JP7646065B1 - COMMUNICATION CONTROL DEVICE AND COMMUNICATION CONTROL METHOD - Google Patents
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Abstract
【課題】より簡易な構成により複数のユーザ端末の通信の遅延を抑制することを目的とする。
【解決手段】
通信制御装置1は、複数のユーザ端末2の各々が在圏している複数の基地局3の情報を未知の入力として学習済みの機械学習モデルに与え、学習済みの機械学習モデルの演算を行って、複数のユーザ端末2が接続可能なデータ最終処理ノードである複数のクラウド5のうち、複数のユーザ端末2との通信の遅延を抑制する接続先のクラウド5に関するネットワーク設定情報を出力する演算部13と、演算部13によって出力されたネットワーク設定情報に基づいて、複数のユーザ端末2の各々と接続先のクラウド5との間のデータ通信パスの設定をコアネットワーク4に指示する通信制御部14とを備える。
【選択図】図1
The present invention aims to suppress communication delays among multiple user terminals using a simpler configuration.
SOLUTION
The communication control device 1 includes a calculation unit 13 that provides information about multiple base stations 3 in which each of the multiple user terminals 2 is located as unknown input to a trained machine learning model, performs calculations on the trained machine learning model, and outputs network setting information regarding a destination cloud 5 among multiple clouds 5 that are final data processing nodes to which the multiple user terminals 2 can connect, which suppresses delays in communication with the multiple user terminals 2, and a communication control unit 14 that instructs the core network 4 to set up a data communication path between each of the multiple user terminals 2 and the destination cloud 5 based on the network setting information output by the calculation unit 13.
[Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、通信制御装置、および通信制御方法に関する。 The present invention relates to a communication control device and a communication control method.
従来から、モバイル通信網において、ユーザ端末から物理的に距離の近い場所でクラウドコンピューティングの機能を提供する手法であるMEC(Multi-access Edge Computing)が知られている(特許文献1参照)。 Multi-access Edge Computing (MEC) is a method for providing cloud computing functions in locations physically close to user terminals in mobile communication networks (see Patent Document 1).
特許文献1に記載されている技術では、ユーザ端末ごとに、データ通信の遅延を抑制するためのコアネットワークのユーザプレーン機能(UPF)が設定されている。そのため、複数のユーザ端末が同じウェブサイトを提供するクラウドに接続する場合や、複数のユーザ端末間でデータ通信を行う場合等であっても、複数のユーザ端末の全体の伝送時間の遅延を考慮したエッジコンピューティングは行われていなかった。 In the technology described in Patent Document 1, a user plane function (UPF) of the core network is set for each user terminal to suppress delays in data communication. Therefore, even when multiple user terminals connect to a cloud that provides the same website, or when multiple user terminals communicate with each other, edge computing that takes into account the overall transmission time delay of multiple user terminals has not been performed.
従来の技術では、より簡易な構成により複数のユーザ端末の通信の遅延を抑制することができなかった。 Conventional technology has not been able to reduce communication delays between multiple user terminals with a simpler configuration.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、より簡易な構成により複数のユーザ端末の通信の遅延を抑制することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to reduce communication delays between multiple user terminals using a simpler configuration.
上述した課題を解決するために、本発明に係る通信制御装置は、複数のユーザ端末の各々が在圏している複数の基地局の情報を未知の入力として学習済みの機械学習モデルに与え、前記学習済みの機械学習モデルの演算を行って、前記複数のユーザ端末が接続可能なデータ最終処理ノードである複数のデータ処理装置のうち、前記複数のユーザ端末との通信の遅延を抑制する接続先のデータ処理装置に関するネットワーク設定情報を出力するように構成された演算部と、前記演算部によって出力された前記ネットワーク設定情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の各々と前記接続先のデータ処理装置との間のデータ通信パスの設定をコアネットワークに指示するように構成された通信制御部とを備える。 In order to solve the above-mentioned problems, the communication control device according to the present invention includes a calculation unit configured to provide information on a plurality of base stations in which each of a plurality of user terminals is located as an unknown input to a trained machine learning model, perform calculations on the trained machine learning model, and output network setting information on a destination data processing device that suppresses delays in communication with the plurality of user terminals among a plurality of data processing devices that are final data processing nodes to which the plurality of user terminals can be connected, and a communication control unit configured to instruct a core network to set up a data communication path between each of the plurality of user terminals and the destination data processing device based on the network setting information output by the calculation unit.
また、本発明に係る通信制御装置において、さらに、前記複数のユーザ端末の各々が在圏している前記複数の基地局の組み合わせと、前記複数のユーザ端末が接続可能な前記複数のデータ処理装置のうち、前記複数のユーザ端末との前記通信の遅延を抑制する、前記接続先のデータ処理装置に関する前記ネットワーク設定情報との関係を、機械学習モデルを用いて学習するように構成された学習部と、前記学習部によって構築された前記学習済みの機械学習モデルを記憶するように構成された記憶部とを備え、前記演算部は、前記記憶部に記憶された前記学習済みの機械学習モデルを読み出して、演算を行ってもよい。 In addition, the communication control device according to the present invention further includes a learning unit configured to learn, using a machine learning model, the relationship between the combination of the plurality of base stations in which each of the plurality of user terminals is located and the network setting information regarding the connection destination data processing device among the plurality of data processing devices to which the plurality of user terminals can be connected, which suppresses delays in the communication with the plurality of user terminals, and a storage unit configured to store the learned machine learning model constructed by the learning unit, and the calculation unit may read out the learned machine learning model stored in the storage unit and perform calculations.
また、本発明に係る通信制御装置において、さらに、前記複数のユーザ端末の各々が前記複数の基地局に在圏する際に発信する位置登録要求信号に基づいて、前記複数のユーザ端末の各々が在圏している前記複数の基地局の情報を取得するように構成された取得部を備え、前記演算部は、前記取得部によって取得された前記複数の基地局の情報を前記未知の入力として用いてもよい。 In addition, the communication control device according to the present invention may further include an acquisition unit configured to acquire information about the base stations in which each of the plurality of user terminals is located, based on a location registration request signal transmitted by each of the plurality of user terminals when the each of the plurality of user terminals is located in the range of the plurality of base stations, and the calculation unit may use the information about the plurality of base stations acquired by the acquisition unit as the unknown input.
また、本発明に係る通信制御装置において、前記位置登録要求信号には、前記複数のユーザ端末が属するグループのグループ識別子が関連付けられており、前記取得部は、前記位置登録要求信号に関連付けられた前記グループ識別子と、前記複数の基地局の情報とを関連付けて取得し、前記記憶部は、前記学習済みの機械学習モデルに前記グループ識別子を関連付けて記憶し、前記通信制御部は、前記グループ識別子を有する前記複数のユーザ端末を指定して、前記複数のユーザ端末の各々と前記接続先のデータ処理装置との間の前記データ通信パスの設定を前記コアネットワークに指示してもよい。 In addition, in the communication control device according to the present invention, the location registration request signal is associated with a group identifier of a group to which the multiple user terminals belong, the acquisition unit acquires the group identifier associated with the location registration request signal in association with information on the multiple base stations, the storage unit stores the group identifier in association with the trained machine learning model, and the communication control unit may specify the multiple user terminals having the group identifier and instruct the core network to set up the data communication path between each of the multiple user terminals and the connected data processing device.
また、本発明に係る通信制御装置において、前記ネットワーク設定情報は、前記複数のユーザ端末の各々が、前記複数のデータ処理装置のうち前記複数の基地局からの物理的な距離がより短い位置に配置されている前記接続先のデータ処理装置の情報を含み、前記接続先のデータ処理装置の情報により、前記複数のユーザ端末の各々のデータ通信に対する共通のユーザプレーン機能が設定可能であってもよい。 In addition, in the communication control device according to the present invention, the network setting information may include information on the destination data processing device that is located at a shorter physical distance from the base stations among the plurality of data processing devices, and a common user plane function for data communication of each of the plurality of user terminals may be set by the information on the destination data processing device.
上述した課題を解決するために、本発明に係る通信制御方法は、複数のユーザ端末の各々が在圏している複数の基地局の情報を未知の入力として学習済みの機械学習モデルに与え、前記学習済みの機械学習モデルの演算を行って、前記複数のユーザ端末が接続可能なデータ最終処理ノードである複数のデータ処理装置のうち、前記複数のユーザ端末との通信の遅延を抑制する接続先のデータ処理装置に関するネットワーク設定情報を出力する演算ステップと、前記演算ステップで出力された前記ネットワーク設定情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の各々と前記接続先のデータ処理装置との間のデータ通信パスの設定をコアネットワークに指示する通信制御ステップとを備える。 In order to solve the above-mentioned problems, the communication control method according to the present invention includes a calculation step of providing information on a plurality of base stations in which each of a plurality of user terminals is located as an unknown input to a trained machine learning model, performing calculations on the trained machine learning model, and outputting network setting information on a destination data processing device that suppresses delays in communication with the plurality of user terminals, among a plurality of data processing devices that are final data processing nodes to which the plurality of user terminals can be connected, and a communication control step of instructing a core network to set up a data communication path between each of the plurality of user terminals and the destination data processing device, based on the network setting information output in the calculation step.
また、本発明に係る通信制御方法において、さらに、前記複数のユーザ端末の各々が在圏している前記複数の基地局の組み合わせと、前記複数のユーザ端末が接続可能な前記複数のデータ処理装置のうち、前記複数のユーザ端末との前記通信の遅延を抑制する、前記接続先のデータ処理装置に関する前記ネットワーク設定情報との関係を、機械学習モデルを用いて学習する学習ステップと、前記学習ステップで構築された前記学習済みの機械学習モデルを記憶部に記憶する記憶ステップとを備え、前記演算ステップは、前記記憶部に記憶された前記学習済みの機械学習モデルを読み出して、演算を行ってもよい。 In addition, the communication control method according to the present invention further includes a learning step of learning, using a machine learning model, the relationship between the combination of the plurality of base stations in which each of the plurality of user terminals is located and the network setting information related to the connection destination data processing device among the plurality of data processing devices to which the plurality of user terminals can be connected, which suppresses delays in the communication with the plurality of user terminals, and a storage step of storing the trained machine learning model constructed in the learning step in a storage unit, and the calculation step may read out the trained machine learning model stored in the storage unit and perform calculations.
また、本発明に係る通信制御方法において、さらに、前記複数のユーザ端末の各々が前記複数の基地局に在圏する際に発信する位置登録要求信号に基づいて、前記複数のユーザ端末の各々が在圏している前記複数の基地局の情報を取得する取得ステップを備え、前記演算ステップは、前記取得ステップで取得された前記複数の基地局の情報を前記未知の入力として用いてもよい。 In addition, the communication control method according to the present invention further includes an acquisition step of acquiring information about the base stations in which each of the plurality of user terminals is located, based on a location registration request signal transmitted by each of the plurality of user terminals when the each of the plurality of user terminals is located in the range of the plurality of base stations, and the calculation step may use the information about the plurality of base stations acquired in the acquisition step as the unknown input.
また、本発明に係る通信制御方法において、前記位置登録要求信号には、前記複数のユーザ端末が属するグループのグループ識別子が関連付けられており、前記取得ステップは、前記位置登録要求信号に関連付けられた前記グループ識別子と、前記複数の基地局の情報とを関連付けて取得し、前記記憶ステップは、前記学習済みの機械学習モデルに前記グループ識別子を関連付けて前記記憶部に記憶し、前記通信制御ステップは、前記グループ識別子を有する前記複数のユーザ端末を指定して、前記複数のユーザ端末の各々と前記接続先のデータ処理装置との間の前記データ通信パスの設定を前記コアネットワークに指示してもよい。 In addition, in the communication control method according to the present invention, the location registration request signal is associated with a group identifier of a group to which the multiple user terminals belong, the acquisition step associates and acquires the group identifier associated with the location registration request signal with information on the multiple base stations, the storage step associates the group identifier with the trained machine learning model and stores it in the storage unit, and the communication control step may specify the multiple user terminals having the group identifier and instruct the core network to set up the data communication path between each of the multiple user terminals and the connected data processing device.
また、本発明に係る通信制御方法において、前記ネットワーク設定情報は、前記複数のユーザ端末の各々が、前記複数のデータ処理装置のうち前記複数の基地局からの物理的な距離がより短い位置に配置されている前記接続先のデータ処理装置の情報を含み、前記接続先のデータ処理装置の情報により、前記複数のユーザ端末の各々のデータ通信に対する共通のユーザプレーン機能が設定可能であってもよい。 In addition, in the communication control method according to the present invention, the network setting information may include information on a destination data processing device that is located at a shorter physical distance from the base station among the plurality of data processing devices, and a common user plane function for data communication of each of the plurality of user terminals may be set by the information on the destination data processing device.
本発明によれば、複数のユーザ端末の各々が在圏している複数の基地局の情報を未知の入力として学習済みの機械学習モデルに与え、学習済みの機械学習モデルの演算を行って、複数のユーザ端末が接続可能なデータ最終処理ノードである複数のデータ処理装置のうち、複数のユーザ端末との通信の遅延を抑制する、接続先のデータ処理装置に関するネットワーク設定情報を出力する。そのため、より簡易な構成により複数のユーザ端末の通信の遅延を抑制することができる。 According to the present invention, information on multiple base stations in which multiple user terminals are located is provided as unknown input to a trained machine learning model, and the trained machine learning model is operated to output network setting information related to a destination data processing device that suppresses communication delays with multiple user terminals among multiple data processing devices that are final data processing nodes to which multiple user terminals can be connected. Therefore, communication delays between multiple user terminals can be suppressed with a simpler configuration.
以下、本発明の好適な実施の形態について、図1から図7を参照して詳細に説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to Figures 1 to 7.
[通信制御システムの構成]
まず、図1を参照して、本発明の実施の形態に係る通信制御装置1を備える通信制御システムの概要について説明する。
[Configuration of communication control system]
First, with reference to FIG. 1, an overview of a communication control system including a communication control device 1 according to an embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態に係る通信制御システムは、通信制御装置1、ユーザ端末2、基地局3、コアネットワーク4、およびクラウド(データ処理装置)5を備える。通信制御システムは、5Gモバイル通信ネットワークに設けられる。通信制御システムは、複数のユーザ端末2のそれぞれが在圏する基地局3を介して接続可能な複数のクラウド5のうち、通信の遅延をより抑制する特定のクラウド5を予測する。さらに、特定のクラウド5と接続するための最適なUPF44を、複数のユーザ端末2の各々に対して設定する。通信制御装置1は、コアネットワーク4とネットワークNWを介して接続されている。 The communication control system according to this embodiment includes a communication control device 1, a user terminal 2, a base station 3, a core network 4, and a cloud (data processing device) 5. The communication control system is provided in a 5G mobile communication network. The communication control system predicts a specific cloud 5 that further suppresses communication delays among multiple clouds 5 to which each of multiple user terminals 2 can connect via a base station 3 in which the user terminals 2 are located. Furthermore, the communication control system sets an optimal UPF 44 for connecting to the specific cloud 5 for each of the multiple user terminals 2. The communication control device 1 is connected to the core network 4 via a network NW.
ユーザ端末2は、スマートフォンなどの携帯通信端末、タブレット型コンピュータ、ラップトップ型コンピュータなどとして実現される。ユーザ端末2は、SIMを備え、SIMの契約プロファイルには、ユーザの加入者識別情報が格納され、携帯電話の回線契約に割り当てられる加入者識別番号(IMSI:International Mobile Subscriber Identity)、加入者であるユーザの電話番号(MSISDN:Mobile Subscriber International Subscriber Directory Number)、SIMカード番号(ICCID:Integrated Circuit Card Identifier)などの識別子情報が含まれる。ユーザ端末2は、IMSIによって一意に識別される。 The user terminal 2 is realized as a mobile communication terminal such as a smartphone, a tablet computer, a laptop computer, or the like. The user terminal 2 is equipped with a SIM, and the contract profile of the SIM stores the user's subscriber identification information, including identifier information such as the subscriber identification number (IMSI: International Mobile Subscriber Identity) assigned to the mobile phone line contract, the telephone number of the subscriber user (MSISDN: Mobile Subscriber International Subscriber Directory Number), and the SIM card number (ICCID: Integrated Circuit Card Identifier). The user terminal 2 is uniquely identified by the IMSI.
ユーザ端末2には、また、端末を一意に識別する端末IPアドレスが割り当てられる。IPアドレスは、セッション確立後にSMF42を通じてユーザ端末2に割り当てられる。本実施の形態では、ユーザ端末2は、N台(Nは2以上の正の整数)存在する。ユーザ端末2-1,2-2,・・・,2-Nは、それぞれ異なる基地局3の通信エリアに在圏する。ユーザ端末2は、それぞれが在圏する基地局3を介して、指定されたUPF44から、特定のクラウド5にアクセスする。本実施の形態では、複数のユーザ端末2は、所定の属性に基づいて事前にグループ化され、グループID(グループ識別子)が割り当てられる。所定の属性は、例えば、同じ組織により管理される複数のユーザ端末2や、QoSの要求などの任意の基準により定めることができる。 The user terminal 2 is also assigned a terminal IP address that uniquely identifies the terminal. The IP address is assigned to the user terminal 2 through the SMF 42 after the session is established. In this embodiment, there are N user terminals 2 (N is a positive integer equal to or greater than 2). The user terminals 2-1, 2-2, ..., 2-N are each present in the communication area of a different base station 3. The user terminals 2 access a specific cloud 5 from a specified UPF 44 via the base station 3 in which they are each present. In this embodiment, the multiple user terminals 2 are grouped in advance based on a predetermined attribute, and a group ID (group identifier) is assigned. The predetermined attribute can be determined based on any criteria, such as multiple user terminals 2 managed by the same organization or QoS requirements.
ユーザ端末2は、通信エリアの移動時、周期的な位置更新として、および電源投入時等に位置登録要求信号を、基地局3を介してコアネットワーク4に送信する。ユーザ端末2が発信する位置登録要求信号には、IMSIが含まれる。 When the user terminal 2 moves within a communication area, as a periodic location update, or when the power is turned on, the user terminal 2 transmits a location registration request signal to the core network 4 via the base station 3. The location registration request signal transmitted by the user terminal 2 includes the IMSI.
基地局3は、5G方式に対応した無線基地局で構成され、通信エリアに在圏するユーザ端末2とコアネットワーク4との間の通信を中継する。基地局3は、バックホールリンクなどのネットワークを介してコアネットワーク4と接続する。基地局3は、N台(Nは、2以上の整数)設けられている。以下、基地局3-1,3-2,・・・,3-Nを互いに区別しない場合には、「基地局3」と総称する。基地局3は、基地局IDによって一意に識別される。また、基地局IDによって、基地局3の地理的な位置についても把握することができる。すなわち、基地局IDと、基地局3の配置された位置の緯度、経度、高度からなる位置情報とが関連付けられて後述の通信制御装置1の補助記憶装置105に格納されている。 The base station 3 is composed of a wireless base station compatible with the 5G system, and relays communication between the user terminal 2 present in the communication area and the core network 4. The base station 3 is connected to the core network 4 via a network such as a backhaul link. N base stations 3 (N is an integer equal to or greater than 2) are provided. Hereinafter, when the base stations 3-1, 3-2, ..., 3-N are not distinguished from one another, they are collectively referred to as "base station 3". The base station 3 is uniquely identified by a base station ID. The base station ID also makes it possible to ascertain the geographical location of the base station 3. That is, the base station ID is associated with location information consisting of the latitude, longitude, and altitude of the location where the base station 3 is located, and is stored in the auxiliary storage device 105 of the communication control device 1 described below.
コアネットワーク4は、通信制御装置1とLANやWAN、インターネットなどのネットワークNWを介して接続されている。コアネットワーク4は、C-plane内のノードであるAMF(Access and Mobility Management Function)40、UDM(Unified Data Management)/UDR(Unified Data Repository)41、SMF(Session Management Function)42、およびPCF(Policy Control Function)43を備える。また、コアネットワーク4は、U-plane内の複数のUPF(User Plane Function)44を備える。コアネットワーク4が備える、上記以外のU-planeやC-plane内の機能ノードについては図示を省略している。 The core network 4 is connected to the communication control device 1 via a network NW such as a LAN, WAN, or the Internet. The core network 4 includes an AMF (Access and Mobility Management Function) 40, a UDM (Unified Data Management)/UDR (Unified Data Repository) 41, a SMF (Session Management Function) 42, and a PCF (Policy Control Function) 43, which are nodes in the C-plane. The core network 4 also includes multiple UPFs (User Plane Functions) 44 in the U-plane. Functional nodes in the U-plane and C-plane other than those mentioned above that are provided in the core network 4 are not shown in the figure.
AMF40は、アクセスおよび移動管理装置であり、各通信エリアに移動したユーザ端末2の登録や無線接続を管理する。 AMF40 is an access and mobility management device that manages the registration and wireless connections of user terminals 2 that move into each communication area.
UDM/UDR41は、加入者プロファイルの管理、認証、モビリティ管理を行う。本実施の形態では、UDM/UDR41は、加入者プロファイルにIMSIごとに割り当てられたグループIDを格納する。UDM/UDR41は、通信制御装置1との通信を行うための通信インターフェース41aを備える。 The UDM/UDR 41 manages subscriber profiles, performs authentication, and manages mobility. In this embodiment, the UDM/UDR 41 stores a group ID assigned to each IMSI in the subscriber profile. The UDM/UDR 41 has a communication interface 41a for communicating with the communication control device 1.
また、UDM/UDR41は、通信制御装置1の指示に応じて、図2に示すように、複数のユーザ端末2のIMSI、グループID、基地局ID、ユーザ端末2のデータ通信において設定されたUPF44の通信パス、および接続先のクラウド5を互いに関連付けた設定情報テーブルT1を作成し記憶する。通信制御装置1からの指示には、事前に指定されている制御対象の複数のIMSIとグループIDとが関連付けられたグループ化情報が含まれる。なお、設定情報テーブルT1のUPF44のIPアドレスの値は、後述のSMF42およびPCF43により通信パスが設定された後に登録される。クラウド5のIPアドレスに関しては、後述の通信制御装置1の演算部13により予測値が得られた際に登録される。 In addition, in response to an instruction from the communication control device 1, the UDM/UDR 41 creates and stores a setting information table T1 that associates the IMSIs, group IDs, base station IDs, communication paths of the UPF 44 set in data communication of the user terminals 2, and the connected cloud 5, as shown in FIG. 2. The instruction from the communication control device 1 includes grouping information that associates multiple IMSIs and group IDs of control targets that have been specified in advance. The value of the IP address of the UPF 44 in the setting information table T1 is registered after the communication paths are set by the SMF 42 and PCF 43 described below. The IP address of the cloud 5 is registered when a predicted value is obtained by the calculation unit 13 of the communication control device 1 described below.
UDM/UDR41は、加入者プロファイルにグループIDのフィールドを追加することで設定情報テーブルT1を構成することができる。UDM/UDR41によって管理される設定情報テーブルT1は、通信制御装置1でも同期され、同一の内容が記憶される(第2記憶部15)。なお、本実施の形態では、UDM/UDR41は、UDMとUDRとが一つの装置として構成される場合を例示するが、UDM/UDR41は、UDMとUDRとが分離して配置された装置であってもよい。 The UDM/UDR 41 can configure the setting information table T1 by adding a group ID field to the subscriber profile. The setting information table T1 managed by the UDM/UDR 41 is also synchronized with the communication control device 1, and the same contents are stored (second storage unit 15). Note that, in this embodiment, the UDM/UDR 41 is exemplified as a device in which the UDM and UDR are configured as a single device, but the UDM/UDR 41 may also be a device in which the UDM and UDR are arranged separately.
SMF42は、セッション管理機能であり、ユーザ端末2からインターネット等のデータネットワーク間のPDU(Packet Data Unit)セッションの確立、変更、リリース等を行う。SMF42は、PCF43からのPCC(Policy and Charging Control)ポリシーに基づいて、ユーザ端末2とUPF44との間のデータ通信に対して適切な通信パスを設定する。 The SMF42 is a session management function that establishes, modifies, and releases PDU (Packet Data Unit) sessions between the user terminal 2 and a data network such as the Internet. The SMF42 sets an appropriate communication path for data communication between the user terminal 2 and the UPF44 based on a PCC (Policy and Charging Control) policy from the PCF43.
PCF43は、QoSやポリシーを決定しSMF42に提供する。PCF43は、3GPP(登録商標)の仕様によるPCCルールを適用し、通信制御装置1からの指示に応じて、ユーザ端末2が通信するUPF44の通信パスの設定についてのPCCポリシーを作成する。 The PCF 43 determines the QoS and policies and provides them to the SMF 42. The PCF 43 applies PCC rules based on the 3GPP (registered trademark) specifications, and creates a PCC policy for setting the communication path of the UPF 44 with which the user terminal 2 communicates in response to instructions from the communication control device 1.
UPF44は、ユーザプレーン機能であり、基地局3と、インターネットなどのデータネットワークとの間のパケットを処理する。UPF44は、コアネットワーク4と外部のデータネットワークとの間のゲートウェイとして機能する。UPF44は、コアネットワーク4に複数設けられる。また、図1に示すように、UPF_1~UPF_Nの各々は、基地局3-1,3-2,・・・,3-Nの各々と直接接続する、いわゆるフルメッシュ接続とされる。本実施の形態では、各UPF44は、ユーザ端末2からのパケットを、インターネットなどのデータネットワークを介してクラウド5に送信する。また、各UPF44は、クラウド5から送信されたパケットを、ユーザ端末2に転送する。各UPF44は、図1に示すように、1つのクラウド5を接続先とする。本実施の形態では、同じグループIDに属する複数のユーザ端末2は、接続先の特定の拠点に係るクラウド5に応じて指定された、UPF_1~UPF_Nのうちのいずれかの最適なUPF44と通信する。UPF44は、IPアドレスを有し、これによりUPF44を一意に識別することができる。 The UPF 44 is a user plane function that processes packets between the base station 3 and a data network such as the Internet. The UPF 44 functions as a gateway between the core network 4 and an external data network. A plurality of UPFs 44 are provided in the core network 4. As shown in FIG. 1, each of the UPFs 44_1 to UPF_N is directly connected to each of the base stations 3-1, 3-2, ..., 3-N, so-called full mesh connection. In this embodiment, each UPF 44 transmits packets from the user terminal 2 to the cloud 5 via a data network such as the Internet. Also, each UPF 44 forwards packets transmitted from the cloud 5 to the user terminal 2. As shown in FIG. 1, each UPF 44 has one cloud 5 as a connection destination. In this embodiment, multiple user terminals 2 belonging to the same group ID communicate with any of the optimal UPFs 44_1 to UPF_N designated according to the cloud 5 related to the specific base to which they are connected. The UPF 44 has an IP address, which allows the UPF 44 to be uniquely identified.
クラウド5は、所定のウェブサイトやウェブアプリケーションなどを提供する。クラウド5は、ウェブサイトなどを構成する物理的な機器が配置された地理的な位置あるいは領域であるクラウド拠点である。クラウド5は、サーバ、データセンタ、MECサーバなどのエッジサーバとすることができる。本実施の形態では、同じグループIDを有する複数のユーザ端末2は、同じウェブサイト等を提供するデータ最終処理ノードである複数のクラウド5に接続可能である。 Cloud 5 provides a specific website, web application, etc. Cloud 5 is a cloud base that is a geographical location or area where physical devices that make up a website, etc. are located. Cloud 5 can be an edge server such as a server, a data center, or an MEC server. In this embodiment, multiple user terminals 2 having the same group ID can be connected to multiple clouds 5 that are data final processing nodes that provide the same website, etc.
複数のクラウド5は、地理的に互いに離れた位置に分散配置されている。また、それぞれの基地局3から、複数のクラウド5の各々までの距離は、クラウド5ごとに異なる。例えば、基地局3-1から物理的な距離が最も近いクラウド5は、「クラウド1-1」であり、最も遠いクラウド5は、「クラウド1-N」である。複数のユーザ端末2は、それぞれの在圏する基地局3から、指定された同じUPF44を介して、同じクラウド5にアクセスする。クラウド5はIPアドレスにより一意に識別することができ、IPアドレスに位置情報が関連付けられて後述の通信制御装置1の補助記憶装置105に格納されている。 The multiple clouds 5 are distributed and located at locations geographically distant from each other. Furthermore, the distance from each base station 3 to each of the multiple clouds 5 is different for each cloud 5. For example, the cloud 5 physically closest to base station 3-1 is "cloud 1-1", and the cloud 5 farthest is "cloud 1-N". Multiple user terminals 2 access the same cloud 5 from the base station 3 in which they are located via the same designated UPF 44. The cloud 5 can be uniquely identified by its IP address, and location information is associated with the IP address and stored in the auxiliary storage device 105 of the communication control device 1 described below.
[通信制御装置の機能ブロック]
図1に示すように、通信制御装置1は、取得部10、学習部11、第1記憶部12(記憶部)、演算部13、通信制御部14、および第2記憶部15を備える。通信制御装置1は、複数のユーザ端末2が在圏する複数の基地局3の組み合わせと、複数のユーザ端末2とのデータ通信の遅延を抑制する、接続先のクラウド5に関するネットワーク設定情報との関係を学習する。
[Functional block of communication control device]
1, the communication control device 1 includes an acquisition unit 10, a learning unit 11, a first storage unit 12 (storage unit), a calculation unit 13, a communication control unit 14, and a second storage unit 15. The communication control device 1 learns the relationship between a combination of a plurality of base stations 3 in which a plurality of user terminals 2 are located, and network setting information related to a connection destination cloud 5 that suppresses delays in data communication with the plurality of user terminals 2.
取得部10は、複数のユーザ端末2の各々が複数の基地局3に在圏する際に発信する位置登録要求信号に基づいて、複数のユーザ端末2の各々が在圏している複数の基地局3の情報を取得する。また、取得部10は、複数のユーザ端末2が発信した位置登録要求信号に関連付けられたグループIDと、複数の基地局3の情報とを関連付けて取得する。基地局3の情報として基地局IDが用いられる。基地局IDは、ユーザ端末2の発信した位置登録要求信号がコアネットワーク4を経由する際にコアネットワーク4で位置登録要求信号に付加される。位置登録要求信号は、前述したように、ユーザ端末2が各基地局3の通信エリアを跨いだ際や一定周期で発信される。 The acquisition unit 10 acquires information on the multiple base stations 3 in which each of the multiple user terminals 2 is located, based on a location registration request signal transmitted by each of the multiple user terminals 2 when it is within the range of the multiple base stations 3. The acquisition unit 10 also acquires a group ID associated with the location registration request signal transmitted by the multiple user terminals 2 and information on the multiple base stations 3 in association with each other. A base station ID is used as the information on the base station 3. When the location registration request signal transmitted by the user terminal 2 passes through the core network 4, the base station ID is added to the location registration request signal in the core network 4. As described above, the location registration request signal is transmitted when the user terminal 2 crosses the communication area of each base station 3 or at regular intervals.
取得部10が取得する基地局IDは、同じグループIDの複数のユーザ端末2がそれぞれ同時間帯に在圏する基地局3の情報を示す。取得部10によって取得されたユーザ端末2ごとの基地局IDは、後述の演算部13が学習済みの機械学習モデルの演算を行う際の未知の入力として用いられる。また、取得部10によって取得された基地局IDは、学習部11が機械学習モデルを学習する際の教師データの一部として用いることができる。 The base station ID acquired by the acquisition unit 10 indicates information on the base station 3 in which multiple user terminals 2 with the same group ID are located during the same time period. The base station ID for each user terminal 2 acquired by the acquisition unit 10 is used as an unknown input when the calculation unit 13 described below performs calculations on a trained machine learning model. In addition, the base station ID acquired by the acquisition unit 10 can be used as part of the teacher data when the learning unit 11 learns the machine learning model.
学習部11は、複数のユーザ端末2の各々が在圏している複数の基地局3の組み合わせと、複数のユーザ端末2が接続可能なデータ最終処理ノードである複数のクラウド5のうち、複数のユーザ端末2との通信の遅延を抑制する接続先のクラウド5に関するネットワーク設定情報との関係を、機械学習モデルを用いて学習する。学習部11は、教師あり学習により機械学習モデルの学習を行うことができる。 The learning unit 11 uses a machine learning model to learn the relationship between the combination of the multiple base stations 3 in which each of the multiple user terminals 2 is located and the network setting information for the connection destination cloud 5 that suppresses delays in communication with the multiple user terminals 2, among the multiple clouds 5 that are final data processing nodes to which the multiple user terminals 2 can connect. The learning unit 11 can learn the machine learning model by supervised learning.
通信の遅延としては、特に、複数のユーザ端末2のデータ通信における複数のユーザ端末2全体の伝送遅延を対象とする。つまり、グループID単位でのデータ通信の伝送遅延が抑制の対象となる。伝送遅延は、複数のユーザ端末2が在圏する複数の基地局3から見た場合のエンドポイントが物理的に遠いことに起因する遅延を含む。具体的には、複数の基地局3からクラウド5までのユーザプレーンのデータ転送における伝送遅延を抑制の対象とすることができる。この場合、複数のユーザ端末2が在圏している基地局3のそれぞれからの物理的な距離が全体として最も短いあるいは最適な距離にあるクラウド5を接続先とすることで、グループ全体としてのデータ通信の伝送遅延は抑制されることになる。 The communication delay is particularly the transmission delay of the multiple user terminals 2 as a whole in data communication between the multiple user terminals 2. In other words, the transmission delay of data communication on a group ID basis is the target of suppression. The transmission delay includes delay caused by the endpoint being physically far away when viewed from the multiple base stations 3 in which the multiple user terminals 2 are located. Specifically, the transmission delay in data transfer in the user plane from the multiple base stations 3 to the cloud 5 can be suppressed. In this case, the transmission delay of data communication for the entire group is suppressed by connecting to the cloud 5 that is the shortest or optimal physical distance overall from each of the base stations 3 in which the multiple user terminals 2 are located.
ネットワーク設定情報は、複数のユーザ端末2の各々が、地理的に異なる位置に配置されている複数のクラウド5のうち、複数の基地局3からの物理的な距離がより短い位置に配置されているクラウド5の情報を含む。すなわち、ネットワーク設定情報により、接続先のクラウド5が特定され、特定されたクラウド5の情報により、複数のユーザ端末2の各々のデータ通信に対する最適なUPF44が設定可能となる。例えば、クラウド1~Nのうち、クラウド1が接続先として特定されることで、クラウド1に接続するための最適なUPF_1が特定される。 The network setting information includes information on the cloud 5 that is located at a shorter physical distance from the base stations 3 among the clouds 5 that are located at different geographical locations for each of the user terminals 2. That is, the network setting information identifies the cloud 5 to connect to, and the information on the identified cloud 5 makes it possible to set an optimal UPF 44 for data communication of each of the user terminals 2. For example, by identifying cloud 1 as the connection destination among clouds 1 to N, the optimal UPF_1 for connecting to cloud 1 is identified.
具体的には、ネットワーク設定情報として、接続先のクラウド5の情報およびルーティング先のUPF44の情報が識別可能なDNN(Data Network Name)の識別子を採用することができる。なお、複数の基地局3から特定のクラウド5までの物理的な距離を最適とする場合に、ある1台のユーザ端末2からの距離は、必ずしも最短距離となるとは限らない。複数の基地局3からより短い、つまり最適な距離のクラウド5がネットワーク設定情報により特定される。 Specifically, the network setting information can be a DNN (Data Network Name) identifier that can identify the information of the cloud 5 to which the connection is made and the information of the UPF 44 to which the routing is made. Note that when optimizing the physical distance from multiple base stations 3 to a specific cloud 5, the distance from a certain user terminal 2 is not necessarily the shortest distance. A cloud 5 that is closer to the multiple base stations 3, that is, the optimal distance, is identified by the network setting information.
図3は、学習部11が用いる機械学習モデルの一例として採用する、ニューラルネットワークモデルの構造を示す。ニューラルネットワークモデルは、入力層x、隠れ層h、および出力層yを備える。学習部11は、同じグループIDを有する複数のユーザ端末2(IMSI)がそれぞれ在圏する基地局3の基地局IDをニューラルネットワークモデルの入力層に与え、入力の重み付け総和に活性化関数を適用し、しきい値処理により決定された出力を出力層に渡す。出力層の出力ノードは、複数のユーザ端末2が在圏する基地局3の基地局IDの組み合わせに対する、複数のユーザ端末2の接続先のクラウド5に関するネットワーク設定情報のモデルの予測出力を出力する。 Figure 3 shows the structure of a neural network model adopted as an example of a machine learning model used by the learning unit 11. The neural network model has an input layer x, a hidden layer h, and an output layer y. The learning unit 11 provides the base station IDs of the base stations 3 in which the multiple user terminals 2 (IMSI) having the same group ID are located to the input layer of the neural network model, applies an activation function to the weighted sum of the inputs, and passes the output determined by threshold processing to the output layer. The output node of the output layer outputs a predicted output of the model of network setting information regarding the cloud 5 to which the multiple user terminals 2 connect for the combination of the base station IDs of the base stations 3 in which the multiple user terminals 2 are located.
学習部11は、目的関数を導入することで、複数のユーザ端末2の在圏する基地局3の組み合わせに対するニューラルネットワークモデルからのネットワーク設定情報の予測値が正解ラベルのネットワーク設定情報の値となるように、ニューラルネットワークモデルのパラメータを学習する。学習部11は、目的関数が最小、つまり0となるように、機械学習モデルに係るニューラルネットワークの重みパラメータを調整する。学習部11は、誤差逆伝播法などを用いて、目的関数を最適化することができる。 By introducing an objective function, the learning unit 11 learns the parameters of the neural network model so that the predicted value of the network setting information from the neural network model for a combination of base stations 3 in which multiple user terminals 2 are located becomes the value of the network setting information of the correct label. The learning unit 11 adjusts the weight parameters of the neural network related to the machine learning model so that the objective function is minimized, that is, becomes 0. The learning unit 11 can optimize the objective function using a backpropagation method or the like.
具体的には、学習部11は、クラス分類として接続先のクラウド5を予測し、最適なクラウド5を正解として、正解ラベルのクラウド5を高確率で出力するようにニューラルネットワークを学習することができる。この場合には、目的関数として交差エントロピー損失を用いる。あるいは、学習部11は、回帰問題として複数の基地局IDと対応するクラウド5の距離誤差である二乗誤差を最小化する目的関数を導入することができる。回帰問題として扱う場合には、複数の基地局3の位置とクラウド5の位置との間の実際の距離を正解ラベルとして、モデルが出力した距離の予測値との二乗誤差を最小とするよう学習が行われる。 Specifically, the learning unit 11 can train the neural network to predict the cloud 5 to be connected to as a class classification, and output the cloud 5 with the correct label with a high probability by taking the optimal cloud 5 as the correct answer. In this case, cross entropy loss is used as the objective function. Alternatively, the learning unit 11 can introduce an objective function that minimizes the squared error, which is the distance error of the cloud 5 corresponding to the multiple base station IDs, as a regression problem. When treating it as a regression problem, learning is performed to minimize the squared error between the actual distance between the positions of the multiple base stations 3 and the position of the cloud 5 and the predicted value of the distance output by the model, using the actual distance as the correct label.
第1記憶部12は、学習部11によって構築された学習済みの機械学習モデルを記憶する。第1記憶部12は、学習済みの機械学習モデルにグループIDを関連付けて記憶する。 The first storage unit 12 stores the trained machine learning model constructed by the training unit 11. The first storage unit 12 stores the trained machine learning model in association with a group ID.
演算部13は、複数のユーザ端末2の各々が在圏している複数の基地局3の情報を未知の入力として学習済みの機械学習モデルに与え、学習済みの機械学習モデルの演算を行って、複数のユーザ端末2が接続可能なデータ最終処理ノードの複数のクラウド5のうち、複数のユーザ端末2との通信の遅延を抑制する接続先のクラウド5に関するネットワーク設定情報を出力する。 The calculation unit 13 provides information on the multiple base stations 3 in which each of the multiple user terminals 2 is located as unknown input to the trained machine learning model, performs calculations on the trained machine learning model, and outputs network setting information regarding a destination cloud 5 that reduces communication delays with the multiple user terminals 2, among multiple clouds 5 of the data final processing node to which the multiple user terminals 2 can connect.
演算部13は、取得部10が取得した、複数のユーザ端末2が発信した位置登録要求信号に付加されている複数の基地局3の基地局IDを、未知の入力として用いる。すなわち、同じグループIDのIMSIごとの基地局IDが未知の入力として、第1記憶部12に記憶されている当該グループIDに対応する学習済み機械学習モデルに与えられる。演算部13は、ネットワーク設定情報として、DNNの識別子を出力することができる。演算部13により出力されたネットワーク設定情報が示す接続先のクラウド5のIPアドレスは、設定情報テーブルT1に登録される。 The calculation unit 13 uses the base station IDs of the multiple base stations 3 that are added to the location registration request signals transmitted by the multiple user terminals 2 and acquired by the acquisition unit 10 as unknown inputs. That is, the base station IDs for each IMSI of the same group ID are provided as unknown inputs to the trained machine learning model corresponding to the group ID stored in the first storage unit 12. The calculation unit 13 can output the identifier of the DNN as the network setting information. The IP address of the destination cloud 5 indicated by the network setting information output by the calculation unit 13 is registered in the setting information table T1.
通信制御部14は、演算部13によって出力されたネットワーク設定情報に基づいて、複数のユーザ端末2の各々と接続先のクラウド5との間のデータ通信パスの設定をコアネットワーク4に指示する。より具体的には、通信制御部14は、同じグループIDを有する複数のユーザ端末2のIMSIを指定して、複数のユーザ端末2の各々に共通のUPF44の設定をコアネットワーク4に指示する。演算部13は、ネットワーク設定情報として、DNNの識別子を出力した場合には、出力されたDNNの識別子に関連付けられている、接続先のクラウド5の識別情報を、補助記憶装置105に格納された情報を参照して取得することができる。 The communication control unit 14 instructs the core network 4 to set a data communication path between each of the multiple user terminals 2 and the destination cloud 5 based on the network setting information output by the calculation unit 13. More specifically, the communication control unit 14 specifies the IMSIs of the multiple user terminals 2 having the same group ID, and instructs the core network 4 to set a UPF 44 common to each of the multiple user terminals 2. When the calculation unit 13 outputs a DNN identifier as the network setting information, it can acquire the identification information of the destination cloud 5 associated with the output DNN identifier by referring to the information stored in the auxiliary storage device 105.
通信制御部14は、同じグループIDの各ユーザ端末2のIMSIに対して、DNNの識別子により特定される接続先のクラウド5を指定し、各ユーザ端末2のUPF44の設定を指示する。詳細には、通信制御部14は、ユーザ端末2からの位置登録要求信号を、コアネットワーク4を介して受信したことに応じて、図2に示すテーブルT1を参照する。なお、位置登録要求信号には、前述したようにユーザ端末2のIMSIが含まれる。 The communication control unit 14 specifies the cloud 5 to connect to, identified by the DNN identifier, for the IMSI of each user terminal 2 of the same group ID, and instructs the setting of the UPF 44 of each user terminal 2. In detail, the communication control unit 14 refers to table T1 shown in FIG. 2 in response to receiving a location registration request signal from the user terminal 2 via the core network 4. Note that the location registration request signal includes the IMSI of the user terminal 2, as described above.
通信制御部14は、コアネットワーク4のPCF43に対して、グループID、IMSI、通信制御装置1のIPアドレス、および接続先のクラウド5を指定して、PCCポリシーの作成要求を行う。作成要求に応じて、コアネットワーク4のPCF43、SMF42、およびUDM/UDR41は連携して、ユーザ端末2のデータ通信に対するUPF44の適切な通信パスを設定する。ユーザ端末2のデータ通信に対してUPF44の通信パスが設定されると、図2で説明したように、第2記憶部15のテーブルT1において、通信パスの設定に係るUPF44のIPアドレスがIMSIごとに格納される。 The communication control unit 14 requests the PCF 43 of the core network 4 to create a PCC policy, specifying the group ID, IMSI, IP address of the communication control device 1, and the cloud 5 to which the connection is to be made. In response to the creation request, the PCF 43, SMF 42, and UDM/UDR 41 of the core network 4 work together to set an appropriate communication path of the UPF 44 for data communication of the user terminal 2. When the communication path of the UPF 44 is set for data communication of the user terminal 2, the IP address of the UPF 44 related to the setting of the communication path is stored for each IMSI in table T1 of the second storage unit 15, as described in FIG. 2.
第2記憶部15は、複数のユーザ端末2のIMSI、グループID、基地局ID、ユーザ端末2のデータ通信において設定されたUPF44の通信パス、および接続先のクラウド5を互いに関連付けた設定情報テーブルT1を記憶する。設定情報テーブルT1のうち、接続先のクラウド5の識別情報(「クラウドIPアドレス」)は、演算部13から出力されたDNNの識別子により特定され、記憶される情報である。また、UPF44の識別情報(「UPF IPアドレス」)は、通信制御部14のコアネットワーク4の指示に応じてUPF44が設定されることに応じて記憶される情報である。 The second storage unit 15 stores a setting information table T1 that associates the IMSIs, group IDs, base station IDs, communication paths of the UPF 44 set in data communication of the user terminals 2, and the destination cloud 5 of the connection with each other. In the setting information table T1, the identification information of the destination cloud 5 ("cloud IP address") is information that is specified and stored by the identifier of the DNN output from the calculation unit 13. In addition, the identification information of the UPF 44 ("UPF IP address") is information that is stored in response to the UPF 44 being set in accordance with an instruction from the core network 4 of the communication control unit 14.
[通信制御装置のハードウェア構成]
次に、上述した機能を有する通信制御装置1を実現するハードウェア構成の一例について、図4を用いて説明する。
[Hardware configuration of the communication control device]
Next, an example of a hardware configuration for realizing the communication control device 1 having the above-mentioned functions will be described with reference to FIG.
図4に示すように、通信制御装置1は、例えば、バス101を介して接続されるプロセッサ102、主記憶装置103、通信インターフェース104、補助記憶装置105、入出力I/O106を備えるコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。さらに、通信制御装置1は、バス101を介して接続される表示装置107を備えることができる。 As shown in FIG. 4, the communication control device 1 can be realized by, for example, a computer including a processor 102, a main memory device 103, a communication interface 104, an auxiliary memory device 105, and an input/output I/O 106 connected via a bus 101, and a program that controls these hardware resources. Furthermore, the communication control device 1 can include a display device 107 connected via the bus 101.
プロセッサ102は、CPU、GPU、FPGA、ASICなどによって実現される。 The processor 102 is realized by a CPU, GPU, FPGA, ASIC, etc.
主記憶装置103には、プロセッサ102が各種制御や演算を行うためのプログラムが予め格納されている。プロセッサ102と主記憶装置103とによって、図1に示した取得部10、学習部11、演算部13、通信制御部14など通信制御装置1の各機能が実現される。 The main memory device 103 stores in advance programs that allow the processor 102 to perform various controls and calculations. The processor 102 and the main memory device 103 realize the various functions of the communication control device 1, such as the acquisition unit 10, learning unit 11, calculation unit 13, and communication control unit 14 shown in FIG. 1.
通信インターフェース104は、通信制御装置1と各種外部電子機器との間をネットワーク接続するためのインターフェース回路である。 The communication interface 104 is an interface circuit for network connection between the communication control device 1 and various external electronic devices.
補助記憶装置105は、読み書き可能な記憶媒体と、その記憶媒体に対してプログラムやデータなどの各種情報を読み書きするための駆動装置とで構成されている。補助記憶装置105には、記憶媒体としてハードディスクやフラッシュメモリなどの半導体メモリを使用することができる。 The auxiliary storage device 105 is composed of a readable/writable storage medium and a drive for reading and writing various information such as programs and data from the storage medium. The auxiliary storage device 105 can use semiconductor memory such as a hard disk or flash memory as the storage medium.
補助記憶装置105は、通信制御装置1が実行する通信制御プログラムを格納するプログラム格納領域を有する。また、通信制御装置1が実行する機械学習プログラムを格納するプログラム格納領域を有する。さらに、補助記憶装置105は、DNN識別子と、クラウド5の識別情報およびUPF44の識別情報とが関連付けられた情報を格納する領域を有する。また、補助記憶装置105は、複数のユーザ端末2のIMSIとグループIDとを関連付けたグループ化情報を格納する領域を有する。さらに、補助記憶装置105は、基地局ID、UPF44の識別情報、およびクラウド5の識別情報にそれぞれの位置情報を関連付けて格納する領域を有する。補助記憶装置105によって、図1で説明した第1記憶部12、第2記憶部15が実現される。さらには、例えば、上述したデータやプログラムなどをバックアップするためのバックアップ領域などを有していてもよい。 The auxiliary storage device 105 has a program storage area for storing the communication control program executed by the communication control device 1. The auxiliary storage device 105 also has a program storage area for storing the machine learning program executed by the communication control device 1. The auxiliary storage device 105 also has an area for storing information in which the DNN identifier is associated with the identification information of the cloud 5 and the identification information of the UPF 44. The auxiliary storage device 105 also has an area for storing grouping information in which the IMSI of a plurality of user terminals 2 is associated with a group ID. The auxiliary storage device 105 also has an area for storing the base station ID, the identification information of the UPF 44, and the identification information of the cloud 5 in association with their respective location information. The auxiliary storage device 105 realizes the first storage unit 12 and the second storage unit 15 described in FIG. 1. In addition, for example, it may have a backup area for backing up the above-mentioned data, programs, etc.
入出力I/O106は、外部機器からの信号を入力したり、外部機器へ信号を出力したりする入出力装置である。 The input/output I/O 106 is an input/output device that inputs signals from external devices and outputs signals to external devices.
表示装置107は、有機ELディスプレイや液晶ディスプレイなどによって構成される。表示装置107は、グループIDごとの接続先のクラウド5やUPF44の設定情報などを表示させることができる。 The display device 107 is configured with an organic EL display, a liquid crystal display, or the like. The display device 107 can display the setting information of the cloud 5 and the UPF 44 connected to each group ID.
[通信制御システムの動作]
次に、上述した構成を有する通信制御装置1を備える通信制御システムの動作を、図5のシーケンスを参照して説明する。図5は、通信制御装置1の学習部11により学習済みの機械学習モデルが構築された後の推論に係る通信制御システムの処理を示す。
[Operation of communication control system]
Next, the operation of the communication control system including the communication control device 1 having the above-mentioned configuration will be described with reference to the sequence of Fig. 5. Fig. 5 shows the processing of the communication control system related to inference after the learning unit 11 of the communication control device 1 has constructed a trained machine learning model.
まず、通信制御装置1は、UDM/UDR41に、グループIDおよびIMSIが対応付けられたグループ化情報を送信する(ステップS100)。グループ化情報は、事前に通信制御装置1に記憶されている。次に、UDM/UDR41は、受信したグループ化情報に基づいて、設定情報テーブルT1(図2)を作成する(ステップS101)。ステップS101では、設定情報テーブルT1の「グループID」および「IMSI」の値が登録され、その他の項目の各値は未だエントリーがない状態である。設定情報テーブルT1は、通信制御装置1の第2記憶部15においても記憶される。 First, the communication control device 1 transmits grouping information associated with a group ID and an IMSI to the UDM/UDR 41 (step S100). The grouping information is stored in advance in the communication control device 1. Next, the UDM/UDR 41 creates a setting information table T1 (FIG. 2) based on the received grouping information (step S101). In step S101, the values of "group ID" and "IMSI" in the setting information table T1 are registered, and there are no entries yet for the values of the other items. The setting information table T1 is also stored in the second storage unit 15 of the communication control device 1.
その後、グループID「1」の複数のユーザ端末2は、位置登録要求信号を、各々が在圏する基地局3を介してコアネットワーク4に送信する(ステップS102)。位置登録要求信号には、ユーザ端末2のIMSIおよび在圏する基地局3の基地局IDが含まれる。AMF40を経由し、さらにUDM/UDR41が位置登録要求信号を受信すると、UDM/UDR41は、ステップS101で作成された設定情報テーブルT1(図2)のグループ化情報を参照し、受信した位置登録要求信号に含まれる基地局ID、IMSIに対してグループIDを関連付けて、位置登録要求信号をさらに通信制御装置1へ転送する(ステップS103)。なお、ステップS103において、設定情報テーブルT1の基地局IDの値が設定される。 After that, the multiple user terminals 2 of group ID "1" transmit location registration request signals to the core network 4 via the base stations 3 in which they are located (step S102). The location registration request signal includes the IMSI of the user terminal 2 and the base station ID of the base station 3 in which they are located. When the location registration request signal is received by the UDM/UDR 41 via the AMF 40, the UDM/UDR 41 refers to the grouping information in the setting information table T1 (Figure 2) created in step S101, associates the group ID with the base station ID and IMSI included in the received location registration request signal, and further transfers the location registration request signal to the communication control device 1 (step S103). Note that in step S103, the value of the base station ID in the setting information table T1 is set.
次に、通信制御装置1の演算部13は、ステップS103で受信したグループIDが関連付けられた学習済みの機械学習モデルを第1記憶部12から読み出して、演算処理を行う(ステップS104)。ステップS104では、ステップS103で通信制御装置1の取得部10が取得した、同じグループIDのIMSIの基地局IDを未知の入力として、学習済みの機械学習モデルの演算を行う。ステップS104の演算処理により、最適なネットワーク設定情報、すなわちDNNの識別子が出力される。DNNの識別子により特定される接続先のクラウド5のIPアドレスは、設定情報テーブルT1(図2)に登録される。 Next, the calculation unit 13 of the communication control device 1 reads out from the first storage unit 12 the trained machine learning model associated with the group ID received in step S103, and performs calculation processing (step S104). In step S104, the base station ID of the IMSI of the same group ID acquired by the acquisition unit 10 of the communication control device 1 in step S103 is used as an unknown input, and calculations are performed on the trained machine learning model. The calculation processing in step S104 outputs optimal network setting information, i.e., the identifier of the DNN. The IP address of the destination cloud 5 identified by the identifier of the DNN is registered in the setting information table T1 (Figure 2).
その後、通信制御装置1の通信制御部14は、ステップS104で出力されたDNNの識別子に関連付けられたクラウド5のIPアドレス、さらには、グループID、IMSI、通信制御装置1のIPアドレスを指定して、PCF43に対してPCCポリシーの作成を要求する(ステップS105)。図5の例では、クラウド_2が指定されている。続いて、PCF43は、指定された要件に基づいてPCCポリシーを作成する(ステップS106)。PCF43は、ユーザ端末2のデータ通信がどのUPF44を経由するかについての情報を含むPCCポリシーを作成する。PCCポリシーは、同じグループIDのユーザ端末2からクラウド_2へのデータ通信の通信パスとして最適なUPF44を指定する。 Then, the communication control unit 14 of the communication control device 1 requests the PCF 43 to create a PCC policy by specifying the IP address of the cloud 5 associated with the identifier of the DNN output in step S104, as well as the group ID, IMSI, and IP address of the communication control device 1 (step S105). In the example of FIG. 5, cloud_2 is specified. Next, the PCF 43 creates a PCC policy based on the specified requirements (step S106). The PCF 43 creates a PCC policy that includes information about which UPF 44 the data communication of the user terminal 2 will pass through. The PCC policy specifies the optimal UPF 44 as a communication path for data communication from the user terminal 2 of the same group ID to cloud_2.
続いて、PCF43は、作成したPCCポリシーをSMF42に送信する(ステップS107)。その後、SMF42は、PCCポリシーによって指定されるUPF44に対して、PCCポリシーで規定される通信パスの設定などのユーザプレーン機能に関連するデータ通信パスの設定情報が送信される(ステップS108)。図5の例では、UPF_2が設定されている。次に、UPF44(UPF_2)は、受信したデータ通信パスの設定情報をメモリに登録する(ステップS109)。 Next, PCF43 transmits the created PCC policy to SMF42 (step S107). After that, SMF42 transmits data communication path setting information related to the user plane function, such as the setting of the communication path specified in the PCC policy, to UPF44 specified by the PCC policy (step S108). In the example of FIG. 5, UPF_2 is set. Next, UPF44 (UPF_2) registers the received data communication path setting information in memory (step S109).
続いて、UPF44(UPF_2)は、SMF42にACKを送信し、UPF_2のIPアドレスを通知する(ステップS110)。さらに、SMF42は、通信制御装置1にACKを送信して、UPF_2のIPアドレスを通知する(ステップS111)。その後、通信制御装置1は、UDM/UDR41にUPF_2のIPアドレスを通知し、かつ、ユーザ端末2に対してACKを送信する(ステップS112)。その際、ユーザ端末2と通信するUPF_2のIPアドレスは、設定情報テーブルT1(図2)に設定される。また、UDM/UDR41で更新された設定情報テーブルT1は、通信制御装置1の第2記憶部15においても記憶される。さらにその後、ユーザ端末2とUPF44(UPF_2)とクラウド5(クラウド_2)との間のデータ通信の通信パスが確立される(ステップS113)。同じグループID「1」の他のユーザ端末2に対してもステップS102からステップS113までの処理が行われる。 Next, UPF44 (UPF_2) transmits an ACK to SMF42 to notify it of the IP address of UPF_2 (step S110). Furthermore, SMF42 transmits an ACK to the communication control device 1 to notify it of the IP address of UPF_2 (step S111). After that, the communication control device 1 notifies UDM/UDR41 of the IP address of UPF_2 and transmits an ACK to the user terminal 2 (step S112). At that time, the IP address of UPF_2 communicating with the user terminal 2 is set in the setting information table T1 (FIG. 2). In addition, the setting information table T1 updated by UDM/UDR41 is also stored in the second storage unit 15 of the communication control device 1. After that, a communication path for data communication between the user terminal 2, UPF44 (UPF_2), and cloud 5 (cloud_2) is established (step S113). The processes from step S102 to step S113 are also performed for other user terminals 2 with the same group ID "1".
以上の処理によって、同じグループIDの複数のユーザ端末2は、全体としてデータ通信の遅延が最も抑制される転送ルートにより、同じクラウド_2に接続し、データ通信を行うことができる。 By the above process, multiple user terminals 2 with the same group ID can connect to the same cloud_2 and perform data communication via a transfer route that minimizes overall data communication delays.
次に、図6および図7のフローチャートを参照して、上述した構成を有する通信制御装置1の動作を説明する。図6は、通信制御装置1による学習処理を示すフローチャートである。図7は、通信制御装置1による演算処理を示すフローチャートである。 Next, the operation of the communication control device 1 having the above-mentioned configuration will be described with reference to the flowcharts of Figures 6 and 7. Figure 6 is a flowchart showing the learning process by the communication control device 1. Figure 7 is a flowchart showing the calculation process by the communication control device 1.
図6に示すように、まず、学習部11は、教師データを用意する(ステップS1)。具体的には、取得部10によって取得される、同じグループIDの複数のユーザ端末2の各々が在圏する基地局3の基地局IDを教師データとして用いることができる。IMSIごとの基地局IDの組み合わせのセットには、正解ラベルとしてDNNの識別子が事前に与えられる。あるいは、クラウド5の識別情報が正解ラベルとして与えられていてもよい。 As shown in FIG. 6, first, the learning unit 11 prepares training data (step S1). Specifically, the base station IDs of the base stations 3 in which the respective user terminals 2 having the same group ID are located, which are acquired by the acquisition unit 10, can be used as training data. A DNN identifier is given in advance as a correct label to a set of combinations of base station IDs for each IMSI. Alternatively, the identification information of the cloud 5 may be given as the correct label.
次に、学習部11は、ステップS1で用意された教師データを用いて、機械学習モデルの学習を行う(ステップS2)。より詳細には、学習部11は、複数のユーザ端末2の各々が在圏している複数の基地局3の基地局IDの組み合わせと、複数のユーザ端末2とのデータ通信の遅延を抑制する接続先のクラウド5に関するネットワーク設定情報との関係を、機械学習モデルを用いて学習する。 Next, the learning unit 11 uses the teacher data prepared in step S1 to learn a machine learning model (step S2). More specifically, the learning unit 11 uses the machine learning model to learn the relationship between the combination of base station IDs of the multiple base stations 3 in which each of the multiple user terminals 2 is located and the network setting information related to the destination cloud 5 that suppresses delays in data communication with the multiple user terminals 2.
その後、第1記憶部12は、ステップS2で構築された学習済みの機械学習モデルにグループIDを関連付けて記憶する(ステップS3)。 Then, the first storage unit 12 associates the group ID with the trained machine learning model constructed in step S2 and stores it (step S3).
次に、図7に示すように、取得部10は、グループIDが共通の複数のユーザ端末2が在圏している基地局3の基地局IDを取得する(ステップS10)。ステップS10は、図5で説明したステップS103に対応する。つまり、ステップS10では、同じグループIDの複数のユーザ端末2が発信する位置登録要求信号を契機として、各ユーザ端末2が在圏する基地局3の基地局IDが取得される。 Next, as shown in FIG. 7, the acquisition unit 10 acquires the base station IDs of the base stations 3 in which multiple user terminals 2 with a common group ID are located (step S10). Step S10 corresponds to step S103 described in FIG. 5. That is, in step S10, the base station IDs of the base stations 3 in which each user terminal 2 is located are acquired in response to location registration request signals transmitted by multiple user terminals 2 with the same group ID.
次に、演算部13は、第1記憶部12からステップS10で取得された、グループIDに対応する学習済みの機械学習モデルを読み出して、ステップS10で取得された基地局IDの組み合わせを未知の入力として学習済みの機械学習モデルの演算を行い、グループ全体のデータ通信の伝送遅延を抑制する接続先のクラウド5に関するネットワーク設定情報を出力する(ステップS11)。ステップS11では、複数の基地局3からの物理的な距離がより短いクラウド5を示すDNNの識別子が出力される。ステップS11は、図5で説明したステップS104に対応する。 Next, the calculation unit 13 reads out the trained machine learning model corresponding to the group ID acquired in step S10 from the first storage unit 12, performs calculations on the trained machine learning model using the combination of base station IDs acquired in step S10 as unknown inputs, and outputs network setting information on the destination cloud 5 that suppresses transmission delays in data communication for the entire group (step S11). In step S11, an identifier of a DNN indicating a cloud 5 that is closer physically to the multiple base stations 3 is output. Step S11 corresponds to step S104 described in FIG. 5.
その後、通信制御部14は、ステップS11で出力されたネットワーク設定情報に基づいて、同じグループIDを有する複数のユーザ端末2の各々を指定して、複数のユーザ端末2に対するUPF44の設定をコアネットワーク4に指示する(ステップS12)。ステップS12は、図5で説明したステップS105に対応する。 Then, the communication control unit 14 designates each of the multiple user terminals 2 having the same group ID based on the network setting information output in step S11, and instructs the core network 4 to configure the UPF 44 for the multiple user terminals 2 (step S12). Step S12 corresponds to step S105 described in FIG. 5.
以上説明したように、本実施の形態に係る通信制御装置1によれば、複数のユーザ端末2がそれぞれ在圏する基地局3の組み合わせと、複数のユーザ端末2とのデータ通信の伝送遅延を抑制することができる接続先のクラウド5に関するネットワーク設定情報とを機械学習モデルにより学習し、学習済みのネットワーク設定情報を事前にデータベース化する。そのため、より簡易な構成により複数のユーザ端末2の通信の遅延を抑制することができる。 As described above, according to the communication control device 1 of this embodiment, the combination of base stations 3 in which the multiple user terminals 2 are located and the network setting information regarding the connection destination cloud 5 that can suppress transmission delays in data communication with the multiple user terminals 2 are learned by a machine learning model, and the learned network setting information is stored in a database in advance. Therefore, communication delays between the multiple user terminals 2 can be suppressed with a simpler configuration.
また、本実施の形態に係る通信制御装置1によれば、複数のユーザ端末2をグループ化し、グループ単位で最適な接続先のクラウド5を選択する。そのため、複数のユーザ端末2のグループ単位で、物理的な距離が近いクラウド5を接続先とすることで、より簡易な構成により、より効率的にグループ全体のデータ通信の伝送遅延を抑制することができる。 Furthermore, according to the communication control device 1 of this embodiment, multiple user terminals 2 are grouped, and the optimal connection destination cloud 5 is selected for each group. Therefore, by selecting a cloud 5 that is physically close as the connection destination for each group of multiple user terminals 2, it is possible to more efficiently suppress transmission delays in data communication for the entire group with a simpler configuration.
また、本実施の形態に係る通信制御装置1によれば、複数のユーザ端末2が在圏する基地局3で発信する位置登録要求信号を契機として、基地局IDの取得、および学習済みの機械学習モデルの演算、さらには、PCCポリシーの作成要求を行う。そのため、より簡易な構成で、複数のユーザ端末2の通信の遅延を抑制することができる。 In addition, according to the communication control device 1 of this embodiment, a location registration request signal transmitted by a base station 3 in which multiple user terminals 2 are located is used as a trigger to acquire a base station ID, calculate a trained machine learning model, and request the creation of a PCC policy. Therefore, with a simpler configuration, it is possible to suppress communication delays between multiple user terminals 2.
なお、説明した実施の形態では、学習部11が用いる機械学習モデルは、多層ニューラルネットワークを用いる場合を例示した。しかし、機械学習モデルは、多層パーセプトロン、ランダムフォレストなどの決定木ベースのモデル、勾配ブースティングベースの決定木としてXGBoostやLightGBM、k近傍法、サポートベクターマシン、線形回帰などを用いることができる。 In the embodiment described above, the machine learning model used by the learning unit 11 is exemplified as a multi-layer neural network. However, the machine learning model may be a decision tree-based model such as a multi-layer perceptron or random forest, or a gradient boosting-based decision tree such as XGBoost or LightGBM, k-nearest neighbors, support vector machine, or linear regression.
また、説明した実施の形態では、学習部11が用いる多層ニューラルネットワークの入力層には、同じグループIDの複数のユーザ端末2が在圏している基地局3の基地局IDが入力される場合について説明した。しかし、複数のユーザ端末2全体でのデータ通信の伝送遅延を抑制するための接続先のクラウド5の情報を出力するモデルを構築することができれば、入力層に入力される特徴量は、IMSIごとの基地局IDだけでなく、論理的な距離を考慮した経路のホップ数、中継ノード数やスイッチング処理時間などのネットワーク遅延、帯域や信頼性等のQoS要件などの値を採用することができる。 In the embodiment described above, the base station ID of the base station 3 in which multiple user terminals 2 with the same group ID are located is input to the input layer of the multi-layer neural network used by the learning unit 11. However, if a model can be constructed that outputs information about the connected cloud 5 to suppress transmission delays in data communication across multiple user terminals 2, the feature values input to the input layer can be not only the base station ID for each IMSI, but also values such as the number of hops in the route taking into account logical distance, network delays such as the number of relay nodes and switching processing time, and QoS requirements such as bandwidth and reliability.
以上、本発明の通信制御装置、および通信制御方法における実施の形態について説明したが、本発明は説明した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明の範囲において当業者が想定し得る各種の変形を行うことが可能である。 The above describes the embodiments of the communication control device and communication control method of the present invention, but the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications that a person skilled in the art can imagine are possible within the scope of the invention described in the claims.
1…通信制御装置、10…取得部、11…学習部、12…第1記憶部、13…演算部、14…通信制御部、15…第2記憶部、2…ユーザ端末、3…基地局、4…コアネットワーク、40…AMF、41…UDM/UDR、42…SMF、43…PCF、44…UPF、5…クラウド、101…バス、102…プロセッサ、103…主記憶装置、41a、104…通信インターフェース、105…補助記憶装置、106…入出力I/O、107…表示装置、NW…ネットワーク。
1...communication control device, 10...acquisition unit, 11...learning unit, 12...first memory unit, 13...calculation unit, 14...communication control unit, 15...second memory unit, 2...user terminal, 3...base station, 4...core network, 40...AMF, 41...UDM/UDR, 42...SMF, 43...PCF, 44...UPF, 5...cloud, 101...bus, 102...processor, 103...main memory device, 41a, 104...communication interface, 105...auxiliary memory device, 106...input/output I/O, 107...display device, NW...network.
Claims (10)
前記演算部によって出力された前記ネットワーク設定情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の各々と前記接続先のデータ処理装置との間のデータ通信パスの設定をコアネットワークに指示するように構成された通信制御部と
を備える通信制御装置。 a calculation unit configured to provide information on a plurality of base stations in which each of a plurality of user terminals is located as an unknown input to a trained machine learning model, perform calculations on the trained machine learning model, and output network setting information related to a destination data processing device that suppresses a delay in communication with the plurality of user terminals, among a plurality of data processing devices that are data final processing nodes to which the plurality of user terminals can be connected;
and a communication control unit configured to instruct a core network to set a data communication path between each of the plurality of user terminals and the connected data processing device based on the network setting information output by the calculation unit.
さらに、前記複数のユーザ端末の各々が在圏している前記複数の基地局の組み合わせと、前記複数のユーザ端末が接続可能な前記複数のデータ処理装置のうち、前記複数のユーザ端末との前記通信の遅延を抑制する、前記接続先のデータ処理装置に関する前記ネットワーク設定情報との関係を、機械学習モデルを用いて学習するように構成された学習部と、
前記学習部によって構築された前記学習済みの機械学習モデルを記憶するように構成された記憶部と
を備え、
前記演算部は、前記記憶部に記憶された前記学習済みの機械学習モデルを読み出して、演算を行う
ことを特徴とする通信制御装置。 2. The communication control device according to claim 1,
a learning unit configured to learn, using a machine learning model, a relationship between a combination of the plurality of base stations in which each of the plurality of user terminals is located and the network setting information related to a data processing device that is a connection destination among the plurality of data processing devices to which the plurality of user terminals can be connected, the data processing device suppressing a delay in the communication with the plurality of user terminals;
A memory unit configured to store the trained machine learning model constructed by the training unit,
The communication control device, wherein the calculation unit reads out the trained machine learning model stored in the storage unit and performs calculations.
さらに、前記複数のユーザ端末の各々が前記複数の基地局に在圏する際に発信する位置登録要求信号に基づいて、前記複数のユーザ端末の各々が在圏している前記複数の基地局の情報を取得するように構成された取得部を備え、
前記演算部は、前記取得部によって取得された前記複数の基地局の情報を前記未知の入力として用いる
ことを特徴とする通信制御装置。 3. The communication control device according to claim 2,
Further, an acquisition unit configured to acquire information of the plurality of base stations in which each of the plurality of user terminals is located, based on a location registration request signal transmitted by each of the plurality of user terminals when the each of the plurality of user terminals is located in the plurality of base stations,
The communication control device, wherein the calculation unit uses the information of the plurality of base stations acquired by the acquisition unit as the unknown input.
前記複数のユーザ端末の各々が前記複数の基地局に在圏する際に発信した前記位置登録要求信号が前記コアネットワークを経由して前記通信制御装置に送信される際に、前記コアネットワークによって、前記位置登録要求信号に含まれる加入者識別番号に、前記複数のユーザ端末が属するグループのグループ識別子が関連付けられ、
前記取得部は、前記位置登録要求信号に含まれる前記加入者識別番号に関連付けられた前記グループ識別子と、前記複数の基地局の情報とを関連付けて取得し、
前記記憶部は、前記学習済みの機械学習モデルに前記グループ識別子を関連付けて記憶し、
前記通信制御部は、前記グループ識別子を有する前記複数のユーザ端末を指定して、前記複数のユーザ端末の各々と前記接続先のデータ処理装置との間の前記データ通信パスの設定を前記コアネットワークに指示する
ことを特徴とする通信制御装置。 4. The communication control device according to claim 3,
When the location registration request signal transmitted by each of the plurality of user terminals when the each of the plurality of user terminals is within the range of the plurality of base stations is transmitted to the communication control device via the core network, the core network associates a group identifier of a group to which the plurality of user terminals belong with a subscriber identification number included in the location registration request signal ,
the acquiring unit acquires the group identifier associated with the subscriber identification number included in the location registration request signal and information of the plurality of base stations in association with each other;
The storage unit stores the trained machine learning model in association with the group identifier,
The communication control device is characterized in that the communication control unit specifies the multiple user terminals having the group identifier and instructs the core network to set up the data communication path between each of the multiple user terminals and the connected data processing device.
前記ネットワーク設定情報は、前記複数のユーザ端末の各々が、前記複数のデータ処理装置のうち前記複数の基地局からの物理的な距離がより短い位置に配置されている前記接続先のデータ処理装置の情報を含み、
前記接続先のデータ処理装置の情報により、前記複数のユーザ端末の各々のデータ通信に対する共通のユーザプレーン機能が設定可能である
ことを特徴とする通信制御装置。 2. The communication control device according to claim 1,
The network setting information includes information of a connection destination data processing device that is located at a position where a physical distance from the base stations is shorter among the plurality of data processing devices, for each of the plurality of user terminals, and
A communication control device comprising: a communication control unit configured to set a common user plane function for data communication of each of the plurality of user terminals based on information about the connected data processing device.
前記演算ステップで出力された前記ネットワーク設定情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の各々と前記接続先のデータ処理装置との間のデータ通信パスの設定をコアネットワークに指示する通信制御ステップと
を備える通信制御方法。 a calculation step of providing information on a plurality of base stations in which each of a plurality of user terminals is located as an unknown input to a trained machine learning model, performing calculations on the trained machine learning model, and outputting network setting information related to a destination data processing device that suppresses a delay in communication with the plurality of user terminals, among a plurality of data processing devices that are data final processing nodes to which the plurality of user terminals can be connected;
and a communication control step of instructing a core network to set up a data communication path between each of the plurality of user terminals and the connected data processing device based on the network setting information output in the calculation step.
さらに、前記複数のユーザ端末の各々が在圏している前記複数の基地局の組み合わせと、前記複数のユーザ端末が接続可能な前記複数のデータ処理装置のうち、前記複数のユーザ端末との前記通信の遅延を抑制する、前記接続先のデータ処理装置に関する前記ネットワーク設定情報との関係を、機械学習モデルを用いて学習する学習ステップと、
前記学習ステップで構築された前記学習済みの機械学習モデルを記憶部に記憶する記憶ステップと
を備え、
前記演算ステップは、前記記憶部に記憶された前記学習済みの機械学習モデルを読み出して、演算を行う
ことを特徴とする通信制御方法。 7. The communication control method according to claim 6,
Further, a learning step of learning, using a machine learning model, a relationship between a combination of the plurality of base stations in which each of the plurality of user terminals is located and the network setting information related to a data processing device that is a connection destination among the plurality of data processing devices to which the plurality of user terminals can be connected, the data processing device suppressing a delay in the communication with the plurality of user terminals;
A storage step of storing the trained machine learning model constructed in the learning step in a storage unit,
The communication control method, wherein the calculation step reads out the trained machine learning model stored in the storage unit and performs a calculation.
さらに、前記複数のユーザ端末の各々が前記複数の基地局に在圏する際に発信する位置登録要求信号に基づいて、前記複数のユーザ端末の各々が在圏している前記複数の基地局の情報を取得する取得ステップを備え、
前記演算ステップは、前記取得ステップで取得された前記複数の基地局の情報を前記未知の入力として用いる
ことを特徴とする通信制御方法。 8. The communication control method according to claim 7,
Further, the method includes the step of acquiring information on the plurality of base stations in which each of the plurality of user terminals is located, based on a location registration request signal transmitted by each of the plurality of user terminals when the each of the plurality of user terminals is located in the plurality of base stations,
The communication control method according to claim 1, wherein the calculation step uses information about the plurality of base stations acquired in the acquisition step as the unknown input.
前記複数のユーザ端末の各々が前記複数の基地局に在圏する際に発信した前記位置登録要求信号が前記コアネットワークを経由して前記通信制御方法を実行する通信制御装置に送信される際に、前記コアネットワークによって、前記位置登録要求信号に含まれる加入者識別番号に、前記複数のユーザ端末が属するグループのグループ識別子が関連付けられ、
前記取得ステップは、前記位置登録要求信号に含まれる前記加入者識別番号に関連付けられた前記グループ識別子と、前記複数の基地局の情報とを関連付けて取得し、
前記記憶ステップは、前記学習済みの機械学習モデルに前記グループ識別子を関連付けて前記記憶部に記憶し、
前記通信制御ステップは、前記グループ識別子を有する前記複数のユーザ端末を指定して、前記複数のユーザ端末の各々と前記接続先のデータ処理装置との間の前記データ通信パスの設定を前記コアネットワークに指示する
ことを特徴とする通信制御方法。 9. The communication control method according to claim 8,
when the location registration request signal transmitted by each of the plurality of user terminals when it is within the range of the plurality of base stations is transmitted to a communication control device that executes the communication control method via the core network, the core network associates a group identifier to which the plurality of user terminals belong with a subscriber identification number included in the location registration request signal ;
the acquiring step acquires the group identifier associated with the subscriber identification number included in the location registration request signal and information of the plurality of base stations in association with each other;
The storing step includes storing the trained machine learning model in the storage unit in association with the group identifier;
The communication control method is characterized in that the communication control step specifies the plurality of user terminals having the group identifier and instructs the core network to set up the data communication path between each of the plurality of user terminals and the connected data processing device.
前記ネットワーク設定情報は、前記複数のユーザ端末の各々が、前記複数のデータ処理装置のうち前記複数の基地局からの物理的な距離がより短い位置に配置されている前記接続先のデータ処理装置の情報を含み、
前記接続先のデータ処理装置の情報により、前記複数のユーザ端末の各々のデータ通信に対する共通のユーザプレーン機能が設定可能である
ことを特徴とする通信制御方法。 7. The communication control method according to claim 6,
The network setting information includes information of a connection destination data processing device that is located at a position where a physical distance from the base stations is shorter among the plurality of data processing devices, for each of the plurality of user terminals, and
A communication control method, comprising: a common user plane function for data communication of each of the plurality of user terminals can be set based on information about the connected data processing device.
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