JP2017183770A - ネットワークシステムおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部共通アドレスを追加しなくても制御プレーンの処理能力の強化を可能にする技術を提供する。【解決手段】ネットワークシステムは、負荷分散して制御信号を処理する複数の制御プレーン装置と、制御信号を複数の制御プレーン装置に振り分けるフロントエンド装置と、を有している。複数の制御プレーン装置は、処理を担当する制御信号に記載される識別情報が予め互いに分離されている。フロントエンド装置は、制御信号を受信すると、その制御信号に記載された識別情報を参照し、その識別情報に基づいて定まる制御プレーン装置に制御信号を転送する。【選択図】 図１

Description

本発明は移動通信ネットワークに関する。

移動通信システムは世代により構成や動作が異なる。例えば、３．９Ｇ（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムは、基幹をなすコアネットワークと、ユーザ装置（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を収容するアクセスネットワークとを含む。別の見方をすると、ＬＴＥシステムは、ユーザデータを転送する機能を果たすＵプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）と、各種制御に関する情報を送受信する機能を果たすＣプレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）とを含む。

コアネットワークとしてＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）がある。ＥＰＣには、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）、ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧａｔｅＷａｙ）およびＰＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＧａｔｅＷａｙ）が含まれる。

ＭＭＥは、ＵＥの位置登録および移動を管理する装置であり、それに関連するＣプレーンの制御を行う。ＳＧＷは、移動するＵＥのアンカーポイントとなる装置であり、それに関連するＣプレーンおよびＵプレーンの制御を行う。ＰＧＷは、ＬＴＥシステムを外部ネットワークに接続するゲートウェイであり、それに関連するＣプレーンおよびＵプレーンの制御を行う。

近年、様々な用途に汎用的に利用されるサーバ装置（汎用サーバ）の性能向上や仮想化技術の進展がみられる。それらを背景として、移動通信の分野でも各通信事業者（キャリア）においてキャリア網に汎用サーバを適用する実証実験が行われている。具体的には、ＥＰＣを構成する装置（ＥＰＣ装置）として汎用サーバを用いる試みがなされている。

汎用サーバを用いた場合、専用ハードウェアを用いるよりも機器コストの低減、機器調達ルートの拡大、ハードウェアの統一が可能となる。通信ネットワークの分野ではこれまでも急速な大容量化が進んできたが、ＩｏＴ時代にはＣプレーンおよびＵプレーンの通信量の爆発的な拡大が予想され、それに対応するブレイクスルーとして汎用サーバの活用に期待が寄せられている。

特許文献１には、Ｃプレーンの通信量の拡大への対応に関連する技術が開示されている。特許文献１に「The present invention concerns load balancing for control plane traffic of a network element comprising multiple CPU nodes assigned to a common external IP address in a packet data enabled telecommunication network.」という記載がある。

欧州特許出願公開１５１２０７３号

特許文献１に記載された技術においては、負荷分散される機能がＣＰＵノードと密結合となり、外部共通ＩＰアドレスがＣＰＵノードに括り付けとなる。そのため、負荷分散処理の性能が不足し、性能を増加させるためにスケールアウトでＣＰＵノードを増やす場合、外部共通ＩＰアドレスを増やさなければならず、それをＥＰＣシステムへ設定するためのコストが増大する可能性がある。

本発明の目的は、外部共通アドレスを追加しなくても制御プレーンの処理能力の強化を可能にする技術を提供することである。

上記課題を解決するため本発明の一態様によるネットワークシステムは、負荷分散して制御信号を処理する複数の制御プレーン装置と、制御信号を複数の制御プレーン装置に振り分けるフロントエンド装置と、を有している。複数の制御プレーン装置は、処理を担当する制御信号に記載される識別情報が予め互いに分離されている。フロントエンド装置は、制御信号を受信すると、その制御信号に記載された識別情報を参照し、その識別情報に基づいて定まる制御プレーン装置に制御信号を転送する。

本発明によれば、複数の制御プレーン装置はそれぞれ担当する制御信号の識別情報が分離されており、フロントエンド装置がその識別情報によって制御信号を振り分けるので、各制御プレーン装置にそれぞれ外部共通アドレスを付与する必要が無く、外部共通アドレスを増やさなくても制御プレーン装置を増設し、処理能力を強化させることができる。

本実施形態によるＬＴＥシステムの構成を示すブロック図である。 ＭＭＥ１０５の構成例を示す図である。 ＳＧＷ１０２の構成例を示す図である。 ＰＧＷ１０３構成例を示す図である。 本実施形態におけるＩｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈのシーケンス例を示す図である。 本実施形態におけるＩｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈのシーケンス例を示す図である。 本実施形態におけるＩｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈのシーケンス例を示す図である。 本実施形態におけるＩｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈのシーケンス例を示す図である。 ＭＭＥ１０５の構成例を示すブロック図である。 ＳＧＷ１０２の構成例を示すブロック図である。 ＰＧＷ１０３の構成例を示すブロック図である。 Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケット受信時のＦＥＭＭＥ５１のＭＭＥ−Ｃ選択５１０の処理例を示すフローチャートである。 ＧＴＰ−Ｃパケット受信時のＦＥＭＭＥ５１のＭＭＥ−Ｃ選択５１０２の処理例を示すフローチャートである。 ＧＴＰ−Ｃパケット受信時のＦＥＳＧＷ２１のＳＧＷ−Ｃ選択２１０２の処理を示すフローチャートである。 ＧＴＰ−Ｃパケット受信時のＦＥＰＧＷ３１によるＰＧＷ−Ｃ選択３１０２の処理を示すフローチャートである。 ＦＥＭＭＥ５１によるパケット転送先の情報を管理するテーブルの一例を示す図である。 ＦＥＳＧＷ２１によるパケット転送先の情報を管理するテーブルの一例を示す図である。 ＦＥＰＧＷ３１によるパケット転送先の情報を管理するテーブルの一例を示す図である。 ＭＭＥ−Ｃ５２の起動時の動作シーケンスを示す図である。 ＳＧＷ−Ｃ２２の起動シーケンスを示す図である。 ＰＧＷ−Ｃ３２の起動シーケンスを示す図である。 ＳＧＷ−Ｃ２２が保持する、新規ベアラ選択のためのテーブルの一例を示す図である。 ＳＧＷ−Ｃ２２が保持する、既存ベアラ選択のためのテーブルの一例を示す図である。 ＰＧＷ−Ｃ３２が保持する、新規ベアラ選択のためのテーブルの一例を示す図である。 ＰＧＷ−Ｃ３２が保持する、既存ベアラ選択のためのテーブルの一例を示す図である。 Ｉｎｉｔｉａｌ ＡｔｔａｃｈにおいてＳＧＷ−Ｕを選択する処理のシーケンスを示す図である。 Ｉｎｉｔｉａｌ ＡｔｔａｃｈにおいてＰＧＷ−Ｕを選択シーケンスを示す図である。 ＳＧＷ−Ｕ選択の処理を示すフローチャートである。 ＰＧＷ−Ｕ選択の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。本実施形態では、３．９Ｇ（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムを例示する。

図１は、本実施形態によるＬＴＥシステムの構成を示すブロック図である。図１において、ブロック間を結ぶ破線矢印はＣプレーン信号（制御信号）の流れを示し、実線矢印は、Ｕプレーン信号（ユーザ信号）の流れを示す。ユーザ装置（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１０４は、ユーザが利用する移動通信の端末であり、例えばスマートフォンや携帯電話などである。ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）１０１は、ユーザ装置と無線で接続する基地局装置である。

ＬＴＥシステムは、その基幹をなすコアネットワークと、ユーザ装置を収容しコアネットワークに接続するアクセスネットワークとを含む。機能面で見ると、ＬＴＥシステムは、ユーザデータを転送する機能を果たすＵプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）と、各種制御に関する情報を送受信する機能を果たすＣプレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）とを含む。

ＬＴＥシステムのコアネットワークはＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）である。ＥＰＣには、ＭＭＥ１０５、ＳＧＷ１０２およびＰＧＷ１０３が含まれる。

ＭＭＥ１０５は、ＵＥ１０４の位置登録および移動を管理する装置であり、それに関連するＣプレーンの制御を行う。外部ネットワークは一例としてＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０６である。

ＳＧＷ１０２は、ＵＥ１０４が移動する際のアンカーポイントとなる装置であり、それに関連するＣプレーンおよびＵプレーンの制御を行う。ＰＧＷ１０３は、ＬＴＥシステムを外部ネットワークに接続するゲートウェイであり、それに関連するＣプレーンおよびＵプレーンの制御を行う。

ＵＥ１０４、ｅＮＢ１０１、ＳＧＷ１０２、ＰＧＷ１０３、ＰＤＮ１０６はＵプレーンのデータ転送を行うことができる。ＵＥ１０４、ＭＭＥ１０５、ＳＧＷ１０２、ＰＧＷ１０３はＣプレーンの制御信号の送受信を行うことができる。

ＳＧＷ１０２は、ＦＥＳＧＷ（Ｆｒｏｎｔｅｎｄ ＳＧＷ）２１、ＳＧＷ−Ｃ２２、およびＳＧＷ−Ｕ２３という要素で構成されている。また、ＰＧＷ１０３はＦＥＰＧＷ（Ｆｒｏｎｔｅｎｄ ＰＧＷ）３１、ＰＧＷ−Ｃ３２、およびＰＧＷ−Ｕ３３という要素で構成されている。また、ＭＭＥ１０５はＦＥＭＭＥ（Ｆｒｏｎｔｅｎｄ ＭＭＥ）５１およびＭＭＥ−Ｃ５２という要素で構成されている。

なお、図１には、ＳＧＷ１０２、ＰＧＷ１０３およびＭＭＥ１０５がそれぞれ１つずつある例を示しているが、それぞれの個数は限定されない。また、図１には、ＳＧＷ１０２、ＰＧＷ１０３およびＭＭＥ１０５の内部の構成要素がそれぞれ３つずつある例を示しているが、これに限定されることもない。構成要素はそれぞれ１つ以上あればよく、それら構成要素の個数が揃っている必要もない。

Ｕプレーンは、ＵＥ１０４、ｅＮＢ１０１、ＳＧＷ−Ｕ２３、ＰＧＷ−Ｕ３３およびＰＤＮ１０６により制御される。ＳＧＷ−Ｕ２３およびＰＧＷ−Ｕ３３はそれぞれ単一または複数の装置で構成される。なお、ＳＧＷ−Ｕ２３およびＰＧＷ−Ｕ３３の個数を揃える必要も無い。

Ｃプレーンは、ＵＥ１０４、ｅＮＢ１０１、パケット分散転送装置１０７、ＦＥＭＭＥ５１、ＭＭＥ−Ｃ５２、ＦＥＳＧＷ２１、ＳＧＷ−Ｃ２２、ＦＥＰＧＷ３１およびＰＧＷ−Ｃ３２により制御される。

ここでは、ＦＥＭＭＥ５１、ＦＥＳＧＷ２１、ＦＥＰＧＷ３１がそれぞれ複数個存在しているものとする。パケット分散転送装置１０７は、受信したパケットを複数のＦＥＭＭＥ５１、複数のＦＥＳＧＷ２１、複数のＦＥＰＧＷ３１へ分散して転送する。分散は例えばラウンドロビン等のＥＣＭＰ（Ｅｑｕａｌ Ｃｏｓｔ Ｍｕｌｔｉ Ｐａｔｈ）で分散させればよい。

パケット分散転送装置１０７は、ｅＮＢ１０１から受信したＳ１ＡＰ（Ｓ１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＮＡＳ（Ｎｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）パケットをＦＥＭＭＥ５１へ転送する。また、パケット分散転送装置１０７は、ＳＧＷ−Ｃ２２から受信したＧＴＰ−Ｃ（ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ） Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）パケットをＦＥＭＭＥ５１またはＦＥＰＧＷ３１へ転送する。また、パケット分散転送装置１０７はＭＭＥ−Ｃ５２およびＰＧＷ−Ｃ３２から受信したＧＴＰ−ＣパケットをＦＥＳＧＷ２１へ転送する。ＭＭＥ−Ｃ５２からｅＮＢ１０１へＳ１ＡＰ／ＮＡＳパケットを送る場合は、パケット分散転送装置１０７を経由せずにＭＭＥ−Ｃ５２からｅＮＢ１０１へ直接送信される。

図２Ａは、ＭＭＥ１０５の構成例を示す図である。

ＭＭＥ１０５はＦＥＭＭＥ５１およびＭＭＥ−Ｃ５２を備える。ＦＥＭＭＥ５１は、ハードウェア構成として、メモリ５１１、ＣＰＵ５１２、およびインタフェース（Ｉ／Ｆ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５１３を備える。ＣＰＵ５１２はメモリ５１１内に展開されたソフトウェアプログラムを順次読み出して実行する。Ｉ／Ｆ５１３は装置外部および装置内部と接続されており、装置外部とのパケットの送受信および装置内部の他の構成要素と信号の送受信を行う。ＭＭＥ−Ｃ５２もハードウェア的にはＦＥＭＭＥ５１と同様の構成である。のあ、Ｉ／Ｆを装置外部用と装置内部用に分けたり、それぞれを複数個とすることも可能である。また、ＦＥＭＭＥ５１とＭＭＥ−Ｃ５２に同一のメモリあるいは同一のＣＰＵを使用することも可能であり、更に、ＦＥＭＭＥ５１やＭＭＥ−Ｃ５２を仮想化することも可能である。

図２Ｂは、ＳＧＷ１０２の構成例を示す図である。

ＳＧＷ−Ｃ１０２は、ＦＥＳＧＷ２１、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＳＧＷ−Ｕ２３を備える。ＦＥＳＧＷ２１は、ハードウェア構成として、メモリ２１１、ＣＰＵ２１２、およびインタフェース（Ｉ／Ｆ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２１３を備える。ＣＰＵ２１２はメモリ２１１内に展開されたソフトウェアプログラムを順次読み出して実行する。Ｉ／Ｆ２１３は装置外部および装置内部と接続されており、装置外部とのパケットの送受信および装置内部の他の要素との信号送受信を行う。ＳＧＷ−Ｃ２２およびＳＧＷ−Ｕ２３もハードウェア的にはＦＥＳＧＷ２１と同様の構成である。Ｉ／Ｆは装置外部用と装置内部用に分けることも可能であり、またそれぞれを複数とすることも可能である。なお、ＦＥＳＧＷ２１、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＳＧＷ−Ｕ２３はそれぞれ同一のメモリや同一のＣＰＵを使用する構成も可能であり、さらに、ＦＥＳＧＷ２１、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＳＧＷ−Ｕ２３を仮想化することも可能である。

図２Ｃは、ＰＧＷ１０３構成例を示す図である。

ＰＧＷ１０３はＦＥＰＧＷ３１、ＰＧＷ−Ｃ３２およびＰＧＷ−Ｕ３３を備える。ＦＥＰＧＷ３１はハードウェア構成として、メモリ３１１、ＣＰＵ３１２、インタフェース（Ｉ／Ｆ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３１３を備える。ＣＰＵ３１２はメモリ３１１内に展開されたソフトウェアプログラムを順次読み出して実行する。Ｉ／Ｆ３１３は装置外部および装置内部と接続されており、装置外部とのパケットの送受信および装置内部の他の要素と信号の送受信を行う。ＰＧＷ−Ｃ３２およびＰＧＷ−Ｕ３３もＦＥＰＧＷ３１と同様の構成である。Ｉ／Ｆは装置外部用と装置内部用に分けることも可能であり、またそれぞれを複数とすることも可能である。ＦＥＰＧＷ３１、ＰＧＷ−Ｃ３２およびＰＧＷ−Ｕ３３にはそれぞれ同一のメモリや同一ＣＰＵを使用することも可能であり、更に、ＦＥＰＧＷ３１、ＰＧＷ−Ｃ３２およびＰＧＷ−Ｕ３３を仮想化することも可能である。

以上の説明から、本実施形態では、ＭＭＥ１０５がＦＥＭＭＥ５１およびＭＭＥ−Ｃ５２で構成されている。また、ＳＧＷ１０２がＦＥＳＧＷ２１、ＳＧＷ−Ｃ２２、およびＳＧＷ−Ｕ２３で構成されている。また、ＰＧＷ１０３がＦＥＰＧＷ３１、ＰＧＷ−Ｃ３２、およびＰＧＷ−Ｕ３３で構成されている。ＦＥＭＭＥ５１、ＦＥＳＧＷ２１およびＦＥＰＧＷ３１は、それぞれ外部のＭＭＥ、ＳＧＷ、ＰＧＷ等の装置に対して、Ｃプレーン制御用ＩＰアドレスが１つのＩＰアドレスとする。

次に、本実施形態におけるＩｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈの一例について図３、４、５、６を用いて説明する。図３、図４、図５、図６は、本実施形態におけるＩｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈのシーケンス例を示す図である。

図３において、ＵＥ１０４からｅＮＢ１０１へＡｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ１００１が送信されると、それを受信したｅＮＢ１０１は、パケット分散転送装置１０７へＡｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ１００２のパケットを送信する。そのパケットを受信したパケット分散転送装置１０７はＦＥＭＭＥ選択１００３の処理を実行し、その処理で選択したＦＥＭＭＥ５１へ転送する（１００４）。

そのパケットを受信したＦＥＭＭＥ５１はＭＭＥ−Ｃ選択１００５の処理を実行し、その処理で選択したＭＭＥ−Ｃ５２へ、ＩＭＥ−Ｃへ転送１００６の処理によりパケットを送信する。

そのパケットを受信したＭＭＥ−Ｃ５２は、パケット分散転送装置１０７へＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔのパケットを送信する（１００７）。そのパケットを受信したパケット分散転送装置１０７はＦＥＳＧＷ選択１００８の処理を実行し、その処理で選択したＦＥＳＧＷ２１へ、ＦＥＳＧＷへ転送１００９の処理により、そのパケットを送信する。

そのパケットを受信したＦＥＳＧＷ２１はＳＧＷ−Ｃ選択１０１０の処理を実行し、その処理で選択したＳＧＷ−Ｃ２２へ、ＳＧＷ−Ｃへ転送１０１１の処理により、パケットを送信する。そのパケットを受信したＳＧＷ−Ｃ２２は、パケット分散転送装置１０７へＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ１０１２のパケットを送信する。そのパケットを受信したパケット分散転送装置１０７は、ＦＥＰＧＷ選択１０１３の処理を実行し、その処理で選択したＦＥＰＧＷ３１へ、ＦＥＰＧＷへ転送１０１４の処理により送信する。このＦＥＰＧＷへ転送１０１４以降の処理は図４に示されている。

そのパケットを受信したＦＥＰＧＷ３１は、ＰＧＷ−Ｃ選択１０１５の処理を実行し、その処理で選択したＰＧＷ−Ｃ３２へ、ＰＧＷ−Ｃへ転送１０１６の処理により転送する。パケットを受信したＰＧＷ−Ｃ３２は、パケット分散転送装置１０７へＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０１７のパケットを送信する。

そのパケットを受信したパケット分散転送装置１０７はＦＥＰＧＷ選択１０１８の処理を実行し、その処理で選択したＦＥＳＧＷ２１へ、ＦＥＳＧＷへ転送１０１９の処理により、パケットを送信する。そのパケットを受信したＦＥＳＧＷ２１は、ＳＧＷ−Ｃ選択１０２０の処理を実行し、その処理で選択したＳＧＷ−Ｃ２２へ、ＳＧＷ−Ｃへ転送１０２１の処理により、パケットを送信する。

そのパケットを受信したＳＧＷ−Ｃ２２はパケット分散転送装置１０７へＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０２２のパケットを送信する。そのパケットを受信したパケット分散転送装置１０７は、ＦＥＭＭＥ選択１０２３の処理を実行し、その処理で選択したＦＥＭＭＥ５１へ、ＦＥＭＭＥへ転送１０２４の処理により、そのパケットを送信する。

そのパケットを受信したＦＥＭＭＥ５１はＭＭＥ−Ｃ選択１０２５の処理を実行し、選択したＭＭＥ−Ｃ５２へ、ＭＭＥ−Ｃへ転送１０２６の処理により、パケットを送信する。

パケットを受信したＭＭＥ−Ｃ５２は、ｅＮＢ１０１へ、Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ１０２７のパケットを送信する。このＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ１０２７以降の処理は図５に示す。

そのパケットを受信したｅＮＢ１０１はＵＥ１０４へＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ１０２８のパケットを送信する。そのパケットを受信したＭＭＥ−Ｃ５２は、ｅＮＢ１０１へ、Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ１０２７を送信し、受信した前記ｅＮＢ１０１はＵＥ１０４へＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ１０２８のパケットを送信する。

そのパケットを受信したＵＥ１０４はｅＮＢ１０１へＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ１０２９のパケットを送信する。そのパケットを受信したｅＮＢ１０１は、パケット分散転送装置１０７へＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０３０のパケットを送信する。そのパケットを受信したパケット分散転送装置１０７は、ＦＥＭＭＥ選択１０３１の処理を実行し、選択したＦＥＭＭＥ５１へ、ＦＥＭＭＥへ転送１０３２の処理により、パケットを送信する。

そのパケットを受信したＦＥＭＭＥ５１はＭＭＥ−Ｃ選択１０３３の処理を実行し、その処理で選択したＭＭＥ−Ｃ５２へ、ＭＭＥ−Ｃへ転送１０３４の処理により、そのパケットを送信する。

ＵＥ１０４はｅＮＢ１０１へＤｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ１０３５のパケットを送信する。そのパケットを受信したｅＮＢ１０１はパケット分散転送装置１０７へＡｔｔａｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ１０３６のパケットを送信する。

そのパケットを受信したパケット分散転送装置１０７は、ＦＥＭＭＥ選択１０３７の処理を実行する。その処理で選択したＦＥＭＭＥ５１へ、ＦＥＭＭＥへ転送１０３８の処理によりパケットを送信する。

そのパケットを受信したＦＥＭＭＥ５１はＭＭＥ−Ｃ選択１０３９の処理を実行し、その処理で選択したＭＭＥ−Ｃ５２へ、ＭＭＥ−Ｃへ転送１０４０の処理により、パケットを送信する。そのパケットを受信したＭＭＥ−Ｃ５２はパケット分散転送装置１０７へＭｏｄｉｆｙ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ１０４１のパケットを送信する。そのパケットを受信したパケット分散転送装置１０７はＦＥＳＧＷ選択１０４２の処理を実行し、その処理で選択したＦＥＳＧＷ２１へ、ＦＥＳＧＷへ転送１０４３の処理により、パケットを送信する。

そのパケットを受信したＦＥＳＧＷ２１はＳＧＷ−Ｃ選択１０４４の処理を実行し、その処理で選択したＳＧＷ−Ｃ２２へ、ＳＧＷ−Ｃへ転送１０４５の処理により、パケットを送信する。そのパケットを受信したＳＧＷ−Ｃ２２は、パケット分散転送装置１０７へＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０４６のパケットを送信する。そのパケットを受信したパケット分散転送装置１０７はＦＥＭＭＥ選択１０４７の処理を実行し、その処理で選択したＦＥＭＭＥ５１へ、ＦＥＭＭＥへ転送１０４８の処理により、パケットを送信する。

そのパケットを受信したＦＥＭＭＥ５１は、ＭＭＥ−Ｃ選択１０４９の処理を実行し、その処理で選択したＭＭＥ−Ｃ５２へ、ＭＭＥ−Ｃへ転送１０５０の処理により、パケットを送信する。

以上のように本実施形態のＩｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈは行われる。ＭＭＥ−Ｃ５２がＣプレーンパケットを受信する時はＦＥＭＭＥ５１を経由すること、ＳＧＷ−Ｃ２２がＣプレーンパケットを受信する時はＦＥＳＧＷ２１を経由すること、ＰＧＷ−Ｃ３２がＣプレーンパケットを受信する時はＦＥＰＧＷ３１を経由することを特徴とする。

次に、図７、図８、図９を用いて、ＭＭＥ１０５、ＳＧＷ１０２およびＰＧＷ１０３の機能的な構成について説明する。ここで登場するＴＥＩＤ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄｐｏｉｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）およびはＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤは３２ｂｉｔでトンネル単位にユニークな値となる。

図７は、ＭＭＥ１０５の構成例を示すブロック図である。ＭＭＥ１０５はＦＥＭＭＥ５１およびＭＭＥ−Ｃ５２を有する。ＦＥＭＭＥ５１はＴＥＩＤ−Ｃ値域割当部５１０１、ＭＭＥ−Ｃ選択部５１０２、ＧＴＰパケット転送部５１０３、ＭＭＥ−Ｃ監視部５１０４、ＭＭＥ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当部５１０５、ＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤ値域割当部５１０６およびＳ１ＡＰ／ＮＡＳパケット転送部５１０７を備える。ＭＭＥ−Ｃ５２はＣプレーン制御５２０１を備える。

図８は、ＳＧＷ１０２の構成例を示すブロック図である。ＳＧＷ１０２は、ＦＥＳＧＷ２１、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＳＧＷ−Ｕ２３を有している。ＦＥＳＧＷ２１はＴＥＩＤ−Ｃ値域割当部２１０１、ＳＧＷ−Ｃ選択部２１０２、ＳＧＷ−Ｃ監視部２１０４、ＳＧＷ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当部２１０５およびＳＧＷ−ＵＩＰアドレス割当部２１０６を有している。ＳＧＷ−Ｃ２２はＣプレーン制御部２２０１およびＳＧＷ−Ｕ選択部２２０２を有する。ＳＧＷ−Ｕ２３はＵプレーン制御部２３０１を有する。

図９は、ＰＧＷ１０３の構成例を示すブロック図である。ＰＧＷ１０３は、ＦＥＰＧＷ３１、ＰＧＷ−Ｃ３２およびＰＧＷ−Ｕ３３を有している。ＦＥＰＧＷ３１はＴＥＩＤ−Ｃ値域割当部３１０１、ＰＧＷ−Ｃ選択部３１０２、ＰＧＷ−Ｃ監視部３１０４、ＰＧＷ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当部３１０５およびＰＧＷ−ＵＩＰアドレス割当部３１０６を有する。ＰＧＷ−Ｃ３２はＣプレーン制御部３２０１およびＰＧＷ−Ｕ選択部３２０２を有する。ＰＧＷ−Ｕ３３はＵプレーン制御部３３０１を有する。

以上が本実施形態のＬＴＥシステムの各装置の構成である。

次に、図７〜９のブロック図に登場した各部の処理例について説明する。

図１０は、Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケット受信時のＦＥＭＭＥ５１のＭＭＥ−Ｃ選択５１０の処理例を示すフローチャートである。

ＦＥＭＭＥ５１はＳ１ＡＰ／ＮＡＳパケットを受信し（ステップ５１０２１）、受信したＳ１ＡＰ／ＮＡＳパケットにＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤが存在するか否ｋ判定する（ステップ５１０２２）。判定結果がＮＯの場合、ＦＥＭＭＥ５１はラウンドロビン方式でＭＭＥ−Ｃを選択し（ステップ５１０２３）、その処理で選択したＭＭＥ−Ｃへ、Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケットを転送する（ステップ５１０２５）。

Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケットにＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤが存在するか否かの判定処理（ステップ５１０２２）において、判定結果がＹＥＳの場合、ＦＥＭＭＥ５１は、そのＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤを取得し、取得したＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤから特定のＭＭＥ−Ｃを選択し（ステップ５１０２４）、その処理で選択したＭＭＥ−Ｃ５２へ、Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケットを転送する（ステップ５１０２５）。

図１４は、ＦＥＭＭＥ５１によるパケット転送における転送先に関する情報を管理するテーブルの一例を示す図である。

ＦＥＭＭＥ５１は、図１４に例示されたテーブルを用いて、Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケットの転送をする。ＦＥＭＭＥ５１は、例えば、ＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤが０ｘ００００１２３４のＧＴＰ−Ｃパケットを受信すると、図１４のテーブルを参照し、ＭＭＥ−Ｃ番号５１１１が０で転送先ＩＰアドレス５１１３が１０．１０．１０．０のＭＭＥ−Ｃ５２を転送先として選択する。この転送先のパケット転送フラグ５１１２がＯＮつまり転送可能であるため、ＦＥＭＭＥ５１はＧＴＰ−Ｃパケットを転送先のＭＭＥ−Ｃ５１へパケットを転送する。

図１１は、ＧＴＰ−Ｃパケット受信時のＦＥＭＭＥ５１のＭＭＥ−Ｃ選択５１０２の処理例を示すフローチャートである。

ＦＥＭＭＥ５１はＧＴＰ−Ｃパケットを受信し（ステップ５１０２６）、その処理で受信したＧＴＰパケットのＴＥＩＤ−Ｃが０か否か判定する（ステップ５１０２７）。判定結果がＹＥＳの場合、ＦＥＭＭＥ５１はラウンドロビン方式でＭＭＥ−Ｃを選択し（ステップ５１０２８）、その処理で選択したＭＭＥ−Ｃへ、ＧＴＰ−Ｃパケットを転送する（ステップ５１０２０）。

一方、受信したＧＴＰ−ＣパケットのＴＥＩＤ−Ｃが０か否かの判定処理（ステップ５１０２７）の判定結果がＮＯの場合、ＦＥＭＭＥ５１は、受信したＴＥＩＤ−Ｃから特定のＭＭＥ−Ｃを選択し（ステップ５１０２９）、その処理で選択したＭＭＥ−Ｃ５２へ、ＧＴＰ−Ｃパケットを転送する（ステップ５１０２０）。

ＦＥＭＭＥ５１は、ＭＭＥ−Ｃ５２のリソースを管理し、最もリソースの空きがあるＭＭＥ−Ｃ５２へ、ＴＥＩＤ−Ｃが０のＧＴＰ−Ｃパケットを転送することができる。

このときＦＥＭＭＥ５１は、図１４に例示されたテーブルを用いて、ＧＴＰ−Ｃパケットを転送をする。ＦＥＭＭＥ５１は、ＴＥＩＤが０ｘ００００１２３４のＧＴＰ−Ｃパケットを受信すると、図１４のテーブルを参照し、ＭＭＥ−Ｃ番号５１１１が０で転送先ＩＰアドレス５１１３が１０．１０．１０．０のＭＭＥ−Ｃ５２を転送先として選択する。そのＭＭＥ−Ｃ５１はパケット転送フラグ５１１２がＯＮのため、ＦＥＭＭＥ５１はＧＴＰ−Ｃパケットを転送する。

図１２は、ＧＴＰ−Ｃパケット受信時のＦＥＳＧＷ２１のＳＧＷ−Ｃ選択２１０２の処理を示すフローチャートである。

ＦＥＳＧＷ２１はＧＴＰ−Ｃパケットを受信し（ステップ２０１）、その処理で受信したＧＴＰパケットのＴＥＩＤ−Ｃが０か否か判定する（ステップ２０２）。判定結果がＹＥＳの場合、ＦＥＳＧＷ２１はラウンドロビン方式でＳＧＷ−Ｃを選択し（ステップ２０５）、その処理で択したＳＧＷ−Ｃへ、ＧＴＰ−Ｃパケットを転送する（ステップ２０７）。

一方、受信したＧＴＰパケットのＴＥＩＤ−Ｃが０か否かの判定処理（ステップ２０２）の判定結果がＮＯの場合、ＦＥＳＧＷ２１は、受信したＴＥＩＤ−Ｃから特定のＳＧＷ−Ｃを選択し（ステップ２０６）、その処理で選択したＳＧＷ−Ｃへ、ＧＴＰ−Ｃパケットを転送する（ステップ２０７）。

ＦＥＳＧＷ２１はＳＧＷ−Ｃ２２のリソースを管理し、最もリソースの空きがあるＳＧＷ−Ｃ２２へ、ＴＥＩＤ−Ｃが０のＧＴＰ−Ｃパケットを転送する。

図１５は、ＦＥＳＧＷ２１によるパケット転送における転送先に関する情報を管理するテーブルの一例を示す図である。

ＦＥＳＧＷ２１は、図１５に例示したテーブルを用いて、ＧＴＰ−Ｃパケットを転送をする。例えば、ＦＥＳＧＷ２１は、ＴＥＩＤが０ｘ００００１２３４のＧＴＰ−Ｃパケットを受信すると、図１５に例示されたテーブルを参照し、ＳＧＷ−Ｃ番号２１１１が０で転送先ＩＰアドレス２１１３が１０．２０．２０．０のＳＧＷ−Ｃ２２を転送先として選択する。パケット転送フラグ２１１２がＯＮのため、ＦＥＳＧＷ２１は転送先として選択したＳＧＷ−Ｃ２２へＧＴＰ−Ｃパケットを転送する。

この設定の場合、ＳＧＷ−Ｃ番号２１１１が０のＳＧＷ−Ｃ２２は、Ｓ１１／Ｓ４−ＳＧＷ−ＴＥＩＤ−ＣとＳ５−ＳＧＷ−ＴＥＩＤ−Ｃの両方ともＴＥＩＤ値域２１１４が０ｘ０００００００１〜０ｘ００ＦＦＦＦＦＦの範囲でＴＥＩＤを割当てるので、ＭＭＥから受信したＧＴＰ−ＣパケットとＰＧＷから受信したＧＴＰ−Ｃパケットとで同じＳＧＷ−Ｃ２２を転送先として選択することになる。

図１３は、ＧＴＰ−Ｃパケット受信時のＦＥＰＧＷ３１によるＰＧＷ−Ｃ選択３１０２の処理を示すフローチャートである。ＦＥＰＧＷ３１は、ＧＴＰ−Ｃパケットを受信し（ステップ３０１）、その処理で受信したＧＴＰパケットのＴＥＩＤ−Ｃが０か否か判定する（ステップ３０２）。判定結果がＹＥＳの場合、ＦＥＰＧＷ３１は、ラウンドロビン方式でＰＧＷ−Ｃを選択し（ステップ３０５）、その処理で選択したＰＧＷ−Ｃへ、ＧＴＰ−Ｃパケットを転送する（ステップ３０７）。

その受信したＧＴＰパケットのＴＥＩＤ−Ｃが０か否かの判定処理（ステップ３０２）の判定結果がＮＯの場合、ＦＥＰＧＷ３１は、受信したＴＥＩＤ−Ｃから特定のＰＧＷ−Ｃを選択し（ステップ３０６）、その処理で選択したＰＧＷ−ＣへＧＴＰ−Ｃパケットを転送する（ステップ３０７）。

図１６は、ＦＥＰＧＷ３１によるパケット転送における転送先に関する情報を管理するテーブルの一例を示す図である。

ＦＥＰＧＷ３１はＰＧＷ−Ｃ３２のリソースを管理し、最もリソースの空きがあるＰＧＷ−Ｃ３２へＴＥＩＤ−Ｃが０のＧＴＰ−Ｃパケットを転送することができる。このときＦＥＰＧＷ３１は図１６に例示したテーブルを用いて選択した転送先にＧＴＰ−Ｃパケットを転送する。

ＦＥＰＧＷ３１は、例えば、ＴＥＩＤが０ｘ００００１２３４であるＧＴＰ−Ｃパケットを受信すると、図１６に例示されたテーブルを参照し、転送先ＩＰアドレス３１１３の１０．２０．３０．０のＰＧＷ−Ｃ番号３１１１が０のＰＧＷ−Ｃ３２を選択し、パケット転送フラグ３１１２がＯＮのため、ＧＴＰ−Ｃパケットを転送する。

本実施形態のＭＭＥ−Ｃ選択５１０２、ＳＧＷ−Ｃ選択２１０２およびＰＧＷ−Ｃ選択３１０２の処理例はそれぞれのＭＭＥ−Ｃ５２、ＳＧＷ−Ｃ２２、ＰＧＷ−Ｃ３２が識別子を割当てることと、その識別子の一元管理を必要としないことによりシステムの可用性が高くなることと、ＦＥＭＭＥ５１、ＦＥＳＧＷ２１およびＦＥＰＧＷ３１を複数構成にしたときにそれぞれ同じ設定にした場合にそれぞれのＦＥＭＭＥ５１、ＦＥＳＧＷ２１およびＦＥＰＧＷ３１の間で情報同期をしなくても同じセッション情報を持つＭＭＥ−Ｃ５２、ＳＧＷ−Ｃ２２、ＰＧＷ−Ｃ３２が選択されることと、各ノードの数を増加させるとＣプレーン処理性能が高くなることと、情報同期をしていないため各ノードの数を増加させるとシステムの可用性が高くなることを特徴とする。

次に、ＭＭＥ−Ｃ５２、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＰＧＷ−Ｃ３２の起動時の動作例について説明する。

図１７は、ＭＭＥ−Ｃ５２の起動時の動作シーケンスを示す図である。ＭＭＥ−Ｃ５２は、起動開始５０００で起動すると、ＭＭＥ−Ｃ転送先ＩＰアドレス要求５００１のパケットをＦＥＭＭＥ５１へ送信する。そのパケットを受信したＦＥＭＭＥ５１はＭＭＥ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当５００２のパケットをＭＭＥ−Ｃ５２に送信する。

ＦＥＭＭＥ５１は、ＭＭＥ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当５００２のパケットを送信した後に更にＴＥＩＤ−Ｃ値域割当５００３のパケットをＭＭＥ−Ｃ５２に送信する。ＭＭＥ−Ｃ５２は、割り当てられたＴＥＩＤ−Ｃを使用する。ＦＥＭＭＥ５１はＴＥＩＤ−Ｃ値域割当５００３のパケットを送信した後に更に、ＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤ値域割当５００４のパケットを送信する。

そのパケットを受信したＭＭＥ−Ｃ５２は、割り当てられたＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤを使用する。ＭＭＥ−Ｃ５２は起動通知５００５のパケットをＦＥＭＭＥ５１へ送信する。そのパケットを受信したＦＥＭＭＥ５１は、図１４に示したテーブルのパケット転送フラグ５１１２をＯＮにする。

図１８は、ＳＧＷ−Ｃ２２の起動シーケンスを示す図である。ＳＧＷ−Ｃ２２は起動すると、まずＳＧＷ−Ｃ転送先ＩＰアドレス要求２００１のパケットをＦＥＳＧＷ２１へ送信する。そのパケットを受信したＦＥＳＧＷ２１はＳＧＷ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当２００２を送信する。ＦＥＳＧＷ２１はＳＧＷ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当２００２のパケットを送信した後にＴＥＩＤ−Ｃ値域割当２００３のパケットを送信する。

それらのパケットを受信したＳＧＷ−Ｃ２２はパケットにて割り当てられたＴＥＩＤ−Ｃを使用する。そして、ＳＧＷ−Ｃ２２はＳＧＷ−ＵＩＰアドレス取得要求２００４のパケットをＦＥＳＧＷ２１へ送信する。

そのパケットを受信したＦＥＳＧＷ２１はＳＧＷ−ＵＩＰアドレス通知２００５のパケットをＳＧＷ−Ｃへ送信する。そのパケット受信したＳＧＷ−Ｃ２２は起動通知２００６のパケットをＦＥＳＧＷ２１へ送信する。そのパケットを受信したＦＥＳＧＷ２１は、図１５のテーブルにおけるパケット転送フラグ２１１２をＯＮにする。

図１９は、ＰＧＷ−Ｃ３２の起動シーケンスを示す図である。ＰＧＷ−Ｃ３２は起動するとＰＧＷ−Ｃ転送先ＩＰアドレス要求３００１のパケットをＦＥＰＧＷ３１へ送信する。そのパケットを受信したＦＥＰＧＷ３１はＰＧＷ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当３００２のパケットをＰＧＷ−Ｃ３２へ送信する。

ＦＥＰＧＷ３１はＰＧＷ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当３００２を送信した後に更にＴＥＩＤ−Ｃ値域割当３００３のパケットを送信する。それらのパケットを受信したＰＧＷ−Ｃ３２は、パケットにより割り当てられたＴＥＩＤ−Ｃを使用する。そして、ＰＧＷ−Ｃ３２はＰＧＷ−ＵＩＰアドレス取得要求３００４のパケットをＦＥＰＧＷ３１へ送信する。そのパケットを受信したＦＥＰＧＷ３１はＰＧＷ−ＵＩＰアドレス通知３００５のパケットをＰＧＷ−Ｃへ送信する。

そのパケットを受信したＰＧＷ−Ｃ３２は起動通知３００６のパケットをＦＥＰＧＷ３１へ送信する。そのパケットを受信したＦＥＰＧＷ３１は図１６に示したテーブルの他パケット転送フラグ３１１２をＯＮにする。

以上が本実施形態の起動時の動作例である。

ＭＭＥ−Ｃ５２、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＰＧＷ−Ｃ３２の起動からＣプレーン制御で外部共通ＩＰアドレスを増加させることなく、ＦＥＭＭＥ５１、ＦＥＳＧＷ２１、ＦＥＰＧＷ３１、ＭＭＥ−Ｃ５２、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＰＧＷ−Ｃ３２を増加させてＣプレーン容量を増加することができる。また、ＭＭＥ−Ｃ５２、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＰＧＷ−Ｃ３２を起動したときに、ＦＥＭＭＥ５１、ＦＥＳＧＷ２１およびＦＥＰＧＷ３１が自動でＭＭＥ−Ｃ５２、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＰＧＷ−Ｃ３２を設定することと、ＦＥＭＭＥ５１、ＦＥＳＧＷ２１およびＦＥＰＧＷ３１がＭＭＥ−Ｃ５２、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＰＧＷ−Ｃ３２へ識別子の値域を割当てるので、識別子の一元管理をする必要が無いことが特徴である。

本実施形態に従うとシステムの可用性の向上、ＭＭＥ−Ｃ５２、ＳＧＷ−Ｃ２２およびＰＧＷ−Ｃ３２を増加させた場合に手動で設定を追加する必要が無いため、運用および保守のコスト低減、ヒューマンエラーによる事故の低減が可能である。

次に、本実施形態における、ＳＧＷ−Ｃ２２によるＳＧＷ−Ｕ２３の選択と、ＰＧＷ−Ｃ３２によるＰＧＷ−Ｕ３３の選択について説明する。

本実施形態の背景技術に該当するものとして特開２０１５−５０７７２号公報に記載された技術がある。特開２０１５−５０７７２号公報には、Ｕプレーンの通信量の拡大への対応に関連する技術が開示されている。具体的には「ＰＧＷ−ＯがＰＧＷ−Ｃエンティティからベアラ作成／更新要求パケットを受信した後に、以下のサブステップが実行される。第１に、このベアラからのＵプレーンデータパケットを処理するために、ＰＰＵを選択して、Ｓ５／Ｓ８ ＴＥＩＤを割り当てる、ＰＰＵ選択機能が実行される。」という記載がある。ＰＧＷ−ＯはＰＧＷオーケストレータである。ＰＧＷ−ＣはＰＧＷ Ｃプレーンである。ＰＰＵはパケット処理ユニットである。

特開２０１５−５０７７２号公報に記載された技術においては、各ベアラを処理するＵプレーン処理部を選択する機能を提供するＰＧＷ−Ｏが故障すると、その故障後に生成あるいは更新されるベアラを処理するＵプレーン処理部が選択できなくなり、そのＵプレーンの制御を行うことができなくなるという問題があった。本実施形態では以下に説明するように、この問題が解決されている。

まず、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２２、および図２４を用いてＳＧＷ−Ｕ選択の機能について説明する。

図２０Ａは、ＳＧＷ−Ｃ２２が保持する、新規ベアラ選択のためのテーブルの一例を示す図である。図２０Ｂは、ＳＧＷ−Ｃ２２が保持する、既存ベアラ選択のためのテーブルの一例を示す図である。

図２０Ａを参照すると、新規ベアラ選択のためのテーブルには、ＳＧＷ−Ｕ番号２２１１、Ｓ１−ＳＧＷ−ＵＩＰ２２１２、Ｓ５−ＳＧＷ−ＵＩＰ２２１３、ベアラ確立数２２１４、ＧＢＲ（Guaranteed Bit Rate）−ＵＬ(Upload)２２１５（Ｍｂｐｓ）、最大ＵＬ帯域２２１６（Ｍｂｐｓ）、ＧＢＲ−ＤＬ(Download)２２１７（Ｍｂｐｓ）および最大ＤＬ帯域２２１８（Ｍｂｐｓ）が対応付けて記録されている。

図２０Ｂを参照すると、既存ベアラ選択のためのテーブルには、Ｓ１１／Ｓ４−ＳＧＷ−ＴＥＩＤ−Ｃ２２１９、Ｓ５−ＳＧＷ−ＴＥＩＤ−Ｃ２２２０、Ｓ１−ＳＧＷ−ＵＩＰアドレス２２２１およびＳ５−ＳＧＷ−ＵＩＰアドレス２２２２が対応づけて記録されている。

図２２は、Ｉｎｉｔｉａｌ ＡｔｔａｃｈにおいてＳＧＷ−Ｕを選択する処理のシーケンスを示す図である。

まず、新規ベアラに対するＳＧＷ−Ｕの選択の処理について説明する。

図４に示したシステム全体のシーケンスにおけるＳＧＷ−Ｃへ転送１０２１が、図２２におけるＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０２１に相当する。ＦＥＳＧＷ２１がＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０２１のパケットを送信し、そのパケットを受信したＳＧＷ−Ｃ２２がＳＧＷ−Ｕ選択２２０２の処理を実行する。

ＳＧＷ−Ｕ選択２２０２の処理の後に、ＳＧＷ−Ｃ２２は、ＳＧＷ−Ｕ選択２２０２で選択したＳＧＷ−Ｕ２３へ転送パス情報通知２０１１のパケットを送信する。そのパケットを受信したＳＧＷ−Ｕ２３は、通知された転送パス情報を新規に作成し、作成が完了すると、ＳＧＷ−Ｃ２２へ転送パス情報通知応答２０１２のパケットを送信する。そのパケットを受信したＳＧＷ−Ｃ２２は、Ｃｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０２２のパケットをＭＭＥ−Ｃ５２に送信する。

このＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０２２のパケットは、図４に示したシステム全体のシーケンスにおける、Ｃｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０２２のパケットと、それを転送するＦＥＭＭＥへ転送１０２４およびＭＭＥ−Ｃへ転送１０２６に相当する。

次に、既存ベアラに対するＳＧＷ−Ｕの選択の処理について説明する。

図６に示したシステム全体のシーケンスにおけるＳＧＷ−Ｃへ転送１０４５が図２２におけるＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔ１０４５に相当する。

ＦＥＳＧＷ２１がＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔ１０４５のパケットをＳＧＷ−Ｃ２２に送信する。そのパケットを受信したＳＧＷ−Ｃ２２がＳＧＷ−Ｕ選択２２０２の処理を実行する。

ＳＧＷ−Ｕ選択２２０２の処理の後にＳＧＷ−Ｃ２２は、ＧＷ−Ｕ選択２２０２で選択したＳＧＷ−Ｕ２３へ転送パス情報通知２０１３のパケットを送信する。そのパケットを受信したＳＧＷ−Ｕ２３は、転送パス情報を更新し、更新が完了すると、ＳＧＷ−Ｃ２２へ転送パス情報通知応答２０１４のパケットを送信する。そのパケットを受信したＳＧＷ−Ｃ２２は、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０４６をＭＭＥ−Ｃ５２に送信する。このＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０４６は、図６に示したシステム全体のシーケンスにおけるＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０４６と、それを転送するＦＥＭＭＥへ転送１０４６およびＭＭＥ−Ｃへ転送１０５０に相当する。

なお、ＳＧＷ−Ｕ２３は、転送パス情報通知を受信し、その内容に従って転送パスの新規作成および更新をする他、削除もすることもできる。

図２４はＳＧＷ−Ｕ選択の処理を示すフローチャートである。

ＳＧＷ−Ｃ２２は、ＴＥＩＤが０以外のＧＴＰ−Ｃパケットを受信すると（ステップ２２０２１）、その処理で受信したＧＴＰ−ＣパケットのＴｙｐｅを判定する（ステップ２２０２２）。

ステップ２２０２２の処理で、ＴｙｐｅがＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ ＲｅｓｐｏｎｓｅまたはＣｒｅａｔｅ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅであった場合、ＳＧＷ−Ｃ２２は、ＧＢＲ、最大帯域、およびベアラ数に基づいて、作成されるベアラに対するＳＧＷ−Ｕ２３を選択する（ステップ２２０２４）。次に、ＳＧＷ−Ｃ２２は、当該ベアラが使用するＳＧＷ−Ｕ２３のＩＰアドレスを、図２０Ｂに例示した既存ベアラ選択のためのテーブルへ反映する（ステップ２２０２５）。さらに、ＳＧＷ−Ｃ２２は、選択したＳＧＷ−Ｕ２３へ転送パス情報を通知する（ステップ２２０２６）。

上記ステップ２２０２４において、ＧＢＲ、最大帯域、ベアラ数からＳＧＷ−Ｕ２３を選択する処理の一例について説明する。ここでは既に保証した上り帯域（ＧＢＲ−ＵＬ）に基づいてＳＧＷ−Ｕを選択する例を示す。ＳＧＷ−Ｃ２２は、最大ＵＬ帯域（Ｍｂｐｓ）２２１６とＧＢＲ−ＵＬ（Ｍｂｐｓ）２２１５の差分を計算する。個の差分が上り帯域の空き容量である。そして、ＳＧＷ−Ｃ２２は、この差分が一番大きいＳＧＷ−Ｕ２３を選択する。

図２０Ａを参照すると、ＳＧＷ−Ｕ番号が０〜２のＳＧＷ−Ｕ２３は最大ＵＬ帯域（Ｍｂｐｓ）２２１６が１００００である。そして、ＳＧＷ−Ｕ番号２２１１が０のＳＧＷ−Ｕ２３はＧＢＲ−ＵＬ（Ｍｂｐｓ）２２１５の値が１０である。ＳＧＷ−Ｕ番号２２１１が１のＳＧＷ−Ｕ２３はＧＢＲ−ＵＬ（Ｍｂｐｓ）２２１５の値が１００である。ＳＧＷ−Ｕ番号２２１１が２のＳＧＷ−Ｕ２３はＧＢＲ−ＵＬ（Ｍｂｐｓ）２２１５の値が１００００である。したがって、この例では、ＳＧＷ−Ｕ番号２２１１が０のＳＧＷ−Ｕ２３を選択することになる。

次に、図２１Ａ、図２１Ｂ、図２３、および図２５を用いてＰＧＷ−Ｕ選択の機能について説明する。

図２１Ａは、ＰＧＷ−Ｃ３２が保持する、新規ベアラ選択のためのテーブルの一例を示す図である。図２１Ｂは、ＰＧＷ−Ｃ３２が保持する、既存ベアラ選択のためのテーブルの一例を示す図である。

図２１Ａを参照すると、新規ベアラ選択のためのテーブルには、ＰＧＷ−Ｕ番号３２１１、Ｓ５−ＰＧＷ−ＵＩＰ３２１２、ベアラ確立数３２１３、ＧＢＲ−ＵＬ（Ｍｂｐｓ）３２１４、最大ＵＬ帯域（Ｍｂｐｓ）３２１５、ＧＢＲ−ＤＬ（Ｍｂｐｓ）３２１６および最大ＤＬ帯域（Ｍｂｐｓ）３２１７が対応づけて記録されている。

図２１Ｂを参照すると、既存ベアラ選択のためのテーブルには、Ｓ５−ＰＧＷ−ＴＥＩＤ−Ｃ３２１８およびＳ５−ＰＧＷ−ＵＩＰアドレス３２１９が対応付けて記録されている。

図２３は、Ｉｎｉｔｉａｌ ＡｔｔａｃｈにおいてＰＧＷ−Ｕを選択シーケンスを示す図である。

図４に示したシステム全体のシーケンスにおけるＰＧＷ−Ｃへ転送１０１６が、図２３のＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ１０１６に相当する。ＦＥＰＧＷ３１がＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ１０１６のパケットを送信し、そのパケットを受信したＰＧＷ−Ｃ３２がＰＧＷ−Ｕ選択３２０２の処理を実行する。

ＰＧＷ−Ｕ選択３２０２の処理の後に、ＰＧＷ−Ｃ３２は、ＰＧＷ−Ｕ選択２０２で選択したＰＧＷ−Ｕ３３へ転送パス情報通知３０１１のパケットを送信する。そのパケットを受信したＰＧＷ−Ｕ３３は、通知された転送パス情報を新規に作成し、作成が完了すると、ＰＧＷ−Ｃ３２へ転送パス情報通知応答３０１２のパケットを送信する。そのパケットを受信したＰＧＷ−Ｃ３２は、Ｃｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０１７のパケットをＳＧＷ−Ｃ２２に送信する。

このＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０１７のパケットは、図４に示したシステム全体のシーケンスにおける、Ｃｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ１０１７と、それを転送するＦＥＳＧＷへ転送１０１９およびＳＧＷ−Ｃへ転送１０２１に相当する。

なお、ＰＧＷ−Ｕ３３は、転送パス情報通知を受信し、その内容に従って転送パスの新規作成の他、更新および削除をすることもできる。

図２５はＰＧＷ−Ｕ選択の処理を示すフローチャートである。

ＰＧＷ−Ｃ３２は、ＴＥＩＤが０以外のＧＴＰ−Ｃパケットを受信すると（ステップ３２０２１）、受信したＧＴＰ−ＣパケットのＴｙｐｅを判定する（ステップ３２０２２）。パケットのＴｙｐｅがＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ ＲｅｑｕｅｓｔまたはＣｒｅａｔｅ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅだった場合、ＰＧＷ−Ｃ３２は、ＧＢＲ、最大帯域、ベアラ数に基づいてＰＧＷ−Ｕを選択する（ステップ３２０２４）。次に、ＰＧＷ−Ｃ３２は、当該ベアラが使用するＰＧＷ−Ｕ３３のＩＰアドレスを、図２１Ｂに例示した既存ベアラ選択のためのテーブルへ反映し（ステップ３２０２５）、選択したＰＧＷ−Ｕ３３へ転送パス情報を通知する（ステップ３２０２６）。

ＧＢＲ、最大帯域、ベアラ数に基づいて、ＰＧＷ−Ｕを選択する処理（ステップ）３２０２４）の一例について説明する。ＰＧＷ−Ｃ３２におけるＰＧＷ−Ｕ選択方法をＧＢＲ−ＵＬから選択する方法に設定した場合、選択処理実行時に最大ＵＬ帯域（Ｍｂｐｓ）３２１５とＧＢＲ−ＵＬ（Ｍｂｐｓ）３２１４の差分が最も大きいＰＧＷ−Ｕ３３を選択する。

図２１Ａに示すように、ＰＧＷ−Ｕ番号が０〜２のＰＧＷ−Ｕの最大ＵＬ帯域（Ｍｂｐｓ）はいずれも１００００である。そして、ＰＧＷ−Ｕ番号３２１１が０のＰＧＷ−Ｕ３３はＧＢＲ−ＵＬ（Ｍｂｐｓ）３２１４の値が１０である。ＰＧＷ−Ｕ番号３２１１が１のＰＧＷ−Ｕ３３はＧＢＲ−ＵＬ（Ｍｂｐｓ）３２１４の値が１００である。ＰＧＷ−Ｕ番号３２１１が２のＰＧＷ−Ｕ３３はＧＢＲ−ＵＬ（Ｍｂｐｓ）３２１４の値が１００００である。このときにはＰＧＷ−Ｕ番号３２１１が０のＰＧＷ−Ｕ３２が選択される。

以上が本実施形態におけるＳＧＷ−Ｕ２３の選択例およびＰＧＷ−Ｕ３３の選択例である。なお、ＳＧＷ−Ｃ２２、ＰＧＷ−Ｃ３２の選択方法は任意に設定することができ、その設定によりＳＧＷ−Ｕ２３、ＰＧＷ−Ｕ３３の選択ロジックを変更することができる。また、ＳＧＷ−Ｃ２２がＳＧＷ−Ｕ２３を管理したり、ＰＧＷ−Ｃ３２がＰＧＷ−Ｕ３３を管理したりする。更に、複数のＳＧＷ−Ｃ２２、ＰＧＷ−Ｃ３２が、処理を担当する識別情報が互いに分離されているので、それぞれ別のＳＧＷ−Ｕ２３、ＰＧＷ−Ｕ３３を管理することとなる。

本実施形態によるＳＧＷ−Ｕ２３の選択方法、ＰＧＷ−Ｕ３３の選択方法によれば、リソースに余裕のあるＳＧＷ−Ｕ２３およびＰＧＷ−Ｕ３３へＵプレーンの制御を割り当てることができ、リソースを有効活用することができる。

以上説明した本実施形態のＬＴＥシステムの構成および動作を以下のように整理する。ここではＭＭＥ、ＳＧＷ、およびＰＧＷの各機能の制御プレーンを実現する装置に共通する事項については機能を特定せず、単に制御プレーン装置などとして説明する。同様に、ここではＳＧＷおよびＰＧＷの各機能のユーザプレーンを実現する装置に共通する事項については機能を特定せず、単にユーザプレーン装置などとして説明する。

本実施形態によるネットワークシステム（ＬＴＥシステム）は、負荷分散して制御信号を処理する複数の制御プレーン装置と、制御信号を複数の制御プレーン装置に振り分けるフロントエンド装置と、を有している。複数の制御プレーン装置は、処理を担当する制御信号に記載される識別情報が予め互いに分離されている。フロントエンド装置は、制御信号を受信すると、その制御信号に記載された識別情報を参照し、その識別情報に基づいて定まる制御プレーン装置にその制御信号を転送する。

これにより、複数の制御プレーン装置はそれぞれ担当する制御信号の識別情報が分離されており、フロントエンド装置がその識別情報によって制御信号を振り分けるので、各制御プレーン装置にそれぞれ外部共通アドレスを付与する必要が無く、外部共通アドレスを増やさなくても制御プレーン装置を増設することができる。

また、フロントエンド装置は、制御プレーン装置が起動したとき、その制御プレーン装置に、処理すべき制御信号に記載される識別情報の割り当てを通知する。

これにより、予め定めた識別情報の割り当てをフロントエンド装置に持たせておき、起動した制御プレーン装置にフロントエンド装置から割り当てを通知するので、システムの管理が容易である。

また、フロントエンド装置は、制御プレーン装置が起動したとき、制御プレーン装置のそれぞれに、フロントエンド装置が転送する制御信号に宛先として付与するアドレスを割り当てる。

これにより、フロントエンド装置から転送する制御信号に付与するアドレスを予め定めてフロントエンド装置に持たせておき、起動した制御プレーン装置にフロントエンド装置からそのアドレスを通知するので、システムの管理が容易である。

また、フロントエンド装置は外部に向けた１つの外部共通アドレスを有し、外部共通アドレスが記載された制御信号を受信し、その制御信号の宛先となる制御プレーン装置に割り当てたアドレスを記載して転送する。

これにより、制御プレーン装置が増減しても外部から見えるのは外部共通アドレスだけなので、制御プレーン装置の増減設に伴う処理が容易である。

このネットワークシステムはＬＴＥシステムであり、ＬＴＥシステムのコアネットワークには、ユーザ装置の位置登録および移動を管理するＭＭＥと、移動するユーザ装置のアンカーポイントとなるＳＧＷと、外部のネットワークに接続するゲートウェイとなるＰＧＷとが含まれる。ＭＭＥの制御プレーン装置がＭＭＥ−Ｃであり、ＳＧＷの制御プレーン装置がＳＧＷ−Ｃであり、ＰＧＷの制御プレーン装置がＰＧＷ−Ｃである。それぞれ複数のＭＭＥ−Ｃ、ＳＧＷ−Ｃ、ＰＧＷ−Ｃが、制御信号であるＳ１ＡＰ／ＮＡＳパケットに記載される識別情報であるＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤと、制御信号であるＧＴＰ−Ｃパケットに記載される識別情報であるＴＥＩＤで分離されている。また、ＭＭＥのフロントエンド装置がＦＥＭＭＥであり、ＳＧＷのフロントエンド装置がＦＥＳＧＷであり、ＰＧＷのフロントエンド装置がＦＥＰＧＷである。ＦＥＭＭＥ、ＦＥＳＧＷ、ＦＥＰＧＷは、Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケットを受信すると、そのＳ１ＡＰ／ＮＡＳパケットに記載されたＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤを参照し、そのＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤを転送するＭＭＥ−Ｃ、ＳＧＷ−Ｃ、ＰＧＷ−Ｃを決定し、ＧＴＰ−Ｃパケットを受信すると、そのＧＴＰ−Ｃパケットに記載されたＴＥＩＤを参照し、そのＧＴＰ−Ｃパケットを転送するＭＭＥ−Ｃ、ＳＧＷ−Ｃ、ＰＧＷ−Ｃを決定する。

このように、ＬＴＥシステムにおいて、複数の制御プレーン装置のそれぞれを識別情報により分離し、負荷分散を実現することができる。

また、ネットワークシステムは、制御信号を受信し、フロントエンド装置に転送する分散転送装置を更に有している。フロントエンド装置が複数あり、複数のフロントエンド装置は負荷分散して処理を実行するための共通の設定がされている。分散転送装置は、受信する制御信号を、複数のフロントエンド装置に分散させるように転送する。

これにより、複数のフロントエンド装置に共通設定をしておき分散転送装置がそれら複数のフロントエンド装置に制御信号を分散させるので、複数のフロントエンド装置に容易に負荷分散して処理を実行させることができる。

また、分散転送装置は、ＥＣＭＰ（Ｅｑｕａｌ Ｃｏｓｔ Ｍｕｌｔｉ Ｐａｔｈ）により、複数のフロントエンド装置に制御信号を分散させる。

これにより、ＥＣＭＰで制御信号を分散させることにより、容易に複数の制御プレーン装置に負荷を分散させることができる。

また、ネットワークシステムは、制御プレーン装置からの制御に従って、ベアラ上のユーザ信号を送受信する複数のユーザプレーン装置を更に有している。フロントエンド装置は、どのベアラにどのユーザプレーン装置を使用するかの選択を制御プレーン装置に通知する。制御プレーン装置は、フロントエンド装置からの通知に従って、どのベアラにどのユーザプレーン装置を使用するかを選択する。

これにより、制御プレーン装置はベアラに対してどのユーザプレーン装置を使用するかを、フロントエンド装置からの通知に従って選択するので、いずれかの制御プレーン装置が障害となってもフロントエンド装置からの通知で他の制御プレーン装置によりベアラを制御し、ベアラの制御を継続させることができる。

また、フロントエンド装置は、新たにベアラを追加するとき、最大帯域幅と割当済帯域幅の差分が最も大きなユーザプレーン装置を前記ベアラに使用することを決定する。

これにより、簡単な処理でユーザプレーン装置の負荷を適切に分散させることが可能である。

また、その場合、ネットワークシステムはＬＴＥシステムであり、そのＬＴＥシステムのコアネットワークには、ユーザ装置の位置登録および移動を管理するＭＭＥと、移動するユーザ装置のアンカーポイントとなるＳＧＷと、外部のネットワークに接続するゲートウェイとなるＰＧＷとが含まれている。ＭＭＥの制御プレーン装置がＭＭＥ−Ｃであり、ＳＧＷの制御プレーン装置がＳＧＷ−Ｃであり、ＰＧＷの制御プレーン装置がＰＧＷ−Ｃである。ＳＧＷのユーザプレーン装置がＳＧＷ−Ｕであり、ＰＧＷのユーザプレーン装置がＰＧＷ−Ｕである。ＭＭＥのフロントエンド装置がＦＥＭＭＥであり、ＳＧＷのフロントエンド装置がＦＥＳＧＷであり、ＰＧＷのフロントエンド装置がＦＥＰＧＷである。ＦＥＳＧＷ、ＦＥＰＧＷは、どのベアラにどのＳＧＷ−Ｕ、ＰＧＷ−Ｕを使用するかの選択をＳＧＷ−Ｃ、ＰＧＷ−Ｃに通知する。ＳＧＷ−Ｃ、ＰＧＷ−Ｃは、ＦＥＳＧＷ、ＦＥＰＧＷからの通知に従って、どのベアラにどのＳＧＷ−Ｕ、ＰＧＷ−Ｕを使用するかを選択する。

これにより、ＬＴＥシステムにおいて、制御プレーン装置はベアラに対してどのユーザプレーン装置を使用するかを、フロントエンド装置からの通知に従って選択するので、いずれかの制御プレーン装置が障害となってもフロントエンド装置からの通知で他の制御プレーン装置によりベアラを制御し、ベアラの制御を継続させることができる。

上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１０１…ｅＮＢ、１０２…ＳＧＷ、１０３…ＰＧＷ、１０４…ＵＥ、１０５…ＭＭＥ、１０６…ＰＤＮ、１０７…パケット分散転送装置、２１…ＦＥＳＧＷ、２１０１…Ｃ値域割当部、２１０２…Ｃ選択部、２１０４…Ｃ監視部、２１０５…Ｃ転送先ＩＰアドレス割当部、２１０６…ＵＩＰアドレス割当部、２１１…メモリ、２１１１…Ｃ番号、２１１２…パケット転送フラグ、２１１３…転送先ＩＰアドレス、２１１４…ＴＥＩＤ値域、２１２…ＣＰＵ、２２０１…Ｃプレーン制御部、２２０２…ＳＧＷ−Ｕ選択部、２３０１…Ｕプレーン制御部、３１０１…ＴＥＩＤ−Ｃ値域割当部、３１０２…ＰＧＷ−Ｃ選択部、３１０４…ＰＧＷ−Ｃ監視部、３１０５…ＰＧＷ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当部、３１０６…ＰＧＷ−ＵＩＰアドレス割当部、３１１…メモリ、３１２…ＣＰＵ、３２０１…Ｃプレーン制御部、３２０２…ＰＧＷ−Ｕ選択部、３３…ＰＧＷ−Ｕ、５１…ＦＥＭＭＥ、５１０１…ＴＥＩＤ−Ｃ値域割当部、５１０２…ＭＭＥ−Ｃ選択部、５１０３…ＧＴＰパケット転送部、５１０４…ＭＭＥ−Ｃ監視部、５１０５…ＭＭＥ−Ｃ転送先ＩＰアドレス割当部、５１０６…ＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤ値域割当部、５１０７…Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケット転送部、５１１…メモリ、５２０１…Ｃプレーン制御

Claims (11)

1. 負荷分散して制御信号を処理する複数の制御プレーン装置と、
   前記制御信号を前記複数の制御プレーン装置に振り分けるフロントエンド装置と、を有し、
   前記複数の制御プレーン装置は、処理を担当する制御信号に記載される識別情報が予め互いに分離されており、
   前記フロントエンド装置は、前記制御信号を受信すると、該制御信号に記載された前記識別情報を参照し、該識別情報に基づいて定まる制御プレーン装置に該制御信号を転送する
   ネットワークシステム。
2. 前記フロントエンド装置は、前記制御プレーン装置が起動したとき、該制御プレーン装置に、処理すべき制御信号に記載される識別情報の割り当てを通知する、請求項１に記載のネットワークシステム。
3. 前記フロントエンド装置は、前記制御プレーン装置が起動したとき、前記制御プレーン装置のそれぞれに、前記フロントエンド装置が転送する前記制御信号に宛先として付与するアドレスを割り当てる、請求項２に記載のネットワークシステム。
4. 前記フロントエンド装置は外部に向けた１つの外部共通アドレスを有し、前記外部共通アドレスが記載された制御信号を受信し、該制御信号の宛先となる制御プレーン装置に割り当てたアドレスを記載して転送する、請求項３に記載のネットワークシステム。
5. 前記ネットワークシステムはＬＴＥシステムであり、該ＬＴＥシステムのコアネットワークには、ユーザ装置の位置登録および移動を管理するＭＭＥと、移動するユーザ装置のアンカーポイントとなるＳＧＷと、外部のネットワークに接続するゲートウェイとなるＰＧＷとが含まれ、
   前記ＭＭＥの制御プレーン装置がＭＭＥ−Ｃであり、前記ＳＧＷの制御プレーン装置がＳＧＷ−Ｃであり、前記ＰＧＷの制御プレーン装置がＰＧＷ−Ｃであり、
   それぞれ複数の前記ＭＭＥ−Ｃ、前記ＳＧＷ−Ｃ、前記ＰＧＷ−Ｃが、前記制御信号であるＳ１ＡＰ／ＮＡＳパケットに記載される前記識別情報であるＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤと、前記制御信号であるＧＴＰ−Ｃパケットに記載される前記識別情報であるＴＥＩＤで分離されており、
   前記ＭＭＥのフロントエンド装置がＦＥＭＭＥであり、前記ＳＧＷのフロントエンド装置がＦＥＳＧＷであり、前記ＰＧＷのフロントエンド装置がＦＥＰＧＷであり、
   前記ＦＥＭＭＥ、前記ＦＥＳＧＷ、前記ＦＥＰＧＷは、
   前記Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケットを受信すると、該Ｓ１ＡＰ／ＮＡＳパケットに記載されたＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤを参照し、該ＭＭＥ−ＵＥ−Ｓ１ＡＰ−ＩＤを転送する前記ＭＭＥ−Ｃ、前記ＳＧＷ−Ｃ、前記ＰＧＷ−Ｃを決定し、
   前記ＧＴＰ−Ｃパケットを受信すると、該ＧＴＰ−Ｃパケットに記載されたＴＥＩＤを参照し、該ＧＴＰ−Ｃパケットを転送する前記ＭＭＥ−Ｃ、前記ＳＧＷ−Ｃ、前記ＰＧＷ−Ｃを決定する、
   請求項１に記載のネットワークシステム。
6. 制御信号を受信し、前記フロントエンド装置に転送する分散転送装置を更に有し、
   前記フロントエンド装置が複数あり、前記複数のフロントエンド装置は負荷分散して処理を実行するための共通の設定がされており、
   前記分散転送装置は、受信する制御信号を、前記複数のフロントエンド装置に分散させるように転送する、
   請求項１に記載のネットワークシステム。
7. 前記分散転送装置は、ＥＣＭＰ（Ｅｑｕａｌ Ｃｏｓｔ Ｍｕｌｔｉ Ｐａｔｈ）により、前記複数のフロントエンド装置に前記制御信号を分散させる、
   請求項６に記載のネットワークシステム。
8. 前記制御プレーン装置からの制御に従って、ベアラ上のユーザ信号を送受信する複数のユーザプレーン装置を更に有し、
   前記フロントエンド装置は、どのベアラにどのユーザプレーン装置を使用するかの選択を前記制御プレーン装置に通知し、
   前記制御プレーン装置は、前記フロントエンド装置からの通知に従って、どのベアラにどのユーザプレーン装置を使用するかを選択する、
   請求項１に記載のネットワークシステム。
9. 前記フロントエンド装置は、新たにベアラを追加するとき、最大帯域幅と割当済帯域幅の差分が最も大きなユーザプレーン装置を前記ベアラに使用することを決定する、
   請求項８に記載のネットワークシステム。
10. 前記ネットワークシステムはＬＴＥシステムであり、該ＬＴＥシステムのコアネットワークには、ユーザ装置の位置登録および移動を管理するＭＭＥと、移動するユーザ装置のアンカーポイントとなるＳＧＷと、外部のネットワークに接続するゲートウェイとなるＰＧＷとが含まれ、
    前記ＭＭＥの制御プレーン装置がＭＭＥ−Ｃであり、前記ＳＧＷの制御プレーン装置がＳＧＷ−Ｃであり、前記ＰＧＷの制御プレーン装置がＰＧＷ−Ｃであり、
    前記ＳＧＷのユーザプレーン装置がＳＧＷ−Ｕであり、前記ＰＧＷのユーザプレーン装置がＰＧＷ−Ｕであり、
    前記ＭＭＥのフロントエンド装置がＦＥＭＭＥであり、前記ＳＧＷのフロントエンド装置がＦＥＳＧＷであり、前記ＰＧＷのフロントエンド装置がＦＥＰＧＷであり、
    前記ＦＥＳＧＷ、前記ＦＥＰＧＷは、どのベアラにどのＳＧＷ−Ｕ、ＰＧＷ−Ｕを使用するかの選択を前記ＳＧＷ−Ｃ、前記ＰＧＷ−Ｃに通知し、
    前記ＳＧＷ−Ｃ、前記ＰＧＷ−Ｃは、前記ＦＥＳＧＷ、前記ＦＥＰＧＷからの通知に従って、どのベアラにどの前記ＳＧＷ−Ｕ、前記ＰＧＷ−Ｕを使用するかを選択する、
    請求項８に記載のネットワークシステム。
11. 負荷分散して制御信号を処理する複数の制御プレーン装置と、前記制御信号を前記複数の制御プレーン装置に振り分けるフロントエンド装置と、を有するネットワークシステムによる制御方法であって、
    前記複数の制御プレーン装置が、処理を担当する制御信号に記載される識別情報を予め互いに分離し、
    前記フロントエンド装置は、
    前記制御信号を受信すると、該制御信号に記載された前記識別情報を参照し、
    該識別情報に基づいて定まる制御プレーン装置に該制御信号を転送する、
    ネットワークシステムの制御方法。

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