサーバ７２０の間の対話を含むことがある。プロセスは、サービス特有のＣＭ機能によって、シグナリングベアラおよびデータベアラを確立すること７４５、および転送規則７５０を確立することを確立することをさらに含むことがあり、この両方は、ネットワークスライスに対するＵＥのアタッチメントをサポートする。プロセスは、ＵＥが、ネットワークスライスに対するアクセスに関して認可される場合、ＵＥが承認されることを示すアタッチ応答７５５をＵＥに送ることをさらに含む。データプレーンにおけるＰＨＹ−Ａノード７２２、およびＣ−Ｃｏｒｅ７０４におけるＳＤＮ−Ｃ７２４も示され、ＳＤＮ−Ｃは、転送規則７５０を受信する。
【００７７】
アタッチ要求がＮＳ  ＩＤを含まない場合、ＮＳとＣＭの両方が、ＣＭ機能７１２によって決定７３５されることがある。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むことがあり、かつＣＭ機能は、この提供される情報に基づいてＮＳ  ＩＤを決定することがある。
【００７８】
ネットワークアーキテクチャ
本発明の実施形態が、一般にネットワーク動作をサポートするため、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機能および／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化するのに使用されることがある。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、もしくはサービス特有の接続管理（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、グローバルカスタマサービス管理（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、もしくはサービス特有のカスタマサービス管理（ＣＭＳ）機能のうちの１つまたは複数を含む。データプレーン機能は、データアナリティクス（ＤＡ）マネージャ機能と、キャッシングおよび転送（ＣＦ）マネージャ機能のうちの１つまたは両方を含む。本開示全体にわたって、ＣＭＭ機能は、接続管理（ＣＭ）機能とモビリティ管理（ＭＭ）機能のうちの１つまたは両方で置き換えられることがある。
【００７９】
様々な実施形態において、グローバル機能が、同一タイプの１つまたは複数のローカル、もしくはサービス特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が、１つまたは複数のサービス特有のＣＭＭ（またはＣＭおよび／もしくはＭＭ）と協調して動作することがあり、かつ／またはＧ−ＣＳＭが、１つまたは複数のサービス特有のＣＳＭと協調して動作することがある。協調される動作は、機能間を通過するメッセージを備えることがある。ローカル、もしくはサービス特有の機能は、少なくとも一部では、対応するグローバル機能の指示の下で動作することがある。例えば、グローバル機能が、ローカル機能の動作パラメータを構成することがある。いくつかの実施形態において、グローバル機能は、スライス間範囲の動作を扱ってよい一方で、ローカル機能は、スライス内範囲もしくはサービス特有の範囲の動作を扱うことがある。グローバル機能とローカル機能は、グローバル機能がルートノードとして、かつローカル機能が分岐ノードとして備えており、分岐された構造を有する分散された全体的な機能を提供することがある。
【００８０】
図８Ａは、本発明の実施形態による通信ネットワークアーキテクチャの概観を示す図である。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が、オーケストレータ機能８４０と、仮想ネットワーク機能マネージャ（ＶＮＦＭ）機能８４５と、仮想インフラストラクチャマネージャ（ＶＩＭ）機能８５０とを含む。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の機能は、例えば、ＥＴＳＩ  ＧＳ  ＮＦＶ  ００１およびＥＴＳＩ  ＧＳ  ＮＦＶ  ００２において定義されるとおりであることができる。図８Ａに示されるＮＦＶ−ＭＡＮＯは、ネットワーク動作を概念的に、かつ／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が使用されることもあることが認識されよう。
【００８１】
実施形態によれば、ＶＩＭ機能８５０は、ＮＦＶ環境における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むことができ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ネットワークインターフェース、その他を含むことができる。仮想リソースは、仮想計算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機能が存在することができ、各ＶＩＭ機能は、そのそれぞれのＮＦＶＩの管理を担当する。
【００８２】
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ることができ、かつ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、かつ管理される仮想マシンにインストールされることができるＶＮＦインスタンスを作成すること、維持すること、および終了させることができる。ＶＮＦＭ機能８４５は、ＶＮＦの障害管理、構成、アカウンティング、パフォーマンス、およびセキュリティ管理（ＦＣＡＰ）を提供するように構成されることもできる。さらに、ＶＮＦＭ機能８４５は、ＶＮＦのうちの１つまたは複数をスケールアップすること、およびスケールダウンすることを行うように構成されることができ、これは、ＶＮＦを実現するための計算能力を提供する１つまたは複数の中央処理装置の使用をスケールアップすることおよびスケールダウンすることという結果となることができる。いくつかの実施形態において、各ＶＮＦＭ機能が、個別のＶＮＦを管理する、または単一のＶＮＦＭ機能が、複数のＶＮＦを管理する。
【００８３】
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との対話によってＮＦＶＩリソースを協調させ、認可し、解放し、および確保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との対話によって異なるＶＮＦ間の終端間サービス作成をサポートするように構成されることもある。
【００８４】
図８Ａは、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のために使用されるグローバル制御プレーン８１０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、もしかすると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。グローバル制御プレーン８１０は、いくつかの実施形態において別個のネットワークスライスと見なされることがある。示される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と、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とを含むが、他のタイプのネットワークスライスが提供されることがある。
【００８５】
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とサービス特有の制御プレーン機能との両方が、ＮＦＶ−ＭＡＮＯエンティティによってネットワークにおける所望されるロケーションにおいてインスタンス化されて、ネットワークスライスのうちの複数、またはすべてにわたった接続管理を提供する。これらの機能のロケーションは、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基準に依拠することがある。
【００８６】
グローバル制御プレーン８１０内で構成された機能は、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、ブローカ機能を包含することができるインフラストラクチャ管理（ＩＭ）機能、およびコアネットワーク機能のための計算リソース、ストレージリソース、およびネットワークリソースを獲得するためのネゴシエータ機能を含むことができる。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獲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を包含する。データアナリティクス（ＤＡ）機能８６５、ならびにキャッシュおよび転送（ＣＦ）機能８７０が、グローバル制御プレーン８１０内でインスタンス化されることができる。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ることがあるが、データプレーン内のトラフィックを監視する能力を有することがある一方で、他の実施形態において、ＤＡ８６５は、データプレーン内で（おそらくは、制御プレーン８１０内に第２のインスタンス化を有して）インスタンス化されることがある。
【００８７】
より詳細には、Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、インスタンス化されたネットワークスライスのリスト、および各ネットワークスライスに関連付けられたパラメータ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むことがある。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のサービス特有の機能としてインスタンス化される。Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、前述されるとおり、ネットワークスライスに対するＵＥの初期関連付けを実行するようにさらに構成される。
【００８８】
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することがある。ある実施形態において、Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、さらなる機能を実行することがある。例えば、Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、アタッチ要求に応答して、ユーザ機器（ＵＥ）がどのネットワークスライスにアタッチすべきかを決定することがある。これは、どのネットワークスライスがアタッチ要求の部分を扱うかを決定することを含むことがある。あるいは、Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、アクセスノード８００の拡張された能力を使用してネットワークスライス関連付けを実行することがある。Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、ローミング中に各ネットワークスライスを管理することもある。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扱うことがある。オペレータ間ローミングを扱う場合、Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、Ｇ−ＣＳＭにオペレータ間ハンドオーバ要求を送ることがあり、またはターゲットＧ−ＣＭＭにオペレータ間ハンドオーバ要求を送ることがある。Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、アクセスノード８００に現在、関連付けられているＵＥを、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したと決定すると、異なるネットワークスライスに割り当てることもある。これは、シームレスな、またはほぼシームレスなスライスハンドオーバを提供することに役立つことがある。Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、１つまたは複数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ある。
【００８９】
前述のことに関して、本発明の実施形態による、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いて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。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ことを含む。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。方法は、Ｇ−ＣＭＭ機能で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ことを含む。方法は、適切なネットワークスライスにモバイルデバイスをアタッチすることをさらに含む。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るアクセスノードを含み、かつ方法は、Ｇ−ＣＭＭ機能による、アクセスノードの拡張された能力を使用して適切なネットワークスライスを決定し、かつモバイルデバイスを適切なネットワークスライスにアタッチすることをさらに含む。
【００９０】
前述のことに関してさらに、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に対するネットワークスライスハンドオーバを実行するための方法が提供される。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た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ことを含む。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カスタマサービス管理（Ｇ−ＣＳＭ）機能と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伝送することをさらに含む。
【００９１】
前述のことに関してさらに、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。方法は、モバイルデバイスが第１のカバレッジエリア内にある場合、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ことを含む。方法は、モバイルデバイスが第２のカバレッジエリア内にある場合、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ことをさらに含む。
【００９２】
前述のことに関してさらに、通信ネットワークにおいて第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。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ことを含む。方法は、モバイルデバイスが、Ｇ−ＣＭＭ機能で第１のネットワークスライスのカバレッジエリア内にあるかどうかを決定することをさらに含む。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の外にある場合、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ことをさらに含む。
【００９３】
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することができるものと理解される。これは、既存の無線標準において説明されるオペレータ間ハンドオーバのスライス対応のバージョンに対応する。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に対するＵＥのさらなる移動が、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ることがある。これは、ＵＥオペレータが、特定のロケーションにおけるサービスの費用および信頼性などの様々な理由でサービスプロバイダを切り換えることを可能にする。
【００９４】
いくつかの実施形態において、かつ或る状況下で、両方のスライスが同一のオペレータによって提供される、または管理される場合、ＵＥオペレータは、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ある。そのような移動は、様々な理由で実行されることがある。例えば、ＵＥオペレータが、いくつかの異なるインフラストラクチャまたは遠隔通信サービスプロバイダを使用する状況において、異なるスライスが異なる費用構造を有することがあり、かつＵＥオペレータが、動作費用に基づいてＵＥを移動させるべき異なるスライスを選択することがある。様々な時点で、例えば、費用を低減させるように、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させることが有利であることがある。スライス間でＵＥを移動させることは、負荷平衡化を実施するのに、またはＵＥを、トラフィックに基づく可変の費用構造を有するスライスから固定の基本料金を有する別のスライスに移動させるのに実行されることもできる。
【００９５】
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、ＶＮＦＮ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、スケールアップすること／スケールダウンすること、およびスケールインすること／スケールアウトをすることを参照する。スケールアウトすることは、ネットワークにおける別のＶＮＦと同一のロケーションにおいて、または新たなロケーションのいずれかにおいて新たなＶＮＦをインスタンス化することを含むことがある。スケールインすることは、ＶＮＦを終了させることを含むことがある。インフラストラクチャをスケールアップすることは、既存のＶＮＦに新たなリソースを割り振ることを含むことがある。既存のＶＮＦにさらなる処理パワー、さらなるメモリ、およびさらなる帯域幅割振りの可変的な組み合わせを提供することによって（または、一般に、ＶＮＦに利用可能なリソースを増加させることによって）、既存のＶＮＦが、より堅牢に、かつより多くのトラフィックを扱うことができるようにされることができる。インフラストラクチャをスケールダウンすることは、関連付けられたＶＮＦに割り振られたリソースを低減することを含むことがある。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ることがある。Ｇ−ＣＭＭ機能８８２は、例えば、新たなネットワークスライスがインスタンス化される、または終了されるにつれ、要求に応じて、ＮＦＶ−ＭＡＮＯエンティティ８３５によってスケールインされることも、またはスケールアウトされることもできる。
【００９６】
データアナリティクス（ＤＡ）機能８６５は、複数の、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。データアナリティクス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のに使用されることができる。ＤＡデータは、ＣＦ規則を変形するのに役立つように、かつソフトウェア定義されたトポロジ環境においてスライスのトポロジを変形するのに使用されることができる。
【００９７】
キャッシュおよび転送（ＣＦ）機能８７０は、複数の、潜在的に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。コンテンツのキャッシングは、予期される、または頻度の高いユーザにより近いデータコンテンツを記憶することを含むことがある。
【００９８】
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を受信すること、およびＮＦＶ−ＭＡＮＯエンティティ８３５のオーケストレータ機能８４０と協調してＮＳ要求に応答することを行うように構成されたグローバルカスタマサービス管理（Ｇ−ＣＳＭ）機能８８７をさらに含む。Ｇ−ＣＳＭ機能８８７は、カスタマサービス管理（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のサービス特有の機能としてインスタンス化される。サービス特有のＣＳＭ機能は、例えば、課金、ＱｏＥ制御、ならびに課金およびＱｏＥと関係付けられたＵＥコンテキスト管理を含むことがある。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、課金動作、例えば、カスタマ料金請求動作を追跡すること、および／または実行することを行う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、およびネットワークスライスのパフォーマンスを示すオーケストレータ機能８４０にフィードバックを提供するように構成されることができる。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、ネットワーク、およびそれの計算リソースの微調整を実行するのに使用されることがある。
【００９９】
通信ネットワークにおいてカスタマサービス要求を管理するための別の方法が、以下のとおり説明される。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こと６１０を含む。方法は、Ｇ−ＣＭＭ機能によってカスタマサービス要求を受信すること６２０をさらに含む。方法は、カスタマ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対処されることができるかどうかを決定すること６３０をさらに含む。方法は、カスタマ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対処されることができない場合、カスタマサービス要求に対処する新たなネットワークスライスをインスタンス化すること６４０をさらに含む。
【０１００】
いくつかの実施形態によれば、Ｇ−ＣＳＭ機能８８７は、動作サポートシステム／ビジネスサポートシステム（ＯＳＳ／ＢＳＳ）８２５内に機能的に組み込まれることができる。ＯＳＳは、通信ネットワークを動作させることを助けるバックオフィス活動をサポートするように構成されることができる。ＯＳＳは、カスタマサービスを使用できるように設定すること、および維持することを行うように構成されることができる。ＢＳＳは、サポートの顧客対応活動、例えば、料金請求注文管理、カスタマ関係管理、およびコールセンタ自動化を含むことができる。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の間で通信を提供する、ＯＳ−ＭＡ−ＮＦＶＯインター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。
【０１０１】
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、しかし、ＯＳＳ／ＢＳＳ８２５の外部でインスタンス化されることができる。この構成において、本ＮＦＶフレームワーク内で必ずしも定義されない別のインターフェースが、Ｇ−ＣＳＭ機能８８７とオーケストレータ機能８４０の間で通信を提供するように構成される。
【０１０２】
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扱うように構成される。これは、ＵＥのアタッチメントステータスを、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ＵＥがそれのアタッチメントステータスを変更することに応答することを備えることがある。
【０１０３】
図８Ａをさらに参照して、様々なネットワークスライス、例えば、ＭＢＢスライス８２０およびＭＴＣスライス８１５がそれぞれ、それら自らのサービス特有の接続およびモビリティ管理（ＣＭＭ）機能８８１、８８０、および／またはそれら自らのサービス特有のカスタマサービス管理（ＣＳＭ）機能８８６、８８５を含むことがある。サービス特有の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、かつ少なくとも部分的には制御されることがある。各ネットワークスライスは、そのネットワークスライス上で伝送されるデータの振舞いを動的に分析すること、予測すること、および調節することによってネットワークスライスのパフォーマンスを調整するように構成されることができるフロー管理（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をさらに含むことがある。さらに、ネットワークスライスのそれぞれは、認証および認可（ＡＡ）機能をさらに含むことがある。
【０１０４】
ＣＭＭ機能８８０、８８１は、サービス特有のＶＮＦであることがあり、かつ機能は、接続管理（ＣＭ）およびモビリティ管理（ＭＭ）機能を実行することがある。ＭＭ機能は、ネットワークスライスにより「必要とされるのに応じて」インスタンス化されることがある。
【０１０５】
接続管理機能は、当業者には明白なとおり、ネットワークスライスに対するＵＥアタッチメントを扱うこと、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のためのクラウド候補セット（例えば、ＵＥがアクセスする必要があることがある実行可能なクラウドサービスのセット、またはＵＥ要件にサービス提供するのに使用されることができる可能なクラウドサービスのセット）を決定すること、および省電力化動作パラメータを決定することを含むことがある。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選択を含むことがある。ＤＮＳ機能は、発展型パケットコア（ＥＰＣ）ノードに関するインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスに対する論理名を解決することを含むことがある。ＤＨＣＰ機能は、ＵＥに／のためにＩＰ構成情報を配信することを含むことがある。省電力化動作パラメータは、省電力化ポリシーに基づくことができる、接続されたモードまたはアイドルモードにおける不連続受信（ＤＲＸ）サイクルを含むことがある。
【０１０６】
本発明の実施形態による、通信ネットワークにおいて接続管理（ＣＭ）を実行するための方法が、以下のとおり説明される。本発明は、ネットワークスライスを提供することを含む。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ことをさらに含む。方法は、ネットワークスライスにおいてＣＭ機能をインスタンス化することをさらに含む。方法は、ＣＭ機能を使用してモバイルデバイスのためのクラウド候補セットを決定することをさらに含む。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結合することをさらに含む。
【０１０７】
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ための省電力化方法が、以下のとおり説明される。方法は、ネットワークスライスを提供することを含む。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ことをさらに含む。方法は、ネットワークスライスにおいて接続管理（ＣＭ）機能をインスタンス化することをさらに含む。方法は、ＣＭ機能で省電力化動作パラメータを決定することをさらに含む。方法は、省電力化動作パラメータによりモバイルデバイスの電力を管理することをさらに含む。
【０１０８】
モビリティ管理機能は、発展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ロケーションを追跡すること、追跡エリアリスト管理もしくはページング（例えば、アップリンク信号の送信が用いられない場合）、およびローミングのうちの１つまたは複数を含むことがある。ＭＭ機能が、ネットワークサービスによって要求される場合、任意選択で構成されることもある。ＵＥロケーションを追跡することは、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むことがある。
【０１０９】
いくつかの実施形態において、ＣＭ機能とＭＭ機能は、結合されて、構成要素ＣＭ機能と、構成要素ＭＭ機能とを有する単一のＣＭＭ  ＶＮＦにされることがある。この事例において、ＭＭ構成要素機能は、ネットワークスライスによって要求された後すぐに、構成されることがある。他の実施形態において、ＣＭ機能とＭＭ機能は、別個のＶＮＦを備えることがある。ＭＭ  ＶＮＦは、必要とされるのに応じてインスタンス化されることがある。
【０１１０】
ＣＭＭ機能８８０、８８１のライフサイクル管理は、ＶＮＦＭ機能８４５によって実行されることがある。ＣＭＭ機能８８０、８８１は、ＣＭＭ機能８８０、８８１と一体であること、または別個であることができる要素マネージャ（ＥＭ）機能（図示せず）を備えることがある。或る実施形態において、ＣＭＭ機能８８０、８８１は、ＥＭ機能またはＶＮＦＭ機能８４５にパフォーマンスメトリックを伝送することがある。応答して、ＥＭまたはＶＮＦＭは、例えば、ＶＮＦがインスタンス化される、または終了されるにつれ、スケールイン動作またはスケールアウト動作をトリガすることがある。
【０１１１】
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を包含するサービス特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して、それの関連付けられたネットワークスライスの外部にある。
【０１１２】
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ル変更するための方法が提供される。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ことを含む。方法は、ＣＭＭ機能を使用してパフォーマンスメトリックを決定することをさらに含む。方法は、ＣＭＭ機能によって決定されたパフォーマンスメトリックによりネットワークスライスをスケール変更することをさらに含む。
【０１１３】
単一のアクセスノード８００だけが、明確性のために図８Ａに示され、かつ「タワーアイコン」によって示されるものの、複数のアクセスノードがサポートされることが容易に理解されよう。実施形態において、様々な図全体にわたるアクセスノードが、１つまたは複数のベースバンドユニット（ＢＢＵ）または類似したものに動作可能に結合された１つまたは複数の遠隔無線ユニット（ＲＲＵ）に対応することがある。
【０１１４】
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）要求に関するネットワークトポロジを定義し、リンクをわたって使用されるべきトランスポートプロトコルを決定し、および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の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内に組み込まれ、かつソフトウェア定義されたトポロジ（ＳＤＴ）機能８９７と、ソフトウェア定義されたプロトコル（ＳＤＰ）機能８９６と、ソフトウェア定義されたリソース割当て（ＳＤＲＡ）機能とを含む。
【０１１５】
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フォワーディンググラフ（ＶＮＦＦＧ）における各ＶＮＦに関する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、ＶＮＦＦＧにおけるＶＮＦの間の論理リンクを決定するようにも構成される。
【０１１６】
実施形態によれば、ＳＤＲＡ機能は、ＶＮＦＦＧにおいて定義された各論理リンクをサポートするための物理リンクを選択するように構成される。ＳＤＲＡ機能は、２つの機能構成要素、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とを含む。ＳＤＮ−Ｃ機能８９３は、各ＶＩＭ機能８５０内でインスタンス化され、かつ物理ネットワークアーキテクチャ内の転送スイッチ、例えば、ルータ、および類似したものによって使用されるように転送規則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、かつネットワークにおける送信元ノードと宛先ノードの間で使用されるべきデータ通信パスを決定するためのパス計算を実行するように構成される。計算されたパスは、十分に高いパフォーマンスを提供するように選択され、かつ構成されることがある。計算は、データ伝送の動作を動的に分析すること、予測すること、および調節することを含むことがある。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の間のパス計算だけを実行する。転送規則が、次に、ＯＲ−ＶＩインターフェース（オーケストレータ−仮想間インフラストラクチャ）を使用してＶＩＭ機能を通じてＳＤＮ−Ｃ機能に伝送される。別の実施形態において、ＴＥ機能は、パス計算を実行し、いくつかの、またはすべてのネットワークスライスに関するいくつかの、またはすべての物理リンクに関して容量限度も決定する。容量限度は、各ネットワークスライスにおけるフロー管理（ＦＭ）機能に送られ、これが、フロー分割を実行して、容量限度に違反することを制限する、または回避する。容量限度は、ＯＲ−ＶＩインターフェースを通じてＶＩＭ機能に伝送される。ＶＩＭ機能は、次に、転送規則を決定し、かつＳＤＮ−Ｃ機能およびＦＭ機能に伝送する。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機能の間で様々な様態で分散されることができる。ＴＥ機能とＦＭ機能の間で交換される情報は、ＯＲ−ＶＩインターフェースを使用してオーケストレータ機能からＶＩＭ機能に伝送される。ＶＩＭ機能は、ＳＤＮ−Ｃ機能に規則を伝送し、ＳＤＮ−Ｃ機能は、フロー管理と関係付けられた計算のためにＦＭ機能に情報を伝送する。当業者は、ＴＥ機能とＦＭ機能の間の機能の分散のいずれかの極端において、エンティティのうちの１つがすべての役割を割り当てられることができる一方で、他方は、何も割り当てられないことを認識する。これらの極端な事例の両方が、２つを混合したものとともに、サポートされることができることに留意されたい。
【０１１７】
本発明のいくつかの実施形態において、トラフィックエンジニアリング動作が、図８Ａ乃至図８ＣのネットワークアーキテクチャにおけるＴＥ機能とＦＭ機能の間で、少なくとも３つの異なる様態で割り振られる。第１に、ＴＥ機能が、各ネットワークスライスに関する各物理リンクに関する容量限度を決定するパス計算を実行することがある。ＦＭ機能が、次に、事前決定されたパスに沿ってフローを分割する一方で、スライスごとの容量限度を順守しようと試みることがある。第２に、ＴＥ機能が、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パス計算とフロー管理の両方を実行して、その結果、或るネットワークスライスのためにＦＭ機能をインスタンス化する必要性を排除することがある。第３に、ＴＥ機能が、パス計算を実行し、各ネットワークスライスに関する各物理リンクに関する容量限度を決定することがある。これらの計算は、フローごとに行われる代わりに、サービスごとに行われることができる。計算は、フローを考慮しないため、それは、或るネットワークスライスに関してＦＭ機能をインスタンス化する必要性の排除を可能にすることがある。
【０１１８】
通信ネットワークにおける送信元ノードと宛先ノードの間でパケットを伝送するための方法が、以下のとおり説明される。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ことを含む。方法は、ネットワークスライスにおいてフロー管理（ＦＭ）機能をインスタンス化することをさらに含む。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ことをさらに含む。方法は、ＴＥ機能を使用して、ネットワークスライスに関する送信元ノードと宛先ノードの間のリンクに関するパスおよび容量限度を決定するパス計算を実行することをさらに含む。方法は、ＦＭ機能を使用して、決定されたパスに沿ってフローを分割することをさらに含む。方法は、決定されたパスに沿って送信元ノードと宛先ノードの間でパケットを伝送することをさらに含む。方法は、ＦＭ機能を使用して、決定された容量限度が順守されることを確実にしようと試みるようにフローを管理することをさらに含む。
【０１１９】
通信ネットワークにおける送信元ノードと宛先ノードの間でパケットを伝送するための方法が、以下のとおり説明される。送信元ノードが、ネットワークスライスに関連付けられる。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ことを含む。方法は、ＴＥ機能を使用して、ネットワークスライスに関する送信元ノードと宛先ノードの間のリンクに関するパスおよび容量限度を決定するパス計算を実行することをさらに含む。方法は、決定されたパスにより送信元ノードと宛先ノードの間でパケットを伝送することをさらに含む。方法は、ＴＥ機能を使用して、決定された容量限度が順守されることを確実にしようと試みるようにトラフィックを管理することをさらに含む。
【０１２０】
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において定義された論理リンクのそれぞれに関する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。
【０１２１】
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、かつＵＥ識別検査、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が、各ネットワークスライスに関してインスタンス化されることがある。ＡＡ  ＶＮＦが、ＣＭと通信して、ＣＭが、アタッチ要求中にＵＥの認証情報を獲得することができるようにする。ＡＡ  ＶＮＦは、他のネットワークスライスのＡＡ  ＶＮＦに通信可能に結合されて、ＡＡと関係付けられたサービスを提供する、または獲得するようにすることもある。
【０１２２】
図８Ｂは、本発明の別の実施形態による通信ネットワークアーキテクチャの概観を示す図である。示されるアーキテクチャは、個々のネットワークスライスのサービス特有の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から離され、アクセスノード８００に組み込まれていることを除いて、図８Ａのそれと同様である。この実施形態において、ＩＭ−ＳＢ機能８６０が、Ｇ−ＣＭＭ機能８８２と共にアクセスノード８００に組み込まれることもできる。
【０１２３】
図８Ｃは、本発明の別の実施形態による通信ネットワークアーキテクチャの概観を示す図である。示されるアーキテクチャは、Ｇ−ＣＭＭ機能８８２と、ＩＭ−ＳＢ機能８６０と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のそれと同様である。スライス管理制御プレーン８５５は、ネットワークアーキテクチャ内のＲＡＮにおいて、または別のロケーションのいずれかにおいてインスタンス化される一方で、アクセスノード８００およびグローバル制御プレーン８１０から分離される。
【０１２４】
ネットワークスライスインスタンス化
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、必要性に応答して、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されることができる。ネットワークスライスは、様々な様態で、かつ様々な特徴および構成を有してインスタンス化されることができる。
【０１２５】
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いくつかの、またはすべてのネットワークスライスが、第１のタイプのものであることがある。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、ネットワークスライスの動作のために要求されるすべてのデータプレーン機能は必ずしも含まない。むしろ、データプレーン機能のうちのいくつか、またはすべてが、ネットワークスライスの外に存在することがあり、かつ複数のネットワークスライスの間で共有されることがある。ネットワークスライスに関する制御プレーンは、ＮＦＶ−ＭＡＮＯエンティティによって別個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隔離される。ネットワークスライスに含められた機能が、通信リソース、計算リソース、およびメモリリソースなどの、ネットワークスライスに割り振られたリソースを使用して、それの動作を実行する。
【０１２６】
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。
【０１２７】
さらに、第１のタイプのネットワークスライスに関して、データプレーン機能が、必要とされるのに応じて、スライス内で、またはスライスの外でインスタンス化されることがある。要求されないデータプレーン機能は、インスタンス化される必要がない。
【０１２８】
データプレーン機能は、例えば、複数のスライスによってアクセス可能である共通のネットワークリソースのセット内でデータプレーン機能を提供することによって、ネットワークスライスの間で共有されることがある。共通のネットワークリソースのセットは、それ自身で、ネットワークスライス内に存在することがある。
【０１２９】
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いくつかの、またはすべてのネットワークスライスが、第２のタイプのものであることがある。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うちのいくつか、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ることがある。
【０１３０】
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を包含する。ＶＮＦＦＧは、要求される場合、制御プレーン機能とデータプレーン機能の両方を包含することがある。いくつかの実施形態において、ＶＮＦＦＧにおけるいくつかの、またはすべての機能は、ＭＡＮＯエンティティによってインスタンス化される。
【０１３１】
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の間で共有可能である。ネットワークスライスは、したがって、ネットワークスライスによって使用されるべき少なくとも１つのデータプレーン機能を除外することがあり、または共有することがある。
【０１３２】
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場合、ＳＤＴ機能が、スライスとともに作成される新たな機能に関するＰｏＰを決定し、かつ新たな機能の間、および新たな機能と既存の機能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、それらが、ネットワークスライスインスタンス化のためのトリガの役割をするネットワークサービス要求に関してＶＮＦＦＧにおいて指定される場合、インスタンス化される。
【０１３３】
さらに、第２のタイプのネットワークスライスに関して、ネットワークスライス内の制御プレーン機能が、他のスライスから隔離される。隔離は、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個である、制御プレーン機能を提供するための専用のリソースのセットを割り振ることによって実現されることがある。リソースのセットは、処理リソース、メモリリソース、ならびに通信媒体およびルーティング施設などの通信リソースを含むことがある。
【０１３４】
図９は、本発明の実施形態による、第１のタイプまたは第２のタイプのものであることがあるネットワークスライスの態様を示す。スライスされないネットワークにおいて、トラフィックは、切り離されて、データプレーンと制御プレーンにされることができる。制御プレーンは、機能およびノードの間の制御メッセージが、ノードの間で伝送されるデータとは異なる様態で扱われることを許可する論理構造である。図９に示されるとおり、同様の論理構造が、スライス内で使用されることができる。スライス内の機能の制御は、制御プレーン内で管理されることができる。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を伝送する。ＣＭは、データプレーンにおけるトラフィックのアクションおよび制御を支配する、制御プレーンの一部分である。制御プレーンとデータプレーンの両方が、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むことができる。
【０１３５】
図１０を参照して、本発明の実施形態が、ネットワークスライス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ることがある。インスタンス化手順は、Ｇ−ＣＳＭ１０１０において、サービスオペレータ１００５からカスタマおよび／またはネットワークサービス要求１０３５を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べき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、サービス要求に対処するために既存のネットワークスライス（ＮＳ）を選択すべきか、またはサービス要求に対処するために新たなネットワークスライスを作成すべきかを決定１０４０する。
【０１３６】
様々な実施形態において、サービス要求は、新たなスライスが要求されることを必ずしも示さない。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の、サービスに関するパフォーマンス要件を包含することがある。Ｇ−ＣＳＭが、要件を受信し、かつそれに基づいて、新たなスライスが要求されるかどうかを決定する。
【０１３７】
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が、それが、十分な能力を有し、かつネットワークサービス要求に対処するために使用するのに適切である場合、使用のために選択されることがある。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のに必要とされるサービス機能が、スライスに既に存在し、かつ／またはスライスにおいてインスタンス化されることができる場合、ならびにネットワークサービスに対応する新たなトラフィックの受付けが、ネットワークスライスの既存の要件と共に対処されることができる場合、選択されることができる。既存のネットワークスライスが選択された場合、スライスに存在しない、要求されるネットワーク機能はインスタンス化されることがあり、かつ新たな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カスタマイズが行われることができる。新たなサービスをサポートする機能は、スライスに潜在的に既に存在する他のネットワーク機能にリンクされることがある。いくつかの実施形態において、さらなるリソースが、既存のネットワークスライスに、それの容量を増加させるように追加されることができる。
【０１３８】
新たなネットワークスライスが作成されるべき場合、次に、Ｇ−ＣＳＭが、ＮＦＶ−ＭＡＮＯエンティティのオーケストレータ１０１５にネットワークサービス（ＮＳ）要求１０４５を伝送する。ＮＳ要求は、新たなネットワークスライスによって実現されるべきＶＮＦＦＧの指示を含むことができる。応答して、オーケストレータは、それの関連付けられたＳＤＴ機能を使用して、ＶＮＦＦＧのＶＮＦのポイントオブプレゼンス（ＰｏＰ）、およびＶＮＦＦＧのＶＮＦの間の論理リンクを決定１０５０するように構成される。オーケストレータは、それの関連付けられたＳＤＰ機能を使用して、ＶＮＦＦＧのＶＮＦの間の論理リンクによって使用されるための１つまたは複数のトランスポートプロトコルを決定する１０５５ようにさらに構成される。
【０１３９】
ＰｏＰの決定の後、論理リンクおよびトランスポートプロトコルが作成され、スライスインスタンス化が、例えば、既存のＭＡＮＯ手順に従って進む。図示されるとおり、オーケストレータ１０１５が、新たなネットワークスライスによって使用されるためにリソースを割り振る命令１０６０をＶＩＭ機能１０２５に伝送する。ＶＩＭ機能１０２５は、リソース割振りを実行し、かつ命令に肯定応答する１０６２。オーケストレータ１０１５は、次に、新たなネットワークスライス内でＶＮＦＦＧによって指定されたＶＮＦをインスタンス化する命令１０６５をＶＮＦＭ機能１０２０に伝送する。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ある。ＶＮＦＭ機能１０２０は、それに応じて、インスタンス化動作が実行されるようにし、かつ命令に肯定応答する１０６７。
【０１４０】
その後、パス構成１０７０が実行される。パス構成は、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むことがある。パス構成は、パスを構成するためのオーケストレータ１０１５とＳＤＮ機能１０３０の間の対話を含むことがある。ＳＤＮ−Ｃに関連付けられることがある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た他のエンティティの間のデータパスを提供するように転送スイッチによって使用されるための転送規則を提供することがある。
【０１４１】
その後、オーケストレータは、ネットワークスライスインスタンス化が完了したことを示す肯定応答１０７５をＧ−ＣＳＭに伝送し、Ｇ−ＣＳＭは、ネットワークスライスインスタンス化が完了したことを同様に示す肯定応答１０８０をサービスオペレータ１００５に伝送する。
【０１４２】
上記で説明されるネットワークスライスインスタンス化と関係付けられた様々な詳細は、例であり、かつ実施形態の間で変化することができる。
【０１４３】
いくつかの実施形態において、それ自身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、オペレータは、ＮＦＶ−ＭＡＮＯ機能を、グローバル機能、またはＭＶＮＯのための共通のＭＢＢスライスと共にインスタンス化することもできる。例えば、図１１に示されるとおり、オペレータＡが、それ自身のＮＳ要求、およびＭＶＮＯ  Ｂのための共通のスライス（グローバル機能を包含する）をインスタンス化する。ＭＶＮＯ  Ｂは、それ自身のＭＡＮＯを使用して、それの自らのＮＳ要求をインスタンス化する。ＮＳ要求は、対応するＧ−ＣＳＭに送られる。
【０１４４】
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、それらは、それら自身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に対する外部のデータプレーン機能１２３０を共有する。図１２は、第２のタイプのネットワークスライス１２４０も示し、それは、それ自身の制御プレーン機能１２４５、およびそれ自身のデータプレーン機能１２５０を含む。データプレーン機能１２５０のうちのいくつか、またはすべては、別のスライス１２６０と共有されることがある。
【０１４５】
ネットワークスライス管理
本発明の実施形態が、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、本発明の実施形態が、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つまたは複数の態様を管理するための管理プレーン機能を提供する。
【０１４６】
本発明の実施形態が、複数のネットワークスライスとは別個の１つまたは複数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）機能などのグローバル機能、およびグローバルカスタマサービス管理（Ｇ−ＣＳＭ）機能が、複数のネットワークスライスとは別個のそのような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うちのいくつか、またはすべてが、グローバル機能に対応するサービス特有の機能を提供することがある。例えば、ネットワークスライスは、サービス特有の接続管理と、サービス特有のカスタマサービス管理とを含むことがある。各サービス特有の機能は、それが関連付けられた１つの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もっぱらサポートすることがある。
【０１４７】
上記に鑑みて、本発明の実施形態が、通信ネットワークにおいて複数のネットワークスライスを管理するための方法を提供する。方法は、複数のネットワークスライスとは分離された１つまたは複数の管理プレーンセットを提供することを含み、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。方法は、接続管理とカスタマサービス管理のうちの１つまたは両方を提供するように管理プレーンを構成することをさらに任意選択で含む。方法は、サービス特有の接続管理およびサービス特有のカスタマ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ことをさらに任意選択で含む。
【０１４８】
様々な実施形態において、管理プレーン機能と制御プレーン機能の両方が、ネットワークスライスのうちの複数またはすべてにわたった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における実質的に任意のロケーションにおいてインスタンス化されることがある。これらの機能のロケーションは、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因子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。明確性のため、ＭＡＮＯは、欧州電気通信標準化協会（ＥＴＳＩ）ＭＡＮＯ作業グループによって定義されるそのエンティティに対応することがある。
【０１４９】
図１３は、本発明の実施形態によ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のために使用される管理プレーン１３３０を示す。管理プレーン１３３０は、別個のネットワークスライスであることがある。例示されるネットワークスライスは、他のタイプのネットワークスライスが提供されることがあるものの、モバイルブロードバンド（ＭＢＢ）ネットワークスライス１３１０と、マシンタイプ通信（ＭＴＣ）スライス１３２０とを含む。ＭＢＢスライスおよびＭＴＣスライスはそれぞれ、それら自身のサービス特有の接続管理（ＣＭ）機能１３１２、１３２２と、サービス特有のカスタマサービス管理（ＣＳＭ）機能１３１４、１３２４とを含むことがある。サービス特有の機能は、管理プレーンにおける対応する機能によって管理されることがある。各スライス内のサービス特有のＣＭ機能およびサービス特有のＣＳＭ機能は、制御プレーン機能と称されることがある。明確性のため、単一のＵＥ１３００および基地局／アクセスポイント／ｅＮＢ１３０５だけが示されるものの、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が容易に理解されよう。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つまたは複数のベースバンドユニット（ＢＢＵ）に動作可能に結合された１つまたは複数の遠隔無線ユニット（ＲＲＵ）に対応することがある。
【０１５０】
本発明の実施形態が、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、カスタマサービス管理（ＣＳＭ）１３３４と、インフラストラクチャ管理（ＩＭ）１３３６と、データアナリティクス（ＤＡ）１３３８と、キャッシングおよび転送（ＣＦ）１３４０とを含むことがある。
【０１５１】
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た機能を実行する一方で、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に関する機能を実行する。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することができる。
【０１５２】
より詳細には、管理プレーン１３３０における接続管理（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のリスト、およびネットワークスライスに関連付けられたパラメータ（例えば、オペレータＩＤ、サービスタイプ、その他）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特有の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、ネットワークスライス１３１０、１３２０に対するＵＥ１３００の初期関連付けを実行するようにさらに構成される。
【０１５３】
管理プレーン１３３０におけるカスタマサービス管理（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特有の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にわたって課金を追跡するようにさらに構成される。
【０１５４】
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ことなどの、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。
【０１５５】
データアナリティクス（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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
図１４Ａは、本発明の実施形態による管理プレーン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機能および管理プレーンＣＳＭ機能は、別個の管理プレーン１４１１、１４１６として、かつ／または別個の管理プレーン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ることがある。第１のオペレータ、オペレータＡが、ネットワークスライスの第１のセット１４２０に関連付けられることがある、かつ第２のオペレータ、オペレータＢが、ネットワークスライスの第２のセット１４３０に関連付けられることがある。異なるＵＥ１４４０、１４４２、１４４４が、１つまたは複数の異なるネットワークスライスに関連付けられることがある。
【０１５８】
図１４Ａ乃至図１４Ｃは、本発明の異なる実施形態によ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関して、ネットワークスライスにサービス提供するＭＡＮＯエンティティがどのように確立されることができるかということに関する３つの異なる選択肢が示される。選択肢１  １４５０において、図１４Ａ乃至図１４Ｃのそれぞれに関して、異なるＭＡＮＯエンティティ１４５２、１４５４が、各異なるオペレータに関して確立され、かつ別のＭＡＮＯエンティティ１４５６が、管理プレーンに関して確立される。選択肢２  １４６０において、各オペレータは、一意のＭＡＮＯエンティティ１４６２、１４６４によってサービス提供され、かつオペレータに関連付けられたＭＡＮＯエンティティ１４６４のうちの１つも管理プレーンにサービス提供する。選択肢３  １４７０において、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によってサービス提供される。図１４Ａ乃至図１４Ｃに示されるアーキテクチャの違いは、異なるオペレータのリソースがどのように、互いに、かつＣＳＭ管理プレーンと相互に接続されることができるかに関する。１つまたは複数のＭＡＮＯエンティティが確立されることがあり、ＭＡＮＯエンティティのそれぞれは、管理プレーンネットワークスライスを含む、ネットワークスライスのうちの１つまたは複数をサポートする。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。
【０１５９】
様々な実施形態において、各ＭＡＮＯエンティティは、それの管理領域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。
【０１６０】
図１４Ｂは、以下において説明されるとおり動作することがある管理プレーン１４８０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。
【０１６１】
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扱うことがある。別個のサービス特有のＣＭ仮想ネットワーク機能（ＶＮＦ）１４２２、１４２４、１４３２が、サービス特有の接続管理を扱うように各ネットワークスライス内でインスタンス化されることがある。グローバル接続管理態様が、ＭＰ−ＣＭ機能１４８２によって扱われることがあり、サービス特有の接続管理態様が、ネットワークスライス内のサービス特有のＣＭ１４２２、１４２４、１４３２によって扱われることがある。
【０１６２】
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によって所有される、ＭＡＮＯによって扱われることができる。オペレータは、モバイル仮想ネットワークオペレータ（ＭＶＮＯ）などの仮想ネットワークオペレータが、それ自身のネットワークスライスを、それ自身のＭＡＮＯで管理することを許可することがある。あるいは、オペレータは、ＭＶＮＯネットワークスライスそれ自身を管理することがある。
【０１６３】
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が、管理プレーンの代わりに、すべてのデバイスに関する初期アクセスを扱うのに使用されることができる。
【０１６４】
図１４Ｂは、ＵＥ１４４０、１４４２、１４４４とネットワークスライスの間の関連付けの様々な例も示す。ＵＥ１４４０、１４４４は、複数のネットワークスライスに関連付けられることがある。
【０１６５】
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であることができる。あるいは、ＭＰ−ＣＭ機能は、別個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個の接続管理層であることができる。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ることがある。例えば、ＭＰ−ＣＭは、ＭＡＮＯによってインスタンス化されることがあり、かつ、例えば、新たなネットワークスライスがインスタンス化される、または終了されるにつれ、必要に応じて、ＭＡＮＯによってスケールイン／スケールアウトされることがある。
【０１６６】
いくつかの実施形態において、ＭＰ−ＣＭは、以下の機能、すなわち、アタッチ要求をどこに転送すべきかを決定すること、インスタンス化されたネットワークスライスを追跡し続けること、複数のオペレータに関連付けることができることがあるマシンタイプ通信（ＭＴＣ）および／またはモノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスに関する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に関する接続管理のうちの１つまたは複数を実行することがある。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場合、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むことがある。
【０１６７】
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の間の関連付けを追跡し続けるように構成されることがある。各ネットワークスライス内のサービス特有のＣＭは、仮想サービス特有の接続マネージャ（ｖ−ｓ−ＣＭ）などのサービス特有のＶＮＦであることがある。
【０１６８】
ＭＰ−ＣＭ、およびサービス特有のＣＭのセットは、タスクの適切な分割によって様々なネットワークスライスに関する接続管理を協働して、または独立に提供するように構成されることがある。
【０１６９】
いくつかの実施形態において、ｖ−ｓ−ＣＭ  ＶＮＦは、ＵＥの相対ロケーションを追跡し続けるように構成される。例えば、ＵＥの相対ロケーションは、ＵＥがＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードにある場合、サービングｅＮＢであることがあり、またはＵＥがＩＤＬＥモードにある場合、追跡エリアであることがある。ｖ−ｓ−ＣＭ  ＶＮＦは、関連付けられたネットワークスライス（ＮＳ）を使用することを認可されたＵＥのＩＤのリストを包含するサービス特有のＨＳＳであることがあるＨＳＳで認証手順を実行するように構成されることがある。ｖ−ｓ−ＣＭ  ＶＮＦは、例えば、サービングｅＮＢを通じて、デバイスにアタッチ応答メッセージを、セキュリティおよび暗号化の選択と併せて送るように構成されることがある。
【０１７０】
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。
【０１７１】
いくつかの実施形態において、ＣＭは、ＶＮＦの一部であることがあり、または別個の機能として提供されることがある、様々な３ＧＰＰ規格において定義されるような要素マネージャ（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ために構成されることがある。
【０１７２】
いくつかの実施形態において、ＣＭは、ＥＭまたはＶＮＦＭのいずれかにパフォーマンスメトリックを伝送することがある。パフォーマンスメトリックは、サービスと関係付けられた仮想インフラストラクチャをサポートすることのスケールイン／スケールアウトなどのライフサイクル管理動作をトリガするのに使用されることがある。
【０１７３】
図１４Ｃは、カスタマサービス管理（ＣＳＭ）機能が明示的に示されることを除いて、図１４Ｂと同様である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とＭＰ−ＣＳＭ１４８６の両方を含み、様々なネットワークスライス１４２０、１４３０は、サービス特有のＣＳＭ機能１４２６、１４２８、１４３６も含む。ＣＳＭ機能は、以下において説明されるとおりに動作することがある。
【０１７４】
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、サービス特有のＣＳＭ機能１４２６、１４２８、１４３６は、各対応するネットワークスライス内で、そのネットワークスライスに関する課金およびＱｏＳを扱うようにインスタンス化されることができる。ＭＰ−ＣＳＭ１４８６は、管理プレーン層１４８０内でインスタンス化されることがあるＶＮＦであることがある。あるいは、管理プレーンカスタマサービス管理（ＣＳＭ）層は、ＭＡＮＯによって別個のネットワークスライスとしてインスタンス化されることがある。
【０１７５】
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ることがある。ＭＰ−ＣＳＭまたはＣＳＭ層は、ＭＡＮＯによってインスタンス化されることがあり、かつ、例えば、新たなネットワークスライスがインスタンス化される、または終了されるにつれ、必要に応じて、ＭＡＮＯによってスケールイン／スケールアウトされることがある。
【０１７６】
ＭＰ−ＣＳＭの様々な機能は、以下のとおりである。他の機能が存在することがあることが容易に理解されよう。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に関する課金を扱うように構成されることがある。ＭＰ−ＣＳＭは、サービス特有のＣＳＭ機能と通信して、ＭＴＣ／ＩｏＴの事例において各デバイス、またはデバイスの各グループに関する全体的な料金請求を決定するように構成されることがある。ＭＰ−ＣＳＭは、例えば、ＵＥが承認される前に、ネットワークスライスごとの各ＵＥに関してＱｏＥが満たされることができることを確実にするように構成されることがある。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関するユーザごとの料金請求の管理を確立するように構成されることがある。ＭＰ−ＣＳＭは、複数のオペレータに関連付けることができることがあるＭＴＣ／ＩｏＴデバイスに関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ることがある。あるいは、サブスクリプション管理は、ＭＰ−ＣＭによって実行されることがある。
【０１７７】
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特有のＣＳＭ機能は、仮想サービス特有のカスタマサービスマネージャ（ｖ−ｓ−ＣＳＭ）などのサービス特有のＶＮＦであることがある。異なるネットワークスライスは、異なるサービス特有のＣＳＭを有することがあることが留意される。
【０１７８】
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して、１つまたは複数の指定されたＵＥに関するサービス特有の課金を扱うように構成される。課金は、様々な因子に依存することがある。例えば、課金は、ＵＥによって要求されるＱｏＳ、ネットワークにおける負荷、時間帯、またはそれらの組合せに依存することがある。いくつかの実施形態において、ｖ−ｓ−ＣＳＭは、サービス特有のＳＧＷ（ｖ−ｓ−ＳＧＷ）と通信して、対象のＵＥによって送られる、かつ／または受信されるトラフィックの量を決定することがある。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ことの費用を評価するのに使用されるパラメータを更新することがある。例えば、費用は、ネットワークにおける負荷が増加する場合、増加することがある。
【０１７９】
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。
【０１８０】
いくつかの実施形態において、ＣＳＭは、ＶＮＦの一部分であることがあり、または別個の機能として提供されることがある要素マネージャ（ＥＭ）を有することもある。
【０１８１】
いくつかの実施形態において、ＣＳＭは、ＥＭまたはＶＮＦＭのいずれかにパフォーマンスメトリックを送ることがある。パフォーマンスメトリックは、サービスと関係付けられた仮想インフラストラクチャをサポートすることのスケールイン／スケールアウトなどのライフサイクル管理動作をトリガするのに使用されることがある。
【０１８２】
上記に鑑みて容易に理解されるとおり、ＭＰ−ＣＳＭ、およびサービス特有のＣＳＭのセットは、タスクの適切な分割によって様々なネットワークスライスに関するカスタマサービス管理を協働して、または独立に提供するように構成されることがある。
【０１８３】
インフラストラクチャ管理
本発明の実施形態は、下記において説明されるとおり、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。
【０１８４】
インフラストラクチャ管理を備える様々な実施形態において、スペクトルブローカが、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の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の間のネゴシエーションを備える。スペクトルブローカは、複数のネットワークオペレータに、または複数のネットワークスライスにリソースを割り振ることがある。スペクトルネゴシエータ機能が提供され、かつ、例えば、リソースを要求するネットワークオペレータまたは他のエンティティの代理として、スペクトルリソースの割振りを要求するようにスペクトルブローカとネゴシエートするように構成されることがある。
【０１８５】
上記に鑑みて、かつ図１５を参照して、本発明の実施形態が、複数のネットワークスライスをサポートし、かつ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ための方法を提供する。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の間のスペクトル共有を容易化するように構成されたスペクトルブローカを提供すること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の間のネゴシエーションを含む。方法は、ネットワークオペレータに、またはネットワークスライスにリソースを割り振るようにスペクトルブローカを構成すること１５２０をさらに任意選択で含む。方法は、スペクトルリソースの割振りを要求するようにスペクトルブローカとネゴシエート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こと１５３０をさらに任意選択で含む。
【０１８６】
図１６は、本発明のいくつかの実施形態によ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の上で通信することができることがある。キャリアは、異なるオペレータによって所有されることがある。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わたって及ぶことがある。管理プレーン５３０における接続マネージャ（ＣＭ）５３２が、提供され、かつＵＥのサブスクリプション選好を追跡し続けていること、および／またはＵＥにサービス提供しているネットワークスライスにおけるＣＭに転送ポリシーを提供することを行うように構成される。
【０１８７】
いくつかの実施形態において、スペクトルブローカ（ＳＢ）１６３６が、例えば、日和見主義的に、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ようにインスタンス化されることができる。スペクトルブローカは、例えば、管理プレーン１６３０に位置付けられたインフラストラクチャ管理（ＩＭ）エンティティ１６３４の一部分であることができる。
【０１８８】
より詳細には、図１６に示されるとおり、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つまたは複数の遠隔無線ユニット（ＲＲＵ）１６０７と通信することがある。ＲＡＴは、次いで、異なるオペレータに属し、かつ／または管理プレーン１６３０に関連付けられた複数のネットワークスライス、例えば、ネットワークスライス１６４０、１６５０に動作可能に結合されることがある。当業者は、いくつかの実例において、単一のユニットが、ＲＲＵとＢＢＵの両方を有する一方で、他の実例において、ＲＲＵは、ＢＢＵとは別個であることを認識する。コンテキストは、当業者がそのような決定を行うのに十分である。
【０１８９】
図１７は、本発明の実施形態によ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。この実施形態において、インフラストラクチャは、サードパーティによって所有されることがあり、かつデータプレーンは、日和見主義的なキャリアを利用することがある。
【０１９０】
図１７と関係して、ＩＭエンティティは、時分割多重化（ＴＤＭ）もしくは周波数分割多重化（ＦＤＭ）を通じて、または関係付けられたマルチアクセススペクトル共有を通じてなど、スペクトル共有を容易化するのに使用されることができる。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、この目的でＣ−ＲＡＮ１７１０において提供される。各オペレータは、制御プレーンのために使用されることがあるそれ自身のアンカーキャリアを有する。さらに、スペクトルブローカとネゴシエートすることによって獲得される日和見主義的なキャリアが、データプレーンのために使用されることがある。いくつかの実施形態において、スペクトルブローカは、いずれのＶＩＭにも属さず、むしろ、サードパーティの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となる。
【０１９１】
さらに図１７と関係して、各オペレータは、Ｃ−ＲＡＮ１７１０とＣ−Ｃｏｒｅ１７５０の両方に関してそれ自身の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が、コアネットワーク機能のために新たなリソースを獲得するようにコアネットワーク機能（Ｃ−Ｃｏｒｅ）のクラウドに含められることがある。図１７に示される２つのパス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ための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パスをたどる。まばらに点を打たれたブロックは、１つのオペレータもしくはオペレータのセットおよび／またはインフラストラクチャプロバイダの無線アクセスリソースおよびコアリソースに、かつ／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リソースおよびコアリソースに対応する。密に点を打たれたブロックは、別のオペレータもしくはオペレータのセットおよび／またはインフラストラクチャプロバイダの無線アクセスリソースおよびコアリソースに、かつ／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リソースおよびコアリソースに対応する。同一の物理リソースを利用する２つのネットワークスライスに関して、リソースは、各スライスが十分なリソースベースを提供されることを確実にするように分割されることができる。無線リンクなどの中程度乃至非常に制約されたリソースに関して、ネットワークスライスは、ＴＤＭ技法またはＦＤＭ技法などの多重化の使用を介して割振りされることができる。
【０１９２】
より詳細には、時分割多重化（ＴＤＭ）スペクトル共有において、キャリア全体が、スペクトルブローカによって割り振られた持続時間にわたって同一のオペレータによって使用されることがある。周波数分割多重化（ＦＤＭ）スペクトル共有において、キャリアは、細分されることがあり、各オペレータは、キャリアの一部分を割り振られ、かつブローカは、異なるオペレータに割り振られたリソースの量を動的に変更するように構成される。
【０１９３】
いくつかの実施形態において、スペクトルブローカ１７１５は、異なるオペレータにではなく、異なるネットワークスライスにリソースを割り振るように構成されることがある。
【０１９４】
いくつかの実施形態において、仮想サービス特有のインフラストラクチャ管理（ｖ−ｓ−ＩＭ）ＶＮＦが、複数のネットワークスライス内でインスタンス化されることがある。所与のネットワークスライス内の、ｖ−ｓ−ＩＭなどのＩＭが、次に、スペクトルブローカとネゴシエートするように構成されることがある。
【０１９５】
図１８は、本発明の実施形態による、スペクトルブローカ１８３２とネゴシエートするように構成されたｖ−ｓ−ＩＭ１８１０の構成、およびｖ−ｓ−ＩＭの他の機能との関係を示す。
【０１９６】
図１８に関して、示されるｖ−ｓ−ＩＭ  ＶＮＦ１８１０は、スペクトルネゴシエータ機能１８１２を含み、かつ、任意選択で、リソース要求ポリシー機能１８１４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から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場合、仮想サービス特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することがある。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、リソースの不足のためにスケールアップ動作またはスケールアウト動作をもはや実行することができない場合、イネーブルにされることがある。当業者は、ＶＩＭが、ＥＴＳＩ  ＮＦＶ構造において指定される要件を満たすように設計されることがあることを認識しよう。スペクトルネゴシエータは、提供される場合、リソース要求ポリシー機能を調べるように構成されることがある。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分であることがあり、またはｖ−ｓ−ＩＭ内の別個の機能であることがある。あるいは、リソース要求ポリシー機能は、別個のＶＮＦとして提供されることがある。
【０１９７】
図１９は、本発明の代替の実施形態による、他の機能と関係して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個の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の機能であることができる。動作において、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伝送される。両方の機能は、同一のＮＦＶＩノード上に一緒に位置付けられることができ、またはそれらは、別個のネットワークノード上で構成要素機能としてインスタンス化されることができる。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、各ネットワークノードの内部にあることがある、または別個のＶＮＦであることがあるネゴシエーション機能を実行するための異なるリソース要求ポリシーを使用することがある。ネゴシエーションは、管理プレーンＩＭ  ＶＮＦ１９３０においてスペクトルブローカ１９３２と通信することを備える。
【０１９８】
終端間サービス管理
ネットワークスライス関連付けとは潜在的に別個に、またはネットワークスライス関連付けに関連して、本発明の実施形態は、以下において説明されるとおり、終端間サービス管理を提供する。
【０１９９】
図２０は、本発明の実施形態による、ソフトウェア定義されたネットワーキング（ＳＤＮ）を使用する終端間サービス管理を示す。示されるとおり、ＳＤＮコントローラが、Ｃ−ＲＡＮ２０１０および／またはＣ−Ｃｏｒｅ２０３０においてインスタンス化されることがある。ＳＤＮコントローラは、Ｃ−ＲＡＮにおいてＲＡＮ−Ｃ２０１２として表され、Ｃ−ＣｏｒｅにおいてＳＤＮ−Ｃ２０３２として表される。ＲＡＮ−Ｃは、ＲＡＮ機能に関する転送規則を提供する。異なるＲＡＮ機能が、異なるネットワークスライスに含められることができる。さらに、ＳＤＰが、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のためのアクセスプロトコルスタックを決定することがある。ＳＤＮ−Ｃ２０３２は、コアネットワーク要素のための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。
【０２００】
やはり図２０に示されるのが、Ｃ−ＲＡＮ制御および管理プレーン（ＭＰ−ＣＭ）のＣＭ２０１４とＣ−Ｃｏｒｅ制御プレーン（ＣＰ−ＣＭ）のＣＭ２０３４の間に定義されたＣＭ−ＣＭインターフェース２０５０である。
【０２０１】
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、およびＭＴＣネットワークスライスに対応するデータプレーン２０７０が示される。Ｃ−ＲＡＮ２０１０におけるＲＡＮ−Ｃ  ＳＤＮコントローラ２０１２が、物理層機能２０６２、２０７２、ＭＡＣ層機能２０６４、２０７４、および類似したものなどの、これらのスライス２０６０、２０７０における無線アクセスと関係付けられた機能を管理する。Ｃ−Ｃｏｒｅ２０３０におけるＳＤＮ−Ｃ  ＳＤＮコントローラ２０３２が、サービングゲートウェイ２０８２、２０９２機能およびパケットゲートウェイ２０８４、２０９４機能などの、これらのスライスのそれぞれにおけるコアと関係付けられた機能を管理する。これらの機能のそれぞれが、例えば、仮想ネットワーク機能を備えることがある。
【０２０２】
上記に鑑みて、かつ図２１を参照して、本発明の実施形態が、複数のネットワークスライスをサポートするＳＤＮ対応の通信ネットワークにおける終端間サービス管理のための方法を提供する。方法は、ネットワークのＣ−ＲＡＮにおいて第１のＳＤＮコントローラをインスタンス化すること２１１０を含む。方法は、ネットワークのＣ−Ｃｏｒｅにおいて第２のＳＤＮコントローラをインスタンス化すること２１２０をさらに含む。方法は、Ｃ−ＲＡＮにおいてＲＡＮ機能に関する転送規則を提供するように第１のＳＤＮコントローラを構成すること２１３０をさらに含む。方法は、Ｃ−Ｃｏｒｅにおけるネットワーク要素を制御するように第２のＳＤＮコントローラを構成すること２１４０をさらに含む。方法は、Ｃ−ＲＡＮにおける第１の接続マネージャとＣ−Ｃｏｒｅにおける第２の接続マネージャの間でインターフェースを提供すること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、かつ第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。
【０２０３】
本発明の実施形態において、ソフトウェア定義されたネットワーキング（ＳＤＮ）が、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し、制御プレーンとデータプレーンは、切り離され、ネットワークインテリジェンスおよび状態は、論理的に集中化され、かつ基礎をなすネットワークインフラストラクチャは、アプリケーションから抽象化される。本発明の実施形態において、オーケストレータ機能が、カスタマ情報を使用することがあり、かつ、例えば、ソフトウェア定義されたトポロジ（ＳＤＴ）機能を通じて作成される、ネットワーク論理トポロジを形成する情報を提供することがある。ＳＤＴ機能は、ＳＤＮ機能およびソフトウェア定義されたプロトコル（ＳＤＰ）機能と組み合わされて、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、仮想ネットワークは、特定のサービスのために仮想化されたリソースの集まりである。
【０２０４】
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介した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、制御要素から転送ノードを制御することによって、転送機能から分離されることがある。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化することができる。ＶＮＦは、所与の機能のための専用のハードウェアと対比される、様々な機能を提供するように構成されることができる市販の既成のハードウェアなどの、比較的汎用のサーバまたは計算設備の上で作動する１つまたは複数の仮想マシンを備えること、またはそのような仮想マシン上で動作することができる。
【０２０５】
本発明の様々な実施形態は、例えば、前述される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のに使用されることがある。いくつかの実施形態において、かつ生じることがある他の限定を受けて、管理プレーン機能と制御プレーンの両方が、すべてのネットワークスライスにわたった接続管理を管理するよう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における実質的に任意の場所でインスタンス化されることができる。いくつかの実施形態において、機能のロケーションを決定することは、異なるネットワークサービスの遅延要件に依存することができる。いくつかの実施形態において、グローバル接続管理機能および／またはサービス特有の接続管理機能は、少なくとも、高速のアクセスを要求するデバイスが存在するロケーションにおけるネットワークエッジに位置付けられることができる。
【０２０６】
ハードウェアおよび実施様態
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において他のデバイスと高速通信をすることができる、サーバ、またはサーバの集まりなどの計算デバイスを使用して実施される。そのような計算デバイスは、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することがある。計算デバイスは、特定の機能専用であることがあり、または仮想化された機能をサポートするためのプラットフォームを提供することがある。図２２は、本発明の実施形態により提供される、標準のサーバ２２１０、データストレージユニット２２２０、ならびにネットワークインターフェースおよび／またはスイッチなどのネットワーク通信構成要素２２３０の集まりを示す。構成要素は、一緒に位置付けられることがあり、地理的に分散されることがあり、またはそれらの組合せであることがある。サーバメモリおよび／またはデータストレージユニットメモリなどのメモリに動作可能に結合された計算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構成要素は、本明細書において説明されるとおり、それらの間で、様々な機能、モジュール、対話、および類似したものをインスタンス化すること、および実行することを行うように構成されることがある。機能は、適切なネットワークロケーションおよび／または地理的ロケーションにおいてインスタンス化されることがあり、かつ、要求されるのに応じて移動されることがある。本発明の実施形態による装置は、本明細書において説明されるとおり１つまたは複数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構成要素を備えることがある。
【０２０７】
前述の説明全体にわたって、前述される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のに使用するための方法に対応することがあることが容易に理解されよう。方法は、コンピュータによって実施される機能、すなわち、ネットワークインフラストラクチャの１つまたは複数の計算デバイス、通信デバイス、および／またはメモリデバイスによって実施される機能を含むことがある。さらに、本発明の実施形態は、前述される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、またはそれの関連付けられた装置に関することが容易に理解されよう。この場合も、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つまたは複数の計算デバイス、通信デバイス、および／またはメモリデバイスを備えることがある。
【０２０８】
本発明の実施形態は、仮想化技術を介して要求される機能を提供するように構成された特定のサーバもしくは汎用計算デバイス、通信デバイス、および／またはメモリデバイスを使用して実施されることがある。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むことがある。方法は、ネットワークの動作を向上させるために１つまたは複数のネットワーク構成要素の動作を含むことがある。そのように、装置と見なされる通信ネットワークで、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ることがある。
【０２０９】
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、データプレーンにおいて動作するデバイス、またはそれらの組合せなどの、１つまたは複数の現実の、または仮想の計算デバイスを使用して実施されることがある。方法動作を実施するのに使用される計算デバイスは、メモリに動作可能に結合されたプロセッサを含むことがあり、メモリは、本明細書において説明される方法を実行するようにプロセッサによって実行されるための命令を提供する。
【０２１０】
計算デバイスが、マイクロプロセッサによって実行されるための記憶されたプログラム命令を含むメモリ構成要素の対応するセットに動作可能に結合された１つまたは複数のマイクロプロセッサのセットを、ハードウェアレベルにおいて利用することがある。計算デバイスは、仮想の１つまたは複数のレベルにおいて仮想計算リソースを提供するのに使用されることがある。例えば、１つまたは複数の所与の包括的なコンピュータハードウェアプラットフォームが、１つまたは複数の仮想計算マシンを提供するのに使用されることがある。プロセッサリソース、メモリ、および類似したものなどの計算デバイスが、さらなる仮想計算マシンが構築されるリソースを提供するために仮想化されることもある。システムの様々な計算構成要素を実現するのに次いで使用される様々な計算リソースを提供するために割振り可能である計算デバイスのセットが、内部アーキテクチャが様々な様態で構成されることがある、分散された計算システムを提供するものと見なされることがある。
【０２１１】
前述の実施形態の説明を介して、本発明は、ハードウェアだけを使用することによって、またはソフトウェアと必要な汎用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ることがある。そ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ることがある。ソフトウェア製品は、コンパクトディスク読取り専用メモリ（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ることができる不揮発性の、または非一時的記憶媒体に記憶されることがある。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、本発明の実施形態において提供される方法を実行することを可能にするいくつかの命令を含む。例えば、そのような実行は、本明細書において説明される論理動作のシミュレーションに対応することがある。ソフトウェア製品は、コンピュータデバイスが、本発明の実施形態によるデジタル論理装置を構成するため、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いくつかの命令をさらに、または代替として含むことがある。
【０２１２】
本発明は、それの特定の特徴および実施形態を参照して説明されてきたものの、本発明を逸脱することなく、それに様々な変形および組合せが行われることができることが明白である。したがって、本明細書および図面は、単に、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の例示と見なされるべきであり、かつ本発明の範囲に入る任意の、かつすべての変形、変更、組合せ、または均等物を含むものと企図される。
【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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【国際調査報告】
2018517340.tif 000030
2018517340.tif 000031