(57)【要約】【課題】第５世代移動ネットワークにおいてオンデマンドバーチャルスイッチングを行うための方法、装置及びコンピュータプログラム製品を提供する。【解決手段】１つ以上のユーザ装置がネットワークサービスを必要とする状態が検出されたときに、無線アクセスネットワーク内においてユーザ装置間にローカルでスイッチ又はルーティングされるバーチャルネットワークがオンデマンドで生成される。無線アクセスネットワーク内のユーザ装置にサービスする無線アクセスネットワークのネットワークノードが、サービスポリシーに従ってネットワークノードを各々使用することによりユーザ装置の移動に基づいて選択及び変更される。【選択図】図３
2017516424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のユーザ装置がネットワークサービスを要求する状態を検出し、及び
その要求が検出されたときに、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置間にネットワークサービスインスタンスを生成又は変更する、
ことを含み、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置にサービスする無線アクセスネットワークのネットワークノードを、サービスポリシーに従ってネットワークノードを各々使用することにより対応するユーザ装置の移動に基づき選択及び変更する、ようにした方法。
【請求項２】
前記無線アクセスネットワークは、第５世代移動ネットワークアーキテクチャーによるネットワークである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ネットワークサービスインスタンスは、スイッチ又はルーティングされるネットワークサービスインスタンスである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記１つ以上のユーザ装置は、ローカルでスイッチ又はルーティングされる各アドホックネットワークの一部分である、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記サービスポリシーは、通信レイテンシーを最小にするために各対応するユーザ装置の位置に関して考えられる最も近いネットワークノードを選択するためのポリシーである、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記ネットワークサービスインスタンスは、低レイテンシーのバーチャルプライベートネットワークである、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ネットワークサービスインスタンスは、動的トポロジーを伴うバーチャルネットワークであり、そしてそのバーチャルネットワークのサービスインスタンス転送機能は、ネットワークノードにおいて実施される、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記無線アクセスネットワークを通して高速度で移動する対応するユーザ装置のうちのあるユーザ装置は、より中心のアグリゲーションノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定され、一方、対応するユーザ装置のよりジオスタティックなユーザは、よりローカルなネットワークノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定される、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記ネットワークサービスインスタンスは、ベースステーションサイト及びアグリゲーションノードに位置するオープンフロースイッチを適用し且つソフトウェア定義のネットワークコントローラに接続されるソフトウェア定義のバーチャルネットワークであり、そのソフトウェア定義のネットワークコントローラは、制御プロトコルを使用してオンデマンドでソフトウェア定義のバーチャルネットワークのトポロジーを再構成するように構成される、請求項２から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記ソフトウェア定義のネットワークコントローラの北回りインターフェイスは、５Ｇ制御平面の移動管理機能に直接的又は間接的に接続され、そして前記移動管理機能は、複数のユーザ装置がネットワークを通して移動する間にバーチャルネットワークトポロジーを再構成するために移動イベントについて前記ソフトウェア定義のネットワークコントローラに通知する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ローカルでスイッチされる各アドホックネットワークは、乗物対乗物ネットワークであり、そして前記無線アクセスネットワークは、バックアップとして働く、請求項４に記載の方法。
【請求項１２】
１つ以上のユーザ装置がネットワークサービスを要求する状態を検出するように構成された検出装置；
その要求が検出されたときに、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置間にローカルでスイッチ又はルーティングされるネットワークサービスインスタンスを生成するように構成された処理装置；及び
無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置にサービスする無線アクセスネットワークのネットワークノードを、サービスポリシーに従ってネットワークノードを各々使用することにより対応するユーザ装置の移動に基づき選択及び変更するように構成された選択装置；
を備えた装置。
【請求項１３】
前記無線アクセスネットワークは、第５世代移動ネットワークアーキテクチャーによるネットワークである、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ネットワークサービスインスタンスは、スイッチ又はルーティングされるネットワークサービスインスタンスである、請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記１つ以上のユーザ装置は、ローカルでスイッチ又はルーティングされる各アドホックネットワークの一部分である、請求項１２から１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記サービスポリシーは、通信レイテンシーを最小にするために各対応するユーザ装置の位置に関して考えられる最も近いネットワークノードを選択するためのポリシーである、請求項１２から１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記ネットワークサービスインスタンスは、低レイテンシーのバーチャルプライベートネットワークである、請求項１２から１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
前記ネットワークサービスインスタンスは、動的トポロジーを伴うバーチャルネットワークであり、そしてそのバーチャルネットワークのサービスインスタンス転送機能は、ネットワークノードにおいて実施される、請求項１２から１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記無線アクセスネットワークを通して高速度で移動する対応するユーザ装置のうちのあるユーザ装置は、より中心のアグリゲーションノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定され、一方、対応するユーザ装置のよりジオスタティックなユーザは、よりローカルなネットワークノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定される、請求項１２から１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記ネットワークサービスインスタンスは、ベースステーションサイト及びアグリゲーションノードに位置するオープンフロースイッチを適用し且つソフトウェア定義のネットワークコントローラに接続されるソフトウェア定義のバーチャルネットワークであり、そのソフトウェア定義のネットワークコントローラは、制御プロトコルを使用してオンデマンドでソフトウェア定義のバーチャルネットワークのトポロジーを再構成するように構成される、請求項１３から１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記ソフトウェア定義のネットワークコントローラの北回りインターフェイスは、５Ｇ制御平面の移動管理機能に直接的又は間接的に接続され、そして前記移動管理機能は、複数のユーザ装置がネットワークを通して移動する間にバーチャルネットワークトポロジーを再構成するために移動イベントについて前記ソフトウェア定義のネットワークコントローラに通知する、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ローカルでスイッチされる各アドホックネットワークは、乗物対乗物ネットワークであり、そして前記無線アクセスネットワークは、バックアップとして働く、請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
コンピュータで実行されたときに請求項１から１１のいずれかの段階を遂行するためにソフトウェアコード部分を備えた、コンピュータのためのコンピュータプログラム製品。
【請求項２４】
前記コンピュータプログラム製品は、前記ソフトウェアコード部分が記憶されるコンピュータ読み取り可能な媒体を含み、及び／又は
前記コンピュータプログラム製品は、前記コンピュータの内部メモリに直接的にロード可能であり、及び／又はアップロード、ダウンロード及びプッシュ手順の少なくとも１つによりネットワークを経て送信可能である、請求項２３に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、移動通信ネットワークに関するもので、より詳細には、第５世代移動ネットワーク、又はより一般的には、テナント特有の要求を伴うネットワークサービスインスタンスにおいて、テナントの超低レイテンシーアプリケーションをオンデマンドで及び必要時にサポートするという要求を満足するための方法、装置及びコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動データ送信及びデータサービスは常時進歩を続けており、そのようなサービスは、ボイス、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャスト等の種々の通信サービスを提供するものである。近年、進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワークＥ−ＵＴＲＡＮを３ＧＰＰ仕様に基づく無線通信アーキテクチャーとして使用する長期進化ＬＴＥTMが指定されている。
【０００３】
しかしながら、そのような現在の移動ネットワークでは、幾つかのアプリケーションはオペレータコアから依然到来するが、膨大な量のサービスが、インターネットから、即ちオペレータの視点から過剰に到来する。そのような設定において、サービスエッジは、エンド対エンドｅ２ｅサービストンネル（ベアラ）のエンドポイントであるコアネットワークゲートウェイにある。ユーザ平面トラフィックをよりローカルに無線アクセス付近でスイッチングし（レイヤＬ２）又はルーティングする（レイヤＬ３）ことは不要である。
【０００４】
第５世代移動ネットワークは、低レイテンシーの接続だけでなく、サービスそれ自体を無線インターフェイスに非常に接近させることも要求する非常に低レイテンシーのアプリケーションをサポートできねばならない。
【０００５】
そのようなアプリケーションの一例は、衝突回避のための乗物ネットワークである。原理的に、乗物から乗物への通信は、例えば、インターネットサービスプロバイダーＩＳＰに属するルーターにおいて、移動ネットワークゲートウェイの後方のインターネットプロトコルＩＰレイヤで２つの通信リンクを相互接続することにより、現在パラダイムに従って行うことができる。
【０００６】
インターネットに対するローカルブレークアウトの解決策、例えば、３ＧＰＰ  ＴＲ  ２３．８２９に規定されたローカルＩＰアクセスＬＰＩＡ及び選択ＩＰトラフィックオフロードＳＩＰＴＯは、現在利用できるものであり、これは、理論的に、例えば、サービスユーザがベースステーションＢＳからベースステーションへネットワークを通して移動するとき、ネットワークサービスインスタンスのメンバーがジオスタティック(geo-static)であり、且つサービスをバーチャルプライベートネットワークＶＰＮユーザ位置の変化に永久的に適応させる必要がない限り、問題を解決する上で役立つ。いわゆる“ＲＡＮ上のＳＩＰＴＯ（リリース１０）”によれば、ホームｅＮｏｄｅＢ  ＨｅＮＢ及びローカルゲートウェイＬ−ＧＷは、両方とも、オペレータドメインの一部分であると仮定する。更に、ＬＩＰＡは、ローカルホーム／企業ネットワークにアクセスするのに使用されるだけである。他のサービスは、オペレータコアを経て提供されるだけであり、そしてＳＩＰＴＯは、インターネットアクセスに使用されるだけである。
【０００７】
柔軟なバーチャルテナントネットワークを生成するのに必要なものと同様の機能が今日データセンターに利用されている。データセンターでは、テナントのバーチャルマシンＶＭのためのバーチャルネットワークは、それらのＶＭがデータセンター内のある位置から別の位置へ移動されるときに適応させる必要がある。これは、データセンターにおける最新の例の概要として、例えば、２００９年、ＳｉｇＣｏｍｍのＡグリンベルグ氏等の“VL2: A Scalable and Flexible Data Center Network”を参照する。この例と移動ネットワークとの間の関係を理解するために、バーチャルマシンＶＭは、エンドユーザ装置、例えば、ユーザ装置ＵＥであり、そして中央アドレスサービスは、ＵＥの位置が分かる移動制御平面と通信すると仮定する。本発明の観点において、ＵＥとは、人間のエンドユーザの通信装置、例えば、スマートホンであるか、或いはマシン装置、例えば、車に内蔵された通信装置である。又、ＵＥそれ自体は、別のプライベートネットワークへのゲートウェイノード、例えば、車のオンボードネットワークであることも考えられる。
【０００８】
最後に、ベースステーション内のＩＰ相互接続のための独占的解決策は、幾つかの売主により想像されているが、多数売主の環境における相互運用性を保証することができず、依然として静的なものであり、従って、「移動」ＶＰＮ又は動的なトポロジーを伴うＶＰＮには適していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それ故、従来技術の欠点を克服するため、本発明は、第５世代移動ネットワーク、又はより一般的には、テナント特有の要求を伴うネットワークサービスインスタンスにおいて低レイテンシーアプリケーションをサポートするための解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
特に、本発明は、第５世代移動ネットワークにおいてオンデマンドネットワークサービスインスタンスを可能にするための方法、装置及びコンピュータプログラム製品を提供する。更に、既定のサービス最適化ポリシーに従って、サービスユーザの動きに基づき、ネットワークサービスインスタンスが自動的に再構成されることを可能にする。
【００１１】
本発明の第１の観点によれば、（例えば、２つのＵＥ間に直接的アドホック接続を確立できないために）１つ以上のＵＥがネットワークサービスを要求する状態を検出し、そしてその要求が検出されたときに、無線アクセスネットワーク内の対応するＵＥ間にローカルでスイッチ又はルーティングされるネットワークサービスインスタンスを生成又は変更することを含み、無線アクセスネットワーク内の対応するＵＥにサービスする無線アクセスネットワークのネットワークノードを、既定のサービスポリシーに従ってネットワークノードを各々使用することによりＵＥの移動に基づいて選択及び変更する、ようにした方法が提供される。
【００１２】
本発明の第２の観点によれば、１つ以上のユーザ装置がネットワークサービスインスタンスを要求する状態を検出するように構成された（例えば、２つのＵＥ間にアドホック接続を確立できないことを検出するように構成された）検出装置；その要求が検出されたときに、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置間にローカルでスイッチ又はルーティングされるネットワークサービスインスタンスを生成するように構成された処理装置；及び無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置にサービスする無線アクセスネットワークのネットワークノードを、サービスポリシーに従ってネットワークノードを各々使用することにより対応するユーザ装置の移動に基づき選択及び変更するように構成された選択装置；を備えた装置が提供される。
【００１３】
本発明の第３の観点によれば、プログラム実行時に、前記第１の観点による方法を実施するように構成されたコンピュータ実行可能なコンポーネントを含むコンピュータプログラム製品が提供される。
【００１４】
本発明の上述した規範的観点の更に別の好都合な開発又は変更は、従属請求項に記載される。
【００１５】
本発明のある実施形態によれば、無線アクセスネットワークは、第５世代の移動ネットワークアーキテクチャーによるネットワークである。
【００１６】
更に、ある実施形態によれば、ネットワークサービスインスタンスは、スイッチ又はルーティングされるネットワークサービスインスタンスである。
【００１７】
更に、本発明のある実施形態によれば、ＵＥの１つ以上は、ローカルでスイッチ又はルーティングされる各アドホックネットワークの一部分であり、ここで、ある実施形態によれば、ローカルでスイッチ又はルーティングされる各アドホックネットワークは、例えば、乗物環境（ＷＡＶＥ、ＩＥＥＥ１６０９、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ）規格におけるワイヤレスアクセスを使用する乗物対乗物の通信ネットワークである。
【００１８】
更に、本発明のある実施形態によれば、サービスポリシーは、通信レイテンシーを最小にするために対応する各ユーザ装置の位置に関して考えられる最も近いネットワークノードを選択するポリシーである。
【００１９】
更に、本発明のある実施形態によれば、ネットワークサービスインスタンスの設定、変更及び除去の少なくとも１つに対する制御機能は、移動ネットワーク制御平面の移動管理機能と直接的又は間接的に通信する制御ノードによって与えられる。
【００２０】
更に、本発明のある実施形態によれば、ローカルでスイッチ又はルーティングされるサービスインスタンスは、低レイテンシーのバーチャルプライベートネットワークである。
【００２１】
本発明のある実施形態によれば、ネットワークサービスインスタンスは、動的なトポロジーを伴うバーチャルネットワークであり、そしてバーチャルネットワークのサービスインスタンス転送機能は、ネットワークノードにおいて実施される。
【００２２】
本発明のある実施形態によれば、無線アクセスネットワークを通して高速度で移動する対応するユーザ装置のうちのあるユーザ装置は、より中央のアグリゲーションノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定され、一方、対応するユーザ装置のよりジオスタティックなユーザは、よりローカルなネットワークノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定される。
【００２３】
本発明のある実施形態によれば、ネットワークサービスインスタンスは、ベースステーションサイト及びアグリゲーションノードに位置するオープンフロースイッチを適用し且つソフトウェア定義のネットワークコントローラに接続されるソフトウェア定義のバーチャルネットワークであり、そのソフトウェア定義のネットワークコントローラは、例えば、オープンフロー制御平面のような制御プロトコルを使用してオンデマンドでソフトウェア定義のバーチャルネットワークのトポロジーを再構成するように構成される。従って、ソフトウェア定義のネットワークコントローラの北回り(northbound)インターフェイスは、５Ｇ制御平面の移動管理機能に直接的又は間接的に接続され、そして移動管理機能は、複数のユーザ装置がネットワークを通して移動する間にバーチャルネットワークトポロジーを再構成するために移動イベント（例えば、ハンドオーバー、ナットワークアタッチメント及びデタッチメント）についてソフトウェア定義のネットワークコントローラに通知する。
【００２４】
更に、ある実施形態によれば、ローカルでスイッチされる各アドホックネットワークは、乗物対乗物ネットワークであり、そして無線アクセスネットワークは、バックアップとして働く。
【００２５】
本発明の規範的実施形態を完全に理解するために、添付図面を参照して本発明を以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来技術によるコアネットワーク移動ゲートウェイを経ての装置対装置（例えば、ＵＥ対ＵＥ）通信を概略的に示す。
【図２】従来技術によるＬＴＥネットワークにおけるＵＥから移動ゲートウェイへのピン(ping)のラウンドトリップ時間を示す。
【図３】本発明を好都合に適用できる乗物ネットワーク使用の場合の規範的実施形態を示す。
【図４】本発明のある実施形態により図３に示す乗物を接続する分散型イーサネットサービスインスタンスのためのユーザ及びトランスポート平面を示す。
【図４ａ】ベースステーションＢＳとｖＳｗｉｔｃｈのサービスインスタンス転送機能との間のサービスフロートンネルが、サービスインスタンス転送機能のバーチャル入口／出口ポートとアップリンク／ダウンリンクＵＬ／ＤＬサービスフロートンネルエンドポイントとの関連付けによるものであることを示すことにより、本発明のある実施形態による図４の概略を更に詳細に示す。
【図５】図４に示す使用の場合に対しある実施形態においてユーザ及びトランスポート平面要素に加えて制御平面要素を示す。
【図６】ある実施形態によりハンドオーバーが完了した後のサービスフロートンネル構成を示す。
【図７】本発明のある実施形態による移動管理エンティティＭＭＥとソフトウェア定義のネットワークコントローラＳＤＮＣ（インターフェイスＳｃ）との間のメッセージングを示し、これは、ＥＴＨサービスインスタンスを最適化し、即ちＵＥ２のＳＡＰＩをｖＳｗｉｔｃｈＢからｖＳｗｉｔｃｈＡへ移動するのに使用されるものである。
【図８】本発明のある実施形態による方法を示す。
【図９】本発明のある実施形態による装置を概略的に示す。
【図１０】本発明のある実施形態による低レイテンシーの乗物対乗物通信のサポートを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の規範的観点を以下に説明する。より詳細には、本発明の規範的な観点は、特定の非限定例及び本発明の想像可能な実施形態と現在考えられるものを参照して以下に説明する。当業者であれば、本発明は、これらの例に限定されず、より広範囲に適用できることが明らかであろう。
【００２８】
本発明及びその実施形態の以下の記述は、主として、ある規範的ネットワーク構成及びその展開のための非限定例として使用される明細書であることに注意されたい。即ち、本発明が第５世代の移動ネットワークに関連したものであっても、その実施形態は、ある規範的なネットワーク構成及び展開のための非限定例として使用される３ＧＰＰ用語に関連して述べる。そのような用語は、ここに示す非限定例のみに使用され、当然、本発明を何ら限定するものではない。むしろ、他のネットワーク構成又はシステム展開、等も、ここに述べる特徴と一致する限り、利用することができる。
【００２９】
以下、本発明の種々の実施形態及び具現化、並びにその観点又は実施形態を、多数の代替形態を使用して説明する。一般的に、あるニーズ及び制約に基づき、ここに述べる全ての代替形態は、単独で与えられてもよいし、又は種々の代替形態の個々の特徴の組合せも含めて、想像可能な組合せで与えられてもよいことに注意されたい。
【００３０】
特に、以下の規範的態様及び実施形態は、単なる例示に過ぎないことを理解されたい。明細書の多数の場所に「一(an)」、「１つの(one)」又は「幾つかの(some)」実施形態又は規範的形態という語が使用されているが、これは、必ずしも、その各々が同じ実施形態又は規範的形態を指すこと、或いは特徴が１つの実施形態又は規範的形態にのみ適用されることを意味していない。異なる実施形態の単一の特徴を組み合わせて、他の実施形態を形成してもよい。更に、「備える(comprising)」及び「含む(including)」という語は、ここに述べる実施形態がここに述べた特徴のみで構成されるよう限定されると理解してはならず、そのような実施形態及び規範的態様は、ここに特に述べていない特徴、構造、ユニット、モジュール、等も包含する。
【００３１】
一般的に、テレコミュニケーションネットワークは、複数のネットワーク要素、例えば、ベースステーションＢＳ、進化型ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ；即ちＬＴＥ環境におけるベースステーション）、ユーザ装置ＵＥ（例えば、移動電話、スマートホン、コンピュータ、車内の通信装置、等）、コントローラ、インターフェイス、等、及び特に、テレコミュニケーションサービスの準備に使用される装置、を備えている。
【００３２】
実際のネットワーク形式にも依存するここに述べる要素の一般的機能及び相互接続は、当業者に明らかであり、そして対応する仕様書に記載され、従って、詳細な説明は、省略する。しかしながら、以下に詳細に述べるものの他に、多数の付加的なネットワーク要素及びシグナリングリンクが、ベースステーション及び通信ネットワークへの又はそれらからの通信に使用されることに注意されたい。
【００３３】
既に上述したように、本発明は、第５世代の移動ネットワークにおいて低レイテンシーのアプリケーションを遂行するための解決策を提供する。そのようなアプリケーションの一例は、衝突回避のための乗物ネットワークである。しかしながら、本発明は、乗物ネットワークアプリケーションに限定されず、当業者に明らかな多数の他のアプリケーション（例えば、協働ロボットアプリケーション）にも使用できることに注意されたい。
【００３４】
原理的に、ある既知の移動ネットワーク解決策によれば、乗物対乗物通信は、図１に示すように、移動ネットワークゲートウェイの後方でインターネットプロトコルＩＰレイヤにおいて２つの通信リンクを相互接続することにより確立される。
【００３５】
特に、図１に示すように、装置１  １１から装置２  １２へのＩＰレイヤにおける通信リンクは、移動アクセスエンティティ１３、移動コア１４及び国家インターネットサービスプロバイダーＩＳＰ１５を経、そして移動コア１４及び移動アクセスエンティティ１３を経て戻るように確立され、これが矢印で示されている。そのようなリンクは、ある程度のレイテンシーを生じさせる。
【００３６】
レイテンシーに関する示唆のアイデアを得るために、図２は、ＬＴＥネットワークアーキテクチャーによりユーザ装置ＵＥ２１から移動ゲートウェイ（ＳＡＥ  ＧＷ）２２へそして戻る２００バイトパケット（ｐｉｎｇ）のラウンドトリップ遅延を一例として示している。又、ラウンドトリップ時間ＲＴＴを越えないために、いつでも過負荷とならないように完全なエンド対エンドチェーンを設計しなければならない。これは、設計タスクのための高いＯＰＥＸ（運営支出）を招くか、又はリソースが過剰設計されたときは高いＣＡＰＥＸ（資本支出）を招く。この通信パラダイムにより導入される遅延、及びレイテンシー限界が満足される不確実性を考慮すると、重要でないアプリケーションにしか使用できない。
【００３７】
図３は、本発明を好都合に適用できる乗物ネットワーク使用の場合を示す。ハイウェイ上をアドホック小隊として走行している４台の車が示されている。相互トラフィック情報交換、制御又は警報目的として、この小隊のためにバーチャルネットワークサービスインスタンスがオンデマンドで生成されている。図示された状態では、サービスインスタンスは、無線サイトＡ及びＢへと広がっており、ＵＥ１及びＵＥ３は、無線サイトＡを経てサービスインスタンスに接続され、そしてＵＥ２及びＵＥ４は、無線サイトＢを経て同じサービスインスタンスに接続されている。
【００３８】
ある実施形態によれば、本発明は、無線アクセスネットワークの無線及びアグリゲーションサイト又はその付近にネットワークサービスインスタンスをオンデマンドで生成し、そしてサービスインスタンストポロジーを移動中のＵＥに永久的に適応させて最低レイテンシーを保証する能力を第５世代ネットワークに与えることにより、シナリオに好都合に適用することができる。
【００３９】
ユーザ及びトランスポート平面に対する本発明の実施形態が図４に示されている。これは、図３の例に関連している。２つの無線サイトＡ及びＢと、その両無線サイトが相互接続されるアグリゲーションサイトＣが示されている。
【００４０】
相互接続は、サイトルーターＳＲ  Ａ、Ｂ及びＣより成るトランスポートネットワークにより構築される。無線サイトＡ及びＢの各々において、ベースステーションＢＳは、ローカルサイトルーターを経てバーチャルスイッチエンティティ‘ｖＳｗｉｔｃｈ’に相互接続される。アグリゲーションサイトＣには、ローカルサイトルーターＳＲ  Ｃに接続されたｖＳｗｉｔｃｈ  Ｃがある。ｖＳｗｉｔｃｈ具現化の一例は、パブリック「オープンバーチャルスイッチ」プロジェクト‘ｏｐｅｎｖｓｗｉｔｃｈ．ｏｒｇ’により与えられる。
【００４１】
図４は、ｖＳｗｉｔｃｈ内の垂直バーとして示されたサービスインスタンス転送機能も示している。このサービスインスタンス転送機能は、ネットワークバーチャル化トンネルを使用してサイトＡ、Ｂ及びＣの間に論理的に相互接続される。ネットワークバーチャル化トンネルの例は、ＮＶＧＲＥ（http://tools.ietf.org/html/draft-sridharan-virtualization-nvgre-04を参照）又はＶＸＬＡＮ（http://tools.ietf.org/html/draft-mahalingam-dutt-dcops-vxlan-08を参照）である。
【００４２】
更に、図４は、ＵＥのサービングＢＳと、ｖＳｗｉｔｃｈ  Ａ又はＢ各々におけるネットワークサービスインスタンスの各サービスアクセスポイントとの間でサービスフレームをトランスポートする４つのサービスフロートンネルも示している。このサービスフロートンネルは、例えば、ＧＴＰトンネル（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２９．０６０）又はＧＲＥトンネル（ＲＦＣ  ２７８４、ＲＦＣ  ２８９０）技術を使用することができる。
【００４３】
図４ａは、この実施形態において、ＵＥのサービスフローが、サービングＢＳからｖＳｗｉｔｃｈにおけるネットワークサービスインスタンス転送機能の入口ポートまでのアップリンクＵＬトンネルと、ネットワークサービスインスタンス転送機能の出口ポートからサービングＢＳまでのダウンリンクＤＬトンネルとで構成されることを示している。入口及び出口ポートは、同じサービスアクセスポイントに関連付けされる。ＵＬ／ＤＬトンネルは、対応するＵＬ／ＤＬトンネルエンドポイントによって識別される。
【００４４】
図５は、図４の概略的ユーザ及びトランスポート平面構成に加えて、インターフェイスＳｃを経てソフトウェア定義のネットワークコントローラＳＤＮＣと通信する移動ネットワークの移動管理エンティティＭＭＥを示している。ＳＤＮＣエンティティは、無線ネットワークサイトＡ、Ｂ及びＣにおいて汎用サーバーブレードで実行されるｖＳｗｉｔｃｈ機器を制御及び管理する。この制御目的で、ＳＤＮＣは、この実施形態において、オープンフロー制御プロトコル（ｏｐｅｎｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ．ｏｒｇ）及びオープンｖＳｗｉｔｃｈデータベース管理プロトコル（ＲＦＣ７０４７）を使用する。
【００４５】
ＳＤＮＣは、ｖＳｗｉｔｃｈ機器のための前記制御及び管理プロトコルを使用してオンデマンドでネットワークサービスインスタンストポロジーを再構成することができる。インターフェイスＳｃを経て、ＭＭＥは、移動イベント（例えば、ハンドオーバー、ネットワークアタッチメント及びデタッチメント）に関してＳＤＮＣに通知し、ＵＥがネットワークを通して移動するときに、ソフトウェア定義のネットワークコントローラＳＤＮＣがネットワークサービスインスタンスをインスタンス生成し、再構成し、及び破壊できるようにする。
【００４６】
図６は、ＢＳ  ＢとＢＳ  Ａとの間のＵＥ２のハンドオーバーの完了後のネットワークサービスインスタンストポロジーが最適でないことを示している。実際に、ＵＥ２が、現在、ＵＥ２に対して新たなＤＬトンネルエンドポイントが割り当てられたＢＳ  Ａに接続されても、ネットワークサービスインスタンスへの関連アクセスポイントは、依然、ｖＳｗｉｔｃｈ  Ｂに位置する。
【００４７】
ネットワークサービスインスタンスの再構成は、図７に示すように、ＭＭＥがＵＥ２の移動イベントについてＳＤＮＣに通知するときに、ＳＤＮＣによりトリガーされる。
【００４８】
第１に、ＳＤＮＣは、ｖＳｗｉｔｃｈ  Ａにおいてネットワークサービスインスタンス転送機能にバーチャル出口ポートを生成し、そしてそれをＢＳ  ＡにおいてＵＥ２のＤＬサービスフロートンネルエンドポイントに結合する。次いで、ＵＬ方向に対するＵＥ２サービスフロートンネルエンドポイントを生成し、そしてそれをｖＳｗｉｔｃｈ  Ａにおいてサービスインスタンス転送機能のバーチャル入口ポートに結合する。更に、ＳＤＮＣは、ＵＬサービスフロートンネルエンドポイントと、ｖＳｗｉｔｃｈ  ＢにおけるＵＥ２に関連した関連バーチャル入口ポートとを解除する。最後に、ＳＤＮＣは、「サービス構成情報」メッセージでｖＳｗｉｔｃｈ  Ａにおける新たなＵＬトンネルエンドポイントについてＭＭＥに通知する。
【００４９】
最終的なネットワークサービスインスタンストポロジーは、図４に示すものと同様であるが、ＵＥ２は、ＵＥ１及びＵＥ３と同様に、ｖＳｗｉｔｃｈ  Ａにおいてサービスインスタンス転送機能に接続される。
【００５０】
レイテンシーの境界に加えて、制御平面性能観点を考慮に入れることができ、例えば、ネットワークを通して高速度で移動するユーザ装置ＵＥは、より中心的なアグリゲーションノードにおいてスイッチング機能に固定されるが、ゆっくり移動するＵＥは、その各々のベースステーションＢＳのスイッチング機能に固定される。
【００５１】
図８は、本開示の幾つかの規範的態様に基づく方法を示す。
【００５２】
ステップＳ８１において、１つ以上のユーザ装置がネットワークサービスを要求する状態が検出される。
【００５３】
更に、ステップＳ８２において、要求が検出されると、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置間のネットワークサービスインスタンスが生成され又は変更される。
【００５４】
更に、ステップＳ８３において、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置にサービスする無線アクセスネットワークのネットワークノードは、サービスポリシーに従ってネットワークノードを各々使用することにより対応するユーザ装置の動きに基づいて選択され及び変更される。
【００５５】
装置９０の構成を示す図９において、本発明の幾つかの規範的態様について説明する。この実施形態は、（バーチャル）ネットワークエンティティにおいて又はそれにより具現化される。ネットワークエンティティは、チップセット、チップ、モジュール、等の要素又は機能を備え、これは、ネットワークエンティティの一部分でもよいし、或いは個別の要素としてネットワークエンティティ、等に取り付けられてもよいことに注意されたい。各ブロック及びその組合せは、種々の手段又はそれらの組合せ、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、１つ以上のプロセッサ及び／又は回路により具現化できることを理解されたい。
【００５６】
図９に示す装置９０は、処理機能、制御ユニット、ＣＰＵのようなプロセッサ、等を備え、これは、ネットワークエンティティ制御手順に関連したプログラム、等により与えられるインストラクションを実行するのに適したものであり、且つ装置又は装置として働くアプリケーションを制御するのに適したものである。
【００５７】
プロセッサ９９は、第５世代移動ネットワークにおいてオンデマンドバーチャルスイッチング又はルーティングの前記処理に関連した処理を実行するように構成される。特に、プロセッサ９９は、１つ以上のユーザ装置がネットワークサービスを要求する状態を検出するように構成された検出装置としてサブ部分９１を備えている。この部分９１は、図８のＳ８１に基づいて処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサは、その要求が検出されたときに、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置間に（例えば、ローカルにスイッチ又はルーティングされる）ネットワークサービスインスタンスを生成し又は変更するように構成された処理装置として使用可能なサブ部分９２も備えている。この部分９２は、図８のＳ８２に基づいて処理を遂行するように構成される。更に、プロセッサは、サービスポリシーに従ってネットワークノードを各々使用することにより対応するユーザ装置の動きに基づき無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置にサービスする無線アクセスネットワークのネットワークノードを選択し及び変更するように構成された選択装置として使用可能なサブ部分９３も備えている。この部分９３は、図８のＳ８３に基づいて処理を遂行するように構成される。
【００５８】
参照符号９４及び９５は、プロセッサに接続されるトランシーバ又は入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット（インターフェイス）を表わしている。Ｉ／Ｏユニット９４、９５は、通信に使用される。図９には明確に示されていないが、例えば、プロセッサ９９により実行されるプログラム及びデータを記憶し及び／又はプロセッサ９９のワーキングストレージとして使用できるメモリ９６が適用される。
【００５９】
本発明のある規範的な実施形態によれば、本発明の考えられる具現化は、ソフトウェア定義のネットワーク原理を第５世代の移動ネットワークに適用することに依存する。
【００６０】
この場合、バーチャルオープンフロー（ＯＦ）スイッチ（ｖＳｗｉｔｃｈ）は、ベースステーション及びアグリゲーションノードに配置される。ｖＳｗｉｔｃｈは、ＯＦ制御平面を使用してバーチャルネットワークトポロジーをオンデマンドで再構成できるＳＤＮコントローラに接続される。ＳＤＮコントローラの北回りインターフェイスは、５Ｇ制御平面の移動管理機能ＭＭＦに直接的又は間接的に接続される。このインターフェイスを経て、ＭＭＦは、移動イベント（例えば、ハンドオーバー、ネットワークアタッチメント及びデタッチメント）について直接的又は間接的にＳＤＮコントローラに通知し、ＵＥがネットワークを経て移動するときにソフトウェア定義のネットワークコントローラがバーチャルネットワークトポロジーを再構成できるようにする。
【００６１】
図１０は、本発明のある実施形態による低レイテンシーの乗物対乗物通信のサポートを使用する場合を非限定例として示している。
【００６２】
ある実施形態によれば、第５世代のネットワークインフラストラクチャーは、乗物アドホック通信のバックアップとして使用することができる。レイテンシー要求を満足することは、装置間の各接続が、図１に示すように、先ずサービスエッジへ進みそして無線部へ戻るような設定では不可能である。
【００６３】
むしろ、本発明を実施し、従って、図１０の黒及び斜線の車が第５世代の移動インフラストラクチャーに接続されたときにローカルスイッチをインスタンス生成する能力をもたせることにより、次の利益が得られる。
【００６４】
ａ）「バーチャルネットワーク」の生成、例えば、図１０の黒及び斜線の車に対する、例えば、全ての車／車のサブセット。バーチャルサービスネットワークの生成により、メッセージは、車のグループ（１つ又は複数）／サブグループ（１つ又は複数）と排他的に交換され／そこに送信され、一方、同じ移動ネットワークに接続された他のユーザ／マシンは、関与しない（マルチキャスト）。
ｂ）車は、依然、ローカルレイヤ２ネットワークに属しており、従って、ＩＰレイヤに影響はない。
ｃ）最も近いネットワークノードにローカルスイッチをインスタンス生成することで、通信レイテンシーを最小にすることができる。
ｄ）車がその経路に沿った状態でスイッチを動かす能力をもたせることで、通信レイテンシーを低く保つことができる。
【００６５】
本発明の実施形態は、ソフトウェア、ハードウェア、アプリケーションロジック、又はそれらの組合せで回路として具現化できることに注意されたい。規範的な実施形態において、アプリケーションロジック、ソフトウェア、又はインストラクションセットは、種々の従来のコンピュータ読み取り可能な媒体のいずれか１つに維持される。本書において、「コンピュータ読み取り可能な媒体」は、インストラクション実行システム、装置、又はデバイス、例えば、コンピュータ又はスマートホン或いはユーザ装置により又はそれに関連して使用されるインストラクションを収容し、記憶し、通信し、伝播し、又はトランスポートすることのできる媒体又は手段である。
【００６６】
本発明は、特に、例えば、第５世代移動ネットワークの下の環境に関するが、これに限定されるものではなく、そしてそのようなネットワークに接続できるコントローラ、ベースステーション、ユーザ装置又はスマートホン、或いは自己編成ネットワークコンピュータにおいても好都合に具現化できるものである。即ち、例えば、接続された装置へのチップセットとして／チップセットにおいて具現化することができる。
【００６７】
必要に応じて、ここに述べる異なる機能は、異なる順序で遂行されてもよく及び／又は互いに同時に遂行されてもよい。更に、必要に応じて、上述した機能の１つ以上は、オプションでもよく又は組み合わされてもよい。
【００６８】
本発明の種々の観点は、独立請求項に規定されるが、本発明の他の観点は、上述した実施形態からの特徴の他の組合せ、及び／又は独立請求項の特徴を伴う従属請求項を含み、そして請求項に明確に規定された組合せだけではない。
【００６９】
又、本発明の規範的実施形態を上述したが、それらの説明は、本発明を限定するものでないことにも注意されたい。むしろ、特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱せずに多数の変更や修正がなされ得る。
【００７０】
更に、ここに述べるネットワーク要素、例えば、ＵＥのようなターミナル装置又はユーザ装置、ＢＳ又はｅＮＢのようなセルの通信ネットワーク制御要素、ＡＰ等のようなアクセスネットワーク要素、並びにここに述べる対応する機能は、ソフトウェア、例えば、コンピュータのためのコンピュータプログラム製品により、及び／又はハードウェアにより具現化される。いずれにせよ、それらの各機能を実行するため、それに対応して使用される装置、ノード又はネットワーク要素は、制御、処理及び／又は通信／シグナリング機能のために要求される多数の手段、モジュール、ユニット、コンポーネント等（図示せず）を含む。そのような手段、モジュール、ユニット及びコンポーネントは、例えば、インストラクション及び／又はプログラムを実行し及び／又はデータを処理するための１つ以上の処理部分を含む１つ以上のプロセッサ又はプロセッサユニット；プロセッサのワークエリア、又は処理部分、等として働くインストラクション、プログラム、及び／又はデータを記憶するためのストレージ又はメモリユニット又は手段（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、等）；ソフトウェアによりデータ及びインストラクションを入力するための入力又はインターフェイス手段（例えば、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、等）；監視及び操作の可能性をユーザに与えるためのユーザインターフェイス（例えば、スクリーン、キーボード、等）；プロセッサユニット又はその一部分の制御のもとでリンク及び／又は接続を確立するための他のインターフェイス又は手段（例えば、ワイヤード及びワイヤレスインターフェイス手段、例えば、アンテナユニット等を含む無線インターフェイス手段、無線インターフェイス部分等を形成する手段）；等々を包含し、ここで、無線通信部分のようなインターフェイスを形成する各手段は、リモートサイト（例えば、無線ヘッド、又は無線ステーション、等）に配置することもできる。本明細書において、処理部分は、１つ以上のプロセッサの物理的部分を表すと考えられるだけでなく、１つ以上のプロセッサにより遂行される参照処理タスクの論理的分割としても考えられることに注意されたい。
【符号の説明】
【００７１】
１１：装置１
１２：装置２
１３：移動アクセス
１４：移動コア
１５：国家ＩＳＰ
９１：検出装置
９２：処理装置
９３：選択装置
９４、９５：Ｉ／Ｏユニット
９６：メモリ
９９：プロセッサ
【図１】
2017516424.tif 000003
【図２】
2017516424.tif 000004
【図３】
2017516424.tif 000005
【図４】
2017516424.tif 000006
【図４ａ】
2017516424.tif 000007
【図５】
2017516424.tif 000008
【図６】
2017516424.tif 000009
【図７】
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【図８】
2017516424.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2017516424.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月16日(2016.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のユーザ装置がネットワークサービスを要求する状態を検出し、及び
その要求が検出されたときに、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置間にネットワークサービスインスタンスを生成又は変更する、
ことを含み、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置にサービスする無線アクセスネットワークのネットワークノードを、サービスポリシーに従ってネットワークノードを各々使用することにより対応するユーザ装置の移動に基づき選択及び変更する、ようにした方法。
【請求項２】
前記ネットワークサービスインスタンスは、スイッチ又はルーティングされるネットワークサービスインスタンスである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１つ以上のユーザ装置は、ローカルでスイッチ又はルーティングされる各アドホックネットワークの一部分である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記サービスポリシーは、通信レイテンシーを最小にするために各対応するユーザ装置の位置に関して考えられる最も近いネットワークノードを選択するためのポリシーである、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記ネットワークサービスインスタンスは、動的トポロジーを伴うバーチャルネットワークであり、そしてそのバーチャルネットワークのサービスインスタンス転送機能は、ネットワークノードにおいて実施される、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記無線アクセスネットワークを通して高速度で移動する対応するユーザ装置のうちのあるユーザ装置は、より中心のアグリゲーションノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定され、一方、対応するユーザ装置のよりジオスタティックなユーザは、よりローカルなネットワークノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定される、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ネットワークサービスインスタンスは、ベースステーションサイト及びアグリゲーションノードに位置するオープンフロースイッチを適用し且つソフトウェア定義のネットワークコントローラに接続されるソフトウェア定義のバーチャルネットワークであり、そのソフトウェア定義のネットワークコントローラは、制御プロトコルを使用してオンデマンドでソフトウェア定義のバーチャルネットワークのトポロジーを再構成するように構成される、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記ソフトウェア定義のネットワークコントローラの北回りインターフェイスは、５Ｇ制御平面の移動管理機能に直接的又は間接的に接続され、そして前記移動管理機能は、複数のユーザ装置がネットワークを通して移動する間にバーチャルネットワークトポロジーを再構成するために移動イベントについて前記ソフトウェア定義のネットワークコントローラに通知する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
１つ以上のユーザ装置がネットワークサービスを要求する状態を検出するように構成された検出装置；
その要求が検出されたときに、無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置間にローカルでスイッチ又はルーティングされるネットワークサービスインスタンスを生成するように構成された処理装置；及び
無線アクセスネットワーク内の対応するユーザ装置にサービスする無線アクセスネットワークのネットワークノードを、サービスポリシーに従ってネットワークノードを各々使用することにより対応するユーザ装置の移動に基づき選択及び変更するように構成された選択装置；
を備えた装置。
【請求項１０】
前記ネットワークサービスインスタンスは、スイッチ又はルーティングされるネットワークサービスインスタンスである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記１つ以上のユーザ装置は、ローカルでスイッチ又はルーティングされる各アドホックネットワークの一部分である、請求項９から１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記サービスポリシーは、通信レイテンシーを最小にするために各対応するユーザ装置の位置に関して考えられる最も近いネットワークノードを選択するためのポリシーである、請求項９から１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記ネットワークサービスインスタンスは、動的トポロジーを伴うバーチャルネットワークであり、そしてそのバーチャルネットワークのサービスインスタンス転送機能は、ネットワークノードにおいて実施される、請求項９から１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記無線アクセスネットワークを通して高速度で移動する対応するユーザ装置のうちのあるユーザ装置は、より中心のアグリゲーションノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定され、一方、対応するユーザ装置のよりジオスタティックなユーザは、よりローカルなネットワークノードにおけるサービスインスタンス転送機能に固定される、請求項９から１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記ネットワークサービスインスタンスは、ベースステーションサイト及びアグリゲーションノードに位置するオープンフロースイッチを適用し且つソフトウェア定義のネットワークコントローラに接続されるソフトウェア定義のバーチャルネットワークであり、そのソフトウェア定義のネットワークコントローラは、制御プロトコルを使用してオンデマンドでソフトウェア定義のバーチャルネットワークのトポロジーを再構成するように構成される、請求項９から１４のいずれかに記載の装置。
【国際調査報告】
2017516424.tif 000014
2017516424.tif 000015
2017516424.tif 000016