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公開番号2025040456
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-25
出願番号2023147276
出願日2023-09-12
発明の名称制御装置、通信システムおよび制御方法
出願人KDDI株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G06F 9/50 20060101AFI20250317BHJP(計算;計数)
要約【課題】NFの動的な配置変更を支援することができる制御装置を提供する。
【解決手段】分散モバイルコアネットワークにおけるNFを管理するNF管理部と、前記NFに関する所定条件が現在または未来に満たされないことを検出する条件管理部と、前記条件管理部により前記所定条件が満たされないことが検出された場合に、前記所定条件が満たされるように前記NFの配置変更のスケジューリングを行うスケジューリング部と、を備える制御装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
分散モバイルコアネットワークにおけるＮＦを管理するＮＦ管理部と、
前記ＮＦに関する所定条件が現在または未来に満たされないことを検出する条件管理部と、
前記条件管理部により前記所定条件が満たされないことが検出された場合に、前記所定条件が満たされるように前記ＮＦの配置変更のスケジューリングを行うスケジューリング部と、
を備える制御装置。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記ＮＦは、インターフェースを有する通信部と、処理部と、に分離されており、
前記ＮＦ管理部は、複数の前記ＮＦの集合体であるコンポーネントを管理し、
前記制御装置は、さらに、前記コンポーネントのリストを管理するコンポーネントリスト管理部を備える、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
分散モバイルコアネットワークにおけるＮＦと、制御装置と、を有する通信システムであって、
前記制御装置は、
前記ＮＦを管理するＮＦ管理部と、
前記ＮＦに関する所定条件が現在または未来に満たされないことを検出する条件管理部と、
前記条件管理部により前記所定条件が満たされないことが検出された場合に、前記所定条件が満たされるように前記ＮＦの配置変更のスケジューリングを行うスケジューリング部と、
を備え、
前記ＮＦは、前記スケジューリングにしたがって、自己の配置を変更する処理を行う、
通信システム。
【請求項４】
ＮＦ管理部が、分散モバイルコアネットワークにおけるＮＦを管理し、
条件管理部が、前記ＮＦに関する所定条件が現在または未来に満たされないことを検出し、
スケジューリング部が、前記条件管理部により前記所定条件が満たされないことが検出された場合に、前記所定条件が満たされるように前記ＮＦの配置変更のスケジューリングを行う、
制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置、通信システムおよび制御方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
＜分散モバイルネットワークの形態の例＞
図１０は、分散モバイルネットワークの形態の例を示す図である。これらの形態は、非特許文献１に記載されている。
ＬｏｃａｌＯｆｆｌｏａｄオプションでは、データ通信のためのＵＰＦ（ＵｓｅｒＰｌａｎｅＦｕｎｃｔｉｏｎ）がエッジサイト（ＥｄｇｅＳｉｄｅ）に配置され、制御情報を処理するＣ－Ｐｌａｎｅ（Ｃｏｎｔｒｏｌ－Ｐｌａｎｅ）ＮＦはセントラルサイト（ＣｅｎｔｒａｌＳｉｄｅ）に配置される。ＵＰＦは、ローカルのＡＦ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）へのデータトラフィックのオフロード、もしくはデータトラフィックをセントラルサイトに転送すること、のいずれかを行うことができる。どちらの場合でも、Ｃ－Ｐｌａｎｅの信号はバックホール（Ｂａｃｋｈａｕｌ）を介してやり取りされる。このオプションは、エッジノードの信頼が低い環境、もしくはエンドツーエンドのサービスに遅延または容量の影響がないユースケース（例えば、航空機通信もしくはノマディックネットワークを使用したライブコンテンツ取得など）に適している。
【０００３】
ＬｏｃａｌｌｙＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｅｄＥｄｇｅオプションでは、エッジサイトにおいてＡＭＦ（ＡｃｃｅｓｓａｎｄＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）とＳＭＦ（ＳｅｓｓｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）が展開され、エッジでの認証、認可、セッション管理が行われる。これにより、エッジとセントラルとの間の特定のＣ－Ｐｌａｎｅシグナリング（例えば、ＳｅｒｖｉｃｅＲｅｑｕｅｓｔＰｒｏｃｅｄｕｒｅ）は、エッジサイトで完結されるため削減される。このオプションは、エッジに特定のローカルポリシーを適用する場合、もしくは大幅な遅延特性を持つバックホールがある場合に適している。
【０００４】
ＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＥｄｇｅオプションでは、エッジネットワーク上に全てのＣ－ＰｌａｎｅＮＦ機能を配置し、特定の地域内のデバイスに接続性を提供する。ただし、このモデルは一部の領域に限定されており、デバイスの連続的な移動性を提供することは難しい。エッジネットワークを跨ぐ接続性を提供するためには、サブスクライバープロファイルの同期を行う必要がある。このオプションでは、超低遅延が求められており、もしくは、このオプションは、バックホールの可用性および容量が非常に限られており、エッジインフラへの信頼が高い展開に最も適している。
【０００５】
なお、図１０には、ＡＵＳＦ（ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＵｓｅｒＳｅｒｖｉｃｅＦｕｎｃｔｉｏｎ）、ＵＤＭ（ＵｎｉｆｉｅｄＤａｔａＭａｎａｇｅｍｅｎｔ）、ＰＣＦ（ＰｏｌｉｃｙＣｏｎｔｒｏｌＦｕｎｃｔｉｏｎ）、５Ｇの端末であるＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）、５Ｇの基地局であるｇＮＢも示されている。
【０００６】
＜ＣＯＲＢＡ＞
非特許文献２には、ＣＯＲＢＡ（ＣｏｍｍｏｎＯｂｊｅｃｔＲｅｑｕｅｓｔＢｒｏｋｅｒＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）が記載されている。ＣＯＲＢＡは、１９８９年に規定された、分散オブジェクトシステムの標準化を目指したオープンなアーキテクチャである。ＣＯＲＢＡは、クライアントとサーバとの間のリモート呼び出しを可能にし、異なるプログラミング言語もしくは異なるプラットフォームの間での相互運用性を実現するための仕様およびプロトコルの集合体である。
【０００７】
ＯＲＢ（ＯｂｊｅｃｔＲｅｑｕｅｓｔＢｒｏｋｅｒ）は、ＣＯＲＢＡの中核となる機能であり、クライアントとサーバとの間の通信を仲介する役割を担う。ＯＲＢは、オブジェクトの作成および削除、メソッドの呼び出し、データの転送などのオブジェクト間の通信を処理する。ＯＲＢは、ＣＯＲＢＡの仕様に準拠したアプリケーションと相互作用し、リクエストとレスポンスのやり取りを管理する。
クライアント／サーバとＯＲＢとの組み合わせにより、異なるプログラミング言語もしくは異なるプラットフォームで開発されたオブジェクト同士が透過的に通信することを可能にする。ＣＯＲＢＡは、プログラミング言語およびプラットフォームの選択の自由度を高め、システムの拡張性および柔軟性を向上させるための手段を提供する。
また、非特許文献３に記載されるように、ＯＲＢは共有メモリを使用した通信をサポートする。
【０００８】
現在の５ＧＣＯＲＥネットワークのＣ－Ｐｌａｎｅは、ＳＢＡ（ＳｅｒｖｉｃｅＢａｓｅｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を採用している。ＳＢＡでは、ＮＦ（ＮｅｔｗｏｒｋＦｕｎｃｔｉｏｎ）と呼ばれるサービス単位のモジュールがＳＢＩ（ＳｅｒｖｉｃｅＢａｓｅｄＩｎｔｅｒｆａｃｅ）を持ち、ＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて互いに情報交換のためのシグナリングを行う。そして、５Ｇまたは６Ｇでは、数多くのＵＥからの接続もしくはＵＥのモビリティが想定されるため、レジストレーション・ハンドオーバー（ＨＯ）といった手続き完了のためのＮＦ間のシグナリングが大量に発生し、シグナリングストームと呼ばれるＣ－Ｐｌａｎｅの輻輳を招く恐れがある（非特許文献４）。
【０００９】
そこで、ＨＴＴＰシグナリングによる処理負荷を軽減するために、コンポーネント化と呼ばれる手法を提案した（非特許文献５）。
コンポーネント化されたＮＦは、同一のサーバ上にデプロイされ、ＮＦ間の通信方式として、共有メモリといったハードウェア／ソフトウェアリソースを介した通信方式（例えば、ＰＯＳＩＸ共有メモリ通信の方式）が使用される。このように、ＨＴＴＰではない異なる通信方式に置き換えることで、ＨＴＴＰシグナリングによる通信コストの低減（例えば、ＮＦ間の通信経路の負荷）に加え、ＨＴＴＰシグナリングに必要な処理のオーバヘッドが軽減されることが期待される。当該処理は、例えば、パース（パケットの解析）およびデパース（パケットの再構成）である。
【００１０】
図１１は、ＣＯＲＢＡを適用したＮＦによるコンポーネント化の例を示す図である。
図１１には、ＳＢＡの構成例、および、コンポーネント化した構成例を示してある。コンポーネントは、ＣＯＲＢＡをＮＦに適用することで、実装できることが期待される。
図１１の例では、３個のＮＦをＮＦ＃１～ＮＦ＃３として示してある。ＣＯＲＢＡでは各ＮＦにＯＲＢが配置される。
ここで、ＮＦ＃３からＮＦ＃２を経由してＮＦ＃１への通信を行う場合を想定する。
この場合、ＳＢＡでは、計４回のＨＴＴＰシグナリングと計８回のＨＴＴＰパース／デパースが発生する。一方、ＮＦ＃１とＮＦ＃２をコンポーネント化した構成では、ＮＦ＃１とＮＦ＃２との間の通信にＰＯＳＩＸ共有メモリ通信が適用されるため、計２回のＨＴＴＰシグナリングと計４回のＨＴＴＰパース／デパースの発生となり、ＨＴＴＰシグナリングによる負荷は半減される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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