JP2012156877A - セッション移行後のシグナリングメッセージの経路制御方法及びネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＩＰサーバのセッション移行後に、ＩＰアドレスを移動することなく、且つ、トンネルを確立することもない、シグナリングメッセージの経路制御方法等を提供する。
【解決手段】ゲートウェイは、端末のＵＲＩと、フロースイッチ装置におけるラベルとを対応付けたラベルテーブルを記憶している。ゲートウェイが、端末からシグナリングメッセージを受信した際に、当該シグナリングメッセージにおけるFromヘッダから発信側ＵＲＩを取得し、Toヘッダから着信側ＵＲＩを取得する。そして、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先ラベルに書き換え、当該シグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ送信する。ＳＩＰサーバは、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先ラベルにすると共に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元ラベルにした当該シグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)ネットワークについて、ＳＩＰ(Session Initiation Protocol)サーバ間のセッションを移行する技術に関する。

ＳＩＰは、ＩＰ(Internet Protocol)における呼制御プロトコルであって、端末間で通信に必要なＩＰアドレス、ポート番号及びエンコーディングをネゴシエーションすると共に、発信及び着呼を制御する。ＳＩＰを用いて必要なネットワークリソースの割り当て及びゲートの制御を実行するために、ＩＰサブシステムネットワークとしてのＩＭＳがある。ＩＭＳは、ＩＰネットワークで、マルチメディアアプリケーション（音声、映像及びデータ）を提供するために標準化されたサービス制御方式である。これは、次世代携帯電話ネットワーク又はＮＧＮ(Next Generation Network)を実現する中核技術である。これにより、固定網及び移動網が統合され、全ての端末がＩＰベースで通信するオールＩＰ化が実現される。

図１は、従来技術におけるＩＭＳのシステム構成図である。

図１のシステムによれば、ＩＭＳネットワークに対して、アクセスネットワークが相互に接続されている。両ネットワーク間は、ゲートウェイ１を介して接続される。アクセスネットワークは、例えば携帯電話網や、無線／有線ブロードバンドアクセス網である。ユーザによって操作される端末（ＵＥ(User Equipment)）５は、ゲートウェイ１を介してＩＭＳネットワークに接続することができる。アクセスネットワークが携帯電話網である場合、端末５は、例えば携帯電話機やスマートフォンである。

ＩＭＳネットワークは、トランスポートネットワークとは別に、コントロールネットワークを有する。コントロールネットワークは、ホームネットワーク毎に複数備えられている。コントロールネットワークは、複数の呼セッション制御機能（ＣＳＣＦ(Call Session Control Function)）４を有する。ＳＩＰクライアント対応の複数の端末５は、ゲートウェイ１を介してＣＳＣＦ４に接続することによって、相手方端末と呼セッションを確立する。

図１によれば、ＣＳＣＦとして、Ｐ−ＣＳＣＦ(Proxy-CSCF)４１と、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving-CSCF)４２とが表されている。

端末５は、アクセスネットワークを介してＩＭＳネットワークへ向けてＳＩＰメッセージを送信する。そのＳＩＰメッセージは、ゲートウェイ１を介して、１つのＰ−ＣＳＣＦ４１へ転送される。Ｐ−ＣＳＣＦ４１は、セッション毎にメディア情報を抽出し、セッション確立時にゲートウェイ１に対するゲート制御及びリソース制御を指示する。Ｐ−ＣＳＣＦ４１は、端末５からの位置登録時に決定され、ゲートウェイ１（又はＳＩＰ対応端末）との間にセキュアなIPsecトンネルを確立する。

Ｐ−ＣＳＣＦ４１は、そのＳＩＰメッセージを、１つのＳ−ＣＳＣＦ４２へ転送される。Ｓ−ＣＳＣＦ４２は、呼セッション制御のための中心的なＳＩＰサーバであって、認証処理及び登録処理を実行する。Ｓ−ＣＳＣＦ４２は、自身が管理するホームネットワークのドメインを有し、そのドメインの範囲内の端末のSIP-URI(SIP - Uniform Resource Identifier)を管理する。また、Ｓ−ＣＳＣＦ４２は、ＨＳＳ(加入者情報サーバ、Home Subscriber Server)と通信することによってユーザ認証を実行する。

このようにして確立されたセッションは、利用されているネットワークリソースの状態情報や、セキュアな通信路の確保のためのセキュリティ・アソシエーション（暗号鍵や暗号化方式等）の状態情報と関連付けられる。その後、これらＣＳＣＦ（Ｐ／Ｓ／Ｉ−ＣＳＣＦ）によって管理される。

そのために、既存のＩＭＳネットワークによれば、当該端末は、一度登録されたＣＳＣＦに対して固定的に管理される。即ち、端末が移動することによって、他のドメインに属することとならない限り、ＣＳＣＦが変更されることはない。このように、ＣＳＣＦを、位置登録後に変更することは、困難である。

しかしながら、ＩＭＳネットワーク内におけるＣＳＣＦの障害（又は過負荷）や、ＣＳＣＦの最適化やメンテナンスなどの利用状況に応じて、端末の登録中のセッションに介在するＣＳＣＦを、他のＣＳＣＦへ移行したい場合もある。このとき、セッション情報を、一方のＣＳＣＦから他方のＣＳＣＦへ引き継ぐ必要がある。また、引き継いだことを、そのセッションに係る全てのＣＳＣＦに対して通知することによって、整合を取る必要もある。

これに対し、ＣＳＣＦを、ホットスタンバイ型のサーバ冗長化によって構成する技術がある。これは、ＣＳＣＦのバックアップとして、１対１に冗長化する。しかし、稼働中のＣＳＣＦと同性能のスタンバイ用のＣＳＣＦを別途備える必要があり、導入・運用コストの面で問題があった。

また、端末とのIPsecを再確立することなく、端末によって接続中のゲートウェイから第１のＳＩＰサーバに対する移行元セッションを、第２のＳＩＰサーバに対する移行先セッションへ移行することができる技術もある（例えば非特許文献１参照）。

図１のシステムによれば、ＩＭＳネットワークに、ＩＭＳ構成管理装置６と、セッション管理装置７とが更に配置されている。

ＩＭＳ構成管理装置６は、ＩＰパケットの到達性及び／又はＳＩＰメッセージの計数情報等に基づいて、各ＣＳＣＦの可用性を監視する。これにより、ＩＭＳ構成管理装置６は、ＣＳＣＦについて、負荷状態が所定閾値以上に高まった場合、又は、障害・停止を検知した場合、他のＣＳＣＦへセッションを移行すべきと判定する。このとき、ＩＭＳ構成管理装置６は、セッション管理装置７へ、セッション移行指示要求を送信する。セッション移行指示要求には、当該端末からのセッションについて、少なくとも、移行元ＣＳＣＦのSIP-URIと、移行先ＣＳＣＦのSIP-URIとを含む。

セッション管理装置７は、端末−ゲートウェイ−ＣＳＣＦ間におけるセッション情報を常に更新して蓄積する。セッション情報は、セッション毎に、少なくとも、SIP-URIと、IPsec確立時の鍵と、ＳＩＰの状態遷移パラメータとからなる。

図１によれば、ゲートウェイ１とＰ−ＣＳＣＦ#1との間のセッションを、ゲートウェイ１とＰ−ＣＳＣＦ#2との間のセッションへ移行する場合が表されている。このとき、移行先Ｐ−ＣＳＣＦ#2は、Ｓ−ＣＳＣＦ#2に対してもセッションを確立する必要がある。これらセッションの移行は、セッション管理装置７からのセッション移行メッセージによって制御される。尚、セッション管理装置７は、端末のSIP-URI毎に、登録中ＣＳＣＦのSIP-URIを記憶しているＨＳＳ（加入者情報サーバ）であってもよい。

ここで、ゲートウェイ１は、Ｐ−ＣＳＣＦ#2に対してIPsecを再確立することなく、以前にＰ−ＣＳＣＦ#1との間で確立していたIPsec（鍵Ａ）をそのまま利用する。一方で、移行先Ｐ−ＣＳＣＦ#2は、ゲートウェイ１との間で、IPsec（鍵Ａ）が確立されているものとして動作する。従って、ゲートウェイ１は、移行先Ｐ−ＣＳＣＦ#2との間で、新たにIPsecを確立するためのシーケンスを実行しない。この技術によれば、端末から見て、透過的にセッションを移行させることができる。

臼井健、小森田賢史、北辻佳憲、横田英俊、「ＩＭＳにおける呼制御サーバの可用性向上に関する網構成の提案」、２０１０年電子情報通信学会総合大会、Ｂ−６−１６ 「OpenFlowコンソーシアム」、[online]、［平成２３年１月２２日検索］、インターネット＜URL:http://www.openflowswitch.org＞

しかしながら、非特許文献１に記載された技術によれば、適切にシグナリングを転送させるために、一方のＣＳＣＦから他方のＣＳＣＦへセッション情報を移行すると共に、そのＩＰアドレスも移行させる必要がある。しかし、復元先となる他方のＣＳＣＦは、元のＩＰアドレス（一方のＣＳＣＦ）を用いる必要があり、複数のＩＰアドレスを保持しなければならなくなる。また、同一のＩＰアドレスが、複数のＣＳＣＦに、同時に存在することとなる。更に、各ゲートウェイ（セッション転送ノード）は、ＳＩＰメッセージ毎に、適切な宛先ＭＡＣアドレスへ転送する必要がある。これは、大量のＳＩＰメッセージを扱うネットワークシステムでは、ゲートウェイがボトルネックとなりやすい。

また、非特許文献１に記載された技術によれば、ゲートウェイは、端末とＰ−ＣＳＣＦとの間、及び、Ｐ−ＣＳＣＦとＳ−ＣＳＣＦとの間に、トンネルを設定しなければならない。そのために、トンネル確立のためのシーケンスのオーバヘッドが避けられない。

そこで、本発明は、ＳＩＰサーバのセッション移行後に、ＩＰアドレスを移動することなく、且つ、トンネルを確立することもない、シグナリングメッセージの経路制御方法及びネットワークシステムを提供することを目的とする。

本発明によれば、ＩＰサブシステムネットワークに接続された複数のＳＩＰ(Session Initiation Protocol)サーバと、該ＳＩＰサーバと端末との間でシグナリングメッセージのフローを切り替えるフロースイッチ装置と、端末とフロースイッチ装置との間でシグナリングメッセージを中継転送するゲートウェイとを有するシステムにおけるセッション移行後のシグナリングメッセージの経路制御方法であって、
ゲートウェイは、端末のＵＲＩ(Uniform Resource Indicator)と、フロースイッチ装置におけるラベルとを対応付けたラベルテーブルを記憶しており、
第１のステップについて、ゲートウェイが、端末からシグナリングメッセージを受信した際に、
当該シグナリングメッセージにおけるFromヘッダから発信側ＵＲＩを取得し、Toヘッダから着信側ＵＲＩを取得し、
当該シグナリングメッセージにおける送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュし、
発信側ＵＲＩに対応する送信元ラベルを検索すると共に、着信側ＵＲＩに対応する宛先ラベルを検索し、
宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先ラベルに書き換え、
当該シグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ送信し、
第２のステップについて、フロースイッチ装置が、シグナリングメッセージをＳＩＰサーバへ転送し、
第３のステップについて、ＳＩＰサーバが、
フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュし、
当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージについて、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先ラベルにすると共に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元ラベルにし、
当該シグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ送信し、
第４のステップについて、フロースイッチ装置が、シグナリングメッセージを、ゲートウェイへ転送し、
第５のステップについて、ゲートウェイは、
フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを、第１のステップでキャッシュしていた送信元ＭＡＣアドレスに書き換えると共に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを、第１のステップでキャッシュしていた宛先ＭＡＣアドレスに書き換え、
当該シグナリングメッセージを、端末へ送信する
ことを特徴とする。

本発明のシグナリングメッセージの経路制御方法における他の実施形態によれば、
ゲートウェイのラベルテーブルは、端末のＵＲＩと、フロースイッチ装置における要求ラベル及び応答ラベルとを対応付けて記憶しており、
第１のステップについて、ゲートウェイは、
当該シグナリングメッセージが要求メッセージである場合、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元要求ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先要求ラベルに書き換え、
当該シグナリングメッセージが応答メッセージである場合、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを宛先応答ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを送信元応答ラベルに書き換えることも好ましい。

本発明のシグナリングメッセージの経路制御方法における他の実施形態によれば、
システムは、フロースイッチ装置を制御するフロー制御装置を更に有し、
第１のステップについて、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ（REGISTERメッセージ）である場合、
第１１のステップとして、ゲートウェイが、
当該登録メッセージにおけるＵＲＩを取得し、
当該登録メッセージにおける宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュし、
ＵＲＩを含むラベル要求メッセージを、フロー制御装置へ送信し、
第１２のステップとして、フロー制御装置が、
ＵＲＩに対応する要求ラベル及び応答ラベルを生成し、
要求ラベル及び応答ラベルを含むラベル応答メッセージを、ゲートウェイへ返信し、
要求ラベル及び応答ラベルを含むフローテーブルを、フロースイッチ装置へ送信し、
第１３のステップとして、ゲートウェイが、ＵＲＩに要求ラベル及び応答ラベルを対応付けて記憶する
ことも好ましい。

本発明のシグナリングメッセージの経路制御方法における他の実施形態によれば、
ＩＰサブシステムネットワークは、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)ネットワークであり、
ＳＩＰサーバとして、少なくともＰ−ＣＳＣＦ(Proxy-CSCF(Call Session Control Function、プロキシ呼セッション制御機能))、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving-CSCF)及びＩ−ＣＳＣＦ(Interrogating-CSCF)が配置されており、
フロースイッチ装置は、フローテーブルによって、各ＣＳＣＦのＩＰアドレスを記憶しており、
第２のステップについて、
送信元ＩＰアドレスのＳ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスのＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦへ送信される要求メッセージについて、
宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元要求ラベルと、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先要求ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
又は、
送信元ＩＰアドレスのＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスのＳ−ＣＳＣＦへ送信される応答メッセージについて、
宛先ＭＡＣアドレスヘッダの宛先応答ラベルと、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの送信元応答ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
ことも好ましい。

本発明のシグナリングメッセージの経路制御方法における他の実施形態によれば、
フロースイッチ装置は、OpenFlowSwitch（登録商標）であり、
フロー制御装置は、OpenFlowController（登録商標）であり、
ゲートウェイは、プロトコルヘッダを変換するＳＩＰパーサである
ことも好ましい。

本発明によれば、ＩＰサブシステムネットワークに接続された複数のＳＩＰサーバと、該ＳＩＰサーバと端末との間のシグナリングメッセージの転送先を切り替えるフロースイッチ装置と、端末とフロースイッチ装置との間でシグナリングメッセージを中継転送するゲートウェイとを有するネットワークシステムであって、
セッション移行後のシグナリングメッセージを経路制御するために、
ゲートウェイは、
端末のＵＲＩと、フロースイッチ装置におけるラベルとを対応付けたラベルテーブルと、
端末から受信したシグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ転送する上りメッセージ転送手段と、
当該シグナリングメッセージにおけるFromヘッダから発信側ＵＲＩを取得し、Toヘッダから着信側ＵＲＩを取得するＵＲＩ取得手段と、
当該シグナリングメッセージにおける送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュするＭＡＣアドレスキャッシュ手段と、
発信側ＵＲＩに対応する送信元ラベルを検索すると共に、着信側ＵＲＩに対応する宛先ラベルを検索するラベル検索手段と、
当該シグナリングメッセージが要求メッセージである場合に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先ラベルに書き換える上りアドレス書換手段と、
フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージを、端末へ送信する下りメッセージ転送手段と、
当該シグナリングメッセージについて、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを、ＭＡＣアドレスキャッシュ手段における送信元ＭＡＣアドレスに書き換えると共に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを、ＭＡＣアドレスキャッシュ手段における宛先ＭＡＣアドレスに書き換える下りアドレス書換手段と
を有し、
フロースイッチ装置は、フローテーブルに基づいて、ゲートウェイから受信したシグナリングメッセージをいずれか１つのＳＩＰサーバへ転送すると共に、ＳＩＰサーバから受信したシグナリングメッセージを、ＳＩＰサーバ又はゲートウェイのいずれか１つへ転送し、
ＳＩＰサーバは、
フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュするラベルキャッシュ手段と、
当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージについて、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先ラベルにすると共に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元ラベルにするラベル書換手段と、
当該シグナリングメッセージを、フロースイッチ装置へ転送するメッセージ転送手段と
を有することを特徴とする。

本発明のネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
ゲートウェイのラベルテーブルは、端末のＵＲＩと、フロースイッチ装置における要求ラベル及び応答ラベルとを対応付けて記憶しており、
ゲートウェイの上りアドレス書換手段は、
当該シグナリングメッセージが要求メッセージである場合、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元要求ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先要求ラベルに書き換え、
当該シグナリングメッセージが応答メッセージである場合、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを宛先応答ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを送信元応答ラベルに書き換えることも好ましい。

本発明のネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
システムは、フロースイッチ装置を制御するフロー制御装置を更に有し、
ゲートウェイは、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ（REGISTERメッセージ）である場合、
ＵＲＩ取得手段が、当該登録メッセージにおけるFromヘッダから発信側ＵＲＩを取得し、
ＭＡＣアドレスキャッシュ手段が、当該登録メッセージにおける宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュし、
ラベル検索手段によって発信側ＵＲＩに対応する送信元ラベルを検索できなかった際に、発信側ＵＲＩを含むラベル要求メッセージを、フロー制御装置へ送信するラベル要求送信手段と、
フロー制御装置から、要求ラベル及び応答ラベルを含むラベル応答メッセージを受信し、ラベルテーブルに、発信側ＵＲＩと、要求ラベル及び応答ラベルとを対応付けて記憶させるラベル応答受信手段と
を更に有し、
フロー制御装置が、
発信側ＵＲＩに対応する要求ラベル及び応答ラベルを生成するラベル生成手段と、
要求ラベル及び応答ラベルを含むラベル応答メッセージを、ゲートウェイへ返信するラベル応答返信手段と、
要求ラベル及び応答ラベルを含むフローテーブルを、フロースイッチ装置へ送信するフローテーブル更新手段と
を更に有することも好ましい。

本発明のネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
ＩＰサブシステムネットワークは、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)ネットワークであり、
ＳＩＰサーバとして、少なくともＰ−ＣＳＣＦ(Proxy-CSCF(Call Session Control Function、プロキシ呼セッション制御機能))、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving-CSCF)及びＩ−ＣＳＣＦ(Interrogating-CSCF)が配置されており、
フロースイッチ装置は、フローテーブルによって、各ＣＳＣＦのＩＰアドレスを記憶しており、
フロースイッチ装置は、
送信元ＩＰアドレスのＳ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスのＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦへ送信される要求メッセージについて、
宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元要求ラベルと、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先要求ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
又は、
送信元ＩＰアドレスのＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスのＳ−ＣＳＣＦへ送信される応答メッセージについて、
宛先ＭＡＣアドレスヘッダの宛先応答ラベルと、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの送信元応答ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
ことも好ましい。

本発明のネットワークシステムにおける他の実施形態によれば、
フロースイッチ装置は、OpenFlowSwitch（登録商標）であり、
フロー制御装置は、OpenFlowController（登録商標）であり、
ゲートウェイは、プロトコルヘッダを変換するＳＩＰパーサである
ことも好ましい。

本発明のシグナリングメッセージの経路制御方法及びネットワークシステムによれば、既存のOpenFlowスイッチ装置を用いることによって、ＳＩＰサーバのセッション移行後に、ＩＰアドレスを移動することなく、且つ、トンネルを確立する必要もなくすことができる。また、既存のOpenFlowスイッチ装置に特別な機能を搭載することなく、高速に経路を制御することができる。

従来技術におけるＩＭＳのシステム構成図である。 本発明におけるＩＭＳのシステム構成図である。 本発明における発信の要求シーケンス図である。 ＳＩＰパーサ及びフロースイッチ装置におけるアドレスヘッダを表す説明図である。 本発明における発信の応答シーケンス図である。 本発明における登録のシーケンス図である。 本発明におけるＳＩＰパーサの機能構成図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図２は、本発明におけるＩＭＳのシステム構成図である。

図２によれば、ＩＭＳコントロールネットワーク（ＩＰサブシステムネットワーク）に、複数のＳＩＰサーバが接続されている。ＳＩＰサーバ４として、Ｐ−ＣＳＣＦ#1と、Ｐ−ＣＳＣＦ#2と、Ｓ−ＣＳＣＦ#1と、Ｓ−ＣＳＣＦ#2と、Ｉ−ＣＳＣＦと、ＨＳＳとが配置されている。これらＣＳＣＦは、フロースイッチ装置２を介して、ＩＭＳトランスポートネットワークから接続される。

ここで、全てのＰ−ＣＳＣＦ#1及び#2は、同一のＩＰアドレス（仮想ＩＰアドレス）を持つ。同様に、全てのＳ−ＣＳＣＦ#1及び#2も、同一のＩＰアドレスを持つ。但し、実ＩＰアドレスは、ノード毎に異なっており、ＩＭＳ構成管理装置６は、実ＩＰアドレスを用いて各ＣＳＣＦを識別する。尚、ＩＭＳ構成管理装置６は、セッション移行後のＣＳＣＦの変更に伴う、シグナリングメッセージの経路制御を指示する。

フロースイッチ装置２は、複数のポートを有するレイヤ４までのヘッダ情報を利用可能なスイッチであって、ポートがそれぞれ、ＳＩＰパーサ１、Ｐ−ＣＳＣＦ#1、Ｐ−ＣＳＣＦ#2、Ｓ−ＣＳＣＦ#1、Ｓ−ＣＳＣＦ#2、Ｉ−ＣＳＣＦ及びＨＳＳに接続されている。フロースイッチ装置２は、端末からのシグナリングメッセージを、各ＣＳＣＦに対して経路制御する。この経路制御のために、フロースイッチ装置２は、「端末のＵＲＩ(Uniform Resource Indicator)」と「ラベル」とを対応付けたフローテーブルを有する。そして、フロースイッチ装置２は、入力されたパケットを、ラベルに基づくユーザセッション単位の「フロー」として識別し、そのフローに基づいて所定のポートから出力する。

ゲートウェイ１は、ＩＭＳネットワークとアクセスネットワークとの接続点に配置され、端末５とフロースイッチ装置２との間でシグナリングメッセージを中継転送する。ゲートウェイ１は、ＳＩＰメッセージをフローとして識別できる「ＳＩＰパーサ」である。ＳＩＰパーサ１は、「端末のＵＲＩ」と、フロースイッチ装置における「ラベル」とを対応付けたラベルテーブルを記憶する。

ＩＭＳ構成管理装置６は、端末−ＣＳＣＦ間、及び、ＣＳＣＦ間におけるセッション情報を常に受信し且つ蓄積する。そして、ＩＭＳ構成管理装置６は、端末からのシグナリングメッセージを、一方のＣＳＣＦから、セッション移行後の他方のＣＳＣＦ又はバックアップノードへ送信するように経路を制御する。セッションを移行させた後、ＩＭＳ構成管理装置６は、ＣＳＣＦの変更に伴うシグナリングメッセージの経路制御情報を、フロー制御装置３へ送信する。

フロー制御装置３は、ＩＭＳ構成管理装置６からの経路制御情報に応じて、フロースイッチ装置２のフローテーブルを更新する。また、ＳＩＰパーサ１のラベルテーブルも更新する。

フロースイッチ装置２及びフロー制御装置３は、OpenFlow技術に基づく既存のものである。分散配置されるフローベーススイッチ（フロースイッチ装置）と、集中配置されるコントローラ（フロー制御装置）とに分離し、オープンなＡＰＩ(Application Programming Interface)で接続される。OpenFlow技術によれば、ネットワークの通信単位を「フロー」として定義し、フロー単位で経路制御及び品質確保を可能とする。これは、米国Stanford大学が中心となり設立した「OpenFlowコンソーシアム」によって提唱されたインタフェースの仕様である（例えば非特許文献２参照）。

OpenFlowスイッチ技術によれば、各種のプロセッサリソース（例えばＣＳＣＦ）を、プログラマブルに（自由に組み合わせて）、ネットワークノードを構築することできる。特に、１０Ｇｂｐｓ単位（最大６４ユーザまでの同時利用可能）で、ネットワークを増設することができる。

尚、一般に、ＣＳＣＦにおける経路制御として、同一ＩＰアドレスが複数のＣＳＣＦ上に存在することに備えたＩＰトンネルによるＳＩＰメッセージの転送制御と、移行された複数のＩＰアドレスの使い分け制御とがある。そこで、発明者らは、ＣＳＣＦではなく、ネットワーク機器側（スイッチ）を用いて、ＩＰアドレス以外の識別子を用いて、ＳＩＰメッセージの転送を制御することを検討した。また、これと共に、ＩＰアドレスの使い分けを避けるために、同種のＣＳＣＦでは同じＩＰアドレスを用いることも検討した。そこで、本発明によれば、ＩＰアドレスに依存しない経路制御方法として、上位レイヤのパケットヘッダの参照が可能なOpenFlowスイッチ装置を用いている。OpenFlowスイッチ装置では、各ヘッダ値の組み合わせで区別される一連のパケットを、「フロー」として経路制御する。そのために、ＣＳＣＦに対するＳＩＰメッセージの経路を制御すべき最小経路毎に、フローを割り当てている。

図３は、本発明における発信のシーケンス図である。

図３によれば、同じ種類のＣＳＣＦには、同一のＩＰアドレスが付与されている。これによって、ＳＩＰサーバのセッション移行後であってもトンネルを確立することなく、シグナリングメッセージのＩＰアドレスを変更することなく、適切なＣＳＣＦへ経路制御することができる。図３によれば、Ｐ−ＣＳＣＦ＃1及びＳ−ＣＳＣＦ＃１が管理している端末＃２のセッション情報を、Ｐ−ＣＳＣＦ＃２及びＳ−ＣＳＣＦ＃２へ移行した後の、
当該端末#1から端末＃２へのシグナリングメッセージを経路制御する場合について表されている。この場合、ＩＭＳ構成管理装置６は、オペレータの指示やＩＭＳネットワークの負荷状態に応じて、ＣＳＣＦ（Ｐ−ＣＳＣＦ#1、Ｓ−ＣＳＣＦ#1）を変更する旨を指示しておく。

［第１のステップ］
（Ｓ３０）端末#1は、ＳＩＰ対応端末であって、発信メッセージ（INVITEメッセージ、シグナリング要求メッセージ）を、ＳＩＰパーサ１へ送信している。このINVITEメッセージのアドレスヘッダは、以下のように設定されている。
送信元ＩＰアドレス：端末#1のＩＰアドレス
宛先ＩＰアドレス ：Ｐ−ＣＳＣＦ#1のＩＰアドレス

（Ｓ３１１）ＳＩＰパーサ１は、受信したシグナリングメッセージが要求メッセージである場合、ＳＩＰデータ部分を解析し、以下の情報を取得する。図３によれば、INVITEメッセージであるので、要求メッセージである。
INVITEメッセージにおけるFromヘッダ -> 発信側ＵＲＩの取得
INVITEメッセージにおけるToヘッダ -> 着信側ＵＲＩの取得

（Ｓ３１２）次に、ＳＩＰパーサ１は、ＭＡＣアドレスヘッダから、以下の情報をキャッシュする。
INVITEメッセージにおける送信元ＭＡＣアドレスをキャッシュ
INVITEメッセージにおける宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュ

（Ｓ３１３）次に、ＳＩＰパーサ１は、ラベルテーブルを用いて、以下のラベルを検索する。
「発信側ＵＲＩ」に対応する「送信元要求ラベル」を検索
「着信側ＵＲＩ」に対応する「宛先要求ラベル」を検索

図４は、ＳＩＰパーサ及びフロースイッチ装置におけるアドレスヘッダを表す説明図である。

ラベルテーブルには、端末毎に、「要求ラベル」及び「応答ラベル」が登録されている（図４（ａ）参照）。フロースイッチ装置２は、ラベルによって、いずれの端末から送信された要求／応答メッセージであるか、を認識することができる。

（Ｓ３１４）次に、ＳＩＰパーサ１は、INVITEメッセージ（シグナリング要求メッセージ）について、以下のようにＭＡＣアドレスを書き換える（図４（ｂ）参照）。
宛先ＭＡＣアドレスヘッダ <- 送信元要求ラベル
送信元ＭＡＣアドレスヘッダ <- 宛先要求ラベル
即ち、「送信元要求ラベル」は、「要求」であって且つ「送信元端末のＵＲＩ」を特定するラベルである。同様に、「宛先要求ラベル」は、「要求」であって且つ「宛先端末のＵＲＩ」を特定するラベルである。

（Ｓ３１５）そして、ＳＩＰパーサ１は、そのINVITEメッセージを、フロースイッチ装置２へ送信する。

［第２のステップ］
（Ｓ３２）フロースイッチ装置２は、受信したINVITEメッセージについて、フローテーブルを用いて、出力ポートを選択する。図３によれば、このINVITEメッセージは、Ｐ−ＣＳＣＦ#1が接続されたポートから出力される。

フロースイッチ装置２は、受信したINVITEメッセージにおける「宛先ＭＡＣアドレス」「送信元ＩＰアドレス」「宛先ＩＰアドレス」から、当該INVITEメッセージを出力すべきポートを特定する。即ち、「宛先ＭＡＣアドレス」「送信元ＩＰアドレス」「宛先ＩＰアドレス」から、「フロー」を識別し、フロー毎に、出力ポートが特定される。
「宛先ＭＡＣアドレス」：送信元要求ラベル
（「要求」であって且つ「送信元端末のＵＲＩ」を特定する）
「送信元ＩＰアドレス」：送信元装置（端末又はＣＳＣＦ）を特定
「宛先ＩＰアドレス」 ：宛先装置（ＣＳＣＦ）を特定

［第３のステップ］
（Ｓ３３１）Ｐ−ＣＳＣＦ#1は、フロースイッチ装置２から受信したINVITEメッセージについて、以下の情報をキャッシュする。
宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元要求ラベルをキャッシュ
送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先要求ラベルをキャッシュ
また、Ｐ−ＣＳＣＦ#1は、そのINVITEメッセージのRouteヘッダから、次ホップへ送信すべきノードの宛先ＩＰアドレスを取得する。ここでは、次ホップとして、Ｓ−ＣＳＣＦ#1の宛先ＩＰアドレスを取得する。

（Ｓ３３２）次に、Ｐ−ＣＳＣＦ#1は、Ｓ−ＣＳＣＦ#1へ送信すべきINVITEメッセージについて、以下のラベルに書き換える。
送信元ＭＡＣアドレスヘッダ：キャッシュした宛先要求ラベル
宛先ＭＡＣアドレスヘッダ ：キャッシュした送信元要求ラベル
送信元ＩＰアドレスヘッダ ：Ｐ−ＣＳＣＦ#1のＩＰアドレス
宛先ＩＰアドレスヘッダ ：Ｓ−ＣＳＣＦ#1のＩＰアドレス
ＭＡＣアドレスヘッダの書き換え処理は、Ｉ／Ｆモジュールで実行され、ＩＰアドレスヘッダの書き換え処理は通常のＣＳＣＦの機能で実行される。

（Ｓ３３３）そして、Ｐ−ＣＳＣＦ#1は、そのINVITEメッセージを、フロースイッチ装置２へ送信する。

フロースイッチ装置２は、受信したINVITEメッセージについて、送信元ＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレスのいずれか一方に、Ｉ−ＣＳＣＦのＩＰアドレスを含むか否かについて判定する。ここでは、Ｐ−ＣＳＣＦ#1からＳ−ＣＳＣＦ#1へ転送すべきINVITEメッセージであって、この判定は「偽」となる。この場合、フロースイッチ装置は、INVITEメッセージをそのまま、Ｓ−ＣＳＣＦ#1が接続されたポートへ出力する。

（Ｓ３３４）Ｓ−ＣＳＣＦ#1は、Ｓ３３１〜Ｓ３３３と同様に、フロースイッチ装置２から受信したINVITEメッセージについて、以下の情報をキャッシュする。
ＭＡＣアドレスヘッダの送信元要求ラベルをキャッシュ
送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先要求ラベルをキャッシュ
そして、Ｓ−ＣＳＣＦ#1は、そのINVITEメッセージのRouteヘッダから、次ホップへ送信すべきＩ−ＣＳＣＦの宛先ＩＰアドレスを取得する。

次に、Ｓ−ＣＳＣＦ#1は、Ｉ−ＣＳＣＦへ送信すべきINVITEメッセージについて、以下のラベルに書き換える。
送信元ＭＡＣアドレスヘッダ：キャッシュした宛先要求ラベル
宛先ＭＡＣアドレスヘッダ ：キャッシュした送信元要求ラベル
送信元ＩＰアドレスヘッダ ：Ｓ−ＣＳＣＦ#1のＩＰアドレス
宛先ＩＰアドレスヘッダ ：Ｉ−ＣＳＣＦのＩＰアドレス
そして、Ｓ−ＣＳＣＦ#1は、そのINVITEメッセージを、フロースイッチ装置２へ送信する。

フロースイッチ装置２は、受信したINVITEメッセージ（シグナリング要求メッセージ）について、送信元ＩＰアドレスに基づくＳ−ＣＳＣＦ又はＩ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスに基づくＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦへ送信されるかどうかを判定する。ここでは、Ｓ−ＣＳＣＦ#1からＩ−ＣＳＣＦへ転送すべき要求メッセージであって、この判定は「真」となる。「要求」メッセージか否かは、ラベルによって判定できる。この場合、フロースイッチ装置２は、以下のように、ＭＡＣアドレスヘッダの内容を、逆に入れ替える。
送信元ＭＡＣアドレスヘッダ <- 宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元要求ラベル
宛先ＭＡＣアドレスヘッダ <- 送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先要求ラベル
そして、フロースイッチ装置２は、INVITEメッセージを、Ｉ−ＣＳＣＦが接続されたポートへ出力する。

（Ｓ３３５）Ｉ−ＣＳＣＦは、端末における鍵情報を保持していない場合、ＨＳＳに対して、Diameterプロトコルを用いて鍵情報を問い合わせる。Diameterプロトコルとは、ＲＡＤＩＵＳ(Remote Authentication Dial In User Service)に代わる次世代のＡＡＡ(Authentication, Authorization and Accounting)標準プロトコルである。Ｉ−ＣＳＣＦは、端末の認証情報や鍵情報を取得するために、DiameterURメッセージを、フロースイッチ装置２を介して、ＨＳＳへ送信する。

また、ＨＳＳは、受信したDiameterURメッセージに基づいて、DiameterUAメッセージを、フロースイッチ装置２を介して、Ｉ−ＣＳＣＦへ送信する。

（Ｓ３３６）次に、Ｉ−ＣＳＣＦは、Ｓ−ＣＳＣＦ#2へ送信すべきINVITEメッセージについて、以下のラベルに書き換える。
送信元ＭＡＣアドレスヘッダ：キャッシュした宛先要求ラベル
宛先ＭＡＣアドレスヘッダ ：キャッシュした送信元要求ラベル
送信元ＩＰアドレスヘッダ ：Ｓ−ＣＳＣＦ#2のＩＰアドレス
宛先ＩＰアドレスヘッダ ：Ｐ−ＣＳＣＦ#2のＩＰアドレス
そして、Ｉ−ＣＳＣＦは、そのINVITEメッセージを、フロースイッチ装置２へ送信する。

フロースイッチ装置２は、受信したINVITEメッセージをそのまま、Ｓ−ＣＳＣＦ#2が接続されたポートへ出力する。

（Ｓ３３７）次に、Ｓ−ＣＳＣＦ#2は、Ｐ−ＣＳＣＦ#2へ送信すべきINVITEメッセージについて、以下のラベルに書き換える。
送信元ＭＡＣアドレスヘッダ：キャッシュした宛先要求ラベル
宛先ＭＡＣアドレスヘッダ ：キャッシュした送信元要求ラベル
送信元ＩＰアドレスヘッダ ：Ｓ−ＣＳＣＦ#2のＩＰアドレス
宛先ＩＰアドレスヘッダ ：Ｐ−ＣＳＣＦ#2のＩＰアドレス
そして、Ｓ−ＣＳＣＦ#2は、そのINVITEメッセージを、フロースイッチ装置２へ送信する。

フロースイッチ装置２は、受信したINVITEメッセージをそのまま、Ｐ−ＣＳＣＦ#2が接続されたポートへ出力する。

（Ｓ３３８）Ｐ−ＣＳＣＦ#2は、Ｓ３３１〜Ｓ３３３と同様の処理が実行され、INVITEメッセージをフロースイッチ装置２へ送信する。

［第４のステップ］
（Ｓ３４）フロースイッチ装置２が、INVITEメッセージをＳＩＰパーサ１へ転送する。

［第５のステップ］
（Ｓ３５１）ＳＩＰパーサ１は、フロースイッチ装置２から受信したINVITEメッセージについて、以下のようにＭＡＣアドレスを書き換える。
送信元ＭＡＣアドレスヘッダ
<- Ｓ３１２でキャッシュしていた送信元ＭＡＣアドレス
宛先ＭＡＣアドレスヘッダ
<- Ｓ３１２でキャッシュしていた宛先ＭＡＣアドレス

（Ｓ３５２）そして、ＳＩＰパーサ１は、INVITEメッセージを、着信側の端末#2へ送信する。

図５は、本発明における発信の応答シーケンス図である。

端末#2が、発信応答メッセージ（183メッセージ、シグナリング応答メッセージ）を、ＳＩＰパーサ１へ送信する。183メッセージは、図３と同様のシーケンスによって、発信側端末#1まで到達する。ここで、図３と相違する部分のみついて説明する。

（Ｓ５１４）図３のＳ３１４に対応し、ＳＩＰパーサ１は、183メッセージ（シグナリング応答メッセージ）について、以下のようにＭＡＣアドレスを書き換える。
宛先ＭＡＣアドレスヘッダ <- 宛先応答ラベル
送信元ＭＡＣアドレスヘッダ <- 送信元応答ラベル

（Ｓ５３６）フロースイッチ装置２は、受信した183メッセージ（シグナリング応答メッセージ）について、送信元ＩＰアドレスのＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスのＳ−ＣＳＣＦへ送信される応答メッセージであるか否かを判定する。ここでは、Ｉ−ＣＳＣＦからＳ−ＣＳＣＦ#1へ転送すべき応答メッセージであって、この判定は「真」となる。「応答」メッセージか否かは、ラベルによって判定できる。この場合、フロースイッチ装置２は、以下のように、ＭＡＣアドレスヘッダの内容を、逆に入れ替える。
送信元ＭＡＣアドレスヘッダ <- 宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元応答ラベル
宛先ＭＡＣアドレスヘッダ <- 送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先応答ラベル
そして、フロースイッチ装置２は、183メッセージを、Ｓ−ＣＳＣＦ#1が接続されたポートへ出力する。

尚、フロースイッチ装置２は、Ｓ−ＣＳＣＦ#1からＳ−ＣＳＣＦ#2へのシグナリング要求メッセージについても、ＭＡＣアドレスヘッダの内容を、逆に入れ替える。また、フロースイッチ装置２は、Ｓ−ＣＳＣＦ#2からＳ−ＣＳＣＦ#1へのシグナリング応答メッセージについても、ＭＡＣアドレスヘッダの内容を、逆に入れ替える。

図６は、本発明における登録のシーケンス図である。

（Ｓ６０）端末#1は、位置登録メッセージ（REGISTERメッセージ）をＩＭＳネットワークへ送信する。REGISTERメッセージは、ＳＩＰパーサ１によって受信される。

（Ｓ６１１）ＳＩＰパーサ１は、REGISTERメッセージをパースして、Fromヘッダから、送信元端末#1のＵＲＩ（発信側ＵＲＩ）を取得する(図３のＳ３１１と同様）。

（Ｓ６１２）また、ＳＩＰパーサ１は、REGISTERメッセージにおける宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュする（図３のＳ３１２と同様）。

（Ｓ６１３）次に、ＳＩＰパーサ１は、ラベルテーブルに、発信側ＵＲＩに対するラベルが登録されているか否かを判定する。ここで、端末#1からの最初のREGISTERメッセージである場合、それに対応するラベルは、未だ登録されていない。尚、ラベルテーブルに、発信側ＵＲＩに対するラベルが登録されている場合、Ｓ６１５へ進む。

（Ｓ６１３１）ラベルテーブルに、発信側ＵＲＩに対するラベルが登録されていない場合、ＳＩＰサーバ１は、発信側ＵＲＩを含むラベル要求メッセージを、フロー制御装置３へ送信する。
（Ｓ６１３２）これに対し、フロー制御装置３は、発信側ＵＲＩに対応するラベルを生成する。ここで、端末のＵＲＩ毎に、「要求ラベル」及び「応答ラベル」が生成される。
（Ｓ６１３３）フロー制御装置３は、発信側ＵＲＩと要求／応答ラベルとを対応付けたフローテーブルを、フロースイッチ装置２へ送信する。
（Ｓ６１３４）また、フロー制御装置３は、その要求／応答ラベルを含むラベル応答メッセージを、ＳＩＰパーサ１へ返信する。これによって、ＳＩＰパーサ１は、ラベルテーブルを更新し、発信側ＵＲＩにその要求／応答ラベルを対応付けて記憶する。

（Ｓ６１４）ＳＩＰパーサは、REGISTERメッセージについて、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを、送信元要求ラベルに書き換える（図３のＳ３１４と同様）。ここでは、送信元要求ラベルは、「要求」であって且つ「送信元端末のＵＲＩ」を特定するラベルである。

（Ｓ６１５）そして、ＳＩＰパーサは、REGISTERメッセージを、フロースイッチ装置へ送信する（図３のＳ３１５と同様）。

その後のシーケンスは、図３のＳ３２以降と同様である。尚、Ｐ−ＣＳＣＦ#1は、Ｓ−ＣＳＣＦの解決ために、Ｉ−ＣＳＣＦへREGISTERメッセージを送信する。これによって、端末#1は、ＳＩＰパーサ１を介して、Ｐ−ＣＳＣＦ#1との間でセッションを確立し、Ｐ−ＣＳＣＦ#1及びＳ−ＣＳＣＦ#1によって位置登録済みとなる。

図７は、本発明におけるＳＩＰパーサの機能構成図である。

図７によれば、ＳＩＰパーサ１は、ＡＮ（アクセスネットワーク）側通信インタフェース１０１と、ＩＭＳ側通信インタフェース１０２と、上りメッセージ転送部１１０と、ラベルテーブル１１１と、ＵＲＩ取得部１１２と、ＭＡＣアドレスキャッシュ部１１３と、ラベル検索部１１４と、ラベル要求送信部１１５と、ラベル応答受信部１１６と、上りアドレス書換部１１７と、下りメッセージ転送部１２０と、下りアドレス書換部１２７とを有する。通信インタフェース以外のこれら機能構成部は、ゲートウェイ（ＳＩＰパーサ）に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。

上りメッセージ転送部１１０は、端末５から受信したシグナリングメッセージを、フロースイッチ装置２へ転送する。

ラベルテーブル部１１１は、端末のＵＲＩと、フロースイッチ装置におけるラベルとを対応付けて記憶する。ここで、ラベルは、「要求ラベル」及び「応答ラベル」の２つがある。

ＵＲＩ取得部１１２は、当該シグナリングメッセージにおけるFromヘッダから発信側ＵＲＩを取得し、Toヘッダから着信側ＵＲＩを取得する。発信側ＵＲＩ及び着信側ＵＲＩは、ラベル検索部１１４へ出力される。

ＭＡＣアドレスキャッシュ部１１３は、当該シグナリングメッセージにおける送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュする。

ラベル検索部１１４は、ラベルテーブル１１１を参照し、発信側ＵＲＩに対応する送信元ラベルを検索すると共に、着信側ＵＲＩに対応する宛先ラベルを検索する。

ラベル要求送信部１１５は、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ（REGISTERメッセージ）である場合、ラベル検索部１１４によって発信側ＵＲＩに対応する送信元ラベルを検索できなかった際に、発信側ＵＲＩを含むラベル要求メッセージを、フロー制御装置へ送信する。

ラベル応答受信部１１６は、フロー制御装置３から、要求ラベル及び応答ラベルを含むラベル応答メッセージを受信する。そして、ラベルテーブル１１１に、発信側ＵＲＩと、要求ラベル及び応答ラベルとを対応付けて記憶させる。

上りアドレス書換部１１７は、当該シグナリングメッセージが要求メッセージである場合に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元要求ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先要求ラベルに書き換える。また、当該シグナリングメッセージが応答メッセージである場合、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを宛先応答ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを送信元応答ラベルに書き換える。

下りメッセージ転送部１２０は、フロースイッチ装置２から受信したシグナリングメッセージを、端末５へ送信する。

下りアドレス書換部１２７は、当該シグナリングメッセージについて、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを、ＭＡＣアドレスキャッシュ部１１３における送信元ＭＡＣアドレスに書き換えると共に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを、ＭＡＣアドレスキャッシュ部１１３における宛先ＭＡＣアドレスに書き換える。

フロースイッチ装置２は、フローテーブルに基づいて、ゲートウェイから受信したシグナリングメッセージをいずれか１つのＳＩＰサーバへ転送すると共に、ＳＩＰサーバから受信したシグナリングメッセージを、ＳＩＰサーバ又はゲートウェイのいずれか１つへ転送する。

フロースイッチ装置２は、フローテーブルによって、各ＣＳＣＦのＩＰアドレスを記憶している。そして、フロースイッチ装置２は、送信元ＩＰアドレスに基づくＳ−ＣＳＣＦ又はＩ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスに基づくＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦへ送信されるシグナリングメッセージについて、宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元ラベルと、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える。

ＳＩＰサーバ（ＣＳＣＦ、ＨＳＳ）４は、ラベルキャッシュ部と、ラベル書換部と、メッセージ転送部とを有する。ＳＩＰサーバとして、少なくともＰ−ＣＳＣＦ(Proxy-CSCF(Call Session Control Function、プロキシ呼セッション制御機能))、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving-CSCF)及びＩ−ＣＳＣＦ(Interrogating-CSCF)が配置される。

ラベルキャッシュ部は、フロースイッチ装置２から受信したシグナリングメッセージについて、宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュする。

ラベル書換部は、当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージについて、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先ラベルにすると共に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元ラベルにする。

そして、当該シグナリングメッセージは、フロースイッチ装置２へ転送される。

フロー制御装置３は、フロースイッチ装置２を制御する。フロー制御装置３は、ラベル生成部と、ラベル応答返信部と、フローテーブル更新部とを有する。

ラベル生成部は、発信側ＵＲＩに対応する要求ラベル及び応答ラベルを生成する。

ラベル応答返信部は、要求ラベル及び応答ラベルを含むラベル応答メッセージを、ゲートウェイへ返信する。

フローテーブル更新部は、要求ラベル及び応答ラベルを含むフローテーブルを、フロースイッチ装置へ送信する。

以上、詳細に説明したように、本発明のシグナリングメッセージの経路制御方法及びネットワークシステムによれば、既存のOpenFlowスイッチ装置を用いることによって、ＳＩＰサーバのセッション移行後に、ＩＰアドレスを移動することなく、且つ、トンネルを確立する必要もなくすことができる。また、既存のOpenFlowスイッチ装置に特別な機能を搭載することなく、高速に経路を制御することができる。

一方のホームコントロールネットワークにおける第１のＣＳＣＦの代替として、他方のホームコントロールネットワークにおける第２のＣＳＣＦを用いることができるために、ＣＳＣＦを冗長化することなく、ＩＭＳネットワーク内におけるＳＩＰサーバ（ＣＳＣＦ）の可用性を高めることもできる。

前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

１ ゲートウェイ、ＳＩＰパーサ
１０１ ＡＮ側通信インタフェース
１０２ ＩＭＳ側通信インタフェース
１１０ 上りメッセージ転送部
１１１ ラベルテーブル
１１２ ＵＲＩ取得部
１１３ ＭＡＣアドレスキャッシュ部
１１４ ラベル検索部
１１５ ラベル要求送信部
１１６ ラベル応答受信部
１１７ 上りアドレス書換部
１２０ 下りメッセージ転送部
１２７ 下りアドレス書換部
２ フロースイッチ装置
３ フロー制御装置
４ ＣＳＣＦ
４１ Ｐ−ＣＳＣＦ
４２ Ｓ−ＣＳＣＦ
４３ Ｉ−ＣＳＣＦ
４４ ＨＳＳ
５ 端末
６ ＩＭＳ構成管理装置
７ セッション管理装置

Claims (10)

1. ＩＰサブシステムネットワークに接続された複数のＳＩＰ(Session Initiation Protocol)サーバと、該ＳＩＰサーバと端末との間でシグナリングメッセージのフローを切り替えるフロースイッチ装置と、前記端末と前記フロースイッチ装置との間でシグナリングメッセージを中継転送するゲートウェイとを有するシステムにおけるセッション移行後のシグナリングメッセージの経路制御方法であって、
   前記ゲートウェイは、前記端末のＵＲＩ(Uniform Resource Indicator)と、前記フロースイッチ装置におけるラベルとを対応付けたラベルテーブルを記憶しており、
   第１のステップについて、前記ゲートウェイが、前記端末からシグナリングメッセージを受信した際に、
   当該シグナリングメッセージにおけるFromヘッダから発信側ＵＲＩを取得し、Toヘッダから着信側ＵＲＩを取得し、
   当該シグナリングメッセージにおける送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュし、
   前記発信側ＵＲＩに対応する送信元ラベルを検索すると共に、前記着信側ＵＲＩに対応する宛先ラベルを検索し、
   宛先ＭＡＣアドレスヘッダを前記送信元ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを前記宛先ラベルに書き換え、
   当該シグナリングメッセージを、前記フロースイッチ装置へ送信し、
   第２のステップについて、前記フロースイッチ装置が、前記シグナリングメッセージを前記ＳＩＰサーバへ転送し、
   第３のステップについて、前記ＳＩＰサーバが、
   前記フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュし、
   当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージについて、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを前記宛先ラベルにすると共に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを前記送信元ラベルにし、
   当該シグナリングメッセージを、前記フロースイッチ装置へ送信し、
   第４のステップについて、前記フロースイッチ装置が、前記シグナリングメッセージを、前記ゲートウェイへ転送し、
   第５のステップについて、前記ゲートウェイは、
   前記フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、前記送信元ＭＡＣアドレスヘッダを、第１のステップでキャッシュしていた前記送信元ＭＡＣアドレスに書き換えると共に、前記宛先ＭＡＣアドレスヘッダを、第１のステップでキャッシュしていた前記宛先ＭＡＣアドレスに書き換え、
   当該シグナリングメッセージを、前記端末へ送信する
   ことを特徴とするシグナリングメッセージの経路制御方法。
2. 前記ゲートウェイの前記ラベルテーブルは、前記端末のＵＲＩと、前記フロースイッチ装置における要求ラベル及び応答ラベルとを対応付けて記憶しており、
   第１のステップについて、前記ゲートウェイは、
   当該シグナリングメッセージが要求メッセージである場合、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元要求ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先要求ラベルに書き換え、
   当該シグナリングメッセージが応答メッセージである場合、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを宛先応答ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを送信元応答ラベルに書き換えることを特徴とする請求項１に記載のシグナリングメッセージの経路制御方法。
3. 前記システムは、前記フロースイッチ装置を制御するフロー制御装置を更に有し、
   第１のステップについて、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ（REGISTERメッセージ）である場合、
   第１１のステップとして、前記ゲートウェイが、
   当該登録メッセージにおけるＵＲＩを取得し、
   当該登録メッセージにおける宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュし、
   前記ＵＲＩを含むラベル要求メッセージを、前記フロー制御装置へ送信し、
   第１２のステップとして、前記フロー制御装置が、
   前記ＵＲＩに対応する要求ラベル及び応答ラベルを生成し、
   前記要求ラベル及び応答ラベルを含むラベル応答メッセージを、前記ゲートウェイへ返信し、
   前記要求ラベル及び応答ラベルを含むフローテーブルを、前記フロースイッチ装置へ送信し、
   第１３のステップとして、前記ゲートウェイが、前記ＵＲＩに前記要求ラベル及び応答ラベルを対応付けて記憶する
   ことを特徴とする請求項２に記載のシグナリングメッセージの経路制御方法。
4. 前記ＩＰサブシステムネットワークは、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)ネットワークであり、
   前記ＳＩＰサーバとして、少なくともＰ−ＣＳＣＦ(Proxy-CSCF(Call Session Control Function、プロキシ呼セッション制御機能))、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving-CSCF)及びＩ−ＣＳＣＦ(Interrogating-CSCF)が配置されており、
   前記フロースイッチ装置は、フローテーブルによって、各ＣＳＣＦのＩＰアドレスを記憶しており、
   第２のステップについて、
   送信元ＩＰアドレスのＳ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスのＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦへ送信される要求メッセージについて、
   宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元要求ラベルと、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先要求ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
   又は、
   送信元ＩＰアドレスのＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスのＳ−ＣＳＣＦへ送信される応答メッセージについて、
   宛先ＭＡＣアドレスヘッダの宛先応答ラベルと、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの送信元応答ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のシグナリングメッセージの経路制御方法。
5. 前記フロースイッチ装置は、OpenFlowSwitch（登録商標）であり、
   前記フロー制御装置は、OpenFlowController（登録商標）であり、
   前記ゲートウェイは、プロトコルヘッダを変換するＳＩＰパーサである
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシグナリングメッセージの経路制御方法。
6. ＩＰサブシステムネットワークに接続された複数のＳＩＰサーバと、該ＳＩＰサーバと端末との間のシグナリングメッセージの転送先を切り替えるフロースイッチ装置と、前記端末と前記フロースイッチ装置との間でシグナリングメッセージを中継転送するゲートウェイとを有するネットワークシステムであって、
   セッション移行後のシグナリングメッセージを経路制御するために、
   前記ゲートウェイは、
   前記端末のＵＲＩと、前記フロースイッチ装置におけるラベルとを対応付けたラベルテーブルと、
   前記端末から受信したシグナリングメッセージを、前記フロースイッチ装置へ転送する上りメッセージ転送手段と、
   当該シグナリングメッセージにおけるFromヘッダから発信側ＵＲＩを取得し、Toヘッダから着信側ＵＲＩを取得するＵＲＩ取得手段と、
   当該シグナリングメッセージにおける送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュするＭＡＣアドレスキャッシュ手段と、
   前記発信側ＵＲＩに対応する送信元ラベルを検索すると共に、前記着信側ＵＲＩに対応する宛先ラベルを検索するラベル検索手段と、
   当該シグナリングメッセージが要求メッセージである場合に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを前記送信元ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを前記宛先ラベルに書き換える上りアドレス書換手段と、
   前記フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージを、前記端末へ送信する下りメッセージ転送手段と、
   当該シグナリングメッセージについて、前記送信元ＭＡＣアドレスヘッダを、前記ＭＡＣアドレスキャッシュ手段における前記送信元ＭＡＣアドレスに書き換えると共に、前記宛先ＭＡＣアドレスヘッダを、前記ＭＡＣアドレスキャッシュ手段における前記宛先ＭＡＣアドレスに書き換える下りアドレス書換手段と
   を有し、
   前記フロースイッチ装置は、フローテーブルに基づいて、前記ゲートウェイから受信したシグナリングメッセージをいずれか１つのＳＩＰサーバへ転送すると共に、前記ＳＩＰサーバから受信したシグナリングメッセージを、ＳＩＰサーバ又はゲートウェイのいずれか１つへ転送し、
   前記ＳＩＰサーバは、
   前記フロースイッチ装置から受信したシグナリングメッセージについて、宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元ラベルをキャッシュすると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先ラベルをキャッシュするラベルキャッシュ手段と、
   当該シグナリングメッセージのRouteヘッダに含まれる次ホップのＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとした、次ホップへ送信すべきシグナリングメッセージについて、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを前記宛先ラベルにすると共に、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを前記送信元ラベルにするラベル書換手段と、
   当該シグナリングメッセージを、前記フロースイッチ装置へ転送するメッセージ転送手段と
   を有することを特徴とするネットワークシステム。
7. 前記ゲートウェイの前記ラベルテーブルは、前記端末のＵＲＩと、前記フロースイッチ装置における要求ラベル及び応答ラベルとを対応付けて記憶しており、
   前記ゲートウェイの前記上りアドレス書換手段は、
   当該シグナリングメッセージが要求メッセージである場合、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを送信元要求ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを宛先要求ラベルに書き換え、
   当該シグナリングメッセージが応答メッセージである場合、宛先ＭＡＣアドレスヘッダを宛先応答ラベルに書き換えると共に、送信元ＭＡＣアドレスヘッダを送信元応答ラベルに書き換えることを特徴とする請求項６に記載のネットワークシステム。
8. 前記システムは、前記フロースイッチ装置を制御するフロー制御装置を更に有し、
   前記ゲートウェイは、当該シグナリングメッセージが登録要求メッセージ（REGISTERメッセージ）である場合、
   前記ＵＲＩ取得手段が、当該登録メッセージにおけるFromヘッダから発信側ＵＲＩを取得し、
   前記ＭＡＣアドレスキャッシュ手段が、当該登録メッセージにおける宛先ＭＡＣアドレスをキャッシュし、
   前記ラベル検索手段によって前記発信側ＵＲＩに対応する送信元ラベルを検索できなかった際に、前記発信側ＵＲＩを含むラベル要求メッセージを、前記フロー制御装置へ送信するラベル要求送信手段と、
   前記フロー制御装置から、前記要求ラベル及び応答ラベルを含むラベル応答メッセージを受信し、前記ラベルテーブルに、前記発信側ＵＲＩと、要求ラベル及び応答ラベルとを対応付けて記憶させるラベル応答受信手段と
   を更に有し、
   前記フロー制御装置が、
   前記発信側ＵＲＩに対応する要求ラベル及び応答ラベルを生成するラベル生成手段と、
   前記要求ラベル及び応答ラベルを含むラベル応答メッセージを、前記ゲートウェイへ返信するラベル応答返信手段と、
   前記要求ラベル及び応答ラベルを含むフローテーブルを、前記フロースイッチ装置へ送信するフローテーブル更新手段と
   を更に有することを特徴とする請求項７に記載のネットワークシステム。
9. 前記ＩＰサブシステムネットワークは、ＩＭＳ(IP Multimedia Subsystem)ネットワークであり、
   前記ＳＩＰサーバとして、少なくともＰ−ＣＳＣＦ(Proxy-CSCF(Call Session Control Function、プロキシ呼セッション制御機能))、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving-CSCF)及びＩ−ＣＳＣＦ(Interrogating-CSCF)が配置されており、
   前記フロースイッチ装置は、フローテーブルによって、各ＣＳＣＦのＩＰアドレスを記憶しており、
   前記フロースイッチ装置は、
   送信元ＩＰアドレスのＳ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスのＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦへ送信される要求メッセージについて、
   宛先ＭＡＣアドレスヘッダの送信元要求ラベルと、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの宛先要求ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
   又は、
   送信元ＩＰアドレスのＩ−ＣＳＣＦ又はＳ−ＣＳＣＦから、宛先ＩＰアドレスのＳ−ＣＳＣＦへ送信される応答メッセージについて、
   宛先ＭＡＣアドレスヘッダの宛先応答ラベルと、送信元ＭＡＣアドレスヘッダの送信元応答ラベルとを逆に入れ替えるように書き換える
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載のネットワークシステム。
10. 前記フロースイッチ装置は、OpenFlowSwitch（登録商標）であり、
    前記フロー制御装置は、OpenFlowController（登録商標）であり、
    前記ゲートウェイは、プロトコルヘッダを変換するＳＩＰパーサである
    ことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のネットワークシステム。

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