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WO2019012735A1 - Ｒａｎスライスにおけるリソース管理装置及びｒａｎスライスにおけるリソース管理方法 - Google Patents

Ｒａｎスライスにおけるリソース管理装置及びｒａｎスライスにおけるリソース管理方法 Download PDF

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WO2019012735A1
WO2019012735A1 PCT/JP2018/009085 JP2018009085W WO2019012735A1 WO 2019012735 A1 WO2019012735 A1 WO 2019012735A1 JP 2018009085 W JP2018009085 W JP 2018009085W WO 2019012735 A1 WO2019012735 A1 WO 2019012735A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
slice
resource
user terminal
ran
service
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/009085
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
優樹 勝間田
大輔 野島
芳文 森広
孝浩 浅井
曉 山田
滋 岩科
Original Assignee
株式会社Ｎｔｔドコモ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｎｔｔドコモ filed Critical 株式会社Ｎｔｔドコモ
Publication of WO2019012735A1 publication Critical patent/WO2019012735A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/24—Negotiating SLA [Service Level Agreement]; Negotiating QoS [Quality of Service]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/56—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria

Definitions

  • the present invention relates to a resource management apparatus in a RAN slice and a resource management method in a RAN slice.
  • RAN in this specification means a radio access network (Radio Access Network)
  • RAT means radio access technology (Radio Access Technology), for example, LTE, 5G (5th generation mobile phone) Means mobile communication line such as telephone).
  • service or “network service” in this specification includes, for example, network resources such as communication service (exclusive line service etc.) and application service (moving picture distribution, service using sensor device such as embedded device), etc.
  • Means a service that is processed using A "slice” is a virtual network logically generated on a network infrastructure, and the service is assigned to a slice and processed using the assigned slice's network resources.
  • the present invention has been made in view of the above, and it is possible to guarantee a resource allocation amount for each service while suppressing a decrease in resource utilization efficiency in the entire network, in a resource management device and RAN slice in a RAN slice It aims to provide a resource management method.
  • a resource management device in a RAN slice enjoys services and services using the virtual network, with respect to RAN slice which is a virtual network logically generated on the RAN.
  • Resource management apparatus in a RAN slice which allocates resources to a user terminal to be connected, wherein the RAN slice is generated on a communication path between the user terminal and a service server providing the service, using the virtual network Information acquisition unit for acquiring information necessary for slice generation, including service requirements that are requirements for functions or performance in a service to be provided, and necessary resource allocation based on the information acquired by the information acquisition unit
  • Slice setting policy including volume and resource allocation priority for each slice
  • a slice setting policy determination unit for determining the amount of resources to be allocated to one or more RATs related to the slice based on at least the slice setting policy determined by the slice setting policy determination unit;
  • a terminal allocation determination unit configured to determine a resource to be allocated to a user terminal that enjoys a service in the slice based on at least the allocated resource amount determined by the
  • slice setting is performed.
  • the policy determination unit determines, for each slice, a slice setting policy including the necessary resource allocation amount and the priority of the resource allocation based on the acquired information.
  • the slice setting unit determines the amount of resources to be allocated to one or more RATs related to the slice based on at least the determined slice setting policy, and the terminal allocation determination unit determines at least the amount of allocated resources
  • the resource to be allocated to the user terminal that enjoys the service in the slice is determined based on
  • the slice setting policy for each slice including the required resource allocation amount and the priority of resource allocation
  • the amount of resources to be allocated to one or more RATs according to is determined, and further, based on the amount of allocated resources, a resource to be allocated to a user terminal that enjoys service in the slice is determined.
  • the present invention it is possible to guarantee the resource allocation amount for each service while suppressing a decrease in resource utilization efficiency in the entire network.
  • (A) is a figure for demonstrating the 1st example of a scheduling method
  • (b) is a figure for demonstrating the 2nd example of a scheduling method
  • (c) is the 3rd of the scheduling method It is a figure for demonstrating an example. It is a figure showing the example of hardware constitutions of each device.
  • FIG. 1 shows the configuration of the communication system 1 according to the present embodiment.
  • the communication system 1 according to the present embodiment is a system that provides a network service to a user equipment (UE) 10 that is a user terminal used by a user, using data communication.
  • UE 10 includes, for example, general portable terminals such as a smartphone and a tablet terminal.
  • the communication system 1 provides a network service to the UE 10 by assigning the service to the RAN slice, which is a virtualization network.
  • the RAN slice is a virtualized network or service network that virtually separates RAN resources, combines the separated RAN resources, and is logically generated on the combined RAN resources, and is a RAN slice. Because they are separated resources do not interfere with each other.
  • resource partitioning technology using MAC Scheduling (Media Access Control Scheduling), and Access Network Discovery and Selection Function (ANDSF) / LTE Wi-Fi Link Aggregation (LWA) / MPTCP ( This can be realized using multiple radio access technology (RAT) combining technology or resource combining technology such as Multipath TCP).
  • RAT radio access technology
  • RAN slice which is a virtual network logically generated on the RAN
  • a part of a node for realizing communication necessary for the UE 10 to use a service is provided on RAN slice. Therefore, the UE performs communication via a path via a base station provided on a RAN slice, a node such as an AP (Access Point), and the like (hereinafter referred to as “base station 20” for convenience).
  • base station 20 a node such as an AP (Access Point), and the like
  • base station 20 it is also conceivable to perform communication by combining a plurality of RATs, so there may be a plurality of base stations 20 that configure one RAN slice.
  • the communication system 1 when communication is performed with a service server (service server # 1, # 2, etc. in FIG. 1) that provides a service for the UE 10 to use the service, it is selected according to the service. Communication through the other slices. Specifically, in the communication system 1 shown in FIG. 1, the UE 10 sets a node set in the RAN slice and a node set in the Core Network slice (hereinafter referred to as “CN slice”). Communicate with the service server via Therefore, the UE 10 establishes a communication path with the service server via a total of two slices of RAN slice and CN slice. Thus, the communication system 1 of FIG. 1 shows a situation in which slicing at so-called E2E (End-to-End) is realized.
  • E2E End-to-End
  • E2E slices and RAN slices and CN slices that are components of E2E slices are set based on requirements (for example, allowable delay time, frequency band, and the like) required for services.
  • the UE 10 uses the service # 1 (for example, a service using mMTC / massive Machine Type Communications)
  • the UE 10 accesses the RAN # 1 slice and further accesses some CN slice.
  • service # 2 eg, service using URLLC / Ultra-Reliable and Low Latency Communications
  • UE 10 accesses RAN slice # 2, and further accesses some CN slice.
  • communication is performed with the service server # 2 of the service # 2.
  • the UE 10 accesses and communicates with the RAN slice and CN slice which are predetermined according to the service.
  • the communication system 1 is configured to include a RAN resource management device 30, a slice management device 40, and a service operation device 50.
  • the RAN resource management device 30 has a function of setting a RAN slice corresponding to a service based on a slice setting request from the slice management device 40.
  • the slice management device 40 has a function of setting a slice at end-to-end based on the service requirement from the service operation device 50 and notifying the RAN resource management device 30 of a slice setting request.
  • the function as the slice management device 40 can be installed in, for example, NFVO (NFV Orchestrator) defined as MANO (Management and Orchestration) architecture. Further, the device having the slice selection function newly defined may be configured to have the function as the slice management device 40 installed therein.
  • the service operation device 50 is a device managed by a business or the like who provides a service, and has a function of notifying the slice management device 40 of service requirements.
  • the functions related to the RAN resource management device 30 and the slice management device 40 described above may be accommodated in the same device. Also, the functions related to the RAN resource management device 30 and the slice management device 40 may be realized by a plurality of devices.
  • the slice management apparatus 40 includes an information acquisition unit 41, a slice setting policy determination unit 42, and a slice information storage unit 43.
  • the information acquisition unit 41 includes service requirements (eg, required delay, throughput, etc.) which are requirements of functions or performance in a service provided using a virtual network by communicating with the service operation apparatus 50. However, it has a function to acquire information required for slice generation. The acquired information required for slice generation is held by the slice information holding unit 43 and sent to the slice setting policy determination unit 42.
  • service requirements eg, required delay, throughput, etc.
  • the slice setting policy determination unit 42 determines, for each slice, a slice setting policy including the required resource allocation amount (allocated resource amount to be guaranteed) and the priority of resource allocation. It has a function.
  • the information on the determined slice setting policy is held by the slice information holding unit 43 and sent to the RAN resource management device 30.
  • the above-mentioned slice setting policy determination unit 42 erases a slice, newly generates a slice, and releases and combines resources including multiple RATs according to the priority of resource allocation. At least one of regeneration may be determined.
  • the slice information holding unit 43 has a function of holding information on a slice for the service.
  • the information on the slice for the service includes information such as the slice name currently operated, the basic priority of the slice, the allocated resource amount to be guaranteed, the service content using the slice, and the service requirement thereof.
  • the slice information holding unit 43 holds information of the service requirement sent from the service operation device 50 and the slice setting policy determined by the slice setting policy determining unit 42, for example, a plurality of slice information holding units 43.
  • Information on requirements (parameters A to B), slice priorities, and allocated resource amounts to be guaranteed are held for each slice.
  • the slice information holding unit 43 holds information related to the characteristics of the slice for each slice.
  • the RAN resource management device 30 is configured to include a slice setting unit 31 and a slice information holding unit 32.
  • the slice setting unit 31 has a function of determining the amount of resources to be allocated to one or more RATs related to slices based on the slice setting policy sent from the slice management device 40. More specifically, the slice setting unit 31 selects and combines RATs capable of generating resources related to slices based on the above slice setting policy, and determines the allocated resource amount to be guaranteed in each RAT. The information on the allocated resource amount guaranteed for each of the determined RATs is held by the slice information holding unit 32 and sent to the base station 20 of each RAT.
  • the slice information holding unit 32 has a function of holding information and the like of the allocated resource amount guaranteed in each of the determined RATs. For example, as illustrated in FIG. 4, the slice information holding unit 32 may determine slice priority, slice name, location information of a user who enjoys a service, allocated resource amount to be guaranteed, allocated resource amount to be guaranteed in each RAT, etc. Hold the information of
  • the base station 20 includes a base station scheduler 21 (corresponding to a “terminal assignment determination unit” described in the claims) and a user information holding unit 22.
  • the base station scheduler 21 has a function of determining the amount of resources to be allocated for each user based on at least the information of the amount of allocated resource guaranteed in each RAT transmitted from the RAN resource management device 30. Further, the base station scheduler 21 can also determine the amount of resources to be allocated to each user based on the communication status sent from the UE 10 further. The specific scheduling method will be described later.
  • the user information holding unit 22 has a function of holding information on a slice for which the base station 20 performs resource guarantee, information on a user included in the slice, and information on the communication status of the user. For example, as shown in FIG. 5, the user information holding unit 22 holds information such as slice priority, slice name, user included in the slice, and communication status of the user.
  • the base station 20 performs scheduling for the UE 10 based on the information on the allocated resource amount guaranteed for each slice sent from the RAN resource management device 30 and the information on the communication status sent from the UE 10.
  • “information on communication status” means information such as the success or failure history of UL (Up Link) communication performed for each UE 10 by the resource allocation up to now, the movement state of the UE 10, and the like.
  • the service operation apparatus notifies the slice management apparatus of the service requirement (step S1).
  • the slice management device determines the amount of resources to be guaranteed and the priority of the slice for the slice corresponding to the service (step S2), and notifies the RAN resource management device (step S3).
  • the RAN resource management device determines the allocated resource amount to be guaranteed in each RAT (step S4), and notifies the base station of the amount (step S5).
  • the UE notifies the base station (step S6).
  • the base station notifies the RAN resource management device of the notification received from the UE (step S7).
  • the RAN resource management device redetermines the resources to be allocated to each RAT based on the information of the user (step S8), and notifies the base station again (step S9).
  • the base station having received the service utilization request from the user performs scheduling based on the notification sent from the RAN resource management device (step S10), and notifies the UE of the schedule (step S11).
  • UE performs UL communication based on the notified scheduling (step S12), and a base station updates the information on the communication condition regarding the said UE based on the result of UL communication (step S13).
  • the base station and the UE repeatedly execute the processes of steps S10 to S13. Thereby, resource allocation to UE is appropriately performed.
  • each apparatus and each function described so far is not limited to the above-mentioned example. That is, the functional units provided in each device can be integrated and separated, and can be realized in one or more nodes different from the above.
  • 7A to 7C a user terminal belonging to slice A (hereinafter referred to as "user of slice A”), a user terminal belonging to slice B (hereinafter referred to as “user of slice B”), and Resource allocation is assumed for user terminals belonging to slice C (hereinafter referred to as “user of slice C”).
  • the priority is higher in the order of slices A, B, and C.
  • the resources to be allocated are indicated by a plurality of RBs (Resource Blocks), and each RB is hatched differently for each slice of the allocation destination.
  • FIG. 7A shows, as a first method, an example of assigning resources to user terminals with emphasis on slice priority.
  • resources are allocated to the user of slice A with the highest priority (step 1).
  • an RB having the best communication status is selected and assigned from selectable RBs.
  • the upper limit of the number of RBs allocated to the user of slice A is set so as not to exceed the slice setting policy (allocated RB amount to be guaranteed) determined in the slice management device.
  • resources are allocated to the user of slice B having the second highest priority (step 2).
  • the RB with the best communication status is selected and allocated to the user of slice B from the RBs not selected in step 1 above.
  • the upper limit of the number of RBs allocated to the user of slice B is set so as not to exceed the slice setting policy (allocated RB amount to be guaranteed) determined in the slice management device.
  • resources are allocated to the user of slice C of the third highest priority (step 3).
  • the RB having the best communication status is selected and allocated to the user of slice C from the RBs not selected in the above steps 1 and 2.
  • the upper limit of the number of RBs allocated to the user of slice C is set so as not to exceed the slice setting policy (allocation RB amount to be guaranteed) determined in the slice management device, as in steps 1 and 2 above.
  • FIG. 7B shows, as a second method, an example in which one user is assigned to each slice for each slice, with emphasis on the slice priority.
  • resources are allocated to one user of slice A with the highest priority (step 1).
  • the RB having the best communication status is selected and assigned from the selectable RBs to one user of slice A.
  • resources are allocated to one user of slice B having the second highest priority (step 2).
  • the RB having the best communication status is selected and assigned to one user of slice B from the RBs not selected in step 1 above.
  • resources are allocated to one user of the slice C with the third highest priority (step 3).
  • the RB having the best communication status is selected and assigned to one user of slice C from the RBs not selected in the above steps 1 and 2.
  • the process returns to step 1 and, according to the same procedure, additional resources are assigned sequentially from other users related to slice A until there are no assignable RBs or no assignment request. Do.
  • the upper limit of the number of RBs allocated to the user of each slice is set so as not to exceed the slice setting policy (allocation RB amount guaranteed for each slice) determined in the slice management device.
  • FIG. 7C shows, as a third method, an example of allocating resources to the user terminal by emphasizing the communication status of the user terminal. That is, all user terminals are assigned in order from the one with the best communication status. However, resource allocation is performed based on slice priorities for a plurality of user terminals whose communication status is almost the same.
  • one or more RBs are allocated to the user terminals of each of slices A to C in step 1 (first stage).
  • the RB amount allocated to user terminals belonging to each slice is accumulated, and the accumulated RB amount for any slice reaches the slice setting policy (allocated RB amount to be guaranteed) determined in the slice management device. At this point, resource allocation to all user terminals belonging to the slice is suspended.
  • step 2 resource allocation to all user terminals belonging to slice C is stopped at the end of step 2 (second stage). Thereafter, resource allocation to user terminals belonging to other slices is continued. Then, when there are remaining RBs that can be allocated at the time when the allocation of resources for all slices has been stopped, resource allocation for all slices is resumed, and thereafter, until there are no more RBs that can be allocated in the same procedure. Or resource allocation is performed until the allocation request disappears.
  • resource utilization efficiency is lower than when resources are divided for each slice along the frequency axis as in the past. Can be expected to be effective.
  • each functional block may be realized by one physically and / or logically coupled device, or directly and / or indirectly two or more physically and / or logically separated devices. It may be connected by (for example, wired and / or wireless) and realized by the plurality of devices.
  • each device for example, the RAN resource management device 30 in FIG. 2 may function as a computer that performs the above-described process.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a hardware configuration of the RAN resource management device 30.
  • the RAN resource management device 30 may be physically configured as a computer device including a processor 1001, a memory 1002, a storage 1003, a communication device 1004, an input device 1005, an output device 1006, a bus 1007 and the like.
  • a configuration example of the RAN resource management device 30 will be described, the same applies to the other devices in FIG.
  • the term “device” can be read as a circuit, a device, a unit, or the like.
  • the hardware configuration of the RAN resource management device 30 may be configured to include one or more of the devices illustrated in the figure, or may be configured without some devices.
  • Each function in the RAN resource management device 30 performs a calculation by causing the processor 1001 to read a predetermined software (program) on hardware such as the processor 1001 and the memory 1002, and the communication by the communication device 1004, the memory 1002 and the storage This is realized by controlling reading and / or writing of data in 1003.
  • a predetermined software program
  • the processor 1001 operates, for example, an operating system to control the entire computer.
  • the processor 1001 may be configured by a central processing unit (CPU: Central Processing Unit) including an interface with a peripheral device, a control device, an arithmetic device, a register, and the like.
  • CPU Central Processing Unit
  • each functional unit of the RAN resource management device 30 may be realized including the processor 1001.
  • the processor 1001 reads a program (program code), software modules and data from the storage 1003 and / or the communication device 1004 to the memory 1002, and executes various processing according to these.
  • a program a program that causes a computer to execute at least a part of the operations described in the above embodiments is used.
  • each functional unit of the RAN resource management device 30 may be realized by a control program stored in the memory 1002 and operated by the processor 1001, or may be realized similarly for other functional blocks.
  • the various processes described above have been described to be executed by one processor 1001, but may be executed simultaneously or sequentially by two or more processors 1001.
  • the processor 1001 may be implemented by one or more chips.
  • the program may be transmitted from the network via a telecommunication line.
  • the memory 1002 is a computer readable recording medium, and includes, for example, at least one of a ROM (Read Only Memory), an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and a RAM (Random Access Memory). It may be done.
  • the memory 1002 may be called a register, a cache, a main memory (main storage device) or the like.
  • the memory 1002 may store a program (program code), a software module, etc. that can be executed to implement the method according to an embodiment of the present invention.
  • the storage 1003 is a computer readable recording medium, and for example, an optical disc such as a CD-ROM (Compact Disc ROM), a hard disc drive, a flexible disc, a magneto-optical disc (eg, a compact disc, a digital versatile disc, a Blu-ray A (registered trademark) disk, a smart card, a flash memory (for example, a card, a stick, a key drive), a floppy (registered trademark) disk, a magnetic strip, and the like may be used.
  • the storage 1003 may be called an auxiliary storage device.
  • the above-mentioned storage medium may be, for example, a database including the memory 1002 and / or the storage 1003, a server or any other suitable medium.
  • the communication device 1004 is hardware (transmission / reception device) for performing communication between computers via a wired and / or wireless network, and is also called, for example, a network device, a network controller, a network card, a communication module, or the like.
  • a network device for example, a network controller, a network card, a communication module, or the like.
  • each functional unit of the above-mentioned RAN resource management device 30 may be realized including the communication device 1004.
  • the input device 1005 is an input device (for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a switch, a button, a sensor, and the like) that receives an input from the outside.
  • the output device 1006 is an output device (for example, a display, a speaker, an LED lamp, etc.) that performs output to the outside.
  • the input device 1005 and the output device 1006 may be integrated (for example, a touch panel).
  • each device such as the processor 1001 and the memory 1002 is connected by a bus 1007 for communicating information.
  • the bus 1007 may be configured by a single bus or may be configured by different buses among the devices.
  • the RAN resource management device 30 includes hardware such as a microprocessor, a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), and a field programmable gate array (FPGA). It may be configured to include, and part or all of each functional block may be realized by the hardware. For example, processor 1001 may be implemented in at least one of these hardware.
  • DSP digital signal processor
  • ASIC application specific integrated circuit
  • PLD programmable logic device
  • FPGA field programmable gate array
  • the input / output information may be stored in a specific place (for example, a memory), or may be managed by a management table. Information to be input or output may be overwritten, updated or added. The output information may be deleted. The input information or the like may be transmitted to another device.
  • the determination may be performed by a value (0 or 1) represented by one bit, may be performed by a boolean value (Boolean: true or false), or may be compared with a numerical value (for example, a predetermined value). Comparison with the value).
  • notification of predetermined information is not limited to what is explicitly performed, but is performed by implicit (for example, not notifying of the predetermined information) It is also good.
  • Software may be called software, firmware, middleware, microcode, hardware description language, or any other name, and may be instructions, instruction sets, codes, code segments, program codes, programs, subprograms, software modules. Should be interpreted broadly to mean applications, software applications, software packages, routines, subroutines, objects, executables, threads of execution, procedures, functions, etc.
  • software, instructions, etc. may be sent and received via a transmission medium.
  • software may use a wireline technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or a website, server or other using wireless technology such as infrared, radio and microwave When transmitted from a remote source, these wired and / or wireless technologies are included within the definition of transmission medium.
  • wireline technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or a website, server or other using wireless technology such as infrared, radio and microwave
  • data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols, chips etc may be voltage, current, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields or photons, or any of these May be represented by a combination of
  • information, parameters, and the like described in the present specification may be represented by absolute values, may be represented by relative values from predetermined values, or may be represented by corresponding other information. .
  • Mobile communication terminals may be subscriber stations, mobile units, subscriber units, wireless units, remote units, mobile devices, wireless devices, wireless communication devices, remote devices, mobile subscriber stations, access terminals, mobile terminals, by those skilled in the art. It may also be called a wireless terminal, a remote terminal, a handset, a user agent, a mobile client, a client, or some other suitable term.
  • determining may encompass a wide variety of operations.
  • “Judgment”, “decision” are, for example, judging, calculating, calculating, processing, processing, deriving, investigating, looking up (for example, a table) (Searching in a database or another data structure), ascertaining may be regarded as “decision”, “decision”, etc.
  • “determination” and “determination” are receiving (e.g. receiving information), transmitting (e.g. transmitting information), input (input), output (output), access (accessing) (for example, accessing data in a memory) may be regarded as “judged” or “decided”.
  • the phrase “based on” does not mean “based only on,” unless expressly stated otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”

Landscapes

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  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

RANスライスにおけるリソース管理装置(60)は、仮想ネットワークを用いて提供するサービスにおける機能又は性能の要件であるサービス要件を含んだ、スライス生成に必要となる情報を取得する情報取得部(41)と、取得された情報に基づいて、必要なリソース割当量及びリソース割当の優先度を含んだスライス設定方針をスライス毎に決定するスライス設定方針決定部(42)と、少なくとも上記スライス設定方針に基づいて、スライスに係る１つ以上のRATに対し割り当てるリソース量を決定するスライス設定部(31)と、少なくとも上記割り当てるリソース量に基づいて、スライスにおいてサービスを享受するユーザ端末に対し割り当てるリソースを決定する基地局スケジューラ(21)（端末割当決定部）と、を備える。

Description

ＲＡＮスライスにおけるリソース管理装置及びＲＡＮスライスにおけるリソース管理方法
　本発明は、RANスライスにおけるリソース管理装置及びRANスライスにおけるリソース管理方法に関する。なお、本明細書における「RAN」とは、無線アクセスネットワーク（Radio　Access　Network）を意味し、「RAT」とは、無線アクセス・テクノロジー（Radio　Access　Technology）、例えば、LTE、5G（第５世代携帯電話）などのモバイル通信回線を意味する。
　また、本明細書における「サービス」又は「ネットワークサービス」とは、例えば、通信サービス（専用線サービス等）及びアプリケーションサービス（動画配信、エンベデッド装置等のセンサ装置を利用したサービス）等の、ネットワークリソースを用いて処理されるサービスを意味する。「スライス」とは、ネットワークインフラ上に論理的に生成される仮想ネットワークであり、上記サービスは、スライスに割り当てられ、当該割り当てられたスライスのネットワークリソースを用いて処理される。
　従来のRANにおけるリソース割当方法としては、ユーザ毎の体感品質及び目標サービス品質に基づいて、目標とするリソース割当量を決定する方法が知られている。
特開2012-049598号公報
　近年、サービス毎に仮想的なネットワークを分離してリソース割当量を保証するスライシング技術を、RANに対し適用することが検討されている。しかし、従来のRANにおけるリソース割当では、サービス毎の優先度付けについてはあまり検討されていないため、リソース割当量を保証することは困難であった。仮に、リソース割当量を保証するために、単純にサービス毎に固定的にリソースを割り当てる方法を採用した場合、リソースの分割損が大きくなり、ネットワーク全体でのリソース利用効率が低下するおそれがあった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ネットワーク全体でのリソース利用効率の低下を抑えつつ、サービス毎のリソース割当量を保証することができる、RANスライスにおけるリソース管理装置及びRANスライスにおけるリソース管理方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一形態に係るRANスライスにおけるリソース管理装置は、RAN上に論理的に生成される仮想ネットワークであるRANスライスについて、当該仮想ネットワークを用いるサービス及びサービスを享受するユーザ端末にリソースを割り当てる、RANスライスにおけるリソース管理装置であって、前記RANスライスは、前記ユーザ端末と前記サービスを提供するサービスサーバとの間の通信経路上に生成され、前記仮想ネットワークを用いて提供するサービスにおける機能又は性能の要件であるサービス要件を含んだ、スライス生成に必要となる情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部により取得された情報に基づいて、必要なリソース割当量及びリソース割当の優先度を含んだスライス設定方針をスライス毎に決定するスライス設定方針決定部と、少なくとも、前記スライス設定方針決定部により決定された前記スライス設定方針に基づいて、前記スライスに係る１つ以上のRATに対し割り当てるリソース量を決定するスライス設定部と、少なくとも、前記スライス設定部により決定された前記割り当てるリソース量に基づいて、前記スライスにおいてサービスを享受するユーザ端末に対し割り当てるリソースを決定する端末割当決定部と、を備える。
　上記のRANスライスにおけるリソース管理装置では、情報取得部が、仮想ネットワークを用いて提供するサービスにおける機能又は性能の要件であるサービス要件を含んだ、スライス生成に必要となる情報を取得すると、スライス設定方針決定部が、上記取得された情報に基づいて、必要なリソース割当量及びリソース割当の優先度を含んだスライス設定方針をスライス毎に決定する。そして、スライス設定部が、少なくとも上記決定されたスライス設定方針に基づいて、スライスに係る１つ以上のRATに対し割り当てるリソース量を決定し、端末割当決定部が、少なくとも上記決定された割り当てるリソース量に基づいて、当該スライスにおいてサービスを享受するユーザ端末に対し割り当てるリソースを決定する。このように、サービスにおける機能又は性能の要件であるサービス要件を含んだ情報に基づき決定されたスライス毎のスライス設定方針（必要なリソース割当量及びリソース割当の優先度を含む）を基礎として、スライスに係る１つ以上のRATに対し割り当てるリソース量が決定され、さらに、当該割り当てるリソース量を基礎として、当該スライスにおいてサービスを享受するユーザ端末に対し割り当てるリソースが決定される。これにより、従来のようにサービス毎に固定的にリソースを割り当てる場合の問題点であるネットワーク全体でのリソース利用効率低下を抑えることができ、さらに、サービス毎のリソース割当量を保証することができる。
　本発明によれば、ネットワーク全体でのリソース利用効率の低下を抑えつつ、サービス毎のリソース割当量を保証することができる。
本発明の実施形態に係る通信システムの構成図である。 通信システムを構成する各装置の機能ブロック構成を示す図である。 スライス情報保持部４３が保持する情報の一例を示す図である。 スライス情報保持部３２が保持する情報の一例を示す図である。 ユーザ情報保持部２２が保持する情報の一例を示す図である。 RANスライスにおけるリソース管理方法に係る処理を示すフロー図である。 （ａ）はスケジューリング方式の第１の例を説明するための図であり、（ｂ）はスケジューリング方式の第２の例を説明するための図であり、（ｃ）はスケジューリング方式の第３の例を説明するための図である。 各装置のハードウェア構成例を示す図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１に、本実施形態に係る通信システム１の構成を示す。本実施形態に係る通信システム１は、ユーザにより使用されるユーザ端末であるＵＥ（User　Equipment）１０に対し、データ通信を用いてネットワークサービスを提供するシステムである。ここでのＵＥ１０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末等の携帯型端末全般を含む。
　通信システム１では、仮想化ネットワークであるRANスライスに対してサービスを割り当てることにより、ＵＥ１０に対してネットワークサービスを提供する。ここでのRANスライスとは、RAN資源を仮想的に切り分けて、切り分けられたRAN資源を結合し、結合されたRAN資源上に論理的に生成される仮想化ネットワーク又はサービス網であり、RANスライス同士は、資源が分離されているため、互いに干渉しない。
　サービス毎のスライスの生成及び管理については、MAC　Scheduling（Media　Access　Control　Scheduling）を用いたリソース分割技術、及び、ANDSF（Access　Network　Discovery　and　Selection　Function）／LWA（LTE　Wi-Fi　Link　Aggregation）／MPTCP（Multipath　TCP）などの複数RAT（Radio　Access　Technology）結合技術又はリソース結合技術を用いて、実現可能である。
　通信システム１では、RAN上に論理的に生成される仮想ネットワークであるRANスライス上に、ＵＥ１０がサービスを利用するために必要な通信を実現するノードの一部が設けられる。したがって、ＵＥは、RANスライス上に設けられた基地局、AP（Access　Point）等のノード（以下では便宜上「基地局２０」と称する）を経由する経路で通信を行う。その際、複数RATを結合して通信を行うことも考えられるため、１つのRANスライスを構成する基地局２０が複数存在しうる。
　また、通信システム１では、ＵＥ１０がサービスを利用するためにサービスを提供するサービスサーバ（図１のサービスサーバ＃１、＃２等）との間で通信を行う際に、当該サービスに応じて選択される他のスライスを経由した通信を行うことを特徴とする。具体的には、図１に示す通信システム１では、ＵＥ１０は、RANスライスにおいて設定されるノードと、コアネットワーク（Core　Network）スライス（以下「ＣＮスライス」と称する）において設定されるノードと、を経由して、サービスサーバとの間で通信を行う。したがって、ＵＥ１０は、RANスライスとＣＮスライスの計２つのスライスを経由してサービスサーバとの間に通信経路を設けることとなる。このように、図１の通信システム１には、所謂Ｅ２Ｅ（End-to-End）でのスライシングが実現されている状況を示している。
　E2Eスライス、並びに、E2Eスライスの構成要素であるRANスライス及びCNスライスは、サービスに求められる要件（例えば、許容遅延時間、周波数帯等）等に基づいて設定される。通信システム１では、ＵＥ１０がサービス#1（例えば、ｍＭＴＣ／massive　Machine　Type　Communicationsを用いたサービス）を利用する場合、ＵＥ１０は、RAN#1スライスにアクセスし、さらに、何らかのＣＮスライスにアクセスした上で、サービス#1のサービスサーバ#1との間で通信を行う。同様に、ＵＥ１０がサービス#2（例えば、ＵＲＬＬＣ／Ultra-Reliable　and　Low　Latency　Communicationsを用いたサービス）を利用する場合、ＵＥ１０は、RANスライス#2にアクセスし、さらに、何らかのＣＮスライスにアクセスした上で、サービス#2のサービスサーバ#2との間で通信を行う。このように、ＵＥ１０は、特定のサービスを利用する場合、サービスに応じて事前に決定されたRANスライス及びＣＮスライスに対してアクセスして通信を行う。
　次に、通信システム１に含まれる装置について説明する。図１に示すように、通信システム１は、RANリソース管理装置３０、スライス管理装置４０、及びサービス運用装置５０を含んで構成される。
　RANリソース管理装置３０は、スライス管理装置４０からのスライス設定要求に基づいて、サービスに対応するRANスライスを設定する機能を有する。
　スライス管理装置４０は、サービス運用装置５０からのサービス要件に基づいて、End-to-Endでのスライスを設定し、スライス設定要求をRANリソース管理装置３０に通知する機能を有する。スライス管理装置４０としての機能は、例えば、ＭＡＮＯ（Management　and　Orchestration）アーキテクチャとして定義されるＮＦＶＯ（NFV　Orchestrator）に搭載できる。また、新たに定義されるスライス選択機能を有する装置に、上記スライス管理装置４０としての機能を搭載する構成としてもよい。
　サービス運用装置５０は、サービスを提供する事業者等により管理される装置であり、サービス要件をスライス管理装置４０に対して通知する機能を有する。
　なお、上述したRANリソース管理装置３０及びスライス管理装置４０に係る機能は、同一の装置に収容されてもよい。また、RANリソース管理装置３０及びスライス管理装置４０に係る機能はそれぞれ、複数台の装置によって実現されてもよい。
　次に、図２を参照しながら、通信システム１を構成する各装置の機能ブロック構成を説明する。
　スライス管理装置４０は、情報取得部４１、スライス設定方針決定部４２、及びスライス情報保持部４３を含んで構成される。
　情報取得部４１は、サービス運用装置５０との間で通信を行うことによって、仮想ネットワークを用いて提供するサービスにおける機能又は性能の要件であるサービス要件（例えば、要求する遅延、スループット等）を含んだ、スライス生成に必要となる情報を取得する機能を有する。取得された上記スライス生成に必要となる情報は、スライス情報保持部４３により保持されるとともに、スライス設定方針決定部４２へ送られる。
　スライス設定方針決定部４２は、情報取得部４１から得た情報に基づいて、必要なリソース割当量（保証する割当リソース量）及びリソース割当の優先度を含んだスライス設定方針をスライス毎に決定する機能を有する。決定されたスライス設定方針の情報は、スライス情報保持部４３により保持されるとともに、RANリソース管理装置３０へ送られる。上記のスライス設定方針決定部４２は、スライス設定方針の一例として、リソース割当の優先度に応じて、スライスの消去、スライスの新規生成、及び、複数のRATを含むリソースの解放及び結合によるスライスの再生成、のうち少なくとも１つを決定してもよい。
　スライス情報保持部４３は、サービスに対するスライスに関する情報を保持する機能を有する。サービスに対するスライスに関する情報には、現在運用されているスライス名、スライスの基本優先度、保証する割当リソース量、スライスを利用するサービス内容及びそのサービス要件等の情報が含まれる。図３に示すように、スライス情報保持部４３は、サービス運用装置５０から送られたサービス要件及びスライス設定方針決定部４２により決定されたスライス設定方針の情報を保持しており、例えば、複数の要件（パラメータＡ～Ｂ）に係る情報、スライスの優先度、及び保証する割当リソース量をスライス毎に保持している。このように、スライス情報保持部４３は、スライスの特性に関係する情報をスライス毎に保持している。
　図２に戻り、RANリソース管理装置３０は、スライス設定部３１、及びスライス情報保持部３２を含んで構成される。
　スライス設定部３１は、スライス管理装置４０から送られたスライス設定方針に基づいて、スライスに係る１つ以上のRATに対し割り当てるリソース量を決定する機能を有する。より具体的には、スライス設定部３１は、上記スライス設定方針に基づき、スライスに係るリソースを生成可能なRATの選択及び結合を行い、各RATで保証する割当リソース量を決定する。決定された各RATで保証する割当リソース量の情報は、スライス情報保持部３２により保持されるとともに、各RATの基地局２０へ送られる。
　スライス情報保持部３２は、決定された各RATで保証する割当リソース量の情報等を保持する機能を有する。例えば、図４に示すように、スライス情報保持部３２は、スライスの優先度、スライス名、サービスを享受するユーザのロケーション情報、保証する割当リソース量、及び、各RATで保証する割当リソース量等の情報を保持する。
　図２に戻り、基地局２０は、基地局スケジューラ２１（特許請求の範囲に記載された「端末割当決定部」に相当）、及びユーザ情報保持部２２を含んで構成される。
　基地局スケジューラ２１は、少なくとも、RANリソース管理装置３０から送られた各RATで保証する割当リソース量の情報を基礎としてユーザ毎に割り当てるリソース量を決定する機能を有する。また、基地局スケジューラ２１は、ＵＥ１０から送られる通信状況をさらに基礎としてユーザ毎に割り当てるリソース量を決定することもできる。具体的なスケジューリング方式については、後述する。
　ユーザ情報保持部２２は、当該基地局２０がリソース保証を行うスライスの情報、当該スライスに含まれるユーザの情報、及び当該ユーザの通信状況の情報等を保持する機能を有する。例えば、図５に示すように、ユーザ情報保持部２２は、スライスの優先度、スライス名、当該スライスに含まれるユーザ、及び当該ユーザの通信状況等の情報を保持する。
　図２に戻り、次に、基地局２０においてRANスライスにおけるリソースを管理する方法について述べる。基地局２０は、RANリソース管理装置３０から送られたスライス毎に保証する割当リソース量に関する情報と、ＵＥ１０から送られた通信状況の情報とに基づいて、ＵＥ１０に対するスケジューリングを行う。なお、「通信状況の情報」とは、これまでのリソース割当によりＵＥ１０毎に行ったＵＬ（Up　Link）通信の成功可否履歴、ＵＥ１０の移動状態等の情報を意味する。このような通信状況の情報を用いることで、現時点で当該ＵＥ１０にリソースを割り当てた場合の通信成功期待値を求めることができる。通信成功期待値が高いＵＥ１０に対し多くのリソースを割り当てることで、通信システム１の全体のスループット向上が期待でき、リソース利用効率を向上させることができる。
　以上説明した図２において一点鎖線で囲んだ、情報取得部４１、スライス設定方針決定部４２、スライス設定部３１、及び基地局スケジューラ２１によって、特許請求の範囲に記載された「RANスライスにおけるリソース管理装置」６０が実現される。
　次に、図６を参照しながら、RANスライスにおけるリソース管理方法に係る処理フローを説明する。初めに、サービス運用装置は、スライス管理装置に対し、サービス要件を通知する（ステップＳ１）。次に、スライス管理装置は、当該サービスに対応するスライスに対し、保障するリソース量及びスライスの優先度を決定し（ステップＳ２）、RANリソース管理装置に通知する（ステップＳ３）。RANリソース管理装置は、各RATにおいて保証する割当リソース量を決定し（ステップＳ４）、基地局に通知する（ステップＳ５）。
　そして、ＵＥはサービス利用要求が発生すると、基地局に対し通知する（ステップＳ６）。基地局はＵＥから受けた通知をRANリソース管理装置に通知する（ステップＳ７）。RANリソース管理装置は、当該ユーザの情報を基に、RAT毎に割り当てるリソースを再決定し（ステップＳ８）、基地局に対し再通知する（ステップＳ９）。ユーザからサービス利用要求を受けた基地局は、RANリソース管理装置から送られた通知を基にスケジューリングを行い（ステップＳ１０）、ＵＥに対しスケジュールを通知する（ステップＳ１１）。そして、ＵＥは、通知を受けたスケジューリングに基づきＵＬ通信を行い（ステップＳ１２）、基地局はＵＬ通信の結果に基づき、当該ＵＥに関する通信状況の情報を更新する（ステップＳ１３）。その後、基地局及びＵＥは、上記ステップＳ１０～Ｓ１３の処理を繰り返し実行する。これにより、ＵＥへのリソース割当が適切に行われる。
　なお、ここまで述べてきた各装置及び各機能の形態は、前述の一例に限定されるものではない。つまり、各装置に具備される機能部は統合・分離可能であり、前述とは異なる１つ又は複数のノードにおいて実現されうる。
　以下、図７（ａ）～（ｃ）を参照して、基地局によるスケジューリング方式を３つ例示する。図７（ａ）～（ｃ）では、スライスAに所属するユーザ端末（以下「スライスAのユーザ」と称する）、スライスBに所属するユーザ端末（以下「スライスBのユーザ」と称する）、及び、スライスCに所属するユーザ端末（以下「スライスCのユーザ」と称する）を対象としたリソース割当を想定している。ここでは、スライスA、B、Cの順に優先度が高いものとする。なお、図７（ａ）～（ｃ）では、割り当てられるリソースは複数のRB（Resource　Block）により示され、各RBには、割当先のスライスごとに異なるハッチングが施されている。
　図７（ａ）には、第１の方式として、スライスの優先度を重視してユーザ端末へのリソース割当を行う例を示す。最初に、最も優先度の高いスライスAのユーザにリソースを割り当てる（ステップ１）。このとき、スライスAのユーザに対し、選択可能なRBから通信状況の最も良いRBを選択し割り当てる。その際、スライスAのユーザに割り当てられるRB数の上限が、スライス管理装置において決定されたスライス設定方針（保証する割当RB量）を超えないよう設定する。次に、２番目に優先度の高いスライスBのユーザにリソースを割り当てる（ステップ２）。このとき、スライスBのユーザに対し、上記ステップ１で選択されなかったRBから通信状況の最も良いRBを選択し割り当てる。その際、上記ステップ１と同様に、スライスBのユーザに割り当てられるRB数の上限が、スライス管理装置において決定されたスライス設定方針（保証する割当RB量）を超えないよう設定する。最後に、３番目に優先度の高いスライスCのユーザにリソースを割り当てる（ステップ３）。このとき、スライスCのユーザに対し、上記ステップ１、２で選択されなかったRBから通信状況の最も良いRBを選択し割り当てる。その際、上記ステップ１、２と同様に、スライスCのユーザに割り当てられるRB数の上限が、スライス管理装置において決定されたスライス設定方針（保証する割当RB量）を超えないよう設定する。その後、割当可能なRBが余っていた場合、ステップ１へ戻り、同様の手順で、割当可能なRBが無くなるまで又は割当要求が無くなるまで、スライスAのユーザから順に追加のリソース割当を行う。
　図７（ｂ）には、第２の方式として、スライスの優先度を重視して、各スライスにつき１ユーザずつリソース割当を行う例を示す。最初に、最も優先度の高いスライスAの１ユーザにリソースを割り当てる（ステップ１）。このとき、スライスAの１ユーザに対し、選択可能なRBから通信状況の最も良いRBを選択し割り当てる。次に、２番目に優先度の高いスライスBの１ユーザにリソースを割り当てる（ステップ２）。このとき、スライスBの１ユーザに対し、上記ステップ１で選択されなかったRBから通信状況の最も良いRBを選択し割り当てる。最後に、３番目に優先度の高いスライスCの１ユーザにリソースを割り当てる（ステップ３）。このとき、スライスCの１ユーザに対し、上記ステップ１、２で選択されなかったRBから通信状況の最も良いRBを選択し割り当てる。その後、割当可能なRBが余っていた場合、ステップ１へ戻り、同様の手順で、割当可能なRBが無くなるまで又は割当要求が無くなるまで、スライスAに係る他のユーザから順に追加のリソース割当を行う。ただし、追加のリソース割当では、各スライスのユーザに割り当てられるRB数の上限が、スライス管理装置において決定されたスライス設定方針（各スライスにつき保証する割当RB量）を超えないよう設定される。
　図７（ｃ）には、第３の方式として、ユーザ端末の通信状況を重視してユーザ端末へのリソース割当を行う例を示す。つまり、全てのユーザ端末に対し、最も通信状況の良いものから順に割り当てる。ただし、通信状況がほぼ同じ複数のユーザ端末については、スライスの優先度に基づいてリソース割当を行う。図７（ｃ）の例では、ステップ１（第１段階）でスライスA～Cそれぞれのユーザ端末に１つ以上のRBが割り当てられている。この方式２では、各スライスに所属するユーザ端末に割り当てたRB量を累積し、何れかのスライスに関する累積RB量がスライス管理装置において決定されたスライス設定方針（保証する割当RB量）に到達した時点で、当該スライスに所属する全てのユーザ端末へのリソース割当を打ち止める。図７（ｃ）の例では、ステップ２（第２段階）の終了時点でスライスCに所属する全てのユーザ端末へのリソース割当が打ち止められている。以後、他のスライスに所属するユーザ端末へのリソース割当を継続する。そして、全てのスライスについてリソース割当の打ち止めがなされた時点で割当可能なRBが余っていた場合、全てのスライスについてのリソース割当を再開し、以後、同様の手順で、割当可能なRBが無くなるまで又は割当要求が無くなるまで、リソース割当を行う。
　以上のようなさまざまなスケジューリング方式により、スライス設定方針（各スライスにつき保証する割当RB量）を維持しながら、従来のように周波数軸でスライス毎にリソースを分割した場合よりもリソースの利用効率低下を抑えることができる、という効果が期待できる。
　以上説明した本実施形態によれば、ネットワーク全体でのリソース利用効率の低下を抑えつつ、サービス毎のリソース割当量を保証することができる。
　なお、上記の実施形態の説明で用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に(例えば、有線及び／又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
　例えば、図２の各装置（例えば、RANリソース管理装置３０）は、上述した処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図８は、RANリソース管理装置３０のハードウェア構成の一例を示す図である。RANリソース管理装置３０は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。以下では、RANリソース管理装置３０の構成例を説明するが、図２の他の装置についても同様である。
　なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。RANリソース管理装置３０のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
　RANリソース管理装置３０における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。
　プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central　Processing　Unit）で構成されてもよい。例えば、RANリソース管理装置３０の各機能部は、プロセッサ１００１を含んで実現されてもよい。
　また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールおよびデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、RANリソース管理装置３０の各機能部は、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
　メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically　Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施形態に係る方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
　ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact　Disc　ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
　通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述のRANリソース管理装置３０の各機能部は、通信装置１００４を含んで実現されてもよい。
　入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。
　また、プロセッサ１００１、メモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
　また、RANリソース管理装置３０は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital　Signal　Processor）、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＰＬＤ（Programmable　Logic　Device）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。
　以上、本実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本実施形態が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本実施形態は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本実施形態に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
　本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
　入出力された情報などは特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報などは、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報などは削除されてもよい。入力された情報などは他の装置へ送信されてもよい。
　判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。
　本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
　ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
　また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
　本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
　また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。
　移動通信端末は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
　本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking　up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
　本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
　「含む（include）」、「含んでいる（including）」、及びそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。
　本明細書において、文脈または技術的に明らかに1つのみしか存在しない装置である場合以外は、複数の装置をも含むものとする。本開示の全体において、文脈から明らかに単数を示したものではなければ、複数のものを含むものとする。
　１…通信システム、１０…ＵＥ、２０…基地局、２１…基地局スケジューラ、２２…ユーザ情報保持部、３０…RANリソース管理装置、３１…スライス設定部、３２…スライス情報保持部、４０…スライス管理装置、４１…情報取得部、４２…スライス設定方針決定部、４３…スライス情報保持部、５０…サービス運用装置、６０…RANスライスにおけるリソース管理装置、１００１…プロセッサ、１００２…メモリ、１００３…ストレージ、１００４…通信装置、１００５…入力装置、１００６…出力装置、１００７…バス。

Claims (8)

  1. 　RAN上に論理的に生成される仮想ネットワークであるRANスライスについて、当該仮想ネットワークを用いるサービス及びサービスを享受するユーザ端末にリソースを割り当てる、RANスライスにおけるリソース管理装置であって、
    　前記RANスライスは、前記ユーザ端末と前記サービスを提供するサービスサーバとの間の通信経路上に生成され、
    　前記仮想ネットワークを用いて提供するサービスにおける機能又は性能の要件であるサービス要件を含んだ、スライス生成に必要となる情報を取得する情報取得部と、
    　前記情報取得部により取得された情報に基づいて、必要なリソース割当量及びリソース割当の優先度を含んだスライス設定方針をスライス毎に決定するスライス設定方針決定部と、
    　少なくとも、前記スライス設定方針決定部により決定された前記スライス設定方針に基づいて、前記スライスに係る１つ以上のRATに対し割り当てるリソース量を決定するスライス設定部と、
    　少なくとも、前記スライス設定部により決定された前記割り当てるリソース量に基づいて、前記スライスにおいてサービスを享受するユーザ端末に対し割り当てるリソースを決定する端末割当決定部と、
    　を備える、RANスライスにおけるリソース管理装置。
  2. 　前記端末割当決定部は、前記ユーザ端末に係るスライスに関するリソース割当の優先度および前記ユーザ端末の通信状況の少なくとも一方にさらに基づいて、前記ユーザ端末に対し割り当てるリソースを決定する、
    　請求項１に記載のRANスライスにおけるリソース管理装置。
  3. 　前記端末割当決定部は、
    　　前記優先度が最も高いスライスに係るユーザ端末に対しリソースを割り当てるサブステップと、
    　　残ったリソースから、前記優先度が次に高いスライスに係るユーザ端末に対しリソースを割り当てるサブステップと、
    　　残ったリソースから、以後、前記優先度が高い順に、スライスに係るユーザ端末に対しリソースを割り当てるサブステップと、
    　　を含む処理を、前記リソースが無くなるまで又は割当要求が無くなるまで繰り返す第１の方式、
    　に基づいて、前記ユーザ端末に対し割り当てるリソースを決定する、
    　請求項２に記載のRANスライスにおけるリソース管理装置。
  4. 　前記端末割当決定部は、
    　　前記優先度が最も高いスライスに係る一のユーザ端末に対しリソースを割り当てるサブステップと、
    　　残ったリソースから、前記優先度が次に高いスライスに係る一のユーザ端末に対しリソースを割り当てるサブステップと、
    　　残ったリソースから、以後、前記優先度が高い順に、スライスに係る一のユーザ端末に対しリソースを割り当てるサブステップと、
    　　を含む処理を、前記リソースが無くなるまで又は割当要求が無くなるまで繰り返す第２の方式、
    　に基づいて、前記ユーザ端末に対し割り当てるリソースを決定する、
    　請求項２に記載のRANスライスにおけるリソース管理装置。
  5. 　前記端末割当決定部は、
    　　前記通信状況が良い順に前記ユーザ端末に対しリソースを割り当てるサブステップであって、前記通信状況が同じ複数のユーザ端末については前記優先度が高い順に前記ユーザ端末に対しリソースを割り当てるサブステップと、
    　　各スライスに係るユーザ端末に割り当てたリソース量を累積し、何れかのスライスに関する累積リソース量が、前記スライス設定方針に含まれるスライス毎の前記必要なリソース割当量に到達した時点で、当該スライスに係るユーザ端末へのリソース割当を打ち止めるサブステップと、
    　　を含む処理を、前記リソースが無くなるまで又は割当要求が無くなるまで繰り返す第３の方式、
    　に基づいて、前記ユーザ端末に対し割り当てるリソースを決定する、
    　請求項２に記載のRANスライスにおけるリソース管理装置。
  6. 　前記スライス設定部は、サービス利用要求を行ったユーザ端末の情報にさらに基づいて、前記RATに対し割り当てるリソース量を決定する、
    　請求項１～５の何れか一項に記載のRANスライスにおけるリソース管理装置。
  7. 　前記スライス設定方針決定部は、前記リソース割当の優先度に応じ、スライスの消去、スライスの新規生成、及び、複数のRATを含むリソースの解放及び結合によるスライスの再生成、のうち少なくとも１つを決定する、
    　請求項１～６の何れか一項に記載のRANスライスにおけるリソース管理装置。
  8. 　RAN上に論理的に生成される仮想ネットワークであるRANスライスについて、当該仮想ネットワークを用いるサービス及びサービスを享受するユーザ端末にリソースを割り当てるRANスライスにおけるリソース管理装置、によって実行される、RANスライスにおけるリソース管理方法であって、
    　前記RANスライスは、前記ユーザ端末と前記サービスを提供するサービスサーバとの間の通信経路上に生成され、
    　前記仮想ネットワークを用いて提供するサービスにおける機能又は性能の要件であるサービス要件を含んだ、スライス生成に必要となる情報を取得する情報取得ステップと、
    　前記情報取得ステップにより取得された情報に基づいて、必要なリソース割当量及びリソース割当の優先度を含んだスライス設定方針をスライス毎に決定するスライス設定方針決定ステップと、
    　少なくとも、前記スライス設定方針決定ステップにより決定された前記スライス設定方針に基づいて、前記スライスに係る１つ以上のRATに対し割り当てるリソース量を決定するスライス設定ステップと、
    　少なくとも、前記スライス設定ステップにより決定された前記割り当てるリソース量に基づいて、前記スライスにおいてサービスを享受するユーザ端末に対し割り当てるリソースを決定する端末割当決定ステップと、
    　を備える、RANスライスにおけるリソース管理方法。
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