JP7175425B1 - リソース割当装置、リソース割当方法、制御回路および記憶媒体 - Google Patents

Abstract

リソース割当装置（１０）は、スライスを割り当てる対象の端末である対象端末が要求するスライスに関する情報、対象端末が接続する基地局の情報および対象端末からスライスの要求を受信した時間の情報を取得して記憶部（１２）に保存する情報取得部（１１）と、記憶部（１２）が記憶している情報に基づいて対象端末の通信環境を特定するデータ解析部（１３）と、対象端末の通信環境に基づいて対象端末にスライスを割り当てるスライス割当部（１４）と、を備える。

Description

本開示は、リソース割当装置、リソース割当方法、制御回路および記憶媒体に関する。

移動体通信システムの規格化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、５Ｇ（5th Generation）と称される無線区間と、コアネットワークおよび無線アクセスネットワーク（以下、まとめて、ネットワークとも称する）とを含めたシステム（以下では「５Ｇシステム」と称する場合がある）全体構成について、通信方式が検討されている。

５ＧシステムではｅＭＢＢ（enhanced Mobile Broadband）、ＵＲＬＬＣ（Ultra－Reliable and Low Latency Communication）、ＭＴＣ（Machine－Type Communication）を提供するために、新たなコアネットワークである５ＧＣＮ（5G Core Network）が検討されている。

５ＧＣＮでは、特定のサービスタイプおよび特定のグループのために、特定のネットワーク機能および特定のネットワーク特性を提供する論理ネットワークであるネットワークスライス（以下では「スライス」と称する場合がある）が規定されている。

３ＧＰＰでは、ネットワークスライスに関する更なる機能を検討するために、ｅＮＳ（enhancement of Network Slicing）の検討が行われ、スライス毎に、接続を許可するＵＥ（User Equipment：端末装置）の数および接続するセッションの数を管理する機能が追加されている。この機能に関連する従来技術として、特許文献１には、ネットワークスライスごとの輻輳管理等の管理処理を実現する技術が開示されている。

特開２０１９－１２５８４７号公報

５Ｇシステムでは、ＵＥが複数の基地局と同時に接続するＤＣ（Dual Connectivity）が可能である。ＤＣを用いる場合、ＵＥは接続する複数のセルのそれぞれに対して、アプリケーション（以下、「アプリ」と称する）毎に、接続したいスライスをＮＳＳＡＩ（Network Slice Selection Assistance Information）にて５ＧＣＮ内のＡＭＦ（Access and Mobility Management Function）／ＮＳＳＦ（Network Slice Selection Function）へ通知する。５ＧＣＮにおいては、通知されたＮＳＳＡＩに基づき、スライスにＵＥを割り当てる。

しかしながら、スライス毎にＵＥの接続数に上限があるため、要求するスライスにＵＥを割り当てることができない場合もある。この場合、ＵＥは、接続可能な他のセルを再選択し、あらためてスライスへの割り当てを要求する必要がある。接続可能な他のスライスが存在しない場合には要求するサービスの利用ができない。このように、スライスにＵＥを割り当てることができないケースが発生すると、セルの再選択などが必要となり、サービスが利用可能となるまでの所要時間が長くなる、サービスを利用できない、など、システムの信頼性が低下するという問題がある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、通信システムの信頼性向上を実現することが可能なリソース割当装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかるリソース割当装置は、スライスを割り当てる対象の端末である対象端末が要求するスライスに関する情報、対象端末が接続する基地局の情報および対象端末からスライスの要求を受信した時間の情報を取得して記憶部に保存する情報取得部と、記憶部が記憶している情報に基づいて対象端末の通信環境を特定するデータ解析部と、対象端末の通信環境に基づいて対象端末にスライスを割り当てるスライス割当部と、を備える。データ解析部は、記憶部が記憶している情報のうち、過去の特定期間に情報取得部が取得した情報を解析することで対象端末が接続可能な基地局の種類を特定し、スライス割当部は、データ解析部が特定した種類の基地局の中から選択した基地局を介したスライスを対象端末に割り当てる。

本開示にかかるリソース割当装置は、通信システムの信頼性向上を実現できる、という効果を奏する。

実施の形態にかかるリソース割当装置が適用される通信システムのセル配置の一例を示す図 通信システムを実現する５ＧＣＮを含む５Ｇシステムの機能ブロック構成の一例を示す図 通信システムにおいて端末が実行する５ＧＣＮへの登録動作を示すシーケンス図 データベースが管理するデータの構成を示す図 リソース割当装置の構成例を示す図 リソース割当装置の動作の一例を示すフローチャート リソース割当装置を実現するハードウェアの一例を示す図

以下に、本開示の実施の形態にかかるリソース割当装置、リソース割当方法、制御回路および記憶媒体を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態．
図１は、実施の形態にかかるリソース割当装置が適用される通信システムのセル配置の一例を示す図である。ここで、図１に示す通信システム１００は、第５世代（５Ｇ）移動体通信システムである。本実施の形態にかかるリソース割当装置は図１では記載を省略している５ＧＣＮを構成する。すなわち、図１では本実施の形態にかかるリソース割当装置の記載を省略している。

通信システム１００は、マクロセルであるカバレッジ１０２を構成するマクロセル基地局１０１と、スモールセルであるカバレッジ１０４を構成するスモールセル基地局１０３と、スモールセルであるカバレッジ１０６を構成するスモールセル基地局１０５と、ピコセルであるカバレッジ１０８を構成するピコセル基地局１０７と、ピコセルであるカバレッジ１１０を構成するピコセル基地局１０９と、ピコセルであるカバレッジ１１２を構成するピコセル基地局１１１と、を含む。

マクロセル基地局１０１のカバレッジ１０２の中に、スモールセル基地局１０３および１０５と、ピコセル基地局１０７、１０９および１１１とが存在する。これらの各基地局のカバレッジ１０４、１０６、１０８、１１０および１１２もマクロセル基地局１０１のカバレッジ１０２の中に存在する。また、スモールセル基地局１０３のカバレッジ１０４の中に、ピコセル基地局１０９と、ピコセル基地局１０９のカバレッジ１１０とが存在する。スモールセル基地局１０５のカバレッジ１０６の中に、ピコセル基地局１０７と、ピコセル基地局１０７のカバレッジ１０８とが存在する。

図２は、通信システム１００を実現する５ＧＣＮを含む５Ｇシステム２００の機能ブロック構成の一例を示す図である。

図２に示すように、５Ｇシステム２００は、ＵＥ２０１と、ＲＡＮ（Radio Access Network）２０２と、ＡＭＦ２０３と、ＮＳＳＦ２０４と、ＵＤＭ（Unified Data Management）２０５と、ＤＢ（Data Base）２０６と、ＡＵＳＦ（Authentication Server Function）２０７と、ＳＭＦ（Session Management Function）２０８と、ＰＣＦ（Policy Control Function）２０９と、ＡＦ（Application Function）２１０と、ＵＰＦ（User Plane Function）２１１と、を含んで構成される。ＵＥ２０１は、図１に示す端末１１３，１１４，１１５，１１６に相当する。ＲＡＮ２０２は１つ以上の基地局、すなわち、図１に示す各基地局（マクロセル基地局１０１、スモールセル基地局１０３，１０５、ピコセル基地局１０７，１０９，１１１）で構成される。ＵＰＦ２１１に接続されるＤＮ（Data Network）２１２は、５ＧＣＮに接続される外部のネットワークである。

５Ｇシステム２００において、ＤＢ２０６以外の他の機能は３ＧＰＰにおいて規格化された機能であり、一般的な５Ｇのシステムが有する同じ名称の機能が実行する処理と同様の処理を実行する。ただし、ＮＳＳＦ２０４が実行する処理は、上述した課題を解決するために、従来の一般的な５Ｇのシステムの対応する機能が実行する処理と一部異なる。また、ＤＢ２０６は、上述した課題を解決するために追加された機能であり、ＮＳＳＦ２０４に接続するインタフェースを有する。課題を解決するためにＮＳＳＦ２０４およびＤＢ２０６が実行する処理については後述する。

図１の説明に戻り、通信システム１００において、４台の端末１１３～１１６は、接続可能な基地局と通信を行う。

端末１１３はカバレッジ１０２の内部に存在し、マクロセル基地局１０１と通信可能である。端末１１４はカバレッジ１０２および１０４の内部に存在し、マクロセル基地局１０１およびスモールセル基地局１０３と通信可能である。端末１１５はカバレッジ１０２、１０６および１０８の内部に存在し、マクロセル基地局１０１、スモールセル基地局１０５およびピコセル基地局１０７と通信が可能である。端末１１６はカバレッジ１０２および１１２の内部に存在し、マクロセル基地局１０１およびピコセル基地局１１１と通信が可能である。

各端末が通信可能な基地局と通信を行う場合、端末１１３は、マクロセル基地局１０１に向けて、ＮＳＳＡＩを含んだ登録要求（Registration Request）を送信する。端末１１３が送信するＮＳＳＡＩには、端末１１３上で動作しているアプリが選択したスライスの識別情報としてＳ－ＮＳＳＡＩ（Single－Network Slice Selection Assistance Information）が記載されている。端末１１３上で動作している複数のアプリがスライスを必要とする場合、アプリ毎にＳ－ＮＳＳＡＩが生成され、ＮＳＳＡＩに記載される。すなわち、ＮＳＳＡＩには、１つ以上のＳ－ＮＳＳＡＩが含まれる。

同様に、端末１１４は、マクロセル基地局１０１およびスモールセル基地局１０３に向けて、ＮＳＳＡＩを含んだ登録要求を送信する。端末１１４が送信するＮＳＳＡＩには端末１１４上で動作しているアプリが選択したスライスの識別情報としてＳ－ＮＳＳＡＩが記載されている。端末１１５は、マクロセル基地局１０１、スモールセル基地局１０５およびピコセル基地局１０７に向けて、ＮＳＳＡＩを含んだ登録要求を送信する。端末１１５が送信するＮＳＳＡＩには端末１１５上で動作しているアプリが選択したスライスの識別情報としてＳ－ＮＳＳＡＩが記載されている。端末１１６は、マクロセル基地局１０１およびピコセル基地局１１１に向けて、ＮＳＳＡＩを含んだ登録要求を送信する。端末１１６が送信するＮＳＳＡＩには端末１１６上で動作しているアプリが選択したスライスの識別情報としてＳ－ＮＳＳＡＩが記載されている。

ここで、各端末は、Ｓ－ＮＳＳＡＩが示すスライスがどのような要件を満たし、どのようなサービスでの使用に適しているのか、といった情報を予め保持しているものとする。よって、スライスの識別情報Ｓ－ＮＳＳＡＩは、スライスの種類に関する情報ともいえる。

図３は、通信システム１００において端末１１３～１１６が実行する５ＧＣＮへの登録動作を示すシーケンス図である。図３に示す登録動作は、従来の一般的な５Ｇのシステムにおける登録動作にステップＳ６およびＳ７の処理を追加したものである。ステップＳ１～Ｓ５、Ｓ９およびＳ１０の処理は従来の一般的な５Ｇのシステムにおける登録シーケンスと共通である。ステップＳ８の処理は従来と一部異なる。

端末１１３～１１６であるＵＥ２０１は、定められた条件を満たすと、アプリからのネットワークスライスの要求に基づいて、要求するネットワークスライスを示す情報（Requested NSSAI）を生成し、生成した情報（以下、「要求スライス情報」と称する場合がある）を含んだ登録要求（Registration Request）を基地局であるＲＡＮ２０２へ送信する（ステップＳ１，Ｓ２）。定められた条件には、例えば、ＵＥ２０１の電源が投入された場合、移動に伴い接続する基地局を変更する必要性が生じた場合、などが該当する。

ＲＡＮ２０２は、受信した登録要求に含まれる情報に基づいてＡＭＦを選択し（ステップＳ３）、５ＧＣＮ２５０内の選択したＡＭＦ（ＡＭＦ２０３）に登録要求を送信する（ステップＳ４）。

ＡＭＦ２０３が登録要求を受信すると、ＡＭＦ２０３、ＮＳＳＦ２０４およびＵＤＭ２０５がサブスクリプションチェックを行い（ステップＳ５）、ＮＳＳＦ２０４からデータベース（ＤＢ）２０６へＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）、ＮＳＳＡＩおよび基地局情報を提供する（ステップＳ６）。ＩＭＳＩは、ＮＳＳＩの送信元のＵＥ２０１の識別情報である。基地局情報は、ＮＳＳＩの送信元のＵＥ２０１が接続するＲＡＮ２０２に関する情報である。

データベース２０６は、ＮＳＳＦ２０４から受信した各情報を図４に示す形で記憶する。図４は、データベース２０６が管理するデータの構成を示す図である。図４に示すように、データベース２０６が管理するレコード３００は、ＴＩＭＥ３０１、ＩＭＳＩ３０２、ＮＳＳＡＩ３０３および基地局情報３０４で構成される。ＴＩＭＥ３０１は、ＩＭＳＩ３０２、ＮＳＳＡＩ３０３および基地局情報３０４をＮＳＳＦ２０４から受信した時間の情報である。基地局情報３０４は、ＴＡＣ（Tracking Area Code）およびＥｎｈａｎｃｅｄ Ｃｅｌｌ ＩＤを含む。

データベース２０６は、ステップＳ６で受信した情報をレコード３００として記憶した後、記憶済みのレコード３００を定められた方法で解析し、その結果をＮＳＳＦ２０４へ送信する（ステップＳ７）。データベース２０６は、例えば、ステップＳ６で受信したＩＭＳＩと同じ値のＩＭＳＩ３０２が含まれるレコード３００を抽出し、抽出した各レコード３００を解析結果としてステップＳ７で送信する。

ＡＭＦ２０３およびＮＳＳＦ２０４は、ステップＳ７でデータベース２０６から受信した解析結果に基づいて、ＵＥ２０１を割り当てるスライスを選択し、選択したスライスの情報をＲＡＮ２０２へ送信する（ステップＳ８，Ｓ９）。ステップＳ８において、ＮＳＳＦ２０４は、必要に応じてスライスを生成し、生成したスライスをＵＥ２０１に割り当てる。ＲＡＮ２０２は、ＵＥ２０１に割り当てるスライスの情報をＡＭＦ２０３から受信すると、受信した情報をＵＥ２０１へ送信する（ステップＳ１０）。

図５は、リソース割当装置１０の構成例を示す図である。リソース割当装置１０は、情報取得部１１と、記憶部１２と、データ解析部１３と、スライス割当部１４とを備える。リソース割当装置１０は、図２に示す５Ｇシステム２００の５ＧＣＮにおいてＮＳＳＦ２０４およびＤＢ２０６を実現する装置である。すなわち、リソース割当装置１０は、ＵＥ２０１からの要求に応じてスライスを割り当てる。なお、本実施の形態ではＮＳＳＦ２０４とＤＢ２０６とを１つのリソース割当装置１０で実現する場合について説明するが、ＮＳＳＦ２０４とＤＢ２０６とを別の装置で実現してもよい。

情報取得部１１は、端末へのスライス割当処理で必要な情報、具体的には、端末の識別情報（ＩＭＳＩ）と、端末が要求するスライスに関する情報（ＮＳＳＡＩ）と、端末が接続する基地局の情報とを取得する。

記憶部１２は、情報取得部１１が取得した情報を、取得した時間の情報とともに記憶する。記憶部１２は、図４に示す形で各情報を対応付けて記憶する。

データ解析部１３は、記憶部１２が記憶している情報を解析し、スライスの要求元の端末の通信環境を特定する。

スライス割当部１４は、データ解析部１３が特定した端末の通信環境に基づいて、端末にスライスを割り当てる。

図５に示すリソース割当装置１０は、図６に示すフローチャートに従い、端末にスライスを割り当てる。図６は、リソース割当装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、リソース割当装置１０は、端末よりＮＳＳＡＩを含んだ登録要求を受信する（ステップＳ１１）。

次に、リソース割当装置１０は、ステップＳ１１で受信した登録要求の送信元端末のＩＭＳＩ、ＮＳＳＩ、基地局情報を取得する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２では、情報取得部１１がＩＭＳＩ、ＮＳＳＩおよび基地局情報を取得し、これらの情報を取得した時間すなわち登録要求の受信時刻の情報（ＴＩＭＥ）と、取得した各情報とを対応付けて記憶部１２に保存する。

次に、リソース割当装置１０は、スライスを割り当てる対象の端末（以下、対象端末と称する場合がある）の通信環境を特定する（ステップＳ１３）。例えば、対象端末が接続可能なセルと、セルを構成する基地局とを特定する。具体的には、データ解析部１３が、記憶部１２で記憶されているＴＩＭＥ、ＩＭＳＩおよび基地局情報を解析し、対象端末が接続可能なセルと、セルを構成する基地局とを特定する。

次に、リソース割当装置１０は、対象端末にスライスを割り当てる（ステップＳ１４）。具体的には、スライス割当部１４が、対象端末の通信環境に基づいてスライスを割り当てる。

リソース割当装置１０がスライスを割り当てる方法の具体例について、図１を参照しながら説明する。

図１の通信システム１００では、マクロセル基地局が収容可能な端末（ＵＥ）の数はスモールセル基地局よりも多く、スモールセル基地局が収容可能な端末の数はピコセル基地局よりも多いとする。

通信システム１００において、例えば、複数のセルに接続する端末１１５はマクロセル基地局１０１、スモールセル基地局１０５およびピコセル基地局１０７とＣ－Ｐｌａｎｅ（Control－Plane：制御プレーン）のやりとりを行う。マクロセル基地局１０１が収容可能な端末数はスモールセル基地局１０５より多く、スモールセル基地局１０５が収容可能な端末数はピコセル基地局１０７より多いため、マクロセル基地局１０１の無線リソースは多数の端末が接続することにより逼迫する。一方、ピコセル基地局１０７は収容可能な端末数が少ないので無線リソースに余裕がある。この場合、無線リソースに余裕があるピコセル基地局１０７を介して端末１１５にスライスを割り当てることが望ましい。このようにすることで、システム全体での無線リソースの効率的な使用が実現できる。したがって、リソース割当装置１０において、データ解析部１３は、記憶部１２が記憶している基地局情報に含まれるＴＡＣおよびＥｎｈａｎｃｅｄ Ｃｅｌｌ ＩＤを確認することで、スライスを割り当てる対象の端末が接続可能な基地局の種類を特定し、スライス割当部１４は、収容可能な端末数が少ない基地局を介したスライスを優先的に割り当てる。例えば、スライスを割り当てる対象の端末（対象端末）が接続可能な基地局にピコセル基地局が含まれる場合、スライス割当部１４は、ピコセル基地局を介したスライスを対象端末に割り当てる。対象端末が接続可能な基地局にスモールセル基地局が含まれるがピコセル基地局は含まれない場合、スライス割当部１４は、スモールセル基地局を介したスライスを対象端末に割り当てる。スライスをこのように割り当てることで、割り当てることができない状態のスライスが頻繁に発生するのを防止することができ、無線リソースの有効活用を実現できる。

なお、データ解析部１３は、過去のある時点から現時点までの間に対象端末からのＮＳＳＡＩを受信した基地局の情報（ＴＡＣ、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｅｌｌ ＩＤ）に基づいて、対象端末が接続可能な基地局の種類を特定する。データ解析部１３は、例えば、１００ｍｓ前から現時点までの間に対象端末からのＮＳＳＡＩを受信した基地局の情報を確認し、対象端末が接続可能な基地局の種類を特定する。

リソース割当装置１０がスライスを割り当てる第１の他の方法について説明する。

リソース割当装置１０において、データ解析部１３は、記憶部１２が記憶している各情報に基づき、端末ごとのスライスの使用状況、すなわち、各端末がどのスライスをどれくらいの時間使用したかを算出する。スライス割当部１４は、端末ごとのスライスの使用状況に基づいて、スライスへの接続時間が長い対象端末に優先してスライスを割り当てる、もしくは、スライスへの接続時間が短い対象端末に優先してスライスを割り当てる、といった制御を行う。例えば、複数の対象端末から同じタイミングで同じスライスが要求されたが一部の対象端末だけにスライスを割り当てることが可能な場合、スライス割当部１４は、各対象端末のスライス使用状況に基づいて、スライスを割り当てる対象端末を決定する。

リソース割当装置１０がスライスを割り当てる第２の他の方法について説明する。

リソース割当装置１０において、データ解析部１３は、記憶部１２が記憶している情報のうち、対象端末がハンドオーバーしたセルを構成する基地局の情報に基づき、ハンドオーバーしたセルの種類がマクロセル、スモールセル、ピコセルのいずれであるかを判別し、対象端末がハンドオーバーしてから次にハンドオーバーするまでの時間と、セルの種類とに基づいて対象端末の移動速度を推定する。なお、セルの種類から大まかなセルのカバレッジが分かるため、ハンドオーバーを実施する時間間隔と、ハンドオーバー実施時に接続していたセルの種類とから、移動速度を推定可能である。スライス割当部１４は、移動速度に基づいてスライスを割り当てる。例えば、接続可能な基地局が複数存在し、かつ移動速度が定められたしきい値よりも大きい対象端末にスライスを割り当てる場合、構成するセルのカバレッジが大きい基地局を介したスライスを優先的に割り当てる。例えば、スライス割当部１４は、マクロセル基地局を介したスライスを割り当て可能であればマクロセル基地局を介したスライスを対象端末に割り当て、マクロセル基地局を介したスライスの割り当てが不可能な場合はスモールセル基地局を介したスライスを割り当てる。スモールセル基地局を介したスライスの割り当ても不可能な場合はピコセル基地局を介したスライスを割り当てる。これにより、ハンドオーバーの実行回数を抑制することができ、処理負荷および制御メッセージの送受信数を抑制できる。なお、データ解析部１３は、対象端末の移動速度を推定する代わりに、対象端末が接続先の基地局を切り替える頻度、例えば、過去の一定時間におけるハンドオーバーの実行回数を求めてもよい。スライス割当部１４は、接続先の基地局を切り替える頻度が定められたしきい値よりも大きい対象端末に対し、構成するセルのカバレッジが大きい基地局を介したスライスを優先的に割り当てる。

接続可能な基地局が複数存在する対象端末にスライスを割り当てる場合、スライス割当部１４は、対象端末の移動速度が定められたしきい値以下の場合、または、接続先の基地局を切り替える頻度が定められたしきい値以下の場合、構成するセルのカバレッジが小さい基地局を介したスライスを対象端末に優先的に割り当ててもよい。

リソース割当装置１０がスライスを割り当てる第３の他の方法について説明する。

５Ｇシステムで生成されるスライスの中には、同種の要求に対応する複数のスライスを同じ端末が占有することができないものがある。すなわち、同種のスライスが複数存在していても１つの端末に複数割り当てることができないスライスがある。このようなスライスを排他的スライスと呼ぶ。

リソース割当装置１０において、データ解析部１３は、記憶部１２が記憶している情報を解析し、対象端末が接続可能な基地局が複数存在するかどうか、要求するスライスが排他的スライスに該当するかを判断する。スライス割当部１４は、対象端末が接続可能な基地局が複数存在し、かつ要求するスライスが排他的スライスの場合、収容可能な端末数が少ないセルであるカバレッジが小さいセルを構成する基地局を介したスライスを対象端末に優先的に割り当てる。これにより、無線リソースの有効活用が可能となる。

次に、リソース割当装置１０を実現するハードウェアについて説明する。図７は、リソース割当装置１０を実現するハードウェアの一例を示す図である。リソース割当装置１０は、図７に示すプロセッサ５０１、メモリ５０２およびインタフェース回路５０３により実現することができる。

プロセッサ５０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）などである。メモリ５０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ハードディスクドライブなどである。インタフェース回路５０３は、リソース割当装置１０が他の装置、たとえば、５ＧＣＮを構成するネットワーク装置との間でデータの受け渡しを行うための回路である。

リソース割当装置１０の情報取得部１１、データ解析部１３およびスライス割当部１４は、これらの各部として動作するためのプログラムをプロセッサ５０１が実行することにより実現される。情報取得部１１、データ解析部１３およびスライス割当部１４として動作するためのプログラムはメモリ５０２に予め格納されている。プロセッサ５０１は、上記プログラムをメモリ５０２から読み出して実行することにより、情報取得部１１、データ解析部１３およびスライス割当部１４として動作する。また、記憶部１２はメモリ５０２により実現される。

なお、情報取得部１１、データ解析部１３およびスライス割当部１４として動作するためのプログラムは、メモリ５０２に予め格納されていることを想定するがこれに限定されない。上記のプログラムは、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭなどの記録媒体に書き込まれた状態でリソース割当装置１０のユーザに供給され、ユーザが上記プログラムをメモリ５０２にインストールする形態であってもよい。この場合、リソース割当装置１０を実現するハードウェアは、記録媒体からプログラムを読み出すための読み取り装置を更に含む。インタフェース回路５０３に読み取り装置を接続してプログラムをインストールする形態としてもよい。

また、図７に示すハードウェアは、汎用のプロセッサ５０１およびメモリ５０２によりリソース割当装置１０の情報取得部１１、データ解析部１３およびスライス割当部１４を実現する場合のものであるが、プロセッサ５０１およびメモリ５０２の代わりに専用の処理回路でリソース割当装置１０の情報取得部１１、データ解析部１３およびスライス割当部１４を実現してもよい。専用の処理回路は、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせた回路である。なお、情報取得部１１、データ解析部１３およびスライス割当部１４の一部を専用の処理回路で実現し、残りを図７に示すプロセッサ５０１およびメモリ５０２で実現してもよい。

上述したように、本実施の形態にかかるリソース割当装置１０は、端末からスライスが要求されると、要求元の端末の識別情報と、要求されたスライスの識別情報と、端末が接続する基地局の情報と、要求を受けた時間の情報とを対応付けて記憶部１２で記憶し、スライス割当部１４は、記憶部１２が記憶している情報をデータ解析部１３が解析して得られる端末の通信環境に基づいて、端末にスライスを割り当てる。例えば、スライス割当部１４は、スライスの要求元の端末が接続可能な基地局のうち、収容可能な端末数が少ない基地局を介したスライスを優先的に割り当てる。これにより、スライスを割り当てることができない端末が発生する頻度を抑制することができ、無線リソースの有効活用が可能になる。また、通信システム１００の信頼性を高めることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０ リソース割当装置、１１ 情報取得部、１２ 記憶部、１３ データ解析部、１４ スライス割当部、１００ 通信システム、１０１ マクロセル基地局、１０２，１０４，１０６，１０８，１１０，１１２ カバレッジ、１０３，１０５ スモールセル基地局、１０７，１０９，１１１ ピコセル基地局、１１３，１１４，１１５，１１６ 端末、２００ ５Ｇシステム、２０１ ＵＥ、２０２ ＲＡＮ、２０３ ＡＭＦ、２０４ ＮＳＳＦ、２０５ ＵＤＭ、２０６ ＤＢ、２０７ ＡＵＳＦ、２０８ ＳＭＦ、２０９ ＰＣＦ、２１０ ＡＦ、２１１ ＵＰＦ、２１２ ＤＮ、２５０ ５ＧＣＮ。

Claims (9)

1. スライスを割り当てる対象の端末である対象端末が要求するスライスに関する情報、前記対象端末が接続する基地局の情報および前記対象端末からスライスの要求を受信した時間の情報を取得して記憶部に保存する情報取得部と、
   前記記憶部が記憶している情報に基づいて前記対象端末の通信環境を特定するデータ解析部と、
   前記対象端末の通信環境に基づいて前記対象端末にスライスを割り当てるスライス割当部と、
   を備え、
   前記データ解析部は、前記記憶部が記憶している情報のうち、過去の特定期間に前記情報取得部が取得した情報を解析することで前記対象端末が接続可能な基地局の種類を特定し、
   前記スライス割当部は、前記データ解析部が特定した種類の基地局の中から選択した基地局を介したスライスを前記対象端末に割り当てる、
   ことを特徴とするリソース割当装置。
2. 前記スライス割当部は、前記対象端末が接続可能な基地局が複数存在する場合、収容可能な端末数がより少ない基地局を介したスライスを優先的に前記対象端末に割り当てる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のリソース割当装置。
3. 前記スライス割当部は、前記対象端末が接続可能な基地局が複数存在する場合、カバレッジがより小さいセルを構成する基地局を介したスライスを優先的に前記対象端末に割り当てる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のリソース割当装置。
4. 前記データ解析部は、前記記憶部が記憶している情報に基づいて、前記対象端末が接続先の基地局を切り替える頻度を算出し、
   前記スライス割当部は、前記対象端末が接続可能な基地局が複数存在し、かつ前記対象端末が接続先の基地局を切り替える頻度が定められたしきい値よりも大きい場合、収容可能な端末数がより多いセルを構成する基地局を介したスライスを優先的に前記対象端末に割り当てる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のリソース割当装置。
5. 前記データ解析部は、前記記憶部が記憶している情報に基づいて、前記対象端末が接続先の基地局を切り替える頻度を算出し、
   前記スライス割当部は、前記対象端末が接続可能な基地局が複数存在し、かつ前記対象端末が接続先の基地局を切り替える頻度が定められたしきい値よりも大きい場合、カバレッジがより大きいセルを構成する基地局を介したスライスを優先的に前記対象端末に割り当てる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のリソース割当装置。
6. 前記データ解析部は、前記記憶部が記憶している情報に基づいて、前記対象端末が要求するスライスが排他的スライスに該当するか否かを判断し、
   前記スライス割当部は、前記対象端末が接続可能な基地局が複数存在し、かつ前記対象端末が要求するスライスが排他的スライスである場合、カバレッジがより小さいセルを構成する基地局を介したスライスを優先的に前記対象端末に割り当てる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のリソース割当装置。
7. 通信システムにおいてリソース割当装置が端末にスライスを割り当てるスライス割当方法であって、
   スライスを割り当てる対象の端末である対象端末が要求するスライスに関する情報、前記対象端末が接続する基地局の情報および前記対象端末からスライスの要求を受信した時間の情報を取得して記憶部に保存する情報取得ステップと、
   前記記憶部が記憶している情報に基づいて前記対象端末の通信環境を特定するデータ解析ステップと、
   前記対象端末の通信環境に基づいて前記対象端末にスライスを割り当てるスライス割当ステップと、
   を含み、
   前記データ解析ステップでは、前記記憶部が記憶している情報のうち、過去の特定期間に前記情報取得ステップで取得した情報を解析することで前記対象端末が接続可能な基地局の種類を特定し、
   前記スライス割当ステップでは、前記データ解析ステップで特定した種類の基地局の中から選択した基地局を介したスライスを前記対象端末に割り当てる、
   ことを特徴とするリソース割当方法。
8. 通信システムにおいて端末にスライスを割り当てるリソース割当装置を制御する制御回路であって、
   スライスを割り当てる対象の端末である対象端末が要求するスライスに関する情報、前記対象端末が接続する基地局の情報および前記対象端末からスライスの要求を受信した時間の情報を取得して記憶部に保存する情報取得ステップと、
   前記記憶部が記憶している情報に基づいて前記対象端末の通信環境を特定するデータ解析ステップと、
   前記対象端末の通信環境に基づいて前記対象端末にスライスを割り当てるスライス割当ステップと、
   を含み、
   前記データ解析ステップでは、前記記憶部が記憶している情報のうち、過去の特定期間に前記情報取得ステップで取得した情報を解析することで前記対象端末が接続可能な基地局の種類を特定し、
   前記スライス割当ステップでは、前記データ解析ステップで特定した種類の基地局の中から選択した基地局を介したスライスを前記対象端末に割り当てる処理、
   を前記リソース割当装置に実行させることを特徴とする制御回路。
9. 通信システムにおいて端末にスライスを割り当てるリソース割当装置を制御するプログラムを記憶する記憶媒体であって、
   前記プログラムは、
   スライスを割り当てる対象の端末である対象端末が要求するスライスに関する情報、前記対象端末が接続する基地局の情報および前記対象端末からスライスの要求を受信した時間の情報を取得して記憶部に保存する情報取得ステップと、
   前記記憶部が記憶している情報に基づいて前記対象端末の通信環境を特定するデータ解析ステップと、
   前記対象端末の通信環境に基づいて前記対象端末にスライスを割り当てるスライス割当ステップと、
   を含み、
   前記データ解析ステップでは、前記記憶部が記憶している情報のうち、過去の特定期間に前記情報取得ステップで取得した情報を解析することで前記対象端末が接続可能な基地局の種類を特定し、
   前記スライス割当ステップでは、前記データ解析ステップで特定した種類の基地局の中から選択した基地局を介したスライスを前記対象端末に割り当てる処理、
   を前記リソース割当装置に実行させることを特徴とする記憶媒体。

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