JP7391801B2 - ユーザ所望のレジストリに基づくネットワーク装置を選択する方法及びモバイルコアシステム - Google Patents

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Description

本発明は、移動通信事業者ネットワークについて、ユーザ端末と外部インターネットとの間を中継するネットワーク装置を選択する技術に関する。
移動通信事業者ネットワークとしては、4G規格と5G規格とがある。両規格とも共通して、ユーザ端末(User Equipment)と、RAN(Radio Access Network)と、モバイルコアシステムとから構成される。モバイルコアシステムは、コントロールプレーン(Control Plane)ネットワーク装置群の仮想化基盤に、ユーザプレーン(User Plane)ネットワーク装置群が配置されている。5Gは、4GのEPC(Evolved Packet Core)を拡充したものであって、CUPS(Control and User Plane Separation)の技術仕様が引き継がれている。
モバイルコアシステムには、各ユーザ端末に付与すべきIP(Internet Protocol)アドレスを払い出す機能がある。モバイルコアシステムからIPv6アドレスが払い出された場合、そのIPv6アドレスで直接的に外部インターネットと通信する。モバイルコアシステムからプライベートIPv4アドレスが払い出された場合、そのプライベートIPv4アドレスをNAT(Network Address Translation)装置によってグローバルIPv4アドレスに変換して外部インターネットと通信する。
ユーザプレーンネットワーク装置にはそれぞれ、収容可能なユーザ端末のIPアドレス範囲が予め固定されている。そのために、コントロールプレーンネットワーク装置は、ユーザ端末を収容するユーザプレーンネットワーク装置を選択し、そのユーザプレーンネットワーク装置が担うIPアドレス範囲から、払い出すべきIPアドレスを決定する。
3GPP TS 23.401 General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access 3GPP TS 23.214 Architecture enhancements for control and user plane separation of EPC nodes 3GPP TS 29.244 Interface between the Control Plane and the User Plane Nodes 3GPP TS 23.501 System architecture for the 5G System (5GS) 3GPP TS 23.502 Procedures for the 5G System (5GS) 「IPアドレス一覧」、[online]、[令和2年8月28日検索]、インターネット<URL:https://www.cman.jp/network/support/IP_list.html>
既存の移動通信事業者ネットワークによれば、ユーザ向け(コンシューマ向け)に、そのユーザ端末に付与すべきIPアドレスを選択することができるサービスを提供していない。そのために例えば、日本国内の移動通信事業者ネットワークに接続したユーザ端末から、海外で提供されているWebサービスにアクセスできないという課題がある。これは、海外のWebサービスが、その国外のIPアドレスからアクセスできないように、地理的な制限をかけている場合があるからでる。
しかしながら、現状、移動通信事業者ネットワークによれば、ユーザ端末に、当該ユーザ所望のレジストリ(例えば国別や地域別)に基づくIPアドレスを付与することができない。
日本国内のIPアドレスを擬似的に外国内のIPアドレスに変換するべく、VPN(Virtual Private Network)サービスやプロキシサービスを利用する必要がある。日本国内の移動通信事業者ネットワークに接続したユーザ端末から、所定の中継サーバにアクセスし、その日本国内のIPアドレスをマスクして、外国内のIPアドレスからその国のWebサービスにアクセスするようにする。但し、このような中継サーバを介在させるために、通信品質や通信速度の劣化が生じやすくなる。
これに対して、本願の発明者は、移動通信事業者ネットワーク内で、ユーザ端末に、当該ユーザ所望のレジストリに基づくIPアドレスを付与することができないか、と考えた。前述したように、ユーザプレーンネットワーク装置にはそれぞれ、収容可能なユーザ端末のIPアドレス範囲が予め固定されているために、ユーザ所望のレジストリによって、ユーザ端末を収容するユーザプレーンネットワーク装置を選択することができないか、と考えた。
そこで、本発明は、ユーザ所望のレジストリによって、ユーザ端末が収容されるネットワーク装置を選択する方法及びモバイルコアシステムを提供することを目的とする。
本発明によれば、
加入者サーバと、
コントロールプレーンネットワーク装置と、
国別、地域別又は組織別のIPアドレス範囲が規定されたレジストリ識別子毎に設置された複数のユーザプレーンネットワーク装置と
有するモバイルコアシステムのネットワーク装置選択方法であって、
前記モバイルコアシステムは、ユーザ端末と通信可能なアプリケーションサーバを更に有し、
前記アプリケーションサーバが、前記ユーザ端末から、ユーザの望レジストリ識別子を受信し、前記加入者サーバへ、前記ユーザ端末のユーザ端末識別子に前記所望レジストリ識別子を対応付けて登録する第1のステップと、
前記コントロールプレーンネットワーク装置が、前記加入者サーバから前記ユーザ端末の前記所望レジストリ識別子を取得し、前記所望レジストリ識別子のIPアドレス範囲内となるIPアドレスを持つ前記ユーザプレーンネットワーク装置を選択する第2のステップと
を有することを特徴とする。
本発明によれば、
加入者サーバと、
コントロールプレーンネットワーク装置と、
ユーザプレーンネットワーク装置と、
国別、地域別又は組織別のIPアドレス範囲が規定されたレジストリ識別子毎に設置された複数のNAT(Network Address Translation)装置とを有するモバイルコアシステムのネットワーク装置選択方法であって、
前記モバイルコアシステムは、ユーザ端末と通信可能なアプリケーションサーバを更に有し、
前記アプリケーションサーバが、前記ユーザ端末から、ユーザの望レジストリ識別子を受信し、前記加入者サーバへ、前記ユーザ端末のユーザ端末識別子に前記所望レジストリ識別子を対応付けて登録する第1のステップと、
前記コントロールプレーンネットワーク装置が、前記加入者サーバから前記ユーザ端末の前記所望レジストリ識別子を取得し、前記所望レジストリ識別子を前記ユーザプレーンネットワーク装置へ通知し、前記ユーザプレーンネットワーク装置が、前記所望レジストリ識別子のIPアドレス範囲内となるIPアドレスを持つNAT装置を選択する第2のステップと
を有することを特徴とする。
本発明のネットワーク装置選択方法における他の実施形態によれば、
第2のステップは、
前記コントロールプレーンネットワーク装置前記所望レジストリ識別子に対応するIPアドレス範囲からIPアドレスを決定し、前記IPアドレスを、前記ユーザプレーンネットワーク装置へ払い出し、
前記ユーザプレーンネットワーク装置が、前記ユーザ端末に前記IPアドレスを割り当て、前記ユーザ端末と前記所望レジストリ識別子に対応する外部ネットワークとの間を中継する
ことも好ましい。
本発明のネットワーク装置選択方法における他の実施形態によれば、
前記モバイルコアシステムは、4G規格に基づくものであり、
前記加入者サーバは、HSS(Home Subscriber Server)であり、
前記コントロールプレーンネットワーク装置は、PGW-C(Packet data network GateWay - Control)であり、
前記ユーザプレーンネットワーク装置は、PGW-U(Packet data network GateWay - User)である
ことも好ましい。
本発明のネットワーク装置選択方法における他の実施形態によれば、
第2のステップは、
MME(Mobility Management Entity)が、前記ユーザ端末から、アタッチ要求を受信し、
前記MMEが、前記HSSに対する認証要求によって、ユーザの所望レジストリ識別子を取得し、
前記MMEが、SGW(Serving Gateway)を介して前記PGW-Cへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信し、
前記PGW-Cが、前記PGW-Uへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する
ことも好ましい。
本発明のネットワーク装置選択方法における他の実施形態によれば、
第2のステップは、
MMEが、前記ユーザ端末から、アタッチ要求を受信し、
前記MMEが、SGWを介して前記PGW-Cへ、セッション確立要求を送信し、
前記PGW-Cが、PCRF(Policy Control Function)へ、クレジット制御要求を送信し、
前記PCRFが、前記HSSに対する加入者情報検索によって、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を取得し、
前記PCRFが、前記PGW-Cへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むクレジット制御応答を返信し、
前記PGW-Cが、前記PGW-Uへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する
ことも好ましい。
本発明のネットワーク装置選択方法における他の実施形態によれば、
前記モバイルコアシステムは、5G規格に基づくものであり、
前記加入者サーバは、UDM(Unified Data Management)であり、
前記コントロールプレーンネットワーク装置は、SMF(Session Management Function)であり、
前記ユーザプレーンネットワーク装置は、UPF(User Plane Function)である
ことも好ましい。
本発明のネットワーク装置選択方法における他の実施形態によれば、
第2のステップは、
AMF(Access and Mobility Management Function)が、前記ユーザ端末から、セッション確立要求を受信し、
前記AMFが、前記SMFへ、セッション確立要求を送信し、
前記SMFが、前記UDMに対する加入者情報検索によって、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を取得し、
前記SMFが、前記UPFへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する
ことも好ましい。
本発明のネットワーク装置選択方法における他の実施形態によれば、
第2のステップは、
MF(Access and Mobility Management Function)が、前記ユーザ端末から、レジストレーション要求を受信し、
前記AMFが、前記UDMに対するレジストレーションシーケンスを実行する中で、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を取得し、
前記AMFが、前記ユーザ端末へ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むレジストレーション応答を返信し、
前記AMFが、前記ユーザ端末から、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を受信し、
前記AMFが、前記SMFへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信し、
前記SMFが、前記UPFへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する
ことも好ましい。
本発明によれば、
加入者サーバと、
コントロールプレーンネットワーク装置と、
国別、地域別又は組織別のIPアドレス範囲が規定されたレジストリ識別子毎に設置された複数のユーザプレーンネットワーク装置と
を有するモバイルコアシステムであって、
ユーザ端末と通信可能なアプリケーションサーバを更に有し、
前記アプリケーションサーバが、前記ユーザ端末から、ユーザの望レジストリ識別子を受信し、前記加入者サーバへ、前記ユーザ端末のユーザ端末識別子に前記所望レジストリ識別子を対応付けて登録し、
前記コントロールプレーンネットワーク装置が、前記加入者サーバから前記ユーザ端末の前記所望レジストリ識別子を取得し、前記所望レジストリ識別子のIPアドレス範囲内となるIPアドレスを持つ前記ユーザプレーンネットワーク装置を選択する
ことを特徴とする。
本発明によれば、
加入者サーバと、
コントロールプレーンネットワーク装置と、
ユーザプレーンネットワーク装置と、
国別、地域別又は組織別のIPアドレス範囲が規定されたレジストリ識別子毎に設置された複数のNAT装置と
を有するモバイルコアシステムであって、
ユーザ端末と通信可能なアプリケーションサーバを更に有し、
前記アプリケーションサーバが、前記ユーザ端末から、ユーザの望レジストリ識別子を受信し、前記加入者サーバへ、前記ユーザ端末のユーザ端末識別子に前記所望レジストリ識別子を対応付けて登録し、
前記コントロールプレーンネットワーク装置が、前記加入者サーバから前記ユーザ端末の前記所望レジストリ識別子を取得し、前記所望レジストリ識別子を前記ユーザプレーンネットワーク装置へ通知し、前記ユーザプレーンネットワーク装置が、前記所望レジストリ識別子のIPアドレス範囲内となるIPアドレスを持つNAT装置を選択する
ことを特徴とする。
本発明の方法及びモバイルコアシステムによれば、ユーザ所望のレジストリによって、ユーザ端末が収容されるネットワーク装置を選択することができる。これによって、ユーザは、ユーザ端末に付与すべきIPアドレスを、国別、地域別又は組織別となる所望のレジストリによって指定することができる。
本発明におけるシステム構成図である。 本発明における4Gモバイルコアシステムの第1のシステム構成図である。 本発明における4Gモバイルコアシステムのシーケンス図である。 本発明における4Gモバイルコアシステムの第2のシステム構成図である。 本発明における5Gモバイルコアシステムの第1のシステム構成図である。 本発明における5Gモバイルコアシステムのシーケンス図である。 本発明における5Gモバイルコアシステムの第2のシステム構成図である。
以下では、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。
図1は、本発明におけるシステム構成図である。
図1によれば、ユーザ端末5は、RANを介してモバイルコアシステムと通信する。
コアシステムは、加入者サーバと、コントロールプレーンネットワーク装置と、複数のユーザプレーンネットワーク装置とから構成されている。
コントロールプレーンとは、通信確立などの制御信号を送受信するネットワーク装置群という。ユーザプレーンとは、ユーザデータを送受信するネットワーク装置群をいう。ユーザプレーンネットワーク装置は、レジストリ識別子毎に備えられており、当該レジストリ識別子に対応する外部インターネットに接続されている。そのために、ユーザプレーンネットワーク装置はそれぞれ、自ら担うIPアドレス範囲も異なる。
また、本発明によれば、ユーザ端末5とインターネットを介してアクセス可能な「アプリケーションサーバ3」を更に備えている。
アプリケーションサーバ3は、ユーザ端末5に対して、ブラウザやアプリによって、ユーザ所望のレジストリ識別子を選択させるものである。「レジストリ識別子」とは、IPアドレス範囲が異なる「国別、地域別、組織別」を表す識別子をいう(例えば非特許文献6参照)。本発明におけるレジストリとは、IPアドレス範囲に応じて外部インターネットが異なることを意味する。
本発明によれば、以下の2つのステップを実行する。
(S1)ユーザ端末5は、アプリケーションサーバ3にアクセスし、ユーザ所望のレジストリ識別子を指定する。例えばユーザは、ユーザ端末5に「米国のIPアドレス」を付与したい場合、ユーザ端末5からアプリケーションサーバ3に対して「米国のレジストリ識別子」を選択する。
そして、アプリケーションサーバ3は、ユーザ端末識別子にレジストリ識別子を対応付けて、加入者サーバへ登録する。これによって、加入者サーバは、ユーザ端末5のユーザが、例えば「米国のIPアドレス」の付与を所望していることが登録される。
(S2)次に、コントロールプレーンネットワーク装置は、加入者サーバから、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を取得する。そして、当該レジストリ識別子に対応するユーザプレーンネットワーク装置を選択する。
また、コントロールプレーンネットワーク装置は、選択されたユーザプレーンネットワーク装置が担うIPアドレス範囲からIPアドレスを決定する。そして、ユーザ端末5に付与すべきそのIPアドレスを、ユーザプレーンネットワーク装置へ払い出す。
これによって、ユーザプレーンネットワーク装置は、ユーザ端末5に当該IPアドレスを割り当てる。そして、ユーザプレーンネットワーク装置は、当該ユーザ端末5と、当該レジストリ識別子に対応する外部ネットワークとの間を中継する。
図2は、本発明における4Gモバイルコアシステムの第1のシステム構成図である。
図2によれば、4Gモバイルコアシステムは、ユーザ端末5を、RANを介して収容するべく、以下のノード装置を備える。
HSS((Home Subscriber Server)
MME(Mobility Management Entity)
PCRF(Policy and Charging Rules Function)
HSS10は、ユーザ端末5毎の加入者情報を記憶する加入者サーバであり、認証情報及び在圏情報を管理する。HSS10は、アプリケーションサーバ3から、ユーザ端末識別子及びレジストリ識別子を対応付けた登録を入力する。
MME14は、ユーザ端末5毎に、移動管理と、HSS10と連携した認証処理と、IP伝達経路の設定制御とを実行する。
PCRF15は、伝達品質制御ためのQoS(Quality of Service)や課金方法など、IPパケット伝達ポリシを決定する。
また、4Gモバイルコアシステムは、コントロールプレーンとユーザプレーンとから構成される。
コントロールプレーンネットワーク装置
SGW(Serving Gateway)
PGW-C(Packet data network Gateway - Control)
ユーザプレーンネットワーク装置
PGW-U(Packet data network Gateway - User)
NAT(Network Address Translation)装置
SGW13は、MME14からの制御に基づいてIPパケットの伝達制御を実行する。
PGW-C11は、ユーザ所望のレジストリ識別子を取得し、当該レジストリ識別子に対応するPGW-U12を選択する。また、PGW-C11は、選択されたPGW-U12が担うIPアドレス範囲から1つのIPアドレスを決定する。そして、選択したPGW-U12へ、そのIPアドレスを払い出す。
PGW-U12はそれぞれ、自ら担うIPアドレス範囲が異なっており、レジストリ識別子に基づいて接続する外部インターネットも異なる。PGW-U12は、PGW-C11から払い出されたIPアドレスを、ユーザ端末5へ割り当てる。そして、PGW-U12は、ユーザ端末5と外部インターネットとの接続点となり、相互にパケットを中継する。
図3は、本発明における4Gモバイルコアシステムのシーケンス図である。
アプリケーションサーバ3は、ユーザ端末識別子及びレジストリ識別子を対応付けて、HSS10へ登録する。
そして、HSS10に登録されたユーザ端末5のレジストリ識別子を、PGW-C11へ通知する方法として、図3(a)及び図3(b)の2つのシーケンスがある。
図3(a)によれば、PGW-C11が、MME14からレジストリ識別子を取得するシーケンスである。
(S311)ユーザ端末5が、MME14へ、アタッチ要求を送信したとする。
(S312)MME14は、HSS10へ当該ユーザ端末5に対する認証要求を送信する。これに対し、HSS10は、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を含む認証応答を、MME14へ返信する。認証応答は、レジストリ識別子を、APN-OI-Replacementとして含めるものであってもよい。
(S313)MME14は、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を、SGW (Serving Gateway)13へ送信する。
(S314)SGW13は、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を、PGW-C11へ送信する。これによって、PGW-C11は、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を取得することができる。
(S315)PGW-C11は、当該レジストリ識別子に対応するPGW-U12aを選択する。次に、PGW-C11は、当該PGW-U12aが担うIPアドレス範囲から、当該ユーザ端末5に付与すべきIPアドレスを決定する。そして、PGW-C11は、そのIPアドレスを含むセッション確立要求を、PGW-U12aへ送信する。
PGW-U12aは、セッション確立要求に含まれるIPアドレスをユーザ端末5へ付与し、当該ユーザ端末5と外部インターネットとを中継する。
図3(b)によれば、PGW-C11が、PCRF15からレジストリ識別子を取得するシーケンスである。
(S321)ユーザ端末5が、MME14へ、アタッチ要求を送信したとする。
(S322)MME14は、SGW13へ、セッション確立要求を送信する。
(S323)SGW13は、PGW-C11へ、セッション確立要求を送信する。
(S324)PGW-C11は、PCRF(Policy Control Function)15へ、クレジット制御要求を送信する。
(S325)PCRF15は、HSS10に対する加入者情報検索によって、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を取得する。
(S326)PCRF15が、PGW-C11へ、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を含むクレジット制御応答を返信する。これによって、PGW-C11は、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を取得することができる。
(S327)PGW-C11は、当該レジストリ識別子に対応するPGW-U12aを選択する。次に、PGW-C11は、当該PGW-U12aが担うIPアドレス範囲から、当該ユーザ端末5に付与すべきIPアドレスを決定する。そして、PGW-C11は、そのIPアドレスを含むセッション確立要求を、PGW-U12aへ送信する。
PGW-U12aは、セッション確立要求に含まれるIPアドレスをユーザ端末5へ付与し、当該ユーザ端末5と外部インターネットとを中継する。
図4は、本発明における4Gモバイルコアシステムの第2のシステム構成図である。
前述した図2によれば、レジストリに応じて、外部インターネット毎に、ユーザプレーンネットワーク装置(PGW-U12)及びNAT装置4を備えたものである。
これに対し、図4によれば、1つのユーザプレーンネットワーク装置(PGW-U12)から、複数のNAT装置4a及び4bに接続されている。IPアドレス範囲が異なるレジストリ識別子毎に、NAT装置4が備えられている。
PGW-C11は、HSS10から取得したユーザ端末5のレジストリ識別子をPGW-U12へ通知し、PGW-U12が、当該レジストリ識別子に対応するNAT装置4を選択する。この場合、IPv6であってもNAT装置4を必要とする。
図5は、本発明における5Gモバイルコアシステムの第1のシステム構成図である。
図5によれば、5Gモバイルコアシステムは、ユーザ端末5を、RANを介して収容するべく、以下のノード装置を備える。
UDM(Unified Data Management)
AMF(Access and Mobility Management Function)
UDM20は、ユーザ毎の加入者情報を記憶する加入者サーバであり、認証情報及び在圏情報を管理する。UDM20は、アプリケーションサーバ3から、ユーザ端末識別子及びレジストリ識別子を、NEF(Network Exposure Function)を介して受信する。
AMF23は、ユーザ端末5について、登録管理、接続管理及び移動管理を一元的に担う。
また、5Gモバイルコアシステムも同様に、コントロールプレーンとユーザプレーンとから構成される。
コントロールプレーンネットワーク装置
SMF(Session Management Function)
ユーザプレーンネットワーク装置
UPF(User Plane Function)
SMFは、ネットワークスライス毎に、セッション管理を担う。特に、ユーザ端末へのIPアドレス割り当て管理や、UPFの制御管理を担う。
UPFは、セッションに対してユーザパケットのルーティング及び転送処理を担う。
図6は、本発明における5Gモバイルコアシステムのシーケンス図である。
アプリケーションサーバ3は、ユーザ端末識別子及びレジストリ識別子を対応付けて、UDM20へ登録する。
そして、UDM20に登録されたユーザ端末5のレジストリ識別子を、SMF21へ通知する方法として、図6(a)及び図6(b)の2つのシーケンスがある。
図6(a)によれば、SMF21が、UDM20からレジストリ識別子を取得するシーケンスである。
(S611)ユーザ端末5が、AMF23へ、セッション確立要求を送信したとする。
(S612)AMF23は、SMF21へ、セッション確立要求を送信する。
(S613)SMF21は、UDM20に対する加入者情報検索によって、当該ユーザ端末のレジストリ識別子を取得する。これによって、SMF21は、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を取得することができる。
(S614)SMF21は、当該レジストリ識別子に対応するUPF22aを選択する。次に、SMF21は、当該UPF22aが担うIPアドレス範囲から、当該ユーザ端末5に付与すべきIPアドレスを決定する。そして、SMF21は、そのIPアドレスを含むセッション確立要求を、UPF22aへ送信する。
UPF22aは、セッション確立要求に含まれるIPアドレスをユーザ端末5へ付与し、当該ユーザ端末5と外部インターネットとを中継する。
図6(b)によれば、SMF21が、AMF23からレジストリ識別子を取得するシーケンスである。
(S621)ユーザ端末5が、AMF23へ、レジストレーション要求を送信する。
(S622)AMF23は、UDM20に対するレジストレーションシーケンスを実行する。このシーケンスの中で、AMF23は、UDM20から、レジストリ識別子を取得する。これは、例えばネットワークスライスを特定する識別子であるNSSAI(Network Slice Selection Assistance Information)であってもよい。
(S622)AMF23は、ユーザ端末5へ、UDM20から取得したユーザ端末5のレジストリ識別子を含むレジストレーション応答を返信する。
(S624)次に、ユーザ端末5は、AMFへ、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する。
(S625)AMF23は、SMF21へ、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する。これによって、SMF21は、当該ユーザ端末5のレジストリ識別子を取得することができる。
(S626)SMF21は、当該レジストリ識別子に対応するUPF22aを選択する。次に、SMF21は、当該UPF22aが担うIPアドレス範囲から、当該ユーザ端末5に付与すべきIPアドレスを決定する。そして、SMF21は、そのIPアドレスを含むセッション確立要求を、UPF22aへ送信する。
UPF22aは、セッション確立要求に含まれるIPアドレスをユーザ端末5へ付与し、当該ユーザ端末5と外部インターネットとを中継する。
図7は、本発明における5Gモバイルコアシステムの第2のシステム構成図である。
前述した図5と比較して、1つのユーザプレーンネットワーク装置(UPF22)から、複数のNAT装置4a及び4bに接続されている。IPアドレス範囲が異なるレジストリ識別子毎に、NAT装置4が備えられている。
SMF21は、UDM20から取得したユーザ端末5のレジストリ識別子をUPF22へ通知し、UPF22が、当該レジストリ識別子に対応するNAT装置4を選択する。
以上、詳細に説明したように、本発明の方法及びモバイルコアシステムによれば、ユーザ所望のレジストリによって、ユーザ端末が収容されるネットワーク装置を選択することができる。具体的には、コントロールプレーンネットワーク装置が、ユーザ所望のレジストリによって、ユーザプレーンネットワーク装置を選択することができる。
これによって、ユーザは、ユーザ端末に付与すべきIPアドレスを、国別、地域別又は組織別となる所望のレジストリによって指定することができる。VPNサーバやプロキシサーバのように別途の中継サーバを必要としないために、通信品質(通信速度)が劣化することもない。
前述した本発明の種々の実施形態について、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。
1 モバイルコアシステム
10 HSS、加入者サーバ
11 PGW-C、コントロールプレーンネットワーク装置
12 PGW-U、ユーザプレーンネットワーク装置
13 SGW
14 MME
15 PCRF
20 UDM
21 SMF
22 UPF
23 AMF
3 アプリケーションサーバ
4 NAT装置
5 ユーザ端末

Claims (11)

  1. 加入者サーバと、
    コントロールプレーンネットワーク装置と、
    国別、地域別又は組織別のIPアドレス範囲が規定されたレジストリ識別子毎に設置された複数のユーザプレーンネットワーク装置と
    有するモバイルコアシステムのネットワーク装置選択方法であって、
    前記モバイルコアシステムは、ユーザ端末と通信可能なアプリケーションサーバを更に有し、
    前記アプリケーションサーバが、前記ユーザ端末から、ユーザの望レジストリ識別子を受信し、前記加入者サーバへ、前記ユーザ端末のユーザ端末識別子に前記所望レジストリ識別子を対応付けて登録する第1のステップと、
    前記コントロールプレーンネットワーク装置が、前記加入者サーバから前記ユーザ端末の前記所望レジストリ識別子を取得し、前記所望レジストリ識別子のIPアドレス範囲内となるIPアドレスを持つ前記ユーザプレーンネットワーク装置を選択する第2のステップと
    を有することを特徴とするネットワーク装置選択方法。
  2. 加入者サーバと、
    コントロールプレーンネットワーク装置と、
    ユーザプレーンネットワーク装置と、
    国別、地域別又は組織別のIPアドレス範囲が規定されたレジストリ識別子毎に設置された複数のNAT(Network Address Translation)装置とを有するモバイルコアシステムのネットワーク装置選択方法であって、
    前記モバイルコアシステムは、ユーザ端末と通信可能なアプリケーションサーバを更に有し、
    前記アプリケーションサーバが、前記ユーザ端末から、ユーザの望レジストリ識別子を受信し、前記加入者サーバへ、前記ユーザ端末のユーザ端末識別子に前記所望レジストリ識別子を対応付けて登録する第1のステップと、
    前記コントロールプレーンネットワーク装置が、前記加入者サーバから前記ユーザ端末の前記所望レジストリ識別子を取得し、前記所望レジストリ識別子を前記ユーザプレーンネットワーク装置へ通知し、前記ユーザプレーンネットワーク装置が、前記所望レジストリ識別子のIPアドレス範囲内となるIPアドレスを持つNAT装置を選択する第2のステップと
    を有することを特徴とするネットワーク装置選択方法。
  3. 第2のステップは、
    前記コントロールプレーンネットワーク装置前記所望レジストリ識別子に対応するIPアドレス範囲からIPアドレスを決定し、前記IPアドレスを、前記ユーザプレーンネットワーク装置へ払い出し、
    前記ユーザプレーンネットワーク装置が、前記ユーザ端末に前記IPアドレスを割り当て、前記ユーザ端末と前記所望レジストリ識別子に対応する外部ネットワークとの間を中継する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のネットワーク装置選択方法。
  4. 前記モバイルコアシステムは、4G規格に基づくものであり、
    前記加入者サーバは、HSS(Home Subscriber Server)であり、
    前記コントロールプレーンネットワーク装置は、PGW-C(Packet data network GateWay - Control)であり、
    前記ユーザプレーンネットワーク装置は、PGW-U(Packet data network GateWay - User)である
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のネットワーク装置選択方法。
  5. 第2のステップは、
    MME(Mobility Management Entity)が、前記ユーザ端末から、アタッチ要求を受信し、
    前記MMEが、前記HSSに対する認証要求によって、ユーザの所望レジストリ識別子を取得し、
    前記MMEが、SGW(Serving Gateway)を介して前記PGW-Cへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信し、
    前記PGW-Cが、前記PGW-Uへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する
    ことを特徴とする請求項に記載のネットワーク装置選択方法。
  6. 第2のステップは、
    MMEが、前記ユーザ端末から、アタッチ要求を受信し、
    前記MMEが、SGWを介して前記PGW-Cへ、セッション確立要求を送信し、
    前記PGW-Cが、PCRF(Policy Control Function)へ、クレジット制御要求を送信し、
    前記PCRFが、前記HSSに対する加入者情報検索によって、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を取得し、
    前記PCRFが、前記PGW-Cへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むクレジット制御応答を返信し、
    前記PGW-Cが、前記PGW-Uへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する
    ことを特徴とする請求項に記載のネットワーク装置選択方法。
  7. 前記モバイルコアシステムは、5G規格に基づくものであり、
    前記加入者サーバは、UDM(Unified Data Management)であり、
    前記コントロールプレーンネットワーク装置は、SMF(Session Management Function)であり、
    前記ユーザプレーンネットワーク装置は、UPF(User Plane Function)である
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のネットワーク装置選択方法。
  8. 第2のステップは、
    AMF(Access and Mobility Management Function)が、前記ユーザ端末から、セッション確立要求を受信し、
    前記AMFが、前記SMFへ、セッション確立要求を送信し、
    前記SMFが、前記UDMに対する加入者情報検索によって、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を取得し、
    前記SMFが、前記UPFへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する
    ことを特徴とする請求項に記載のネットワーク装置選択方法。
  9. 第2のステップは、
    MF(Access and Mobility Management Function)が、前記ユーザ端末から、レジストレーション要求を受信し、
    前記AMFが、前記UDMに対するレジストレーションシーケンスを実行する中で、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を取得し、
    前記AMFが、前記ユーザ端末へ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むレジストレーション応答を返信し、
    前記AMFが、前記ユーザ端末から、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を受信し、
    前記AMFが、前記SMFへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信し、
    前記SMFが、前記UPFへ、前記ユーザ端末のレジストリ識別子を含むセッション確立要求を送信する
    ことを特徴とする請求項7に記載のネットワーク装置選択方法。
  10. 加入者サーバと、
    コントロールプレーンネットワーク装置と、
    国別、地域別又は組織別のIPアドレス範囲が規定されたレジストリ識別子毎に設置された複数のユーザプレーンネットワーク装置と
    を有するモバイルコアシステムであって、
    ユーザ端末と通信可能なアプリケーションサーバを更に有し、
    前記アプリケーションサーバが、前記ユーザ端末から、ユーザの望レジストリ識別子を受信し、前記加入者サーバへ、前記ユーザ端末のユーザ端末識別子に前記所望レジストリ識別子を対応付けて登録し、
    前記コントロールプレーンネットワーク装置が、前記加入者サーバから前記ユーザ端末の前記所望レジストリ識別子を取得し、前記所望レジストリ識別子のIPアドレス範囲内となるIPアドレスを持つ前記ユーザプレーンネットワーク装置を選択する
    ことを特徴とするモバイルコアシステム。
  11. 加入者サーバと、
    コントロールプレーンネットワーク装置と、
    ユーザプレーンネットワーク装置と、
    国別、地域別又は組織別のIPアドレス範囲が規定されたレジストリ識別子毎に設置された複数のNAT装置と
    を有するモバイルコアシステムであって、
    ユーザ端末と通信可能なアプリケーションサーバを更に有し、
    前記アプリケーションサーバが、前記ユーザ端末から、ユーザの望レジストリ識別子を受信し、前記加入者サーバへ、前記ユーザ端末のユーザ端末識別子に前記所望レジストリ識別子を対応付けて登録し、
    前記コントロールプレーンネットワーク装置が、前記加入者サーバから前記ユーザ端末の前記所望レジストリ識別子を取得し、前記所望レジストリ識別子を前記ユーザプレーンネットワーク装置へ通知し、前記ユーザプレーンネットワーク装置が、前記所望レジストリ識別子のIPアドレス範囲内となるIPアドレスを持つNAT装置を選択する
    ことを特徴とするモバイルコアシステム。
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