JP2018536361A - クライアント装置とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置との間のデータトラフィックを確立する方法 - Google Patents

Abstract

クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立する方法であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、ａ）前記ＡＤが前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信するステップと、ｂ）前記ＡＤが前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、前記ＡＤが抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、ｄ）前記ＡＤと前記ＯＤ間の前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、前記ＡＤが抽出された前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップとを含む、方法。【選択図】図３

Description

本発明は、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ：Ｃｌｉｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ：Ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ ｏｆ Ｄｅｖｉｃｅｓ）との間のデータ接続を確立する方法であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ：Ａｃｃｅｓｓ Ｄｅｖｉｃｅ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ：Ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成された方法に関する。

本発明は更に、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立するアクセス装置（ＡＤ）であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成されたアクセス装置に関する。

本発明は更に、アクセス装置（ＡＤ）上で実行され、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立する方法であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成された方法に関する。

本発明は更に、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立するシステムであって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成されたシステムに関する。

本発明は更に、コンピュータに、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立する方法を実行させるプログラムを記憶した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成された非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。

本発明は一般にどのような種類のネットワークにも適用可能であるが、本発明を電気通信ネットワーク、特に仮想の顧客構内設備ネットワークとの関連で説明する。

顧客構内設備（ＣＰＥ：Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）機能をオペレーターのネットワークへ移動するために、仮想顧客構内設備（ｖＣＰＥ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）が用いられる。例えば、顧客構内設備はイーサネットスイッチなどの単純なレイヤー２ブリッジとなり、一方、ルーティング、ファイアウォール、ネットワークアドレストランスレーション（ＮＡＴ）などのあらゆるレイヤー３サービスがオペレーターのネットワークにより提供される。このようなネットワークでは、加入者認証が、ネットワークパケットにより運ばれるいわゆるＱｉｎＱタグの中に提供された情報を用いて行われる。このＱｉｎＱタグは、加入者のネットワークパケットがオペレーターネットワークのアクセスノードを横切る際付加される２つのＶＬＡＮタグを組み合わせたものである。対応する識別子により接続が容易に設定できる。加入者構内設備からのどのパケットも、ＭＳＡＮとも呼ばれるアクセスＤＳＬＡＭにおいて自動的にタグが付けられる。オペレーターのネットワークのトラステッドコンポーネントであるＤＳＬＡＭにより、更なる識別手順が回避される。すなわち、加入者はその地理的位置により、実際には加入者がアタッチされているＤＳＬＡＭポートにより特定される。

オペレーターのネットワークに送信されるパケットは常に、加入者のトラフィックを特定するためのインラインメタデータとなるＱｉｎＱタグを運んでいる。従来、オペレーターのネットワーク内での加入者セッションの生成は、認証やＱｏＳエンフォースメントなどを提供するブロードバンドネットワークゲートウェイ（ＢＮＧ：Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ）が担当していた。ｖＣＰＥネットワーク環境では、ＢＮＧが同様のサービスを提供する１つ又は複数の異なる装置に置き換えられる場合がある。ｖＣＰＥインフラストラクチャは、オペレーターのネットワーク内でのそのようなサービスの実施を特定する。このため、ｖＣＰＥネットワーク環境では、ｖＣＰＥインフラストラクチャの装置が、ＱｉｎＱネットワークパケットにカプセル化されたＤＨＣＰ要求を受信次第、加入者コンテキストを確立する。加入者コンテキストの生成は以下のように行われる。
１．加入者のネットワーク装置は、加入者のホームネットワーク内で有効な“ＩＰアドレス”を取得するためにＤＨＣＰ要求を生成する。
２．ＤＳＬＡＭはＤＨＣＰ要求にＱｉｎＱタグを付加する。
３．ＢＮＧがＤＨＣＰ要求を受信し、（例えば、ＱｏＳエンフォースメントに使われる）加入者コンテキストを確立する。
４．ＢＮＧは加入者にＤＨＣＰ応答で応答する。
５．ＤＳＬＡＭはＱｉｎＱタグを外す。
６．加入者のネットワーク装置はＤＨＣＰ応答を受信し、そのネットワークインターフェースを構成する。

本発明の実施形態が取り組む課題の１つは、ｖＣＰＥアーキテクチャの導入によってブロードバンドアクセスネットワークをＬ３（例えば、ＩＰ）ネットワークからＬ２（例えば、イーサネット）ネットワークへ変換することである。この変換は最終的にオペレーターの全顧客層に適用されることが期待されるが、同じユーザは既にｖＣＰＥを使っているが他のユーザは使っていない移行期が存在する。これは、現在のインフラストラクチャにおいて直ちにＬ３アクセスネットワークを置き換えるのは非現実的であるからである。また、この移行期がどのくらい続くのかを予測することは不可能であり、そのためレガシーネットワーク機能の存在を当てにしてまだＬ２ネットワークに移行していない一部の加入者に長期間必要なＬ３機能を提供することは不可能である。

その結果、オペレーターは、まだＬ３アクセスネットワークを使っている残りの加入者に、プロビジョニングコストの削減、及びＬ２アクセスネットワークとともに導入されてきた、ｖＣＰＥアーキテクチャに実装されたものなどの仮想化ネットワークインフラストラクチャの強化というサポートを提供するという課題に直面している。

そのため、本発明の実施形態が取り組む更なる課題の１つは、プロビジョニングコストを削減し仮想化インフラストラクチャを強化することである。

実施形態において、本発明は、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立する方法であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、
ａ）前記ＡＤが前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信するステップと、
ｂ）前記ＡＤが前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、
ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、前記ＡＤが抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、
ｄ）前記ＡＤと前記ＯＤ間の前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、
ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、前記ＡＤが抽出された前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップと
を含む方法に関する。

更なる実施形態において、本発明は、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立するアクセス装置（ＡＤ）であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、
ａ）前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信するステップと、
ｂ）前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、
ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、
ｄ）前記ＯＤとの前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、
ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、抽出した前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップと
を含むアクセス装置を提供する。

更なる実施形態において、本発明は、アクセス装置（ＡＤ）上で実行され、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立する方法であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、
ａ）前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信するステップと、
ｂ）前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、
ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、
ｄ）前記ＯＤとの前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、
ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、抽出した前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップと
を含む方法を提供する。

更なる実施形態において、本発明は、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立するシステムであって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、
前記ＣＤは
前記ＡＤにセッション確立要求を提供する
ように構成され、
前記ＡＤは
前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信し、
前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出し、
前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立し、
前記ＡＤと前記ＯＤ間の前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出し、
前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、抽出した前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了する
ように構成され、
前記ＯＤは
抽出された前記クライアント情報を用いて第２のレイヤー上の前記ＡＤとセッションを確立し、
クライアントネットワーク情報を提供する
ように構成された、システムを提供する。

更なる実施形態において、本発明は、コンピュータに、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立する方法を実行させるプログラムを記憶した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、前記方法は
ａ）前記ＡＤが前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信するステップと、
ｂ）前記ＡＤが前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、
ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、前記ＡＤが抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、
ｄ）前記ＡＤと前記ＯＤ間の前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、
ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、前記ＡＤが抽出された前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップと
を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体を提供する。

少なくとも１つの実施形態は以下の効果のうちの少なくとも１つを有する。
−インフラストラクチャ及び／又は仮想化顧客構内設備アーキテクチャの変更なしにアクセスネットワークが継ぎ目なく容易に統合される。
−ネットワークを直ちに変更しなくてもよいため、フレキシビリティが高い。
−“古い”ネットワークから“新しい”ネットワークへの段階的移行が可能なので、プロビジョニングコストが削減される。
−高度な仮想化インフラストラクチャが提供される。

“コンピューティング装置”又は“コンピューティング実体”、“クライアント装置”、“オペレーターの装置”、“アクセス装置”などの用語は、特に請求の範囲において、好ましくは明細書において、パーソナルコンピュータ、タブレット、携帯電話、サーバなどのコンピューティングを実行するように構成された装置を意味し、１つ又は複数のコアを持つ１つ又は複数のプロセッサを備える。これらは、本発明の１つ又は複数の実施形態の対応するステップを実行するように構成されたアプリケーションを記憶するメモリに接続可能であってもよい。アプリケーションは、プロセッサが動作可能なメモリ内にインストールされたソフトウェアベースのもの、ハードウェアベースのもの、又はその両方であってもよい。コンピューティング装置又はコンピューティング実体は、コンピューティングされる対応するステップが最適なやり方で実行されるように構成されてもよい。例えば、異なるステップを単一のプロセッサの異なるコア上で並列に実行してもよい。前記装置や実体は、他の装置や人などの環境と通信するためにそれぞれ１つ又は複数のインターフェースを有していてもよい。

“コンピュータ可読媒体”とは、演算装置やコンピュータとともに利用でき情報を記憶できる任意の種類の媒体を意味する。ここで情報とはコンピュータのメモリに読み込める任意のデータである。情報の例として、前記コンピュータで実行するプログラムコードがあげられる。コンピュータ可読媒体の例としては、テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ブルーレイ、ＤＡＴ、ミニディスク、ソリッドステートディスク（ＳＳＤ）、フロッピーディスク、ＳＤカード、ＣＦカード、メモリスティック、ＵＳＢスティック、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどがあげられる。

“ＯＳＩモデル”とは、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７４９８−１というＩＤで維持された、“国際標準化機構協会”（ＩＳＯ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）における“開放型システム間相互接続”プロジェクトの“開放型システム間相互接続”モデルを意味する。

更なる特徴、効果、及び更なる実施形態が以下に記載されている。

前記第１及び第２のＡＬは隣接するＡＬであってもよい。これにより容易に実装できる。

前記第１のＡＬはＯＳＩモデルに準拠したレイヤー３であり、前記第２のＡＬはＯＳＩモデルに準拠したレイヤー２である。これにより実装が一層容易になるとともに仮想化顧客構内設備の導入が容易になる。すなわち、ブロードバンドアクセスネットワークのＬ３からＬ２への変換が可能になる。

前記第１及び第２のＡＬが同一である場合、前記ＡＤはデータトラフィックのためにバイパスされてもよい。これにより演算リソースが節約されるとともに“サービス品質”（ＱｏＳ）が向上する。時間のかかる異なるレイヤー間の移行が、必要なときだけ行われるからである。

前記クライアント情報を前記ＯＤに送信するために、前記ＡＤにより、前記第１のＡＬ上の要求に前記クライアント情報を表すカプセル化タグがつけられてもよい。タグをつけることによってクライアント情報が容易に運搬できるようになり、異なるレイヤー間の“トランスレーション”が確実に実現される。前記カプセル化タグは一般に、オペレーターが加入者のトラフィックを特定するためのインラインメタデータの働きをする。

前記クライアント情報は、静的マッピングに基づいて又はサービス装置により前記カプセル化タグにマッピングされてもよい。これにより、マッピング元の観点からはフレキシブルでありながら確実なマッピングを実現できる。

前記ＣＤは、ＤＨＣＰ要求を発行することにより、及び／又はＰＰＰ要求を発行することにより、ステップａ）の前記セッション確立要求を提供してもよい。これにより、容易なやり方でステップａ）を確実に実行できる。

ステップｃ）はＤＨＣＰ要求を発行することにより実行されてもよい。これにより、ステップｃ）を効率的に実行できる。例えば、ＤＨＣＰ要求を用いてステップａ）を実行する場合、ステップｃ）を実行するために、ＱｉｎＱタグなどのタグを追加的に備えた前記ＤＨＣＰ要求を用いることもできるからである。

前記クライアントネットワーク情報はＩＰ構成情報を含んでもよい。これにより、クライアントネットワークが容易かつ確実に特定される。

前記カプセル化タグはＱｉｎＱタグであってもよい。これにより、例えば、ＤＨＣＰ要求パケットがオペレーターのネットワークアクセスノードを通過する際ＱｉｎＱタグをつけている場合、容易に実装ができる。その後前記ＱｉｎＱタグは、ＲＡＤＩＵＳ ＡＡＡサーバへの要求などを行う加入者ポリシー属性を取得し、最終的にＤＨＣＰ応答のコンパイルに用いられる加入者用“ＩＰアドレス”ネットワーク構成を生成するための識別子として使われる。

本発明の内容を有利に設計し更に発展させる方法はいくつもある。このため、独立請求項に従属する請求項、及び以下の図示された、例としての本発明の更なる実施形態の説明を参照されたい。図に補助された本発明の更なる実施形態の説明と関連して、本発明の更なる実施形態及び更なる進展が説明されよう。

図において、
図１はクライアント装置とオペレーターのインフラストラクチャ間のデータトラフィックを確立する従来のシステムを示す。 図２はクライアント装置とブロードバンドネットワークゲートウェイ間のデータトラフィックを確立する従来のシステムをより詳細に示す。 図３は本発明の実施形態に係わるシステムを示す。 図４は本発明の更なる実施形態に係わる方法のステップの一部を示す。 図５は本発明の更なる実施形態に係わる方法のステップの一部を示す。 図６は本発明の更なる実施形態に係わる方法のステップを示す。 図７は本発明の更なる実施形態に係わる方法のステップを示す。 図８は図７に係わる方法のより詳細なステップを示す。

図１は、クライアント装置とオペレーターのインフラストラクチャ間のデータ接続を確立する従来のシステムを示す。

図１に、ネットワークの異なる部分における仮想顧客構内設備アーキテクチャ及び対応するパケットヘッダーフォーマットの概略図を示す。加入者レベル２ネットワークがアクセスネットワークまで拡大されている。ホームゲートウェイＨＧＷは、単純なＬ２ブリッジ、すなわち、Ｌ２ ＣＰＥの形で設置されている。加入者構内設備はラップトップＰＣとネットワーク装置とからなり、それらは共にホームゲートウェイＨＧＷに接続されている。ホームゲートウェイＨＧＷはＤＳＬＡＭと簡素なイーサネットパケットを交換し、ＤＳＬＡＭはＤＳＬＡＭと加入者構内設備間のアクセスネットワークの一部である仮想顧客構内設備インフラストラクチャとＱｉｎＱイーサネットパケットを交換する。プロトコルスタックはＩＰとイーサネットがベースになっており、一方、アクセスネットワークのプロトコルスタックはＩＰとイーサネットＱｉｎＱからなっている。このため、オペレーターのネットワークに伝送されるパケットは常にＱｉｎＱタグを保持しており、このようなＱｉｎＱタグは一般に加入者、すなわち、クライアントのトラフィックを特定するためのインラインメタデータと捉えることができる。

図２は、クライアント装置とブロードバンドネットワークゲートウェイ間のデータ接続を確立する従来のシステムをより詳細に示す。

図２には、ネットワークの異なる部分におけるレベル３ブロードバンドネットワークアーキテクチャと対応するパケットヘッダーフォーマットの概略図が示されている。加入者のレベル２ネットワークは、ホームゲートウェイ（Ｌ３ ＣＰＥ）で終端している。ＤＳＬＡＭを通過後、ネットワークパケットは簡素なイーサネット、イーサネットＶＬＡＮ、イーサネットＱｉｎＱなど様々なＬ２ネットワーク技術を用いて伝送が可能である。

ここでは、ブロードバンドアクセスネットワークはＬ３ネットワークの形で設定されている、すなわち、ＩＰ接続ベースである。加入者のホームゲートウェイ（ＨＧＷ）は、パケットを加入者のネットワークへ又はそこからのパケットを転送するルーターの役割を果たす。ＨＧＷは、オペレーターのネットワーク内で加入者コンテキストを確立するためにまず加入者のセッションを作成する。そのようなセッションは様々な技術を用いて確立することができるが、ここではＰＰＰ／ＰＰＰｏＥプロトコルを用いて加入者のセッションを確立する。ＰＰＰ／ＰＰＰｏＥは広く特にヨーロッパにデプロイされた技術であり、簡素なイーサネット、ＶＬＡＮ、ＱｉｎＱなど幅広いネットワークアーキテクチャに（更にＮ対１やＭ対Ｎなど様々なＶＬＡＮ割り当て方式にも）デプロイ可能である。

ＰＰＰ／ＰＰＰｏＥを使用する際、加入者のＨＧＷは、オペレーターのブロードバンドネットワークゲートウェイＢＮＧとポイントツーポイントトンネルを作成する。このトンネルによって、加入者のネットワークトラフィックが他の加入者のトラフィックから分離される。また、このトンネルによって加入者が確実に識別される。実際は、セッション確立過程でのセッション作成の冒頭で信用証明書の交換が要求され、このフェーズで一意のトンネル識別子も定義される。

詳細には、イーサネット（ＰＰＰｏＥ）上のポイントツーポイントプロトコルは、イーサネットフレーム内にＰＰＰフレームをカプセル化するためのネットワークプロトコルである。これは、主に電気通信プロバイダーが既存のＤＳＬ技術を用いてインターネットサービスをデプロイするために使われる。例えば、顧客は、データ送信を始める前にＤＳＬサービスに接続されたＰＰＰｏＥスピーキングモデムを保持している。ＰＰＰｏＥにより、顧客はユーザ識別と認証を通じて確実に通信できるようになる。

ＰＰＰｏＥでのセッションの確立は、２種類のＰＰＰｏＥメッセージ−ＥｔｈｅｒＴｙｐｅ ０ｘ８８６３のイーサネットフレームによって運ばれるセッションメッセージ及びＥｔｈｅｒＴｙｐｅ ０ｘ８８６４のフレームによって運ばれるデータメッセージ−の交換を通じて行われる。クライアントとＢＮＧ間でトラフィックを転送するには、それらの間にＰＰＰトンネルを確立すべきである。クライアントとサーバがＥｔｈｅｒＴｙｐｅ ０ｘ８８６３のフレームを交換するフェーズは“ディスカバリー”フェーズと名付けられ、このフェーズでクライアントは通信を確立するのに適したサーバを発見する。

“ディスカバリー”フェーズが終了すると、“セッション”フェーズが始まる。しかしながら、各装置は、ＬＣＰ（“リンクコントロールプロトコル”）がリンクの妥当性を判断するまで、ＰＰＰを使ってネットワークにデータを送信することができない。ＬＣＰパケットはＰＰＰパケットの中に既にカプセル化されている。ＰＰＰオーバーＬＣＰパケットはコントロールコード０ｘＣ０２１を有し、ＥｔｈｅｒＴｙｐｅは０ｘ８８６４に設定され、この通信中にクライアントの認証と”ＩＰアドレス”の関連付けが行われる。クライアントの認証では、ＩＳＰの実装により、ＣＨＡＰやＰＡＰなどのプロトコルが利用されるソリューションの一部となる。クライアント認証の後、“インターネットプロトコルコントロールプロトコル”（ＩＰＣＰ）が使われる。これは、クライアント（例えば、割り当てられた“ＩＰアドレス”）にネットワーク構成を提供する役割を持つ。

図３は本発明の実施形態に係わるシステムを示す。

図３に、Ｌ３ブロードバンドアクセスネットワークとともに動作するように構成された仮想顧客構内設備アーキテクチャの概略図が示されている。加入者のレベル２ネットワークは、ホームゲートウェイ（Ｌ３ ＣＰＥ）で終端している。ＤＳＬＡＭを通過後、ネットワークパケットは簡素なイーサネット、イーサネットＶＬＡＮ、イーサネットＱｉｎＱなど様々なレベル２ネットワーク技術を用いて伝送が可能である。ホームゲートウェイＨＧＷは一方でＰＰＰ−ＡＭとＰＰＰセッションを確立し、他方で仮想顧客構内設備インフラストラクチャとイーサネットＱｉｎＱパケットを交換する。

図３では、従来のｖＣＰＥアーキテクチャがＬ３アクセスネットワークをサポートするために拡大されている。ｖＣＰＥアーキテクチャの構成要素は、必要なとき透過的に増設され不要になれば取り外しが可能な外部モジュールにより強化され機能を高める。特に、“ＰＰＰ適応モジュール”（ＰＰＰ−ＡＭ）は、一方でＰＰＰ／ＰＰＰｏＥセッションを終了させ、他方でｖＣＰＥインフラストラクチャとの予想される対話を模倣する、と定義されている。これにより、ｖＣＰＥアーキテクチャは、削除される場合があるＬ３ネットワーク機能から独立して進化を続けることができる。

ｖＣＰＥアーキテクチャでは、ＰＰＰ−ＡＭが加入者のＨＧＷとｖＣＰＥインフラストラクチャとの間に配置される。Ｌ３加入者専用のパス上にいるために、必要であればＰＰＰ−ＡＭをバイパスしてもよい。

図４は、本発明の更なる実施形態に係わる方法のステップの一部を示す。

図４には、仮想顧客構内設備アーキテクチャ内でのセッション確立手順のシーケンス図が示されている。

加入者コンテキストの作成が、ＤＨＣＰ要求を発行する加入者装置によりトリガーされる。ＤＨＣＰ要求パケットは、オペレーターのネットワークアクセスノードを通過する際ＱｉｎＱタグをつけられる。ＱｉｎＱタグは、一旦ｖＣＰＥインフラストラクチャで受信されると、以下の目的で識別子として使われる。
１）ＲＡＤＩＵＳ ＡＡＡサーバに対し要求を行うなどの加入者ポリシー属性を取得する。
２）最終的にＤＨＣＰ応答をコンパイルするために用いられる加入者用の“ＩＰアドレス”とネットワーク構成を作成する。その後ＤＨＣＰ応答は加入者に返送される。この最終ステップの後、加入者はデータトラフィックを生成／受信できる。

図５は、本発明の更なる実施形態に係わる方法のステップの一部を示す。

図５には、ＰＰＰ−ＡＭを用いてレベル３アクセスネットワークに接続する場合の仮想顧客構内設備アーキテクチャ内でのセッション確立のシーケンス図が示されている。

ＰＰＰ−ＡＭはｖＣＰＥインフラストラクチャ側では図４の手順に従い、一方、加入者側ではＰＰＰセッションを確立する。加入者コンテキストがｖＣＰＥインフラストラクチャにより作成されたときだけＰＰＰセッションが作成されるようにこの２つの手順は交互に扱われる。ＰＰＰ−ＡＭとｖＣＰＥインフラストラクチャのいずれにもコントロールインターフェースを実装する必要はない。

図５では、加入者のＨＧＷがまずＰＰＰｏＥハンドシェイクを実行し、その後ＰＰＰリンクレイヤーの設定（ＬＣＰハンドシェイク）を開始する。このフェーズ中、ＨＧＷは加入者の信用証明書を提供する。信用証明書は、加入者の身元をＱｉｎＱタグに関連付けるために使われる。これらのマッピングは静的に行ってもよく、又は外部サービスを使って行ってもよい（“ＱｉｎＱに対するＬＣＰ信用証明書マッピング”フェーズ）。この時点からＰＰＰ−ＡＭは、Ｌ２アクセスネットワーク内の加入者装置の動作を模倣するｖＣＰＥインフラストラクチャ内で加入者コンテキストを確立する。これにより、ＤＨＣＰ要求がｖＣＰＥインフラストラクチャに送信され、その結果ｖＣＰＥインフラストラクチャはＲＡＤＩＵＳサーバなどから属性を取得する加入者コンテキストを確立する。その後ＤＨＣＰ応答が作成されＰＰＰ−ＡＭに送られる。ＰＰＰ−ＡＭは、ＤＨＣＰ応答から、ＨＧＷに割り当てられた“ＩＰアドレス”及びその他の該当する情報を抽出する。これらの情報はＰＰＰセッション確立手順におけるＩＣＮＰ構成フェーズを実行するために使われる。

ＰＰＰ−ＡＭを用いてＬ３アクセスネットワークトラフィックをｖＣＰＥインフラストラクチャに挿入してもよい。ＰＰＰ−ＡＭは完全にネットワークのデータプレーン上で動作してもよい。正しい動作を確保するのに必要な場合がある唯一の外部構成は、加入者の信用証明書とＱｉｎＱタグ間のマッピングである。

図６は、本発明の更なる実施形態に係わる方法のステップを示す。

図６には、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータトラフィックを確立する方法であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤに接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２の抽象化レイヤー上で動作するように構成され、
ａ）前記ＡＤが前記第１のＡＬ上の前記ＣＤからセッション確立要求を受信するステップと、
ｂ）前記ＡＤが前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、
ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、前記ＡＤが抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、
ｄ）前記ＡＤと前記ＯＤ間の前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、
ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立するために、前記ＡＤが抽出された前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップと
を含む方法が示されている。

図７は、本発明の更なる実施形態に係わる方法のステップを示す。

図７は、加入者のネットワークと仮想顧客構内設備インフラストラクチャの間のパス上にデプロイされたＰＰＰ−ＡＭがデータ接続を確立する方法のステップを示す。ＰＰＰセッション確立要求がＰＰＰ−ＡＭによって受信されると、以下のステップが実行される：

１）ＰＰＰ−ＡＭモジュールはＬ３ネットワーク上の加入者からセッション確立要求を受信する。
２）ＰＰＰ−ＡＭモジュールは当該要求から加入者情報を抽出し、Ｌ２アクセスネットワーク上のｖＣＰＥインフラストラクチャとセッションを確立する。
３）ＰＰＰ−ＡＭモジュールはｖＣＰＥインフラストラクチャとの対話から加入者のネットワーク情報を抽出し、その情報を用いて加入者とのセッション確立手順を終了する。

図８は図７による方法のより詳細なステップを示す。

図８に、図７のステップ１）〜３）のより詳細な説明を示す。
１）ＰＰＰｏＥセッションが確立される。
２）ＰＰＰセッションが開始され、それによりＬＣＰ対話が開始される。
３）ＬＣＰ加入者の信用証明書が提供されると、それらを用いて対応するＱｉｎＱタグ値が取得される。値は静的なリストから、又は外部サービスから、又は他の手段で取得してもよい。
４）取得されたＱｉｎＱタグ値を用いてＱｉｎＱイーサネットパケットにカプセル化されたＤＨＣＰ要求を作る。
５）ＤＨＣＰ要求がｖＣＰＥインフラストラクチャに送られる。
６）ＤＨＣＰ応答がｖＣＰＥインフラストラクチャにより作成され、ＰＰＰ−ＡＭにより受信される。
７）ＩＰ構成情報がＤＨＣＰ応答から抽出される。
８）ＩＰ構成情報を用いてＬＣＰ対話を完了しＩＣＮＰ対話を実行する。
９）ＩＣＮＰ対話の終了後、ＰＰＰ−ＡＭは現在はネットワークにアクセス可能な加入者のためにＰＰＰセッションの作成を完了する。

要約すると、本発明の少なくとも１つの実施形態は、追加的なコントロールプレーンインターフェース又は機能を必要とせずに、ｖＣＰＥアーキテクチャのＤＨＣＰ対話を強化するＰＰＰセッション管理を提供してＰＰＰセッションを確立するための関連情報を抽出する“ＰＰＰ適応機能”の定義を可能にする。

本発明の更なる実施形態は、ＱｏＳ管理機能などの既存の第２のレイヤーの機能に加えて第１のレイヤーの機能がゼロから創られた場合に発生する複製機能の回避を可能にする。本発明の更なる実施形態は、第１のレイヤーの機能をサポートするための第２のレイヤーの機能の時間がかかり複雑にする修正を回避するものである。

また本発明は、仮想顧客構内設備アーキテクチャによるレベル３アクセスネットワークのサポートを可能にする。すなわち、本発明の少なくとも１つの実施形態は、仮想顧客構内設備インフラストラクチャ及び／又は仮想の顧客構内アーキテクチャを変更することなくレベル３アクセスネットワークの継ぎ目のない統合を可能にする。

ここで説明した本発明の変形例や他の実施形態が、本発明が関係し上記の説明や添付の図面に示された内容の恩恵を受ける当業者により想到されよう。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるべきではなく、変形例や他の実施形態が添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されていると理解すべきである。ここでは特定の用語が使われているが、それらは限定する目的ではなく一般的及び説明的意味で使われている。

Claims (14)

1. クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立する方法であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、
   ａ）前記ＡＤが前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信するステップと、
   ｂ）前記ＡＤが前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、
   ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、前記ＡＤが抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、
   ｄ）前記ＡＤと前記ＯＤ間の前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、
   ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、前記ＡＤが抽出された前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップと
   を含む方法。
2. 前記第１及び第２ＡＬは隣接したＡＬである、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のＡＬはＯＳＩモデルに準拠したレイヤー３であり、前記第２のＡＬはＯＳＩモデルに準拠したレイヤー２である、請求項２に記載の方法。
4. 前記第１及び第２のＡＬが同一である場合、前記ＡＤはデータトラフィックのためにバイパスされる、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記クライアント情報を前記ＯＤに送信するために、前記ＡＤにより、前記第１のＡＬ上の要求に前記クライアント情報を表すカプセル化タグがつけられる、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記クライアント情報は、静的マッピングに基づいて又はサービス装置により前記カプセル化タグにマッピングされる、請求項５に記載の方法。
7. 前記ＣＤは、ＤＨＣＰ要求を発行することにより、及び／又はＰＰＰ要求を発行することにより、ステップａ）の前記セッション確立要求を提供する、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. ステップｃ）はＤＨＣＰ要求を発行することにより実行される、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記クライアントネットワーク情報はＩＰ構成情報を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 前記カプセル化タグはＱｉｎＱタグである、請求項５に記載の方法。
11. クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立するアクセス装置（ＡＤ）であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、
    ａ）前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信するステップと、
    ｂ）前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、
    ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、
    ｄ）前記ＯＤとの前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、
    ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、抽出した前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップと
12. アクセス装置（ＡＤ）上で実行され、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立する方法であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、以下のステップを含む方法。
    ａ）前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信するステップと、
    ｂ）前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、
    ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、
    ｄ）前記ＯＤとの前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、
    ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、抽出した前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップと
    を実行する、アクセス装置。
13. クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立するシステムであって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、
    前記ＣＤは
    前記ＡＤにセッション確立要求を提供する
    ように構成され、
    前記ＡＤは
    前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信し、
    前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出し、
    前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立し、
    前記ＡＤと前記ＯＤ間の前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出し、
    前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、抽出した前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了する
    ように構成され、
    前記ＯＤは
    抽出された前記クライアント情報を用いて第２のレイヤー上の前記ＡＤとセッションを確立し、
    クライアントネットワーク情報を提供する
    ように構成された、システム
14. コンピュータに、クライアントネットワーク内のクライアント装置（ＣＤ）とオペレーターのネットワークの１つ又は複数の装置（ＯＤ）との間のデータ接続を確立する方法を実行させるプログラムを記憶した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記ＯＤはアクセスネットワークの１つ又は複数のアクセス装置（ＡＤ）を介して前記ＣＤと接続され、前記各ネットワークは、例えば、ＯＳＩモデルに従って抽象化レイヤーの中にまとめられ、前記ＣＤは第１の抽象化レイヤー（ＡＬ）上で動作するように構成され、前記ＯＤは第２のＡＬ上で動作するように構成され、前記方法は
    ａ）前記ＡＤが前記第１のＡＬ上の前記ＣＤにより提供されたセッション確立要求を受信するステップと、
    ｂ）前記ＡＤが前記セッション確立要求からクライアント情報を抽出するステップと、
    ｃ）前記第２のＡＬが前記第１のＡＬと異なる場合、前記ＡＤが抽出された前記クライアント情報を用いて前記第２のレイヤー上の前記ＯＤとセッションを確立するステップと、
    ｄ）前記ＡＤと前記ＯＤ間の前記セッションの確立中、前記ＯＤから受信した情報からクライアントネットワーク情報を抽出するステップと、
    ｅ）前記ＣＤと前記ＯＤとのセッションを確立してデータ接続を提供するために、前記ＡＤが抽出された前記クライアントネットワーク情報を用いて前記ＣＤとのセッション確立を終了するステップと
    を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。