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公開番号2024083497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-21
出願番号2024061992,2023535393
出願日2024-04-08,2021-12-10
発明の名称無線式プライベートネットワークの管理
出願人アマゾンテクノロジーズインコーポレイテッド
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類H04W 4/50 20180101AFI20240614BHJP(電気通信技術)
要約【課題】無線式プライベートネットワークを管理するための様々な実施形態が開示される。
【解決手段】一実施形態では、セルラネットワークは、組織のサイトの無線式プライベートネットワークカバレッジを提供する少なくとも1つのセルを備える。本システムは、無線式プライベートネットワークの関連コアネットワークに1つ以上のネットワーク機能を実装するクラウドプロバイダネットワーク内の少なくとも1つのコンピューティングデバイスをさらに備える。
【選択図】図1B
特許請求の範囲【請求項１】
クラウドプロバイダネットワーク内の少なくとも１つのコンピューティングデバイスと、
前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスで実行可能な命令であって、前記命令が、実行されると、前記少なくとも１つのコンピューティングデバイスに、少なくとも、
組織の１つ以上の建物をカバーするために、無線アクセスネットワーク及び関連コアネットワークを含む無線式プライベートネットワークをプロビジョニングするよう前記組織から要求を受信することと、
前記１つ以上の建物をカバーする複数のセルの配置を判定することと、
スペクトル予約サービスを介して前記複数のセルの周波数スペクトルを自動的に識別することと、
前記組織にセル機器を出荷する前に、前記複数のセルを実装するように前記セル機器を事前構成させることと、
前記クラウドプロバイダネットワークで前記組織用に前記関連コアネットワークの少なくとも一部をプロビジョニングすることと、
を行わせる前記命令と、
を備える、システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年１２月１０日に出願され、出願番号１７／１１８，５６３が割り当てられた「ＭＡＮＡＧＩＮＧＲＡＤＩＯ－ＢＡＳＥＤＰＲＩＶＡＴＥＮＥＴＷＯＲＫＳ」と題する米国特許出願の利益、及びこの米国特許出願に対する優先権を主張するものであり、この米国特許出願の全体を参照により本明細書に援用する。
続きを表示（約 5,100 文字）【背景技術】
【０００２】
５Ｇは、ブロードバンドセルラネットワークの第５世代技術標準であり、最終的にはＬｏｎｇ－ＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）の第４世代（４Ｇ）標準に取って代わることが計画されている。５Ｇテクノロジは、大幅に増加した帯域幅を提供するようになり、それによってスマートフォンを超えてセルラ市場を広げて、デスクトップ、セットトップボックス、ラップトップ、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスなどへのラストマイル接続を提供する。５Ｇセルには４Ｇと同様の周波数スペクトルを使用し得るものがあり、その一方でミリ波帯の周波数スペクトルを使用し得る５Ｇセルもある。ミリ波帯のセルのサービスエリアは比較的小さいが、４Ｇよりもはるかに高いスループットを提供するようになる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の多くの態様は、以下の図面を参照して、より良く理解することができる。図面の構成要素は、必ずしも縮尺通りになっているとは限らず、代わりに本開示の原理を明確に例示することに重点を置いている。さらに図面中で、同様の参照数字は、いくつかの図面全体にわたって対応する部分を指定する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本開示の様々な実施形態に従って、デプロイされ、管理される通信ネットワークの例の図面である。
複数の建物を有する組織の構内で使用され、本開示の様々な実施形態に従ってデプロイされた無線式プライベートネットワークの例である。
本開示のいくつかの実施形態による、クラウドプロバイダネットワークを含み、さらに、図１の通信ネットワーク内の様々なロケーションで使用され得るクラウドプロバイダネットワークの様々なプロバイダサブストレートエクステンションを含むネットワーク環境の例を示す。
高可用性ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）を提供するための図１の通信ネットワークのセルラ化及び地理的分布の例を示す。
本開示のいくつかの実施形態による、地理的に分散したプロバイダサブストレートエクステンションを含む図２Ａのネットワーク環境の例を示す。
本開示の様々な実施形態による図２Ａのネットワーク環境の概略ブロック図である。
本開示の様々な実施形態による、図４のネットワーク環境内のコンピューティング環境において実行される無線式プライベートネットワーク管理サービスの部分として実装される機能性の例を示すフローチャートである。
本開示の様々な実施形態による、図４のネットワーク環境内のコンピューティング環境において実行される無線式プライベートネットワーク管理サービスの部分として実装される機能性の例を示すフローチャートである。
本開示の様々な実施形態による、図４のネットワーク環境内のコンピューティング環境において実行される無線式プライベートネットワーク管理サービスの部分として実装される機能性の例を示すフローチャートである。
本開示の様々な実施形態による、図４のネットワーク環境内のコンピューティング環境において実行される容量管理サービスの部分として実装される機能性の一例を示すフローチャートである。
本開示の様々な実施形態による、図４のネットワーク環境で使用されるコンピューティング環境の一例の例示を提供する概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本開示は、クラウドプロバイダネットワークインフラストラクチャを使用した、４Ｇ及び５Ｇ無線アクセスネットワークなどの無線式プライベートネットワーク、またはそのような無線式ネットワークの一部、及び関連するコアネットワークの自動デプロイ、変更、及び管理に関する。これまでの無線式ネットワークのデプロイは、プロセスの各ステップでの手動によるデプロイ及び構成に依存していた。これには、非常に多大な時間と費用とを必要とすることが判明した。さらに、前世代では、ソフトウェアは本質的にベンダ独自のハードウェアに縛られていて、顧客が代替ソフトウェアをデプロイするのを阻んでいた。対照的に、５Ｇでは、ハードウェアがソフトウェアスタックから切り離されるため、柔軟性が高まり、無線式ネットワークのコンポーネントをクラウドプロバイダのインフラストラクチャ上で実行できるようになる。５Ｇネットワークなどの無線式ネットワークにクラウド配信モデルを使用すると、他のタイプのネットワークよりも高速、低遅延、及び大容量で配信しながらも、数百から数十億の接続デバイスや計算集約型アプリケーションからのネットワークトラフィックを処理することが容易になり得る。
【０００６】
これまで、企業は、企業接続ソリューションを評価する際に、パフォーマンスか価格かのどちらかを選択しなければならなかった。セルラネットワークは、高性能、優れた屋内外のカバレッジ、及び高度なサービス品質（ＱｏＳ）の接続機能を提供することができるが、プライベートセルラネットワークは高価で管理が複雑になる可能性がある。イーサネット及びＷｉ－Ｆｉは初期投資がより少なくて済み管理が容易になるが、多くの場合、企業は、それらの信頼性が低く、最適なカバレッジを得るには多くの作業が必要であり、ビットレートや遅延そして信頼性の保証などのＱｏＳ機能を提供していないことに気付く。
【０００７】
開示されたプライベート無線式ネットワークサービスは、通信会社グレードのセルラネットワークのパフォーマンス、カバレッジ、及びＱｏＳと、Ｗｉ－Ｆｉに関連するデプロイ及び運用の容易さ及びコストという、両方の長所を企業に提供できる。開示されたサービスは、企業がサイトにデプロイできる様々なフォームファクタの適切なハードウェアを提供することができ、スモールセルサイトからインターネットブレイクアウトまで、ネットワーク全体を実行するソフトウェアと統合されている。企業は、様々な５Ｇデバイスやセンサを企業全体（工場のフロア、倉庫、ロビー、及び通信センタ）にわたって自由にデプロイし、管理コンソールからこれらのデバイスの管理、ユーザの登録、及びＱｏＳの割り当てを行うことができる。開示された技術を使用すると、顧客は、全てのデバイス（カメラ、センサ、またはＩｏＴデバイスなど）に一定のビットレートのスループットを割り当て、工場フロアで稼働するデバイスに信頼性の高い低遅延接続を割り当て、全てのハンドヘルドデバイスにブロードバンド接続を割り当てることができる。開示されたサービスは、指定された制約と要件とを満たす接続を提供するために必要な全てのソフトウェアを管理できる。これにより、従来はＷｉ－Ｆｉネットワーク上で実行できなかった、厳格なＱｏＳ要件または高ＩｏＴデバイス密度要件を持つまったく新しい一連のアプリケーションが可能になる。
【０００８】
開示されたサービスは、複数のデプロイシナリオをサポートする。クラウドのみのデプロイでは、サービスは、企業顧客がサイトに配置できる小さな無線セルを提供でき、一方、ネットワーク機能及びその他のネットワークソフトウェアは、最も近い（または最も近いいくつかの）クラウドプロバイダの可用性ゾーンまたはエッジロケーションで実行される。オンプレミスデプロイを希望する企業向けに、開示されたサービスは、本明細書で説明するサブストレートエクステンションなどのクラウドプロバイダハードウェアを提供する。このモードでは、ネットワークとアプリケーションとは企業のオンプレミスのままであり、企業はローカルに残す必要があるデータ（例えば、規制順守、セキュリティ上の懸念など）を安全に保存し、処理することができる。さらに、開示されたサービスにより、顧客が従来のクラウドプロバイダリージョンでワークロードを実行するために使用できるものと同じＡＰＩを介して、無線式ネットワークの実行に使用されていない任意の計算及びストレージを、いずれかのローカルワークロードの実行に使用できるようになる。このため、利点として、このサービスにより、いずれの超過容量でもローカル処理に使用できるようになり、ネットワークのニーズの変化に応じて新しいハードウェアとソフトウェアとがプロビジョニングされるので、企業は、オーバースケールして容量を浪費することを心配する必要がなくなる。さらに、開示されたサービスは、ＱｏＳのような５Ｇ機能を公開し、管理するアプリケーション開発ＡＰＩを提供できるため、顧客が、ネットワークの詳細を理解する必要なく、ネットワークの遅延と帯域幅の機能とを最大限に活用できるアプリケーションを構築することを可能にする。
【０００９】
さらに、開示されたサービスは、クラウドプロバイダネットワーク内でローカルアプリケーションを実行するためのプライベートゾーンを提供できる。このプライベートゾーンは、より広範なリージョナルゾーンに接続して事実上その一部にすることができ、顧客が、クラウドプロバイダネットワークで使用されているものと同じＡＰＩとツールとを使用してこのプライベートゾーンを管理することを可能にする。可用性ゾーンと同様に、プライベートゾーンには仮想プライベートネットワークサブネットを割り当てることができる。ＡＰＩを使用して、サブネットを作成し、これを、プライベートゾーンや既存の他のゾーンを含む、顧客が使用したい全てのゾーンに割り当てることができる。管理コンソールは、プライベートゾーンを作成するための簡略化されたプロセスを提供する場合がある。仮想マシンのインスタンス及びコンテナは、リージョナルゾーンとまったく同様にプライベートゾーンでも起動できる。顧客は、ネットワークゲートウェイを構成して、ルートの定義、ＩＰアドレスの割り当て、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）のセットアップなどを行うことができる。自動スケーリングを使用すると、プライベートゾーンで必要に応じて仮想マシンインスタンスまたはコンテナの容量をスケーリングできる。クラウドプロバイダネットワークと同じ管理ＡＰＩ及び認証ＡＰＩをプライベートゾーン内で使用できる。場合によっては、リージョナルゾーンで利用可能なクラウドサービスには、安全な接続を介してプライベートゾーンからリモートでアクセスできるため、ローカルデプロイをアップグレードまたは変更する必要なく、これらのクラウドサービスにアクセスすることができる。
【００１０】
本開示の様々な実施形態は、顧客が無線式プライベートネットワーク及び関連するコアネットワークを自動化された方法で注文し、デプロイできるようにするアプローチを導入する。顧客には、内部使用のために無線式ネットワーク（例えば、プライベート５Ｇネットワーク）をセットアップすることを望む企業や組織が含まれることがある。様々なユーザインターフェースを通じて、顧客は、ネットワークプランまたは必要なもの（例えば、物理サイトのレイアウト、デバイス／アプリケーションの種類と数量）を指定することができ、顧客のために無線式プライベートネットワークを実装するのに必要な様々なコンポーネントが自動的に判定され、プロビジョニングされる。アンテナ、無線機、及びコンピュータサーバなどのハードウェアは、顧客の無線式プライベートネットワークに合わせて事前に構成され、顧客に出荷される場合がある。事前構成されたハードウェアをインストールするプロセスは主にプラグアンドプレイ方式であり、無線式プライベートネットワークはユーザインターフェースまたはＡＰＩを通じてアクティブ化できる。新しい無線アクセスネットワークの全部または一部などの無線式プライベートネットワークをデプロイすることに加えて、本開示の様々な実施形態は、追加セル用の事前構成された機器のデプロイや、無線式プライベートネットワーク上の特定のデバイスまたはアプリケーションに対するＱｏＳ制約の割り当てなど、無線式プライベートネットワークの変更及び管理を容易にする可能性がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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