JPWO2013129207A1 - 移動体通信システム、通信システム、ノード、フロー制御ネットワーク及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

移動体通信網において複製されたノードに対して適切な経路制御を行う。移動体通信システム１は、オープンフローネットワーク３０とＣＳＣＦ１０，２０とを含む。ＣＳＣＦ１０は、ＣＳＣＦ２０宛の信号のヘッダ部分に、ＣＳＣＦ２０に収容される当該信号の宛先の着信端末８０の情報を付与する端末情報付与部１１と信号を送信する送信部１２とを備える。オープンフローネットワーク３０は着信端末８０と複製されたＣＳＣＦ２０のうち着信端末８０を収容する装置２０ａ，２０ｂとの対応関係を記憶する記憶部４１とＣＳＣＦ２０宛の信号を受信するオープンフロー受信部４２と信号のヘッダ部分から着信端末８０の情報を取得する端末情報取得部４３と当該情報から送信先の装置２０ａ，２０ｂを特定する送信先特定部４４と特定された装置に信号を送信するオープンフロー送信部４５とを備える。

Description

本発明は、移動体通信システム、通信システム、当該移動体通信システム又は通信システムに含まれるノード及びフロー制御ネットワーク、並びにそれらによる通信制御方法に関する。

従来から、様々な目的で、サーバ仮想化技術によってコンピュータを仮想マシン（ＶＭ：Virtual
Machine）とすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。また、この技術によって、移動体通信網のコアネットワークにおけるノードを仮想マシンとすることが検討されている。

特開２００５−３３２２２３号公報

上記のサーバ仮想化技術によって、ＶＭリプリケーションを行って移動体通信網において稼働中のサーバ（ノード）の複製を作ることが可能になった。しかし、この機能をスケールアウトに用いようとすると、リプリケーションした２台のＶＭが全く同一であり、ＩＰアドレスも複製された２台のサーバで共通となることから、ユーザを任意のサーバに収容することができない。また、スケールアウト後の２台のＶＭに、それぞれ別のＩＰアドレスを再設定した場合、移動機などの対向装置側から見たときのサーバの意識のされ方（アプリケーション間の通信に関わる設定等）を変更しなければならない。

例えば、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem）のＣＳＣＦ（Call Session Control Function）を仮想化サーバに置き換えた移動体通信網において、着側の移動通信端末を収容する着側ＣＳＣＦをスケールアウト等のためにＶＭリプリケーションすると、着側ＣＳＣＦのＩＰアドレスは複製された２台のサーバで共通であることから、発側の移動通信端末を収容する発側ＣＳＣＦが着側ＣＳＣＦへ信号送信する際、ＩＰアドレスによる経路制御を正しく行うことができず、呼処理を行うことができない。従って、上記のようにＶＭリプリケーションによって移動体通信網上のノードを複製したとしても、例えばスケールアウトによる負荷分散等の目的が適切に図れなかった。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、移動体通信網においてノードの複製を行った場合に複製されたノードに対して適切な経路制御を行うことが可能な移動体通信システム、通信システム、ノード、フロー制御ネットワーク及び通信制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成する為に、本発明の一実施形態に係る移動体通信システムは、移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムであって、ノードは、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を付与する端末情報付与手段と、当該端末情報付与手段によってヘッダ部分に移動通信端末を示す情報が付与された信号を、別のノードに送信するためにフロー制御ネットワークに送信する送信手段と、を備え、フロー制御ネットワークは、移動通信端末と、レプリケーションされたノードのうち当該移動通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を記憶する記憶手段と、ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信手段と、オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を取得する端末情報取得手段と、記憶手段に記憶された収容装置情報を参照して、端末情報取得手段によって取得された情報から、レプリケーションされた別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定手段と、送信先特定手段によって特定された送信先の装置に、オープンフロー受信手段によって受信された信号を送信するオープンフロー送信手段と、を備える。

本発明の一実施形態に係る移動体通信システムでは、ノードから別のノードに信号が送信される際に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報が当該信号のヘッダ部分に付与される。移動体通信システムのフロー制御ネットワークでは、当該信号のヘッダ部分から当該移動通信端末を示す情報が取得されて、当該情報からレプリケーションされた当該別のノードのうち、当該信号の送信先の装置が特定される。

即ち、本発明の一実施形態に係る移動体通信システムでは、ノードの複製が行われた場合に、当該ノードに収容される移動通信端末に応じて送信先のノードが特定されて信号の送信が行われる。また、信号送信元が通信相手先ノードの複製が行われたことを意識しないでよい。従って、本発明の一実施形態に係る移動体通信システムによれば、移動体通信網においてノードの複製を行った場合に複製されたノードに対して適切な経路制御を行うことが可能となる。

宛先情報付与手段は、信号のヘッダ部分における宛先を示すフィールドを、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報に書き換えることで当該ヘッダ部分に当該移動通信端末を示す情報を付与し、記憶手段は、移動通信端末と移動体通信システムに含まれるノードのうち当該移動通信端末を収容するノードとの対応関係を示す収容ノード情報を記憶し、送信先特定手段は、記憶手段に記憶された収容ノード情報を参照して、宛先情報取得手段によって取得された情報から当該信号の宛先の別のノードを特定する、こととしてもよい。この構成によれば、信号のヘッダ部分に確実に移動通信端末を示す情報を付与することができ、また、確実に信号の送信先となる別のノードを特定することができる。これにより、確実に本発明を実施することができる。

端末情報付与手段は、信号のヘッダ部分に別のノードのノード番号を示す情報も付与し、端末情報取得手段は、オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、別のノードのノード番号を示す情報も取得し、送信先特定手段は、端末情報取得手段によって取得された別のノードのノード番号を示す情報も用いて当該信号の宛先の別のノードを特定する、こととしてもよい。この構成によれば、ノードのノード番号にも応じて更に確実に信号の送信先となる別のノードを特定することができ、確実に本発明を実施することができる。

送信先特定手段は、移動通信端末を示す情報にビットマスクを適用した情報に基づいて、レプリケーションされた別のノードのうちから送信先の装置を特定することとしてもよい。この構成によれば効率的に信号の振り分けを行うことができる。

端末情報付与手段は、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報として、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末に係るセッションを示す情報を付与することとしてもよい。この構成によれば、例えば、信号の宛先又は送信元の移動通信端末が複数の通信を同時に行うとした、即ち、複数のセッションを同時に確立するとした場合に、信号の宛先又は送信元の移動通信端末の通信（セッション）毎に通路制御を行うことができる。

上記の移動体通信システムに含まれるノード及びフロー制御ネットワークは、それら自体が新規な構成を有しており発明に相当する。即ち、本発明の一実施形態に係るノードは、移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムにおけるノードであって、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を付与する端末情報付与手段と、当該端末情報付与手段によってヘッダ部分に移動通信端末を示す情報が付与された信号を、別のノードに送信するためにフロー制御ネットワークに送信する送信手段と、を備える。

また、本発明の一実施形態に係るフロー制御ネットワークは、移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムにおけるフロー制御ネットワークであって、移動通信端末と、レプリケーションされたノードのうち当該移動通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を記憶する記憶手段と、ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信手段と、オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を取得する端末情報取得手段と、記憶手段に記憶された収容装置情報を参照して、端末情報取得手段によって取得された情報から、レプリケーションされた別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定手段と、送信先特定手段によって特定された送信先の装置に、オープンフロー受信手段によって受信された信号を送信するオープンフロー送信手段と、を備える。

ところで、本発明は、上記のように移動体通信システム、ノード及びフロー制御ネットワークの発明として記述できる他に、以下のように通信制御方法の発明としても記述することができる。これはカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。

即ち、本発明の一実施形態に係る通信制御方法は、移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムによる通信制御方法であって、ノードが、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を付与する端末情報付与ステップと、当該端末情報付与ステップにおいてヘッダ部分に移動通信端末を示す情報が付与された信号を、別のノードに送信するためにフロー制御ネットワークに送信する送信ステップと、フロー制御ネットワークが、ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信ステップと、オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を取得する端末情報取得ステップと、フロー制御ネットワークが備える記憶手段に記憶された、移動通信端末と、レプリケーションされたノードのうち当該移動通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を参照して、端末情報取得ステップにおいて取得された情報から、レプリケーションされた別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定ステップと、送信先特定ステップにおいて特定された送信先の装置に、オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号を送信するオープンフロー送信ステップと、を含む。

また、本発明の一実施形態に係る通信制御方法は、移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムにおけるノードによる通信制御方法であって、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を付与する端末情報付与ステップと、当該端末情報付与ステップにおいてヘッダ部分に移動通信端末を示す情報が付与された信号を、別のノードに送信するためにフロー制御ネットワークに送信する送信ステップと、を含む。

また、本発明の一実施形態に係る通信制御方法は、移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムにおけるフロー制御ネットワークによる通信制御方法であって、ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信ステップと、オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を取得する端末情報取得ステップと、フロー制御ネットワークが備える記憶手段に記憶された、移動通信端末と、レプリケーションされたノードのうち当該移動通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を参照して、端末情報取得ステップにおいて取得された情報から、レプリケーションされた別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定ステップと、送信先特定ステップにおいて特定された送信先の装置に、オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号を送信するオープンフロー送信ステップと、を含む。

また、本発明は、上記のように移動体通信システム、ノード、フロー制御ネットワーク及び通信制御方法の発明として記述できる他に、以下のように通信システム、通信システムに含まれるノード及びフロー制御ネットワーク、並びにそれらによる通信制御方法の発明としても記述することができる。これらは、移動通信端末が通信端末である点、及び移動体通信が通信である点を除き上記の発明と実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る通信システムは、通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムであって、ノードは、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を付与する端末情報付与手段と、当該端末情報付与手段によってヘッダ部分に通信端末を示す情報が付与された信号を、別のノードに送信するためにフロー制御ネットワークに送信する送信手段と、を備え、フロー制御ネットワークは、通信端末と、レプリケーションされたノードのうち当該通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を記憶する記憶手段と、ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信手段と、オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を取得する端末情報取得手段と、記憶手段に記憶された収容装置情報を参照して、端末情報取得手段によって取得された情報から、レプリケーションされた別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定手段と、送信先特定手段によって特定された送信先の装置に、オープンフロー受信手段によって受信された信号を送信するオープンフロー送信手段と、を備える。

端末情報付与手段は、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報として、当該信号の宛先又は送信元の通信端末に係るセッションを示す情報を付与することとしてもよい。

本発明の一実施形態に係るノードは、通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムにおけるノードであって、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を付与する端末情報付与手段と、当該端末情報付与手段によってヘッダ部分に通信端末を示す情報が付与された信号を、別のノードに送信するためにフロー制御ネットワークに送信する送信手段と、を備える。

本発明の一実施形態に係るフロー制御ネットワークは、通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムにおけるフロー制御ネットワークであって、通信端末と、レプリケーションされたノードのうち当該通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を記憶する記憶手段と、ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信手段と、オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を取得する端末情報取得手段と、記憶手段に記憶された収容装置情報を参照して、端末情報取得手段によって取得された情報から、レプリケーションされた別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定手段と、送信先特定手段によって特定された送信先の装置に、オープンフロー受信手段によって受信された信号を送信するオープンフロー送信手段と、を備える。

本発明の一実施形態に係る通信制御方法は、通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムによる通信制御方法であって、ノードが、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を付与する端末情報付与ステップと、当該端末情報付与ステップにおいてヘッダ部分に通信端末を示す情報が付与された信号を、別のノードに送信するためにフロー制御ネットワークに送信する送信ステップと、フロー制御ネットワークが、ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信ステップと、オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を取得する端末情報取得ステップと、フロー制御ネットワークが備える記憶手段に記憶された、通信端末と、レプリケーションされたノードのうち当該通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を参照して、端末情報取得ステップにおいて取得された情報から、レプリケーションされた別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定ステップと、送信先特定ステップにおいて特定された送信先の装置に、オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号を送信するオープンフロー送信ステップと、を含む。

本発明の一実施形態に係る通信制御方法は、通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムにおけるノードによる通信制御方法であって、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を付与する端末情報付与ステップと、当該端末情報付与ステップにおいてヘッダ部分に通信端末を示す情報が付与された信号を、別のノードに送信するためにフロー制御ネットワークに送信する送信ステップと、を含む。

本発明の一実施形態に係る通信制御方法は、通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムにおけるフロー制御ネットワークによる通信制御方法であって、ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信ステップと、オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を取得する端末情報取得ステップと、フロー制御ネットワークが備える記憶手段に記憶された、通信端末と、レプリケーションされたノードのうち当該通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を参照して、端末情報取得ステップにおいて取得された情報から、レプリケーションされた別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定ステップと、送信先特定ステップにおいて特定された送信先の装置に、オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号を送信するオープンフロー送信ステップと、を含む。

本発明の一実施形態では、ノードの複製が行われた場合に、当該ノードに収容される移動通信端末（通信端末）に応じて送信先のノードが特定されて信号の送信が行われる。また、信号送信元が通信相手先ノードの複製が行われたことを意識しないでよい。従って、本発明の一実施形態によれば、移動体通信網（通信網）においてノードの複製を行った場合に複製されたノードに対して適切な経路制御を行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る移動体通信システムの構成、及び移動体通信システムを構成する装置の機能構成を示す図である。 移動体通信システムにおいて送受信される信号のヘッダ部分を示す図である。 ノード番号及び呼識別番号と、ＶＭ番号との対応関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る移動体通信システムを構成する装置のハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る移動体通信システムで実行される処理（通信制御方法）を示すシーケンス図である。

以下、図面と共に本発明に係る移動体通信システム、ノード、フロー制御ネットワーク、呼処理ノード及び通信制御方法の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に本実施形態に係る移動体通信システム１の構成を示す。本構成は、ＩＭＳを例としたものである。移動体通信システム１は、移動通信端末（移動機）７０，８０（８０ａ，８０ｂの総称）に移動体通信の機能を提供するシステムである。移動通信端末（移動機）７０，８０は、ユーザにより用いられて移動体通信システム（移動体通信網）に無線通信によって接続して移動体通信を行う装置である。具体的には、移動通信端末７０，８０は、携帯電話機等に相当する。なお、移動通信端末８０ａと、移動通信端末８０ｂとは、それぞれ別の移動通信端末である。

移動通信端末７０，８０は、例えば、移動体通信システム１を介して移動通信端末７０，８０間、あるいは移動体通信システムを介して接続されるその他の装置との間で呼接続やその他の通信接続を確立して通信を行う。移動通信端末７０，８０は、移動通信端末７０，８０のユーザが移動体通信システム１の通信事業者と契約することによって移動体通信を行うことが可能になる。なお、移動通信端末７０，８０は、従来の移動通信端末と同様のものでよい。また、本実施形態では、移動通信端末７０から、移動通信端末８０に発信を行う場合を例として説明する。ここでは、便宜上、移動通信端末７０を発信端末７０と呼び、移動通信端末８０を着信端末８０と呼ぶ。

図１に示すように、移動体通信システム１は、ＣＳＣＦ１０，２０（２０ａ，２０ｂの総称）と、オープンフローネットワーク３０と、ネットワークマネージャ５０と、ＨＳＳ（Home Subscriber Server）６０とを含んで構成されている。なお、これらの構成１０，２０，３０，５０，６０は、移動体通信システム１（移動体通信網）のコアネットワークを構成するノードである。また、移動体通信システム１は、上記の構成以外にも、例えば、移動通信端末７０，８０とＣＳＣＦ１０，２０との間に基地局や無線制御装置等の通常の移動体通信システムが備える装置を含んでいる。

ＣＳＣＦ１０，２０は、移動通信端末７０，８０間の通信の制御を行う呼処理ノードであり、具体的にはＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバに相当する。移動体通信システムにおいて通信を行う移動通信端末７０，８０は、何れかのＣＳＣＦ１０，２０に収容される。ＣＳＣＦ１０，２０が、移動通信端末７０，８０を収容するとは、例えば、加入者プロファイル等の移動通信端末７０，８０が通信を行うのに必要な情報を保持して、移動通信端末７０，８０の通信状態を管理することである。ＣＳＣＦ１０，２０は、収容する移動通信端末７０，８０からの要求等に応じて呼処理を行う。ここで呼処理とは、例えば、移動通信端末７０，８０間の呼接続を確立する処理、あるいは切断する処理等である。また、移動体通信システム１に在圏するための処理、即ち、位置登録の処理も本実施形態における呼処理に含むこととしてもよい。

ＣＳＣＦ１０，２０は、図１に示すようにオープンフローネットワーク３０を介して、別のＣＳＣＦ１０，２０と接続されており、別のＣＳＣＦ１０，２０との間で信号を送受信することで呼処理を行う。ＣＳＣＦ１０，２０は、例えば、サーバ仮想化技術によって仮想マシンとして実現される。ＣＳＣＦ１０，２０は、下層から順にＨＷ（ハードウェア）層、Ｈｏｓｔ ＯＳ（オペレーティングシステム）層、Ｈｙｐｅｒｖｉｓｏｒ層、Ｇｕｅｓｔ ＯＳ層及びＡＰＬ（アプリケーション）層の機能によって実現される。これらの各層の機能は、従来と同様である。

また、ＣＳＣＦ１０，２０は、サーバ仮想化技術によって複製される（ＶＭリプリケーション）ことが可能である。図１に示すようにＣＳＣＦ２０は、複製されて２つのＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂとなっている。通常、ＣＳＣＦ１０，２０はＩＰアドレスあるいはノード番号で特定されるが、複製されたそれぞれのＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂはＩＰアドレスあるいはノード番号で区別することができず、ＩＰアドレス以外の特定情報（リプリケーションされた個々のＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂを特定する情報）であるＶＭ番号で識別される。ここでは、便宜上、発信端末７０を収容するＣＳＣＦ１０を発側ＣＳＣＦ１０と呼び、着信端末８０を収容するＣＳＣＦ２０を着側ＣＳＣＦ２０と呼ぶ。ＶＭ番号は、ＣＳＣＦが複製された際等に複製されたＣＳＣＦの間で識別が可能なように付与される。上記のノード番号は、移動体通信システム１においてノードを識別するために予めノード毎に付与された番号である。上位のようにＣＳＣＦ２０を、スケールアウトしてＣＳＣＦ２０ａ，ＣＳＣＦ２０ｂとした場合、対抗ノードから意識されるのはＣＳＣＦ２０ａ，ＣＳＣＦ２０ｂ全体のＣＳＣＦ２０である。元のＣＳＣＦ２０と、ＣＳＣＦ２０ａ，ＣＳＣＦ２０ｂ全体とは、外から見たとき同じように見える（対抗ノードの通信アプリケーションの設定等を変更する必要がない）。

ＣＳＣＦ２０が複製されて２つのＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂとなったときに、元々ＣＳＣＦ２０に収容していた複数の着信端末８０は、それぞれＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂのいずれかに収容される。このうち、ＣＳＣＦ２０ａに収容される通信端末を着信端末８０ａ、ＣＳＣＦ２０ｂに収容される通信端末を着信端末８０ｂと呼ぶ。後述するように、個々のＣＳＣＦ２０ａ、ＣＳＣＦ２０ｂへの振り分けはネットワークマネージャが行う。

オープンフローネットワーク３０は、ＣＳＣＦ１０，２０及びネットワークマネージャ５０等とそれぞれ接続されており、それらの装置の間の通信路を構成するフロー制御ネットワークである。また、図示しないが、オープンフローネットワーク３０と移動通信端末７０，８０との間も、通信データの送受信のために基地局（ＢＴＳ）や無線制御装置（ＲＮＣ）を介して接続されていてもよい。オープンフローネットワーク３０は、互いに接続されているオープンフロースイッチ４０によって構成されている。オープンフローネットワーク３０は、ネットワークマネージャ５０からの制御を受けて情報の送受信を行う。具体的には、オープンフローネットワーク３０の各オープンフロースイッチ４０が、自身が受信した情報をどのノードに送信するかを示すフローエントリを、ネットワークマネージャ５０から受信して当該フローエントリに従った情報の送受信を行う。具体的にどのように送受信を行うかは後述する。本説明では、オープンフローネットワークとして説明を行うが、ＳＤＮ（Softwarer difined network）と呼ばれる、同様のフロー制御とその制御に従ってフロー転送処理を行うネットワークでもよい。

ネットワークマネージャ５０は、オープンフローネットワーク３０における情報の送受信を制御する制御ノードである。制御は、例えば、ネットワークマネージャ５０が備える、負荷分散制御を行うオープンフローコントローラによって行われる。ネットワークマネージャ５０は、ＣＳＣＦ１０，２０のそれぞれと接続されており、情報の送受信を行うことができる。また、ネットワークマネージャ５０は、ＣＳＣＦ１０，２０にＶＭリプリケーションの指示を行って、ＣＳＣＦ１０，２０の複製を実行させる（制御を行う）。また、ネットワークマネージャ５０は、仮想マシンであるＣＳＣＦ１０，２０のＨｙｐｅｒｖｉｓｏｒの制御も行う。なお、ＶＭリプリケーションは、移動体通信システム１の通信事業者によるネットワークマネージャ５０への情報の入力に基づいて、例えば、ＣＳＣＦ１０，２０がスケールアウトされる場合等に行われる。

ＨＳＳ６０は、移動通信端末７０，８０が通信を行うため（呼処理を行うため）に必要なデータを保持する。例えば、移動通信端末７０，８０毎の加入者プロファイルや位置登録情報等を保持する。ＨＳＳ６０は、ＣＳＣＦ１０，２０と接続されており（図１では、ＨＳＳ６０とＣＳＣＦ２０との接続は省略している）、これらのデータは、必要に応じてＣＳＣＦ１０，２０によって参照、更新される。

引き続いて、発側ＣＳＣＦ１０及びオープンフロースイッチ４０の本実施形態に係る機能についてより詳細に説明する。図１に示すように発側ＣＳＣＦ１０は、端末情報付与部１１と、送信部１２とを備えて構成される。なお、発側ＣＳＣＦ１０は上記の構成以外にも、通常、ＣＳＣＦが備えている機能を備えているが説明を省略する。

端末情報付与部１１は、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末８０ａ，８０ｂを示す情報を付与する端末情報付与手段である。この信号は、例えば、発信端末７０から着信端末８０ａ，８０ｂの何れかに対する着信要求（ＩＮＶＩＴＥ）である。発側ＣＳＣＦ１０は、発信端末７０から送信された当該着信要求を図示しない基地局、無線制御装置等を介して受信する。発側ＣＳＣＦ１０は、当該着信要求を受信するとその信号の内容を参照して着信端末８０ａ，８０ｂを特定する。発側ＣＳＣＦ１０は、着信端末８０ａ，８０ｂがいずれのＣＳＣＦに収容されているかをＨＳＳ６０に問い合わせる（在圏問い合わせ）。これによって、発側ＣＳＣＦ１０は、着信端末８０ａ，８０ｂが収容されている着側ＣＳＣＦ２０を把握する。即ち、発側ＣＳＣＦ１０は、着信要求を送信すべき別のノードを把握する（ＨＳＳ６０は仮想化を意識せず、着信端末８０ａや着信端末８０ｂがＣＳＣＦ２０に収容されていることのみ応答する）。なお、ここで把握されるノードは、複製された着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂ（個々の仮想マシン（装置））までを特定するものではなく、ＩＰアドレスで特定される着側ＣＳＣＦ２０（複製された着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂ全て）である（発側ＣＳＣＦ１０は、着信要求を送信すべき着側ＣＳＣＦ２０のノード番号を認識する）。端末情報付与部１１は、着側ＣＳＣＦ２０宛の信号である着信要求に当該信号の宛先の着信端末８０ａ，８０ｂを示す情報として呼識別番号を付与する。

具体的には、端末情報付与部１１は、当該信号であるＩＰパケットのヘッダ部分における宛先を示すフィールドを、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末８０ａ，８０ｂを示す情報に書き換えることで当該ヘッダ部分に当該移動通信端末８０ａ，８０ｂを示す情報を付与する。また、端末情報付与部１１は、信号のヘッダ部分に信号の宛先となる別のノードのノード番号を示す情報も付与する。

図２に信号のヘッダ部分９０の情報の例を示す。この例は、OpenFlow
Specification v1.1.0に基づく例である。ヘッダ部分９０のうち、宛先を示すフィールド９１は、“ＩＰｖ４ ｄｓｔ”のフィールド９１である。通常、このフィールド９１には、ＩＰパケットの宛先であるＣＳＣＦ２０のＩＰアドレスが含められる。本実施形態では、端末情報付与部１１は、当該フィールド９１の情報を、信号の宛先となる別のノードのノード番号を示す情報９５ａと移動通信端末８０ａ，８０ｂを示す情報９５ｂとを含む情報９５に書き換える。別のノードのノード番号を示す情報９５ａは、図２に示すように当該フィールド９１の前半２４ビットの部分に含められる。別のノードのノード番号を示す情報９５ａは、具体的には例えば、ノードがＣＳＣＦ＃１であれば“００１”、ＣＳＣＦ＃２であれば“００２”、ＳＧＳＮ＃１であれば“１０１”、ＧＧＳＮ＃１であれば“２０１”等とＶＭの追加削除に拠らないアプリケーションが意識するノードの単位に応じた数値である。

移動通信端末８０ａ，８０ｂを示す情報９５ｂは、図２に示すように当該フィールド９１の別のノードのノード番号を示す情報９５ａに続く８ビットの部分に含められる。移動通信端末８０ａ，８０ｂを示す情報９５ｂは、例えば、当該移動通信端末８０ａ，８０ｂに係るＳＩＰ ＵＲＩのハッシュ値を用いる（端末情報付与部１１が、当該ハッシュ値を算出する）。なお、移動通信端末８０ａ，８０ｂに係るＳＩＰ ＵＲＩは、発側ＣＳＣＦ１０において管理されている。あるいは、移動通信端末８０ａ，８０ｂに係るＩＭＳＩやＳＩＰであれば、ｆｒｏｍ／ｔｏのペアから生成されてもよい。この情報は、仮想化層による振り分けに用いられる。なお、ノード番号を示す情報９５ａのビット数、及び移動通信端末８０ａ，８０ｂを示す情報９５ｂのビット数は、必ずしも上記の値でなくてもよく、適宜変更されてもよい。ＣＳＣＦ１０では、アプリケーションはノード番号の選択までは意識するが、仮想マシンの選択は仮想化層が処理し、呼識別番号の埋め込みのみ行う。

端末情報付与部１１は、上記のようにヘッダ部分９０の“ＩＰｖ４ ｄｓｔ”のフィールドを書き換えた信号を送信部１２に出力する。

送信部１２は、端末情報付与部１１から入力された信号を、信号の宛先となる別のノードであるＣＳＣＦ２０に送信するためにオープンフローネットワーク３０に送信する送信手段である。

図１に示すように、オープンフロースイッチ４０は、記憶部４１と、オープンフロー受信部４２と、端末情報取得部４３と、送信先特定部４４と、オープンフロー送信部４５とを備えて構成される。なお、オープンフロースイッチ４０は上記の構成以外にも、通常、オープンフロースイッチが備えている機能を備えているが説明を省略する。

記憶部４１は、移動通信端末７０，８０と、レプリケーションされたノードのうち当該移動通信端末７０，８０を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を記憶する記憶手段である。本実施形態の例では、記憶部４１は、着信端末８０ａ，８０ｂの呼識別番号と、レプリケーションされた着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂとの対応関係を示す収容装置情報を記憶する。この収容装置情報に基づいて、送信先が着信端末８０ａ，８０ｂに係る信号について、送信される着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂの振り分けが行われる。具体的に、どのような情報が記憶されるかは後述する。

上記の収容装置情報は、具体的には、オープンフローネットワーク３０におけるフローエントリに相当する。従って、記憶部４１は、収容装置情報をネットワークマネージャ５０から受信して記憶する。即ち、どの移動通信端末７０，８０に係る信号を、レプリケーションされたノードのうちどのノードに送信させるか（移動通信端末７０，８０をどのノードに収容させるか）は、ネットワークマネージャ５０によって制御させる。上記のフローエントリは、一定期間毎（例えば、特定の時刻毎）やノードの状態が変更した場合（例えば、新たにレプリケーションが行われた場合）等に、レプリケーションされたノードの数や状態に応じてネットワークマネージャ５０によって生成され、オープンフロースイッチ４０に送信される。どのようにフローエントリが生成されるかの基準（実施シナリオ）については、例えば、移動体通信システム１の通信事業者が予めネットワークマネージャ５０に記憶させておく。

また、記憶部４１は、移動通信端末７０，８０と移動体通信システム１に含まれるノードのうち当該移動通信端末７０，８０を収容するノードとの対応関係を示す収容ノード情報を記憶する。具体的には、記憶部４１は、例えば、移動通信端末８０ａ，８０ｂに係るＳＩＰ ＵＲＩのハッシュ値とＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂとの対応関係を示す情報を収容ノード情報として記憶している。収容ノード情報は、ノードのノード番号毎に移動通信端末７０，８０を収容するノードとの対応関係を記憶しておいてもよい。収容ノード情報は、上述したように信号のヘッダ情報の“ＩＰｖ４ ｄｓｔ”が書き換えられてしまうため、これを参照せずに送信先の着側ＣＳＣＦ２０（複製された着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂ全て）を特定できるようにするための情報である。収容ノード情報は、例えば、移動通信端末７０，８０がＣＳＣＦ１０，２０に収容された時（在圏処理を行った時）にＨＳＳ６０から取得される。

オープンフロー受信部４２は、移動体通信システム１における、ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信手段である。本実施形態の例では、オープンフロー受信部４２は、発側ＣＳＣＦ１０から送信された着側ＣＳＣＦ２０宛の発信端末７０から着信端末８０への着信要求に係る信号を受信する。オープンフロー受信部４２は、受信した信号を端末情報取得部４３及びオープンフロー送信部４５に出力する。

端末情報取得部４３は、オープンフロー受信部４２から入力した信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を取得する端末情報取得手段である。また、端末情報取得部４３は、オープンフロー受信部から入力した信号のヘッダ部分から、宛先となる別のノードのノード番号を示す情報も取得する。具体的には、端末情報取得部４３は、図２に示した信号のヘッダ部分９０の“ＩＰｖ４ ｄｓｔ”のフィールド９１から上記の情報を取得する。端末情報取得部４３は、取得した情報を送信先特定部４４に出力する。

送信先特定部４４は、記憶部４１に記憶された収容装置情報を参照して、端末情報取得部４３から入力された情報から、レプリケーションされた別のノードであるＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂのうち、信号の送信先の装置を示す送信先特定手段である。まず、送信先特定部４４は、記憶部４１に記憶された収容ノード情報を参照して、端末情報取得部４３から入力された別のノードのノード番号から、信号の宛先の別のノードである着側ＣＳＣＦ２０（複製された着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂ全て）を特定する。これは、上述したように信号のヘッダ情報の“ＩＰｖ４ ｄｓｔ”が書き換えられてしまうため、信号のヘッダ情報から信号の宛先のノードを特定できないためである。送信先特定部４４は、端末情報取得部４３から入力された、着信端末８０ａ，８０ｂを示す情報（着信端末８０ａ，８０ｂに係るＳＩＰ ＵＲＩのハッシュ値）にも基づいて、当該着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂを特定することとしてもよい。

続いて、送信先特定部４４は、収容装置情報によって着信端末８０ａ，８０ｂに対応付けられている着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂを信号の送信先として特定する。具体的には、送信先特定部４４は、ＳＩＰ ＵＲＩのハッシュ値にビットマスクを適用して、当該ハッシュ値の特定のビットの値に基づいて、レプリケーションされた着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂのうち送信先の装置（個々の着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂの何れか）を特定する。この場合、収容装置情報は、ビットマスクが適用された特定のビットの内容と、着信端末８０が収容される着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂとが対応付けられた情報である。あるいは、収容装置情報として、着信端末８０に係るＳＩＰ ＵＲＩのハッシュ値と、着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂとが対応付けられた情報が用いられてもよい。送信先特定部４４は、特定した信号の送信先の装置である着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂを示す情報をオープンフロー送信部４５に出力する。

なお、オープンフロースイッチ４０では、通常、信号の中身（ペイロード）を参照しないので、従来の移動体通信システム１で用いられている信号のヘッダ情報を単に参照するだけでは、信号の宛先又は送信元の移動通信端末７０，８０を特定することができず、本実施形態のような制御を行うことができない。

ノード番号及び呼識別番号と、ＶＭ番号との対応関係を図３に示す。図３の左側に示すノード番号及び呼識別番号は、信号の送信元が信号送信時にＩＰヘッダに設定する情報である。右側に示すＶＭ番号は、複製された仮想マシンに付与された情報である。また、ノード番号及び呼識別番号とＶＭ番号との間の線は、オープンフローネットワーク３０においてネットワークマネージャ５０によって行われる仮想マシンへの経路制御を示すものである。このとき、ノード番号及び呼識別番号とその信号を処理するＶＭ番号との対応関係はネットワークマネージャ５０により定められる。図３では、ノード番号＃１に仮想マシンが２台（ＶＭ番号＃１ａ，＃１ｂ）、ノード番号＃２に仮想マシンが１台（ＶＭ番号＃２ａ）割り当てられていた場合の例である。スケールアウト等によって、仮想マシンの台数が変化しても、対応関係が変化するのみのため、発信側では仮想マシンの台数を意識した処理は不要となる。

オープンフロー送信部４５は、送信先特定部４４によって特定された送信先の装置である着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂに、オープンフロー受信部４２から入力された信号を送信するオープンフロー送信手段である。具体的には、オープンフロー送信部４５は、特定された着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂに対応するポートに信号を送出することで送信を行う。なお、オープンフローネットワーク３０の中で、着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂに直接接続されたエッジのオープンフロースイッチ４０は、送信時に発側ＣＳＣＦ１０によって書き換えられた信号のヘッダ情報の“ＩＰｖ４ ｄｓｔ”を、書き換え前の情報である着側ＣＳＣＦ２０（複製された着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂ全て）を示す情報（ＩＰアドレス）に書き戻す。これにより、ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂは、当該信号に係るパケットを受信できるようになる。以上が、発側ＣＳＣＦ１０及びオープンフロースイッチ４０の本実施形態に係る機能である。

図４に本実施形態に係るＣＳＣＦ１０，２０、オープンフロースイッチ４０、ネットワークマネージャ５０、ＨＳＳ６０を構成するサーバ装置のハードウェア構成を示す。図４に示すように当該サーバ装置は、ＣＰＵ１０１、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）１０２及びＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、通信を行うための通信モジュール１０４、並びにハードディスク等の補助記憶装置１０５等のハードウェアを備えるコンピュータを含むものとして構成される。これらの構成要素がプログラム等により動作することにより、上述した各ノード１０，２０，４０，５０，６０の機能が発揮される。以上が、移動体通信システム１の構成である。

引き続いて、図５のシーケンス図を用いて、本実施形態に係る移動体通信システム１で実行される処理である通信制御方法を説明する。まず、ネットワークマネージャ５０から、着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂそれぞれにＶＭレプリケーション指示が行われる（Ｓ０１、Ｓ０２）。ＶＭレプリケーション指示を受けた着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂは、ＶＭレプリケーション処理が行われる（Ｓ０３）。この処理は、ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂのうちの一方をもう一方が複製する処理である。ＶＭリプリケーションは、例えば、ＣＳＣＦ２０をスケールアウトしたい場合に行われる。なお、リプリケーションされた着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂは、同一ＩＰアドレスとなるため既存の技術では経路制御できない。

引き続いて、ネットワークマネージャ５０から、移動体通信システム１に含まれるオープンフロースイッチ４０（オープンフローネットワーク３０）に対して、着側ＣＳＣＦ２０へのフロー制御指示が行われる（Ｓ０４）。例えば、着信端末８０ａに関する信号であれば着側ＣＳＣＦ２０ａに経路制御し、着信端末８０ｂに関する信号であれば着側ＣＳＣＦ２０ｂに経路制御するように制御される（着信端末８０ａは着側ＣＳＣＦ２０ａに収容され、着信端末８０ｂは着側ＣＳＣＦ２０ｂに収容されるように制御される）。具体的には、ネットワークマネージャ５０によって上記のように経路制御するフローエントリが生成されて、当該フローエントリがネットワークマネージャ５０からオープンフロースイッチ４０に送信される。オープンフロースイッチ４０では、当該フローエントリ（収容装置情報）が受信されて記憶部４１によって記憶される。また、当該記憶部４１には、収容ノード情報が記憶される。上記が、実際に経路制御が行われる前までの処理である。

ここで、発信端末７０から、移動体通信システム１（移動体通信網）に対して着信端末８０ａに対する着信要求が行われる。発信端末７０を収容する発側ＣＳＣＦ１０では、当該着信要求が受信される（Ｓ１１）。受信された着信要求は、端末情報付与部１１に入力される。発側ＣＳＣＦ１０では、当該着信要求から着信端末８０ａを示す情報であるＳＩＰ ＵＲＩが取得される。また、着信端末８０ａのＳＩＰ ＵＲＩに基づいて、ＨＳＳ６０に問い合わせを行うことによって、当該着信要求の送信先となる着側ＣＳＣＦ２０（複製された着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂ全て）が特定される。

上記の情報に基づいて、端末情報付与部１１によって着信要求の信号のヘッダ部分の情報が書き換えられる（Ｓ１２、端末情報付与ステップ）。具体的には、着信端末８０ａのＳＩＰ ＵＲＩのハッシュ値が演算されて、当該ハッシュ値と、信号の宛先となる着側ＣＳＣＦ２０（複製された着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂ全て）のノード番号を示す情報（ＣＳＣＦ２０である旨を示す情報）とによって、ヘッダ部分の“ＩＰｖ４ ｄｓｔ”のフィールドが書き換えられる。ヘッダ部分が書き換えられた信号は、端末情報付与部１１から送信部１２に出力される。続いて、送信部１２から着側ＣＳＣＦ２０宛の着信端末８０ａに対する着信要求が、オープンフローネットワーク３０に送信される（Ｓ１３、送信部）。

続いて、オープンフローネットワーク３０における、発側ＣＳＣＦ１０から着側ＣＳＣＦ２０ａへの経路上にあるオープンフロースイッチ４０のオープンフロー受信部４２によって、当該着信要求が受信される（Ｓ１３、オープンフロー受信ステップ）。受信された信号は、オープンフロー受信部４２から端末情報取得部４３及びオープンフロー送信部４５に出力される。

続いて、端末情報取得部４３によって、当該信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先である着側端末８０ａを示す情報、及び宛先となる着側ＣＳＣＦ２０のノード番号を示す情報が取得される（Ｓ１４、端末情報取得ステップ）。取得された情報は、端末情報取得部４３から送信先特定部４４に出力される。

続いて、送信先特定部４４によって、記憶部４１に記憶された収容ノード情報及び収容装置情報が参照されて、端末情報取得部４３から入力された情報から、レプリケーションされたＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂのうち、信号の送信先の装置が特定される（Ｓ１５、送信先特定ステップ）。具体的には、まず、着信端末８０ａ，８０ｂに係るＳＩＰ ＵＲＩのハッシュ値と着側ＣＳＣＦ２０のノード番号を示す情報とから、収容ノード情報に基づいて、着側ＣＳＣＦ２０（複製された着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂ全て）が特定される。続いて、着信端末８０ａ，８０ｂに係るＳＩＰ ＵＲＩのハッシュ値から、収容装置情報に基づいて、着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂのうち送信先の装置である着側ＣＳＣＦ２０ａが特定される。送信先特定部４４によって特定された着側ＣＳＣＦ２０ａを示す情報は、オープンフロー送信部４５に出力される。

続いて、オープンフロー送信部４５から特定された着側ＣＳＣＦ２０ａに対して、着信端末８０ａに係る着信要求が送信される（Ｓ１６、オープンフロー送信ステップ）。着側ＣＳＣＦ２０ａでは、当該着信要求が受信されて、当該着信要求に基づく着信処理が行われる。具体的には、着側ＣＳＣＦ２０ａから着信端末８０ａに対して、着信信号が送信されて（Ｓ１７）、その後の着信処理（図示は省略）が行われる。以上が、発信端末７０から着信端末８０ａに対する着信要求が行われた場合の処理である。

一方で、発信端末７０から着信端末８０ｂに対する着信要求が行われた（Ｓ２１）場合は、上述したＳ１１〜Ｓ１７の処理と同様のＳ２１〜Ｓ２７の処理が行われる。これによって、着信端末８０ｂに対する着信要求は、オープンフロースイッチ４０から着側ＣＳＣＦ２０ｂに送信されて、着信端末８０ｂによって着信処理が行われる。

上述したように、ＩＭＳのＣＳＣＦを仮想化サーバに置き換えたネットワークにおいて、着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂをＶＭリプリケーションすると、着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂのＩＰアドレスは共通であることから、発側ＣＳＣＦ１０が着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂに信号送信する際、ＩＰアドレスによる経路制御を正しくできなくなる。このため、呼処理が行えなくなる。

しかしながら、本実施形態では、着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂの複製が行われた場合に、上述したように当該ノードに収容される着信端末８０ａ，８０ｂに応じて送信先のＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂの何れかが特定されて信号の送信が行われる。従って、本実施形態によれば、移動体通信網においてＣＳＣＦ等のノードの複製を行った場合に複製されたノードに対して適切な経路制御を行うことが可能となる。これによって呼処理も正常に行うことが可能となる。また、オープンフロースイッチ４０としては、特別な拡張が不要であり、標準化された仕様の範囲内で実現が可能である。

なお、本実施形態の例では、複製されるノードがＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂであるものとしたが、移動体通信システムにおいて、移動通信端末を収容するノードであるが任意のノードが複製された場合であっても本発明を適用することができる。

また、本実施形態では、経路制御される信号が着信要求であるものとして説明したがそれ以外の任意の信号に対する制御が行われてもよい。例えば、着信要求（ＩＮＶＩＴＥ）に対する応答信号（例えば、１８０ Ｒｉｎｇｉｎｇ）が、着信端末８０ａ，８０ｂから発信端末７０に送信されるが、その応答信号を経路制御される信号としてもよい。その場合（発側ＣＳＣＦ１０が複製されている場合）は、着側ＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂが発信端末７０を示す情報を応答信号のヘッダ部分に付与する。

また、本実施形態では、信号の宛先となる移動通信端末８０ａ，８０ｂを示す情報を経路制御する信号のヘッダ部分に付与していたが、信号の送信元の移動通信端末を示す情報を経路制御する信号のヘッダ部分に付与することとしてもよい。上述した実施形態の例では、信号の宛先となるノードが着信端末８０ａ，８０ｂを収容する着側ＣＳＣＦ２０であったので、信号の送信先となる着信端末８０ａ，８０ｂを示す情報が付与される。しかしながら、信号の宛先となるノードが発信端末７０（当該信号の送信元）を収容する何れかのノードであった場合には、当該信号の送信元の発信端末７０を示す情報が付与される。どちらの情報が付与されるかはノード毎に予め設定されていてもよいし、端末情報付与部１１において、信号の宛先となるノードが当該信号の宛先又は送信元のどちらを収容しているかを判断して、その判断に基づいて決められてもよい。

また、例えば、移動通信端末がＣＳＣＦにＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎする際にも、同様の手法によってネットワークマネージャが意図したＣＳＣＦに経路制御することができる。この場合、送信元の移動通信端末が信号のヘッダ部分の情報を送信元である自身を示す情報に書き換える。

また、本実施形態では、信号のヘッダ部分に付与される移動通信端末を示す情報は、個々の移動通信端末を特定する情報であったが経路制御が可能なレベルで移動通信端末を示す情報であればよい。例えば、移動通信端末のユーザが属する地域やユーザ（加入者）のクラスに基づいて経路制御を行うこととしてもよい。その場合は、信号に付与される移動通信端末を示す情報として、地域やクラスを示す情報を信号（ＩＰパケット）のヘッダに埋め込むこととしてもよい。あるいは、移動通信端末と対応付けられたセッションＩＤ等のように、複数の信号がまとまって一塊の処理が行われる場合に、個々の信号と一塊の処理を括り付けるための情報を信号のヘッダに埋め込むこととしてもよい。

セッションＩＤのように、信号の宛先又は送信元の移動通信端末に係るセッションを示す情報（セッション情報）を、移動通信端末を示す情報として用いる場合には、端末情報付与部１１は以下のような機能を有する。即ち、端末情報付与部１１は、信号の宛先又は送信元の移動通信端末に係るセッションを検知する等して、当該セッションを示す情報を取得する。なお、このセッションは、移動通信端末により信号の送受信を行うために確立されたものであり、経路制御の対象となる信号が送受信されるセッションである。移動通信端末に係るセッションの検知は、従来の方法を用いることができる。続いて、端末情報付与部１１は、当該信号のヘッダ部分に、当該移動通信端末を示す情報として、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末に係るセッションを示す情報を付与する。ヘッダ部分へのセッション情報の付与以外の上述した処理（端末情報付与部１１以外を主体とする処理も含む）は、移動通信端末を示す情報（例えば、呼識別番号）との記載を、移動通信端末に係るセッションを示す情報と読み替えることで実施されえる。これにより、移動通信端末に係るセッションに応じた信号の経路制御が行われる。

この構成によれば、例えば、信号の宛先又は送信元の移動通信端末が複数の通信を同時に行うとした、即ち、複数のセッションを同時に確立するとした場合に、信号の宛先又は送信元の移動通信端末の通信（セッション）毎に通路制御を行うことができる。

また、本実施形態のように着信端末８０ａ，８０ｂを示す情報で、信号のヘッダ部分９０のうち宛先を示すフィールド９１は、“ＩＰｖ４ ｄｓｔ”のフィールド９１を書き換えることとしてもよい。この構成によれば、信号のヘッダ部分に確実に着信端末８０ａ，８０ｂを示す情報を付与することができ、また、確実に信号の送信先となるＣＳＣＦ２０ａ，２０ｂを特定することができる。これにより、確実に本発明を実施することができる。

ただし、着信端末８０ａ，８０ｂを示す情報は、必ずしも上記のようにＩＰｖ４ヘッダの宛先ＩＰアドレスを書き換えて埋め込む必要はなく、オープンフローのマッチフィールドとして指摘できるどのパラメータに埋め込んでもよい。オープンフローの将来バージョンにおいて拡張されるパラメータも含めて、オープンフローの経路制御に参照できるパラメータであればどれでも使うことができる。例えば、将来のオープンフローにおいてＩＰｖ６拡張ヘッダをマッチフィールドに指定できるのであれば、ＩＰｖ６拡張ヘッダに着信端末８０ａ，８０ｂを示す情報（呼識別番号）を埋め込み、基本ヘッダの宛先アドレスは書き換えないようにしてもよい。

また、上述した実施形態のようにノードのノード番号をヘッダ情報に付加して、信号の送信先のノードを特定することとしてもよい。この構成によれば、信号のヘッダ部分９０のうち宛先を示すフィールド９１を書き換えた場合において、複製されるノードが複数個や複数種類のノードに渡る場合であっても、アプリケーションの意識するノードの単位にも応じて更に確実に信号の送信先となる別のノードを特定することができ、確実に本発明を実施することができる。但し、複製されるノードが１個で１種類の場合等、必ずしもノードの単位を区別する必要がない場合には、上記の構成をとる必要はない。

また、本実施形態のように、移動通信端末を示す情報にビットマスクを適用した情報に基づいて、レプリケーションされた送信先の装置を特定することとしてもよい。この構成によれば、複数の移動通信端末（ユーザ）のエントリを束ねてフロー数を削減することができ、効率的に信号の振り分けを行うことができる。

上述した実施形態では、移動通信端末に移動体通信の機能を提供する移動体通信システムであるものとしたが、本発明は、必ずしも移動体通信システムである必要はない。本発明は、固定の通信端末に固定通信の機能を提供する固定通信システムに適用することが可能である。固定の通信端末と固定通信システムとは、上述した移動体通信システムとは異なり、有線で接続されている。上述した実施形態を、移動通信端末を固定通信端末と、移動体通信を固定通信と、移動体通信システムを固定通信システムとそれぞれ置き換えることで本発明に係る固定通信システムの実施形態とすることができる。但し、この場合、具体的なノードは固定通信システムに応じたものである。また、上述した実施形態における在圏エリア等の移動体通信に特有の情報は、固定通信システムにおいては不要である。また、移動体通信と固定通信とが混在した通信システムにおいて本発明を実施することも可能である。

即ち、本発明は、移動通信端末、移動体通信及び移動体通信システムに限られるものではなく、上述した実施形態と同様の枠組みを有するものであれば、任意の通信端末、任意の通信、及び任意の通信システムに適用することが可能である。

１…移動体通信システム、１０，２０…ＣＳＣＦ（１０…発側ＣＳＣＦ、２０…着側ＣＳＣＦ）、１１…端末情報付与部、１２…送信部、３０…オープンフローネットワーク、４０…オープンフロースイッチ、４１…記憶部、４２…オープンフロー受信部、４３…端末情報取得部、４４…送信先特定部、４５…オープンフロー送信部、５０…ネットワークマネージャ、６０…ＨＳＳ、７０，８０…移動通信端末（７０…発信端末、８０…着信端末）、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＡＭ、１０３…ＲＯＭ、１０４…通信モジュール、１０５…補助記憶装置。

Claims (17)

1. 移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムであって、
   前記ノードは、
   自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を付与する端末情報付与手段と、
   当該端末情報付与手段によってヘッダ部分に前記移動通信端末を示す情報が付与された信号を、前記別のノードに送信するために前記フロー制御ネットワークに送信する送信手段と、を備え、
   前記フロー制御ネットワークは、
   前記移動通信端末と、レプリケーションされた前記ノードのうち当該移動通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を記憶する記憶手段と、
   前記ノードから送信された前記別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信手段と、
   前記オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を取得する端末情報取得手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記収容装置情報を参照して、前記端末情報取得手段によって取得された情報から、レプリケーションされた前記別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定手段と、
   前記送信先特定手段によって特定された送信先の装置に、前記オープンフロー受信手段によって受信された信号を送信するオープンフロー送信手段と、を備える移動体通信システム。
2. 前記端末情報付与手段は、前記信号のヘッダ部分における宛先を示すフィールドを、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報に書き換えることで当該ヘッダ部分に当該移動通信端末を示す情報を付与し、
   前記記憶手段は、移動通信端末と前記移動体通信システムに含まれるノードのうち当該移動通信端末を収容するノードとの対応関係を示す収容ノード情報を記憶し、
   前記送信先特定手段は、前記記憶手段に記憶された前記収容ノード情報を参照して、前記端末情報取得手段によって取得された情報から当該信号の宛先の前記別のノードを特定する、請求項１に記載の移動体通信システム。
3. 前記端末情報付与手段は、前記信号のヘッダ部分に前記別のノードのノード番号を示す情報も付与し、
   前記端末情報取得手段は、前記オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、前記別のノードのノード番号を示す情報も取得し、
   前記送信先特定手段は、前記端末情報取得手段によって取得された前記別のノードのノード番号を示す情報も用いて当該信号の宛先の前記別のノードを特定する、請求項２に記載の移動体通信システム。
4. 前記送信先特定手段は、前記移動通信端末を示す情報にビットマスクを適用した情報に基づいて、レプリケーションされた前記別のノードのうち送信先の装置を特定する請求項１〜３の何れか一項に記載の移動体通信システム。
5. 前記端末情報付与手段は、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、前記信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報として、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末に係るセッションを示す情報を付与する請求項１〜４の何れか一項に記載の移動体通信システム。
6. 移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムにおけるノードであって、
   自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を付与する端末情報付与手段と、
   当該端末情報付与手段によってヘッダ部分に前記移動通信端末を示す情報が付与された信号を、前記別のノードに送信するために前記フロー制御ネットワークに送信する送信手段と、
   を備えるノード。
7. 移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムにおけるフロー制御ネットワークであって、
   前記移動通信端末と、レプリケーションされた前記ノードのうち当該移動通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を記憶する記憶手段と、
   前記ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信手段と、
   前記オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を取得する端末情報取得手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記収容装置情報を参照して、前記端末情報取得手段によって取得された情報から、レプリケーションされた前記別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定手段と、
   前記送信先特定手段によって特定された送信先の装置に、前記オープンフロー受信手段によって受信された信号を送信するオープンフロー送信手段と、
   を備えるフロー制御ネットワーク。
8. 移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムによる通信制御方法であって、
   前記ノードが、
   自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を付与する端末情報付与ステップと、
   当該端末情報付与ステップにおいてヘッダ部分に前記移動通信端末を示す情報が付与された信号を、前記別のノードに送信するために前記フロー制御ネットワークに送信する送信ステップと、
   前記フロー制御ネットワークが、
   前記ノードから送信された前記別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信ステップと、
   前記オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を取得する端末情報取得ステップと、
   前記フロー制御ネットワークが備える記憶手段に記憶された、前記移動通信端末と、レプリケーションされた前記ノードのうち当該移動通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を参照して、前記端末情報取得ステップにおいて取得された情報から、レプリケーションされた前記別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定ステップと、
   前記送信先特定ステップにおいて特定された送信先の装置に、前記オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号を送信するオープンフロー送信ステップと、
   を含む通信制御方法。
9. 移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムにおけるノードによる通信制御方法であって、
   自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を付与する端末情報付与ステップと、
   当該端末情報付与ステップにおいてヘッダ部分に前記移動通信端末を示す情報が付与された信号を、前記別のノードに送信するために前記フロー制御ネットワークに送信する送信ステップと、
   を含む通信制御方法。
10. 移動通信端末に移動体通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される移動体通信システムにおけるフロー制御ネットワークによる通信制御方法であって、
    前記ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信ステップと、
    前記オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の移動通信端末を示す情報を取得する端末情報取得ステップと、
    前記フロー制御ネットワークが備える記憶手段に記憶された、前記移動通信端末と、レプリケーションされた前記ノードのうち当該移動通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を参照して、前記端末情報取得ステップにおいて取得された情報から、レプリケーションされた前記別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定ステップと、
    前記送信先特定ステップにおいて特定された送信先の装置に、前記オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号を送信するオープンフロー送信ステップと、
    を含む通信制御方法。
11. 通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムであって、
    前記ノードは、
    自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を付与する端末情報付与手段と、
    当該端末情報付与手段によってヘッダ部分に前記通信端末を示す情報が付与された信号を、前記別のノードに送信するために前記フロー制御ネットワークに送信する送信手段と、を備え、
    前記フロー制御ネットワークは、
    前記通信端末と、レプリケーションされた前記ノードのうち当該通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を記憶する記憶手段と、
    前記ノードから送信された前記別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信手段と、
    前記オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を取得する端末情報取得手段と、
    前記記憶手段に記憶された前記収容装置情報を参照して、前記端末情報取得手段によって取得された情報から、レプリケーションされた前記別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定手段と、
    前記送信先特定手段によって特定された送信先の装置に、前記オープンフロー受信手段によって受信された信号を送信するオープンフロー送信手段と、を備える通信システム。
12. 前記端末情報付与手段は、自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、前記信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報として、当該信号の宛先又は送信元の通信端末に係るセッションを示す情報を付与する請求項１１に記載の通信システム。
13. 通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムにおけるノードであって、
    自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を付与する端末情報付与手段と、
    当該端末情報付与手段によってヘッダ部分に前記通信端末を示す情報が付与された信号を、前記別のノードに送信するために前記フロー制御ネットワークに送信する送信手段と、
    を備えるノード。
14. 通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムにおけるフロー制御ネットワークであって、
    前記通信端末と、レプリケーションされた前記ノードのうち当該通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を記憶する記憶手段と、
    前記ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信手段と、
    前記オープンフロー受信手段によって受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を取得する端末情報取得手段と、
    前記記憶手段に記憶された前記収容装置情報を参照して、前記端末情報取得手段によって取得された情報から、レプリケーションされた前記別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定手段と、
    前記送信先特定手段によって特定された送信先の装置に、前記オープンフロー受信手段によって受信された信号を送信するオープンフロー送信手段と、
    を備えるフロー制御ネットワーク。
15. 通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムによる通信制御方法であって、
    前記ノードが、
    自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を付与する端末情報付与ステップと、
    当該端末情報付与ステップにおいてヘッダ部分に前記通信端末を示す情報が付与された信号を、前記別のノードに送信するために前記フロー制御ネットワークに送信する送信ステップと、
    前記フロー制御ネットワークが、
    前記ノードから送信された前記別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信ステップと、
    前記オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を取得する端末情報取得ステップと、
    前記フロー制御ネットワークが備える記憶手段に記憶された、前記通信端末と、レプリケーションされた前記ノードのうち当該通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を参照して、前記端末情報取得ステップにおいて取得された情報から、レプリケーションされた前記別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定ステップと、
    前記送信先特定ステップにおいて特定された送信先の装置に、前記オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号を送信するオープンフロー送信ステップと、
    を含む通信制御方法。
16. 通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムにおけるノードによる通信制御方法であって、
    自ノードから別のノード宛の信号のヘッダ部分に、当該別のノードに収容される当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を付与する端末情報付与ステップと、
    当該端末情報付与ステップにおいてヘッダ部分に前記通信端末を示す情報が付与された信号を、前記別のノードに送信するために前記フロー制御ネットワークに送信する送信ステップと、
    を含む通信制御方法。
17. 通信端末に通信の機能を提供すると共に、フロー制御ネットワークと、当該フロー制御ネットワークに接続されるノードとを含んで構成される通信システムにおけるフロー制御ネットワークによる通信制御方法であって、
    前記ノードから送信された別のノード宛の信号を受信するオープンフロー受信ステップと、
    前記オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号のヘッダ部分から、当該信号の宛先又は送信元の通信端末を示す情報を取得する端末情報取得ステップと、
    前記フロー制御ネットワークが備える記憶手段に記憶された、前記通信端末と、レプリケーションされた前記ノードのうち当該通信端末を収容する装置との対応関係を示す収容装置情報を参照して、前記端末情報取得ステップにおいて取得された情報から、レプリケーションされた前記別のノードのうち送信先の装置を特定する送信先特定ステップと、
    前記送信先特定ステップにおいて特定された送信先の装置に、前記オープンフロー受信ステップにおいて受信された信号を送信するオープンフロー送信ステップと、
    を含む通信制御方法。

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