JP6458534B2 - 移動通信システムおよび経路選択方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムおよび経路選択方法に関し、特に、ユーザが利用するサービスのドメイン単位で移動通信コアネットワーク内の経路選択を行う移動通信システムおよび経路選択方法に関する。

移動通信コアネットワークにおける経路選択に関する技術として、ネットワーク装置内の経路選択用テーブルを利用する方法や、ネットワークリソース状況を見て動的に経路変更する方法が一般的に知られている。

例えば、特許文献１は、移動通信コアネットワークにおける柔軟かつ効率的な経路選択とＱｏＳ（Quality of Service）制御を実現することができる技術を開示する。特許文献１が開示する技術は、制御装置が所定のパケット種別（制御パケット、優先パケット、非優先パケット）ごとの通信品質の要求条件に基づき、コアネットワークの使用状況に応じて最適経路をパケット種別ごとに決定するものである。

また、特許文献２は、コアネットワークのエッジ装置間において転送すべき経路の候補が複数存在する場合に、最適な転送経路を選択する技術を開示する。特許文献２が開示する技術は、フローと転送経路を対応付けるテーブルにおいて、ある一定の集約したフロー単位で、転送先、もしくは、転送先への経路を決定することにより、フローごとに転送先を決定するものである。

他にも、特許文献３は、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）プロトコル上でＩＭＳ（IP Multimedia System）内のシグナリングメッセージの経路を異なるＣＳＣＦ（Call Session Control Function）に切り替える技術を開示する。特許文献３が開示する技術は、フロースイッチ装置の経路情報を変更すること、また、ゲートウェイとＳＩＰサーバによって付加するラベルを書き換えるものである。

また、移動通信システムのユーザ端末に設定されたＡＰＮ（Access Point Name）に応じて、携帯電話事業者のコアネットワークからインターネット等の外部ネットワークへの接続窓口となるゲートウェイが指定される。つまり、ユーザ端末が規格で定められた手順でデータ通信を開始し、その上で、インターネット接続などのサービスを使う場合のパケットの送り先としてＡＰＮが使われる。

特開２０１０−０３４９６１号公報 特開２０００−２５３０５８号公報 特開２０１３−０９８５９７号公報

しかし上述した技術は、あくまでも通信事業者のコアネットワーク内の情報を利用して行う経路制御である。そのため、ユーザがアクセスするインターネット上のコンテンツの種別に応じた経路変更はできない。

通信事業者ではないコンテンツ供給のみを行う事業者が提供するコンテンツやアプリケーションサービスは、インターネット上に存在している。そして、それらのほとんどはＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＵＤＰ（User Datagram Protocol）をベースとしたプロトコルにより提供されている。更に、その中の大部分はＴＣＰ上のＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）／ＨＴＴＰＳ（HTTP over SSL：Secure Socket Layer/TLS：Transport Layer Security）で提供され、サービスの提供元はドメイン名で区別されている。

そのため、特許文献１乃至特許文献３が開示する技術では、ユーザがインターネット上で実際に利用しているサービス種別に応じてコアネットワーク内の経路を切り替えることができない。例えば、特許文献１乃至特許文献３が開示する技術では、多数のユーザが利用するＬＩＮＥやＴｗｉｔｔｅｒ等を用いたコミュニケーションサービスに関わる通信を、災害時等において優先的に通過させるというような経路制御ができない。

本発明は、上記の課題を解決して、ユーザがアクセスするインターネット上のサービス種別に対応するドメイン名を単位として、移動通信コアネットワーク内の経路選択を可能にする移動通信システムおよび経路選択方法を提供することにある。

上記の目的を実現するために、本発明の一形態である移動通信システムは、コアネットワークからインターネットを含む外部ネットワークへの接続窓口となるゲートウェイに向かうパケットをモニタし、該パケットに含まれる宛先ＩＰ（Internet Protocol）アドレスを用いてＤＮＳ（Domain Name System）サーバに対する逆引き問合せ処理を行って該宛先ＩＰアドレスに対応するドメイン名を取得し、該ドメイン名に対応して予め定められた前記コアネットワーク内の所定のネットワークを識別し、前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスと前記識別したネットワークを含む経路選択情報を前記コアネットワークの入口にフィードバック出力するドメイン識別手段と、前記コアネットワークの入口に設置され、前記ドメイン識別手段が出力する前記経路選択情報に基づいて、前記送信元ＩＰアドレスを含むユーザ端末から送信されるパケットの転送先として、前記識別したネットワークの経路を選択する経路選択制御手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の他の形態である経路選択方法は、移動通信コアネットワークからインターネットを含む外部ネットワークへの接続窓口となるゲートウェイに向かうパケットをモニタし、該パケットに含まれる宛先ＩＰ（Internet Protocol）アドレスを用いてＤＮＳ（Domain Name System）サーバに対する逆引き問合せ処理を行って該宛先ＩＰアドレスに対応するドメイン名を取得し、該ドメイン名に対応して予め定められた前記移動通信コアネットワーク内の所定のネットワークを識別し、前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスと前記識別したネットワークを含む経路選択情報を前記移動通信コアネットワークの入口にフィードバック出力し、前記移動通信コアネットワークの入口で、前記経路選択情報に基づいて、前記送信元ＩＰアドレスを含むユーザ端末から送信されるパケットの転送先として、前記識別したネットワークの経路を選択する、ことを特徴とする。

本発明は、ユーザがアクセスするインターネット上のサービス種別に対応するドメイン名を単位として、移動通信コアネットワーク内の経路選択をすることができる。

本発明の移動通信システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明の経路選択方法の第１の実施形態の動作を示すフロー図である。 本発明の移動通信システムの第２の実施形態の構成を示すブロック図である。 ドメイン識別装置の構成を示すブロック部である。 ドメイン識別装置が備える制御テーブルの内容を示す図である。 ドメイン識別装置のフロー設定更新部の動作を示すフロー図である。 ドメイン識別装置のドメイン識別制御部の動作を示すフロー図である。 本発明の経路選択方法の第２の実施形態の動作を説明するシーケンス図である。 本発明の経路選択方法の第２の実施形態の別の動作を説明するシーケンス図である。

本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

尚、実施の形態は例示であり、開示の装置及びシステムは、以下の実施の形態の構成には限定されない。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の移動通信システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図である。

本発明の第１の実施形態の移動通信システム１は、ドメイン識別手段１１と経路選択制御手段１２を主要構成とする。

ドメイン識別手段１１は、コアネットワークからインターネット６０を含む外部ネットワークへの接続窓口となるゲートウェイ５０に向かうパケットをモニタする。

ドメイン識別手段１１は、該パケットに含まれる宛先ＩＰ（Internet Protocol）アドレスを用いてＤＮＳ（Domain Name System）サーバ２０に対する逆引き問合せ処理を行って該宛先ＩＰアドレスに対応するドメイン名を取得する。

ドメイン識別手段１１は、該ドメイン名に対応して予め定められたコアネットワーク内の所定のネットワークを識別する。そして、パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスと識別したネットワークを含む経路選択情報をコアネットワークの入口にフィードバック出力する。

経路選択制御手段１２は、コアネットワークの入口に設置される。ここで、図１はコアネットワークが第１ネットワーク３１と第２ネットワーク３２で構成されている例を示している。

経路選択制御手段１２は、ドメイン識別手段が出力する経路選択情報に基づいて、前記の送信元ＩＰアドレスを含むユーザ端末４０から送信されるパケットの転送先として、識別したネットワークの経路を選択する。

図２は、本発明の経路選択方法の第１の実施形態の動作を示すフロー図である。

まず、移動通信コアネットワークからインターネット等の外部ネットワークへの接続窓口となるゲートウェイに向かうパケットをモニタしてＩＰアドレスを取得する（Ｓ１０１）。

該パケットに含まれる宛先ＩＰ（Internet Protocol）アドレスを用いてＤＮＳ（Domain Name System）サーバに対する逆引き問合せ処理を行って該宛先ＩＰアドレスに対応するドメイン名を取得する（Ｓ１０２）。

該ドメイン名に対応して予め定められた、移動通信コアネットワーク内の所定のネットワークを識別する（Ｓ１０３）。

モニタしたパケットに含まれる送信元ＩＰアドレスと識別したネットワークを含む経路選択情報を移動通信コアネットワークの入口にフィードバック出力する（Ｓ１０４）。

移動通信コアネットワークの入口で、経路選択情報に基づいて、前記の送信元ＩＰアドレスを含むユーザ端末から送信されるパケットの転送先として識別したネットワークの経路を選択する経路選択制御を行う（Ｓ１０５）。

以上のように、インターネットに向かうパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいてＤＮＳサーバに対する逆引き問合せ処理を行って該宛先ＩＰアドレスに対応するドメイン名を取得することでユーザがアクセスするサービス種別を特定できる。そして、サービス種別とコアネットワーク内で使用するネットワークとの対応を予め決めておくことにより、サービスに対応するドメイン名を単位として、移動通信コアネットワーク内の経路選択をすることができる。これにより、ユーザがアクセスするサービス種別に応じた移動通信ネットワーク内での負荷分散も可能になる。
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を説明する。

図３は、本発明の移動通信システムの第２の実施形態の構成を示すブロック図である。

第２の実施形態の移動通信システム２において、ユーザ端末であるＵＥ（User Equipment）４１は無線アクセスネットワークにおける無線基地局であるｅｎｏｄｅＢ４２に接続される。ｅｎｏｄｅＢ４２は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の規格における無線基地局である。

Ａネットワーク３０１およびＢネットワーク３０２は、移動通信システム２におけるコアネットワークを構成するネットワークを例示する。各ネットワークは、Ｓ-ＧＷ（Serving Gateway）やＰ-ＧＷ（Packet Data Network Gateway）等の交換機群を含む。Ａネットワーク３０１とＢネットワーク３０２は、Ｃ−ＰＬＡＮＥ（Control plane）のステータス情報を共有している。なお、図３にはＡネットワーク３０１およびＢネットワーク３０２のみを図示してあるが、コアネットワークは３以上の複数のネットワークを含んで構成されていてもかまわない。

インターネットＧＷ（Gateway）５１は、当該移動通信システムを運用する通信事業者のキャリアネットワークとインターネット６０とを接続する接続サーバである。

サービス７０はインターネット上で提供されているアプリケーションサービスを示す。

なお、本実施形態の移動通信システム２では、ＵＥ４１に設定されたＡＰＮ（Access Point Name）に基づいてインターネットＧＷ５１に接続するために使用するコアネットワーク内のネットワークをＡネットワークとする。

ＤＮＳサーバ２０は、ＵＥ４１が利用しているＤＮＳ（Domain Name System）サーバである。ＤＮＳサーバ２０は、ＴＣＰ／ＩＰネットワーク上でドメイン名やホスト名とＩＰアドレスとの対応関係を管理するサーバである。

本実施形態の移動通信システム２は、上記の構成に加えてドメイン識別装置１０１、フロー制御装置１０２およびフロースイッチ１０３を含んで構成される。ドメイン識別装置１０１は、第１の実施形態におけるドメイン識別手段１１に相当し、フロー制御装置１０２およびフロースイッチ１０３は、第１の実施形態における経路選択制御手段１２に相当する。

ドメイン識別装置１０１は本実施形態の移動通信システム２のコアネットワークの出口に設置される。

ドメイン識別装置１０１は、インターネット６０との接続窓口となるインターネットＧＷ５１に向かうパケットをモニタして、該パケットの接続先ドメイン名を識別する。接続先ドメイン名の識別にあたって、ドメイン識別装置１０１は、パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスを用いてＤＮＳサーバ２０に対する逆引き問合せ処理を行う。つまり、ドメイン名とＩＰアドレスとの対応関係を管理しているＤＮＳサーバ２０に対して宛先ＩＰアドレスで逆引き問合せを行い、ＤＮＳサーバ２０から該宛先ＩＰアドレスに対応するドメイン名を取得する。

ドメイン識別装置１０１は、取得したドメイン名に対応して予め定められたコアネットワーク内の所定のネットワークを識別する。そして、パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスと識別したネットワークとの対応情報を含む経路選択情報をフロー制御装置１０２に出力する。

フロー制御装置１０２は、コアネットワークの入口に設置されているフロースイッチ１０３を制御する機器である。フロー制御装置１０２は、ドメイン識別装置１０１から通知された送信元ＩＰアドレスを含む経路選択情報を受け取り、制御すべきフロースイッチ１０３を特定する。そして、フロー制御装置１０２は、特定したフロースイッチ１０３にパケット情報の書換えルールを通知する。

フロースイッチ１０３は、移動通信システム２の無線アクセスネットワークとコアネットワークとの間に設置される。フロースイッチ１０３は、フロー制御装置１０２からパケット情報の書換えルールを受け取り、該ルールに従ってＵＥ１に関するパケットのＧＴＰ（General packet radio service Tunneling Protocol）ヘッダ内のＩＰアドレス等を書き換える。

図４乃至図７を参照して、ドメイン識別装置１０１の詳細を説明する。

図４は、ドメイン識別装置１０１の構成を示すブロック部である。

ドメイン識別装置１０１は、ＩＰアドレス取得部１０１１、ドメイン・ネットワーク対応テーブル１０１２、フローテーブル１０１３、フロー設定更新部１０１４およびドメイン識別制御部１０１５を含む構成となっている。

ＩＰアドレス取得部１０１１は、インターネットＧＷ５１に向かうパケットをモニタして、該パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスを取得する。

ドメイン・ネットワーク対応テーブル１０１２は、移動通信システム内のコアネットワークを構成するネットワークとユーザが使用するサービスのドメイン名とを予め対応付けたテーブルである。移動通信システム２を運用する通信事業者は、インターネット６０上で提供されている各種のサービスに対応させて、コアネットワーク内で使用する交換機群（ネットワーク）を決めておく。そして、そのサービスを提供しているドメイン名とコアネットワーク内で使用するネットワークとを予め対応付けてドメイン・ネットワーク対応テーブル１０１２を生成する。なお、ドメイン・ネットワーク対応テーブル１０１２に登録されないドメイン名があってもかまわない。

フローテーブル１０１３は、インターネットＧＷ５１に向かうパケットに含まれる送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレス、当該ユーザが使用するネットワーク、および後述するドメイン識別制御用のフラグを含むテーブルである。つまり、フローテーブル１０１３は、パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスをエントリーキーとして、宛先ＩＰアドレスおよび該パケットがコアネットワーク内を転送される際に使用されるネットワークを対応付けたテーブルである。このフローテーブル１０１３により、ユーザのフローの生成、宛先の変更等が管理される。

図５は、ドメイン識別装置１０１が備えるこれらの制御テーブル（ドメイン・ネットワーク対応テーブル、フローテーブル）の内容を示す図である。

フロー設定更新部１０１４は、ＩＰアドレス取得部１０１１が取得した送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスに基づいて、フローテーブル１０１３のエントリー生成およびエントリー内容の更新を行う。フロー設定更新部１０１４の動作は、図６を参照して後述する。

ドメイン識別制御部１０１５は、フローテーブル１０１３およびドメイン・ネットワーク対応テーブル１０１２を参照してドメイン識別制御を実行する。

ドメイン識別制御に際して、ドメイン識別制御部１０１５は、フローテーブル１０１３に登録されている宛先ＩＰアドレスを用いてＤＮＳサーバ２０に対する逆引き問合せ処理を行う。そして、ドメイン識別制御部１０１５は、取得したドメイン名に基づき、ドメイン・ネットワーク対応テーブル１０１２を参照して、当該フローが使用するコアネットワーク内の所定のネットワークを識別する。さらに、ドメイン識別制御部１０１５は、フローテーブル１０１３の内容に基づく制御を実行して、必要に応じて経路選択情報をフロー制御装置１０２に出力する。ドメイン識別制御部１０１５の動作は、図７を参照して後述する。

図６を参照して、フロー設定更新部１０１４の動作を説明する。

ＵＥ４１から発呼されるユーザリクエストは、ＵＥ４１に設定されたＡＰＮにしたがって、ｅｎｏｄｅＢ４２、フロースイッチ１０３、Ａネットワーク３０１を経由してドメイン識別装置１０１に到達する。

ドメイン識別装置１０１では、ＩＰアドレス取得部１０１１が、インターネットＧＷ５１に向かうパケットをモニタしており、該パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスを取得する。取得した送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスはフロー設定更新部１０１４に通知される（Ｓ２０１）。

フロー設定更新部１０１４は、ＩＰアドレスの通知を受けると、送信元ＩＰアドレスを検索キーにしてフローテーブル１０１３を検索し、当該送信元ＩＰアドレスのエントリーの有無を確認する（Ｓ２０２）。

フローテーブル１０１３に当該送信元ＩＰアドレスのエントリーが無い場合（Ｓ２０２、無）、フロー設定更新部１０１４は当該送信元ＩＰアドレスのエントリーをフローテーブル１０１３に追加（Ｓ２０３）して処理を終了する。

追加されるエントリーは、送信元ＩＰアドレスと、それに対応する宛先ＩＰアドレスおよびセットされたフラグである。このとき、使用ネットワーク欄には、デフォルトで使用されるＡネットワークが設定される。つまり、ＵＥ４１に設定されたＡＰＮに基づいてインターネットＧＷ５１に接続するために使用するコアネットワーク内のＡネットワークが設定される。なお、フローテーブル１０１３のフラグは、当該エントリーに対する処理が必要であることをドメイン識別制御部１０１５に表示するものである。

一方、フローテーブル１０１３に当該送信元ＩＰアドレスのエントリーが有る場合（Ｓ２０２、有）、フロー設定更新部１０１４は取得した宛先ＩＰアドレスと、フローテーブル１０１３に設定されている宛先ＩＰアドレスが同じか否かを判定する（Ｓ２０４）。

取得した宛先ＩＰアドレスとフローテーブル１０１３に設定されている宛先ＩＰアドレスが同じ場合（Ｓ２０４、同）、フロー設定更新部１０１４は何もせずに処理を終了する。

一方、取得した宛先ＩＰアドレスとフローテーブル１０１３に設定されている宛先ＩＰアドレスが異なる場合（Ｓ２０４、異）、フロー設定更新部１０１４はフローテーブル１０１３のエントリー内容（Ｓ２０５）を更新してから処理を終了する。このとき、フロー設定更新部１０１４は、フローテーブル１０１３に設定されている宛先ＩＰアドレスを取得した宛先ＩＰアドレスに書き直し、フラグをセットする。これは、ユーザがネットサーフィン等を行って、ＵＥ４１の接続先のドメインが変わった場合の処理を考慮するものである。宛先ＩＰアドレスを書き直しているので、エントリー生成の場合と同様に、フラグ設定により当該エントリーに対する処理が必要であることをドメイン識別制御部１０１５に表示する。

ドメイン識別制御部１０１５は、上記のようにフロー設定更新部１０１４が設定、更新したフローテーブル１０１３を参照してドメイン識別の制御を実行する。

図７を参照して、ドメイン識別制御部１０１５の動作を説明する。

ドメイン識別制御部１０１５は、周期的にフローテーブル１０１３のフラグ設定を監視している（Ｓ３０１）。

フローテーブル１０１３にフラグが設定されたエントリーを見つけるとドメイン識別を開始する（Ｓ３０２、有）。

ドメイン識別制御部１０１５は、フラグが設定されたフローテーブル１０１３のエントリーに設定されている宛先ＩＰアドレスに基づいて、ＤＮＳサーバ２０に逆引きＤＮＳ問合せを行う（Ｓ３０３）。

そして、逆引きＤＮＳ問合せで取得したドメイン名に基づいてドメイン・ネットワーク対応テーブル１０１２を検索し、該ドメイン名に対応して設定されている使用ネットワークを識別する（Ｓ３０４）。

なお、この時、ドメイン名に対応するネットワークが登録されていない場合には、デフォルトとして使用するネットワークを使用するものとして識別すればよい。本実施形態の場合、デフォルトとして使用するネットワークは、ＵＥ４１に設定されたＡＰＮに基づいて経路選択されるＡネットワークとしている。

ドメイン識別制御部１０１５は、現在の使用ネットワークの変更の要否を判定する（Ｓ３０５）。ドメイン識別制御部１０１５は、ドメイン・ネットワーク対応テーブル１０１２を検索して識別した使用ネットワークと、フローテーブル１０１３に設定されている使用ネットワークとを比較することでこの判定を行う。

比較の結果、両者の使用ネットワークが同じである場合、ドメイン識別制御部１０１５は使用ネットワークの変更は必要ないと判定する（Ｓ３０５、不要）。

使用ネットワークが変更不要であると判定したドメイン識別制御部１０１５は、フローテーブル１０１３の対応エントリーのフラグをリセットして処理を終了する（Ｓ３０７）。つまり、新たなエントリーのフローが使用しているネットワークがＡネットワークで、ＵＥ４１が接続する先のサービスのドメインに対応して設定されている使用ネットワークがＡネットワークであった場合にはこのような処理となる。また、ユーザがネットサーフィン等を行ってＵＥ４１の接続先のドメインが変わった場合であっても、接続変更先のドメインに対応して設定されている使用ネットワークがそれまでに使用しているネットワークと同じ場合も同じ処理となる。

一方、識別した使用ネットワークとフローテーブル１０１３に設定されている使用ネットワークとが異なる場合には、ドメイン識別制御部１０１５は使用ネットワークの変更が必要であると判定する（Ｓ３０５、要）。

使用ネットワークの変更が必要であると判定したドメイン識別制御部１０１５は、フロー制御装置１０２に対する経路選択情報のフィードバック通知の処理を行う（Ｓ３０６）。つまり、ドメイン識別制御部１０１５は、コアネットワークの入口において、所定の送信元ＩＰアドレスを有するパケットの転送先が、ＵＥ４１が接続するドメイン名に対応して設定されたネットワークになるように経路変更させる。そのため、ドメイン識別制御部１０１５は、対象となるパケットを特定するための送信元ＩＰアドレスと、該パケットの転送先を指定するネットワーク情報を含む経路選択情報を、フロー制御装置１０２に通知する。

上記のフィードバック通知の処理において、ドメイン識別制御部１０１５はフローテーブル１０１３の対応エントリーに設定されている使用ネットワークを書き換える。そして、フローテーブル１０１３の該エントリーのフラグをリセットして処理を終了する（Ｓ３０７）。

ドメイン識別制御部１０１５が通知した経路選択情報を受信したフロー制御装置１０２は、送信元ＩＰアドレスに基づいて制御すべきフロースイッチ１０３を特定し、該フロースイッチ１０３にパケット情報の書換えルールを通知する。そして、フロースイッチ１０３でのパケット情報書換えルールの登録処理が完了した以降にＵＥ４１から送信されるパケットは、指定されたネットワークを介してコアネットワーク内を転送する。

図８および図９は、本発明の経路選択方法の第２の実施形態の動作を説明するシーケンス図である。

上述したドメイン識別装置１０１の動作は、パケット転送とは非同期で行われる。言い換えれば、ドメイン識別装置１０１からの通知に基づくフロースイッチ１０３への新たな経路選択情報の登録処理とパケット転送処理の前後性は保証せず分離されている。つまり、ユーザリクエストは上述した処理の完了とは関係なくインターネット６０のサービス７０に接続される。そして、その応答パケットのＵＥ４１への返却が行われ、ユーザリクエストへのレスポンス遅延を発生させない。

図８は、最初のユーザリクエストによる上述したドメイン識別およびフロースイッチ１０３でのパケット情報書換えルールの登録処理が完了し、その後のユーザリクエストが新たに選択されたＢネットワークを経路として転送される例を示す。

図９は、最初のユーザリクエストによる上述したドメイン識別装置１０１の動作が、その後のユーザリクエストの転送時点でも未完了であった場合の例を示す。

つまり、図９の場合は、最初のユーザリクエストおよびその次のユーザリクエストがＡネットワークを経路として転送される。しかし、その場合であっても、さらにそれ以降のユーザリクエストが転送される際にドメイン識別装置１０１の動作が完了していれば、そのユーザリクエストは新たに選択されたＢネットワークを経路として転送される（不図示）。

図８や図９に例を示すように、本実施形態では、可能な範囲の全てのユーザリクエストを特定のネットワークに入れるのではなく、ユーザへの影響を極小化した上で全体の通信総量を制御することに配慮している。

以上に説明したように、本実施形態ではユーザがアクセスするインターネット上のサービスに対応するドメインを単位として移動通信コアネットワーク内の経路選択することができる。

そのため、本実施形態では、Ｗｅｂコンテンツとストリーミングのように異なる性質のサービス間で利用するコアネットワーク内の交換機群を変更することができ、効率的なリソース利用が可能となる。また、災害時には、重要サービスに巨大なリソースを渡すことが可能となり災害対策支援を行うことが可能となる。

また、本実施形態は、既存の移動通信システムに対して、コアネットワークの出口でドメイン識別処理を行い、コアネットワークの入口でフロースイッチによるフロー制御を導入することで実現でき、追加コストを低く抑えることができる。

なお、上述した実施形態は、移動通信コアネットワークにおけるネットワークが物理的に分離されている場合を例にした。しかし、本発明は利用ネットワークが物理的に分離されているものだけでなく、仮想ネットワークにおいても有効である。

仮想ネットワークにおいては、図３に示したフロー制御装置１０２に替えてネットワーク管理装置を設置する形態となる（不図示）。

ネットワーク管理装置は、フロースイッチ１０３への接続先切替指示（経路選択制御）と、Ｂネットワーク３０２内の処理装置を増減するリソース制御の両方を実施する。経路選択制御にあたってはＯｐｅｎＦｌｏｗを利用し、リソース制御にあたってはＯｐｅｎＳｔａｃｋを利用すればよい。これらを組み合わせることにより、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、ネットワークＩ／Ｏ（入出力）、ディスクＩ／Ｏ等の物理リソースの割り当て量を、ユーザが利用するドメイン単位で動的に変更することができる。

例えば、ドメイン識別装置が具備するドメイン・ネットワーク対応テーブルにおいて、ドメイン単位でのサービス利用状況またはドメインに対応するネットワークの負荷状況を外部から取得して動的に設定する構成を備えればよい。ドメイン識別装置はドメインに対応するネットワークを識別する際に、そのネットワークに対応するサービス利用状況または負荷状況を合わせて知ることができる。そして、移動通信コアネットワークの入口にフィードバック出力する経路選択情報にネットワークに対応するサービス利用状況または負荷状況を含めればよい。

このように、仮想ネットワークにおいては、ドメイン単位のサービス利用状況をドメイン識別装置からネットワーク管理装置が受信することによって、ドメインに応じた利用ネットワークのリソース割当状況についても動的に変更することが可能となる。

１、２ 移動通信システム
１１ ドメイン識別手段
１２ 経路選択制御手段
２０ ＤＮＳサーバ
３１ 第１ネットワーク
３２ 第２ネットワーク
４０ ユーザ端末
４１ ＵＥ
４２ ｅｎｏｄｅＢ
５０ ゲートウェイ
５１ インターネットＧＷ
６０ インターネット
７０ サービス
１０１ ドメイン識別装置
１０２ フロー制御装置
１０３ フロースイッチ
３０１ Ａネットワーク
３０２ Ｂネットワーク
１０１１ ＩＰアドレス取得部
１０１２ ドメイン・ネットワーク対応テーブル
１０１３ フローテーブル
１０１４ フロー設定更新部
１０１５ ドメイン識別制御部

Claims (10)

1. コアネットワークからインターネットを含む外部ネットワークへの接続窓口となるゲートウェイに向かうパケットをモニタし、該パケットに含まれる宛先ＩＰ（Internet Protocol）アドレスを用いてＤＮＳ（Domain Name System）サーバに対する逆引き問合せ処理を行って該宛先ＩＰアドレスに対応するドメイン名を取得し、該ドメイン名に対応して予め定められた前記コアネットワーク内の所定のネットワークを識別し、前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスと前記識別したネットワークを含む経路選択情報を前記コアネットワークの入口にフィードバック出力するドメイン識別手段と、
   前記コアネットワークの入口に設置され、前記ドメイン識別手段が出力する前記経路選択情報に基づいて、前記送信元ＩＰアドレスを含むユーザ端末から送信されるパケットの転送先として、前記識別したネットワークの経路を選択する経路選択制御手段と、
   を備えることを特徴とする移動通信システム。
2. 前記ドメイン識別手段は、
   前記コアネットワークを構成するネットワークとユーザが使用するサービスのドメイン名とを予め対応付けたドメイン・ネットワーク対応テーブルと、
   前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスをエントリーキーとして、該パケットに含まれる宛先ＩＰアドレス、該パケットの前記コアネットワーク内の転送に使用される前記ネットワークおよびエントリーの生成または更新要求を示すフラグを対応付けたフローテーブルと、
   前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスに基づいて、前記フローテーブルのエントリー生成またはエントリー内容の更新を行って、前記フラグを設定するフロー設定更新部と、
   前記フローテーブルの前記フラグが設定されたエントリーに含まれる宛先ＩＰアドレスに基づいて、ＤＮＳサーバに対する逆引き問合せ処理を実行して対応するドメイン名を取得し、前記ドメイン・ネットワーク対応テーブルを参照して、取得したドメイン名に対応する前記ネットワークを識別して前記経路選択制御手段に通知する前記経路選択情報を生成し、処理の終了時に前記フラグをリセットするドメイン識別制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記フロー設定更新部は、
   前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスに対応するエントリーが前記フローテーブルに無い場合に、該送信元ＩＰアドレスに対応する前記宛先ＩＰアドレスと前記ネットワークを含む新たなエントリーを生成し、前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスに対応するエントリーが前記フローテーブルに有る場合で、該パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスと該エントリーに設定された宛先ＩＰアドレスとが相違するときに、該エントリーに設定された宛先ＩＰアドレスを前記パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスで更新する
   ことを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
4. 前記ドメイン識別制御部は、
   前記ドメイン・ネットワーク対応テーブルを参照して識別した前記ドメイン名に対応するネットワークが、前記フローテーブルの対応するエントリーに設定された前記ネットワークと相違する場合に前記経路選択情報を生成し、該フローテーブルの対応するエントリーに設定された前記ネットワークを、前記ドメイン・ネットワーク対応テーブルを参照して識別した前記ドメイン名に対応するネットワークで更新する
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の移動通信システム。
5. 経路選択制御手段は、
   無線アクセスネットワークと前記コアネットワークとの間に設置され、指定された書換えルールで、通過するパケットのＩＰアドレスを書き換えるフロースイッチと、
   通知を受けた前記経路選択情報に基づいて、制御対象とする前記フロースイッチを特定し、該フロースイッチに、通過するパケットのＩＰアドレスを書き換える前記書換えルールを通知するフロー制御装置と
   を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかの請求項に記載の移動通信システム。
6. 前記コアネットワークを構成する前記ネットワークは仮想ネットワークであって、前記経路選択制御手段は、
   無線アクセスネットワークと前記コアネットワークとの間に設置され、指定された書換えルールで、通過するパケットのＩＰアドレスを書き換えるフロースイッチと、
   ドメイン単位のサービス利用状況を含めた前記経路選択情報の通知を受け、制御対象とする前記フロースイッチを特定し、該フロースイッチに、通過するパケットのＩＰアドレスを書き換える前記書換えルールを通知するとともに、ドメイン名に対応して使用する前記仮想ネットワークのリソース割り当て量を動的に変更制御するネットワーク管理装置と
   を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかの請求項に記載の移動通信システム。
7. 移動通信コアネットワークからインターネットを含む外部ネットワークへの接続窓口となるゲートウェイに向かうパケットをモニタし、
   該パケットに含まれる宛先ＩＰ（Internet Protocol）アドレスを用いてＤＮＳ（Domain Name System）サーバに対する逆引き問合せ処理を行って該宛先ＩＰアドレスに対応するドメイン名を取得し、
   該ドメイン名に対応して予め定められた前記移動通信コアネットワーク内の所定のネットワークを識別し、前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスと前記識別したネットワークを含む経路選択情報を前記移動通信コアネットワークの入口にフィードバック出力し、
   前記移動通信コアネットワークの入口で、前記経路選択情報に基づいて、前記送信元ＩＰアドレスを含むユーザ端末から送信されるパケットの転送先として、前記識別したネットワークの経路を選択する、
   ことを特徴とする経路選択方法。
8. 前記移動通信コアネットワークを構成するネットワークとユーザが使用するサービスのドメイン名とを予め対応付けたドメイン・ネットワーク対応テーブルと、前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスをエントリーキーとして、該パケットに含まれる宛先ＩＰアドレス、該パケットの前記コアネットワーク内の転送に使用される前記ネットワークおよびエントリーの生成または更新要求を示すフラグを対応付けたフローテーブルと、を備え、
   前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスに基づいて、前記フローテーブルのエントリー生成またはエントリー内容の更新を行って、前記フラグを設定し、
   前記フローテーブルの前記フラグが設定されたエントリーに含まれる宛先ＩＰアドレスに基づいて、ＤＮＳサーバに対する逆引き問合せ処理を実行して対応するドメイン名を取得し、
   前記ドメイン・ネットワーク対応テーブルを参照して、取得したドメイン名に対応する前記ネットワークを識別して前記経路選択情報を生成し、処理の終了時に前記フラグをリセットする
   ことを特徴とする請求項７に記載の経路選択方法。
9. 前記フローテーブルのエントリー生成またはエントリー内容の更新は、
   前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスに対応するエントリーが前記フローテーブルに無い場合に、該送信元ＩＰアドレスに対応する前記宛先ＩＰアドレスと前記ネットワークを含む新たなエントリーを生成し、
   前記パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスに対応するエントリーが前記フローテーブルに有る場合で、該パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスと該エントリーに設定された宛先ＩＰアドレスとが相違するときに、該エントリーに設定された宛先ＩＰアドレスを前記パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスで更新する
   ことを特徴とする請求項８に記載の経路選択方法。
10. 前記ドメイン・ネットワーク対応テーブルを参照して識別した前記ドメイン名に対応するネットワークが、前記フローテーブルの対応するエントリーに設定された前記ネットワークと相違する場合に前記経路選択情報を生成し、
    該フローテーブルの対応するエントリーに設定された前記ネットワークを、前記ドメイン・ネットワーク対応テーブルを参照して識別した前記ドメイン名に対応するネットワークで更新する
    ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の経路選択方法。

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