JP5794891B2 - Routing method for signaling message using flow switch device and network system - Google Patents
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Description
本発明は、IMS(IP Multimedia Subsystem)ネットワークについて、SIP(Session Initiation Protocol)サーバ間のシグナリングメッセージの経路制御の技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling a routing of a signaling message between SIP (Session Initiation Protocol) servers in an IMS (IP Multimedia Subsystem) network.
SIPは、IP(Internet Protocol)における呼制御プロトコルであって、端末間で通信に必要なIPアドレス、ポート番号及びエンコーディングをネゴシエーションすると共に、発信及び着呼を制御する。SIPを用いて必要なネットワークリソースの割り当て及びゲートの制御を実行するために、IPサブシステムネットワークとしてのIMSがある。IMSは、IPネットワークで、マルチメディアアプリケーション(音声、映像及びデータ)を提供するために標準化されたサービス制御方式である。これは、次世代携帯電話ネットワーク又はNGN(Next Generation Network)を実現する中核技術である。これにより、固定網及び移動網が統合され、全ての端末がIPベースで通信するオールIP化が実現される。 SIP is a call control protocol in IP (Internet Protocol), which negotiates an IP address, a port number, and encoding necessary for communication between terminals, and controls outgoing and incoming calls. In order to perform necessary network resource allocation and gate control using SIP, there is IMS as an IP subsystem network. IMS is a standardized service control method for providing multimedia applications (voice, video and data) in an IP network. This is a core technology that realizes the next generation mobile phone network or NGN (Next Generation Network). As a result, the fixed network and the mobile network are integrated, and all-IP communication is realized in which all terminals communicate on an IP basis.
図1は、従来技術におけるIMSのシステム構成図である。 FIG. 1 is a system configuration diagram of an IMS in the prior art.
図1のシステムによれば、IMSネットワークに対して、アクセスネットワークが相互に接続されている。両ネットワーク間は、ゲートウェイ1を介して接続される。アクセスネットワークは、例えば携帯電話網や、無線/有線ブロードバンドアクセス網である。ユーザによって操作される端末(UE(User Equipment))5は、ゲートウェイ1を介してIMSネットワークに接続することができる。アクセスネットワークが携帯電話網である場合、端末5は、例えば携帯電話機やスマートフォンである。
According to the system of FIG. 1, the access network is connected to the IMS network. The two networks are connected via the
IMSネットワークは、トランスポートネットワークとは別に、コントロールネットワークを有する。コントロールネットワークは、複数の呼セッション制御機能(CSCF(Call Session Control Function))4と、HSS(加入者情報サーバ、Home Subscriber Server)とを有する。SIPクライアント対応の複数の端末5は、ゲートウェイ1を介してCSCF4に接続することによって、相手方端末と呼セッションを確立する。
The IMS network has a control network separately from the transport network. The control network includes a plurality of call session control functions (CSCF) 4 and an HSS (Home Subscriber Server). The plurality of
図1によれば、CSCFとして、P−CSCF(Proxy-CSCF)41と、S−CSCF(Serving-CSCF)42と、HSSとが表されている。 According to FIG. 1, P-CSCF (Proxy-CSCF) 41, S-CSCF (Serving-CSCF) 42, and HSS are represented as CSCFs.
端末5は、アクセスネットワークを介してIMSネットワークへ向けてSIPメッセージを送信する。そのSIPメッセージは、ゲートウェイ1を介して、1つのP−CSCF41へ転送される。P−CSCF41は、セッション毎にメディア情報を抽出し、セッション確立時にゲートウェイ1に対するゲート制御及びリソース制御を指示する。P−CSCF41は、端末5からの位置登録時に決定され、ゲートウェイ1(又はSIP対応端末)との間にセキュアなIPsecトンネルを確立する。
The
P−CSCF41は、そのSIPメッセージを、1つのS−CSCF42へ転送する。S−CSCF42は、呼セッション制御のための中心的なSIPサーバであって、認証処理及び登録処理を実行する。S−CSCF42は、自身が管理するホームネットワークのドメインを有し、そのドメインの範囲内の端末のSIP-URI(SIP - Uniform Resource Identifier)を管理する。また、S−CSCF42は、HSSと通信することによってユーザ認証を実行する。
The P-CSCF 41 transfers the SIP message to one S-
このようにして確立されたセッションは、利用されているネットワークリソースの状態情報や、セキュアな通信路の確保のためのセキュリティ・アソシエーション(暗号鍵や暗号化方式等)の状態情報と関連付けられる。その後、これらCSCF(P/S/I−CSCF)によって管理される。 The session established in this way is associated with the status information of the network resources being used and the status information of security association (encryption key, encryption method, etc.) for securing a secure communication path. Thereafter, it is managed by these CSCFs (P / S / I-CSCF).
そのために、既存のIMSネットワークによれば、当該端末は、一度登録されたCSCFに対して固定的に管理される。即ち、端末が移動することによって、他のドメインに属することとならない限り、CSCFが変更されることはない。このように、CSCFを、位置登録後に変更することは、困難である。 Therefore, according to the existing IMS network, the terminal is fixedly managed with respect to the CSCF once registered. That is, the CSCF is not changed unless the terminal moves and belongs to another domain. Thus, it is difficult to change the CSCF after location registration.
しかしながら、IMSネットワーク内におけるCSCFの障害(又は過負荷)や、CSCFの最適化やメンテナンスなどの利用状況に応じて、端末の登録中のセッションに介在するCSCFを、他のCSCFへ移行したい場合もある。このとき、セッション情報を、一方のCSCFから他方のCSCFへ引き継ぐ必要がある。また、引き継いだことを、そのセッションに係る全てのCSCFに対して通知することによって、整合を取る必要もある。 However, depending on the CSCF failure (or overload) in the IMS network and the usage status such as CSCF optimization and maintenance, there is a case where the CSCF intervening in the session during registration of the terminal is to be transferred to another CSCF. is there. At this time, it is necessary to transfer the session information from one CSCF to the other CSCF. In addition, it is necessary to ensure consistency by notifying all the CSCFs related to the session of the succession.
これに対し、CSCFを、ホットスタンバイ型のサーバ冗長化によって構成する技術がある。これは、CSCFのバックアップとして、1対1に冗長化する。しかし、稼働中のCSCFと同性能のスタンバイ用のCSCFを別途備える必要があり、導入・運用コストの面で問題があった。 On the other hand, there is a technique in which the CSCF is configured by hot standby server redundancy. This makes one-to-one redundancy as a backup of the CSCF. However, it is necessary to separately provide a standby CSCF having the same performance as that of the operating CSCF, which causes a problem in terms of introduction and operation costs.
また、端末とのIPsecを再確立することなく、端末によって接続中のゲートウェイから第1のSIPサーバに対する移行元セッションを、第2のSIPサーバに対する移行先セッションへ移行することができる技術もある(例えば非特許文献1参照)。 In addition, there is a technique that allows a migration source session for a first SIP server to be migrated to a migration destination session for a second SIP server from a gateway connected by the terminal without re-establishing IPsec with the terminal (see FIG. For example, refer nonpatent literature 1).
図1のシステムによれば、IMSネットワークに、IMS構成管理装置6と、セッション管理装置7とが更に配置されている。
According to the system of FIG. 1, an IMS
IMS構成管理装置6は、IPパケットの到達性及び/又はSIPメッセージの計数情報等に基づいて、各CSCFの可用性を監視する。これにより、IMS構成管理装置6は、CSCFについて、負荷状態が所定閾値以上に高まった場合、又は、障害・停止を検知した場合、他のCSCFへセッションを移行すべきと判定する。このとき、IMS構成管理装置6は、セッション管理装置7へ、セッション移行指示要求を送信する。セッション移行指示要求には、当該端末からのセッションについて、少なくとも、移行元CSCFのSIP-URIと、移行先CSCFのSIP-URIとを含む。
The IMS
セッション管理装置7は、端末−ゲートウェイ−CSCF間におけるセッション情報を常に更新して蓄積する。セッション情報は、セッション毎に、少なくとも、SIP-URIと、IPsec確立時の鍵と、SIPの状態遷移パラメータとからなる。
The
図1によれば、ゲートウェイ1とP−CSCF#1との間のセッションを、ゲートウェイ1とP−CSCF#2との間のセッションへ移行する場合が表されている。このとき、移行先P−CSCF#2は、S−CSCF#2に対してもセッションを確立する必要がある。これらセッションの移行は、セッション管理装置7からのセッション移行メッセージによって制御される。尚、セッション管理装置7は、端末のSIP-URI毎に、登録中CSCFのSIP-URIを記憶しているHSS(加入者情報サーバ)であってもよい。
FIG. 1 shows a case where the session between the
ここで、ゲートウェイ1は、P−CSCF#2に対してIPsecを再確立することなく、以前にP−CSCF#1との間で確立していたIPsec(鍵A)をそのまま利用する。一方で、移行先P−CSCF#2は、ゲートウェイ1との間で、IPsec(鍵A)が確立されているものとして動作する。従って、ゲートウェイ1は、移行先P−CSCF#2との間で、新たにIPsecを確立するためのシーケンスを実行しない。この技術によれば、端末から見て、透過的にセッションを移行させることができる。
Here, the
しかしながら、非特許文献1に記載された技術によれば、適切にシグナリングを転送させるために、一方のCSCFから他方のCSCFへセッション情報を移行すると共に、そのIPアドレスも移行させなければならない。ここで、復元先となる他方のCSCFは、元のIPアドレス(一方のCSCF)を用いる必要があり、複数のIPアドレスを保持しなければならなくなる。また、同一のIPアドレスが、複数のCSCFに、同時に存在することとなる。更に、各ゲートウェイ(セッション転送ノード)は、SIPメッセージ毎に、適切な宛先MACアドレスへ転送する必要がある。これは、大量のSIPメッセージを扱うネットワークシステムでは、ゲートウェイがボトルネックとなりやすい。
However, according to the technique described in
また、非特許文献1に記載された技術によれば、ゲートウェイは、端末とP−CSCFとの間、及び、P−CSCFとS−CSCFとの間に、トンネルを設定しなければならない。そのために、トンネル確立のためのシーケンスのオーバヘッドが避けられない。また、IMSネットワークに接続する端末の数が膨大となるほど、ゲートウェイが保持すべき経路テーブルの量自体が膨大となる共に、そのシグナリングメッセージの経路制御の処理能力も膨大なものとなる。
Further, according to the technique described in
そこで、本発明は、膨大な数の端末が接続するIMSネットワークであっても、IPアドレスを移動することなく、且つ、トンネルを確立することもない、シグナリングメッセージの経路制御方法及びネットワークシステムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a signaling message path control method and network system that does not move an IP address and does not establish a tunnel even in an IMS network to which a large number of terminals are connected. The purpose is to do.
本発明によれば、IPサブシステムネットワークに接続された複数のSIP(Session Initiation Protocol)サーバと、該SIPサーバと端末との間でシグナリングメッセージのフローを切り替える1つ以上のフロースイッチ装置と、端末とフロースイッチ装置との間でシグナリングメッセージを中継転送する1つ以上のゲートウェイとを有するシステムにおけるシグナリングメッセージの経路制御方法であって、
ゲートウェイは、当該端末URI(Uniform Resource Indicator)の登録情報が存在又は利用する1つ以上のSIPサーバの識別子の組み合わせに基づくラベルに、1つ以上の端末URIを対応付けたラベルテーブルを記憶しており、
第1のステップについて、ゲートウェイが、端末からシグナリングメッセージを受信した際に、
当該シグナリングメッセージにおける発信側端末URI及び着信側端末URIを取得し、
当該シグナリングメッセージにおける送信元MACアドレス及び宛先MACアドレスをキャッシュし、
ラベルテーブルを用いて、発信側端末URIに対応する送信元ラベルと、着信側端末URIに対応する宛先ラベルとを検索し、
宛先MACアドレスヘッダを送信元ラベルに書き換えると共に、送信元MACアドレスヘッダを宛先ラベルに書き換え、
当該シグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ送信し、
第2のステップについて、フロースイッチ装置が、ラベルに応じてシグナリングメッセージをSIPサーバへ転送する
ことを特徴とする。
According to the present invention, a plurality of SIP (Session Initiation Protocol) servers connected to an IP subsystem network, one or more flow switch devices that switch a flow of signaling messages between the SIP server and a terminal, and a terminal A signaling message routing method in a system having one or more gateways for relaying and forwarding signaling messages between the network and the flow switch device,
The gateway stores a label table in which one or more terminal URIs are associated with a label based on a combination of identifiers of one or more SIP servers in which registration information of the terminal URI (Uniform Resource Indicator) exists or is used. And
For the first step, when the gateway receives a signaling message from the terminal,
Obtaining the originating terminal URI and the terminating terminal URI in the signaling message;
Cache the source MAC address and destination MAC address in the signaling message;
Using the label table, search for a source label corresponding to the originating terminal URI and a destination label corresponding to the terminating terminal URI,
Rewrite the destination MAC address header to the source label, and rewrite the source MAC address header to the destination label.
Send the signaling message to the flow switch device,
For the second step, the flow switch device transfers the signaling message to the SIP server according to the label.
本発明の経路制御方法における他の実施形態によれば、
ラベルテーブルについて、ラベルは、当該端末URIの登録情報が存在又は利用する1つ以上のSIPサーバの識別子に加えて、当該SIPサーバが配置された拠点の識別子を更に組み合わせたものであり、少なくとも1つの拠点の識別子以外の識別子は、ワイルドカードによって指定されていることも好ましい。
According to another embodiment of the route control method of the present invention,
Regarding the label table, the label is a combination of the identifier of one or more SIP servers where the registration information of the terminal URI is present or used, and further the identifier of the base where the SIP server is located. It is also preferable that identifiers other than the identifiers of one site are designated by wild cards.
本発明の経路制御方法における他の実施形態によれば、
第3のステップについて、SIPサーバが、
フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュし、
当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのIPアドレスを宛先IPアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ送信し、
第4のステップについて、フロースイッチ装置が、シグナリングメッセージを、ゲートウェイ又は他のフロースイッチ装置へ転送し、
第5のステップについて、ゲートウェイは、
フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、送信元MACアドレスヘッダを、第1のステップでキャッシュしていた送信元MACアドレスに書き換えると共に、宛先MACアドレスヘッダを、第1のステップでキャッシュしていた宛先MACアドレスに書き換え、
当該シグナリングメッセージを、端末へ送信する
ことも好ましい。
According to another embodiment of the route control method of the present invention,
For the third step, the SIP server
For the signaling message received from the flow switch device, cache the source label of the destination MAC address header, and cache the destination label of the source MAC address header,
A signaling message to be transmitted to the next hop, with the IP address of the next hop included in the Route header of the signaling message as the destination IP address, is transmitted to the flow switch device.
For the fourth step, the flow switch device forwards the signaling message to a gateway or other flow switch device,
For the fifth step, the gateway
For the signaling message received from the flow switch device, the source MAC address header is rewritten to the source MAC address cached in the first step, and the destination MAC address header is cached in the first step. Rewrite to MAC address,
It is also preferable to send the signaling message to the terminal.
本発明の経路制御方法における他の実施形態によれば、
システムは、フロースイッチ装置を制御するフロー制御装置を更に有し、
第1のステップについて、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ(REGISTERメッセージ)である場合、
ゲートウェイが、
当該登録メッセージにおける発信側端末URIを取得し、
当該登録メッセージにおける宛先MACアドレスをキャッシュし、
ラベルテーブルを用いて、発信側端末URIに対応する送信元ラベルを検索できなかった際に、発信側端末URIに対応する送信元ラベルを選択し、
ラベルテーブルに、発信側端末URIとラベルとを対応付けて記憶し、
発信側端末URIと選択した送信元ラベルとを、フロー制御装置へ送信し、
フロー制御装置が、
発信側端末URIと送信元ラベルとを対応付けたフローテーブルを更新し、
更新完了の応答メッセージを、ゲートウェイへ返信する
ことも好ましい。
According to another embodiment of the route control method of the present invention,
The system further includes a flow control device for controlling the flow switch device,
For the first step, if the signaling message is a registration request message (REGISTER message),
Gateway is,
Obtain the calling terminal URI in the registration message,
Cache the destination MAC address in the registration message,
When the sender label corresponding to the calling terminal URI cannot be searched using the label table, the sender label corresponding to the calling terminal URI is selected,
In the label table, the calling terminal URI and the label are stored in association with each other,
Send the originating terminal URI and the selected source label to the flow control device,
Flow control device,
Update the flow table associating the sending terminal URI with the source label,
It is also preferable to send an update completion response message back to the gateway.
本発明の経路制御方法における他の実施形態によれば、
IPサブシステムネットワークは、IMS(IP Multimedia Subsystem)ネットワークであり、
SIPサーバとして、P−CSCF(Proxy-CSCF(Call Session Control Function、プロキシ呼セッション制御機能))、S−CSCF(Serving-CSCF)、I−CSCF(Interrogating-CSCF)及び/又はHSS(Home Subscriber
Server)が配置されており、
フロースイッチ装置は、フローテーブルによって、各CSCFのIPアドレスを記憶しており、
第2のステップについて、
送信元IPアドレスのS−CSCFは、宛先IPアドレスのI−CSCF又はS−CSCFへ送信される要求メッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルと、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
又は、
送信元IPアドレスのI−CSCF又はS−CSCFは、宛先IPアドレスのS−CSCFへ送信される応答メッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの宛先ラベルと、送信元MACアドレスヘッダの送信元ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
ことも好ましい。
According to another embodiment of the route control method of the present invention,
The IP subsystem network is an IMS (IP Multimedia Subsystem) network,
As SIP servers, P-CSCF (Proxy-CSCF (Call Session Control Function)), S-CSCF (Serving-CSCF), I-CSCF (Interrogating-CSCF) and / or HSS (Home Subscriber)
Server) is located,
The flow switch device stores the IP address of each CSCF by the flow table,
For the second step,
The S-CSCF of the source IP address reverses the source label of the destination MAC address header and the destination label of the source MAC address header for the request message transmitted to the I-CSCF or S-CSCF of the destination IP address. Rewrite to replace or
The I-CSCF or S-CSCF of the source IP address reverses the destination label of the destination MAC address header and the source label of the source MAC address header for the response message transmitted to the S-CSCF of the destination IP address. It is also preferable to rewrite so that it is replaced.
本発明の経路制御方法における他の実施形態によれば、
フロースイッチ装置は、OpenFlowSwitch(登録商標)であり、
フロー制御装置は、OpenFlowController(登録商標)であり、
ゲートウェイは、プロトコルヘッダを変換するSIPパーサである
ことも好ましい。
According to another embodiment of the route control method of the present invention,
The flow switch device is OpenFlowSwitch (registered trademark),
The flow control device is OpenFlowController (registered trademark),
The gateway is also preferably a SIP parser that converts protocol headers.
本発明によれば、IPサブシステムネットワークに接続された複数のSIP(Session Initiation Protocol)サーバと、該SIPサーバと端末との間でシグナリングメッセージのフローを切り替える1つ以上のフロースイッチ装置と、端末とフロースイッチ装置との間でシグナリングメッセージを中継転送する1つ以上のゲートウェイとを有するネットワークシステムであって、
セッション移行後のシグナリングメッセージを経路制御するために、
ゲートウェイは、
当該端末URI(Uniform Resource Indicator)の登録情報が存在又は利用する1つ以上のSIPサーバの識別子の組み合わせに基づくラベルに、1つ以上の端末URIを対応付けたラベルテーブルと、
端末から受信したシグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ転送する上りメッセージ転送手段と、
当該シグナリングメッセージにおける発信側端末URI及び着信側端末URIを取得するURI取得手段と、
当該シグナリングメッセージにおける送信元MACアドレス及び宛先MACアドレスをキャッシュするMACアドレスキャッシュ手段と、
ラベルテーブルを用いて、発信側端末URIに対応する送信元ラベルと、着信側端末URIに対応する宛先ラベルとを検索するラベル検索手段と、
宛先MACアドレスヘッダを送信元ラベルに書き換えると共に、送信元MACアドレスヘッダを宛先ラベルに書き換える上りアドレス書換手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, a plurality of SIP (Session Initiation Protocol) servers connected to an IP subsystem network, one or more flow switch devices that switch a flow of signaling messages between the SIP server and a terminal, and a terminal A network system having one or more gateways for relaying and forwarding signaling messages between the device and the flow switch device,
To route signaling messages after session transition,
The gateway
A label table in which one or more terminal URIs are associated with a label based on a combination of identifiers of one or more SIP servers in which registration information of the terminal URI (Uniform Resource Indicator) exists or is used;
An uplink message transfer means for transferring a signaling message received from the terminal to the flow switch device;
URI acquisition means for acquiring the originating terminal URI and the terminating terminal URI in the signaling message;
MAC address cache means for caching the source MAC address and destination MAC address in the signaling message;
Label search means for searching for a source label corresponding to the originating terminal URI and a destination label corresponding to the terminating terminal URI using the label table;
In addition to rewriting the destination MAC address header to the transmission source label, it has an uplink address rewriting means for rewriting the transmission source MAC address header to the destination label.
本発明のネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
ラベルテーブルについて、ラベルは、当該端末URIの登録情報が存在又は利用する1つ以上のSIPサーバの識別子に加えて、当該SIPサーバが配置された拠点の識別子を更に組み合わせたものであり、少なくとも1つの拠点の識別子以外の識別子は、ワイルドカードによって指定されていることも好ましい。
According to another embodiment of the network system of the present invention,
Regarding the label table, the label is a combination of the identifier of one or more SIP servers where the registration information of the terminal URI is present or used, and further the identifier of the base where the SIP server is located. It is also preferable that identifiers other than the identifiers of one site are designated by wild cards.
本発明のネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
フロースイッチ装置は、フローテーブルに基づいて、ゲートウェイから受信したシグナリングメッセージをSIPサーバ又は他のフロースイッチ装置のいずれか1つへ転送すると共に、SIPサーバから受信したシグナリングメッセージを、他のSIPサーバ、他のフロースイッチ装置又はゲートウェイのいずれか1つへ転送するものであり、
ゲートウェイは、
フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージを、端末へ送信する下りメッセージ転送手段と、
当該シグナリングメッセージについて、送信元MACアドレスヘッダを、MACアドレスキャッシュ手段における送信元MACアドレスに書き換えると共に、宛先MACアドレスヘッダを、MACアドレスキャッシュ手段における宛先MACアドレスに書き換える下りアドレス書換手段と
を有し、
SIPサーバは、
フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュするラベルキャッシュ手段と、
当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのIPアドレスを宛先IPアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ転送するメッセージ転送手段と
を有することも好ましい。
According to another embodiment of the network system of the present invention,
Based on the flow table, the flow switch device transfers the signaling message received from the gateway to either one of the SIP server or another flow switch device, and transmits the signaling message received from the SIP server to another SIP server, Transfer to any one of the other flow switch devices or gateways,
The gateway
A downlink message transfer means for transmitting a signaling message received from the flow switch device to the terminal;
For the signaling message, the source MAC address header is rewritten to the source MAC address in the MAC address cache means, and the destination MAC address header is rewritten to the destination MAC address in the MAC address cache means;
SIP server
For a signaling message received from the flow switch device, a label cache means for caching the source label of the destination MAC address header and caching the destination label of the source MAC address header;
It is also preferable to have a message transfer means for transferring a signaling message to be transmitted to the next hop with the IP address of the next hop included in the Route header of the signaling message as a destination IP address to the flow switch device.
本発明のネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
システムは、フロースイッチ装置を制御するフロー制御装置を更に有し、
ゲートウェイは、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ(REGISTERメッセージ)である場合、
URI取得手段が、当該登録メッセージにおける発信側端末URIを取得し、
MACアドレスキャッシュ手段が、当該登録メッセージにおける宛先MACアドレスをキャッシュし、
ラベルテーブルを用いて、発信側端末URIに対応する送信元ラベルを検索できなかった際に、発信側端末URIに対応する送信元ラベルを選択し、ラベルテーブルに、発信側端末URIとラベルとを対応付けて記憶し、発信側端末URI及び送信元ラベルを、フロー制御装置へ送信するラベル要求送信手段と、
フロー制御装置から、ラベル応答メッセージを受信するラベル応答受信手段と
を更に有し、
フロー制御装置が、
発信側端末URI及び送信元ラベルを対応付けたフローテーブルを更新するフローテーブル更新手段と、
更新完了の応答メッセージを、ゲートウェイへ返信するラベル応答返信手段と
を有することも好ましい。
According to another embodiment of the network system of the present invention,
The system further includes a flow control device for controlling the flow switch device,
If the signaling message is a registration request message (REGISTER message), the gateway
The URI acquisition means acquires the calling terminal URI in the registration message,
MAC address cache means caches the destination MAC address in the registration message,
When the source label corresponding to the calling terminal URI cannot be searched using the label table, the source label corresponding to the calling terminal URI is selected, and the calling terminal URI and the label are stored in the label table. A label request transmitting means for storing the associated terminal URI and the transmission source label to the flow control device;
Label response receiving means for receiving a label response message from the flow control device;
The flow control device
Flow table updating means for updating a flow table in which a sender terminal URI and a source label are associated;
It is also preferable to have label response reply means for replying the update completion response message to the gateway.
本発明のネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
IPサブシステムネットワークは、IMSネットワークであり、
SIPサーバとして、少なくともP−CSCF、S−CSCF、I−CSCF及び/又はHSSが配置されており、
フロースイッチ装置は、フローテーブルによって、各CSCFのIPアドレスを記憶しており、
フロースイッチ装置は、
送信元IPアドレスのS−CSCFから、宛先IPアドレスのI−CSCF又はS−CSCFへ送信される要求メッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルと、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
又は、
送信元IPアドレスのI−CSCF又はS−CSCFから、宛先IPアドレスのS−CSCFへ送信される応答メッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの宛先ラベルと、送信元MACアドレスヘッダの送信元ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
ことも好ましい。
According to another embodiment of the network system of the present invention,
The IP subsystem network is an IMS network,
As a SIP server, at least P-CSCF, S-CSCF, I-CSCF and / or HSS are arranged,
The flow switch device stores the IP address of each CSCF by the flow table,
The flow switch device
For a request message transmitted from the S-CSCF of the source IP address to the I-CSCF or S-CSCF of the destination IP address, the source label of the destination MAC address header and the destination label of the source MAC address header are reversed. Rewrite to replace or
For a response message transmitted from the I-CSCF or S-CSCF of the source IP address to the S-CSCF of the destination IP address, the destination label of the destination MAC address header and the source label of the source MAC address header are reversed. It is also preferable to rewrite so that it is replaced.
本発明のネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
フロースイッチ装置は、OpenFlowSwitch(登録商標)であり、
フロー制御装置は、OpenFlowController(登録商標)であり、
ゲートウェイは、プロトコルヘッダを変換するSIPパーサである
ことも好ましい。
According to another embodiment of the network system of the present invention,
The flow switch device is OpenFlowSwitch (registered trademark),
The flow control device is OpenFlowController (registered trademark),
The gateway is also preferably a SIP parser that converts protocol headers.
本発明のシグナリングメッセージの経路制御方法及びネットワークシステムによれば、既存のOpenFlowスイッチ装置を用いることによって、SIPサーバのセッション移行後に、IPアドレスを移動することなく、且つ、トンネルを確立する必要もなくすことができる。また、既存のOpenFlowスイッチ装置に特別な機能を搭載することなく、高速に経路を制御することができる。 According to the signaling message path control method and network system of the present invention, by using an existing OpenFlow switch device, it is not necessary to establish a tunnel without moving an IP address after a session transition of a SIP server. be able to. In addition, it is possible to control the route at high speed without installing special functions in the existing OpenFlow switch device.
ここで、既存のOpenFlowスイッチ装置に、端末URIとラベルとを1対1で対応付けた場合、フローテーブルのエントリが端末URIの数だけ必要となる。即ち、膨大な数の端末が接続するIMSネットワークに、既存のOpenFlowスイッチ装置を搭載しただけでは、そのフローテーブルのエントリ数が上限を超えてしまう。本発明によれば、IMSネットワークに既存のOpenFlowスイッチ装置を備えた場合であっても、ゲートウェイやOpenFlowスイッチ装置が保持すべき経路テーブルの量をできる限り削減できると共に、そのシグナリングメッセージの経路制御の処理能力も低減させることができる。 Here, when the terminal URI and the label are associated with the existing OpenFlow switch device on a one-to-one basis, the number of entries in the flow table is required for the number of terminal URIs. That is, if an existing OpenFlow switch device is simply installed in an IMS network to which a huge number of terminals are connected, the number of entries in the flow table exceeds the upper limit. According to the present invention, even when the existing OpenFlow switch device is provided in the IMS network, the amount of the route table to be held by the gateway and the OpenFlow switch device can be reduced as much as possible, and the routing control of the signaling message can be performed. Processing capacity can also be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2は、本発明におけるIMSのシステム構成図である。 FIG. 2 is a system configuration diagram of the IMS according to the present invention.
図2によれば、IMSコントロールネットワーク(IPサブシステムネットワーク)に、拠点毎に、グループ化された複数のSIPサーバ群が接続されている。各SIPサーバ群には、複数のP−CSCFと、複数のS−CSCFと、I−CSCFと、HSSとが配置されている。これらCSCFは、拠点毎のフロースイッチ装置2を介して、IMSトランスポートネットワークに接続される。
According to FIG. 2, a plurality of grouped SIP servers are connected to the IMS control network (IP subsystem network) for each site. In each SIP server group, a plurality of P-CSCFs, a plurality of S-CSCFs, an I-CSCF, and an HSS are arranged. These CSCFs are connected to the IMS transport network via the
ここで、同一種別のCSCFは全て、同一のIPアドレス(仮想IPアドレス)を持つ。即ち、図2によれば、CSCF毎に、以下のようなIPアドレスを有する。
[CSCF] [IPアドレス]
P−CSCF: 10.10.1.1
S−CSCF: 10.20.2.1
I−CSCF: 10.30.3.1
HSS : 10.40.4.1
但し、実IPアドレスは、ノード毎に異なっており、IMS構成管理装置6は、実IPアドレスを用いて各CSCFを識別する。尚、IMS構成管理装置6は、CSCF及びHSSの復旧・移設に伴う、シグナリングメッセージの経路制御を指示する。
Here, all CSCFs of the same type have the same IP address (virtual IP address). That is, according to FIG. 2, each CSCF has the following IP address.
[CSCF] [IP address]
P-CSCF: 10.10.1.1
S-CSCF: 10.20.2.1
I-CSCF: 10.30.3.1
HSS: 10.40.4.1
However, the actual IP address is different for each node, and the IMS
フロースイッチ装置2は、複数のポートを有するレイヤ4までのヘッダ情報を識別可能なスイッチであって、ポートがそれぞれ、SIPパーサ1と、SIPサーバ群の各CSCF及びHSSに接続されている。フロースイッチ装置2は、シグナリングメッセージを、端末5と各CSCF及びHSSとの間で経路制御する。
The
この経路制御のために、フロースイッチ装置2は、「端末のURI(Uniform Resource Indicator)」と「ラベル」とを対応付けた「フローテーブル」を保持する。そして、フロースイッチ装置2は、入力されたパケットを、ラベルに基づくユーザセッション単位の「フロー」として識別し、そのフローに基づいて所定のポートへ出力する。図2によれば、拠点1のフロースイッチ装置2は、拠点1の各CSCFに対して経路制御するだけでなく、拠点2のフロースイッチ装置2に対しても経路制御することができる。複数のフロースイッチ装置2を経由することによって、様々な拠点のCSCFに対して経路制御することができる。
For this route control, the
ゲートウェイ1は、IMSネットワークとアクセスネットワークとの接続点に配置され、端末5とフロースイッチ装置2との間でシグナリングメッセージを中継転送する。ゲートウェイ1は、SIPメッセージをフローとして識別できる「SIPパーサ」である。SIPパーサ1は、「端末のURI」と、フロースイッチ装置における「ラベル」とを対応付けた「ラベルテーブル」を保持する。
The
IMS構成管理装置6は、端末−CSCF間、及び、CSCF間におけるセッション情報を常に受信し且つ蓄積する。即ち、CSCF及びHSSは、端末のセッション情報を、常時、IMS構成管理装置6へ送信している。そして、IMS構成管理装置6は、セッション情報の復旧・移設に応じて、端末からのシグナリングメッセージを、一方のCSCFから、セッション移行後の他方のCSCFへ送信するように経路を制御する。また、IMS構成管理装置6は、経路制御情報を、常に、フロー制御装置3へ通知している。
The IMS
フロー制御装置3は、IMS構成管理装置6からの経路制御情報に応じて、フロースイッチ装置2の「フローテーブル」を生成し且つ送信する。また、SIPパーサ1の「ラベルテーブル」も生成し且つ送信する。
The
フロースイッチ装置2及びフロー制御装置3は、OpenFlow技術に基づく既存のものである。分散配置されるフローベーススイッチ(フロースイッチ装置)と、集中配置されるコントローラ(フロー制御装置)とに分離し、オープンなAPI(Application Programming Interface)で接続される。OpenFlow技術によれば、ネットワークの通信単位を「フロー」として定義し、フロー単位で経路制御及び品質確保を可能とする。これは、米国Stanford大学が中心となり設立した「OpenFlowコンソーシアム」によって提唱されたインタフェースの仕様である(例えば非特許文献2参照)。
The
OpenFlowスイッチ技術によれば、各種のプロセッサリソース(例えばCSCF)を、プログラマブルに(自由に組み合わせて)、ネットワークノードを構築することできる。特に、10Gbps単位(最大64ユーザまでの同時利用可能)で、ネットワークを増設することができる。 According to the OpenFlow switch technology, a network node can be constructed in a programmable manner (free combination) of various processor resources (for example, CSCF). In particular, the network can be expanded in units of 10 Gbps (up to 64 users can be used simultaneously).
尚、一般に、CSCFにおける経路制御として、同一IPアドレスが複数のCSCF上に存在することに備えたIPトンネルによるSIPメッセージの転送制御と、移行された複数のIPアドレスの使い分け制御とがある。そこで、発明者らは、CSCFではなく、ネットワーク機器側(スイッチ)を用いて、IPアドレス以外の識別子を用いて、SIPメッセージの転送を制御することを検討した。また、これと共に、IPアドレスの使い分けを避けるために、同種のCSCFでは同じIPアドレスを用いることも検討した。そこで、本発明によれば、IPアドレスに依存しない経路制御方法として、上位レイヤのパケットヘッダの参照が可能なOpenFlowスイッチ装置を用いている。OpenFlowスイッチ装置では、各ヘッダ値の組み合わせで区別される一連のパケットを、「フロー」として経路制御する。そのために、CSCFに対するSIPメッセージの経路を制御すべき最小経路毎に、フローを割り当てている。 In general, as route control in the CSCF, there are SIP message transfer control using an IP tunnel prepared for the same IP address existing on a plurality of CSCFs, and use control of a plurality of migrated IP addresses. Therefore, the inventors studied to control the transfer of the SIP message using an identifier other than the IP address using the network device side (switch) instead of the CSCF. At the same time, in order to avoid using different IP addresses, the same type of CSCF was also considered to use the same IP address. Therefore, according to the present invention, an OpenFlow switch device capable of referring to a higher layer packet header is used as a route control method independent of the IP address. In the OpenFlow switch device, a series of packets distinguished by combinations of header values are routed as “flows”. For this purpose, a flow is assigned to each minimum path that should control the path of the SIP message to the CSCF.
図3は、本発明の第1の実施形態における拠点1に関するフローテーブル及びラベルテーブルを表す説明図である。
図4は、本発明の第1の実施形態における拠点2に関するフローテーブル及びラベルテーブルを表す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a flow table and a label table related to the
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flow table and a label table related to the
本発明の特徴となる「ラベル」は、端末URIの登録情報(又はセッション情報)が存在する1つ以上のCSCF(及びHSS)の識別子(ID)の組み合わせから構成される。そのために、1つのラベルには、複数の端末URIが紐づくこととなり、結果的に、ラベルテーブル及びフローテーブルのエントリ数が削減される。 The “label”, which is a feature of the present invention, is composed of a combination of one or more identifiers (IDs) of CSCF (and HSS) in which registration information (or session information) of the terminal URI exists. Therefore, a plurality of terminal URIs are associated with one label, and as a result, the number of entries in the label table and the flow table is reduced.
SIPパーサ1は、「端末のURI」と、「ラベル」とを対応付けた「ラベルテーブル」を保持する。図3によれば、端末#1の端末URIに対応するラベルは、以下のように決定されている。
端末#1の登録情報が存在又は利用するIMSノード:
P−CSCF1(ID:P1)、S−CSCF1(ID:S1)
I−CSCF1(ID:I1)、HSS1 (ID:H1)
端末#1の端末URIに対応するラベル:
「P1 S1 I1 H1」
SIPパーサ1が、自らラベルテーブルを生成するものであってもよいし、フロー制御装置3によって生成されたラベルテーブルを受信するものであってもよい。
The
IMS node where registration information of
P-CSCF1 (ID: P1), S-CSCF1 (ID: S1)
I-CSCF1 (ID: I1), HSS1 (ID: H1)
Label corresponding to terminal URI of terminal # 1:
"P1 S1 I1 H1"
The
SIPパーサ1は、受信したSIPメッセージから、発信端末URI及び着信端末URIを取得する。次に、SIPパーサ1は、ラベルテーブルから、これら端末URIに対応するラベルを検索する。そして、検索されたラベルを、SIPメッセージの宛先MACアドレス及び送信元MACアドレスに含め、そのSIPメッセージをフロースイッチ装置2へ向けて転送する。
The
フロースイッチ装置2は、ラベル及び宛先IPアドレスの組み合わせに応じて、出力ポート(動作)を対応付けた「フローテーブル」を保持する。これによれば、同一のラベルであっても、異なる宛先IPアドレス毎に、動作も異なるものとなる。フローテーブルは、フロー制御装置3によって生成されたものであって、フロースイッチ装置2は、そのフローテーブルを受信する。フロースイッチ装置2は、このフローテーブルに従って、シグナリングメッセージを経路制御する。
The
図5は、本発明の第2の実施形態における拠点1に関するフローテーブル及びラベルテーブルを表す説明図である。
図6は、本発明の第2の実施形態における拠点2に関するフローテーブル及びラベルテーブルを表す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a flow table and a label table related to the
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a flow table and a label table related to the
図5によれば、図3と比較して、ラベルは、当該端末URIの登録情報が存在又は利用する1つ以上のSIPサーバの識別子に加えて、当該SIPサーバが配置された拠点の識別子を更に組み合わせたものである。 According to FIG. 5, compared with FIG. 3, in addition to the identifier of one or more SIP servers where the registration information of the terminal URI exists or is used, the label indicates the identifier of the base where the SIP server is located. It is a further combination.
図5によれば、SIPパーサ1が保持する「ラベルテーブル」には、端末#2の端末URIに対応するラベルとして、以下のように決定されている。
端末#1の登録情報が存在又は利用するIMSノード:
P−CSCF2(ID:P2):拠点2(Ploc2)
S−CSCF2(ID:S2):拠点2(Sloc2)
I−CSCF1(ID:I1):拠点1(Iloc1)
HSS1 (ID:H1):拠点1(Hloc1)
端末#2の端末URIに対応するラベル:
「Ploc2 Sloc2 Iloc1 Hloc1 P2 S2 I1 H1」
According to FIG. 5, the “label table” held by the
IMS node where registration information of
P-CSCF2 (ID: P2): Base 2 (Ploc2)
S-CSCF2 (ID: S2): Base 2 (Sloc2)
I-CSCF1 (ID: I1): Base 1 (Iloc1)
HSS1 (ID: H1): Base 1 (Hloc1)
Label corresponding to terminal URI of terminal # 2:
“Ploc2 Sloc2 Iloc1 Hloc1 P2 S2 I1 H1”
また、フロースイッチ装置2が保持する「フローテーブル」には、少なくとも1つの拠点の識別子以外の識別子は、ワイルドカードによって指定されている。「ワイルドカード」とは、例えばファイル名等を指定するときに使う「任意の文字」を意味する特殊文字をいう。一般に、「*」が任意の長さの任意の文字を意味し、「?」が任意の1文字を意味する。これによって、フローテーブルのエントリ数を削減することができる。
Further, in the “flow table” held by the
図5によれば、例えばラベル「Ploc1 * * * P1 * * *」は、少なくとも「Ploc1」及び「P1」が一致する場合に、該当する。この場合、宛先IPアドレスが「10.10.1.1」(P−CSCF)であるならば、そのシグナリングメッセージは、ポート1へ出力される。
図5によれば、例えばラベル「Ploc1 * * * P2 * * *」は、少なくとも「Ploc1」及び「P2」が一致する場合に、該当する。この場合、宛先IPアドレスが「10.10.1.1」(P−CSCF)であるならば、そのシグナリングメッセージは、ポート2へ出力される。
According to FIG. 5, for example, the label “Ploc1 * * * P1 * * *” corresponds when at least “Ploc1” and “P1” match. In this case, if the destination IP address is “10.10.1.1” (P-CSCF), the signaling message is output to
According to FIG. 5, for example, the label “Ploc1 * * * P2 * * *” corresponds when at least “Ploc1” and “P2” match. In this case, if the destination IP address is “10.10.1.1” (P-CSCF), the signaling message is output to
尚、図5及び図6に基づくフローテーブルにワイルドカードを用いた技術は、フロースイッチ装置2が、OpenFlow Switchのバージョン1.1に対応していることを要する。
Note that the technique using wildcards in the flow tables based on FIGS. 5 and 6 requires that the
図7は、本発明における発信のシーケンス図である。 FIG. 7 is a sequence diagram of transmission in the present invention.
図7によれば、P−CSCF#2及びS−CSCF#2が管理している端末#2のセッション情報を、P−CSCF#3及びS−CSCF#3へ移行した後、当該端末#1から端末#2へのシグナリングメッセージを経路制御する場合について表されている。
According to FIG. 7, after the session information of
[第1のステップ]
(S10)端末#1は、発信メッセージ(INVITEメッセージ、シグナリング要求メッセージ)を、SIPパーサ1へ送信する。このINVITEメッセージのアドレスヘッダは、以下のように設定されている。
送信元IPアドレス:端末#1のIPアドレス
宛先IPアドレス :P−CSCF#1のIPアドレス
[First step]
(S10) The
Source IP address: IP address of
(S11)SIPパーサ1は、受信したシグナリングメッセージのSIPデータ部分を解析し、以下の情報を取得する。
INVITEメッセージにおけるFromヘッダ -> 発信側端末URIの取得
INVITEメッセージにおけるToヘッダ -> 着信側端末URIの取得
(S11) The
From header in INVITE message-> Acquisition of sending terminal URI
To header in INVITE message-> Acquisition of called terminal URI
(S12)次に、SIPパーサ1は、MACアドレスヘッダから、以下の情報をキャッシュする。
INVITEメッセージにおける送信元MACアドレスをキャッシュ
INVITEメッセージにおける宛先MACアドレスをキャッシュ
(S12) Next, the
Cache source MAC address in INVITE message
Cache destination MAC address in INVITE message
(S13)次に、SIPパーサ1は、ラベルテーブルを用いて、以下のラベルを検索する。
「発信側端末URI」(端末#1)に対応する「送信元ラベル」を検索
[P1 S1 I1 H1]
「着信側端末URI」(端末#2)に対応する「宛先ラベル」 を検索
[P3 S3 I1 H1]
「送信元ラベル」は、「送信元端末URI」を特定するラベルであり、同様に、「宛先ラベル」は、「宛先端末URI」を特定するラベルである。
(S13) Next, the
Search for “source label” corresponding to “caller terminal URI” (terminal # 1)
[P1 S1 I1 H1]
Search for “destination label” corresponding to “terminal URI of terminal” (terminal # 2)
[P3 S3 I1 H1]
The “transmission source label” is a label that identifies the “transmission source terminal URI”, and similarly, the “destination label” is a label that identifies the “destination terminal URI”.
(S14)次に、SIPパーサ1は、INVITEメッセージ(シグナリング要求メッセージ)について、以下のようにMACアドレスを書き換える。
宛先MACアドレスヘッダ <- 送信元ラベル
[P1 S1 I1 H1]
送信元MACアドレスヘッダ<- 宛先ラベル
[P3 S3 I1 H1]
尚、MACアドレスヘッダの書き換え処理は、SIPパーサのI/Fモジュールで実行される。
(S14) Next, the
Destination MAC address header <-Source label
[P1 S1 I1 H1]
Source MAC address header <-Destination label
[P3 S3 I1 H1]
The MAC address header rewriting process is executed by the I / F module of the SIP parser.
(S15)そして、SIPパーサ1は、そのINVITEメッセージを、フロースイッチ装置2Aへ送信する。
(S15) Then, the
[第2のステップ]
(S2)フロースイッチ装置2Aは、フローテーブルに従って、受信したINVITEメッセージについて、出力ポートを選択する。フロースイッチ装置2Aは、受信したINVITEメッセージにおける「宛先MACアドレス」「宛先IPアドレス」から、「フロー」を識別し、当該INVITEメッセージを出力すべきポートを特定する。
「宛先MACアドレス」 :ラベル[P1 S1 I1 H1]
「送信元MACアドレス」:ラベル[P3 S3 I1 H1]
「宛先IPアドレス」 :P−CSCF#1のIPアドレス
図3によれば、このINVITEメッセージは、P−CSCF#1が接続されたポート1へ出力される。
[Second step]
(S2) The
“Destination MAC address”: Label [P1 S1 I1 H1]
“Source MAC address”: label [P3 S3 I1 H1]
“Destination IP address”: IP address of P-
[第3のステップ]
(S311)P−CSCF#1は、フロースイッチ装置2Aから受信したINVITEメッセージについて、以下の情報をキャッシュする。
宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュ
送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュ
そして、P−CSCF#1は、そのINVITEメッセージのRouteヘッダから、次ホップへ送信すべきノードの宛先IPアドレスを取得する。ここでは、次ホップとして、S−CSCF#1の宛先IPアドレスを取得する。
「宛先MACアドレス」 :ラベル[P1 S1 I1 H1]
「送信元MACアドレス」:ラベル[P3 S3 I1 H1]
「宛先IPアドレス」 :S−CSCF#1のIPアドレス
「送信元IPアドレス」 :P−CSCF#1のIPアドレス
尚、IPアドレスヘッダの書き換え処理は、通常のCSCFの機能で実行される。
[Third step]
(S311) The P-
Cache the source label of the destination MAC address header Cache the destination label of the source MAC address header And P-
“Destination MAC address”: Label [P1 S1 I1 H1]
“Source MAC address”: label [P3 S3 I1 H1]
“Destination IP address”: IP address of S-
(S312)次に、P−CSCF#1は、S−CSCF#1へ送信すべきINVITEメッセージを、フロースイッチ装置2Aへ送信する。
(S312) Next, P-
(S313)フロースイッチ装置2Aは、フローテーブルに従って、受信したINVITEメッセージをそのまま、S−CSCF#1が接続されたポート3へ出力する。
(S313) The
(S314)S−CSCF#1は、S311〜S313と同様に、フロースイッチ装置2Aから受信したINVITEメッセージについて、以下の情報をキャッシュする。
宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュ
送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュ
そして、S−CSCF#1は、そのINVITEメッセージのRouteヘッダから、次ホップへ送信すべきI−CSCF#1の宛先IPアドレスを取得する。
(S314) S-
Cache the source label of the destination MAC address header Cache the destination label of the source MAC address header And the S-
(S315)S−CSCF#1は、受信したINVITEメッセージ(シグナリング要求メッセージ)について、送信元IPアドレスに基づくS−CSCF又はI−CSCFから、宛先IPアドレスに基づくI−CSCF又はS−CSCFへ送信されるかどうかを判定する。ここでは、S−CSCF#1からI−CSCFへ転送すべき要求メッセージであって、この判定は「真」となる。この場合、フロースイッチ装置2Aは、以下のように、MACアドレスヘッダの内容を、逆に入れ替える。
「宛先MACアドレスヘッダ」 <- 送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベル
ラベル[P3 S3 I1 H1]
「送信元MACアドレスヘッダ」<- 宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベル
ラベル[P1 S1 I1 H1]
「宛先IPアドレス」 :I−CSCF#1のIPアドレス
「送信元IPアドレス」 :S−CSCF#1のIPアドレス
(S315) S-
"Destination MAC address header"<-Destination label of source MAC address header
Label [P3 S3 I1 H1]
"Source MAC address header"<-Source label of destination MAC address header
Label [P1 S1 I1 H1]
“Destination IP address”: IP address of I-
(S316)S−CSCF#1は、INVITEメッセージを、フロースイッチ装置2Aへ送信する。
(S316) The S-
(S317)フロースイッチ装置2Aは、フローテーブルに従って、受信したINVITEメッセージをそのまま、I−CSCF#1が接続されたポート5へ出力する。
(S317) The
(S318)I−CSCF#1は、端末における鍵情報を保持していない場合、HSSに対して、Diameterプロトコルを用いて鍵情報を問い合わせる。Diameterプロトコルとは、RADIUS(Remote Authentication Dial In User Service)に代わる次世代のAAA(Authentication, Authorization and Accounting)標準プロトコルである。I−CSCFは、端末の認証情報や鍵情報を取得するために、DiameterURメッセージを、フロースイッチ装置2を介して、HSS#1へ送信する。また、HSS#1は、受信したDiameterURメッセージに基づいて、DiameterUAメッセージを、フロースイッチ装置2Aを介して、I−CSCF#1へ送信する。
(S318) When the I-
(S319)次に、I−CSCF#1は、S−CSCF#3へ送信すべきINVITEメッセージのヘッダを、以下のように設定する。
「宛先MACアドレスヘッダ」 <- ラベル[P3 S3 I1 H1]
「送信元MACアドレスヘッダ」<- ラベル[P1 S1 I1 H1]
「宛先IPアドレス」 :S−CSCF#3のIPアドレス
「送信元IPアドレス」 :I−CSCF#1のIPアドレス
そして、I−CSCF#1は、そのINVITEメッセージを、フロースイッチ装置2へ送信する。
(S319) Next, the I-
"Destination MAC address header"<-Label [P3 S3 I1 H1]
"Source MAC address header"<-label [P1 S1 I1 H1]
“Destination IP address”: IP address of S-
(S4)フロースイッチ装置2Aは、フローテーブルに従って、受信したINVITEメッセージをそのまま、フロースイッチ装置2Bが接続されたポート7へ出力する。
(S4) The
図8は、図7に続く、発信の要求シーケンス図である。 FIG. 8 is a call request sequence diagram continued from FIG.
(S321)フロースイッチ装置2Bは、受信したINVITEメッセージをそのまま、S−CSCF#3が接続されたポート4へ出力する。
(S321) The
(S322)次に、S−CSCF#3は、S311〜S313と同様に、フロースイッチ装置2Bから受信したINVITEメッセージについて、以下の情報をキャッシュする。
宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュ
送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュ
そして、S−CSCF#3は、そのINVITEメッセージのRouteヘッダから、次ホップへ送信すべきP−CSCF#3の宛先IPアドレスを取得する。
(S322) Next, S-
Cache the source label of the destination MAC address header Cache the destination label of the source MAC address header And the S-
S−CSCF#3は、P−CSCF#3へ送信すべきINVITEメッセージのヘッダを、以下のように設定する。
「宛先MACアドレスヘッダ」 :ラベル[P3 S3 I1 H1]
「送信元MACアドレスヘッダ」:ラベル[P1 S1 I1 H1]
「宛先IPアドレス」 :P−CSCF#3のIPアドレス
「送信元IPアドレス」 :S−CSCF#3のIPアドレス
そして、S−CSCF#3は、そのINVITEメッセージを、フロースイッチ装置2Bへ送信する。
S-
“Destination MAC address header”: Label [P3 S3 I1 H1]
“Source MAC address header”: label [P1 S1 I1 H1]
“Destination IP address”: IP address of P-
(S323)フロースイッチ装置2Bは、受信したINVITEメッセージをそのまま、P−CSCF#3が接続されたポート2へ出力する。
(S323) The
(S324)次に、P−CSCF#3は、S311〜S313と同様に、フロースイッチ装置2Bから受信したINVITEメッセージについて、以下の情報をキャッシュする。
宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュ
送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュ
そして、P−CSCF#3は、そのINVITEメッセージのRouteヘッダから、次ホップへ送信すべき端末#2の宛先IPアドレスを取得する。
(S324) Next, the P-
Cache the source label of the destination MAC address header Cache the destination label of the source MAC address header And P-
P−CSCF#3は、端末#2へ送信すべきINVITEメッセージをフロースイッチ装置2Bへ送信する。
「宛先MACアドレスヘッダ」 :ラベル[P3 S3 I1 H1]
「送信元MACアドレスヘッダ」:ラベル[P1 S1 I1 H1]
「宛先IPアドレス」 :着信側端末#2のIPアドレス
「送信元IPアドレス」 :P−CSCF#3のIPアドレス
P-
“Destination MAC address header”: Label [P3 S3 I1 H1]
“Source MAC address header”: label [P1 S1 I1 H1]
“Destination IP address”: IP address of called
[第4のステップ]
(S4)フロースイッチ装置2Bが、フローテーブルに従って、INVITEメッセージをSIPパーサ1Bへ転送する。
[Fourth step]
(S4) The
[第5のステップ]
(S5)SIPパーサ1は、フロースイッチ装置2Bから受信したINVITEメッセージについて、以下のようにMACアドレス書き換える。
送信元MACアドレスヘッダ
<- 登録時にキャッシュしていた送信元MACアドレス
宛先MACアドレスヘッダ
<- 登録時にキャッシュしていた宛先MACアドレス
そして、SIPパーサ1は、INVITEメッセージを、着信側の端末#2へ送信する。
[Fifth step]
(S5) The
Source MAC address header
<-Source MAC address cached at registration Destination MAC address header
<-Destination MAC address cached at the time of registration Then, the
図9は、図8に続く、発信の応答シーケンス図である。 FIG. 9 is a response sequence diagram of outgoing call following FIG.
端末#2が、発信応答メッセージ(183メッセージ、シグナリング応答メッセージ)を、SIPパーサ1へ送信する。183メッセージは、図7と全く逆に同様のシーケンスによって、発信側端末#1まで到達する。ここで、図7と比較して、特徴ある部分のみついて説明する。
(S14)SIPパーサ1は、183メッセージ(シグナリング応答メッセージ)について、以下のようにMACアドレスを書き換える。
宛先MACアドレスヘッダ <- 送信元ラベル
[P3 S3 I1 H1]
送信元MACアドレスヘッダ <- 宛先ラベル
[P1 S1 I1 H1]
そして、SIPパーサ1は、183メッセージを、S−CSCF#3が接続されたポートへ出力し、フロースイッチ装置2へ送信する。
(S14) The
Destination MAC address header <-Source label
[P3 S3 I1 H1]
Source MAC address header <-Destination label
[P1 S1 I1 H1]
Then, the
(S315)S−CSCF#3は、受信した183メッセージについて、送信元IPアドレスに基づくS−CSCF又はI−CSCFから、宛先IPアドレスに基づくI−CSCF又はS−CSCFへ送信されるかどうかを判定する。ここでは、S−CSCF#3からI−CSCFへ転送すべきメッセージであって、この判定は「真」となる。この場合、フロースイッチ装置2は、以下のように、MACアドレスヘッダの内容を、逆に入れ替える。
「宛先MACアドレスヘッダ」 <- 送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベル
ラベル[P1 S1 I1 H1]
「送信元MACアドレスヘッダ」<- 宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベル
ラベル[P3 S3 I1 H1]
「宛先IPアドレス」 :I−CSCF#1のIPアドレス
「送信元IPアドレス」 :S−CSCF#3のIPアドレス
(S315) S-
"Destination MAC address header"<-Destination label of source MAC address header
Label [P1 S1 I1 H1]
"Source MAC address header"<-Source label of destination MAC address header
Label [P3 S3 I1 H1]
“Destination IP address”: IP address of I-
図10は、本発明における登録のシーケンス図である。 FIG. 10 is a sequence diagram of registration in the present invention.
(S611)IMS構成管理装置6は、拠点の識別子及びSIPサーバ(CSCF及びHSS)の識別子を割り当て、当該端末URI毎に、その登録情報が存在及び利用するSIPサーバの識別子を管理している。これらIMS構成情報は、フロー制御装置3へ通知される。
(S612)フロー制御装置3は、IMS構成情報に基づいて、フロースイッチ装置2に対するフローテーブルと、SIPパーサ1に対するラベルテーブルとを生成する(前述した図3及び図5参照)。
(S613)フロー制御装置3は、フローテーブルをフロースイッチ装置2へ送信する共に、ラベルテーブルをSIPパーサ1へ送信する。
(S611) The IMS
(S612) The
(S613) The
(S621)端末#1は、位置登録メッセージ(REGISTERメッセージ)を、IMSネットワークへ送信する。REGISTERメッセージは、SIPパーサ1によって受信される。
(S622)SIPパーサ1は、REGISTERメッセージをパースして、Fromヘッダから、送信元端末#1のURI(発信側端末URI)を取得する(図7のS11と同様)。
(S622)また、SIPパーサ1は、REGISTERメッセージにおける宛先MACアドレスをキャッシュする(図7のS12と同様)。
(S623)次に、SIPパーサ1は、ラベルテーブルに、発信側端末URIに対するラベルが登録されているか否かを判定する。ここで、端末#1からの最初のREGISTERメッセージである場合、それに対応するラベルは、未だ登録されていない。尚、ラベルテーブルに、発信側端末URIに対するラベルが登録されている場合、S627へ進む。
(S621) The
(S622) The
(S622) Further, the
(S623) Next, the
(S624)ラベルテーブルに、発信側端末URIに対するラベルが登録されていない場合、SIPパーサ1は、発信側端末URIに対応づけるラベルを選択し、ラベルテーブルを更新する。そして、SIPパーサ1は、発信側端末URI及びそれに対応するラベルを、フロー制御装置3へ送信する。
(S625)フロー制御装置3は、発信側端末URI及びラベルとを対応付けたフローテーブルを更新し、更新完了の応答をSIPパーサ1へ通知する。
(S626)SIPパーサ1は、REGISTERメッセージについて、宛先MACアドレスヘッダを、送信元ラベルに書き換える(図7のS14と同様)。
(S624) When a label for the calling terminal URI is not registered in the label table, the
(S625) The
(S626) The
(S627)そして、SIPパーサ1は、REGISTERメッセージを、フロースイッチ装置2へ送信する(図3のS15と同様)。
(S627) Then, the
その後のシーケンスについて、P−CSCF#1は、S−CSCFの解決ために、I−CSCFへREGISTERメッセージを送信する。これによって、端末#1は、SIPパーサ1を介して、P−CSCF#1との間でセッションを確立し、P−CSCF#1及びS−CSCF#1によって位置登録済みとなる。
For subsequent sequences, P-
図11は、本発明におけるSIPパーサの機能構成図である。 FIG. 11 is a functional configuration diagram of the SIP parser in the present invention.
図11によれば、SIPパーサ1は、AN(アクセスネットワーク)側通信インタフェース101と、IMS側通信インタフェース102と、上りメッセージ転送部110と、ラベルテーブル111と、URI取得部112と、MACアドレスキャッシュ部113と、ラベル検索部114と、ラベル要求送信部115と、ラベル応答受信部116と、上りアドレス書換部117と、下りメッセージ転送部120と、下りアドレス書換部127とを有する。通信インタフェース以外のこれら機能構成部は、ゲートウェイ(SIPパーサ)に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
11, the
上りメッセージ転送部110は、端末5から受信したシグナリングメッセージを、フロースイッチ装置2へ転送する。
The uplink
ラベルテーブル部111は、端末のURIとラベルとを対応付けたラベルテーブルを記憶する。
The
URI取得部112は、当該シグナリングメッセージにおけるFromヘッダから発信側端末URIを取得し、Toヘッダから着信側端末URIを取得する。発信側端末URI及び着信側端末URIは、ラベル検索部114へ出力される。
The URI acquisition unit 112 acquires the calling terminal URI from the From header in the signaling message, and acquires the receiving terminal URI from the To header. The sending terminal URI and the receiving terminal URI are output to the
MACアドレスキャッシュ部113は、当該シグナリングメッセージにおける送信元MACアドレス及び宛先MACアドレスをキャッシュする。
The MAC
ラベル検索部114は、ラベルテーブル111を参照し、発信側端末URIに対応する送信元ラベルを検索すると共に、着信側端末URIに対応する宛先ラベルを検索する。
The
ラベル要求送信部115は、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ(REGISTERメッセージ)である場合、ラベル検索部114によって発信側端末URIに対応する送信元ラベルを検索できなかった際に、発信側端末URIを含むラベル要求メッセージを、フロー制御装置へ送信する。
If the signaling message is a registration request message (REGISTER message), the label
ラベル応答受信部116は、フロー制御装置3から、要求ラベル及び応答ラベルを含むラベル応答メッセージを受信する。そして、ラベルテーブル111に、発信側端末URIとラベルとを対応付けて記憶させる。
The label
上りアドレス書換部117は、当該シグナリングメッセージが要求メッセージである場合に、宛先MACアドレスヘッダを送信元ラベルに書き換えると共に、送信元MACアドレスヘッダを宛先ラベルに書き換える。
When the signaling message is a request message, the uplink
下りメッセージ転送部120は、フロースイッチ装置2から受信したシグナリングメッセージを、端末5へ送信する。
The downlink
下りアドレス書換部127は、当該シグナリングメッセージについて、送信元MACアドレスヘッダを、MACアドレスキャッシュ部113における送信元MACアドレスに書き換えると共に、宛先MACアドレスヘッダを、MACアドレスキャッシュ部113における宛先MACアドレスに書き換える。
The downlink address rewriting unit 127 rewrites the source MAC address header with the source MAC address in the MAC
フロースイッチ装置2は、フローテーブルに基づいて、SIPパーサから受信したシグナリングメッセージをいずれか1つのSIPサーバ又は他のフロースイッチ装置へ転送すると共に、SIPサーバから受信したシグナリングメッセージを、他のSIPサーバ、SIPパーサ又は他のフロースイッチ装置のいずれか1つへ転送する。
The
SIPサーバ(CSCF、HSS)4は、ラベルキャッシュ部と、ラベル書換部と、メッセージ転送部とを有する。SIPサーバとして、少なくともP−CSCF(Proxy-CSCF(Call Session Control Function、プロキシ呼セッション制御機能))、S−CSCF(Serving-CSCF)、I−CSCF(Interrogating-CSCF)及びHSS(Home Subscriber Server)が配置される。 The SIP server (CSCF, HSS) 4 includes a label cache unit, a label rewriting unit, and a message transfer unit. As SIP servers, at least P-CSCF (Proxy-CSCF (Call Session Control Function)), S-CSCF (Serving-CSCF), I-CSCF (Interrogating-CSCF) and HSS (Home Subscriber Server) Is placed.
ラベルキャッシュ部は、フロースイッチ装置2から受信したシグナリングメッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュする。
The label cache unit caches the source label of the destination MAC address header and the destination label of the source MAC address header for the signaling message received from the
ラベル書換部は、当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのIPアドレスを宛先IPアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージについて、送信元MACアドレスヘッダを宛先ラベルにすると共に、宛先MACアドレスヘッダを送信元ラベルにする。そして、当該シグナリングメッセージは、フロースイッチ装置2へ転送される。
The label rewriting unit uses the source MAC address header as the destination label for the signaling message to be transmitted to the next hop with the IP address of the next hop included in the Route header of the signaling message as the destination IP address. Use address header as source label. Then, the signaling message is transferred to the
尚、SIPサーバ4は、送信元IPアドレスに基づくS−CSCF又はI−CSCFから、宛先IPアドレスに基づくI−CSCF又はS−CSCFへ送信されるシグナリングメッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルと、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える。
Note that the
フロー制御装置3は、フロースイッチ装置2を制御する。フロー制御装置3は、ラベル生成部と、ラベル応答返信部と、フローテーブル更新部とを有する。ラベル生成部は、発信側端末URIに対応する要求ラベル及び応答ラベルを生成する。ラベル応答返信部は、ラベルを含むラベル応答メッセージを、ゲートウェイへ返信する。フローテーブル更新部は、要求ラベル及び応答ラベルを含むフローテーブルを、フロースイッチ装置へ送信する。
The
以上、詳細に説明したように、本発明のシグナリングメッセージの経路制御方法及びネットワークシステムによれば、既存のOpenFlowスイッチ装置を用いることによって、SIPサーバのセッション移行後に、IPアドレスを移動することなく、且つ、トンネルを確立する必要もなくすことができる。また、既存のOpenFlowスイッチ装置に特別な機能を搭載することなく、高速に経路を制御することができる。 As described above in detail, according to the signaling message path control method and network system of the present invention, by using the existing OpenFlow switch device, without moving the IP address after the SIP server session transition, Moreover, it is possible to eliminate the need to establish a tunnel. In addition, it is possible to control the route at high speed without installing special functions in the existing OpenFlow switch device.
ここで、既存のOpenFlowスイッチ装置に、端末URIとラベルとを1対1で対応付けた場合、フローテーブルのエントリが端末URIの数だけ必要となる。即ち、膨大な数の端末が接続するIMSネットワークに、既存のOpenFlowスイッチ装置を搭載しただけでは、そのフローテーブルのエントリ数が上限を超えてしまう。本発明によれば、IMSネットワークに既存のOpenFlowスイッチ装置を備えた場合であっても、ゲートウェイやOpenFlowスイッチ装置が保持すべき経路テーブルの量をできる限り削減できると共に、そのシグナリングメッセージの経路制御の処理能力も低減させることができる。 Here, when the terminal URI and the label are associated with the existing OpenFlow switch device on a one-to-one basis, the number of entries in the flow table is required for the number of terminal URIs. That is, if an existing OpenFlow switch device is simply installed in an IMS network to which a huge number of terminals are connected, the number of entries in the flow table exceeds the upper limit. According to the present invention, even when the existing OpenFlow switch device is provided in the IMS network, the amount of the route table to be held by the gateway and the OpenFlow switch device can be reduced as much as possible, and the routing control of the signaling message can be performed. Processing capacity can also be reduced.
尚、コントロールネットワークにおける第1の拠点の第1のCSCFの代替として、第2の拠点の第2のCSCFを用いることができるために、CSCFを冗長化することなく、IMSネットワーク内におけるSIPサーバ(CSCF)の可用性を高めることもできる。 Note that since the second CSCF of the second base can be used as an alternative to the first CSCF of the first base in the control network, the SIP server ( The availability of CSCF) can also be increased.
前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 In the various embodiments of the present invention described above, various changes, modifications, and omissions in the scope of the technical idea and the viewpoint of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.
1 ゲートウェイ、SIPパーサ
101 AN側通信インタフェース
102 IMS側通信インタフェース
110 上りメッセージ転送部
111 ラベルテーブル
112 URI取得部
113 MACアドレスキャッシュ部
114 ラベル検索部
115 ラベル要求送信部
116 ラベル応答受信部
117 上りアドレス書換部
120 下りメッセージ転送部
127 下りアドレス書換部
2 フロースイッチ装置
3 フロー制御装置
4 CSCF
41 P−CSCF
42 S−CSCF
43 I−CSCF
44 HSS
5 端末
6 IMS構成管理装置
7 セッション管理装置
DESCRIPTION OF
41 P-CSCF
42 S-CSCF
43 I-CSCF
44 HSS
5
Claims (12)
前記ゲートウェイは、当該端末URI(Uniform Resource Indicator)の登録情報が存在又は利用する1つ以上のSIPサーバの識別子の組み合わせに基づくラベルに、1つ以上の端末URIを対応付けたラベルテーブルを記憶しており、
第1のステップについて、前記ゲートウェイが、前記端末からシグナリングメッセージを受信した際に、
当該シグナリングメッセージにおける発信側端末URI及び着信側端末URIを取得し、
当該シグナリングメッセージにおける送信元MACアドレス及び宛先MACアドレスをキャッシュし、
前記ラベルテーブルを用いて、前記発信側端末URIに対応する送信元ラベルと、前記着信側端末URIに対応する宛先ラベルとを検索し、
宛先MACアドレスヘッダを前記送信元ラベルに書き換えると共に、送信元MACアドレスヘッダを前記宛先ラベルに書き換え、
当該シグナリングメッセージを、前記フロースイッチ装置へ送信し、
第2のステップについて、前記フロースイッチ装置が、前記ラベルに応じて前記シグナリングメッセージを前記SIPサーバへ転送する
ことを特徴とする経路制御方法。 A plurality of SIP (Session Initiation Protocol) servers connected to the IP subsystem network, one or more flow switch devices that switch a flow of signaling messages between the SIP server and the terminal, the terminal and the flow switch device A signaling message routing method in a system having one or more gateways relaying signaling messages to and from
The gateway stores a label table in which one or more terminal URIs are associated with a label based on a combination of identifiers of one or more SIP servers in which registration information of the terminal URI (Uniform Resource Indicator) exists or is used. And
For the first step, when the gateway receives a signaling message from the terminal,
Obtaining the originating terminal URI and the terminating terminal URI in the signaling message;
Cache the source MAC address and destination MAC address in the signaling message;
Using the label table, search for a source label corresponding to the originating terminal URI and a destination label corresponding to the terminating terminal URI,
Rewriting the destination MAC address header with the source label, and rewriting the source MAC address header with the destination label,
Sending the signaling message to the flow switch device;
In the second step, the flow switch device transfers the signaling message to the SIP server according to the label.
前記フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュし、
当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのIPアドレスを宛先IPアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージを、前記フロースイッチ装置へ送信し、
第4のステップについて、前記フロースイッチ装置が、前記シグナリングメッセージを、前記ゲートウェイ、他のSI又は他のフロースイッチ装置へ転送し、
第5のステップについて、前記ゲートウェイは、
前記フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、前記送信元MACアドレスヘッダを、第1のステップでキャッシュしていた前記送信元MACアドレスに書き換えると共に、前記宛先MACアドレスヘッダを、第1のステップでキャッシュしていた前記宛先MACアドレスに書き換え、
当該シグナリングメッセージを、前記端末へ送信する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシグナリングメッセージの経路制御方法。 For the third step, the SIP server
For the signaling message received from the flow switch device, cache the source label of the destination MAC address header, and cache the destination label of the source MAC address header;
A signaling message to be transmitted to the next hop, with the IP address of the next hop included in the Route header of the signaling message as a destination IP address, is transmitted to the flow switch device.
For the fourth step, the flow switch device forwards the signaling message to the gateway, another SI or another flow switch device,
For the fifth step, the gateway
For the signaling message received from the flow switch device, the source MAC address header is rewritten to the source MAC address cached in the first step, and the destination MAC address header is cached in the first step. Rewritten to the destination MAC address that was
The signaling message path control method according to claim 1 or 2, wherein the signaling message is transmitted to the terminal.
第1のステップについて、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ(REGISTERメッセージ)である場合、
前記ゲートウェイが、
当該登録メッセージにおける発信側端末URIを取得し、
当該登録メッセージにおける宛先MACアドレスをキャッシュし、
前記ラベルテーブルを用いて、前記発信側端末URIに対応する送信元ラベルを検索できなかった際に、前記発信側端末URIに対応する送信元ラベルを選択し、
前記ラベルテーブルに、前記発信側端末URIと前記ラベルとを対応付けて記憶し、
前記発信側端末URIと選択した送信元ラベルとを、前記フロー制御装置へ送信し、
前記フロー制御装置が、
前記発信側端末URIと前記送信元ラベルとを対応付けたフローテーブルを更新し、
更新完了の応答メッセージを、前記ゲートウェイへ返信する
ことを特徴とする請求項3に記載のシグナリングメッセージの経路制御方法。 The system further includes a flow control device for controlling the flow switch device,
For the first step, if the signaling message is a registration request message (REGISTER message),
Before Symbol gateway,
Obtain the calling terminal URI in the registration message,
Cache the destination MAC address in the registration message,
When the source label corresponding to the calling terminal URI cannot be retrieved using the label table, the source label corresponding to the calling terminal URI is selected,
In the label table, the calling terminal URI and the label are stored in association with each other,
Sending the originating terminal URI and the selected source label to the flow control device;
Before Symbol flow control device,
Update the flow table associating the originating terminal URI with the source label;
4. The signaling message path control method according to claim 3, wherein an update completion response message is returned to the gateway.
前記SIPサーバとして、P−CSCF(Proxy-CSCF(Call Session Control Function、プロキシ呼セッション制御機能))、S−CSCF(Serving-CSCF)、I−CSCF(Interrogating-CSCF)及び/又はHSS(Home Subscriber Server)が配置されており、
前記フロースイッチ装置は、フローテーブルによって、各CSCFのIPアドレスを記憶しており、
第2のステップについて、
送信元IPアドレスのS−CSCFは、宛先IPアドレスのI−CSCF又はS−CSCFへ送信される要求メッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルと、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
又は、
送信元IPアドレスのI−CSCF又はS−CSCFは、宛先IPアドレスのS−CSCFへ送信される応答メッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの宛先ラベルと、送信元MACアドレスヘッダの送信元ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のシグナリングメッセージの経路制御方法。 The IP subsystem network is an IMS (IP Multimedia Subsystem) network,
As the SIP server, P-CSCF (Proxy-CSCF (Call Session Control Function)), S-CSCF (Serving-CSCF), I-CSCF (Interrogating-CSCF) and / or HSS (Home Subscriber) Server) is located,
The flow switch device stores the IP address of each CSCF by a flow table,
For the second step,
The S-CSCF of the source IP address reverses the source label of the destination MAC address header and the destination label of the source MAC address header for the request message transmitted to the I-CSCF or S-CSCF of the destination IP address. Rewrite to replace or
The I-CSCF or S-CSCF of the source IP address reverses the destination label of the destination MAC address header and the source label of the source MAC address header for the response message transmitted to the S-CSCF of the destination IP address. The signaling message path control method according to any one of claims 1 to 4, wherein rewriting is performed so as to replace with the signaling message.
前記フロー制御装置は、OpenFlowController(登録商標)であり、
前記ゲートウェイは、プロトコルヘッダを変換するSIPパーサである
ことを特徴とする請求項4に記載のシグナリングメッセージの経路制御方法。 The flow switch device is OpenFlowSwitch (registered trademark),
The flow control device is OpenFlowController (registered trademark),
5. The signaling message routing method according to claim 4 , wherein the gateway is a SIP parser for converting a protocol header.
セッション移行後のシグナリングメッセージを経路制御するために、
前記ゲートウェイは、
当該端末URI(Uniform Resource Indicator)の登録情報が存在又は利用する1つ以上のSIPサーバの識別子の組み合わせに基づくラベルに、1つ以上の端末URIを対応付けたラベルテーブルと、
前記端末から受信したシグナリングメッセージを、前記フロースイッチ装置へ転送する上りメッセージ転送手段と、
当該シグナリングメッセージにおける発信側端末URI及び着信側端末URIを取得するURI取得手段と、
当該シグナリングメッセージにおける送信元MACアドレス及び宛先MACアドレスをキャッシュするMACアドレスキャッシュ手段と、
前記ラベルテーブルを用いて、前記発信側端末URIに対応する送信元ラベルと、前記着信側端末URIに対応する宛先ラベルとを検索するラベル検索手段と、
宛先MACアドレスヘッダを前記送信元ラベルに書き換えると共に、送信元MACアドレスヘッダを前記宛先ラベルに書き換える上りアドレス書換手段と
を有することを特徴とするネットワークシステム。 A plurality of SIP (Session Initiation Protocol) servers connected to the IP subsystem network, one or more flow switch devices that switch a flow of signaling messages between the SIP server and the terminal, the terminal and the flow switch device A network system having one or more gateways for relaying signaling messages to and from
To route signaling messages after session transition,
The gateway is
A label table in which one or more terminal URIs are associated with a label based on a combination of identifiers of one or more SIP servers in which registration information of the terminal URI (Uniform Resource Indicator) exists or is used;
An uplink message transfer means for transferring a signaling message received from the terminal to the flow switch device;
URI acquisition means for acquiring the originating terminal URI and the terminating terminal URI in the signaling message;
MAC address cache means for caching the source MAC address and destination MAC address in the signaling message;
Label search means for searching for a source label corresponding to the calling terminal URI and a destination label corresponding to the receiving terminal URI using the label table;
A network system comprising: an uplink address rewriting means for rewriting a destination MAC address header to the source label and rewriting the source MAC address header to the destination label.
前記ゲートウェイは、
前記フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージを、前記端末へ送信する下りメッセージ転送手段と、
当該シグナリングメッセージについて、前記送信元MACアドレスヘッダを、前記MACアドレスキャッシュ手段における前記送信元MACアドレスに書き換えると共に、前記宛先MACアドレスヘッダを、前記MACアドレスキャッシュ手段における前記宛先MACアドレスに書き換える下りアドレス書換手段と
を有し、
前記SIPサーバは、
前記フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュするラベルキャッシュ手段と、
当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのIPアドレスを宛先IPアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージを、前記フロースイッチ装置へ転送するメッセージ転送手段と
を有することを特徴とする請求項7又は8に記載のネットワークシステム。 The flow switch device transfers a signaling message received from the gateway to any one of a SIP server or another flow switch device based on a flow table, and transmits the signaling message received from the SIP server to another Forwarding to any one of SIP servers, other flow switch devices or gateways,
The gateway is
A downlink message transfer means for transmitting a signaling message received from the flow switch device to the terminal;
For the signaling message, the source MAC address header is rewritten to the source MAC address in the MAC address cache means, and the destination MAC address header is rewritten to the destination MAC address in the MAC address cache means. Means,
The SIP server
For the signaling message received from the flow switch device, label caching means for caching the source label of the destination MAC address header and caching the destination label of the source MAC address header;
And a message transfer unit configured to transfer a signaling message to be transmitted to the next hop to the flow switch device using the next hop IP address included in the Route header of the signaling message as a destination IP address. Item 9. The network system according to Item 7 or 8.
前記ゲートウェイは、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ(REGISTERメッセージ)である場合、
前記URI取得手段が、当該登録メッセージにおける発信側端末URIを取得し、
前記MACアドレスキャッシュ手段が、当該登録メッセージにおける宛先MACアドレスをキャッシュし、
前記ラベルテーブルを用いて、前記発信側端末URIに対応する送信元ラベルを検索できなかった際に、前記発信側端末URIに対応する送信元ラベルを選択し、前記ラベルテーブルに、前記発信側端末URIと前記ラベルとを対応付けて記憶し、前記発信側端末URI及び前記送信元ラベルを、前記フロー制御装置へ送信するラベル要求送信手段と、
前記フロー制御装置から、ラベル応答メッセージを受信するラベル応答受信手段と
を更に有し、
前記フロー制御装置が、
前記発信側端末URI及び前記送信元ラベルを対応付けたフローテーブルを更新するフローテーブル更新手段と、
更新完了の応答メッセージを、前記ゲートウェイへ返信するラベル応答返信手段と
を有することを特徴とする請求項9に記載のネットワークシステム。 Further comprising a flow control device for controlling the pre-Symbol flow switch device,
The gateway, when the signaling message is a registration request message (REGISTER message),
The URI acquisition means acquires the calling terminal URI in the registration message;
The MAC address cache means caches the destination MAC address in the registration message;
When a source label corresponding to the originating terminal URI cannot be retrieved using the label table, a source label corresponding to the originating terminal URI is selected, and the originating terminal is selected in the label table. A label request transmitting means for storing the URI and the label in association with each other, and transmitting the originating terminal URI and the transmission source label to the flow control device;
Label response receiving means for receiving a label response message from the flow control device;
The flow control device is
Flow table updating means for updating a flow table in which the originating terminal URI and the source label are associated with each other;
The network system according to claim 9, further comprising label response reply means for replying an update completion response message to the gateway.
前記SIPサーバとして、少なくともP−CSCF、S−CSCF、I−CSCF及び/又はHSSが配置されており、
前記フロースイッチ装置は、フローテーブルによって、各CSCFのIPアドレスを記憶しており、
前記フロースイッチ装置は、
送信元IPアドレスのS−CSCFから、宛先IPアドレスのI−CSCF又はS−CSCFへ送信される要求メッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの送信元ラベルと、送信元MACアドレスヘッダの宛先ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
又は、
送信元IPアドレスのI−CSCF又はS−CSCFから、宛先IPアドレスのS−CSCFへ送信される応答メッセージについて、宛先MACアドレスヘッダの宛先ラベルと、送信元MACアドレスヘッダの送信元ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
ことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載のネットワークシステム。 The IP subsystem network is an IMS network;
As the SIP server, at least P-CSCF, S-CSCF, I-CSCF and / or HSS are arranged,
The flow switch device stores the IP address of each CSCF by a flow table,
The flow switch device is:
For a request message transmitted from the S-CSCF of the source IP address to the I-CSCF or S-CSCF of the destination IP address, the source label of the destination MAC address header and the destination label of the source MAC address header are reversed. Rewrite to replace or
For a response message transmitted from the I-CSCF or S-CSCF of the source IP address to the S-CSCF of the destination IP address, the destination label of the destination MAC address header and the source label of the source MAC address header are reversed. The network system according to any one of claims 7 to 10, wherein the network system is rewritten so as to be replaced.
前記フロー制御装置は、OpenFlowController(登録商標)であり、
前記ゲートウェイは、プロトコルヘッダを変換するSIPパーサである
ことを特徴とする請求項10に記載のネットワークシステム。 The flow switch device is OpenFlowSwitch (registered trademark),
The flow control device is OpenFlowController (registered trademark),
The network system according to claim 10, wherein the gateway is a SIP parser that converts a protocol header.
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