JP2017073589A - コネクション振り分けシステム及び方法、並びにコネクション振り分けプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】通信システムにおける通信サービスの要求条件を満たすことができるゲートウェイ装置群の抽出と、接続先候補となるゲートウェイ装置群のトラヒック処理負荷を均一化させるコネクション振り分けシステムを提供する。【解決手段】ＵＥ１０と、ＵＥ１０を地域ごとに収容する基地局であるｅＮＢ２００と、ゲートウェイ装置である複数のＳ／Ｐ−ＧＷ４００と、ｅＮＢ２００及びＳ／Ｐ−ＧＷ４００が収容されたネットワークであるＥＰＣ１００とを有する通信システムにおけるコネクション振り分けシステムであって、ＵＥ１０からの接続要求に対し、ＵＥ１０に係る通信における遅延要件を満たすことが可能なＳ／Ｐ−ＧＷ４００の選択を行う選択手段と、ＵＥ１０と選択手段により選択されたＳ／Ｐ−ＧＷ４００との間の接続を確立する接続処理手段とを備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、通信端末と、前記通信端末を地域ごとに収容する基地局と、複数のゲートウェイ装置と、基地局及びゲートウェイ装置が収容されたネットワークとを有する通信システムに関し、特にそのコネクション振り分け技術に関する。

近い将来、モバイル向け映像コンテンツの普及や、ＩｏＴ（Internet on Things）サービスの多様化により、サービスごとに遅延や必要とする帯域幅に多様な要求条件が加わる可能性がある。特に、低遅延性を必要とするサービスに対しては、全国各地に分散配備されたゲートウェイ装置を利用することで、インターネットまでの物理的な距離を短くする必要がある。ゲートウェイ装置などのＮＷ（Network）装置はこれまでＨＷ（Hardware）／ＳＷ（Software）一体型であったが、仮想化技術の発展により汎用サーバを使って最小限のリソースで運用することが可能である。

既存のＬＴＥ（Long Term Evolution）におけるモバイルコア構成では、基地局であるｅＮＢ（eNodeB）とゲートウェイ装置であるＳ−ＧＷ（Serving-Gateway）の間の経路を冗長化するためにＳ１−Ｆｌｅｘが採用されている。Ｓ１−Ｆｌｅｘでは、図１１に示すように、ｅＮＢが複数のＳ−ＧＷに帰属可能とし、障害検出時の切替えと、重み付きラウンドロビンによるＡｔｔａｃｈ要求を振り分けにより、基地局とゲートウェイ装置間にコネクションを確立することができる（特許文献１，非特許文献１参照）。

国際公開第２０１３／１８７１４４号公報

"3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Architecture enhancements for non-3GPP accesses (Release 10)", 3GPP TS 23.402 V10.7.0, 2012年3月

しかし、本発明で想定するゲートウェイ装置が分散された環境では、収容する端末数が少ないため、大群化効果が得にくくなり、一般的にトラヒック量の変動が大きくなる。低遅延サービスを提供するためにゲートウェイ装置を端末に近づけるように分散配備をしても、一時的な輻輳による遅延の増大は避けられないため、遅延要件を満たせないゲートウェイ装置にコネクションを振り分けてしまう可能性がある。また、センサー端末等の普及により、データ通信量の小さいコネクションが増加することで、従来のスマートフォンを中心としたデータ通信量の大きいコネクションだけでなく、多様なコネクションが混在することになるため、重み付けラウンドロビンによるゲートウェイ装置選択方法を用いてコネクション数を均等に分散させても、時間や地域によってゲートウェイ装置の処理負荷の偏りが生じ、負荷の最大量に合わせた設備増設すると必要以上の設備投資が課題となる（図１２参照）。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通信システムにおける通信サービスの要求条件を満たすことができるゲートウェイ装置群の抽出と、接続先候補となるゲートウェイ装置群のトラヒック処理負荷を均一化させるコネクション振り分けシステム及び方法、並びにコネクション振り分けプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本願発明は、通信端末と、前記通信端末を地域ごとに収容する基地局と、複数のゲートウェイ装置と、基地局及びゲートウェイ装置が収容されたネットワークとを有する通信システムにおけるコネクション振り分けシステムであって、前記通信端末からの接続要求に対し、前記通信端末に係る通信における遅延要件を満たすことが可能な前記ゲートウェイ装置の選択を行う選択手段と、前記通信端末と前記選択手段により選択されたゲートウェイ装置との間の接続を確立する接続処理手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の好適な態様としては、前記基地局と前記ゲートウェイ装置との間におけるネットワークのリソース状況及び前記ゲートウェイ装置のリソース状況を保持するリソース状況保持部を備え、前記選択手段は、前記リソース状況保持部に保持されているリソース状況に基づき前記ゲートウェイ装置の選択を行うことを特徴とするものが挙げられる。

また本発明の他の好適な態様としては、前記選択手段は、前記基地局と複数のゲートウェイ装置との間の遅延を計測し、最も遅延時間の短い前記ゲートウェイ装置を選択することを特徴とするものが挙げられる。

本発明によれば、通信サービスの要求条件ごとに適切なゲートウェイ装置を選択することができるため、要求条件の通信品質を担保することが可能となる。また、副次的な効果として、負荷が均等に分散されるため、設備量を抑えることができる。

第１の実施形態に係るコネクション振り分けを適用した通信システムの構成及び接続処理を説明する図 サービス要求条件蓄積部の蓄積情報の一例 リソース情報蓄積部の剰余リソース蓄積情報の一例 受付制御機能部の動作を説明するフローチャート 第２の実施形態に係るコネクション振り分けを適用した通信システムの構成及びリソース監視処理を説明する図 サービス要求条件蓄積部の蓄積情報の一例 リソース情報蓄積部の蓄積情報の一例 第２の実施形態に係るコネクション振り分けシステムを適用した通信システムにおける接続処理を説明する図 Ｓ／Ｐ−ＧＷ選択機能部の動作を説明するフローチャート 第３の実施形態に係るコネクション振り分けシステムを適用した通信システムの構成及び接続処理を説明する図 従来の通信システムを説明する図 従来の通信システムを説明する図

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るコネクション振り分けシステムについて図１〜図４を参照して説明する。図１はコネクション振り分けシステムを適用した通信システムの構成及び接続処理を説明する図、図２はサービス要求条件蓄積部の蓄積情報の一例、図３はリソース情報蓄積部の剰余リソース蓄積情報の一例、図４は受付制御機能部の動作を説明するフローチャートである。

本実施の形態では通信システムの一例として移動体通信システム、特にＬＴＥについて説明する。本システムでは、コアネットワークであるＥＰＣ（Evolved Packet Core）１００には無線基地局装置である複数のｅＮｏｄｅＢ（以下ｅＮＢと略記する。）２００が収容されている。各ｅＮＢ２００は無線移動通信端末であるＵＥ（User Equipment）１０を収容する。ＥＰＣ１００には、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）３００と、複数のＳ／Ｐ−ＧＷ（Serving/Packet data network-Gateway）４００とが配置されている。また、ＥＰＣ１００内には各装置間のパケットを中継する複数のコアルータ５００が配置されている。ｅＮＢ２００とＳ／Ｐ−ＧＷ４００の間の区間はＤｉｆｆｓｅｒｖにより通信品質の保証が可能となっている。

ここで、前述のＭＭＥとは、パケット通信用のセッション（接続）の設定・開放やハンドオーバーの制御を行う等、移動管理（モビリティ制御）やベアラ制御を行う移動管理制御装置である。また、前述のＳ／Ｐ−ＧＷとは、Ｓ−ＧＷ及びＰ−ＧＷを集合させたゲートウェイ装置であり、Ｐ−ＧＷは外部ネットワークとの接続点の役割を担い、ユーザパケットを外部ネットワークとの間で転送する外部ネットワークゲートウェイ装置、Ｓ−ＧＷはユーザパケットのルーティング機能や転送機能を提供するルーティングゲートウェイ装置である。

前述の各装置はＬＴＥの機能に対応した論理的な装置であり、その実装形態は不問である。すなわち、仮想化技術を用いて汎用サーバに仮想化環境を構築し、該仮想化環境にプログラムをインストールすることにより実装してもよいし、専用の物理装置にプログラムをインストールして実装してもよい。なお、例えば、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）やＤＮＳ（Domain Name System）などＬＴＥを構成する他の装置については記載を省略した。

本実施の形態に係る通信システムでは、一つのｅＮＢ２００が複数のＳ／Ｐ−ＧＷ４００と接続可能となっている。また、一つの外部ネットワークに対して複数のＳ／Ｐ−ＧＷ４００が接続可能となっている。すなわち、ＥＰＣ１００内にＵＥ１０から一つの外部ネットワークへの互いに異なる通信経路を確立可能となっている。本発明は、ＵＥ１０の通信要求条件に適切なＳ／Ｐ−ＧＷ４００を選択し、適切な通信経路の選択・確立を行うものである。

本実施の形態では、ＵＥ１０からのＡｔｔａｃｈ要求に係るサービスタイプごとに、当該サービスタイプで必要になると想定されるＳ／Ｐ−ＧＷ４００の計算リソースと、ｅＮＢ２００・Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００区間のネットワークリソースの消費量を管理し、低遅延サービスなどの優先度を高く設定すべき通信サービスに対して受付制御を行う。なお、「Ａｔｔａｃｈ」とは、ＵＥ１０をＥＰＣ１００に接続し、デフォルトの或いは指定された外部ネットワークまでのＥＰＣ１００内における通信経路を確立することを意味し、通常はＵＥ１０の電源投入時に実施される。

図１に示すように、ＵＥ１０、ｅＮＢ２００、ＭＭＥ３００、Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００は、それぞれＡｔｔａｃｈ処理機能部１１，２１０，３１０，４１０を備えている。ＭＭＥ３００は、さらに、受付制御機能部３２０と、リソース制御命令機能部３３０と、サービス要求条件蓄積部３４０と、リソース情報蓄積部３５０とを備えている。また、Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００は、さらに、スレッド振り分け機能部４２０と、一般プロセッシング４３０と、優先プロセッシング４４０とを備えている。また、コアルータ５００は、一般フォワーディング５１０と、優先フォワーディング５２０とを備えている。

サービス要求条件蓄積部３４０に蓄積されたサービス要求条件は、図２の例に示すように、ＵＥ１０からのＡｔｔａｃｈ要求に係るサービスタイプごとに、当該サービスタイプで許容される遅延時間、当該サービスタイプで必要になると想定されるＳ／Ｐ−ＧＷ４００の計算リソースと、ｅＮＢ２００・Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００区間のネットワークリソースの消費量とを含む。なお、サービスタイプの想定消費計算リソース量とは、事前に測定した通信プロセス１つあたりが消費する最大ＣＰＵ消費単位を記録したものを指す。また、ＵＥ１０からのＡｔｔａｃｈ要求がどのサービスタイプに属しているかは、ＵＥ１０の端末種別や、Ａｔｔａｃｈ要求に含まれる接続先の外部ネットワーク等に応じて判別可能である。なお、図２の例では、ＵＥ１０のサービス種別を判別する方法として、ＵＥ１０の識別子であるＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）を用い、当該ＩＭＳＩが予め割り当てた範囲内にあるか否かを判定することにより、ＵＥ１０が例えばアクチュエーション端末であるか、高画質映像再生端末であるかなどを判別可能としている。サービス要求条件は、通信事業者等によりサービス要求条件蓄積部３４０に事前に登録することができる。

リソース情報蓄積部３５０に蓄積されたリソース情報は、図３の例に示すように、各ｅＮＢ２００に対して、当該ｅＮＢ２００に接続可能なＳ／Ｐ−ＧＷ４００との間におけるＥＰＣ１００内での遅延時間及び同区間における剰余帯域幅、及び、当該Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００における剰余計算リソース量を含む。

次に本実施の形態の通信システムにおけるセッション確立手順について図１及び図４を参照して説明する。まずｅＮＢ２００のＡｔｔａｃｈ処理機能部２１０が、ＵＥ１０のＡｔｔａｃｈ処理機能部１１からＡｔｔａｃｈ要求を受けとる（図１の（１））。次にＭＭＥ３００のＡｔｔａｃｈ処理機能部３１０は、ｅＮＢ２００のＡｔｔａｃｈ処理機能部２１０からＡｔｔａｃｈ要求を受け取る（図１の（２））。次にＭＭＥ３００のＡｔｔａｃｈ処理機能部３１０は、受付制御機能部３２０に、セッション確立要求を送る。

受付制御機能部３２０は、図４に示すように、接続可能なＳ／Ｐ−ＧＷ４００の一覧を図示省略のＤＮＳから取得し（図４のＳ１）、次いでリソース情報蓄積部３５０の蓄積情報を読み込む（図４のＳ２，図１の（４））。受付制御機能部３２０は、ＩＭＳＩもしくはＡＰＮ（Access Point Name：接続先の外部ネットワークを識別可能な識別情報）から、セッションのサービスタイプを特定し、サービスタイプの要求条件を満たす１つ以上のＳ／Ｐ−ＧＷ４００を絞り込む（図４のＳ３）。ここで、要求条件を満たすＳ／Ｐ−ＧＷ４００が無い場合にはＡｔｔａｃｈ処理は失敗したものとする（図４のＳ８）。

次に受付制御機能部３２０は、絞り込んだＳ／Ｐ−ＧＷ４００の中から１つを選択し、リソース制御命令機能部３３０に渡す（図４のＳ４，図１の（５））。ここでＳ／Ｐ−ＧＷ４００の選択アルゴリズムは不問であり、ランダムであってもラウンドロビンであってもよい。次にリソース制御命令機能部３３０は、当該Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００のスレッド振り分け機能部４２０と、ｅＮＢ２００と当該Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００間のネットワーク機器であるコアルータ５００に対してリソース予約命令を送る（図４のＳ５，図１の（６））。当該リソース予約が失敗した場合にはＡｔｔａｃｈ処理は失敗したものとする（図４のＳ８）。リソース予約が成功した場合、受付制御機能部３２０は、リソース予約に成功したＳ／Ｐ−ＧＷ４００の識別子をＡｔｔａｃｈ処理機能部３１０に渡す（図４のＳ６）。次に受付制御機能部３２０は、リソース情報蓄積部３５０の剰余リソース蓄積情報から、サービス要求条件蓄積部３４０に登録されている想定消費ネットワークリソース量と想定消費計算リソース量を減算する（図４のＳ７，図１の（８））。

次に、Ａｔｔａｃｈ処理機能部３１０は、渡されたＳ／Ｐ−ＧＷ４００のＡｔｔａｃｈ処理機能部４１０に対してベアラ設定要求を送信する（図１の（７））。当該Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００のＡｔｔａｃｈ処理機能部４１０がＭＭＥ３００のＡｔｔａｃｈ処理機能部３１０に応答を返し、一方で無線データリンク設定が完了するとセッションが確立され、Ｕプレーンのデータが交換される（図１の（９））。なお、前述の図１の（７）と図１の（８）は並行して処理可能であり、処理タイミングは前後することができる。

以上の処理により、ＵＥ１０からのＡｔｔａｃｈ要求に対してサービスタイプに応じた適切なＳ／Ｐ−ＧＷ４００が選択されるとともに、ｅＮＢ２００とＳ／Ｐ−ＧＷ４００との間の通信品質もサービスタイプに応じた適切なものとなる。また、負荷が均等に分散されるため、設備量を抑えることができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係るコネクション振り分けシステムについて図５〜図９を参照して説明する。図５はコネクション振り分けシステムを適用した通信システムの構成及びリソース監視処理を説明する図、図６はサービス要求条件蓄積部の蓄積情報の一例、図７はリソース情報蓄積部の蓄積情報の一例、図８はコネクション振り分けシステムを適用した通信システムにおける接続処理を説明する図、図９はＳ／Ｐ−ＧＷ選択機能部の動作を説明するフローチャートである。

本実施の形態に係るコネクション振り分けシステムを適用する通信システムは、第１の実施の形態と同様にＬＴＥであり、図５に示すように、ＥＰＣ１００に、ｅＮＢ２００、ＭＭＥ３００、Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００が配置されている。各装置の実装形態については第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、ｅＮＢとＳ／Ｐ−ＧＷとの間におけるネットワークのリソース状況及びＳ／Ｐ−ＧＷゲートウェイ装置のリソース状況を監視する点にある。すなわち、本実施の形態では、Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００の計算リソースの負荷とｅＮＢ２００・Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００区間のネットワーク負荷を常時監視し、Ａｔｔａｃｈ要求を受けたサービスタイプごとに要求される条件に両者が合致していることまで確認可能なＳ／Ｐ−ＧＷ選択法を採用することにより、適切なＳ／Ｐ−ＧＷ４００とｅＮＢ２００間にセッションを確立することを可能としている。

図５に示すように、ｅＮＢ２００，ＭＭＥ３００，Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００は、それぞれＡｔｔａｃｈ処理機能部２１０，３１０，４１０を備えている。また、ｅＮＢ２００及びＳ／Ｐ−ＧＷ４００は、さらに、Ｕプレーンパス品質測定機能部２５０，４５０を備えている。また、Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００は、さらに、リソース使用率測定機能部４６０と、品質情報通知機能部４７０とを備えている。また、ＭＭＥ３００は、さらに、Ｓ／Ｐ−ＧＷ選択機能部３６０と、サービス要求条件蓄積部３４０と、リソース情報蓄積部３５０とを備えている。

サービス要求条件蓄積部３４０に蓄積されたサービス要求条件は、図６の例に示すように、ＵＥ１０からのＡｔｔａｃｈ要求に係るサービスタイプごとに、当該サービスタイプで許容される遅延時間と、必要帯域幅とを含む。サービス要求条件は、通信事業者等によりサービス要求条件蓄積部３４０に事前に登録することができる。

リソース情報蓄積部３５０に蓄積されたリソース情報は、図７の例に示すように、各ｅＮＢ２００に対して、当該ｅＮＢ２００に接続可能なＳ／Ｐ−ＧＷ４００との間におけるＥＰＣ１００内での遅延時間及び同区間における剰余帯域幅を含んでいる。ここで、リソース情報蓄積部３５０には、後述するように定期的な監視処理により取得された複数のリソース情報が監視時刻情報とともに逐次的に蓄積される。

次に本実施の形態の通信システムにおけるリソース監視処理について図５を参照して説明する。まず、ｅＮＢ２００とＳ／Ｐ−ＧＷ４００のＵプレーンパス品質測定機能部２５０，４５０は、ＰｉｎｇやＩｐｅｒｆ等を使って、それぞれの伝送路のＵプレーンパスにおける遅延や剰余帯域幅などの品質確認を定期的に測定する（図５の（Ａ））。一方、Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００のリソース使用率測定機能部４６０は、定期的にＣＰＵ使用率やメモリ使用率などのノードの負荷情報を取得する（図５の（Ｂ））。前記（Ａ）及び（Ｂ）の処理で得られた情報は、品質情報通知機能部４７０に通知され（図５の（Ｃ））、品質情報通知機能部４７０からＭＭＥ３００に通知され（図５の（Ｄ））、ＭＭＥ３００のリソース情報蓄積部３５０に蓄積される。

次に本実施の形態の通信システムにおけるセッション確立手順について図８及び図９を参照して説明する。まずｅＮＢ２００のＡｔｔａｃｈ処理機能部２１０が、ＵＥ１０のＡｔｔａｃｈ処理機能部１１からＡｔｔａｃｈ要求を受けとる（図８の（１））。次にＭＭＥ３００のＡｔｔａｃｈ処理機能部３１０は、ｅＮＢ２００のＡｔｔａｃｈ処理機能部２１０からＡｔｔａｃｈ要求を受け取る（図８の（２））。次にＭＭＥ３００のＡｔｔａｃｈ処理機能部３１０は、Ｓ／Ｐ−ＧＷ選択機能部３６０に、セッションを確立すべきＳ／Ｐ−ＧＷを問い合わせる。

Ｓ／Ｐ−ＧＷ選択機能部３６０は、図９に示すように、接続可能なＳ／Ｐ−ＧＷ４００の一覧を図示省略のＤＮＳから取得し（図９のＳ１１，図８の（３））、次いでリソース情報蓄積部３５０のリソース情報を結合するとともに（図８の（４））、リソース情報蓄積部３５０の蓄積情報を読み込む（図９のＳ１２，図８の（５））。Ｓ／Ｐ−ＧＷ選択機能部３６０は、ＩＭＳＩもしくはＡＰＮから、セッションのサービスタイプを特定し、サービスタイプの要求条件を満たす１つ以上のＳ／Ｐ−ＧＷ４００を絞り込む（図９のＳ１３）。ここで、要求条件を満たすＳ／Ｐ−ＧＷ４００が無い場合にはＡｔｔａｃｈ処理は失敗したものとする（図９のＳ１５）。

次に受付制御機能部３２０は、絞り込んだＳ／Ｐ−ＧＷ４００の中から、リソース情報を比較した結果から計算リソース量の空き容量を算出し、その中で最も空き計算リソース量のある１つを選択し（図８の（６））、Ａｔｔａｃｈ処理機能部３１０に渡す（図９のＳ１４，図８の（７））。

次に、Ａｔｔａｃｈ処理機能部３１０は、渡されたＳ／Ｐ−ＧＷ４００のＡｔｔａｃｈ処理機能部４１０に対してベアラ設定要求を送信する（図８の（８））。当該Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００のＡｔｔａｃｈ処理機能部４１０がＭＭＥ３００のＡｔｔａｃｈ処理機能部３１０に応答を返し、一方で無線データリンク設定が完了するとセッションが確立され、Ｕプレーンのデータが交換される（図８の（９））。

以上の処理により、ＵＥ１０からのＡｔｔａｃｈ要求に対してサービスタイプに応じた適切なＳ／Ｐ−ＧＷ４００が選択されるとともに、ｅＮＢ２００とＳ／Ｐ−ＧＷ４００との間の通信品質もサービスタイプに応じた適切なものとなる。また、負荷が均等に分散されるため、設備量を抑えることができる。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係るコネクション振り分けシステムについて図１０を参照して説明する。図１０はコネクション振り分けシステムを適用した通信システムの構成及び接続処理を説明する図である。

本実施の形態に係るコネクション振り分けシステムを適用する通信システムは、第１及び第２の実施の形態と同様にＬＴＥであり、図１０に示すように、ＥＰＣ１００に、ｅＮＢ２００、ＭＭＥ３００、Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００が配置されている。各装置の実装形態については第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、ｅＮＢとＳ／Ｐ−ＧＷとの間におけるネットワークのリソース状況及びＳ／Ｐ−ＧＷゲートウェイ装置のリソース状況を管理して当該管理情報に基づきＳ／Ｐ−ＧＷを選択するのではなく、ＵＥ１０からの接続処理要求時に、リンク負荷や宛先ホストの処理負荷が少ないと想定されるＳ／Ｐ−ＧＷを選択するものである。この手法は、ｅＮＢと複数のＳ／Ｐ−ＧＷとの間の遅延を計測し、最も遅延時間の短いＳ／Ｐ−ＧＷを選択するという考え方である。具体的には、ｅＮＢがＡｔｔａｃｈ要求を受け取ると、バックボーンネットワークに向けてエニーキャストアドレスでセッション確立要求を送り、最速で応答を返したＳ／Ｐ−ＧＷとセッションを確立し、最後にＭＭＥにＡｔｔａｃｈ完了通知を行って位置登録やベアラ更新要求を行うという仕組みである。このように本実施の形態ではエニーキャストを利用することから、ＥＰＣ１００はエニーキャストに対応した通信プロトコル、例えばＩＰｖ６が用いられる。

図１０に示すように、ｅＮＢ２００，ＭＭＥ３００，Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００は、それぞれＡｔｔａｃｈ処理機能部２１０，３１０，４１０を備えている。また、ｅＮＢ２００及びＳ／Ｐ−ＧＷ４００は、さらに、セッション処理機能部２８０，４８０を備えている。

次に本実施の形態の通信システムにおけるセッション確立手順について図１０を参照して説明する。まずｅＮＢ２００のＡｔｔａｃｈ処理機能部２１０が、ＵＥ１０のＡｔｔａｃｈ処理機能部１１からＡｔｔａｃｈ要求を受けとる（図１０の（１））。次に、ｅＮＢ２００のセッション処理機能部２８０は、セッション確立要求をエニーキャストアドレスに送信する（図１０の（２））。セッション確立要求を受け付けた各Ｓ／Ｐ−ＧＷ４００のセッション処理機能部４８０は、それぞれｅＮＢ２００に向けてセッション確立要求応答を送信する。そして、ｅＮＢ２００のＡｔｔａｃｈ処理機能部２１０は、最も速くセッション確立要求応答を受け取ったＳ／Ｐ−ＧＷ４００のみに対して、ベアラ設定要求を送信する（図１０の（３））。なお、図１０の例では、右上のＳ／Ｐ−ＧＷ４００からの応答が最速でｅＮＢ２００に到達しており、当該到達時には、右下のＳ／Ｐ−ＧＷ４００からの応答は未だｅＮＢ２００に到達していないことを表している。したがって、図１０の例では、右上のＳ／Ｐ−ＧＷ４００が選択される。

次に、ｅＮＢのＡｔｔａｃｈ処理機能部２１０は、ベアラ設定応答を受け取ると、ＵＥ１０との間に無線データリンク設定を行う（図１０の（４））。次に、ＵＥ１０のＡｔｔａｃｈ処理機能部１１がＭＭＥ３００のＡｔｔａｃｈ処理機能部３１０にＡｔｔａｃｈ完了応答を送る（図１０の（５））。次に、ＭＭＥ３００のＡｔｔａｃｈ処理機能部３１０がＨＳＳ（図示省略）に位置登録要求を送り、最後にＳ／Ｐ−ＧＷ４００のＡｔｔａｃｈ処理機能部４１０にベアラ更新要求を送ることによりＡｔｔａｃｈ処理が完了する。

このようなエニーキャストによるＳ／Ｐ−ＧＷ選択の場合、応答の速さでセッション確立相手が決まるため、物理的もしくはトポロジ的に近くに位置し、かつリンク負荷・宛先ホストの処理負荷が十分少ないＳ／Ｐ−ＧＷが選択される可能性が高い。

以上、本発明の第１〜第３の実施の形態について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記第１及び第２の実施の形態では、基地局とゲートウェイ装置との間におけるネットワークのリソース状況及びゲートウェイ装置のリソース状況を保持するリソース状況保持部をＭＭＥ３００に設けたが、ＭＭＥ以外の装置に実装したり、単体で独立してＥＰＣ１００内に配置したりするなど実装形態は不問である。

また、上記実施の形態では、コネクション振り分けシステムを適用する通信システムの一例としてＬＴＥについて説明したが、他の移動体通信システムであっても本発明を適用できるし、無線区間を含まない有線通信システムであっても本発明を適用できる。有線通信システムへの適用形態としては、例えばデータセンタ内におけるロードバランサーが挙げられる。

１０…ＵＥ
１１…Ａｔｔａｃｈ処理機能部
１００…ＥＰＣ
２００…ｅＮＢ
２１０…Ａｔｔａｃｈ処理機能部
２５０…Ｕプレーンパス品質測定機能部
３００…ＭＭＥ
３１０…Ａｔｔａｃｈ処理機能部
３２０…受付制御機能部
３３０…リソース制御命令機能部
３４０…サービス要求条件蓄積部
３５０…リソース情報蓄積部
３６０…Ｓ／Ｐ−ＧＷ選択機能部
４００…Ｓ／Ｐ−ＧＷ
４１０…Ａｔｔａｃｈ処理機能部
４２０…スレッド振り分け機能部
４３０…一般プロセッシング
４４０…優先プロセッシング
４５０…Ｕプレーンパス品質測定機能部
４６０…リソース使用率測定機能部
４７０…品質情報通知機能部
５００…コアルータ
５１０…一般フォワーディング
５２０…優先フォワーディング

Claims (7)

1. 通信端末と、前記通信端末を地域ごとに収容する基地局と、複数のゲートウェイ装置と、基地局及びゲートウェイ装置が収容されたネットワークとを有する通信システムにおけるコネクション振り分けシステムであって、
   前記通信端末からの接続要求に対し、前記通信端末に係る通信における遅延要件を満たすことが可能な前記ゲートウェイ装置の選択を行う選択手段と、
   前記通信端末と前記選択手段により選択されたゲートウェイ装置との間の接続を確立する接続処理手段とを備えた
   ことを特徴とするコネクション振り分けシステム。
2. 前記基地局と前記ゲートウェイ装置との間におけるネットワークのリソース状況及び前記ゲートウェイ装置のリソース状況を保持するリソース状況保持部を備え、
   前記選択手段は、前記リソース状況保持部に保持されているリソース状況に基づき前記ゲートウェイ装置の選択を行う
   ことを特徴とする請求項１記載のコネクション振り分けシステム。
3. 前記通信端末からの接続要求に応じた通信品質を満たすよう、前記基地局から前記選択手段により選択されたゲートウェイ装置への通信経路のリソースを確保するリソース確保制御手段を備えた
   ことを特徴とする請求項２記載のコネクション振り分けシステム。
4. 前記基地局と前記ゲートウェイ装置との間におけるネットワークのリソース状況及び前記ゲートウェイ装置のリソース状況を監視して前記リソース状況保持部に記憶するリソース状況監視手段を備えた
   ことを特徴とする請求項２記載のコネクション振り分けシステム。
5. 前記選択手段は、前記基地局と複数のゲートウェイ装置との間の遅延を計測し、最も遅延時間の短い前記ゲートウェイ装置を選択する
   ことを特徴とする請求項１記載のコネクション振り分けシステム。
6. 通信端末と、前記通信端末を地域ごとに収容する基地局と、複数のゲートウェイ装置と、基地局及びゲートウェイ装置が収容されたネットワークとを有する通信システムにおけるコネクション振り分け方法であって、
   前記通信端末からの接続要求に対し、前記通信端末に係る通信における遅延要件を満たすことが可能な前記ゲートウェイ装置の選択を行うステップと、
   前記通信端末と前記選択手段により選択されたゲートウェイ装置との間の接続を確立するステップとを備えた
   ことを特徴とするコネクション振り分け方法。
7. 請求項１から請求項５のいずれか一項記載のコネクション振り分けシステムの各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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