WO2017145838A1 - 制御ノード及び経路制御システム - Google Patents
制御ノード及び経路制御システム Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017145838A1 WO2017145838A1 PCT/JP2017/005103 JP2017005103W WO2017145838A1 WO 2017145838 A1 WO2017145838 A1 WO 2017145838A1 JP 2017005103 W JP2017005103 W JP 2017005103W WO 2017145838 A1 WO2017145838 A1 WO 2017145838A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- information
- packet
- node
- plane device
- search key
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/24—Multipath
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/02—Topology update or discovery
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/54—Organization of routing tables
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/74—Address processing for routing
- H04L45/745—Address table lookup; Address filtering
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/02—Topology update or discovery
- H04L45/033—Topology update or discovery by updating distance vector protocols
Definitions
- the present invention relates to a path control system including a control node that performs path control of packet communication between nodes, and one or more relay nodes that are connected to the control node and relay packet communication.
- the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a control node and a path control system capable of performing more flexible path control.
- a control node includes a control node that performs path control of packet communication between nodes, and one or more relay nodes that are connected to the control node and relay packet communication.
- Designation information that specifies search key information of a node that is used as a search key that is a control node in a routing control system that includes one or more relay nodes that receive a packet and determines a forwarding destination that is a relay destination And a memory for storing partial information indicating a packet part including the search key information, and the control node is configured to update the new node when the new node is connected to at least one of the one or more relay nodes.
- Node information related to a new node and search for the new node based on the acquired node information and the specified information stored in the memory -When the information is extracted and the search key information of the new node is included in the packet part indicated by the partial information among the packets received by at least one of the one or more relay nodes.
- the packet transfer destination is set for at least a part of one or more relay nodes or for all the relay nodes in the transfer path of the packet transfer.
- a part of a packet received by at least one relay node of at least one of the one or more relay nodes is a case where a new node is connected to at least one of the one or more relay nodes.
- the transfer destination of the packet is at least a part of one or more relay nodes, Alternatively, it is set for every relay node in the transfer path of the packet transfer. That is, the packet transfer destination for each relay node can be set based on the designation information and partial information stored in the memory. Thereby, for example, if the designation information and the partial information designated by the network operator are stored in the memory, the route control can be performed using the designation information and the partial information designated by the network operator. That is, more flexible route control can be performed.
- a plurality of search key information may be extracted when the search key information is extracted, and a transfer destination may be set for each of the extracted plurality of search key information.
- a plurality of search key information for a node. For example, a plurality of search key information according to the purpose is set, a route control according to the purpose is set, etc. Flexible route control can be performed.
- the shortage information may be dynamically generated when the search key information is extracted.
- the memory further stores topology information regarding the network topology of one or more relay nodes, and the control node sets a transfer destination based on the topology information stored in the memory. It is good to do. By adopting such a configuration, for example, it is possible to set a transfer destination that is the shortest route toward the transmission destination node based on the topology information, and more efficient route control can be performed.
- packet communication is performed via one virtual network among a plurality of virtual networks established on a path, and the memory includes designation information and a part for each virtual network.
- the control node acquires node information related to the new node, and the acquired node information and Based on the designation information for each virtual network stored in the memory, the search key information for each virtual network of the new node is extracted, and among the packets received by at least one of the one or more relay nodes In the packet part indicated in the partial information for each virtual network, the search key information of the virtual network of the new node May be set for each virtual network and at least a part of one or more relay nodes, or for all the relay nodes in the transfer path of the packet transfer. Good.
- a path control system includes a control node that performs path control of packet communication between nodes, and one or more relays that are connected to the control node and relay packet communication.
- a routing control system including a node, wherein the control node receives search packet information of a node to be used as a search key for determining a transfer destination that is a destination to which one of one or more relay nodes receives a packet and relays the packet.
- the first memory storing partial information indicating packet information including search information and designation information to be designated, Node information related to the new node is acquired, and the new node is detected based on the acquired node information and the designation information stored in the first memory.
- the search key information of the new node is included in the packet portion indicated by the partial information among the packets received by at least one relay node among the one or more relay nodes, Generate a setting data table in which the packet transfer destination is set for at least a part of one or more relay nodes or for all relay nodes in the transfer path of the packet transfer, and the generated setting data table is set
- the relay node has a second memory for storing the setting data table transmitted by the control node, and the packet received at the time of relaying is based on the setting data table stored in the second memory. Forward.
- the control node is a case where a new node is connected to at least one of the one or more relay nodes, and at least one of the one or more relay nodes has received
- the transfer destination of the packet is one or more relays
- a setting data table set for at least a part of the nodes or for all the relay nodes in the transfer path of the packet transfer is generated.
- the generated setting data table is stored in the second memory, and the packet received at the time of relaying is transferred based on the setting data table stored in the second memory.
- the packet is transferred at the relay node.
- the route control can be performed using the designation information and the partial information designated by the network operator. That is, more flexible route control can be performed.
- FIG. 10 is a sequence diagram (part 1) illustrating a procedure in which a setting data table is set in each relay node in Modification 1.
- FIG. 11 is a sequence diagram (part 2) illustrating a procedure for setting a setting data table in each relay node according to the first modification.
- FIG. 11 is a sequence diagram (No. 3) illustrating a procedure for setting a setting data table in each relay node in Modification 1;
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a packet transmitted from a transmission source node in Modification 1;
- FIG. 11 is a sequence diagram (part 1) illustrating a procedure for transferring a packet in a relay node in which a setting data table is set in Modification 1.
- FIG. 11 is a sequence diagram (part 2) illustrating a procedure of transferring a packet in a relay node in which a setting data table is set in Modification 1. It is a figure which shows the specific structure of the route control system in the modification 2. It is a figure which shows the table example of the packet search rule table
- FIG. 10 is a flowchart showing in detail the process of S3 of FIG. 6 in Modification 2. It is a figure which shows the table example (initial state) of the setting data table in the modification 2. It is a figure which shows the example of a table of the setting data table in the modification 2.
- FIG. 1 is a system configuration diagram of a path control system 4 (path control system) according to an embodiment of the present invention.
- the path control system 4 includes a C-plane device 1 (control node), one or more U-plane devices 2 (relay nodes), and one or more UN3 (nodes).
- U-plane devices 2 are collectively referred to as U-plane devices 2 as appropriate
- UN3 are collectively referred to as UN3 as appropriate.
- the C-plane device 1 is connected to each of the one or more U-plane devices 2 via a network so that packet communication is possible. Some or all of the one or more U-plane devices 2 are connected to each other via the network so that the U-plane devices 2 can communicate with each other.
- Each of the one or more UNs 3 can be connected to one U-plane device 2 of the one or more U-plane devices 2 so as to be able to perform packet communication with each other via a network, and appropriately disconnect the communication. The connection status can be updated.
- the route control system 4 is a mobile communication system based on, for example, EPS (Evolved Packet System).
- the route control of packet communication between the UNs 3 is mainly taken up.
- the packet communication between the UNs 3 is specifically a communication of packets transmitted from the transmission source UN3 to the transmission destination UN3.
- One or more U-plane apparatuses 2 relay communication between UN3 (between nodes).
- the transmission source UN3 transmits a packet to the directly connected U-plane device 2.
- the U-plane device 2 that has transmitted the packet determines the transfer destination of the packet (the determination method will be described later), and transfers the packet to the determined transfer destination.
- the transfer destination is another U-plane device 2 or the destination UN3.
- a network including UN3 and U-plane device 2 in which a packet follows from the transmission source UN3 to the transmission destination UN3 is called a route.
- the C-plane (Control plane) device 1 is a computer device (one node in the network) that controls a network such as a route control of packet communication between UNs 3 relayed by the U-plane device 2.
- the C-plane device 1 is, for example, an HSS (Home Subscriber Server), MME (Mobility Management Entity), PCRF (Policy and Charging Rule Function), or the like in EPS. Details of the C-plane device 1 will be described later.
- the U-plane (User plane) device 2 is a computer device (one node in the network) that relays packet communication between the UNs 3, and more specifically, a computer device that performs network packet transfer and packet processing.
- the U-plane device 2 is, for example, an eNB (Evolved Node B), an SGW (Serving Gateway), a PGW (Packet Data Network Gateway), or the like, which is a node system in EPS. Details of the U-plane device 2 will be described later.
- UN (User Network) 3 is a collective term for hardware and software connected to the network constructed by the routing control system 4 or a group constructed by them (one node in the network).
- UN3 may be, for example, a mobile terminal, a network composed of a plurality of devices, or a virtual terminal or application running on the mobile terminal, A network managed by a network operator different from the network operator that manages the C-plane device 1 and the U-plane device 2 may be used, or the Internet may be connected via a network managed by the different network operator. There may be.
- the C-plane device 1 includes a storage unit 10 (memory or first memory), an acquisition unit 11, and a setting unit 12.
- the C-plane device 1 is configured by hardware such as a CPU.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the C-plane device 1.
- the C-plane device 1 shown in FIG. 1 physically includes one or more CPUs 100, a RAM 101 and a ROM 102 as main storage devices, an input / output device 103 such as a display, and a communication module 104. And an auxiliary storage device 105 and the like.
- each functional block of the C-plane device 1 shown in FIG. 1 is the input / output device under the control of the CPU 100 by loading predetermined computer software on the hardware such as the CPU 100 and the RAM 101 shown in FIG. 103, operating the communication module 104 and the auxiliary storage device 105, and reading and writing data in the RAM 101.
- each function in FIG. 1 is configured to execute each function by constructing a dedicated integrated circuit (IC). May be.
- IC integrated circuit
- the above functions may be executed by constructing a dedicated integrated circuit for performing image processing and communication control.
- software, instructions, etc. may be transmitted / received via a transmission medium.
- software may use websites, servers, or other devices using wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
- wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
- DSL digital subscriber line
- wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
- the storage unit 10 stores designation information specifying UN3 search key information used as a search key for forwarding destination determination when the U-plane device 2 relays a packet, and a packet part (for example, a packet field) including the search key information.
- the partial information shown is stored.
- the U-plane device 2 determines to which U-plane device 2 or (destination) UN3 the packet is to be transferred next. That is, the transfer destination is determined. This determination is made based on the search key information of UN3 (destination) included in the received packet.
- FIG. 4A is a diagram illustrating a table example of a packet search rule table in which partial information stored by the storage unit 10 is associated with designation information. In the example of the table shown in FIG.
- the partial information is “64 bits from the beginning of the user packet part”. This indicates that the packet part including the search key information is a 64-bit part from the head of the user packet part included in the packet.
- the designation information is “UN3 identification code”. This indicates that the use of UN3 identification code (unique code for identifying UN3. In this embodiment, a 64-bit code is used) is specified as search key information for UN3.
- the specified information and the partial information are specified by the network operator that manages the routing control system 4.
- the C-plane device 1 receives designation information and partial information from the network operator via the input / output device 103 and causes the storage unit 10 to store them.
- the storage unit 10 may further store topology information regarding the network topology of one or more U-plane devices 2.
- the network topology of one or more U-plane devices 2 is specifically a connection form indicating how the U-plane devices 2 are connected in the routing control system 4.
- FIG. 4B is a diagram illustrating a table example of the topology information table stored by the storage unit 10.
- one record corresponds to a set of identifiers identifying the U-plane device 2, and the U-plane devices 2 identified by the set identifier are connected to each other. (It is in a connection relationship).
- the U-plane device 2-1 and the U-plane device 2-2 are connected to each other, and the U-plane device 2 is connected.
- -3 and U-plane device 2-2 are connected to each other.
- the storage unit 10 may store information temporarily generated or output information during processing by the acquisition unit 11 and the setting unit 12 described later.
- the acquisition unit 11 is connected when a new UN3 (UN3 that has not been connected to any U-plane device 2 included in the routing system 4) is connected to the U-plane device 2, or the connection of the UN3
- the acquisition unit 11 acquires node information via the connection processing unit 21 of the U-plane device 2 described later.
- the node information includes UN unique information that is unique information of UN3.
- the UN unique information is information unique to the user equipment held in software or hardware, among the unique information of UN3, for example, the UN3 identifier for identifying UN3, the above-mentioned UN3 identification code, and the routing control system 4 It can include all of the information used when UN3 is connected to the network.
- the UN specific information may include an identifier of the U-plane device 2 to which UN3 is connected.
- the acquisition unit 11 outputs the acquired node information to the setting unit 12.
- the setting unit 12 extracts the search key information of the UN 3 based on the node information input from the acquisition unit 11 and the designation information stored by the storage unit 10.
- the designation information stored by the storage unit 10 is the table example shown in FIG. 4A, as described above, the use of the UN3 identification code is designated as the UN3 search key information.
- the unit 12 extracts the UN3 identification code included in the node information input from the acquisition unit 11.
- the setting unit 12 may extract a plurality of search key information when extracting the search key information. For example, in the specific example described above, when the node information input from the acquisition unit 11 includes a plurality of UN3 identification codes, the setting unit 12 extracts the plurality of UN3 identification codes.
- the setting unit 12 may dynamically generate missing information that is missing when extracting search key information. Further, the setting unit 12 may dynamically generate insufficient information that is insufficient when extracting the search key information based on the node information and the designation information. For example, in the above-described specific example, when the UN3 identification code included in the node information input from the acquisition unit 11 is a 32-bit code indicating the same numerical value instead of the original 64-bit code, the setting unit 12 A 32-bit code is converted into a 64-bit code (32 “0” s which are insufficient information are dynamically generated and added). As another example, it may be generated by a method in which a value larger by 1 than the largest value among UN3 identification codes already given to UN3 is given. As yet another example, an embodiment may be considered in which an external C-plane device 1 that controls UN3 is requested to assign an UN3 identification code, and the value of the UN3 identification code included in the response is used. .
- the setting unit 12 determines the identifier of UN3, the identifier of the U-plane device 2 to which the UN3 is connected, and the search key information.
- An associated UN unique information table may be generated, or a record relating to UN3 newly connected to a previously stored UN unique information table may be updated.
- the setting unit 12 acquires the identifier of the UN 3 and the identifier of the U-plane device 2 included in the node information input from the acquisition unit 11 when a new UN 3 is connected to the U-plane device 2.
- the UN unique information table is generated or updated by associating the extracted search key information with each other.
- FIG. 4C is a diagram illustrating a table example of the UN unique information table.
- UN3 with the identifier “UN3-1” is connected to the U-plane device 2 with the identifier “U-plane device 2-1”.
- the UN3 search key information (UN3 identification code) is “0x 0000 0000 0000 0001”.
- the setting unit 12 may cause the storage unit 10 to store the generated or updated UN specific information table.
- the setting unit 12 includes the search key information extracted when the packet part indicated in the partial information stored by the storage unit 10 of the packet received by the U-plane device 2 at the time of packet relay is included.
- a setting data table in which the packet transfer destination is set for each U-plane device 2 is generated.
- the setting unit 12 may cause the storage unit 10 to store the generated setting data table.
- the setting unit 12 may generate a setting data table for at least a part of the U-plane devices 2 or for all the U-plane devices 2 in the packet transfer path.
- a setting data table generation method by the setting unit 12 will be specifically described.
- the setting unit 12 generates a table example of the setting data table shown in FIG. 5 based on the table examples of the packet search rule table, the topology information table, and the UN specific information table shown in FIG. .
- the identifier of the U-plane device 2 the packet search condition (described later), and the identifier of the transfer destination device are associated with each other.
- a method for acquiring information of each column in the table example of the setting data table illustrated in FIG. 5 will be described.
- the setting unit 12 extracts the identifier of the U-plane device 2 from the topology information table without duplication, and sets it in the first column of the table example of the setting data table shown in FIG.
- the setting unit 12 stores the identifier of the U-plane device 2 not in the topology information table but in the C-plane device 1 in advance, and all the U-plane devices 2 to which the C-plane device 1 is connected. It may be extracted based on the identifier.
- the setting unit 12 generates a packet search condition that combines the partial information of the packet search rule table and the identification information (search key information) of each UN3 included in the UN unique information table, and the setting shown in FIG. It is set for each U-plane device 2 in the first column in the second column of the table example of the data table.
- the “U-plane device 2 identifier” in the first column indicates the U-plane device 2 that is a subject that relays the packet
- the “packet in the second column” “Search condition” indicates a search condition that the packet satisfies when the U-plane device 2 relays the packet.
- the 64 bits from the head of the user packet part of the packet received by the U-plane device 2-1 is “0x 0000 0000 0001”, that is, the destination UN3 is UN3-1. Shows the case.
- the setting unit 12 refers to the UN specific information table, determines that the U-plane device 2-1 and UN3-1 are connected, and determines the identifier of the transfer destination device in the third column. “UN3-1” is set.
- the packet search condition uses at least partial information and search key information.
- the setting unit 12 may set the transfer destination based on the topology information stored by the storage unit 10.
- the second record in the table example of the setting data table shown in FIG. 5 shows a case where the transmission destination of the packet received by the U-plane device 2-1 is UN3-2.
- the setting unit 12 first refers to the UN specific information table, determines that the UN 3-2 is connected to the U-plane device 2-2, and then determines the topology information table. It is determined that the determined U-plane device 2-2 is connected to the U-plane device 2-1 that is the own device.
- the setting unit 12 determines that the packet received by the U-plane device 2-1 needs to be first transferred to the U-plane device 2-2 in order to transmit the packet to the transmission destination UN3-2.
- “U-plane device 2-2” is set as the identifier of the transfer destination device in the third column.
- the setting unit 12 uses the Dijkstra method, which is an existing technology, based on the topology information table and the UN specific information table, and transfers the shortest path toward the destination UN3. The destination device may be calculated and set.
- the setting unit 12 may set a transfer destination for each of a plurality of extracted search key information. For example, in the table example of the UN specific information table shown in FIG. 4C, two UN3 identification codes (“0x 0000 0000 00000002” and “0x 0000 0000 0005”) are assigned to the U-plane device 2-2. In the example of the setting data table shown in FIG. 5 based on the UN specific information table, the setting unit 12 sets a transfer destination for the two UN3 identification codes (for example, 2nd and 5th records). The method for generating the setting data table by the setting unit 12 has been described above.
- the setting unit 12 performs the setting by transmitting the generated setting data table to each U-plane device 2.
- the setting unit 12 may transmit the generated (same) setting data table to all the U-plane devices 2, or the record for each U-plane device 2 in the generated setting data table It may be transmitted to the U-plane device 2 (for example, all records in which the first column of the setting data table is “U-plane device 2-1” are transmitted to the U-plane device 2-1, All records of the “plane device 2-2” are transmitted to the U-plane device 2-2).
- the U-plane device 2 includes a storage unit 20 (memory or second memory), a connection processing unit 21, and a transfer unit 22.
- the U-plane device 2 is composed of hardware such as a CPU.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the U-plane device 2.
- the U-plane device 2 shown in FIG. 1 physically includes one or more CPUs 200, a RAM 201 and a ROM 202 as main storage devices, an input / output device 203 such as a display, and a communication module 204. And a computer system including the auxiliary storage device 205 and the like.
- each functional block of the U-plane device 2 shown in FIG. 1 is the same as the input / output device under the control of the CPU 200 by loading predetermined computer software on the hardware such as the CPU 200 and the RAM 201 shown in FIG. 203, the communication module 204 and the auxiliary storage device 205 are operated, and data is read and written in the RAM 201.
- a processor such as CPU 200
- all or a part of the function is configured to execute each function by constructing a dedicated integrated circuit (IC). May be.
- IC integrated circuit
- the above functions may be executed by constructing a dedicated integrated circuit for performing image processing and communication control.
- the storage unit 20 stores the setting data table transmitted by the setting unit 12.
- the setting data table transmitted by the setting unit 12 may be received by a receiving unit (not shown), and the received setting data table may be stored by the storage unit 20.
- the connection processing unit 21 performs connection processing with UN3. Specifically, the connection processing unit 21 receives a new connection request from the UN 3, or receives a connection state update request in a connection state that is already connected to the UN 3. And the connection process part 21 will establish a connection with UN3, if a connection request or an update request is received. Further, the connection processing unit 21 receives the above node information from the UN 3 when receiving a connection request or an update request. Note that the connection processing unit 21 may receive part of the node information from the UN 3 and generate node information based on the part of the information. The connection processing unit 21 transmits the received or generated node information to the acquisition unit 11 of the C-plane device 1.
- the transfer unit 22 transfers the packet received at the time of relay based on the setting data table stored by the storage unit 20. Specifically, the transfer unit 22 first acquires a record in which the identifier of the U-plane device 2 is the identifier of the own device from the setting data table stored by the storage unit 20. Next, for the packet transmitted or transferred from the transfer source device (other U-plane device 2 or UN3), the transfer unit 22 extracts a record satisfying the packet search condition included in the record from the acquired records. The identifier of the transfer destination device of the record is acquired. Then, the transfer unit 22 transfers the packet to the transfer destination device corresponding to the acquired identifier of the transfer destination device.
- FIG. 6 is a sequence diagram for explaining a route control method in the route control system 4.
- the storage unit 10 of the C-plane device 1 stores the topology information table and the UN specific information table together with the packet search rule table input by the network operator or the like (step S0).
- the connection request or update request including the UN-specific information of UN3 is transmitted from the UN3 to the U-plane device 2, and the connection processing unit 21 of the U-plane device 2 performs a connection process with the UN3 ( Step S1).
- the connection processing unit 21 of the U-plane device 2 transmits the UN specific information received in S1 to the C-plane device 1, and the acquisition unit 11 of the C-plane device 1 acquires the UN specific information.
- the UN unique information acquired by the setting unit 12 of the C-plane device 1 is added to the UN unique information table (step S2).
- a setting data table is generated by the setting unit 12 of the C-plane device 1 based on the packet search rule table and the topology information table stored in S0 and the UN specific information table updated in S2. Step S3).
- the setting unit 12 of the C-plane device 1 transmits (sets) the setting data table generated in S3 to the U-plane device 2 (step S4).
- the storage unit 20 of the U-plane device 2 stores the setting data table transmitted in S4, and the transfer unit 22 performs packet transfer processing based on the stored setting data table (step S1). S5).
- FIG. 7 is a flowchart showing in detail the process of S3 in the sequence diagram of FIG.
- the setting unit 12 determines whether there is UN-specific information to be dynamically generated based on the UN-specific information acquired in S2 in FIG. 6 (step S10). . If it is determined at S10, the setting unit 12 generates missing UN specific information (step S11). If it is determined not to be in S10, or following S11, the setting unit 12 dynamically generates UN specific information acquired in S2 of FIG. 6 or specified information in the packet search rule table in S11. The UN specific information is substituted and a packet search condition is generated (step S12).
- the setting unit 12 calculates, for each U-plane device 2, a transfer destination device that is the shortest path toward UN3 to which search key information based on the UN-specific information of UN3 acquired in S2 is assigned (Ste S13).
- the setting unit 12 sets, for each U-plane device 2, the identifier of the U-plane device 2, the packet search condition generated in S12, and the transfer destination device that is the shortest path calculated in S13.
- a record including the identifier is created and added to the setting data table stored by the storage unit 10 (step S14).
- S14 is followed by S4 in FIG.
- FIG. 8 is a diagram showing a specific configuration of the route control system 4 in the present embodiment.
- UN3-1 is connected to the U-plane device 2-1 (connected in S25 of FIG. 9 described later), and UN3-2 is connected to the U-plane device 2-2 (described later).
- UN3-3 is connected to the U-plane device 2-3 (connected in S29 of FIG. 9 described later), and UN3-4 is connected to the U-plane device 2- 3 (connected in S33 of FIG. 9 described later).
- the U-plane device 2-1 and the U-plane device 2-2 are connected to each other, and the U-plane device 2-2 and the U-plane device 2-3 are connected to each other.
- the C-plane device 1 is connected to the U-plane device 2-1, the U-plane device 2-2, and the U-plane device 2-3.
- the configuration shown in FIG. 8 is a configuration based on the example table of the topology information table shown in FIG. 4B and the example table of the UN specific information table shown in FIG.
- the C-plane device 1 includes a storage unit 10, which is the above-described functional block, an acquisition unit 11, and a setting unit 12.
- Each U-plane device 2 includes a storage unit 20, which is the above-described functional block, A connection processing unit 21 and a transfer unit 22 are included.
- FIG. 9 is a sequence diagram illustrating a procedure in which a new UN 3 is connected to the U-plane device 2 and a setting data table based on the connection is set in each U-plane device 2.
- S20 to S24 correspond to the contents when S0 to S4 of FIG. 6 are executed when a new UN 3-2 is connected to the U-plane device 2-2. Omitted.
- the setting data table is transmitted from the C-plane device 1 to all the U-plane devices 2 included in the path control system 4.
- S25 to S28 in FIG. 9 correspond to the contents when S0 to S4 in FIG. 6 are executed when a new UN 3-1 is connected to the U-plane device 2-1, FIG.
- S29 to S32 correspond to the contents when S0 to S4 of FIG. 6 are executed when a new UN3-3 is connected to the U-plane device 2-3, and S33 to S36 of FIG. Corresponds to the contents when S0 to S4 of FIG. 6 are executed when a new UN3-4 is connected to the U-plane apparatus 2-3.
- the setting data table finally set in S36 is assumed to be the table example shown in FIG.
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a packet transmitted from the transmission source UN3.
- a 64-bit UN3 identification code is included in the first 64 bits of the packet (here, it is a user packet part), and the remaining part is a payload part.
- the UN3 identification code indicates the destination UN3.
- the packet example in FIG. 10 (a) shows a packet transmitted in the process (a) (S40 to S44) of “a” in the sequence diagram shown in FIG.
- the packet example of FIG. 10B shows a packet transmitted by the process (S45 to S49) of “b” in the sequence diagram shown in FIG. 11, and the packet example of FIG. 10C is shown in FIG.
- the packet transmitted in the process (c) in the sequence diagram (S50 to S54) is shown.
- the packet example in FIG. 10 (d) is transmitted in the process (d) in the sequence diagram (S55 to S59) in FIG.
- the packet example in FIG. 10E shows a packet transmitted in the process “e” (S60 to S64) in the sequence diagram shown in FIG.
- FIG. 11 and FIG. 12 are sequence diagrams showing a procedure for transferring a packet in the U-plane device 2 in which the setting data table is set.
- the process of “a” in FIG. 11 will be described.
- the packet shown in FIG. 10A is transmitted from the UN 3-2 to the U-plane device 2-2 that is directly connected to the UN 3-2 (step S40).
- the set setting data table is referred to by the U-plane device 2-2, the “U-plane device 2-2” of the own device as the identifier of the U-plane device 2, and the user packet part as the packet search condition It is determined that the 11th record in the table example shown in FIG.
- the U-plane device 2-2 transfers the packet to the U-plane device 2-1 indicated by the identifier of the transfer destination device in the eleventh record (step S42).
- the set setting data table is referred to by the U-plane device 2-1, the “U-plane device 2-1” of the own device as the identifier of the U-plane device 2, and the user packet part as the packet search condition It is determined that the first record in the table example shown in FIG. 5 satisfies the search condition in which the 64 bits from the top of “0x 0000 0000 000 0001” as in the packet shown in FIG. Step S43).
- the U-plane device 2-1 transfers the packet to UN3-1 indicated by the identifier of the transfer destination device of the first record (step S44).
- the second record satisfies the search condition
- the 12th record satisfies the search condition
- the 13th record satisfies the search condition
- the 8th record satisfies the search condition
- the 14 record The eye satisfies the search condition
- the 9th record satisfies the search condition in S58
- the 5th record satisfies the search condition in S61
- the 15th record satisfies the search condition in S63.
- the first modification is mainly different from the first embodiment in that packet communication is performed via one virtual network among a plurality of virtual networks established on a route.
- the first modification a specific configuration example of the routing control system 4v shown in FIG. 13, the packet search rule table, topology information table and UN specific information table shown in FIG. 14 stored in the C-plane device 1v, and C- Based on the setting data table shown in FIG. 15 stored in the plane device 1v and the U-plane device 2v, the setting data table setting procedure will be described with reference to the sequence diagrams shown in FIG. 16 to FIG. 19 will be described with reference to sequence diagrams shown in FIGS. 20 and 21.
- FIG. 13 a specific configuration example of the routing control system 4v shown in FIG. 13, the packet search rule table, topology information table and UN specific information table shown in FIG. 14 stored in the C-plane device 1v, and C- Based on the setting data table shown in FIG. 15 stored in the plane device 1v and the U-plane device 2v, the setting data table setting procedure will be
- FIG. 13 is a diagram showing a specific configuration of the route control system 4v in the first modification.
- one or more virtual communication paths are established between the UN 3v and the U-plane device 2v and between the U-plane devices 2v, as compared to the above-described embodiment.
- UN3v-1 and U-plane device 2v-1 between UN3v-2 and U-plane device 2v-2, between U-plane device 2v-1 and U-plane device 2v-2, U- Between the plane device 2v-2 and the U-plane device 2v-3, two virtual communication paths are established: a virtual communication path associated with the virtual network 1 and a virtual communication path associated with the virtual network 2.
- One virtual communication path associated with the virtual network 1 is established between the UN 3v-3 and the U-plane device 2v-3, and the virtual network 2 is connected between the UN 3v-4 and the U-plane device 2v-3.
- One associated virtual communication path has been established. Packet communication from the transmission source UN 3 v to the transmission destination UN 3 v is performed via either the virtual communication path associated with the virtual network 1 or the virtual communication path associated with the virtual network 2.
- the configuration shown in FIG. 13 is based on the example of the topology information table shown in FIG. 14B and the example of the UN specific information table shown in FIG. 14C.
- the virtual communication path is a communication path that connects apparatuses and is created in association with a virtual network.
- FIG. 14 is a diagram illustrating a table example of the packet search rule table, the topology information table, and the UN specific information table stored in the storage unit 10v according to the first modification.
- FIG. 14A shows an example of a packet search rule table.
- the packet search rule table in the packet search rule table, partial information and designation information are associated with each virtual network. That is, the network operator can set search conditions for each virtual network.
- FIG. 14B is a diagram illustrating a table example of the topology information table. As shown in FIG. 14B, a connection relationship between devices is set for each virtual network.
- FIG. 14C is a diagram illustrating a table example of the UN specific information table. As shown in the table example in FIG. 14C, for each UN3v, the UN3v identification code for each virtual network is set (obtained by the acquiring unit 11v and set by the setting unit 12v).
- FIG. 15 is a diagram illustrating a table example of the setting data table set by the setting unit 12v in the first modification.
- the identifier of the U-plane device 2v, the packet search condition, and the identifier of the transfer destination device are associated with each virtual network.
- the setting unit 12v acquires node information related to the UN 3v, the acquired node information, and designation information for each virtual network stored by the storage unit 10v,
- the search key information for each virtual network of the UN3v is extracted based on the above, and extracted to the packet portion indicated by the partial information for each virtual network stored by the packet storage unit 10v received by the U-plane device 2v at the time of packet relay
- the transfer destination of the packet is set for each virtual network and for each U-plane device 2v. This will be specifically described below with reference to FIGS.
- 16 to 18 are sequence diagrams showing a procedure in which a new UN 3v is connected to the U-plane device 2v, and a setting data table based on the connection is set in each U-plane device 2v.
- S70 corresponds to S20 of FIG. 9 in the above embodiment
- S72 to S74 of FIG. 16 correspond to S21 to S23 of FIG.
- S71 based on the table example of the topology information table shown in FIG. 14B stored in S70, the virtual communication path associated with the virtual network 1 and the virtual network 2 is established between the U-plane devices 2v. . S75 and 77 in FIG. 16 respectively correspond to S24 in FIG.
- the U-plane device 2v indicated by the identifier of the U-plane device 2v corresponding to each virtual network identifier in the table example of the setting data table shown in FIG. Indicates that the setting data table is set (transmitted).
- the U-plane device 2v-2 that has received the connection request in S72 performs connection processing in S72 in S76 when the setting data table associated with the virtual network 1 is received in S75.
- a virtual communication path associated with the virtual network 1 is established with UN3v-2.
- the U-plane device 2v-2 receiving the connection request in S72 receives the setting data table associated with the virtual network 2 in S77
- the U-plane device 2v-2 performs connection processing in S72 in S78.
- the virtual communication path associated with the virtual network 2 is established with the UN3v-2.
- S79 to S85 in the sequence diagram shown in FIG. 17 correspond to S72 to 78 in the sequence diagram shown in FIG.
- the sequence diagram shown in FIG. 16 is a setting data table setting example based on a connection request from UN3v-2
- the sequence diagram shown in FIG. 17 is a setting data table setting example based on a connection request from UN3v-1.
- S86 to S90 in the sequence diagram shown in FIG. 18 correspond to S72 to 76 in the sequence diagram shown in FIG.
- the sequence diagram shown in FIG. 16 is a setting example of the setting data table associated with the virtual network 1 based on the connection request from UN3v-2
- the sequence diagram shown in FIG. 18 is the virtual network based on the connection request from UN3v-3 2 is a setting example of a setting data table associated with 1. Only the setting data table associated with the virtual network 1 is due to the fact that only the virtual network 1 is associated with UN3v-3 as the virtual network identifier in the UN specific information table shown in FIG. is there. That is, only the UN3v identification code related to the virtual network 1 can be extracted by the setting unit 12v from the node information acquired by the acquisition unit 11v.
- the sequence diagram shown in FIG. 16 is a setting example of the setting data table associated with the virtual network 2 based on the connection request from UN3v-2
- the sequence diagram shown in FIG. 18 is the virtual network based on the connection request from UN3v-4 2 is a setting example of a setting data table associated with 2; Only the setting data table associated with the virtual network 2 is due to the fact that only the virtual network 2 is associated with UN3v-4 as the identifier of the virtual network in the UN specific information table shown in FIG. 14C. is there. That is, only the UN3v identification code related to the virtual network 2 can be extracted by the setting unit 12v from the node information acquired by the acquisition unit 11v.
- FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a packet transmitted from the transmission source UN3v.
- a virtual communication path header for designating a virtual communication path at the head of the packet, followed by a user packet section.
- the virtual communication path headers of the packets shown in FIGS. 19A and 19C indicate the virtual communication paths associated with the virtual network 1, and the packets shown in FIGS. 19B and 19D.
- the virtual communication path header indicates a virtual communication path associated with the virtual network 2.
- the first 64 bits include a 64-bit UN3v identification code, and the remaining portion is Payload part.
- the user packet portion of the packet shown in FIGS. 19B and 19D relating to the virtual communication path associated with the virtual network 2 includes a 32-bit UN3v identification code from the first 128 bits, and the other headers. Followed by a part and a payload part.
- the packet example in FIG. 19 (a) shows a packet transmitted in the process of “a” (S100 to S104) in the sequence diagram shown in FIG. 20 described later.
- the packet example of FIG. 19B shows a packet transmitted in the process (b) (S105 to S109) of the sequence diagram shown in FIG. 20, and the packet example of FIG. 19C is shown in FIG.
- the packet transmitted in the process “c” in the sequence diagram (S110 to S114) is shown.
- the packet example in FIG. 19D is transmitted in the process “d” in the sequence diagram shown in FIG. 21 (S115 to S119). Packet.
- FIGS. 20 and 21 are sequence diagrams showing a procedure for transferring a packet in the U-plane device 2v in which the setting data table is set.
- the processing of “a” in FIG. 20 will be described.
- the packet shown in FIG. 19A is transmitted from the UN 3v-2 to the U-plane device 2v-2 directly connected to the UN 3v-2 through the virtual communication path associated with the virtual network 1. It is transmitted (step S100).
- the virtual network 1 is determined as a virtual network to which the transmitted packet belongs by the U-plane device 2v-2, and a setting data table corresponding to the determined virtual network 1 is referred to (that is, the virtual network identifier).
- the “U-plane device 2v-2” of the own device is used as the identifier of the U-plane device 2v, and 64 bits from the head of the user packet portion are used as the packet search condition. It is determined that the search condition “0x 0000 0000 0001” as in the packet shown in (a) is the seventh record in the table example shown in FIG. 15 (step S101). Next, the U-plane device 2v-2 transfers the packet to the U-plane device 2v-1 indicated by the identifier of the transfer destination device of the seventh record (step S102).
- the virtual network 1 is determined as the virtual network to which the transmitted packet belongs by the U-plane device 2v-1, and the setting data table corresponding to the determined virtual network 1 is referred to (that is, the virtual network identifier). 19 is referred to), and the U-plane device 2v identifier is “U-plane device 2v-1” as the identifier of the U-plane device 2v, and the 64 bits from the head of the user packet part as the packet search condition are shown in FIG. It is determined that the search condition “0x 0000 0000 0001” as in the packet shown in (a) satisfies the first record in the table example shown in FIG. 15 (step S103). Next, the U-plane device 2v-1 transfers the packet to UN3v-1 indicated by the identifier of the transfer destination device of the first record (step S104).
- the modification 2 of the Example of the above-mentioned route control system 4 is demonstrated.
- the U-plane device 2 default transfer destination when the packet search condition does not match by the access point name (so-called APN (Access Point Name))
- APN Access Point Name
- the rendezvous node is, for example, a PDN-GW (Packet Data Network Gateway) in EPS.
- FIG. 24 is a flowchart showing in detail the second version of the processing of S3 (processing related to generation of the setting data table) in the sequence diagram of FIG. 6, and the C-plane device 1r and the U-plane device 2r store them.
- the setting data table is shown in FIGS.
- symbol of the apparatus and function block of this modification 2 shall assign
- the configuration and function of the second modification are almost the same as those of the above-described embodiment, and the description of the same parts will be omitted as appropriate, and differences will mainly be described.
- FIG. 22 is a diagram showing a specific configuration of the route control system 4r in the second modification.
- the U-plane device 2r-2 is designated as a rendezvous node as compared to the above-described embodiment.
- UN3r-2 is a default route indicating a node to which a packet is forwarded when the search condition is not matched.
- the new U-plane device 2r-4 is connected to the C-plane device 1r, the U-plane device 2r-1, and the U-plane device 2r-3.
- the U-plane device 2r-4 is designated as a rendezvous node and is connected to the default route UN3r-6.
- a new UN 3r-5 is connected to the U-plane device 2r-1.
- the configuration shown in FIG. 22 is a configuration based on the example table of the topology information table shown in FIG. 23B and the example table of the UN specific information table shown in FIG.
- FIG. 23 is a diagram illustrating a table example of the packet search rule table, the topology information table, and the UN specific information table stored in the storage unit 10r according to the second modification.
- FIG. 23A shows an example of a packet search rule table.
- the packet search rule table partial information and designation information are associated with each access point name and designation information type.
- the designated information type is the type of designated information at the access point indicated by the corresponding access point name.
- Specific examples of the designated information type include a network protocol type and PDN type in EPS.
- FIG. 23C is a diagram illustrating a table example of the UN unique information table. As shown in the table example of FIG. 23C, for each UN 3r, the UN 3r identification code for each access point name and designated information type (obtained by the obtaining unit 11r and set by the setting unit 12r) is set.
- FIG. 24 is a flowchart showing in detail the second modified version of the process of S3 in the sequence diagram of FIG.
- S10 to S12 in FIG. 7 are executed after S2 in FIG.
- the setting unit 12r determines whether an access point name (rendezvous node) is specified in the node information acquired in S2 of FIG. 6 (step S210). If it is determined in S210 that it has not been specified, the processes in S13 and S14 in FIG. 7 are executed (that is, the process proceeds with the access point name blank), and the process continues to S4 in FIG.
- an access point name rendezvous node
- the setting unit 12r calculates the transfer destination device that becomes the shortest path from the rendezvous node toward the UN3r to which the UN device identifier acquired in S2 is assigned (step S213). ). Next, for each U-plane device 2r that becomes the shortest path calculated in S213 by the setting unit 12r, the device identifier of the U-plane device 2r, the created packet search condition, and the calculated shortest path An entry including the device identifier of the transfer destination device is created and added to the setting data table (step S214). S214 is followed by S4 in FIG.
- FIGS. 25 and 26 are diagrams showing examples of setting data tables set by the setting unit 12r in the second modification. Hereinafter, a difference from the table example in the above-described embodiment illustrated in FIG. 5 will be described.
- the identifier of the U-plane device 2r, the packet search condition, and the identifier of the transfer destination device are associated with each access point name and designated information type.
- the table example of the setting data table shown in FIG. 25 is an example of the initial state table stored by the storage unit 10r in S0 of FIG.
- the U-plane device 2r other than the rendezvous node is set to forward the packet toward the rendezvous node when the search condition is not met.
- the U-plane device 2r of the rendezvous node for which the default route is set is set to forward the packet to the node of the default route when the search condition does not match.
- the rendezvous node U-plane device 2r for which no default route is set may discard the packet if the search condition is not met (or a device identifier indicating “discard” is set as the transfer destination device identifier). You may).
- the C-plane device 1 of the present embodiment is a routing control system 4 including one or more U-plane devices 2 that relay packet communications between UNs 3 and a C-plane device 1 that performs routing control of the packet communications.
- the C-plane device 1 which is a portion indicating the packet part including the search information and the designation information for specifying the search key information of UN3 that the U-plane device 2 uses as a search key for forwarding destination determination at the time of packet relay
- the storage unit 10 for storing information and a new UN 3 are connected to the U-plane device 2
- node information related to the UN 3 is acquired, and the acquired node information and designation information stored by the storage unit 10 are acquired.
- the search key information of the UN 3 is extracted, and the storage unit 10 of the packet received by the U-plane device 2 at the time of packet relay Accordingly, the acquisition unit 11 and the setting unit 12 that set the transfer destination of the packet for each U-plane device 2 when the extracted search key information is included in the packet part indicated in the stored partial information. Prepare.
- the packet portion indicated by the partial information stored in the packet storage unit 10 received by the U-plane device 2 at the time of packet relaying is added.
- the transfer destination of the packet when the UN3 search key information based on the designation information stored by the storage unit 10 is included is set for each U-plane device 2. That is, the packet transfer destination for each U-plane device 2 can be set based on the designation information and the partial information stored by the storage unit 10.
- the setting unit 12 extracts a plurality of search key information when extracting the search key information, and sets a transfer destination for each of the extracted plurality of search key information. It is good as well.
- a plurality of search key information can be set for UN3.
- a plurality of search key information according to the purpose is set, and a route control according to the purpose is set. Flexible route control can be performed.
- the setting unit 12 may dynamically generate the missing information when extracting the search key information.
- the search key information can be extracted more reliably, and thereby the transfer destination of the U-plane device 2 can be set more reliably.
- the storage unit 10 further stores topology information regarding the network topology of one or more U-plane devices 2, and the setting unit 12 stores the topology stored by the storage unit 10.
- the transfer destination may be set based on the information. With this configuration, for example, a transfer destination that is the shortest route toward the transmission destination UN3 can be set based on the topology information, and more efficient route control can be performed.
- packet communication is performed via one virtual network among a plurality of virtual networks established on the path, and the storage unit 10v is designated for each virtual network.
- the acquisition unit 11v and the setting unit 12v acquire node information related to the UN 3v when the new UN 3v is connected to the U-plane device 2v, and store the acquired node information and storage.
- the search key information for each virtual network of the UN3v is extracted based on the designation information for each virtual network stored by the unit 10v, and stored by the storage unit 10v for the packet received by the U-plane device 2v at the time of packet relay
- the virtual network extracted in the packet part indicated in the partial information for each virtual network It may be set the forwarding destination of the packet when the search key information is included for each virtual network and for each U-plane device 2v.
- the setting unit 12 may generate a setting data table and transmit the generated setting data table to each U-plane device 2.
- the U-plane device 2 may A storage unit 20 that stores the setting data table transmitted by the setting unit 12, and a transfer unit 22 that transfers a packet received during relaying based on the setting data table stored by the storage unit 20. If such a configuration is adopted, the generated setting data table is stored in the U-plane device 2, and packets received at the time of relaying are transferred based on the stored setting data table. That is, the U-plane device 2 transfers the packet based on the setting data table generated based on the designation information and the partial information stored by the storage unit 10 of the C-plane device 1. Thereby, for example, if the storage unit 20 stores the designation information and partial information designated by the network operator, the route control can be performed using the designation information and partial information designated by the network operator. That is, more flexible route control can be performed.
- EPS which is a specification of a mobile communication network
- EPS can perform path control using an ID specified by a network operator and a packet field value specified by the same operator.
- the problem is that there was no.
- a C-plane device 1 that is a device responsible for network control is a packet search rule table including a set of an ID specified by a network operator and a packet field specified by the same carrier.
- the U-plane device 2 which is a device responsible for packet transfer and packet processing in the network is provided with a setting data table related to path control created by combining the packet search rule table and the UN user specific information.
- route control (ID routing) using an ID (search key information or designation information) designated by the network operator and a packet field (partial information) designated by the same operator.
- ID search key information or designation information
- packet field partial information designated by the same operator.
- route control in the mobile network can be realized by an arbitrary network protocol other than IP (Internet Protocol).
- IP Internet Protocol
- the configuration of the routing control system 4 of the present embodiment is applicable to SDN (Software Defined Networking), NFV (Network Function Virtualization), transport, link, node, mobile core, base station, and the like.
- the “information” described herein may be represented using any of a variety of different technologies.
- data, commands, commands, information, signals, bits, symbols, chips, etc. that may be referred to throughout the above description are voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or magnetic particles, light fields or photons, or any of these May be represented by a combination of
- the term “determination” encompasses a wide variety of actions. “Judgment” and “determination” are, for example, calculating, computing, processing, deriving, investigating, looking up (eg, table, database or another Search in the data structure), ascertaining, etc. Also, “determining” can include receiving (eg, receiving information), accessing (eg, accessing data in a memory) and the like. Also, “determining” may include resolving, selecting, selecting, establishing, comparing, and the like.
- connection means any direct or indirect connection or coupling between two or more elements, between two elements that are “connected” to each other.
- the coupling or connection between the elements may be physical, logical, or a combination thereof.
- the two elements are radio frequency by using one or more wires, cables and / or printed electrical connections, and as some non-limiting and non-inclusive examples
- electromagnetic energy such as electromagnetic energy having wavelengths in the region, the microwave region and the light (both visible and invisible) region can be considered “connected” to each other.
- the phrase “based on” does not mean “based only on”, unless expressly specified otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”
- notification of predetermined information is not limited to explicitly performed, but is performed implicitly (for example, notification of the predetermined information is not performed). Also good.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
経路制御システム4におけるC-plane装置1は、U-plane装置2がパケットを受信し、中継する先である転送先を判定する検索キーとして使用するノードの検索キー情報を指定する指定情報、及び、検索キー情報が含まれるパケット部分を示す部分情報を格納する格納部10と、新たなノードがU-plane装置2に接続された場合に、当該新たなノードに関するノード情報を取得し、取得された当該ノード情報及び格納された指定情報に基づいて当該新たなノードの検索キー情報を抽出し、更に、U-plane装置2が受信したパケットのうち、部分情報に示されるパケット部分に、新たなノードの検索キー情報が含まれる場合に、当該パケットの転送先を少なくとも一部のU-plane装置2毎に設定する設定部12とを備える。
Description
本発明は、ノード間のパケット通信の経路制御を行う制御ノードと、当該制御ノードに接続され、パケット通信を中継する一以上の中継ノードとを含む経路制御システムに関する。
従来、移動体通信ネットワークの仕様であるEPS(Evolved Packet System)において経路制御を行う通信システムが知られている(例えば、下記特許文献1)。
しかしながら、EPSにおいては、ネットワーク事業者が指定した識別情報と、同事業者が指定したパケットフィールドとを利用して経路制御を行うことができず、柔軟な経路制御を行うことができないという問題がある。
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、より柔軟な経路制御を行うことができる制御ノード及び経路制御システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一側面の制御ノードは、ノード間のパケット通信の経路制御を行う制御ノードと、当該制御ノードに接続され、パケット通信を中継する一以上の中継ノードとを含む経路制御システムにおける制御ノードであって、一以上の中継ノードのうち一つがパケットを受信し、中継する先である転送先を判定する検索キーとして使用するノードの検索キー情報を指定する指定情報、及び、検索キー情報が含まれるパケット部分を示す部分情報を格納するメモリを備え、当該制御ノードは、新たなノードが一以上の中継ノードのうち少なくとも一つに接続された場合に、当該新たなノードに関するノード情報を取得し、取得された当該ノード情報及びメモリに格納された指定情報に基づいて当該新たなノードの検索キー情報を抽出し、更に、一以上の中継ノードのうち少なくとも一つの中継ノードが受信したパケットのうち、部分情報に示されるパケット部分に、新たなノードの検索キー情報が含まれる場合に、当該パケットの転送先を一以上の中継ノードのうち、少なくとも一部、又は当該パケット転送の転送経路にある全ての中継ノード毎に設定する。
かかる構成を採れば、新たなノードが一以上の中継ノードのうち少なくとも一つに接続された場合であり、かつ、一以上の中継ノードのうち少なくとも一つの中継ノードが受信したパケットのうち、部分情報に示されるパケット部分に、メモリに格納された指定情報に基づく当該新たなノードの検索キー情報が含まれる場合に、当該パケットの転送先が、一以上の中継ノードのうち、少なくとも一部、又は当該パケット転送の転送経路にある全ての中継ノード毎に設定される。すなわち、メモリ格納された指定情報及び部分情報に基づいて、中継ノード毎のパケットの転送先を設定することができる。これにより、例えば、ネットワーク事業者が指定した指定情報及び部分情報をメモリに格納すれば、ネットワーク事業者が指定した指定情報及び部分情報を利用して経路制御を行うことができる。すなわち、より柔軟な経路制御を行うことができる。
また、本発明の一側面の制御ノードにおいて、検索キー情報を抽出する際に複数の検索キー情報を抽出し、抽出された複数の検索キー情報毎に転送先を設定することとしてもよい。かかる構成を採れば、ノードに対して複数の検索キー情報を設定することができるため、例えば、目的に応じた複数の検索キー情報を設定し、目的に応じた経路制御を設定する等、より柔軟な経路制御を行うことができる。
また、本発明の一側面の制御ノードにおいて、検索キー情報を抽出する際に不足情報を動的に生成することとしてもよい。かかる構成を採れば、不足情報があった場合でもより確実に検索キー情報を抽出することができ、それにより、より確実に中継ノードの転送先を設定することができる。
また、本発明の一側面の制御ノードにおいて、メモリは、一以上の中継ノードのネットワークトポロジに関するトポロジ情報をさらに格納し、当該制御ノードは、メモリに格納されたトポロジ情報に基づいて転送先を設定することとしてもよい。かかる構成を採れば、例えば、トポロジ情報に基づいて送信先ノードに向かう最短経路となる転送先を設定することができ、より効率的な経路制御を行うことができる。
また、本発明の一側面の制御ノードにおいて、パケット通信は、経路上に確立された複数の仮想ネットワークのうち一つの仮想ネットワークを経由して行われ、メモリは、仮想ネットワーク毎の指定情報と部分情報とを格納し、当該制御ノードは、新たなノードが一以上の中継ノードのうち少なくとも一つに接続された場合に、当該新たなノードに関するノード情報を取得し、取得された当該ノード情報及びメモリに格納された仮想ネットワーク毎の指定情報に基づいて当該新たなノードの仮想ネットワーク毎の検索キー情報を抽出し、更に、一以上の中継ノードのうち少なくとも一つの中継ノードが受信したパケットのうち、仮想ネットワーク毎の部分情報に示されるパケット部分に、新たなノードの当該仮想ネットワークの検索キー情報が含まれる場合に、当該パケットの転送先を仮想ネットワーク毎、及び、一以上の中継ノードのうち、少なくとも一部、又は当該パケット転送の転送経路にある全ての中継ノード毎に設定することとしてもよい。かかる構成を採れば、経路上に複数の仮想ネットワークが確立されたパケット通信ネットワークにおいて、仮想ネットワーク毎の経路制御を行うことができる。すなわち、より柔軟な経路制御を行うことができる。
また、上記課題を解決するため、本発明の一側面の経路制御システムは、ノード間のパケット通信の経路制御を行う制御ノードと、当該制御ノードに接続され、パケット通信を中継する一以上の中継ノードとを含む経路制御システムであって、制御ノードは、一以上の中継ノードのうち一つがパケットを受信し、中継する先である転送先を判定する検索キーとして使用するノードの検索キー情報を指定する指定情報、及び、検索キー情報が含まれるパケット部分を示す部分情報を格納する第1のメモリを備え、新たなノードが一以上の中継ノードのうち少なくとも一つに接続された場合に、当該新たなノードに関するノード情報を取得し、取得された当該ノード情報及び第1のメモリに格納された指定情報に基づいて当該新たなノードの検索キー情報を抽出し、更に、一以上の中継ノードのうち少なくとも一つの中継ノードが受信したパケットのうち、部分情報に示されるパケット部分に、新たなノードの検索キー情報が含まれる場合に、当該パケットの転送先を一以上の中継ノードのうち、少なくとも一部、又は当該パケット転送の転送経路にある全ての中継ノード毎に設定した設定データ表を生成し、生成された設定データ表を設定された中継ノードに送信し、中継ノードは、制御ノードによって送信された設定データ表を格納する第2のメモリを備え、中継時に受信したパケットを第2のメモリに格納された設定データ表に基づいて転送する。
かかる構成を採れば、制御ノードにて、新たなノードが一以上の中継ノードのうち少なくとも一つに接続された場合であり、かつ、一以上の中継ノードのうち少なくとも一つの中継ノードが受信したパケットのうち、部分情報に示されるパケット部分に、第1のメモリに格納された指定情報に基づく当該新たなノードの検索キー情報が含まれる場合に、当該パケットの転送先が、一以上の中継ノードのうち、少なくとも一部、又は当該パケット転送の転送経路にある全ての中継ノード毎に設定された設定データ表が生成される。そして、中継ノードにて、生成された設定データ表が第2のメモリに格納され、第2のメモリに格納された設定データ表に基づいて中継時に受信したパケットが転送される。すなわち、第1のメモリに格納された指定情報及び部分情報に基づいて生成された設定データ表に基づいて、中継ノードにてパケットが転送される。これにより、例えば、ネットワーク事業者が指定した指定情報及び部分情報を第1のメモリに格納すれば、ネットワーク事業者が指定した指定情報及び部分情報を利用して経路制御を行うことができる。すなわち、より柔軟な経路制御を行うことができる。
より柔軟な経路制御を行うことができる。
以下、図面とともに制御ノード及び経路制御システム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は、本発明の実施形態に係る経路制御システム4(経路制御システム)のシステム構成図である。図1に示す通り、経路制御システム4は、C-plane装置1(制御ノード)、一以上のU-plane装置2(中継ノード)及び一以上のUN3(ノード)を含んで構成される。なお、以降では、一以上のU-plane装置2を総称してU-plane装置2と適宜呼び、一以上のUN3を総称してUN3と適宜呼ぶ。
C-plane装置1は、一以上のU-plane装置2のそれぞれと互いにネットワークを介してパケット通信可能に接続される。一以上のU-plane装置2のうちの一部又は全てのU-plane装置2は、U-plane装置2同士互いにネットワークを介してパケット通信可能に接続される。一以上のUN3のそれぞれは、一以上のU-plane装置2のうちの一つのU-plane装置2と互いにネットワークを介してパケット通信可能に接続することができると共に、適宜当該通信を切断したり接続状態を更新したりすることができる。上述の、C-plane装置1、U-plane装置2及びUN3間のネットワークにより、経路制御システム4全体のパケット通信可能なネットワークが構築される。経路制御システム4は、例えば、EPS(Evolved Packet System)による移動体通信システムである。
本実施形態では、主に、UN3同士のパケット通信の経路制御について取り上げる。UN3同士のパケット通信とは、具体的には、送信元のUN3から送信先のUN3へ送信されるパケットの通信である。UN3間(ノード間)の通信は、一以上のU-plane装置2が中継する。送信元のUN3は、まず、直接接続しているU-plane装置2にパケットを送信する。パケットを送信されたU-plane装置2は、パケットの転送先を判定し(判定方法については後述する)、判定した転送先にパケットを転送する。転送先は、別のU-plane装置2又は送信先のUN3である。このように、送信元のUN3から送信されたパケットは、一以上のU-plane装置2を中継し、最終的に送信先のUN3に届く。送信元のUN3から送信先のUN3までパケットが辿るネットワーク(UN3やU-plane装置2を含む)を経路と呼ぶ。
C-plane(Control plane)装置1は、U-plane装置2が中継するUN3間のパケット通信の経路制御等、ネットワークの制御を行うコンピュータ装置(ネットワークにおける一ノード)である。C-plane装置1は、例えば、EPSにおけるHSS(Home Subscriber Server)、MME(Mobility Management Entity)、PCRF(Policy and Charging Rule Function)等である。C-plane装置1の詳細については後述する。
U-plane(User plane)装置2は、UN3間のパケット通信を中継するコンピュータ装置(ネットワークにおける一ノード)であり、より具体的には、ネットワークのパケット転送やパケット処理を行うコンピュータ装置である。U-plane装置2は、例えば、EPSにおけるノードシステムであるeNB(Evolved Node B)、SGW(Serving Gateway)、PGW(Packet Data Network Gateway)等である。U-plane装置2の詳細については後述する。
UN(User Network)3は、経路制御システム4が構築するネットワークに接続されるハードウェアやソフトウェア、あるいはそれらによって構築されるグループを総称するもの(ネットワークにおける一ノード)である。UN3は、例えば、携帯端末であってもよいし、複数の装置から構成されるネットワークであってもよいし、あるいは、携帯端末上で稼動する仮想的な端末やアプリケーションであってもよいし、C-plane装置1及びU-plane装置2を管理するネットワーク事業者とは異なるネットワーク事業者が管理するネットワークであってもよいし、当該異なるネットワーク事業者が管理するネットワーク経由で接続されるインターネットであってもよい。
以下、図1に含まれるC-plane装置1の機能ブロック図に基づいて、C-plane装置1の各機能ブロックについて説明する。図1に示す通り、C-plane装置1は、格納部10(メモリ、又は、第1のメモリ)、取得部11及び設定部12を含んで構成される。
C-plane装置1は、CPU等のハードウェアから構成されているものである。図2は、C-plane装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。図1に示されるC-plane装置1は、物理的には、図2に示すように、一又は複数のCPU100、主記憶装置であるRAM101及びROM102、ディスプレイ等の入出力装置103、通信モジュール104及び補助記憶装置105などを含むコンピュータシステムとして構成されている。
図1に示すC-plane装置1の各機能ブロックの機能は、図2に示すCPU100、RAM101等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU100の制御のもとで入出力装置103、通信モジュール104及び補助記憶装置105を動作させるとともに、RAM101におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
なお、CPU100などのプロセッサが図1における各機能を実行することに代えて、その機能全部または一部を専用の集積回路(IC:Integrated Circuit)を構築することにより各機能を実行するように構成してもよい。例えば、画像処理や通信制御を行なうための専用の集積回路を構築することにより上記機能を実行するようにしてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
格納部10は、U-plane装置2がパケット中継時に転送先判定の検索キーとして使用するUN3の検索キー情報を指定する指定情報と、検索キー情報が含まれるパケット部分(例えば、パケットフィールド)を示す部分情報とを格納する。後述の通り、U-plane装置2は、受信したパケットを中継する際に、次にどのU-plane装置2又は(送信先の)UN3にパケットを転送するかを判定する。すなわち、転送先を判定する。当該判定は、受信したパケットに含まれる(送信先の)UN3の検索キー情報に基づいて行われる。図4(a)は、格納部10によって格納された部分情報と指定情報とを対応付けたパケット検索ルール表のテーブル例を示す図である。図4(a)に示すテーブル例において、部分情報は「ユーザパケット部の先頭から64ビット」である。これは、検索キー情報が含まれるパケット部分は、パケットに含まれるユーザパケット部の先頭から64ビットの部分である旨を示している。また、図4(a)に示すテーブル例において、指定情報は「UN3識別符号」である。これは、UN3の検索キー情報として、UN3識別符号(UN3を識別する独自の符号。本実施形態では64ビットの符号を用いる)を利用することを指定している旨を示している。
指定情報と部分情報とは、経路制御システム4を管理するネットワーク事業者が指定することを想定する。例えば、C-plane装置1は、入出力装置103を介してネットワーク事業者から指定情報と部分情報とを入力し、格納部10によって格納させる。
格納部10は、一以上のU-plane装置2のネットワークトポロジに関するトポロジ情報をさらに格納してもよい。一以上のU-plane装置2のネットワークトポロジとは、具体的には、経路制御システム4内においてU-plane装置2同士がどのように接続されているかを示す接続形態である。図4(b)は、格納部10によって格納されたトポロジ情報表のテーブル例を示す図である。図4(b)に示すテーブル例では、1レコードが、U-plane装置2を識別する識別子の組に対応し、組となった識別子が識別するU-plane装置2同士が互いに接続されていること(接続関係にあること)を示す。具体的には、図4(b)に示すテーブル例では、経路制御システム4において、U-plane装置2-1及びU-plane装置2-2同士が接続されていると共に、U-plane装置2-3及びU-plane装置2-2同士が接続されていることを示している。
格納部10は、上記以外にも、後述の取得部11や設定部12による処理時に一時的に生成される情報や出力される情報を格納してもよい。
取得部11は、新たなUN3(経路制御システム4に含まれる何れのU-plane装置2にも接続していなかったUN3)がU-plane装置2に接続された際に、又は、UN3の接続状態が更新された際に、当該UN3に関するノード情報を取得する。取得部11は、ノード情報を後述のU-plane装置2の接続処理部21を介して取得する。ノード情報には、UN3の固有情報であるUN固有情報が含まれる。UN固有情報は、UN3の固有情報のうち特にソフトウェアやハードウェアに保持されるユーザ機器に固有な情報、例えばUN3を識別するUN3識別子や上述のUN3識別符号、及び、経路制御システム4が構築するネットワークにUN3が接続される際に利用される情報の全てを含みうる。例えば、UN固有情報は、UN3が接続されたU-plane装置2の識別子を含んでもよい。取得部11は、取得したノード情報を設定部12に出力する。
設定部12は、取得部11から入力されたノード情報と、格納部10によって格納された指定情報とに基づいて当該UN3の検索キー情報を抽出する。格納部10によって格納された指定情報が、図4(a)に示すテーブル例である場合、上述の通り、UN3の検索キー情報として、UN3識別符号を利用することを指定しているため、設定部12は、取得部11から入力されたノード情報に含まれるUN3識別符号を抽出する。
設定部12は、検索キー情報を抽出する際に複数の検索キー情報を抽出してもよい。例えば、上述の具体例において、取得部11から入力されたノード情報に複数のUN3識別符号が含まれている場合、設定部12は、当該複数のUN3識別符号を抽出する。
設定部12は、検索キー情報を抽出する際に不足している不足情報を動的に生成してもよい。また、設定部12は、検索キー情報を抽出する際に不足している不足情報をノード情報と指定情報とに基づいて動的に生成してもよい。例えば、上述の具体例において、取得部11から入力されたノード情報に含まれるUN3識別符号が本来の64ビットの符号ではなく、同じ数値を示す32ビットの符号であった場合、設定部12は32ビットの符号を64ビットの符号に変換する(不足情報である32個の「0」を動的に生成して追加する)。他の例としては、既にUN3に付与されたUN3識別符号の中でもっとも大きな値より1だけ大きい値を付与する方法で生成しても良い。また更に別の例としては、UN3を制御する外部のC-plane装置1に対してUN3識別符号の割り当てを要求して、その応答に含まれるUN3識別符号の値を利用する実施形態も考えられる。
設定部12は、抽出した検索キー情報と取得部11から入力されたノード情報とに基づいて、UN3の識別子と、当該UN3が接続されたU-plane装置2の識別子と、検索キー情報とを対応付けたUN固有情報表を生成、あるいは予め格納されたUN固有情報表に対して新たに接続されたUN3に関するレコードを更新してもよい。例えば、設定部12は、新たなUN3がU-plane装置2に接続された際に、取得部11から入力されたノード情報に含まれる当該UN3の識別子及び当該U-plane装置2の識別子を取得すると共に、抽出した検索キー情報をそれぞれ対応付けてUN固有情報表を生成又は更新する。図4(c)は、UN固有情報表のテーブル例を示す図である。図4(c)に示すテーブル例では、例えば1レコード目は、識別子が「UN3-1」であるUN3が、識別子が「U-plane装置2-1」であるU-plane装置2に接続されており、当該UN3の検索キー情報(UN3識別符号)は「0x 0000 0000 0000 0001」であることを示している。設定部12は、生成又は更新したUN固有情報表を格納部10によって格納させてもよい。
続いて、設定部12は、U-plane装置2がパケット中継時に受信したパケットの格納部10によって格納された部分情報に示されるパケット部分に抽出された検索キー情報が含まれている場合の当該パケットの転送先をU-plane装置2毎に設定した設定データ表を生成する。設定部12は、生成した設定データ表を格納部10によって格納させてもよい。なお、設定部12は、設定データ表を、U-plane装置2のうち少なくとも一部、又は、パケット転送の転送経路にある全てのU-plane装置2毎に生成してもよい。以下、設定部12による設定データ表の生成方法について具体的に説明する。
設定部12は、具体的には、図4に示したパケット検索ルール表、トポロジ情報表及びUN固有情報表のそれぞれのテーブル例に基づいて、図5に示す設定データ表のテーブル例を生成する。図5に示す設定データ表のテーブル例では、U-plane装置2の識別子と、パケット検索条件(後述)と、転送先装置の識別子とが対応付けられている。以下、図5に示す設定データ表のテーブル例の各列の情報の取得方法について説明する。
まず、設定部12は、トポロジ情報表からU-plane装置2の識別子を重複無く抽出し、図5に示す設定データ表のテーブル例の1列目に設定する。設定部12は、U-plane装置2の識別子を、トポロジ情報表からではなく、予めC-plane装置1に格納されている、C-plane装置1が接続している全てのU-plane装置2の識別子に基づいて抽出してもよい。
次に、設定部12は、パケット検索ルール表の部分情報と、UN固有情報表に含まれる各UN3の識別情報(検索キー情報)とを組み合わせたパケット検索条件を生成し、図5に示す設定データ表のテーブル例の2列目に、1列目の各U-plane装置2ごとに設定する。
この時点での図5に示す設定データ表のテーブル例において、1列目の「U-plane装置2識別子」がパケットを中継する主体であるU-plane装置2を示し、2列目の「パケット検索条件」が当該U-plane装置2がパケットを中継する際に当該パケットが満たしている検索条件を示している。例えば、1レコード目は、U-plane装置2-1が受信したパケットのユーザパケット部の先頭から64ビットが「0x 0000 0000 0000 0001」である場合、すなわち送信先のUN3がUN3-1である場合を示している。この1レコード目の場合、設定部12は、UN固有情報表を参照し、U-plane装置2-1とUN3-1とが接続されていると判定し、3列目の転送先装置の識別子として「UN3-1」を設定する。なお、パケット検索条件は、少なくとも部分情報と検索キー情報とを使用する。
設定部12は、格納部10によって格納されたトポロジ情報に基づいて転送先を設定してもよい。例えば、図5に示す設定データ表のテーブル例の2レコード目は、U-plane装置2-1が受信したパケットの送信先がUN3-2である場合を示している。この2レコード目の場合、設定部12は、まずUN固有情報表を参照し、UN3-2が接続されているのがU-plane装置2-2であると判定し、次にトポロジ情報表を参照し、判定されたU-plane装置2-2と自装置であるU-plane装置2-1が接続されていると判定する。そこで、設定部12は、U-plane装置2-1が受信したパケットを送信先であるUN3-2に送信するには、まずU-plane装置2-2に転送する必要があると判定し、3列目の転送先装置の識別子として「U-plane装置2-2」を設定する。なお、設定部12は、転送先を設定する際に、トポロジ情報表とUN固有情報表とに基づいて、既存技術であるダイクストラ法等を利用して送信先のUN3に向かう最短経路となる転送先装置を算出及び設定してもよい。
設定部12は、抽出された複数の検索キー情報毎に転送先を設定してもよい。例えば、図4(c)に示すUN固有情報表のテーブル例では、U-plane装置2-2に対して2つのUN3識別符号(「0x 0000 0000 0000 0002」及び「0x 0000 0000 0000 0005」)が設定されており、当該UN固有情報表に基づいて、図5に示す設定データ表のテーブル例では、設定部12によって、当該2つのUN3識別符号に対して転送先が設定されている(例えば2レコード目と5レコード目)。以上が、設定部12による設定データ表の生成方法である。
設定部12は、生成された設定データ表を各U-plane装置2に送信することで設定を行う。設定部12は、生成された(同じ)設定データ表を全てのU-plane装置2に送信してもよいし、生成された設定データ表のうち、各U-plane装置2ごとのレコードを当該U-plane装置2に送信してもよい(例えば、設定データ表のうち1列目が「U-plane装置2-1」の全レコードをU-plane装置2-1に送信し、「U-plane装置2-2」の全レコードをU-plane装置2-2に送信する等)。
続いて、図1に戻り、図1に含まれるU-plane装置2の機能ブロック図に基づいて、U-plane装置2の各機能ブロックについて説明する。図1に示す通り、U-plane装置2は、格納部20(メモリ、又は、第2のメモリ)、接続処理部21及び転送部22を含んで構成される。
U-plane装置2は、CPU等のハードウェアから構成されているものである。図3は、U-plane装置2のハードウェア構成の一例を示す図である。図1に示されるU-plane装置2は、物理的には、図3に示すように、一又は複数のCPU200、主記憶装置であるRAM201及びROM202、ディスプレイ等の入出力装置203、通信モジュール204及び補助記憶装置205などを含むコンピュータシステムとして構成されている。
図1に示すU-plane装置2の各機能ブロックの機能は、図3に示すCPU200、RAM201等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU200の制御のもとで入出力装置203、通信モジュール204及び補助記憶装置205を動作させるとともに、RAM201におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
なお、CPU200などのプロセッサが図1における各機能を実行することに代えて、その機能全部または一部を専用の集積回路(IC:Integrated Circuit)を構築することにより各機能を実行するように構成してもよい。例えば、画像処理や通信制御を行なうための専用の集積回路を構築することにより上記機能を実行するようにしてもよい。
格納部20は、設定部12によって送信された設定データ表を格納する。なお、設定部12によって送信された設定データ表は、不図示の受信部によって受信され、受信された設定データ表を格納部20によって格納してもよい。
接続処理部21は、UN3との接続処理を行う。具体的には、接続処理部21は、UN3から新規の接続要求を受信する、又は、すでにUN3と接続されている接続状態において接続状態の更新要求を受信する。そして、接続処理部21は、接続要求又は更新要求を受信すると、UN3との接続を確立する。また、接続処理部21は、接続要求又は更新要求を受信する際に、UN3から上述のノード情報を受信する。なお、接続処理部21は、UN3からノード情報のうち一部の情報を受信し、当該一部の情報に基づいてノード情報を生成してもよい。接続処理部21は、受信又は生成したノード情報をC-plane装置1の取得部11に送信する。
転送部22は、中継時に受信したパケットを格納部20によって格納された設定データ表に基づいて転送する。具体的には、転送部22は、まず、格納部20によって格納された設定データ表のうち、U-plane装置2の識別子が自装置の識別子であるレコードを取得する。次に、転送部22は、転送元装置(他のU-plane装置2又はUN3)から送信又は転送されたパケットについて、取得したレコードのうち、レコードに含まれるパケット検索条件を満たすレコードを抽出し、当該レコードの転送先装置の識別子を取得する。そして、転送部22は、取得した転送先装置の識別子に対応する転送先装置にパケットを転送する。
図6は、経路制御システム4における経路制御方法を説明するシーケンス図である。まず、C-plane装置1の格納部10により、ネットワーク事業者等により入力されたパケット検索ルール表と共に、トポロジ情報表及びUN固有情報表が格納される(ステップS0)。次に、UN3により、U-plane装置2に対してUN3のUN固有情報を含む接続要求又は更新要求が送信され、U-plane装置2の接続処理部21によりUN3との接続処理が行われる(ステップS1)。次に、U-plane装置2の接続処理部21により、S1にて受信したUN固有情報がC-plane装置1に送信され、C-plane装置1の取得部11によりUN固有情報が取得され、C-plane装置1の設定部12により取得したUN固有情報がUN固有情報表に追加される(ステップS2)。
次に、C-plane装置1の設定部12により、S0にて格納されたパケット検索ルール表及びトポロジ情報表、S2にて更新されたUN固有情報表に基づいて設定データ表が生成される(ステップS3)。次に、C-plane装置1の設定部12により、S3にて生成された設定データ表がU-plane装置2に送信(設定)される(ステップS4)。次に、U-plane装置2の格納部20により、S4にて送信された設定データ表が格納され、転送部22により、格納された設定データ表に基づいたパケットの転送処理が行われる(ステップS5)。
図7は、図6のシーケンス図におけるS3の処理を詳細に示したフローチャート図である。まず、図6のS2の後に、設定部12により、図6のS2にて取得したUN固有情報に基づいて、動的に生成するUN固有情報があるか否かが判定される(ステップS10)。S10にてあると判定されると、設定部12により、不足しているUN固有情報が生成される(ステップS11)。S10にてないと判定された場合、又はS11に続き、設定部12により、パケット検索ルール表の指定情報に、図6のS2にて取得したUN固有情報又はS11にて動的に生成されたUN固有情報が代入され、パケット検索条件が生成される(ステップS12)。
次に、設定部12により、U-plane装置2それぞれについて、S2にて取得したUN3のUN固有情報に基づく検索キー情報が割り当てられたUN3に向かう最短経路となる転送先装置が計算される(ステップS13)。次に、設定部12により、U-plane装置2それぞれについて、U-plane装置2の識別子と、S12にて生成されたパケット検索条件と、S13にて計算された最短経路となる転送先装置の識別子とを含むレコードが作成され、格納部10によって格納された設定データ表に追加される(ステップS14)。S14の後に、図6のS4へ続く。
(実施例)
続いて、経路制御システム4の実施例について説明する。本実施例では、図8に示す経路制御システム4の具体的な構成例に基づいて、設定データ表の設定手順について図9に示すシーケンス図にて説明し、設定された設定データ表に基づいて、図10に示す各パケットの転送手順について図11及び図12に示すシーケンス図にて説明する。
続いて、経路制御システム4の実施例について説明する。本実施例では、図8に示す経路制御システム4の具体的な構成例に基づいて、設定データ表の設定手順について図9に示すシーケンス図にて説明し、設定された設定データ表に基づいて、図10に示す各パケットの転送手順について図11及び図12に示すシーケンス図にて説明する。
図8は、本実施例における経路制御システム4の具体的な構成を示す図である。図8に示す通り、UN3-1はU-plane装置2-1に接続され(後述の図9のS25にて接続される)、UN3-2はU-plane装置2-2に接続され(後述の図9のS21にて接続される)、UN3-3はU-plane装置2-3に接続され(後述の図9のS29にて接続される)、UN3-4はU-plane装置2-3に接続されている(後述の図9のS33にて接続される)。また、U-plane装置2-1及びU-plane装置2-2は互いに接続され、U-plane装置2-2及びU-plane装置2-3は互いに接続されている。またC-plane装置1は、U-plane装置2-1、U-plane装置2-2及びU-plane装置2-3それぞれと互いに接続されている。なお、図8に示す構成は、図4(b)に示すトポロジ情報表のテーブル例と、図4(c)に示すUN固有情報表のテーブル例とに基づく構成である。また、C-plane装置1は、上述の機能ブロックである格納部10、取得部11及び設定部12を含んで構成され、各U-plane装置2は、上述の機能ブロックである格納部20、接続処理部21及び転送部22を含んで構成される。
図9は、新たなUN3がU-plane装置2に接続され、当該接続に基づく設定データ表が各U-plane装置2に設定される手順を示したシーケンス図である。図9のうちS20~S24は、新たなUN3-2がU-plane装置2-2に接続された際の図6のS0~S4が実行された際の内容に対応するため、詳細な説明を省略する。なお、S24では、C-plane装置1により経路制御システム4に含まれる全てのU-plane装置2に対して設定データ表が送信されている。同様に、図9のうちS25~S28は、新たなUN3-1がU-plane装置2-1に接続された際の図6のS0~S4が実行された際の内容に対応し、図9のうちS29~S32は、新たなUN3-3がU-plane装置2-3に接続された際の図6のS0~S4が実行された際の内容に対応し、図9のうちS33~S36は、新たなUN3-4がU-plane装置2-3に接続された際の図6のS0~S4が実行された際の内容に対応する。なお、S36にて最終的に設定された設定データ表は、図5に示すテーブル例のものとする。
図10は、送信元のUN3から送信されたパケット例を示す図である。図10に示す通り、パケットの先頭64ビット(ここはユーザパケット部であるとする)には64ビットのUN3識別符号が含まれ、残りの部分はペイロード部である。なお、当該UN3識別符号は送信先のUN3を示す。図10(a)のパケット例は後述の図11に示すシーケンス図の「a」の処理(S40~S44)で送信されるパケットを示す。同様に、図10(b)のパケット例は図11に示すシーケンス図の「b」の処理(S45~S49)で送信されるパケットを示し、図10(c)のパケット例は図11に示すシーケンス図の「c」の処理(S50~S54)で送信されるパケットを示し、図10(d)のパケット例は図11に示すシーケンス図の「d」の処理(S55~S59)で送信されるパケットを示し、図10(e)のパケット例は図11に示すシーケンス図の「e」の処理(S60~S64)で送信されるパケットを示す。
図11及び図12はそれぞれ、設定データ表が設定されたU-plane装置2におけるパケットが転送される手順を示したシーケンス図である。最初に、図11の「a」の処理について説明する。まず、UN3-2から、UN3-2と直接接続しているU-plane装置2-2に対して、図10(a)に示すパケットが送信される(ステップS40)。次に、U-plane装置2-2により、設定された設定データ表が参照され、U-plane装置2の識別子として自装置の「U-plane装置2-2」及びパケット検索条件としてユーザパケット部の先頭から64ビットが図10(a)に示すパケットの通り「0x 0000 0000 0000 0001」である検索条件を満たすのは、図5の示すテーブル例のうち11レコード目であることを判定する(ステップS41)。次に、U-plane装置2-2により、11レコード目の転送先装置の識別子が示すU-plane装置2-1に対してパケットが転送される(ステップS42)。
次に、U-plane装置2-1により、設定された設定データ表が参照され、U-plane装置2の識別子として自装置の「U-plane装置2-1」及びパケット検索条件としてユーザパケット部の先頭から64ビットが図10(a)に示すパケットの通り「0x 0000 0000 0000 0001」である検索条件を満たすのは、図5の示すテーブル例のうち1レコード目であることを判定する(ステップS43)。次に、U-plane装置2-1により、1レコード目の転送先装置の識別子が示すUN3-1に対してパケットが転送される(ステップS44)。
図11の「b」の処理及び図12の「c」~「e」の処理についても同様のため説明を省略する。なお、S46では2レコード目が検索条件を満たし、S48では12レコード目が検索条件を満たし、S51では13レコード目が検索条件を満たし、S53では8レコード目が検索条件を満たし、S56では14レコード目が検索条件を満たし、S58では9レコード目が検索条件を満たし、S61では5レコード目が検索条件を満たし、S63では15レコード目が検索条件を満たす。
(変形例1)
続いて、上述の経路制御システム4の実施例の変形例1について説明する。本変形例1では、上述の実施例と比べて、パケット通信が、経路上に確立された複数の仮想ネットワークのうち一つの仮想ネットワークを経由して行われる点で主に異なる。本変形例1では、図13に示す経路制御システム4vの具体的な構成例、C-plane装置1vが格納する図14に示すパケット検索ルール表、トポロジ情報表及びUN固有情報表、並びにC-plane装置1v及びU-plane装置2vが格納する図15に示す設定データ表に基づいて、設定データ表の設定手順について図16~図18に示すシーケンス図にて説明し、設定された設定データ表に基づいて、図19に示す各パケットの転送手順について図20及び図21に示すシーケンス図にて説明する。なお、本変形例1の装置や機能ブロックの符号には、上述の実施例の対応する符号に対して「v」を適宜振るものとする。また、本変形例1の構成や機能は上述の実施例とほぼ同様であり、同様の部分については説明を適宜省略し、主に差分について説明する。
続いて、上述の経路制御システム4の実施例の変形例1について説明する。本変形例1では、上述の実施例と比べて、パケット通信が、経路上に確立された複数の仮想ネットワークのうち一つの仮想ネットワークを経由して行われる点で主に異なる。本変形例1では、図13に示す経路制御システム4vの具体的な構成例、C-plane装置1vが格納する図14に示すパケット検索ルール表、トポロジ情報表及びUN固有情報表、並びにC-plane装置1v及びU-plane装置2vが格納する図15に示す設定データ表に基づいて、設定データ表の設定手順について図16~図18に示すシーケンス図にて説明し、設定された設定データ表に基づいて、図19に示す各パケットの転送手順について図20及び図21に示すシーケンス図にて説明する。なお、本変形例1の装置や機能ブロックの符号には、上述の実施例の対応する符号に対して「v」を適宜振るものとする。また、本変形例1の構成や機能は上述の実施例とほぼ同様であり、同様の部分については説明を適宜省略し、主に差分について説明する。
図13は、本変形例1における経路制御システム4vの具体的な構成を示す図である。図14に示す通り、本変形例1では、上述の実施例と比べて、UN3v及びU-plane装置2v間、並びに、U-plane装置2v間に一以上の仮想通信路が確立されている。具体的には、UN3v-1及びU-plane装置2v-1間、UN3v-2及びU-plane装置2v-2間、U-plane装置2v-1及びU-plane装置2v-2間、U-plane装置2v-2及びU-plane装置2v-3間には、仮想ネットワーク1と関連付けられた仮想通信路及び仮想ネットワーク2と関連付けられた仮想通信路の2つの仮想通信路が確立されている。また、UN3v-3及びU-plane装置2v-3間には仮想ネットワーク1と関連付けられた1つの仮想通信路が確立され、UN3v-4及びU-plane装置2v-3間には仮想ネットワーク2と関連付けられた1つの仮想通信路が確立されている。送信元のUN3vから送信先のUN3vへのパケット通信は、仮想ネットワーク1と関連付けられた仮想通信路又は仮想ネットワーク2と関連付けられた仮想通信路の何れか一方を介して行われる。なお、図13に示す構成は、図14(b)に示すトポロジ情報表のテーブル例と、図14(c)に示すUN固有情報表のテーブル例とに基づく構成である。また、仮想通信路とは、装置間を結ぶ通信路であって、仮想ネットワークに対応付けて作成されるものを指す。
図14は、本変形例1における、格納部10vによって格納されたパケット検索ルール表、トポロジ情報表及びUN固有情報表のテーブル例を示す図である。以下、図4に示す上述の実施例におけるテーブル例との差分について説明する。図14(a)は、パケット検索ルール表のテーブル例を示す図である。図14(a)に示す通り、パケット検索ルール表では、仮想ネットワーク毎に部分情報及び指定情報が対応付けられている。つまり、ネットワーク事業者は、仮想ネットワーク毎に検索条件を設定することができる。図14(b)は、トポロジ情報表のテーブル例を示す図である。図14(b)に示す通り、仮想ネットワーク毎に装置間の接続関係が設定されている。図14(c)は、UN固有情報表のテーブル例を示す図である。図14(c)に示すテーブル例の通り、各UN3vについて、仮想ネットワーク毎のUN3v識別符号が(取得部11vにより取得され、設定部12vにより)設定されている。
図15は、本変形例1における、設定部12vによって設定された設定データ表のテーブル例を示す図である。以下、図5に示す上述の実施例におけるテーブル例との差分について説明する。図15に示す通り、仮想ネットワーク毎にU-plane装置2vの識別子、パケット検索条件及び転送先装置の識別子が対応付けられている。
設定部12vは、新たなUN3vがU-plane装置2vに接続された際に、当該UN3vに関するノード情報を取得し、取得されたノード情報と格納部10vによって格納された仮想ネットワーク毎の指定情報とに基づいて当該UN3vの仮想ネットワーク毎の検索キー情報を抽出し、U-plane装置2vがパケット中継時に受信したパケットの格納部10vによって格納された仮想ネットワーク毎の部分情報に示されるパケット部分に抽出された当該仮想ネットワークの検索キー情報が含まれている場合の当該パケットの転送先を仮想ネットワーク毎及びU-plane装置2v毎に設定する。以下、具体的に図16~図21を用いて説明する。
図16~図18は、新たなUN3vがU-plane装置2vに接続され、当該接続に基づく設定データ表が各U-plane装置2vに設定される手順を示したシーケンス図である。図16のうちS70は上述の実施例の図9のS20に対応し、図16のS72~S74はそれぞれ図9のS21~S23に対応するため、詳細な説明を省略する。S71では、S70にて格納された図14(b)に示すトポロジ情報表のテーブル例に基づき、U-plane装置2v間で仮想ネットワーク1及び仮想ネットワーク2と関連付けられた仮想通信路が確立される。図16のS75及び77は、それぞれ図9のS24に対応し、図15に示す設定データ表のテーブル例の仮想ネットワークの識別子ごとに対応するU-plane装置2vの識別子が示すU-plane装置2vに設定データ表が設定(送信)されていることを示している。また、S72にて接続要求を受信したU-plane装置2v-2は、S75にて仮想ネットワーク1と関連付けられた設定データ表を受信した際に、S76にて、S72にて接続処理を行ったUN3v-2との間で仮想ネットワーク1と関連付けられた仮想通信路を確立する。同様に、S72にて接続要求を受信したU-plane装置2v-2は、S77にて仮想ネットワーク2と関連付けられた設定データ表を受信した際に、S78にて、S72にて接続処理を行ったUN3v-2との間で仮想ネットワーク2と関連付けられた仮想通信路を確立する。
図17に示すシーケンス図のS79~S85は、図16に示すシーケンス図のS72~78に対応する。図16に示すシーケンス図はUN3v-2からの接続要求に基づく設定データ表の設定例であり、図17に示すシーケンス図はUN3v-1からの接続要求に基づく設定データ表の設定例である。
図18に示すシーケンス図のS86~S90は、図16に示すシーケンス図のS72~76に対応する。図16に示すシーケンス図はUN3v-2からの接続要求に基づく仮想ネットワーク1と関連付けられた設定データ表の設定例であり、図18に示すシーケンス図はUN3v-3からの接続要求に基づく仮想ネットワーク1と関連付けられた設定データ表の設定例である。仮想ネットワーク1と関連付けられた設定データ表のみであるのは、図14(c)に示すUN固有情報表においてUN3v-3には仮想ネットワークの識別子として仮想ネットワーク1しか関連付いていないことによるものである。つまり、取得部11vによって取得されたノード情報から仮想ネットワーク1に関するUN3v識別符号しか設定部12vにより抽出できなかったことを意味する。
図18に示すシーケンス図のS91~S95は、図16に示すシーケンス図のS72~74、S77及びS78に対応する。図16に示すシーケンス図はUN3v-2からの接続要求に基づく仮想ネットワーク2と関連付けられた設定データ表の設定例であり、図18に示すシーケンス図はUN3v-4からの接続要求に基づく仮想ネットワーク2と関連付けられた設定データ表の設定例である。仮想ネットワーク2と関連付けられた設定データ表のみであるのは、図14(c)に示すUN固有情報表においてUN3v-4には仮想ネットワークの識別子として仮想ネットワーク2しか関連付いていないことによるものである。つまり、取得部11vによって取得されたノード情報から仮想ネットワーク2に関するUN3v識別符号しか設定部12vにより抽出できなかったことを意味する。
図19は、送信元のUN3vから送信されたパケット例を示す図である。図19に示す通り、パケットの先頭に仮想通信路を指定する仮想通信路ヘッダがあり、続いてユーザパケット部がある。図19(a)及び図19(c)に示すパケットの仮想通信路ヘッダは、仮想ネットワーク1に関連付けられた仮想通信路を示しており、図19(b)及び図19(d)に示すパケットの仮想通信路ヘッダは、仮想ネットワーク2に関連付けられた仮想通信路を示している。仮想ネットワーク1に関連付けられた仮想通信路に関する図19(a)及び図19(c)に示すパケットのユーザパケット部では、先頭64ビットには64ビットのUN3v識別符号が含まれ、残りの部分はペイロード部である。一方、仮想ネットワーク2に関連付けられた仮想通信路に関する図19(b)及び図19(d)に示すパケットのユーザパケット部では、先頭128ビット目から32ビットのUN3v識別符号が含まれ、その他ヘッダ部及びペイロード部が続く。
図19(a)のパケット例は後述の図20に示すシーケンス図の「a」の処理(S100~S104)で送信されるパケットを示す。同様に、図19(b)のパケット例は図20に示すシーケンス図の「b」の処理(S105~S109)で送信されるパケットを示し、図19(c)のパケット例は図21に示すシーケンス図の「c」の処理(S110~S114)で送信されるパケットを示し、図19(d)のパケット例は図21に示すシーケンス図の「d」の処理(S115~S119)で送信されるパケットを示す。
図20及び図21はそれぞれ、設定データ表が設定されたU-plane装置2vにおけるパケットが転送される手順を示したシーケンス図である。最初に、図20の「a」の処理について説明する。まず、UN3v-2から、UN3v-2と直接接続しているU-plane装置2v-2に対して、仮想ネットワーク1と関連付けられた仮想通信路を介して、図19(a)に示すパケットが送信される(ステップS100)。次に、U-plane装置2v-2により、送信されてきたパケットの所属する仮想ネットワークとして仮想ネットワーク1が判定され、判定された仮想ネットワーク1に対応する設定データ表が参照され(すなわち仮想ネットワーク識別子として判定された仮想ネットワーク1のレコードが参照され)、U-plane装置2vの識別子として自装置の「U-plane装置2v-2」及びパケット検索条件としてユーザパケット部の先頭から64ビットが図19(a)に示すパケットの通り「0x 0000 0000 0000 0001」である検索条件を満たすのは、図15の示すテーブル例のうち7レコード目であることを判定する(ステップS101)。次に、U-plane装置2v-2により、7レコード目の転送先装置の識別子が示すU-plane装置2v-1に対してパケットが転送される(ステップS102)。
次に、U-plane装置2v-1により、送信されてきたパケットの所属する仮想ネットワークとして仮想ネットワーク1が判定され、判定された仮想ネットワーク1に対応する設定データ表が参照され(すなわち仮想ネットワーク識別子として判定された仮想ネットワーク1のレコードが参照され)、U-plane装置2vの識別子として自装置の「U-plane装置2v-1」及びパケット検索条件としてユーザパケット部の先頭から64ビットが図19(a)に示すパケットの通り「0x 0000 0000 0000 0001」である検索条件を満たすのは、図15の示すテーブル例のうち1レコード目であることを判定する(ステップS103)。次に、U-plane装置2v-1により、1レコード目の転送先装置の識別子が示すUN3v-1に対してパケットが転送される(ステップS104)。
図20の「b」の処理並びに図21の「c」及び「d」の処理についても同様のため説明を省略する。
(変形例2)
続いて、上述の経路制御システム4の実施例の変形例2について説明する。本変形例2では、上述の実施例と比べて、アクセスポイント名(いわゆるAPN(Access Point Name))によって、パケット検索条件がマッチしなかった場合のデフォルトの転送先となるU-plane装置2(ランデブーノード)が指定されている点で主に異なる。ランデブーノードは、例えばEPSにおけるPDN-GW(Packet Data Network Gateway)である。
続いて、上述の経路制御システム4の実施例の変形例2について説明する。本変形例2では、上述の実施例と比べて、アクセスポイント名(いわゆるAPN(Access Point Name))によって、パケット検索条件がマッチしなかった場合のデフォルトの転送先となるU-plane装置2(ランデブーノード)が指定されている点で主に異なる。ランデブーノードは、例えばEPSにおけるPDN-GW(Packet Data Network Gateway)である。
本変形例2において、経路制御システム4rの具体的な構成例を図22に示し、C-plane装置1rが格納するパケット検索ルール表、トポロジ情報表及びUN固有情報表を図23に示し、図6のシーケンス図におけるS3の処理(設定データ表の生成に関する処理)の本変形例2版を詳細に示したフローチャート図を図24に示し、C-plane装置1r及びU-plane装置2rが格納する設定データ表を図25及び図26に示す。なお、本変形例2の装置や機能ブロックの符号には、上述の実施例の対応する符号に対して「r」を適宜振るものとする。また、本変形例2の構成や機能は上述の実施例とほぼ同様であり、同様の部分については説明を適宜省略し、主に差分について説明する。
図22は、本変形例2における経路制御システム4rの具体的な構成を示す図である。図22に示す通り、本変形例2では、上述の実施例と比べて、U-plane装置2r-2がランデブーノードとして指定されている。U-plane装置2r-2には、検索条件にマッチしない場合にパケットが転送されるノードを示すデフォルトルートであるUN3r-2が接続されている。また、新たなU-plane装置2r-4がC-plane装置1r、U-plane装置2r-1及びU-plane装置2r-3と接続されている。U-plane装置2r-4はランデブーノードとして指定され、デフォルトルートであるUN3r-6が接続されている。また、新たなUN3r-5がU-plane装置2r-1に接続されている。なお、図22に示す構成は、図23(b)に示すトポロジ情報表のテーブル例と、図23(c)に示すUN固有情報表のテーブル例とに基づく構成である。
図23は、本変形例2における、格納部10rによって格納されたパケット検索ルール表、トポロジ情報表及びUN固有情報表のテーブル例を示す図である。以下、図4に示す上述の実施例におけるテーブル例との差分について説明する。図23(a)は、パケット検索ルール表のテーブル例を示す図である。図23(a)に示す通り、パケット検索ルール表では、アクセスポイント名及び指定情報種別毎に部分情報及び指定情報が対応付けられている。ここで、指定情報種別とは、対応するアクセスポイント名が示すアクセスポイントにおける指定情報の種別である。指定情報種別の具体例としては、ネットワークプロトコルの種別や、EPSにおけるPDN typeが挙げられる。このように、アクセスポイント名に合わせて指定情報種別を付与することで、同じアクセスポイントに接続する場合にも複数の指定情報の種別から適切なものを選択することができる。ネットワーク事業者は、アクセスポイント名及び指定情報種別毎に検索条件を設定することができる。図23(c)は、UN固有情報表のテーブル例を示す図である。図23(c)に示すテーブル例の通り、各UN3rについて、アクセスポイント名及び指定情報種別毎のUN3r識別符号が(取得部11rにより取得され、設定部12rにより)設定されている。
図24は、図6のシーケンス図におけるS3の処理の本変形例2版を詳細に示したフローチャート図である。まず、図6のS2の後に、図7のS10~S12が実行される。S12の後に、設定部12rにより、図6のS2にて取得したノード情報においてアクセスポイント名(ランデブーノード)が指定されているか否かが判定される(ステップS210)。S210にて指定されていないと判定されると、図7のS13及びS14の処理が実行され(すなわち、アクセスポイント名は空欄として処理が進められる)、図6のS4に処理が続く。S210にて指定されていると判定されると、設定部12rにより、ランデブーノードから、S2で取得したUN装置識別子の割り当てられたUN3rに向かう最短経路となる転送先装置が計算される(ステップS213)。次に、設定部12rにより、S213にて計算された最短経路となるU-plane装置2rのそれぞれについて、U-plane装置2rの装置識別子と、作成されたパケット検索条件と、計算された最短経路となる転送先装置の装置識別子とを含むエントリが作成され、設定データ表に追加される(ステップS214)。S214の後に、図6のS4へ続く。
図25及び図26はそれぞれ、本変形例2における、設定部12rによって設定された設定データ表のテーブル例を示す図である。以下、図5に示す上述の実施例におけるテーブル例との差分について説明する。図25及び図26に示す通り、アクセスポイント名及び指定情報種別毎にU-plane装置2rの識別子、パケット検索条件及び転送先装置の識別子が対応付けられている。
図25に示す設定データ表のテーブル例は、図6のS0にて格納部10rにより格納された初期状態のテーブル例である。図25のテーブル例が示す通り、初期状態では、ランデブーノード以外のU-plane装置2rは、検索条件にマッチしない場合にランデブーノードに向けてパケットを転送するように設定される。また、デフォルトルートが設定されているランデブーノードのU-plane装置2rは、検索条件にマッチしない場合にデフォルトルートのノードにパケットを転送するように設定される。なお、デフォルトルートが設定されていないランデブーノードのU-plane装置2rは、検索条件にマッチしない場合にパケットを破棄してもよい(あるいは、転送先装置識別子に「破棄」を示す装置識別子を設定してもよい)。
次に、本実施形態のように構成されたC-plane装置1及びU-plane装置2の作用効果について説明する。
本実施形態のC-plane装置1は、UN3間のパケット通信を中継する一以上のU-plane装置2と、当該パケット通信の経路制御を行うC-plane装置1とを含む経路制御システム4におけるC-plane装置1であって、U-plane装置2がパケット中継時に転送先判定の検索キーとして使用するUN3の検索キー情報を指定する指定情報と、検索キー情報が含まれるパケット部分を示す部分情報とを格納する格納部10と、新たなUN3がU-plane装置2に接続された際に、当該UN3に関するノード情報を取得し、取得されたノード情報と格納部10によって格納された指定情報とに基づいて当該UN3の検索キー情報を抽出し、U-plane装置2がパケット中継時に受信したパケットの格納部10によって格納された部分情報に示されるパケット部分に抽出された検索キー情報が含まれている場合の当該パケットの転送先をU-plane装置2毎に設定する取得部11及び設定部12と、を備える。
かかる構成を採れば、新たなUN3がU-plane装置2に接続された際に、U-plane装置2がパケット中継時に受信したパケットの格納部10によって格納された部分情報に示されるパケット部分に、格納部10によって格納された指定情報に基づく当該UN3の検索キー情報が含まれている場合の当該パケットの転送先がU-plane装置2毎に設定される。すなわち、格納部10によって格納された指定情報及び部分情報に基づいて、U-plane装置2毎のパケットの転送先を設定することができる。これにより、例えば、ネットワーク事業者が指定した指定情報及び部分情報を格納部10によって格納すれば、ネットワーク事業者が指定した指定情報及び部分情報を利用して経路制御を行うことができる。すなわち、より柔軟な経路制御を行うことができる。
また、本実施形態のC-plane装置1において、設定部12は、検索キー情報を抽出する際に複数の検索キー情報を抽出し、抽出された複数の検索キー情報毎に転送先を設定することとしてもよい。かかる構成を採れば、UN3に対して複数の検索キー情報を設定することができるため、例えば、目的に応じた複数の検索キー情報を設定し、目的に応じた経路制御を設定する等、より柔軟な経路制御を行うことができる。
また、本実施形態のC-plane装置1において、設定部12は、検索キー情報を抽出する際に不足情報を動的に生成することとしてもよい。かかる構成を採れば、不足情報があった場合でもより確実に検索キー情報を抽出することができ、それにより、より確実にU-plane装置2の転送先を設定することができる。
また、本実施形態のC-plane装置1において、格納部10は、一以上のU-plane装置2のネットワークトポロジに関するトポロジ情報をさらに格納し、設定部12は、格納部10によって格納されたトポロジ情報に基づいて転送先を設定することとしてもよい。かかる構成を採れば、例えば、トポロジ情報に基づいて送信先UN3に向かう最短経路となる転送先を設定することができ、より効率的な経路制御を行うことができる。
また、本実施形態のC-plane装置1vにおいて、パケット通信は、経路上に確立された複数の仮想ネットワークのうち一つの仮想ネットワークを経由して行われ、格納部10vは、仮想ネットワーク毎の指定情報と部分情報とを格納し、取得部11v及び設定部12vは、新たなUN3vがU-plane装置2vに接続された際に、当該UN3vに関するノード情報を取得し、取得されたノード情報と格納部10vによって格納された仮想ネットワーク毎の指定情報とに基づいて当該UN3vの仮想ネットワーク毎の検索キー情報を抽出し、U-plane装置2vがパケット中継時に受信したパケットの格納部10vによって格納された仮想ネットワーク毎の部分情報に示されるパケット部分に抽出された当該仮想ネットワークの検索キー情報が含まれている場合の当該パケットの転送先を仮想ネットワーク毎及びU-plane装置2v毎に設定することとしてもよい。かかる構成を採れば、経路上に複数の仮想ネットワークが確立されたパケット通信ネットワークにおいて、仮想ネットワーク毎の経路制御を行うことができる。すなわち、より柔軟な経路制御を行うことができる。
また、本実施形態の経路制御システム4において、設定部12は、設定データ表を生成し、生成された設定データ表を各U-plane装置2に送信してもよく、U-plane装置2は、設定部12によって送信された設定データ表を格納する格納部20と、中継時に受信したパケットを格納部20によって格納された設定データ表に基づいて転送する転送部22と、を備える。かかる構成を採れば、U-plane装置2にて、生成された設定データ表が格納され、格納された設定データ表に基づいて中継時に受信したパケットが転送される。すなわち、C-plane装置1の格納部10によって格納された指定情報及び部分情報に基づいて生成された設定データ表に基づいて、U-plane装置2にてパケットが転送される。これにより、例えば、ネットワーク事業者が指定した指定情報及び部分情報を格納部20によって格納すれば、ネットワーク事業者が指定した指定情報及び部分情報を利用して経路制御を行うことができる。すなわち、より柔軟な経路制御を行うことができる。
ここで、従来技術の問題点として、移動体通信ネットワークの仕様であるEPSは、ネットワーク事業者が指定したIDと同事業者が指定したパケットフィールドの値を利用して、経路制御を行うことができなかったという問題点が挙げられる。本実施形態の経路制御システム4によれば、ネットワーク事業者が指定したIDと同事業者が指定したパケットフィールドの組を含むパケット検索ルール表を、ネットワークの制御を担う装置であるC-plane装置1が保持し、当該パケット検索ルール表とUNユーザ固有情報とを組み合わせて作成される経路制御に関する設定データ表を、ネットワークのパケット転送やパケット処理を担う装置であるU-plane装置2に施す。これにより、ネットワーク事業者が指定したID(検索キー情報又は指定情報)と同事業者が指定したパケットフィールド(部分情報)を用いた経路制御(IDルーティング)を実現することができる。例えば、IP(Internet Protocol)以外の任意のネットワークプロトコルでモバイルネットワーク内の経路制御を実現することができる。また、本実施形態の経路制御システム4の構成は、SDN(Software Defined Networking)、NFV(Network Function Virtualization)、トランスポート、リンク、ノード、モバイルコア及び基地局などに適用可能である。
ここで、本明細書で説明した「情報」は、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
本明細書で使用する「判定」という用語は、多種多様な動作を包含する。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)などを含み得る。また、「判定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)などを含み得る。また、「判定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などを含み得る。
「接続された(connected)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」されると考えることができる。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
「含む(including)」およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス図、フローチャート図などは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
1…C-plane装置、2…U-plane装置、3…UN、4…経路制御システム、10…格納部、11…取得部、12…設定部、20…格納部、21…接続処理部、22…転送部。
Claims (6)
- ノード間のパケット通信の経路制御を行う制御ノードと、当該制御ノードに接続され、前記パケット通信を中継する一以上の中継ノードとを含む経路制御システムにおける制御ノードであって、
前記一以上の中継ノードのうち一つがパケットを受信し、中継する先である転送先を判定する検索キーとして使用するノードの検索キー情報を指定する指定情報、及び、検索キー情報が含まれるパケット部分を示す部分情報を格納するメモリを備え、
当該制御ノードは、
新たなノードが前記一以上の中継ノードのうち少なくとも一つに接続された場合に、
当該新たなノードに関するノード情報を取得し、
取得された当該ノード情報及び前記メモリに格納された指定情報に基づいて当該新たなノードの検索キー情報を抽出し、
更に、前記一以上の中継ノードのうち少なくとも一つの中継ノードが受信したパケットのうち、前記部分情報に示されるパケット部分に、前記新たなノードの検索キー情報が含まれる場合に、
当該パケットの転送先を前記一以上の中継ノードのうち、少なくとも一部、又は当該パケット転送の転送経路にある全ての中継ノード毎に設定する、
制御ノード。 - 検索キー情報を抽出する際に複数の検索キー情報を抽出し、抽出された複数の検索キー情報毎に転送先を設定する、請求項1に記載の制御ノード。
- 検索キー情報を抽出する際に不足情報を動的に生成する、請求項1又は2に記載の制御ノード。
- 前記メモリは、前記一以上の中継ノードのネットワークトポロジに関するトポロジ情報をさらに格納し、
当該制御ノードは、前記メモリに格納されたトポロジ情報に基づいて転送先を設定する、請求項1~3の何れか一項に記載の制御ノード。 - パケット通信は、経路上に確立された複数の仮想ネットワークのうち一つの仮想ネットワークを経由して行われ、
前記メモリは、仮想ネットワーク毎の指定情報と部分情報とを格納し、
当該制御ノードは、
新たなノードが前記一以上の中継ノードのうち少なくとも一つに接続された場合に、
当該新たなノードに関するノード情報を取得し、
取得された当該ノード情報及び前記メモリに格納された仮想ネットワーク毎の指定情報に基づいて当該新たなノードの仮想ネットワーク毎の検索キー情報を抽出し、
更に、前記一以上の中継ノードのうち少なくとも一つの中継ノードが受信したパケットのうち、仮想ネットワーク毎の前記部分情報に示されるパケット部分に、前記新たなノードの当該仮想ネットワークの検索キー情報が含まれる場合に、
当該パケットの転送先を仮想ネットワーク毎、及び、前記一以上の中継ノードのうち、少なくとも一部、又は当該パケット転送の転送経路にある全ての中継ノード毎に設定する、
請求項1~4の何れか一項に記載の制御ノード。 - ノード間のパケット通信の経路制御を行う制御ノードと、当該制御ノードに接続され、前記パケット通信を中継する一以上の中継ノードとを含む経路制御システムであって、
前記制御ノードは、
前記一以上の中継ノードのうち一つがパケットを受信し、中継する先である転送先を判定する検索キーとして使用するノードの検索キー情報を指定する指定情報、及び、検索キー情報が含まれるパケット部分を示す部分情報を格納する第1のメモリを備え、
新たなノードが前記一以上の中継ノードのうち少なくとも一つに接続された場合に、
当該新たなノードに関するノード情報を取得し、
取得された当該ノード情報及び前記第1のメモリに格納された指定情報に基づいて当該新たなノードの検索キー情報を抽出し、
更に、前記一以上の中継ノードのうち少なくとも一つの中継ノードが受信したパケットのうち、前記部分情報に示されるパケット部分に、前記新たなノードの検索キー情報が含まれる場合に、
当該パケットの転送先を前記一以上の中継ノードのうち、少なくとも一部、又は当該パケット転送の転送経路にある全ての中継ノード毎に設定した設定データ表を生成し、生成された設定データ表を設定された中継ノードに送信し、
前記中継ノードは、
前記制御ノードによって送信された設定データ表を格納する第2のメモリを備え、
中継時に受信したパケットを前記第2のメモリに格納された設定データ表に基づいて転送する、
経路制御システム。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/063,340 US10666551B2 (en) | 2016-02-23 | 2017-02-13 | Control node and path control system |
CN201780011166.5A CN108605014B (zh) | 2016-02-23 | 2017-02-13 | 控制节点和路径控制系统 |
EP17756279.0A EP3370375B1 (en) | 2016-02-23 | 2017-02-13 | Control node and path control system |
JP2018501594A JP6783848B2 (ja) | 2016-02-23 | 2017-02-13 | 制御ノード及び経路制御システム |
US16/845,452 US20200244571A1 (en) | 2016-02-23 | 2020-04-10 | Control node and path control system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016032098 | 2016-02-23 | ||
JP2016-032098 | 2016-02-23 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US16/063,340 A-371-Of-International US10666551B2 (en) | 2016-02-23 | 2017-02-13 | Control node and path control system |
US16/845,452 Division US20200244571A1 (en) | 2016-02-23 | 2020-04-10 | Control node and path control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2017145838A1 true WO2017145838A1 (ja) | 2017-08-31 |
Family
ID=59686340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/005103 WO2017145838A1 (ja) | 2016-02-23 | 2017-02-13 | 制御ノード及び経路制御システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10666551B2 (ja) |
EP (1) | EP3370375B1 (ja) |
JP (1) | JP6783848B2 (ja) |
CN (1) | CN108605014B (ja) |
WO (1) | WO2017145838A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7469216B2 (ja) | 2020-11-30 | 2024-04-16 | 株式会社日立製作所 | 通信支援システム及び方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011155484A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 日本電気株式会社 | 通信システム、論理チャネル制御装置、制御装置、通信方法およびプログラム |
US20130163602A1 (en) * | 2011-12-26 | 2013-06-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Flow-based packet transport device and packet management method thereof |
JP2015035729A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 日本電信電話株式会社 | 通信システム及び通信方式 |
WO2015025845A1 (ja) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | 日本電気株式会社 | 通信システム、スイッチ、コントローラ、アンシラリデータ管理装置、データ転送方法及びプログラム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4724119B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2011-07-13 | パナソニック株式会社 | 電子バリュー、電子財布装置及びその利用システム |
CN101163105B (zh) * | 2007-11-26 | 2011-06-01 | 华为技术有限公司 | 一种获取路径信息的方法和路径计算节点 |
US8625457B2 (en) * | 2007-12-03 | 2014-01-07 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for concurrent topology discovery |
US8737267B2 (en) | 2008-01-30 | 2014-05-27 | Qualcomm Incorporated | Management of wireless relay nodes using routing table |
CN102498694A (zh) * | 2009-09-14 | 2012-06-13 | 日本电气株式会社 | 通信系统、转发节点、路径管理服务器、通信方法和程序 |
WO2013179542A1 (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | 日本電気株式会社 | ネットワークシステム、経路制御装置、経路制御方法及びプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体 |
JP6114994B2 (ja) | 2013-05-30 | 2017-04-19 | Kddi株式会社 | 通信システム、mme、pgw、sgwおよびプログラム |
-
2017
- 2017-02-13 JP JP2018501594A patent/JP6783848B2/ja active Active
- 2017-02-13 CN CN201780011166.5A patent/CN108605014B/zh active Active
- 2017-02-13 EP EP17756279.0A patent/EP3370375B1/en active Active
- 2017-02-13 WO PCT/JP2017/005103 patent/WO2017145838A1/ja active Application Filing
- 2017-02-13 US US16/063,340 patent/US10666551B2/en active Active
-
2020
- 2020-04-10 US US16/845,452 patent/US20200244571A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011155484A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 日本電気株式会社 | 通信システム、論理チャネル制御装置、制御装置、通信方法およびプログラム |
US20130163602A1 (en) * | 2011-12-26 | 2013-06-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Flow-based packet transport device and packet management method thereof |
JP2015035729A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 日本電信電話株式会社 | 通信システム及び通信方式 |
WO2015025845A1 (ja) * | 2013-08-20 | 2015-02-26 | 日本電気株式会社 | 通信システム、スイッチ、コントローラ、アンシラリデータ管理装置、データ転送方法及びプログラム |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP3370375A4 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7469216B2 (ja) | 2020-11-30 | 2024-04-16 | 株式会社日立製作所 | 通信支援システム及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3370375A4 (en) | 2019-03-13 |
US20200244571A1 (en) | 2020-07-30 |
CN108605014B (zh) | 2021-05-07 |
JP6783848B2 (ja) | 2020-11-11 |
EP3370375B1 (en) | 2020-09-09 |
US20180367447A1 (en) | 2018-12-20 |
EP3370375A1 (en) | 2018-09-05 |
US10666551B2 (en) | 2020-05-26 |
JPWO2017145838A1 (ja) | 2018-12-13 |
CN108605014A (zh) | 2018-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110401599B (zh) | 数据包的处理方法及装置、存储介质、电子装置 | |
JP6801409B2 (ja) | 経路探索システム、経路探索方法及び経路探索プログラム | |
CN110493129B (zh) | 备份标签路径的更新方法、报文转发方法及装置 | |
US20190296988A1 (en) | Reactive mechanism for in-situ operation, administration, and maintenance traffic | |
JP2016012896A (ja) | 通信装置及びマルチホッピングネットワーク | |
JPWO2015162672A1 (ja) | 通信装置および車両統合管理システム | |
CN114650242A (zh) | 路径故障检测方法、装置、相关设备及存储介质 | |
CN106664247B (zh) | 通信装置、通信系统和通信方法 | |
WO2017145838A1 (ja) | 制御ノード及び経路制御システム | |
JP6378121B2 (ja) | ゲートウェイ装置及び通信方法 | |
JP6050720B2 (ja) | コアネットワークにおけるゲートウェイのセッション情報を移行させるシステム及び方法 | |
EP3206346B1 (en) | Domain control method and domain control device | |
US9787592B2 (en) | Packet transfer system and packet transfer method | |
CN104871497B (zh) | 流表处理方法和装置 | |
WO2016152912A1 (ja) | 通信システムおよび通信方法 | |
JP6076518B2 (ja) | 通信装置および車両統合管理システム | |
JP6663746B2 (ja) | 中継ノード | |
JP5884658B2 (ja) | 通信方法、通信装置、および、通信プログラム | |
KR102514520B1 (ko) | 서비스 기능 체이닝 제어 방법, 장치, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 컴퓨터 프로그램 | |
US11343179B2 (en) | Transfer device and transfer method | |
JP2016208162A (ja) | 判定方法および情報処理装置 | |
JPWO2006080066A1 (ja) | パス経路算出装置、方法及びプログラム | |
JP6554431B2 (ja) | セッション制御方法および通信システム | |
CN107317785B (zh) | 应用实体创建资源和注册方法、通信节点设备及终端设备 | |
JP2015046936A (ja) | 通信システム、制御装置、処理規則の設定方法およびプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2018501594 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2017756279 Country of ref document: EP |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17756279 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |