JP6011619B2 - 移動通信端末、通信方法、通信システムおよび制御装置 - Google Patents

移動通信端末、通信方法、通信システムおよび制御装置 Download PDF

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Description

（関連出願についての記載）
本発明は、日本国特許出願：特願２０１１−２４５２９９号（２０１１年１１月９日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、移動通信端末、通信方法、通信システムおよび制御装置に関し、制御装置が移動通信端末のパケット処理を制御する通信技術に関する。
近年、集中制御型のネットワークアーキテクチャが提案されている。集中制御型のネットワークアーキテクチャの例として、オープンフロー（OpenFlow）という技術がある（特許文献１、非特許文献１、２）。オープンフローは、通信をエンドツーエンドのフローとして捉え、フロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散、最適化を行うものである。非特許文献２に仕様化されているオープンフロースイッチは、制御装置に位置付けられるオープンフローコントローラとの通信用のセキュアチャネルを備え、オープンフローコントローラから追加または書き換えを適宜指示されるフローテーブルに従って動作する。フローテーブルには、フロー毎に、パケットヘッダと照合するマッチングルール（ヘッダフィールド）と、フロー統計情報（Counters）と、処理内容を定義したアクション（Actions）と、の組が定義される（図１７参照）。
例えば、オープンフロースイッチは、パケットを受信すると、フローテーブルから、受信パケットのヘッダ情報に適合するマッチングルール（図１７のヘッダフィールド参照）を持つエントリを検索する。検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つかった場合、オープンフロースイッチは、フロー統計情報（カウンタ）を更新するとともに、受信パケットに対して、該エントリのアクションフィールドに記述された処理内容（指定ポートからのパケット送信、フラッディング、廃棄等）を実施する。一方、検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つからなかった場合、オープンフロースイッチは、セキュアチャネルを介して、オープンフローコントローラに対して受信パケットを転送し、受信パケットの送信元・送信先に基づいたパケットの経路の決定を依頼し、これを実現するフローエントリを受け取ってフローテーブルを更新する。このように、オープンフロースイッチは、フローテーブルに格納されたエントリを処理規則として用いてパケット転送を行う。
国際公開第２００８／０９５０１０号
Nick McKeownほか7名、"OpenFlow:Enabling Innovation in Campus Networks、"[online]、[平成23年11月9日検索]、インターネット<URL:http://www.openflowswitch.org//documents/openflow-wp-latest.pdf> "OpenFlow Switch Specification" Version 1.1.0 Implemented(Wire Protocol 0x02)February 28、2011、[online]、[平成23年11月9日検索]、インターネット<URL:http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v1.1.0.pdf>
上記の特許文献１および非特許文献１、２の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。以下の分析は、本発明によって与えられたものである。
上述した関連技術では、集中制御型のネットワークアーキテクチャにおいて、コントローラ（制御装置）が制御する対象はスイッチやルータのみであり、移動通信端末を制御することは一切開示されていない。
また、移動通信端末がＭｕｌｔｉ ＲＡＴ（Radio Access Technology）で通信する場合、コントローラは、移動通信端末が具備するＲＡＴ毎に異なるアクセス方式の特性や状況を把握することができない。
そこで、制御装置が、移動通信端末が具備するそれぞれのＲＡＴに対応するアクセス方式の特性や状況を考慮して、移動通信端末を制御できるようにすることが課題となる。本発明の目的は、かかる課題を解決する移動通信端末、通信方法、通信システムおよび制御装置を提供することにある。
本発明の第１の視点に係る移動通信端末は、
パケット転送を制御する制御装置を含むネットワークと通信する移動通信端末であって、
無線通信のための複数の通信インターフェースと、
前記制御装置からの指示に従ってパケットを処理する処理手段と、
前記複数の通信インターフェースに関する情報であるインターフェース情報を前記ネットワークに送信して、前記制御装置に通知する制御手段と、を備える。
本発明の第２の視点に係る通信方法は、
パケット転送を制御する制御装置を含むネットワークと通信する移動通信端末による通信方法であって、
無線通信のための複数の通信インターフェースを含む前記移動通信端末において、
前記制御装置からの指示に従ってパケットを処理し、
前記複数の通信インターフェースに関する情報であるインターフェース情報を前記ネットワークに送信して、前記制御装置に通知する。
本発明の第３の視点に係る通信システムは、
パケット転送を制御する制御装置と、
前記制御装置を含むネットワークと通信する移動通信端末とを含み、
前記移動通信端末は、
無線通信のための複数の通信インターフェースと、
前記制御装置からの指示に従ってパケットを処理する処理手段と、
前記複数の通信インターフェースに関する情報であるインターフェース情報を前記ネットワークに送信して、前記制御装置に通知する制御手段と、を備える。
本発明の第４の視点に係る制御装置は、
パケット転送を制御する制御装置であって、
無線通信のための複数の通信インターフェースを含み、前記制御装置からの指示に従ってパケットを処理する移動通信端末から、該複数の通信インターフェースに関する情報を受信する手段と、
前記情報に基づいて決定した指示を、前記移動通信端末に対して送信する手段と、を備える。
本発明の第５の視点に係る移動通信端末は、
パケット転送を制御する制御装置を含むネットワークと通信する移動通信端末であって、
無線通信のための複数の通信インターフェースを備えるとともに、
前記制御装置からの指示に従ったパケットの処理と、
前記通信インターフェースに関する情報を前記ネットワークに送信して、前記制御装置に通知する処理とを、前記移動通信端末に実行させるプログラムをダウンロードする手段を備える。
本発明に係る移動通信端末、通信方法、通信システムおよび制御装置によると、制御装置は、移動通信端末が具備するそれぞれのＲＡＴに対応するアクセス方式の特性や状況を考慮して、移動通信端末を制御することができる。
本発明に係る通信システムの接続構成を一例として示す図である。 本発明に係る移動通信端末の構成を一例として示すブロック図である。 第１の実施形態に係る通信システムにおける移動通信端末の構成を一例として示すブロック図である。 第１の実施形態に係る通信システムの移動通信端末におけるパケット転送機能部の構成を一例として示すブロック図である。 第１の実施形態に係る通信システムにおいて、制御装置が移動通信端末に通知する指示を一例として示す表である。 第１の実施形態に係る通信システムにおいて、移動通信端末が管理するアクセス方式を一例として示す表である。 第１の実施形態に係る通信システムにおける制御装置の構成を一例として示すブロック図である。 第１の実施形態に係る通信システムにおいて、制御装置が管理する、移動通信端末の具備するアクセス方式を一例として示す表である。 第１の実施形態に係る通信システムにおける、移動通信端末の制御ポリシー（アクセス網選択ポリシー）を一例として示す表である。 第１の実施形態に係る通信システムの動作を一例として示すシーケンス図である。 第２の実施形態に係る通信システムの接続構成を一例として示す図である。 第２の実施形態に係る通信システムにおいて、移動通信端末が管理するアクセス方式を一例として示す表である。 第２の実施形態に係る通信システムにおける、移動通信端末の制御ポリシー（アクセス網選択ポリシー）を一例として示す表である。 第２の実施形態に係る通信システムの動作を一例として示すシーケンス図である。 第２の実施形態に係る通信システムにおいて、制御装置が管理する、移動通信端末の具備するアクセス方式を一例として示す表である。 第２の実施形態に係る通信システムにおいて、制御装置が管理する、移動通信端末の具備するアクセス方式を一例として示す表である。 関連技術におけるフローテーブルを一例として示す図である。
はじめに、本発明の概要を説明する。
図１は、本発明に係る通信システムの接続構成を一例として示す図である。図１のシステム構成は例示であり、本発明は図１に記載されたシステム構成に限定されない。
移動通信端末１は、複数種類のＲＡＴ（Radio Access Technology）をサポートしており、各々のＲＡＴに対応したＲＡＮ（Radio Access Network）を介して通信する。ＲＡＮは、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）網６や８０２．１１ｇ網７である。移動通信端末１は、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、モバイルルータ等の通信機能を有する装置である。移動通信端末１は、例えば、ＲＡＮを介してネットワーク４と通信する。移動通信端末１は、例えば、ネットワーク４を介してサーバ装置５と通信する。
ネットワーク４は、例えば、制御装置２と複数のパケット転送装置３を含む。制御装置２は、パケット転送装置３によるパケット転送を集中制御する。制御装置２は、例えば、パケット転送装置３からの要求に応じて、パケットの処理方法を決定し、決定した処理方法をパケット転送装置３に指示する。制御装置２は、例えば、サーバ装置５への転送経路に対応する処理方法をパケット転送装置３に指示する。パケット転送装置３は、制御装置２からの指示に従って、受信パケットを処理する。
なお、ネットワーク４は、制御装置２に従ってパケットを転送するパケット転送装置３以外の通信機器を含んでいてもよい。例えば、ネットワーク４は、ＲＩＰ（Routing Information Protocol）やＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）等の分散型プロトコルに基づいて動作する通信機器を含んでいてもよい。
移動通信端末１は、例えば、制御装置２からの指示に従って動作するパケット転送装置３を介してサーバ装置５と通信する。
図２は、移動通信端末１の構成を一例として示すブロック図である。図２の構成は例示であり、本発明の移動通信端末１は図２に記載された構成に限定されない。
移動通信端末１は、複数種類の通信インターフェース１０を有する。図２には２つの通信インターフェース１０が示されているが、通信インターフェース１０の数は２つに限らない。移動通信端末１は、通信インターフェース１０を介して、対応するＲＡＮと通信する。例えば、移動通信端末１は、ＬＴＥ網６に対応する通信インターフェース１０を介して、ＬＴＥ網６と通信する。
パケット転送機能部１３は、ネットワーク４の制御装置２からの指示に従って、パケットの転送等を実行する。パケット転送機能部１３は、例えば、ソフトウェアで構築された仮想スイッチであってもよい。パケット転送機能部１３は、処理部１１と制御部１２を含む。
制御部１２は、制御装置２との間の通信を制御する。制御部１２は、例えば、パケット転送機能部１３が制御装置２から指示を受信するために、制御装置２との間で制御チャネルを設定する。制御部１２は、例えば、設定した制御チャネルを介して、制御装置２に対して指示を要求する。
処理部１１は、制御部１２が制御装置２から受信した指示に従って、パケットを処理する。処理部１１は、例えば、通信インターフェース１０のいずれかに対してパケットを転送する。また、処理部１１は、例えば、通信インターフェース１０のいずれかを介して受信したパケットを、移動通信端末１で動作する所定のアプリケーションに転送する。
制御部１２は、制御装置２に通知するために、それぞれの通信インターフェース１０に関する情報をネットワーク４に送信する。通信インターフェース１０に関する情報は、例えば、通信インターフェース１０のサポートするアクセス方式、通信インターフェース１０で使用しているアクセス方式、通信インターフェース１０の通信状況等である。制御部１２は、通信インターフェース１０に関する情報を、例えば、パケット転送装置３を介して、制御装置２に送出する。
移動通信端末１が通信インターフェース１０に関する情報を送信するので、制御装置２は、その情報を考慮して、移動通信端末１に指示をすることができる。制御装置２は、例えば、移動通信端末１が通信するパケットの属性と通信インターフェース１０の特性とを考慮して、移動通信端末１のパケット処理を制御できる。例えば、移動通信端末１が動画ストリーミングを行う場合、８０２．１１ｇ網７はＬＴＥ網６に比べて、基地局等のアクセス装置あたりの移動通信端末の接続数が少ないため、移動通信端末１が使用可能な帯域が多い可能性が高いことを考慮して、制御装置２は、移動通信端末１が８０２．１１ｇ網７に対応する通信インターフェース１０を使用するように、制御部１２に対して指示を送る。また、例えば、移動通信端末１がＶｏＩＰ（Voice over IP）を行う場合、ＬＴＥ網６は８０２．１１ｇ網７に比べて、遅延が少なく、カバーエリアが広いことを考慮して、制御装置２は、移動通信端末１がＬＴＥ網６に対応する通信インターフェース１０を使用するように、制御部１２に対して指示を送る。
以上のように、本発明によれば、制御装置２は、それぞれのＲＡＴに対応する移動通信端末１の特性や状況を考慮して、移動通信端末１を制御することができる。
［実施形態１］
第１の実施形態に係る通信システムについて、図面を参照して説明する。
図３は、本実施形態における移動通信端末１００の構成を一例として示すブロック図である。図３に記載された構成は例示であり、移動通信端末１００の構成は、図３に記載された構成に限定されない。なお、移動通信端末１００は、図１に記載された通信システムに属するものとする。移動通信端末１００は、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、モバイルルータ等の通信機能を有する装置である。
パケット転送機能部１０３は、複数のポート部１０４を有する。図３の例では、パケット転送機能部１０３は、ｎ個（ｎは整数）のポート部１０４を有する。それぞれの通信インターフェース１０５は、例えば、複数のポート部１０４の少なくとも１つに関連付けられている。
移動通信端末１００は、制御装置２に通知するために、複数のポート部１０４の少なくとも１つに関連付けられた通信インターフェース１０５に関する情報を、ネットワーク４に送信する。以下、図を参照して詳細に説明する。
図３は、移動通信端末１００の構成例を示す。図３を参照すると、移動通信端末は、Ｎ個のアプリケーション部１０１、プロトコルスタック部１０２、パケット転送機能部１０３、ｎ個のポート部１０４、および、Ｎ個の通信インターフェース１０５を備える。
移動通信端末１００において、複数のアプリケーション（アプリケーション部１０１ ＃１〜＃Ｎ）が動作している。アプリケーションは、ＬＴＥ網６や８０２．１１ｇ網７を介して、ネットワーク４と通信する。
アプリケーションがネットワーク４に通信データを送信する際、通信データは、プロトコルスタック部１０２（例えば、ＯＳＩ参照モデル等のプロトコルスタック）により処理され、所定のプロトコルヘッダ等が付与されたパケットに加工される。パケットは、パケット転送機能部１０３を介して、通信インターフェース１０５から送信される。
パケット転送機能部１０３は、制御装置２の指示に従って、ポート部１０４からパケットを転送する。ポート部１０４から転送されたパケットは、通信インターフェース１０５のいずれかを介してＬＴＥ網６や８０２．１１ｇ網７に送信される。また、通信インターフェース１０５がＬＴＥ網６や８０２．１１ｇ網７から受信したパケットは、パケット転送機能部１０３を介してアプリケーションに送られる。
図４は、パケット転送機能部１０３の構成を一例として示すブロック図である。図４を参照すると、パケット転送機能部１０３は、制御部１３０、処理部１３１、アクセス管理部１３２、アクセス管理ＤＢ１３３、処理規則管理部１３４、および、処理規則データベース（ＤＢ）１３５を備える。
制御部１３０は、制御装置２との間の通信を制御する。制御部１３０は、例えば、パケット転送機能部１０３が制御装置２から指示を受信するために、制御装置２との間で制御チャネルを設定する。制御部１３０は、例えば、設定した制御チャネルを介して、制御装置２に対して指示を要求する。
制御部１３０は、制御装置２から受信した指示を、処理規則管理部１３４に渡す。処理規則管理部１３４は、制御装置２から受信した指示を、処理規則ＤＢ１３５に格納する。
図５は、制御装置２から受信した指示の構成例を示す。制御装置２は、例えば、パケットが属するフローを識別するための条件である照合規則と、その照合規則に合致するフローに属するパケットの処理方法とで構成される処理規則を制御部１３０に送信する。すなわち、制御装置２は、処理規則を指示として、制御部１３０に送信する。処理規則ＤＢ１３５は、制御装置２から受信した処理規則を格納する。
図５は、照合規則の例として、“フロー＃Ａ”、“フロー＃Ｂ”を示している。“フロー”とは、パケットの宛先アドレスや送信元アドレス等の所定の情報やそれらの情報の組み合わせにより特定される一連のパケット群を意味する。例えば、“フロー＃Ａ”には、「パケットの送信先アドレスが“Ａ”であり、かつ、パケットの送信元アドレスが“ａ”であるパケット」という条件が照合規則として規定されている。また、例えば、「ｈｔｔｐ／ｈｔｔｐｓプロトコルに対応するポート番号を具備するパケット（すなわち、Ｗｅｂアクセス用のパケット）」という条件が照合規則として規定されている。照合規則に適合するパケットは、その照合規則に対応する処理方法により処理される。
処理部１１は、制御装置２の指示に従って、パケット転送やパケットヘッダ部の書き換え等の処理を実行する。検索部１３６は、処理規則ＤＢ１３５に格納された処理規則のうち、パケットに適合する処理規則を検索する。検索部１３６は、例えば、パケットの内容と照合規則とを照合し、パケットの内容にマッチする照合規則を含む処理規則を検索する。検索部１３６は、例えば、パケットに適合する処理規則が処理規則ＤＢ１３５に格納されていない場合、制御部１３０に通知し、制御部１３０は制御装置２に対して処理規則を要求する。
アクション実行部１３７は、検索部１３６が検索した処理規則が規定している処理方法に従って、パケットを処理する。例えば、アクション実行部１３７は、パケットを所定のポート部１０４から転送する処理や、パケットの内容を書き換える処理を、処理規則に従って実行する。
アクセス管理部１３２は、アクセス管理ＤＢ１３３を検索し、制御部１３０に、通信インターフェース１０５に関する情報を通知する。制御部１３０は、通知された情報を、制御装置２に通知するために、ネットワーク４に送信する。
図６は、アクセス管理ＤＢ１３３の構成を一例として示す表である。図６の構成は例示であり、アクセス管理ＤＢ１３３の構成は、図６に記載された構成に限定されない。
アクセス管理ＤＢ１３３は、各ポート部１０４と各通信インターフェース１０５との対応およびそのインターフェースの状態を管理する。アクセス管理ＤＢ１３３は、例えば、ポート部１０４の番号と、通信インターフェース１０５の番号とを用いて、ポート部１０４と通信インターフェース１０５の対応を管理する。例えば、番号が“＃１”のポート部１０４は、番号が“＃１”の通信インターフェース１０５と対応する。アクセス管理ＤＢ１３３は、通信インターフェース１０５のサポートしているアクセス方式も管理する。例えば、図６は、番号が“＃１”の通信インターフェースのサポートしているアクセス方式は、ＬＴＥであることを示す。
本実施形態では、サポートするアクセス方式として、ＬＴＥや８０２．１１ｇ等の具体的な通信規格で記載しているが、複数の通信規格を包含する粒度で管理してもよい。これは、例えば、ＵＴＲＡＮ（UMTS Terrestrial Radio Access Network）やＬＴＥを包含する３ＧＰＰアクセスや、８０２．１１ｇや８０２．１１ｎ等を包含するＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）等が挙げられる。なお、サポートしているアクセス方式は例示であり、アクセス管理ＤＢ１３３は、通信インターフェースの特性としてサポートしているアクセス方式以外の情報を管理してもよい。
アクセス管理ＤＢ１３３は、通信インターフェース１０５のリンク状態も管理する。例えば、図６は、番号が“＃１”の通信インターフェースはＵｐ状態、すなわち、ＬＴＥ網６との接続関係を確立している状態であることを示す。
制御部１３０は、例えば、通信インターフェース１０５のサポートするアクセス方式を、当該通信インターフェース１０５に対応するポート部１０４のポート番号と共に、制御装置２に通知する。また、制御部１３０は、例えば、通信インターフェース１０５の状態を、当該通信インターフェース１０５に対応するポート部１０４のポート状態として、制御装置２に通知する。
移動通信端末１００は、パケット転送機能部１０３に相当する機能を有するソフトウェアモジュールをダウンロードする機能を備えていてもよい。移動通信端末１００は、ダウンロードしたソフトウェアモジュールを、パケット転送機能部１０３として用いてもよい。
なお、パケット転送装置３は、アクセス管理部１３２とアクセス管理ＤＢ１３３を除き、パケット転送機能部１０３と同等の構成を備える。
図７は、制御装置２の構成を一例として示すブロック図である。図７を参照すると、制御装置２は、ノード通信部２０、制御メッセージ処理部２１、計算部２２、ＤＢ管理部２３、トポロジ管理部２４、位置管理部２５、処理規則ＤＢ２６、端末情報管理部２７、および、アクセス網選択ポリシーＤＢ２８を備える。なお、図７の構成は例示であり、制御装置２の構成は、図７に記載の構成に限定されない。
処理規則ＤＢ２６は、移動通信端末１００やパケット転送装置３に設定するための処理規則を格納する。なお、処理規則の詳細は、図５を参照して説明されているため、ここでは省略する。
ノード通信部２０は、移動通信端末１００やパケット転送装置３と通信する。
トポロジ管理部２４は、ノード通信部２０を介して収集されたパケット転送装置３の接続関係に基づいて、ネットワークトポロジを管理する。
計算部２２は、ネットワークトポロジに基づいてパケットの転送経路および該転送経路上のパケット転送装置３に実行させるパケット処理を決定する。つまり、計算部２２は、パケットの転送経路を計算し、その転送経路に対応する処理規則を決定する。
ＤＢ管理部２３は、計算部２２が決定した処理規則を処理規則ＤＢ２６に登録する。ＤＢ管理部２３は、パケット転送装置３や移動通信端末１００からの処理規則の削除通知に応じて、処理規則ＤＢ２６に登録している処理規則を更新する。
制御メッセージ処理部２１は、パケット転送装置３や移動通信端末１００から受信した制御メッセージを解析し、必要な処理を行う。また、制御メッセージ処理部２１は、パケット転送装置３や移動通信端末１００に送信するメッセージ（例えば、処理規則を設定するためのメッセージ等）を生成する。
制御装置２がパケット転送装置３や移動通信端末１００の制御に用いるために、制御メッセージ処理部２１は、パケット転送装置３や移動通信端末１００の能力（ポート数、所定のパケット処理の実行能力、ポート毎の伝送レート、等）を、パケット転送装置３や移動通信端末１００に要求する。パケット転送装置３や移動通信端末１００は、能力要求（Feature Request）に対して、能力通知（Feature Reply）を用いて、パケット転送用のポート数や所定のパケット処理の実行能力の情報を応答する。移動通信端末１００は、能力要求に対して、通信インターフェースに関する情報を応答する。
位置管理部２５は、ネットワーク４のネットワークトポロジ上での移動通信端末１００の位置を管理する。位置管理部２５は、例えば、ＬＴＥ網６や８０２．１１ｇ網７等ＲＡＮから払い出された移動通信端末１００のＩＰアドレスにより、移動通信端末１００の位置を管理する。
端末情報管理部２７は、移動通信端末１００やパケット転送装置３から送信された情報を管理する。例えば、端末情報管理部２７は、パケット転送装置３から受信した、パケット転送装置３の能力に関する情報（パケット転送装置３のポート数、特定のパケット処理の実行能力、等）を管理する。また、端末情報管理部２７は、移動通信端末１００から受信した情報も管理する。端末情報管理部２７は、移動通信端末１００の通信インターフェース１０５と、当該通信インターフェースに対応するポート部１０４のポート番号を管理する。
図８に、端末情報管理部２７が移動通信端末１００の情報として管理するテーブルを一例として示す。なお、図８は例示であり、テーブルの構成は図８に記載されたものに限定されない。
端末情報管理部２７は、移動通信端末１００の識別子毎に、情報を管理する。端末情報管理部２７は、それぞれの移動通信端末１００が有するポート部１０４の各々がサポートするアクセス方式およびそのポート状態を管理する。
アクセス網選択ポリシーＤＢ２８は、パケットのフロー種別毎に、移動通信端末１００が使用すべきアクセス方式（すなわち、使用すべき通信インターフェース１０５）を管理する。図９は、アクセス網選択ポリシーＤＢ２８の例を示す。図９は例示であり、データベースの構成は図９に記載されたものに限定されない。本実施形態では、適用するポリシーを複数の移動通信端末に対して共通のものを使用したが、このポリシーは移動通信端末個別に生成してもよい。
計算部２２は、パケットのフロー種別毎に、移動通信端末１００が使用すべきアクセス方式（すなわち、使用すべき通信インターフェース１０５）を、“アクセス方式選択ルール”として決定する。図９の例を参照すると、例えば、計算部２２は、「フロー種別がＷｅｂアクセスである場合、アクセス方式として、８０２．１１ｇ、８０２．１６ｅまたはＬＴＥのいずれかを選択する」というポリシーを生成する。なお、計算部２２は、アクセス方式に優先度を付けてもよい。図９の例を参照すると、例えば、計算部２２は、フロー種別がＷｅｂアクセスである場合、アクセス方式の候補（８０２．１６ｇ、８０２．１６ｅ、ＬＴＥ）のそれぞれに、優先度を付けてもよい。例えば、計算部２２は、フロー種別がＷｅｂアクセスである場合、ＷＬＡＮの優先度を最も高く設定し、ＬＴＥの優先度を最も低く設定してもよい。
計算部２２は、ＲＡＮの負荷状態等を考慮して、ポリシーを決定してもよい。例えば、計算部２２は、ＬＴＥ用のＲＡＮの負荷が高い場合、ＬＴＥのアクセス方式の使用をできる限り避けるようなポリシーを決定してもよい。
計算部２２は、アクセス網選択ポリシーＤＢ２８を参照し、移動通信端末１００に送信する処理規則を生成する。例えば、計算部２２は、Ｗｅｂアクセスに対応するフローに属するパケットは、８０２．１１ｇ用の通信インターフェース１０５に対応するポート部１０４から転送することを規定した処理規則を生成する。計算部２２が生成した処理規則は、処理規則ＤＢ２６に格納される。計算部２２が生成した処理規則は、ノード通信部２０を介して、移動通信端末１００に送信される。
図１０は、本実施形態に係る通信システムの動作を一例として示すシーケンス図である。図１０を参照し、本実施形態の通信システムの動作を説明する。なお、図１０に示された動作は例示であり、本発明の動作は図１０に示された動作に限定されない。
移動通信端末１００は、例えば、ＬＴＥ網６および８０２．１１ｇ網７とリンクを確立する。
移動通信端末１００は、ＲＡＮとの間に確立したリンクを介して、制御装置２との間に制御チャネルを構築する。制御装置２は、制御チャネルを介して、移動通信端末１００に対して、能力要求（Feature Request）を送信する。
移動通信端末１００は、能力要求に対して、ポート部１０４に対応する通信インターフェースのサポートするアクセス方式を能力通知（Feature Reply）として応答する。
移動通信端末１００のパケット転送機能部１０３は、例えば、アプリケーションからパケットを受信する。パケット転送機能部１０３は、当該パケットに対応する処理規則が存在しない場合（すなわち、新規パケットを受信した場合）、制御装置２に対して処理規則を要求する。なお、図１０の例で、新規パケットは、サーバ装置５と通信するためのパケットとする。
制御装置２は、例えば、移動通信端末１００から通知された通信インターフェースのサポートするアクセス方式を考慮し、移動通信端末１００に対して送信する処理規則を決定する。制御装置２は、決定した処理規則を、移動通信端末１００に送信する。制御装置２は、移動通信端末１００がサーバ装置５と通信するための転送経路を決定し、決定した経路に対応する処理規則をパケット転送装置３に対して送信する。
受信した処理規則に従って、移動通信端末１００は、パケット転送装置３を介してサーバ装置５と通信する。
［実施形態２］
第２の実施形態に係る通信システムについて、図面を参照して説明する。
第１の実施形態では、通信インターフェース１０５がサポートしているアクセス方式は１つであったため、移動通信端末１００は、通信インターフェース１０５のサポートするアクセス方式を制御装置２に通知する。本実施形態では、通信インターフェース１０５がサポートしているアクセス方式が複数であるため、移動通信端末１００は、通信インターフェース１０５が実際に使用しているアクセス方式を、制御装置２に通知する。
図１１は、本実施形態に係る通信システムの接続構成を一例として示す図である。なお、図１１の構成は例示であり、本発明の通信システムの構成は図１１に示された構成に限定されない。
移動通信端末１００は、例えば、３ＧＰＰアクセス用の通信インターフェースと、ＷＬＡＮ用の通信インターフェースを有する。３ＧＰＰアクセス用の通信インターフェースは、例えば、ＵＴＲＡＮ網３０またはＬＴＥ網３１に接続する。ＷＬＡＮ用の通信インターフェースは、８０２．１１ｇ網４０または８０２．１１ｎ網４１により無線ネットワークと接続する。
移動通信端末１００は、例えば、ＵＴＲＡＮ網３０もしくはＬＴＥ網３１の３ＧＰＰアクセスネットワーク、または、８０２．１１ｇ網４０もしくは８０２．１１ｎ網４１のＷＬＡＮネットワークを介して、サーバ装置５と通信する。
移動通信端末１００のアクセス管理部１３２は、通信インターフェースが使用しているアクセス方式を、制御部１３０を介して制御装置２に通知する。また、アクセス管理部１３２は、使用しているアクセス方式が変更された際（例えば、ハンドオーバーによりＵＴＲＡＮからＬＴＥに変更された場合等）、制御部１３０に通知する。制御部１３０は、使用しているアクセス方式が変更されたことを、制御装置２に通知する。
移動通信端末１００は、例えば、使用しているアクセス方式に加え、アクセス網を管理するオペレータ情報、移動通信端末１００が接続している無線基地局のセルＩＤ、ＷＬＡＮのアクセスポイントの識別子であるＳＳＩＤ等を通知してもよい。また、移動通信端末１００は、通信インターフェースの品質に関する情報を制御装置２に通知してもよい。
アクセス管理部１３２は、図１２に示すテーブルにより、通信インターフェースがサポートするアクセス方式と、通信インターフェースが使用中のアクセス方式を管理する。なお、図１２のテーブルは例示であり、アクセス管理部１３２が管理するテーブルは、図１２に示されたテーブルに限定されない。例えば、図１２では、サポートするアクセス方式として、ＬＴＥやＵＴＲＡＮ等、サポートしているアクセス方式を具体的に記載しているが、３ＧＰＰアクセスやＷＬＡＮ等、複数の通信規格を包含する粒度で管理してもよい。
なお、移動通信端末１００のその他の構成については、図４を参照して説明した内容と同等であるため、説明を省略する。
アクセス網選択ポリシーＤＢ２８は、パケットのフロー種別毎に、移動通信端末１００が使用すべきアクセス方式（すなわち、使用すべき通信インターフェース１０５）を管理する。図１３は例示であり、データベースの構成は図１３に記載されたものに限定されない。本実施の形態では、適用するポリシーを複数の移動通信端末に対して共通のものを使用したが、このポリシーは移動通信端末個別に生成してもよい。
計算部２２は、パケットのフロー種別毎に、移動通信端末１００が使用すべきアクセス方式を、“アクセス方式選択ルール”として決定する。図１３の例を参照すると、例えば、計算部２２は、「フロー種別がＷｅｂアクセスである場合、移動通信端末１００は、使用すべきアクセス方式として、８０２．１１ｎ、８０２．１１ｇ、８０２．１６ｍ、８０２．１６ｅ、ＬＴＥ、ＵＴＲＡＮのいずれかを選択する」というポリシーを生成する。なお、計算部２２は、アクセス方式に優先度を付けてもよい。図１３の例を参照すると、例えば、計算部２２は、フロー種別がＷｅｂアクセスである場合、アクセス方式の候補（８０２．１１ｎ、８０２．１１ｇ、８０２．１６ｍ、８０２．１６ｅ、ＬＴＥ、ＵＴＲＡＮ）のそれぞれに、優先度を付けてもよい。例えば、計算部２２は、フロー種別がＷｅｂアクセスである場合、８０２．１１ｎの優先度を最も高く設定し、ＵＴＲＡＮの優先度を最も低く設定してもよい。
計算部２２は、ＲＡＮの負荷状態等を考慮して、ポリシーを決定してもよい。例えば、計算部２２は、３ＧＰＰアクセス用のＲＡＮの負荷が高い場合、３ＧＰＰアクセスに関連するアクセス方式の使用をできる限り避けるようなポリシーを決定してもよい。
計算部２２は、アクセス網選択ポリシーＤＢ２８を参照し、移動通信端末１００に送信する処理規則を生成する。例えば、計算部２２は、Ｗｅｂアクセスに対応するフローに属するパケットは、８０２．１１ｎに対応するポート部１０４から転送することを規定した処理規則を生成する。計算部２２が生成した処理規則は、処理規則ＤＢ２６に格納される。計算部２２が生成した処理規則は、ノード通信部２０を介して、移動通信端末１００に送信される。
図１４は、本実施形態に係る通信システムの動作を一例として示すシーケンス図である。図１４を参照し、本実施形態の通信システムの動作を説明する。なお、図１４に示された動作は例示であり、本発明の動作は図１４に示された動作に限定されない。
移動通信端末１００は、例えば、３ＧＰＰアクセス用のＲＡＮのうち、ＬＴＥ網３１との間でリンクを確立する。
移動通信端末１００は、ＬＴＥ網３１との間に確立したリンクを介して、制御装置２との間に制御チャネルを構築する。制御装置２は、制御チャネルを介して、移動通信端末１００に対して、能力要求（Feature Request）を送信する。
移動通信端末１００は、例えば、能力要求に対して、サポートしているアクセス方式や現在使用しているアクセス方式、ポート状態等を、対応するポート部１０４と関連付けて能力通知（Feature Reply）として応答する。このとき、制御装置２の端末情報管理部２７が移動通信端末１００の情報として管理するテーブルを図１５に示す。移動通信端末１００は、３ＧＰＰアクセス用のＲＡＮのうち、ＬＴＥ網３１との間でリンクを確立しているため、ポート番号＃１の使用中のアクセス方式がＬＴＥかつ、ポート状態がＵｐになっている。一方、移動通信端末１００は、ＷＬＡＮ用のＲＡＮのいずれともリンクを確立していないため、ポート番号＃２の使用中のアクセス方式はなく、ポート状態もＤｏｗｎになっている。
移動通信端末１００は、その後、８０２．１１ｎをサポートするＷＬＡＮ網である８０２．１１ｎ網４１との間でリンクを確立する。
移動通信端末１００は、制御装置２に対して、ポート状態（Port Status）が変更されたことを通知する。ポート状態の変更通知により、移動通信端末１００は、現在使用しているアクセス方式（８０２．１１ｎ）を、対応するポート部１０４と関連付けて、制御装置２に通知する。このとき、制御装置２の端末情報管理部２７が移動通信端末１００の情報として管理するテーブルを図１６に示す。移動通信端末１００は、８０２．１１ｎ網４１との間でリンクを確立しているため、ポート番号＃２の使用中のアクセス方式が８０２．１１ｎ、かつ、ポート状態がＵｐに変更されている。
本実施形態では、移動通信端末１００が新たにリンクを確立した際に、そのポート状態が変更されたことを制御装置２に通知したが、例えば、リンクが切断した場合や、ＵＴＲＡＮ網３０からＬＴＥ網３１へハンドオーバー等の、異なるアクセス方式間のハンドオーバーが発生した場合においても、移動通信端末１００は、ポート状態が変更されたことを制御装置２に通知する。
移動通信端末１００のパケット転送機能部１０３は、例えば、アプリケーションからパケットを受信する。パケット転送機能部１０３は、当該パケットに対応する処理規則が存在しない場合（すなわち、新規パケットを受信した場合）、制御装置２に対して処理規則を要求する。なお、図１４の例で、新規パケットは、サーバ装置５と通信するためのパケットとする。
制御装置２は、例えば、移動通信端末１００が現在使用しているアクセス方式を考慮し、移動通信端末１００に対して送信する処理規則を決定する。制御装置２は、決定した処理規則を、移動通信端末１００に送信する。制御装置２は、移動通信端末１００がサーバ装置５と通信するための転送経路を決定し、決定した経路に対応する処理規則をパケット転送装置３に対して送信する。
移動通信端末１００は、受信した処理規則に従って、パケット転送装置３を介してサーバ装置５と通信する。
［実施形態３］
第３の実施形態に係る通信システムについて説明する。
第１および第２の実施形態では、移動通信端末１００が、制御装置２からの能力要求への応答やポート状態の変更通知として、通信インターフェースのサポートするアクセス方式や、通信インターフェースが使用中のアクセス方式を制御装置２に通知する例を説明した。
本実施形態では、移動通信端末１００は、制御装置２に対して処理規則の設定を要求する際に、通信インターフェースのアクセス方式や、通信インターフェースが使用中のアクセス方式を通知する。移動通信端末１００のパケット転送機能部は、例えば、対応する処理規則が存在しない新規パケットを受信した場合、そのパケットに通信インターフェースのアクセス方式や、通信インターフェースが使用中のアクセス方式を含めて、制御装置２に対して送信する。
制御装置２は、例えば、通信インターフェースのアクセス方式や、通信インターフェースが使用中のアクセス方式を含むパケットを移動通信端末１００から受信した場合、サポートするアクセス方式や使用中のアクセス方式を考慮して処理規則を生成する。また、移動通信端末１００は、例えば、アクセス方式に加え、アクセス網を管理するオペレータ情報、移動通信端末１００が接続している無線基地局のセルＩＤ、ＷＬＡＮのアクセスポイントの識別子であるＳＳＩＤ等を通知してもよい。
第３の実施形態によれば、移動通信端末１００は、通信の実行中にアクセス方式を制御装置２に通知することが可能となる。制御装置２は、通信の実行中に変動する使用中のアクセス方式やそれに付随する情報（例えば、アクセス網を管理するオペレータ情報、移動通信端末１００が接続している無線基地局のセルＩＤ、ＷＬＡＮのアクセスポイントの識別子であるＳＳＩＤ等）を、適時に取得することが可能となる。このとき、制御装置２は、より高精度に移動通信端末１００を制御することが可能となる。
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、更なる変形・置換・調整を加えることができる。
なお、上記の特許文献および非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得る各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
１ 移動通信端末
２ 制御装置
３ パケット転送装置
４ ネットワーク
５ サーバ装置
６ ＬＴＥ網
７ ８０２．１１ｇ網
１０ 通信インターフェース
１１ 処理部
１２ 制御部
１３ パケット転送機能部
２０ ノード通信部
２１ 制御メッセージ処理部
２２ 計算部
２３ ＤＢ管理部
２４ トポロジ管理部
２５ 位置管理部
２６ 処理規則ＤＢ
２７ 端末情報管理部
２８ アクセス網選択ポリシーＤＢ
３０ ＵＴＲＡＮ網
３１ ＬＴＥ網
４０ ８０２．１１ｇ網
４１ ８０２．１１ｎ網
１００ 移動通信端末
１０１ アプリケーション部
１０２ プロトコルスタック部
１０３ パケット転送機能部
１０４ ポート
１０５ 通信インターフェース
１３０ 制御部
１３１ 処理部
１３２ アクセス管理部
１３３ アクセス管理ＤＢ
１３４ 処理規則管理部
１３５ 処理規則ＤＢ
１３６ 検索部
１３７ アクション実行部

Claims (19)

  1. パケット転送を制御する制御装置を含むネットワークと通信する移動通信端末であって、
    無線通信のための複数の通信インターフェースと、
    前記制御装置からの指示に従ってパケットを処理する処理手段と、
    前記複数の通信インターフェースに関する情報であるインターフェース情報を前記ネットワークに送信して、前記制御装置に通知する制御手段と、を備えることを特徴とする移動通信端末。
  2. 前記処理手段は、前記制御装置により前記インターフェース情報に基づいて決定されたポリシーに従って、前記パケットを前記複数の通信インターフェースのいずれかに転送することを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
  3. 前記制御手段は、前記移動通信端末と前記制御装置との間に確立された通信チャネルを介して、前記インターフェース情報を送信することを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
  4. 前記制御手段は、前記制御装置から送信された前記処理手段の特性情報の要求に対して、前記インターフェース情報を応答することを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
  5. 前記制御手段は、前記インターフェース情報を前記ネットワークへの送信パケットに含めることを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
  6. 前記処理手段は、前記制御装置からの指示に従って、複数のポートの少なくとも１つに関連付けられた前記複数の通信インターフェースのいずれかの通信インターフェースにパケットを転送し、
    前記制御手段は、前記複数のポートの少なくとも１つに関連付けられた前記いずれかの通信インターフェースに関する情報を前記ネットワークに送信することを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
  7. 前記インターフェース情報は、前記移動通信端末が前記ネットワークと通信する際に使用可能なアクセス方式に関する情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
  8. 前記インターフェース情報は、前記移動通信端末が前記ネットワークと通信する際に使用しているアクセス方式に関する情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の移動通信端末。
  9. パケット転送を制御する制御装置を含むネットワークと通信する移動通信端末による通信方法であって、
    無線通信のための複数の通信インターフェースを含む前記移動通信端末において、
    前記制御装置からの指示に従ってパケットを処理し、
    前記複数の通信インターフェースに関する情報であるインターフェース情報を前記ネットワークに送信して、前記制御装置に通知することを特徴とする通信方法。
  10. 前記制御装置より前記インターフェース情報に基づいて決定されたポリシーに従って、前記パケットを前記複数の通信インターフェースのいずれかに転送することを特徴とする、請求項９に記載の通信方法。
  11. 前記移動通信端末と前記制御装置との間に確立された通信チャネルを介して、前記インターフェース情報を送信することを特徴とする、請求項９に記載の通信方法。
  12. 前記パケットを処理する手段の特性情報の要求を前記制御装置から受信すると、前記インターフェース情報を応答することを特徴とする、請求項９に記載の通信方法。
  13. 前記インターフェース情報を前記ネットワークへの送信パケットに含めることを特徴とする、請求項９に記載の通信方法。
  14. 前記制御装置からの指示に従って、複数のポートの少なくとも１つに関連付けられた前記複数の通信インターフェースのいずれかの通信インターフェースにパケットを転送し、
    前記複数のポートの少なくとも１つに関連付けられた前記いずれかの通信インターフェースに関する情報を前記ネットワークに送信することを特徴とする、請求項９に記載の通信方法。
  15. 前記インターフェース情報は、前記移動通信端末が前記ネットワークと通信する際に使用可能なアクセス方式に関する情報を含むことを特徴とする、請求項９に記載の通信方法。
  16. 前記インターフェース情報は、前記移動通信端末が前記ネットワークと通信する際に使用しているアクセス方式に関する情報を含むことを特徴とする、請求項９に記載の通信方法。
  17. パケット転送を制御する制御装置と、
    前記制御装置を含むネットワークと通信する移動通信端末とを含み、
    前記移動通信端末は、
    無線通信のための複数の通信インターフェースと、
    前記制御装置からの指示に従ってパケットを処理する処理手段と、
    前記複数の通信インターフェースに関する情報であるインターフェース情報を前記ネットワークに送信して、前記制御装置に通知する制御手段と、を備えることを特徴とする通信システム。
  18. パケット転送を制御する制御装置であって、
    無線通信のための複数の通信インターフェースを含み、前記制御装置からの指示に従ってパケットを処理する移動通信端末から、該複数の通信インターフェースに関する情報を受信する手段と、
    前記情報に基づいて決定した指示を、前記移動通信端末に対して送信する手段と、を備えることを特徴とする制御装置。
  19. パケット転送を制御する制御装置を含むネットワークと通信する移動通信端末であって、
    無線通信のための複数の通信インターフェースを備えるとともに、
    前記制御装置からの指示に従ったパケットの処理と、
    前記通信インターフェースに関する情報を前記ネットワークに送信して、前記制御装置に通知する処理とを、前記移動通信端末に実行させるプログラムをダウンロードする手段を備えることを特徴とする移動通信端末。
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