JP7052580B2 - ネットワーク制御装置、ユーザ端末、通信システム、ネットワーク制御方法およびネットワーク制御プログラム - Google Patents

ネットワーク制御装置、ユーザ端末、通信システム、ネットワーク制御方法およびネットワーク制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、通信事業者網を介してユーザ端末とサービス提供事業者とを接続する通信システム、通信システムを利用するユーザ端末、通信システムを制御するネットワーク制御装置、ネットワーク制御方法およびネットワーク制御プログラムに関する。
従来、インターネットサービスを提供するサービス提供事業者と、当該サービスを利用するユーザ端末とは、通信事業者網（または広域マルチサービス網）を介して接続されている。
図１３は、従来技術に係る通信システムの構成を示す説明図である。
通信システム１１０は、ホームゲートウェイ等であるユーザ端末（エンドユーザ端末）１２０と、インターネット１３２を用いたサービスを提供するサービス提供事業者１３０と、これらを繋ぐ通信事業者網１４０（例えば、電気通信事業者が提供する集線事業者網）とを含んで構成される。
通信事業者網１４０はＩＰ網であり、ユーザ端末１２０を収容するエッジ装置１４２（ルータ等）、中継装置１４４（ルータ等）、サービス提供事業者１３０に接続されるＰＯＩ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ／相互接続点）端末１４６（ゲートウェイルータ等）を含んで構成される。
通信事業者網を用いたサービス提供事業者網への接続には様々な方法が考えられるが、後述する通信事業者網の運用課題を考慮した場合、トンネル接続方式が特に有用と考えられ、現行ではユーザ認証機能を具備するＰＰＰｏＥ（Ｐｏｉｎｔ－ｔｏ－Ｐｏｉｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）が一般的に用いられている（例えば、非特許文献１，２参照）。
通信事業者網が考慮すべき運用課題とは、例えば以下のようなものである。
・ＰＯＩの柔軟化
サービス提供事業者網と通信事業者網との間に複数存在するＰＯＩの位置変更に伴う経路変更（ＰＯＩ選択）への対応が必要となる。
より詳細には、例えばサービス事業者側からの要求に応じてサービス毎にＰＯＩを独立させた場合のＰＯＩ選択方法や、冗長化のために同じサービス事業者が接続しているＰＯＩが複数存在する場合のＰＯＩ選択方法などである。
対応方法としては、例えばユーザの契約サービスに応じてエンドユーザ端末－ＰＯＩ端末間をトンネル接続することで適当なＰＯＩを選択するようにし、更にセッション数等を考慮したＰＯＩ選択アルゴリズムの適用により接続するＰＯＩを決定するなどが考えられる。
・ＩＰｖ６網～ＩＰｖ４網間の相互接続
市中動向に先駆けて通信事業者網のＩＰプロトコルがＩＰｖ６化した場合を想定し、通信事業者網（ＩＰｖ６）とＩＰｖ４で運用されるサービス提供事業者網との相互接続の実現する必要がある。
対応方法としては、ＩＰｖ６トンネリングにより通信事業者網内でｖ４パケットを転送し、ＰＯＩでｖ６のトンネルを終端する（カプセリングを解く）ことでｖ４／ｖ６相互接続を可能とする。
・契約サービス毎の通信分離
信頼性の担保を目的に、通信事業者網ではエンドユーザが契約するサービス毎に独立した通信を実現する必要がある。
また、サービス毎の接続数の把握やサービスへの接続に際してのユーザ認証機能の実現も併せて求められる。
対応方法としては、サービス毎にトンネルを分けることで、通信の独立性を確保する、ＰＰＰｏＥのセッション管理機能やＲａｄｉｕｓ（非特許文献３参照）等を併用することにより、ユーザ認証等の安全性を実現可能とする。
この他、通信事業者網では、将来的なトラヒック需要増大に対する網の継続的な転送容量増大化等の網リソース管理も含め、信頼性の高い網構築・運用の実現も重要となる。
「ＩＰＳ接続 見た目は現行フレッツそのもの」、日経コミュニケーションズ、日経ＢＰ社、２００８年３月１５日、ｐ．５５ "RFC2516: A Method for Transmitting PPP Over Ethernet (PPPoE)"［online］、［平成３０年５月２８日検索］、インターネット<ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc2516.txt> "RFC2865: Remote Authentication Dial In User Service (RADIUS)"［online］、［平成３０年５月２８日検索］、インターネット<ＵＲＬ：https://tools.ietf.org/rfc/rfc2865.txt>
図１４は、従来技術に係るトンネル接続方式のプロトコルスタック例を模式的に示す説明図である。
ＰＰＰｏＥは、ｅｎｄ－ｔｏ－ｅｎｄでＰＰＰｏＥ接続を確立した後に、ＰＰＰセッションが確立されてトンネル接続が実現することから、プロトコルスタックが多層になる。
ＰＰＰｏＥが一般的に用いられる理由の１つに、ＰＰＰによるユーザ認証機能の利用があるが、同機能の実現には、ユーザ端末１２０からのアクセスを収容するエッジ装置１４２上でのユーザ認証が不可欠である。これは、ユーザが通信事業者の契約ユーザか、及び、どのサービス提供事業者の契約ユーザかを確認し、当該サービス提供事業者のＰＯＩに振り分けるためである。また、冗長化のために同じサービス事業者が接続するＰＯＩ端末１４６が複数存在する場合は、エッジ装置１４２上でセッション数等を考慮の上、今回接続するＰＯＩ端末１４６を選択する機能も必要となる。
一方で、通信システムにおいて経路制御や認証に関係する機能が多くなると、故障リスクやオペレーションリスクが増大するという課題がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、従来方式より単純な網構成でユーザ端末とサービス提供事業者との間のトンネル接続を可能とすることを目的とする。
上述の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ユーザ端末とサービス提供事業者とを接続する通信事業者網を制御するネットワーク制御装置であって、前記ネットワーク制御装置が、前記通信事業者網に仮想ネットワークを設定する仮想ネットワーク設定部を備え、前記仮想ネットワーク設定部が、前記サービス提供事業者に接続された前記通信事業者網上の相互接続点と前記ユーザ端末とにそれぞれ仮想トンネル終端点を設定し、前記仮想トンネル終端点間に仮想トンネルを設定する仮想トンネル設定部、を備え、前記ネットワーク制御装置は、前記サービス提供事業者を識別するサービス識別子と当該サービス提供事業者に接続された前記相互接続点とを対応付けて記憶しており、また、前記ネットワーク制御装置は、前記ユーザ端末を識別するユーザ識別子と当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者のサービス識別子とを対応付けて記憶しており、前記ネットワーク制御装置の仮想トンネル設定部は、前記ユーザ識別子に基づいて前記ユーザ端末を識別して一方の前記仮想トンネル終端点を設定するとともに、当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者の前記サービス識別子に対応付けられた前記相互接続点に他方の前記仮想トンネル終端点を設定する、ことを特徴とするネットワーク制御装置とした。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のネットワーク制御装置に接続され、仮想ネットワークが形成された通信事業者網を介してサービス提供事業者に接続するユーザ端末であって、前記ネットワーク制御装置により設定される前記サービス提供事業者との間の仮想トンネルの仮想トンネル終端点を設定することにより、前記仮想トンネルを介して前記サービス提供事業者と通信する、ことを特徴とするユーザ端末とした。
また、請求項５に記載の発明は、ユーザ端末と、サービス提供事業者と、前記ユーザ端末と前記サービス提供事業者とを接続する通信事業者網と、前記通信事業者網を制御するネットワーク制御装置と、を備える通信システムであって、前記ネットワーク制御装置が、前記通信事業者網に仮想ネットワークを設定する仮想ネットワーク設定部を備え、前記仮想ネットワーク設定部が、前記サービス提供事業者に接続された前記通信事業者網上の相互接続点と前記ユーザ端末とにそれぞれ仮想トンネル終端点を設定し、前記仮想トンネル終端点間に仮想トンネルを設定する仮想トンネル設定部、を備え、前記ネットワーク制御装置が、前記サービス提供事業者を識別するサービス識別子と当該サービス提供事業者に接続された前記相互接続点とを対応付けて記憶しており、また、前記ネットワーク制御装置が、前記ユーザ端末を識別するユーザ識別子と当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者のサービス識別子とを対応付けて記憶しており、前記ネットワーク制御装置の仮想トンネル設定部が、前記ユーザ識別子に基づいて前記ユーザ端末を識別して一方の前記仮想トンネル終端点を設定するとともに、当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者の前記サービス識別子に対応付けられた前記相互接続点に他方の前記仮想トンネル終端点を設定し、前記ユーザ端末が、前記ネットワーク制御装置により設定された前記仮想トンネルを介して前記サービス提供事業者と通信する、ことを特徴とする通信システムとした。
また、請求項６に記載の発明は、ユーザ端末とサービス提供事業者とを接続する通信事業者網を制御するネットワーク制御装置のネットワーク制御方法であって、前記ネットワーク制御装置が、前記サービス提供事業者を識別するサービス識別子と当該サービス提供事業者に接続された前記通信事業者網上の相互接続点とを対応付けて記憶しており、また、前記ユーザ端末を識別するユーザ識別子と当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者のサービス識別子とを対応付けて記憶しており、前記通信事業者網に仮想ネットワークを設定し、前記ユーザ識別子に基づいて前記ユーザ端末を識別して、当該ユーザ端末に一方の仮想トンネル終端点を設定するとともに、当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者の前記サービス識別子に対応付けられた前記相互接続点に他方の前記仮想トンネル終端点を設定し、前記仮想トンネル終端点間に仮想トンネルを設定する、ことを特徴とするネットワーク制御方法とした。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のネットワーク制御方法をコンピュータに実行させるためのネットワーク制御プログラムとした。
このようにすることで、通信システムにおいて経路制御に関わる機能の数を低減し、従来技術よりも単純な網構成でユーザ端末とサービス提供事業者との間のトンネル接続を実現することができる。
また、ユーザ端末とサービス提供事業者とを接続する仮想トンネルをネットワーク制御装置により設定することができる。
請求項２に記載の発明は、前記仮想トンネルを用いた通信の開始時に、前記ユーザ端末から送信される認証情報に基づいて認証処理を行う認証処理部を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置とした。
このようにすることで、仮想トンネルを用いた通信を正規のユーザ端末のみに許可することができ、通信の安全性を向上させることができる。また、ネットワーク制御装置が認証処理を行うので、より単純な網構成を実現することができる。
請求項３に記載の発明は、前記認証処理部が、前記ユーザ端末を識別するユーザ識別子、前記ユーザ端末に固有の端末識別子、前記ユーザ端末に設定された前記仮想トンネルを識別するトンネル識別子のうちの少なくとも一つを含む情報を前記認証情報として認証処理を行う、ことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク制御装置とした。
このようにすることで、認証の精度を向上させ、通信の安全性をより向上させることができる。
本発明によれば、従来方式より単純な網構成でユーザ端末とサービス提供事業者との間のトンネル接続を可能とすることができる。
本実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。 本実施形態に係るネットワーク制御装置の機能的構成を示すブロック図である。 登録ユーザ情報の内容を示す図である。 ＰＯＩ収容情報の内容を示す図である。 通信事業者網に設定されたＶＸＬＡＮの基本情報の内容を示す図である。 ユーザ管理情報の内容を示す図である。 通信事業者網内の装置アドレス管理情報の内容を示す図である。 新規トンネルを設定する際の処理フローを示す説明図である。 トンネル運用中のユーザ認証時の処理フローを示す説明図である。 本実施形態に係る通信システムの他の構成例を示す図である。 ユーザ管理機能部を用いたユーザ認証時の処理フローを示す説明図である。 本実施形態に係る通信システムにおけるトンネル接続方式のプロトコルスタックを模式的に示す説明図である。 従来技術に係る通信システムの構成を示す説明図である。 従来技術に係るトンネル接続方式のプロトコルスタック例を模式的に示す説明図である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係るネットワーク制御装置、ユーザ端末、通信システム、ネットワーク制御方法およびネットワーク制御プログラムの好適な実施の形態（以下、「実施形態」と称する）を詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る通信システム１０の構成を示す図である。
通信システム１０は、ユーザ端末（エンドユーザ端末）２０と、サービス提供事業者３０と、ユーザ端末２０とサービス提供事業者３０とを接続する通信事業者網４０と、通信事業者網４０を制御するネットワーク制御装置５０と、を備える。
ユーザ端末２０は、ホームゲートウェイ装置等であり、サービス提供事業者３０は、インターネット３２への接続サービスなどのインターネットサービスを提供するシステムである。
通信事業者網４０はＩＰ網であり、ユーザ端末２０を収容するエッジ装置４２（ルータ等）、中継装置４４（ルータ等）、サービス提供事業者３０に接続されるＰＯＩ端末４６（ゲートウェイルータ等）を含んで構成される。
ネットワーク制御装置５０は、ＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ－Ｄｅｆｉｎｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ）コントローラとして機能するサーバやＰＣ（パーソナルコンピュータ）などである。
ネットワーク制御装置５０は、通信事業者網４０内の全装置を制御対象とし、ネットワーク制御装置５０と各装置間は、装置設定管理用チャネルと経路制御用チャネルがインチャネル形式で既に設定されているものとする。
通信事業者網４０内でのＩＰ通信に必要なＩＰアドレッシング（Ｕｎｄｅｒｌａｙのアドレッシング）は、従来と同様の運用方式により既に設定されており、網内各装置間の導通が既に確保されているものとする。従来からの運用方式の例としては、例えばユーザ端末２０からのアクセスを収容するエッジ装置４２がＤＨＣＰ（ＤＨＣＰｖ６）プロトコルにより、各装置に対しＩＰアドレスの付与を行う方法が挙げられる。
図２は、ネットワーク制御装置５０の機能的構成を示すブロック図である。
ネットワーク制御装置５０は、仮想ネットワーク設定部５２、仮想トンネル設定部５４、認証処理部５６として機能する。なお、ネットワーク制御装置５０は、仮想ネットワーク設定部５２等の処理を実行する制御部、入出力部、記憶部（いずれも図示省略）を備えており、記憶部には、制御部の各処理を実行するためのプログラム（ネットワーク制御プログラム）が格納される。
仮想ネットワーク設定部５２は、通信事業者網４０に仮想ネットワークを設定する。すなわち、仮想ネットワーク設定部５２は、物理的に構成されたネットワーク（通信事業者網４０）上で、ソフトウェアによる仮想ネットワーク（具体的にはＶＸＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ））を形成する。
仮想トンネル設定部５４は、ユーザ端末２０と、サービス提供事業者３０に接続された通信事業者網４０上のＰＯＩ端末４６（相互接続点）とに、それぞれ仮想トンネル終端点（ＶＴＥＰ： ＶＸＬＡＮ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ）２２，４８を設定し（図１参照）、仮想トンネル終端点２２，４８間に仮想トンネルを設定する。
認証処理部５６は、仮想トンネルを用いた通信の開始時に、ユーザ端末２０から送信される認証情報に基づいて認証処理を行う。
すなわち、本実施形態では、ＳＤＮコントローラであるネットワーク制御装置５０が、ＶＸＬＡＮによるユーザ端末２０－ＰＯＩ端末４６間のトンネル設定機能およびユーザ認証機能を備える。
ネットワーク制御装置５０に、通信事業者およびサービス提供事業者と、ユーザ（ユーザ端末２０）とのユーザ契約情報（認証情報）を集約の上、同情報に基づいてユーザ端末２０からＰＯＩ端末４６までＶＸＬＡＮトンネルを設定する。それとともに、ユーザ認証機能についてもネットワーク制御装置５０が行うことにより、従来方式（ＰＰＰｏＥトンネル，Ｒａｄｉｕｓによる認証）と同等のトンネル設定・制御およびユーザ認証を、従来方式よりも単純な網構成・オペレーションで実現することができる。
なお、ＶＸＬＡＮは一例であり、他のトンネル設定プロトコルを用いてもよい。
以下、ネットワーク制御装置５０による処理の詳細について説明する。
まず、図３～図７を用いて、ネットワーク制御装置５０が通信事業者網４０内の経路制御に用いる情報について説明する。
図３は、登録ユーザ情報３００であり、通信事業者からユーザ端末２０に払い出した通信事業者網ユーザＩＤ３０２（ユーザ識別子）、通信事業者がユーザ端末２０を識別するための端末ＩＤ３０４（端末識別子）、およびユーザ端末２０のＭＡＣアドレス（Ｕｓｅｒ ＭＡＣ Ａｄｄ）３０６が関連付けられている。
通信事業者網ユーザＩＤ３０２は、ユーザの通信事業者への登録（ユーザ登録）に際して払い出され、ユーザ（ユーザ端末２０）に送信される情報である。端末ＩＤ３０４は、ユーザ端末２０の宅内での設置時に、当該ユーザ端末２０に対し通信事業者が付与する固有のＩＤである。この登録ユーザ情報３００は、例えば、ユーザ端末２０によるユーザ登録時に、通信事業者網ユーザＩＤ３０２と、端末ＩＤ３０４およびＭＡＣアドレス３０６とが対応付けられて予めネットワーク制御装置５０に記憶される。
なお、ネットワーク制御装置５０は、例えばＭＡＣアドレス詐称により不適切なサービス接続を行おうとするユーザがいることを想定し、後述するトンネルでの通信開始におけるユーザ認証(接続認証)時にＭＡＣアドレスだけでなく端末ＩＤまで確認することにより、適切な接続を判別することが可能となる。
図４は、ＰＯＩ収容情報４００であり、通信事業者網４０が規定する各ＰＯＩ端末４６の識別子であるＰＯＩ ＩＤ４０２、サービス提供事業者３０と接続するＰＯＩ端末４６上のインターフェースを識別するＩ／Ｆ４０４、および上記インターフェースに接続するサービス提供事業者３０を識別するサービス番号（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｕｍ）４０６が関連付けられて記録されている。サービス番号４０６が請求項におけるサービス識別子に対応する。
図５は、通信事業者網４０に設定されたＶＸＬＡＮの基本情報である。
図５（ａ）は通信事業者が規定するＶＮＩ（ＶＸＬＡＮ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）とサービス提供事業者３０との対応表５００であり、サービス提供事業者３０を識別するサービス番号（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｕｍ）５０２とＶＮＩ５０４が関連付けられている。
図５（ｂ）は、ユーザ端末２０におけるＶＴＥＰ配備情報（＝Ｌ２トポロジ情報）５１０であり、ＶＸＬＡＮトンネルの終端点（ＶＴＥＰ）の識別子（ＶＴＥＰ ＩＤ）５１２、ＶＴＥＰが設定されるユーザ端末２０の端末ＩＤ５１４および通信事業者網ユーザＩＤ５１６が関連付けられている。ＶＴＥＰ ＩＤ５１２は、ＶＴＥＰが設定されるユーザ端末２０に対し通信事業者が払い出す。
図６は、ユーザ管理情報（各ユーザ端末２０に付随する情報）６００であり、ユーザ端末２０の通信事業者網ユーザＩＤ６０２、端末ＩＤ６０４、ユーザ端末２０のインターフェース（Ｉ／Ｆ）６０６、ユーザ端末２０のＭＡＣアドレス（Ｕｓｅｒ ＭＡＣ Ａｄｄ）６０８、ユーザ端末２０に設定されるＩＰアドレス（ＩＰ Ａｄｄ）６１０、ユーザ端末２０が使用するＶＮＩ６１２が対応付けられている。
図７は、通信事業者網４０内の装置アドレス管理情報７００であり、通信事業者網４０内の装置（中継装置４４やエッジ装置４２）の識別子（Ｎｏｄｅ ＩＤ）７０２、当該装置のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ Ａｄｄ）７０４、当該装置に付与されるＩＰアドレス（ＩＰ Ａｄｄ）７０６、当該ＩＰアドレスが設定されるインターフェース（Ｉ／Ｆ）７０８が対応付けられている。
図３～図７に示す情報は、例えばネットワーク制御装置５０内にテーブルとして保持していてもよいし、データベースに格納してネットワーク制御装置５０が適宜呼び出して利用してもよい。
＜新規トンネル設定時の処理＞
図８は、新規トンネルを設定する際の処理フローを示す説明図である。
なお、図８に示す処理に先立って、ユーザ（ユーザ端末２０の利用者）は通信事業者へのユーザ登録を行い、通信事業者からユーザ端末２０に対して固有のユーザ識別子である通信事業者網ユーザＩＤ（請求項におけるユーザ識別子）が付与されているものとする。
ユーザ端末２０に通信事業者網ユーザＩＤが払い出された場合、図３の登録ユーザ情報３００に当該通信事業者網ユーザＩＤ３０２と端末ＩＤ３０４、およびユーザ端末２０のＭＡＣアドレス３０６が追加される。
まずユーザがユーザ端末２０から所望のサービス提供事業者３０（図面上では「サービス提供事業者Ａ」と表記）に接続申請を行う（ステップＳ１００）。この接続申請には、通信事業者網ユーザＩＤが含まれている。ここまでが登録申請フェーズとなる。
接続申請を受けたサービス提供事業者３０は、ユーザ端末２０にＩＰアドレスを払い出し（ステップＳ１０１）、払い出したＩＰアドレスをユーザ端末２０に通知する（ステップＳ１０２）。
また、接続申請を受けたサービス提供事業者３０は、ユーザ端末２０から通知された通信事業者網ユーザＩＤと、ユーザ端末２０に払い出したＩＰアドレスをネットワーク制御装置５０に通知する（カスタマーコントロール投入、ステップＳ１０３）。ここまでがサービス提供事業者対応フェーズとなる。
ネットワーク制御装置５０の仮想トンネル設定部５４（以下、単に「ネットワーク制御装置５０」という）は、サービス提供事業者３０からユーザ端末２０の通信事業者網ユーザＩＤとＩＰアドレスの通知を受けると、図３に示す登録ユーザ情報３００を参照して図６に示すユーザ管理情報６００を更新する（ステップＳ１０４）。
上述のように、ユーザ管理情報６００は、ユーザ端末２０の通信事業者網ユーザＩＤ６０２、端末ＩＤ６０４、ユーザ端末２０のインターフェース６０６、ユーザ端末２０のＭＡＣアドレス６０８、ユーザ端末２０に設定されるＩＰアドレス６１０、ユーザ端末２０が使用するＶＮＩ６１２が対応付けられている。
これらの情報のうち、通信事業者網ユーザＩＤ６０２およびＩＰアドレス６１０は、ステップＳ１０３でサービス提供事業者３０から通知される。
また、端末ＩＤ６０４およびＭＡＣアドレス６０８は、図３に示す登録ユーザ情報３００から通信事業者網ユーザＩＤ６０２を用いて逆引きして設定する。
また、ユーザ端末２０が使用するＶＮＩ６１２は、図５（ａ）に示すＶＮＩとサービス提供事業者３０との対応表５００を用いて、今回通知を行ったサービス提供事業者３０（サービス提供事業者Ａ）のサービス番号５０２と関連付けられたＶＮＩ５０４を逆引きして設定する。
次に、ネットワーク制御装置５０は、図６に示すユーザ管理情報６００を参照の上、ユーザ端末２０の適切なインターフェース（図６のインターフェース６０６）に対して、サービス提供事業者３０が払い出したＩＰアドレス（図６のＩＰアドレス６１０）を、オーバーレイＩＰアドレスとして設定する（ステップＳ１０５）。
なお、サービス提供事業者３０が払い出したＩＰアドレス(ＩＰアドレス６１０)は、例えば、ユーザ端末２０の、通信事業者網４０のエッジ装置４２と接続されているインターフェース(インターフェース６０６)にオーバーレイＩＰアドレスとして設定される。ユーザ端末２０のインターフェース６０６は、ネットワーク制御装置５０がユーザ端末２０の状態を収集して設定してもよいし、事前に設定しておいてもよい。
続いて、ネットワーク制御装置５０は、図６に示すユーザ管理情報６００を参照の上、ユーザ端末２０のＭＡＣアドレス（図６のＭＡＣアドレス６０８）と、ＶＮＩ（図６のＶＮＩ６１２）とに基づいて、設定対象となる各ＶＴＥＰ（ユーザ端末２０とＰＯＩ端末４６）に対してＶＸＬＡＮの設定を投入し、ＶＸＬＡＮによるトンネルＴ１を設定する（ステップＳ１０６）。
その際、ユーザ側のトンネル設定については、サービス提供事業者３０から通知を受けた通信事業者網ユーザＩＤ６０２をキーとして、ＶＴＥＰ配備情報５１０（図５（ｂ））内の通信事業者網ユーザＩＤ(図５（ｂ）の５１６)を参照の上、ユーザ側のＶＴＥＰ一覧(図５（ｂ）の５１２)から設定対象のＶＴＥＰを特定し、当該ＶＮＩ(図６の６１２)のトンネルを設定する。
一方、ＰＯＩ側のトンネルの設定については、ＶＮＩ(図６の６１２)をキーとして対応表５００(図５（ａ）)内のＶＮＩ(図５（ａ）の５０４)を参照の上、サービス番号(図５（ａ）の５０２)を特定し、更に当該サービス番号をキーとしてＰＯＩ収容情報４００(図４)中のサービス番号(図４の４０６)を参照の上、ＶＴＥＰとなるＰＯＩ ＩＤ(図４の４０２)を特定し、当該ＶＮＩ(図６の６１２)のトンネルを設定する。
この設定は、例えばネットワーク制御装置５０がユーザ端末２０に直接設定を投入することによって行ってもよいし、既設の経路制御用チャネル上でＥＶＰＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＶＰＮ）によりユーザ端末２０、ＰＯＩ端末４６およびネットワーク制御装置５０間のみを繋ぐＬ２ネットワークを設定し、その上で更にＭＰ－ＢＧＰを用いてＭＡＣ及びＩＰアドレスの広告を行うことによって行ってもよい。
なお、ＶＴＥＰを設定するＰＯＩ端末４６は、図４のＰＯＩ収容情報４００を用いて特定する。
これにより、ユーザ端末２０とサービス提供事業者３０とを接続するＶＸＬＡＮトンネルが開通する（ステップＳ１０７）。ここまでが通信事業者（ＳＤＮコントローラ）対応フェーズとなる。
すなわち、ネットワーク制御装置５０は、通信事業者網から払い出されたユーザ識別子（通信事業者網ユーザＩＤ）を記憶するとともに、サービス提供事業者３０を識別するサービス識別子（サービス番号）と当該サービス提供事業者に接続されたＰＯＩ端末４６（相互接続点）とを対応付けたＰＯＩ収容情報４００（図４）を記憶している。
ユーザ端末２０は、サービス提供事業者３０への新規接続要求時にはサービス提供事業者３０にユーザ識別子を送信し、サービス提供事業者３０は、ユーザ識別子をネットワーク制御装置５０に送信する。
ネットワーク制御装置５０の仮想トンネル設定部５４は、ユーザ識別子に基づいてユーザ端末２０を識別して一方の仮想トンネル終端点（ＶＴＥＰ２２）を設定するとともに、サービス提供事業者３０のサービス識別子に対応付けられたＰＯＩ端末４６に他方の仮想トンネル終端点（ＶＴＥＰ４８）を設定する。
＜ユーザ認証処理＞
図９は、トンネル運用でのユーザ認証時の処理フローを示す説明図である。
ＶＸＬＡＮは、ステートレストンネル（認証情報が保持されないトンネル）であるため、トンネル作成後のユーザ認証はユーザ端末２０からのパケットイン（Ｐａｃｋｅｔ－ｉｎ）に応じて行う。
まず、ユーザ端末２０は、ネットワーク制御装置５０にユーザ認証要求を送信する（ステップＳ２００）。ユーザ認証要求には、ユーザ端末２０の通信事業者網ユーザＩＤ、端末ＩＤ、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスおよび接続先ＶＮＩが含まれている。なお、このユーザ認証要求（認証要求）は、通信事業者網ユーザＩＤ、端末ＩＤ、接続先ＶＮＩのうちの少なくとも一つを含む情報としてもよい。
ネットワーク制御装置５０の認証処理部５６（以下、単に「ネットワーク制御装置５０」という）は、ユーザ認証要求に含まれている情報を図６のユーザ管理情報６００に照会し（ステップＳ２０１）、適切なユーザからのユーザ認証要求であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。
適切なユーザからのユーザ認証要求の場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ネットワーク制御装置５０は、ユーザ端末２０に接続許可通知を行い（ステップＳ２０３）、ユーザ端末２０はトンネルＴ１を用いた通信を開始する（ステップＳ２０４）。
一方、適切なユーザからのユーザ認証要求ではない場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ネットワーク制御装置５０は、ユーザ端末２０に接続拒否通知を行う（ステップＳ２０５）。
すなわち、ユーザ端末２０は、仮想トンネルを用いた通信の開始時にネットワーク制御装置５０の認証処理部５６に対し、ネットワーク制御装置５０から発行されたユーザ識別子（通信事業者網ユーザＩＤ）、端末ＩＤ、およびユーザ端末２０に設定された仮想トンネルを識別するトンネル識別子（接続先ＶＮＩ）の少なくとも一つを含む認証要求を送信し、認証処理部５６は、認証要求に含まれる情報に基づいて認証処理を行う。
（通信システムの変形例）
ここで、通信システム１０の変形例について説明する。
図９では、ネットワーク制御装置５０が認証処理を行うものとして説明した。これに対し、ネットワーク制御装置５０とは別に認証処理を行うユーザ管理機能部を設けるようにしてもよい。
図１０は、通信システムの他の構成例（変形例）を示す図である。
図１０に示す通信システム１２は、図１に示す通信システム１０の構成（ユーザ端末２０、サービス提供事業者３０、通信事業者網４０、ネットワーク制御装置５０等）に加えて、ユーザ管理機能部６０を備える。このユーザ管理機能部６０は、ユーザ管理情報６００を記憶する単独のサーバや、ユーザ管理情報６００をデータベースとして記憶するネットワーク装置の一機能として実現される。
ユーザ管理機能部６０は、例えば通信事業者網４０のエッジ装置４２に接続されている。
図１１は、ユーザ管理機能部６０を用いたユーザ認証時の処理フローを示す説明図である。
ユーザ管理機能部６０は、ネットワーク制御装置５０から図６のユーザ管理情報６００のコピー（複製）が送信されることにより（ステップＳ３００）、ユーザ管理情報６００のコピーを記憶しておく。ネットワーク制御装置５０は、ユーザ管理情報６００内の情報に変更が生じると、その都度ユーザ管理機能部６０内のユーザ管理情報６００（コピー）に変更を反映（更新）させる。
次に、ユーザ端末２０は、ユーザ管理機能部６０にユーザ認証要求を送信する（ステップＳ３０１）。ユーザ認証要求には、ユーザ端末２０の通信事業者網ユーザＩＤ、端末ＩＤ、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、接続先ＶＮＩが含まれている。
ユーザ管理機能部６０は、ユーザ認証要求に含まれている情報を図６のユーザ管理情報６００（コピー）に照会し、適切なユーザからのユーザ認証要求であるか否かを判断する（ステップＳ３０２：接続認証）。
適切なユーザからのユーザ認証要求の場合、ユーザ管理機能部６０は、ユーザ端末２０に接続許可通知を行い（ステップＳ３０３）、ユーザ端末２０はトンネルＴ１を用いた通信を開始する（ステップＳ３０４）。
一方、適切なユーザからのユーザ認証要求ではない場合、ユーザ管理機能部６０は、ユーザ端末２０に接続拒否通知を行う（ステップＳ３０３）。
このように、ユーザ管理機能部６０を設け、トンネル運用に際して、ネットワーク制御装置５０の代わりにユーザ管理機能部６０がユーザ認証処理を行うようにしてもよい。これにより、ネットワーク制御装置５０の処理負荷を低減することができる。
（本発明の効果）
図１２は、通信システム１０におけるトンネル接続方式のプロトコルスタックを模式的に示す説明図である。
本実施形態に係る通信システム１０では、ネットワーク制御装置５０がユーザ端末２０－ＰＯＩ端末４６間を終端とするＶＸＬＡＮトンネルを設定することで、エッジ装置４２および中継装置４４をデータが透過するため、従来技術（図１４参照）と比較して経路制御に関わる機能（構成）を減らすことができる。
また、ユーザ認証機能をネットワーク制御装置５０（ＳＤＮコントローラ）が担うことにより、従来技術でユーザ認証に必要だったエッジ装置４２での処理も不要となり、認証に関わる機能（構成）も減らすことができる。
このように、本実施形態に係る通信システム１０によれば、経路制御および認証に関わる機能（構成）を簡素化し、故障リスクやオペレーションリスクを低減することができる。
また、トンネル方式にＶＸＬＡＮを用いることで、プロトコルスタックを簡素化することができる。特に近年、市中ＳＤＮ技術や市中ＳＤＮ装置（汎用スイッチ等）においてＶＸＬＡＮの実装が進んでおり、本技術の適用により、従来装置（ベンダ製大型ルータ）に比べて機能は簡素であるが低価格な汎用スイッチ等による網構築が可能となる。
１０，１２ 通信システム
２０ ユーザ端末
２２，４８ 仮想トンネル終端点（ＶＴＥＰ）
３０ サービス提供事業者
４０ 通信事業者網
４２ エッジ装置
４４ 中継装置
４６ ＰＯＩ端末
５０ ネットワーク制御装置
５２ 仮想ネットワーク設定部
５４ 仮想トンネル設定部
５６ 認証処理部
６０ ユーザ管理機能部
３００ 登録ユーザ情報
４００ ＰＯＩ収容情報
５００ 対応表
５１０ ＶＴＥＰ配備情報
６００ ユーザ管理情報
７００ 装置アドレス管理情報

Claims (7)

  1. ユーザ端末とサービス提供事業者とを接続する通信事業者網を制御するネットワーク制御装置であって、
    前記ネットワーク制御装置は、
    前記通信事業者網に仮想ネットワークを設定する仮想ネットワーク設定部を備え、
    前記仮想ネットワーク設定部は、
    前記サービス提供事業者に接続された前記通信事業者網上の相互接続点と前記ユーザ端末とにそれぞれ仮想トンネル終端点を設定し、前記仮想トンネル終端点間に仮想トンネルを設定する仮想トンネル設定部、を備え、
    前記ネットワーク制御装置は、前記サービス提供事業者を識別するサービス識別子と当該サービス提供事業者に接続された前記相互接続点とを対応付けて記憶しており、
    また、前記ネットワーク制御装置は、前記ユーザ端末を識別するユーザ識別子と当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者のサービス識別子とを対応付けて記憶しており、
    前記ネットワーク制御装置の仮想トンネル設定部は、前記ユーザ識別子に基づいて前記ユーザ端末を識別して一方の前記仮想トンネル終端点を設定するとともに、当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者の前記サービス識別子に対応付けられた前記相互接続点に他方の前記仮想トンネル終端点を設定する、
    ことを特徴とするネットワーク制御装置。
  2. 前記仮想トンネルを用いた通信の開始時に、前記ユーザ端末から送信される認証情報に基づいて認証処理を行う認証処理部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置。
  3. 前記認証処理部は、
    前記ユーザ端末を識別するユーザ識別子、前記ユーザ端末に固有の端末識別子、前記ユーザ端末に設定された前記仮想トンネルを識別するトンネル識別子のうちの少なくとも一つを含む情報を前記認証情報として認証処理を行う、
    ことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク制御装置。
  4. 請求項１に記載のネットワーク制御装置に接続され、仮想ネットワークが形成された通信事業者網を介してサービス提供事業者に接続するユーザ端末であって、
    前記ネットワーク制御装置により設定される前記サービス提供事業者との間の仮想トンネルの仮想トンネル終端点を設定することにより、前記仮想トンネルを介して前記サービス提供事業者と通信する、
    ことを特徴とするユーザ端末。
  5. ユーザ端末と、サービス提供事業者と、前記ユーザ端末と前記サービス提供事業者とを接続する通信事業者網と、前記通信事業者網を制御するネットワーク制御装置と、を備える通信システムであって、
    前記ネットワーク制御装置は、
    前記通信事業者網に仮想ネットワークを設定する仮想ネットワーク設定部を備え、
    前記仮想ネットワーク設定部は、
    前記サービス提供事業者に接続された前記通信事業者網上の相互接続点と前記ユーザ端末とにそれぞれ仮想トンネル終端点を設定し、前記仮想トンネル終端点間に仮想トンネルを設定する仮想トンネル設定部、を備え、
    前記ネットワーク制御装置は、前記サービス提供事業者を識別するサービス識別子と当該サービス提供事業者に接続された前記相互接続点とを対応付けて記憶しており、
    また、前記ネットワーク制御装置は、前記ユーザ端末を識別するユーザ識別子と当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者のサービス識別子とを対応付けて記憶しており、
    前記ネットワーク制御装置の仮想トンネル設定部は、前記ユーザ識別子に基づいて前記ユーザ端末を識別して一方の前記仮想トンネル終端点を設定するとともに、当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者の前記サービス識別子に対応付けられた前記相互接続点に他方の前記仮想トンネル終端点を設定し、
    前記ユーザ端末は、前記ネットワーク制御装置により設定された前記仮想トンネルを介して前記サービス提供事業者と通信する、
    ことを特徴とする通信システム。
  6. ユーザ端末とサービス提供事業者とを接続する通信事業者網を制御するネットワーク制御装置のネットワーク制御方法であって、
    前記ネットワーク制御装置は、
    前記サービス提供事業者を識別するサービス識別子と当該サービス提供事業者に接続された前記通信事業者網上の相互接続点とを対応付けて記憶しており、また、前記ユーザ端末を識別するユーザ識別子と当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者のサービス識別子とを対応付けて記憶しており、
    前記通信事業者網に仮想ネットワークを設定し、
    前記ユーザ識別子に基づいて前記ユーザ端末を識別して、当該ユーザ端末に一方の仮想トンネル終端点を設定するとともに、当該ユーザ端末に接続する前記サービス提供事業者の前記サービス識別子に対応付けられた前記相互接続点に他方の前記仮想トンネル終端点を設定し、前記仮想トンネル終端点間に仮想トンネルを設定する、
    ことを特徴とするネットワーク制御方法。
  7. 請求項６に記載のネットワーク制御方法をコンピュータに実行させるためのネットワーク制御プログラム。
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