JP6414065B2 - 通信システムにおける通信装置および方法、通信パスの制御装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置間で通信パスを介して通信する通信システムに係り、特に通信パスの制御に関する。

モバイル通信システムにおいて、携帯電話等の通信端末は、基地局と通信し、コアネットワークを経由してインターネットにアクセスすることができる。通信端末は、コアネットワークに設けられた装置（例えば、ゲートウェイ）との間に確立された通信パス（例えばベアラ）を介して通信する。

通信パスが確立されると、当該通信パスに対して、通信パスを中継するためのコアネットワークノード（例えば、ゲートウェイ）が割り当てられる。通信パスの確立手順は、例えば、非特許文献１の５．３．２章に記載されている。

３ＧPP TS23.401 V12.1．0 "Technical Specification Group Services and System Aspects； General Packet Radio Service (GPRS) enhancement for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) Access"、［2013年8月26日検索］インターネット <http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23401.htm>

上述のように、確立した通信パスに対してゲートウェイ等のコアネットワークノードが割り当てられる。よって、通信パスの経路を切り替える場合、新たな通信パスに対してコアネットワークノードを再割り当てするために、通信パスの再確立手順が実行されることが想定される。通信パスの再確立手順が実行されると、例えば、切り替え前の通信パスで実行されていた通信が中断される等、通信サービスに対する様々な影響が想定される。

そこで、本発明の目的は、通信パスの経路を切り替える際に、通信サービスに対する影響を抑止することが可能な通信技術および通信パス制御技術を提供することである。

本発明の通信装置は、ネットワークに設定される通信パスを使用して通信する通信装置であって、複数の通信パスのうち、少なくとも１つの通信パスを使用して通信端末と通信を行う第一通信手段と、前記ネットワークに含まれる前記複数の通信パスをそれぞれ終端する複数のネットワークノードと通信を行う第二通信手段と、前記複数のネットワークノードと前記複数の通信パスとの対応関係を格納する格納手段と、受信パケットのヘッダ情報に基づいて当該受信パケットが属する通信パスを識別する識別手段と、前記格納手段の対応関係から前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードを特定し、前記受信パケットを特定されたネットワークノードへ転送するパケット転送手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の制御装置は、ネットワークに設定される通信パスを使用して通信する通信装置を制御する制御装置であって、ネットワークに設定される複数の通信パスのうち、少なくとも１つの通信パスを使用して通信端末と通信し、前記ネットワークに含まれる前記複数の通信パスをそれぞれ終端する複数のネットワークノードと通信する通信装置との間の通信インターフェースと、前記複数のネットワークノードと前記複数の通信パスとの対応関係に関する情報を格納するデータベースと、前記通信装置が、受信パケットのヘッダ情報と前記情報とに基づいて当該受信パケットが属する通信パスを識別し、前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードを特定し、当該特定されたネットワークノードに対して前記受信パケットを転送する、ための指示を、前記通信装置に通知する制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明の通信方法は、ネットワークに設定される通信パスを介して通信する通信装置の通信方法であって、通信手段が、複数の通信パスのうち、少なくとも１つの通信パスを使用して通信端末と通信を行い、前記ネットワークに含まれる前記複数の通信パスをそれぞれ終端する複数のネットワークノードと通信を行い、格納手段が、前記複数のネットワークノードと前記複数の通信パスとの対応関係を格納し、識別手段が、受信パケットのヘッダ情報に基づいて当該受信パケットが属する通信パスを識別し、パケット転送手段が、前記格納手段の対応関係から前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードを特定し、前記受信パケットを特定されたネットワークノードへ転送することを特徴とする。
本発明の制御方法は、ネットワークに設定される通信パスを使用してデータ伝送する通信装置を制御する制御装置の制御方法であって、前記通信装置が、ネットワークに設定される複数の通信パスのうち、少なくとも１つの通信パスを使用して通信端末と通信し、前記ネットワークに含まれる前記複数の通信パスをそれぞれ終端する複数のネットワークノードと通信し、データベースが、前記複数のネットワークノードと前記複数の通信パスとの対応関係に関する情報を格納し、制御手段が、前記データベースに基づいて、受信パケットのヘッダ情報と前記情報とに基づいて当該受信パケットが属する通信パスを識別し、前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードを特定し、当該特定されたネットワークノードに対して前記受信パケットを転送する、ための指示を、前記通信装置に通知することを特徴とする。

本発明により、通信パスを切り替える際に通信サービスに対する影響を抑止することができ、多様な通信品質制御が可能な技術を提供することができる。

図１は本発明の第１実施形態が適用される通信システムの一例を示すシステム構成図である。 図２は図１に示す通信システムにおける通信パスの一例を示す模式図である。 図３は本発明の第１実施形態による通信システムの第１例を示すブロック図である。 図４は本発明の第１実施形態による通信システムの第２例を示すブロック図である。 図５は本発明の第１実施形態による通信システムの第３例を示すブロック図である。 図６は本発明の第１実施形態による通信装置の動作例を示すシーケンス図である。 図７は本発明の第２実施形態による制御装置の構成を示すブロック図である。 図８は本発明の第２実施形態による制御装置における経路情報ＤＢの一例を示す構成図である。 図９は本発明の第２実施形態による通信装置の一例を示すブロック図である。 図１０は本発明の第３実施形態による通信装置の機能的構成を説明するための模式的構成図である。 図１１は本発明の第３実施形態による通信システムの第１例を示すシステム構成図である。 図１２は本発明の第３実施形態による通信システムの第２例を示すシステム構成図である。 図１３は本発明の第３実施形態による通信システムの第３例を示すシステム構成図である。 図１４は本発明の第３実施形態による制御装置における経路情報ＤＢの第１例を示す構成図である。 図１５は本発明の第３実施形態による通信装置における経路情報ＤＢの第１例を示す構成図である。 図１６は本発明の第３実施形態による通信システムの第１動作例を説明するための模式的システム構成図である。 図１７は本発明の第３実施形態による制御装置における経路情報ＤＢの第２例を示す構成図である。 図１８は本発明の第３実施形態による通信装置における経路情報ＤＢの第２例を示す構成図である。 図１９は本発明の第３実施形態による通信システムの第２動作例を説明するための模式的システム構成図である。 図２０は本発明の第３実施形態による通信システムの第３動作例を説明するための模式的システム構成図である。 図２１は本発明の第４実施形態による通信システムの第１動作例を示すシーケンス図である。 図２２は本発明の第４実施形態による通信システムの第２動作例を示すシーケンス図である。 図２３は本発明の第４実施形態による通信システムの第３動作例を示すシーケンス図である。 図２４は本発明の第４実施形態による通信システムの第４動作例を示すシーケンス図である。 図２５は本発明の第４実施形態による通信システムの第５動作例を示すシーケンス図である。 図２６は本発明の第４実施形態による通信システムの第７動作例を示すシーケンス図である。 図２７は本発明の第４実施形態による通信システムの第８動作例を示すシーケンス図である。 図２８は本発明の第４実施形態による通信システムの第９動作例を示すシーケンス図である。 図２９は本発明の第４実施形態による通信システムの第１０動作例を示すシーケンス図である。 図３０は本発明の第５実施形態による通信システムの第１例を示すシステム構成図である。 図３１は本発明の第５実施形態による制御装置の構成を示すブロック図である。 図３２は本発明の第５実施形態による制御装置のおけるフローエントリＤＢの一例を示す構成図である。 図３３は本発明の第５実施形態による通信装置の構成を示すブロック図である。 図３４は本発明の第６実施形態による通信システムの動作を説明するための模式的システム構成図である。 図３５は本発明の第６実施形態による制御装置における経路情報ＤＢの第１例を示す構成図である。 図３６は本発明の第６実施形態による制御装置における経路情報ＤＢの第２例を示す構成図である。 図３７は本発明の第６実施形態による制御装置における経路情報ＤＢの第３例を示す構成図である。 図３８は本発明の第６実施形態による制御装置における経路情報ＤＢの第４例を示す構成図である。 図３９は本発明の第６実施形態による制御装置における経路情報ＤＢの第５例を示す構成図である。 図４０は本発明の第７実施形態による通信システムの動作の第１例を説明するための模式的システム構成図である。 図４１は本発明の第７実施形態による制御装置の構成を示すブロック図である。 図４２は本発明の第７実施形態による制御装置のポリシＤＢの一例を示す構成図を示す。 図４３は本発明の第７実施形態による通信システムの動作の第２例を説明するための模式的システム構成図である。 図４４は図４３に示す通信システムにおける制御装置のポリシＤＢの一例を示す構成図を示す。 図４５は本発明の第７実施形態による通信システムの動作の第３例を説明するための模式的システム構成図である。 図４６は図４５に示す通信システムにおける制御装置のポリシＤＢの一例を示す構成図を示す。 図４７は本発明の第８実施形態による管理装置の第１例を示すブロック図である。 図４８は本発明の第８実施形態による管理装置の第２例を示すブロック図である。 図４９は本発明の第８実施形態による管理装置のユーザインターフェースの一例を示す模式図である。 図５０は本発明の第８実施形態による管理装置の第３例を示すブロック図である。 図５１は本発明の第９実施形態による管理装置のユーザインターフェースの第１例を示す模式図である。 図５２は本発明の第９実施形態による管理装置における経路情報ＤＢの第１例を示す構成図である。 図５３は本発明の第９実施形態による管理装置のユーザインターフェースの第２例を示す模式図である。 図５４は本発明の第９実施形態による管理装置における経路情報ＤＢの第２例を示す構成図である。 図５５は本発明の第９実施形態による管理装置のユーザインターフェースの第３例を示す模式図である。 図５６は本発明の第９実施形態による管理装置における経路情報ＤＢの第３例を示す構成図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。各実施形態は例示であり、本発明は各実施形態に限定されるものではない。

１．第１実施形態
１．１）システム
以下、本実施形態による通信システムとして、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の通信システムの例を示す。ただし、本発明が適用される通信システムはＬＴＥに限定されない。例えば、本発明は、ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）やＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）にも適用可能である。

図１において、本実施形態による通信システムは、携帯電話、ＰＣ（Personal Computer）、モバイルルータ等の端末（Mobile Terminal）１、基地局（ｅＮＢ）２、ゲートウェイ３を含む。基地局２は、端末１に対して、無線アクセス機能を提供する。ゲートウェイ３は、例えば、Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）やＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）等のネットワークノードである。なお、ゲートウェイ３は、ＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）やＧＧＳＮ（Gateway GPRS Support Node）でもよい。ゲートウェイ３は、例えば、ネットワークに設定される通信パス（例えば、ベアラ）を終端する機能や、外部ネットワーク（例えばインターネット）との接続点としての機能を提供する。

図２に示すように、端末１は、端末１とゲートウェイ３との間に構築された通信パス（例えばベアラ）を介して、データを送受信する。通信パスは、例えば、端末１と基地局との間に構築される無線チャネルや、ゲートウェイ３を終端（エンドポイント）とするＧＴＰ(GPRS Tunneling Protocol)トンネルで構成される。

図１に示す本実施形態による通信システムでは、例えば、基地局２とゲートウェイ３との間や、Ｓ−ＧＷとＰ−ＧＷとの間に、通信パスの経路を切り替えることが可能な通信装置４が配置される。通信装置４は、例えば、通信パスに対応するゲートウェイ３を切り替える場合、当該通信パスに属するパケットが切り替え後のゲートウェイ３を経由するようにパケットの転送経路を切り替え可能である。通信装置４が通信パスの経路上でパケットの転送経路を切り替えることにより、ゲートウェイの切り替えを端末１に対して隠蔽することが可能となる。従って、通信パスに対応するゲートウェイ３が切り替えられたとしても、通信システムは、通信パスの再確立手順の実行を回避できる。

１．２）通信装置
本実施形態による通信装置４は複数のゲートウェイを切り替えることができるが、以下説明の複雑化を回避するために、３つのゲートウェイが切り替えられる場合を一例として説明する。

図３に例示するように、通信装置４は、通信パス識別部４０および切替部４１を含み、通信パスに応じてゲートウェイ３（ａ）、３（ｂ）および３（ｃ）を切り替え可能であるとする。

通信パス識別部４０は、受信パケットが属する通信パスを識別する。例えば、通信パス識別部４０は、ＴＥＩＤ（Tunnel Endpoint Identifier）や、ＧＲＥ（Generic Routing Encapsulation）ｋｅｙ等の通信パス識別子に基づいて、受信パケットが属する通信パスを識別する。

切替部４１は、通信パス識別子により識別された通信パスに対応するゲートウェイ３に、受信パケットを転送する。切替部４１は、例えば、通信パスとゲートウェイ３の対応関係を管理する機能を有し、その対応関係に基づいて、受信パケットを対応するゲートウェイ３に転送する。図３の例では、切替部４１は、受信パケット（Ａ）をゲートウェイ３（ａ）に、受信パケット（Ｂ）をゲートウェイ３（ｂ）に、受信パケット（Ｃ）をゲートウェイ（ｃ）に、それぞれ転送する。

図４に例示するように、サーバ３３上に仮想マシン（ＶＭ：Virtual Machine）等のソフトウェアによりゲートウェイ３Ａ（仮想ゲートウェイ）を構成し、通信装置４が受信パケットをゲートウェイ３Ａに転送することも可能である。サーバ３３は、例えば、通信システムの負荷等に応じて、複数の仮想ゲートウェイ３Ａを構築することが可能である。切替部４１は、例えば、通信パスと仮想ゲートウェイとの対応関係に基づいて、受信パケットを対応する仮想ゲートウェイに転送する。

図５に例示するように、通信装置４が有する上述した機能をサーバ３３上に構築された仮想スイッチ４Ａにより実現することも可能である。つまり、図５の例では、サーバ３３は、通信装置４として動作可能である。すなわち、サーバ３３の制御部（図示せず）上に仮想スイッチ４Ａと仮想ゲートウェイ（ゲートウェイ３Ａ）とをＶＭ等のソフトウェアにより構成することも可能である。仮想スイッチ４Ａの通信パス識別部４０は、受信したパケットが属する通信パスを識別し、仮想スイッチ４Ａの切替部４１は、識別された通信パスに対応する仮想ゲートウェイ３Ａに受信パケットを転送する。

なお、図３〜図５では、１つの通信装置４（仮想スイッチ４Ａ）しか記載されていないが、複数個使用しても良い。また、通信装置４と仮想スイッチ４Ａとを組み合わせて用いても良い。

１．３）通信パス制御
図６において、通信装置４は、パケットを受信すると（動作Ｓ１）、通信パス識別部４０が受信パケットの属する通信パスを識別する（動作Ｓ２）。例えば、通信パス識別部４０は、ＴＥＩＤやＧＲＥ Ｋｅｙ等の通信パス識別子に基づいて、受信パケットが属する通信パスを識別する。

通信装置４の切替部４１は、識別された通信パスに対応するゲートウェイ３に、受信パケットを転送する（動作Ｓ３）。

１．４）効果
以上の動作により、通信装置４が通信パスの経路上でパケットの転送経路を切り替えることにより、通信システムは、通信パスに対応するゲートウェイ３の切り替えを端末１に対して隠蔽することが可能となる。従って、通信パスに対応するゲートウェイ３が切り替えられたとしても、通信システムは、通信パスの再確立手順の実行を回避できる。

２．第２実施形態
本発明の第２実施形態は、図１に例示された通信システムに適用可能である。

第２実施形態による通信システムにおける通信装置４は、制御装置５から通知された指示に従って、上述した第１実施形態と同様に、通信パスの経路切替を実行することが可能である。制御装置５が通信装置４の動作を集中制御できるので、システムの運用効率が向上する。

図７に示すように、制御装置５は、経路情報ＤＢ（データベース）５０、制御部５１および通信インターフェース５２を含む。
通信インターフェース５２は、通信装置４と通信する機能を有する。通信インターフェース５２は、例えば、ＯｐｅｎＦｌｏｗ、ＦｏｒＣＥＳ（Forwarding and Control Element Separation）、Ｉ２ＲＳ（Interface to Routing System）等のプロトコルを用いて、通信装置４と通信することが可能である。

経路情報ＤＢ５０は、通信パスとゲートウェイ３との対応関係を管理するためのデータベースである。制御部５１は、経路情報ＤＢ５０に格納する情報を生成する機能や、経路情報ＤＢ５０に記憶された情報に基づいて通信インターフェース５２を介して通信装置４を制御する機能を有する。

図８に例示されるように、経路情報ＤＢ５０は、各通信パスとそれに対応するゲートウェイとの対応情報を記憶する。通信パスを識別するための情報として、ＴＥＩＤやＧＲＥ Ｋｅｙ等の通信パス識別子を用いることができ、各通信パス識別子に基づいて、対応するゲートウェイ３を管理することができる。

制御部５１は、経路情報ＤＢ５０で管理される情報に基づいて、通信装置４を制御する。例えば、制御部５１は、経路情報ＤＢ５０に基づいて、通信装置４の切替部４１に通信パスとゲートウェイ３との対応関係を通知する。

図９の例示するように、通信装置４に経路情報ＤＢ４２を設け、制御装置５から通知された経路情報を記憶してもよい。この場合、通信装置４の通信パス識別部４０および切替部４１は、経路情報ＤＢ４２を参照し、パケットが属する通信パスに対応するゲートウェイ３に対して、当該パケットを転送する。

制御装置５の制御部５１は、例えば、通信パスに対応するゲートウェイ３の変更が生じると、その変更された対応関係の情報を通信装置４に通知する。通信装置４は、通知された情報を経路情報ＤＢ４２に記憶する。

制御装置５の制御部５１は、図５に例示したサーバ３３上に仮想ゲートウェイであるゲートウェイ３Ａ（図５に例示）を、例えば起動指示により稼働させることも可能である。すなわち、制御部５１からの起動指示に応じて、サーバ３３は、仮想マシン上に、ゲートウェイ３に対応する機能を有するアプリケーションを起動する。

制御装置５は、例えば、ＬＴＥ通信システムのＰＣＲＦ（Policy and Charging Rule Function）やＭＭＥ（Mobility Management Entity）等、またＮＭＳ（Network Management System）等を用いて構成されうる。ＭＭＥは、ベアラの確立や削除を制御する機能、端末１のハンドオーバー等の移動制御や端末１のユーザ認証等の機能を有する。ＰＣＲＦは、ＱｏＳなどのポリシ制御やデータ転送に対する課金制御等の機能を有する。ゲートウェイは、ＰＣＲＦからの通知情報に基づいて、ポリシ制御を実行する。ＮＭＳは、ネットワークトラフィックの監視や、ネットワーク機器の死活監視等の機能を有する。

３．第３実施形態
本発明の第３実施形態は、上述の第１実施形態もしくは第２実施形態で開示されたいずれの技術にも適用可能である。第３実施形態では、ゲートウェイ３の機能がＶＭ等のソフトウェアにより仮想的に構成される。

現在の通信システムは、様々なネットワーク機能を実行するため、ハードウェア機器である専用アプライアンスを用いている。通信システムの構築には、このような専用アプライアンスが必要となるため、ネットワークサービスを新たに立ち上げる場合、ネットワークオペレータは、新たな専用アプライアンスの導入を強いられる。すなわち、専用アプライアンスを導入するために、ネットワークオペレータは、専用アプライアンスの購入費用や設置スペース等の多大なコストを払う。

また、通信システムは、通常、ピーク負荷に耐える性能を有するように通設計される。よって、通信システムを構成する専用アプライアンス（例えば、ゲートウェイ装置等）は、非ピーク時の通信量に対して余剰となる可能性がある。この問題の一つの解決策は、ゲートウェイ装置等の専用アプライアンスの機能を仮想マシン等のソフトウェアにより構成することである。例えば、通信システムの通信量に応じて、専用アプライアンスの機能を有する仮想マシンを増設することで、通信システムの状況に応じたシステム構築が可能となる。

本発明の第３実施形態では、ゲートウェイ３の機能が動的にスケールアウトされた場合に、通信パスに対応するゲートウェイ３を切り替えることが可能である。通信装置４が通信パスの経路上でパケットの転送経路を切り替えることにより、通信装置４は、通信パスに対応するゲートウェイ３の切り替えを端末１に対して隠蔽することが可能となる。従って、通信パスに対応するゲートウェイ３が切り替えられたとしても、通信システムは、通信パスの再確立手順の実行を回避できる。以下、図１０〜図２０の例を参照しながら、本発明の第３実施形態について説明する。

３．１）ゲートウェイ構成
図１０の左側に示すように、ゲートウェイ３は、制御プレーン（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）とユーザプレーン（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）を有する。Ｃ−Ｐｌａｎｅは、通信システムで伝送される制御信号を処理する機能を有する。Ｕ−Ｐｌａｎｅは、通信システムで伝送されるデータを処理する機能を有する。Ｃ−ＰｌａｎｅとＵ−Ｐｌａｎｅは、それぞれ異なるインターフェース３２を介して通信することも可能である。ゲートウェイ３では、例えば、ＩＰアドレスが、それぞれのインターフェースに割り当てられる。

端末１がインターネット等の外部網と通信するため、ゲートウェイ３と端末１との間に通信パス（例えば、ベアラ）が確立される。通信パスにおいて、ゲートウェイ３は、例えば、インターフェース３２に割り当てられたＩＰアドレスを用いて通信する。ゲートウェイ３は、通信パスを確立するためのトンネル（例えば、ＧＴＰトンネルやＧＲＥトンネル）を構築する。

図１０の右側に示すように、上述のゲートウェイ３は、ＶＭ等のソフトウェアにより仮想ゲートウェイ３Ａとして構成される。仮想ゲートウェイ３Ａは、例えば、サーバ３３上に構築される。仮想ゲートウェイ３Ａにおいて、Ｃ−ＰｌａｎｅやＵ−Ｐｌａｎｅは、ＶＭ等のソフトウェアにより構成される。図１０において、Ｃ−ＰｌａｎｅやＵ−Ｐｌａｎｅに対応する機能は、それぞれ、”仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ３０”、”仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１”と標記される。仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ３０と仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１は、内部インターフェースにより相互通信が可能である。通信システムのオペレータは、例えば、通信システムの負荷等に応じて、仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ３０や仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１を増設することができる。仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ３０や仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１はソフトウェアにより構成されるので、オペレータは、ハードウェア装置のゲートウェイ３を増設する場合よりも、容易かつ低コストで、ゲートウェイを増設可能である。

仮想Ｃ−Ｐｌａｎｅ３０、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１は、それぞれ、通信パスを終端する機能や、外部ネットワークとの接続点となる機能を提供するネットワークノードとして動作する。

本発明が解決しようする課題の項で述べたように、仮想ゲートウェイ３Ａにおいて、ゲートウェイ３のようにインターフェース３２毎にＩＰアドレスが割り当てられると、仮想Ｃ−ｐｌａｎｅや仮想Ｕ−ｐｌａｎｅが増設された場合に、通信パスの再構築が発生することが想定される。例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１が増設された場合、増設された仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１のインターフェース３２に新たなＩＰアドレスが割り当てられる。既存の仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に設定されている通信パスを、増設された仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に切り替える場合、通信パスに対応するＩＰアドレスが増設された仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に割り当てられたＩＰアドレスに変更されるため、通信パスの再構築が発生する。通信パスの再構築を行うためには、ｅＮＢ、ＳＧＷ、ＰＧＷ等の通信システムを構成する各機能が、通信パスの再構築手順を実行する。よって、仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ３０や仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１を増設する度に通信パスの再構築が発生し、通信システムの性能等に対する影響が大きくなることが想定される。

そこで、本発明の第３実施形態では、仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ３０や仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１の各々のインターフェース３２にＩＰアドレスを割り当てるのではなく、例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅや仮想Ｃ−ｐｌａｎｅに対して共通のＩＰアドレスを割り当てる。つまり、複数の仮想Ｃ−ｐｌａｎｅや複数の仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに対して、共通のＩＰアドレスが割り当てられる。よって、例えば、Ｕ−ｐｌａｎｅを構成する仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１が増設されたとしても、各仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に対して共通のＩＰアドレスが割り当てられるため、通信パスを仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１間で切り替えたとしても、通信パスの再構築の発生を回避できる。なお、複数の仮想Ｃ−Ｐｌａｎｅや複数の仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅに対して共通に割り当てられるアドレスは、ＩＰアドレスに限定されず、例えば、ＭＡＣアドレスであってもよい。

３．２）システム
図１１において、本発明の第３実施形態による通信システムの第１例は、仮想ゲートウェイ３Ａ、通信装置４および制御装置５を含む。

仮想ゲートウェイ３Ａは、ＶＭ等のソフトウェアにより仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ３０、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１を構成可能である。例えば、仮想Ｃ−Ｐｌａｎｅ３０や仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１は、ＶＭ等のソフトウェアによりサーバ上に構成される。

制御装置５は、通信パスと仮想ゲートウェイ３Ａとの対応関係を管理する。例えば、制御装置５は、通信パスと仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１との対応関係を管理する機能を有する。また、例えば、制御装置５は、通信パスと仮想Ｃ−Ｐｌａｎｅ３０との対応関係を管理する機能を有する。

制御装置５は、通信装置４の動作を制御する機能を有する。既に述べたように、制御装置５は、受信パケットが属する通信パスを識別し、識別された通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に受信パケットを転送することを通信装置４に指示する。

制御装置５は、仮想ゲートウェイ３Ａ（もしくは、仮想Ｃ−Ｐｌａｎｅ３０や仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１）をサーバ３３上に稼働させることも可能である。例えば、制御装置５は、サーバ３３に、仮想ゲートウェイ３Ａの起動を指示することが可能である。サーバ３３は、制御装置５からの起動指示に応じて、仮想マシン上にゲートウェイ３に対応する機能を有するアプリケーションを起動する。

制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を通信装置４と並行して制御することも可能である。例えば、制御装置５は、通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の切り替えを実施するために、通信装置４を制御して通信パスの経路上でパケットの転送経路を切り替えると共に、切り替え先の仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１で該当の通信パスを終端するための制御を行う。例えば、制御装置５の制御部５１は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に対して、経路切り替えにより仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が新たに終端する通信パスに関する情報（例えば、通信パス識別子）を通知する。

図１２に示すように、は、第３実施形態による通信システムの第２例では、通信装置４の機能が、ＶＭ等のソフトウェアによりサーバ３３上に構成される。つまり、図１２の例では、サーバ３３は、通信装置４として動作可能である。サーバ３３は、例えば、仮想ゲートウェイ３Ａをサーバ３３上に起動可能な制御部（図１２には図示せず）を備える。仮想ゲートウェイ３Ａでは、仮想Ｃ−Ｐｌａｎｅ３０、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１および仮想スイッチ４Ａがサーバ３３上に構築され、通信装置４の機能が仮想スイッチ４Ａとして、サーバ３３上に構築される。

図１３に示すように、第３実施形態による通信システムの第３例では、図１２の例と同様に、サーバ３３が通信装置４として動作可能な仮想スイッチ４Ａを含むが、さらに、制御装置５の機能がＶＭ等のソフトウェアによりサーバ３３上に構成される。図１３の例では、制御装置５の機能は、仮想コントローラ５Ａとして、サーバ３３上に構築される。サーバ３３は、例えば、仮想スイッチ４A、仮想ゲートウェイ３Aもしくは仮想コントローラ５Ａの少なくとも１つをサーバ３３上に起動可能な制御部（図１３には図示せず）を備える。図１３の例では、仮想ゲートウェイ３Ａは、仮想Ｃ−Ｐｌａｎｅ３０、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１、仮想スイッチ４Ａおよび仮想コントローラ５Ａで構成される。図１３の例では、サーバ３３は、仮想スイッチ４Ａもしくは仮想ゲートウェイ３Ａの少なくとも一つの機能を有する制御装置５として動作可能である。

以下の第３実施形態の説明は、図１１に例示されたシステム構成に基づいて行われるが、本実施形態は図１１のシステム構成に限定されるものではなく、図１２や図１３およびこれらのシステム構成の変形・置換・調整による形態をも含む。

３．３）制御装置の管理情報（第１例）
図１４に例示するように、制御装置５の経路情報ＤＢ５０に格納される管理情報は、ここでは、Ｐ−ＧＷとして機能する仮想ゲートウェイ３Ａ用に制御装置５が管理する情報である。

制御装置５は、例えば、通信パス情報と、通信パス情報により識別される通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関する情報（図１４の“仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ”）を管理する。通信パス情報は、例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに割り当てられたＩＰアドレス（図１４の“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）と、通信パス識別子（図１４のＴＥＩＤ）である。なお、図１４の“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”は、それぞれの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に共通に割り当てられたＩＰアドレスである。

制御装置５は、上り（Ｕｐｌｉｎｋ）通信（端末１からインターネット等の外部網へ向けられた通信）用の通信パス情報として、上述のＧＷ ＩＰ ａｄｄｒとＴＥＩＤを管理する。通信パス情報は、通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関する情報（例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅの識別情報。図１４で“仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ”として示された情報）を含んでもよい。図１４では、例えば、“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”がＧＷ−Ｕであり、“ＴＥＩＤ”がＴＥＩＤ＃Ａである通信パスは、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ＃１に対応することを示す。

制御装置５は、下り（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）通信（外部網から端末１へ向けられた通信）用の通信パス情報として、例えば、端末１のＩＰアドレス（図１４の”ＵＥ ＩＰ ａｄｄｒ”）を含む情報を管理する。制御装置５は、例えば、通信パス情報を、仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ３０から取得する。

図１４に例示されるように、それぞれの仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１にＩＰアドレスが割り当てられるのではなく、各仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに共通のＩＰアドレス（“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）が割り当てられる。“このような割り当て方法だけでなく、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに対して複数のＩＰアドレス（例えば、”ＧＷ−Ｕ＃１”や”ＧＷ−Ｕ＃２”）が割り当てられてもよい。例えば、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ＃１−＃ｎに “ＧＷ−Ｕ＃１”が割り当てられ、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ＃ｍ−＃ｘに “ＧＷ−Ｕ＃２”が割り当てられる、という割り当て方法を採用することもできる。

３．４）通信装置の制御情報（第１例）
図１５に例示するように、制御装置５は制御情報を通信装置４に設定することができる。

制御装置５は、例えば、Ｕｐｌｉｎｋ通信を処理する通信装置４に、受信パケットを処理するための指示を、制御情報として通知する。通信装置４は、通知された制御情報に従って、受信パケットを処理する。制御装置５が通知する制御情報は、例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに割り当てられたＩＰアドレス（“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）とＴＥＩＤとに基づいて受信パケットが属するベアラを識別し、識別されたベアラに対応する仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に受信パケットを転送することを、通信装置４に指示する。

図１５において、Ｕｐｌｉｎｋ通信用の通信装置４に通知される制御情報は、例えば、”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”（識別条件）と”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”（指示）を含む。”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”は、パケットの宛先アドレスであるＵ−ｐｌａｎｅ用ＩＰアドレス（“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）とＴＥＩＤに基づいてパケットを識別するための条件を示す。また、”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”は、”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”の条件にマッチするパケットの処理方法を示す。例えば、宛先アドレス（Ｄｓｔ Ａｄｄｒ）が”ＧＷ−Ｕ”であり、かつ、ＴＥＩＤが”＃Ａ”であるパケットが識別されると、当該パケットは”仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃１”へ転送指示される。

制御装置５は、例えば、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ通信を処理する通信装置４に、受信パケットを処理するための指示を、制御情報として通知する。通信装置４は、通知された制御情報に従って、受信パケットを処理する。制御装置５が通知する制御情報は、例えば、パケットの宛先である端末１のＩＰアドレス（“ＵＥ ＩＰ ａｄｄｒ”）に基づいて受信パケットが属するベアラを識別し、識別されたベアラに対応する仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に受信パケットを転送することを指示する。

図１５において、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ通信用の通信装置４に通知される制御情報は、例えば、”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”と”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”を含む。”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”は、パケットの宛先アドレスである端末１のＩＰアドレス（“ＵＥ ＩＰ ａｄｄｒ”）に基づいてパケットを識別するための条件を示す。また、”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”は、”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”の条件にマッチするパケットの処理方法を示す。例えば、宛先アドレス（Ｄｓｔ Ａｄｄｒ）が”ＵＥ＃Ａ’”であるパケットが識別されると、当該パケットは”仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃１”へ転送指示される。

３．５）通信パス制御動作（第１例）
図１６において、通信装置４は、図１５に例示された制御情報に従って、受信パケットを仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に転送する。より詳しくは、通信装置４は、受信パケットに対応する”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”を検索し、マッチするする”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”が検索された場合、その”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”に対応する”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”に従って、受信パケットを仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に転送する。

たとえば、Ｕｐｌｉｎｋ側の通信装置４において、仮想ゲートウェイ３宛のパケット（Ｄｓｔ Ａｄｄｒが”ＧＷ−Ｕ”のパケット）は、ＴＥＩＤに応じて仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に転送される。図１６の例では、ＴＥＩＤが”＃Ａ”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃１に、ＴＥＩＤが”＃Ｂ”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃２に、ＴＥＩＤが”＃Ｃ”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃３に、それぞれ転送される。

また、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ側の通信装置４において、受信パケットは、宛先ＩＰアドレスに応じて仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に転送される。図１６の例では、宛先ＩＰアドレスが”ＵＥ＃Ａ’”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃１に、宛先ＩＰアドレスが”ＵＥ＃Ｂ’”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃２に、宛先ＩＰアドレスが”ＵＥ＃Ｃ’”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃３に、それぞれ転送される。

３．６）制御装置の管理情報（第２例）
図１７に例示するように、制御装置５の経路情報ＤＢ５０に格納される管理情報は、Ｓ−ＧＷとして機能する仮想ゲートウェイ３Ａ用に、制御装置５が管理する情報である。

制御装置５は、例えば、通信パス情報と、通信パス情報により識別される通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関する情報を管理する。通信パス情報は、例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに割り当てられたＩＰアドレス（図１７の”ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）と、通信パス識別子（図１７のＴＥＩＤ）である。制御装置５は、Ｕｐｌｉｎｋ通信用の通信パス情報として、例えば、上述のＧＷ ＩＰ ａｄｄｒとＴＥＩＤを管理する。通信パス情報は、通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関する情報（例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅの識別情報。図１７で“仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ”として示された情報）を含んでもよい。

制御装置５は、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ通信用の通信パス情報として、例えば、上述のＧＷ ＩＰ ａｄｄｒとＴＥＩＤを管理する。通信パス情報は、通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関する情報（例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅの識別情報。図１７で“仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ”として示された情報）を含んでもよい。制御装置５は、例えば、通信パス情報を、仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ３０から取得する。

図１７に例示されるように、それぞれの仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１にＩＰアドレスが割り当てられるのではなく、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに対して共通のＩＰアドレス（“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）が割り当てられる。図１７の例では、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに対して、Ｕｐｌｉｎｋ用ＩＰアドレス”ＧＷ−Ｕ”とＤｏｗｎｌｉｎｋ用ＩＰアドレス”ＧＷ−Ｕ’”がそれぞれ割り当てられている。なお、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに対して複数のＩＰアドレス（例えば、”ＧＷ−Ｕ＃１”や”ＧＷ−Ｕ＃２”、”ＧＷ−Ｕ’＃１”や”ＧＷ−Ｕ’＃２”）が割り当てられてもよい。例えば、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ＃１−＃ｎには“ＧＷ−Ｕ＃１”と”ＧＷ−Ｕ’＃１”が割り当てられ、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ＃ｍ−＃ｘには“ＧＷ−Ｕ＃２”と”ＧＷ−Ｕ’＃２”が割り当てられる。

３．７）通信装置の制御情報（第２例）
図１８に例示するように、制御装置５は制御情報を通信装置４に設定することができる。

制御装置５は、例えば、Ｕｐｌｉｎｋ通信を処理する通信装置４に、受信パケットを処理するための指示を、制御情報として通知する。通信装置４は、通知された制御情報に従って、受信パケットを処理する。制御装置５が通知する制御情報は、例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに割り当てられたＩＰアドレス（“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）とＴＥＩＤとに基づいて受信パケットが属する通信パスを識別し、識別された通信パスに対応する仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に受信パケットを転送することを、通信装置４に指示する。

図１８において、Ｕｐｌｉｎｋ通信用の通信装置４に通知される制御情報は、例えば、”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”と”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”を含む。”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”は、パケットの宛先アドレスであるＵ−ｐｌａｎｅ用ＩＰアドレス（“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）とＴＥＩＤに基づいてパケットを識別するための条件を示す。また、”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”は、”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”の条件にマッチするパケットの処理方法を示す。例えば、宛先アドレスが”ＧＷ−Ｕ”であり、かつ、ＴＥＩＤが”＃Ａ”であるパケットが識別されると、当該パケットは、”仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃１”に転送指示される。

制御装置５は、例えば、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ通信を処理する通信装置４に、受信パケットを処理するための指示を、制御情報として通知する。通信装置４は、通知された制御情報に従って、受信パケットを処理する。制御装置５が通知する制御情報は、例えば、Ｕ−ｐｌａｎｅに割り当てられたＩＰアドレス（“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）とＴＥＩＤとに基づいて受信パケットが属する通信パスを識別し、識別された通信パスに対応する仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に受信パケットを転送することを、通信装置４に指示する。

図１８において、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ通信用の通信装置４に通知される制御情報は、例えば、”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”と”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”を含む。”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”は、パケットの宛先アドレスであるＵ−ｐｌａｎｅ用ＩＰアドレス（“ＧＷ ＩＰ ａｄｄｒ”）とＴＥＩＤに基づいてパケットを識別するための条件を示す。また、”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”は、”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”の条件にマッチするパケットの処理方法を示す。例えば、宛先アドレスが”ＧＷ−Ｕ’”であり、かつ、ＴＥＩＤが”＃Ａ’”であるパケットが識別されると、当該パケットは、”仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃１”に転送指示される。

３．８）通信パス制御動作（第２例）
図１９において、通信装置４は、図１８に例示された制御情報に従って、受信パケットを仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に転送する。より詳しくは、通信装置４は、受信パケットに対応する”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”を検索し、マッチする”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”が検索された場合、その”Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｋｅｙ”に対応する”Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”に従って、受信パケットを仮想Ｕ−ｐｌａｎｅｓ３１に転送する。

Ｕｐｌｉｎｋ側の通信装置４において、ゲートウェイ３宛のパケット（Ｄｓｔ Ａｄｄｒが”ＧＷ−Ｕ”のパケット）は、ＴＥＩＤに応じて仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に転送される。図１９の例では、ＴＥＩＤが”＃Ａ”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃１に、ＴＥＩＤが”＃Ｂ”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃２に、ＴＥＩＤが”＃Ｃ”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃３に、それぞれ転送される。

Ｄｏｗｎｌｉｎｋ側の通信装置４において、ゲートウェイ３宛のパケット（Ｄｓｔ Ａｄｄｒが”ＧＷ−Ｕ’”のパケット）は、ＴＥＩＤに応じて仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に転送される。図１９の例では、ＴＥＩＤが”＃Ａ’”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃１に、ＴＥＩＤが”＃Ｂ’”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃２に、ＴＥＩＤが”＃Ｃ’”のパケットは仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ＃３に、それぞれ転送される。

なお、上述した図１４−図１９の例では、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅの例を示したが、本発明は、仮想Ｃ−ｐｌａｎｅにも適用可能である。

また、第３実施形態では、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに向かう方向のパケット制御について説明したが、制御装置５は仮想Ｕ−ｐｌａｎｅを通過したパケットの制御も行っても良い。仮想Ｕ−ｐｌａｎｅを通過したパケットの制御は、例えば、宛先ＩＰアドレスに基づいた制御などが考えられる。

また、第３の実施形態では、仮想Ｃ−Ｐｌａｎｅや仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅに対して通信パスが割り当てられる例を示したが、仮想ゲートウェイ３Ａに対して通信パスが割り当てられても良い。

また、第３実施形態では、Ｐ−ＧＷ、Ｓ−ＧＷが単独で動作する例を示したが、１台の仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ上でＰ−ＧＷ、Ｓ−ＧＷ両方の機能が共存していても良い。

３．９）通信パス制御動作（第３例）
上述の例では、仮想ゲートウェイ３Ａを構成するそれぞれの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅに共通のＩＰアドレスが割り当てられる例が示されたが、本発明はこれらの例に限定されない。例えば、本発明は、図２０に例示されるように、ＮＡＴ（Network Address Translation）を利用する例でも実施可能である。

図２０において、仮想ゲートウェイ３Ａに対してＩＰアドレス“ｖＧＷ”が割り当てられ、それぞれの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅに対して異なるＩＰアドレス（例えば、“ＩＰ＃１”）が割り当てられるものとする。

通信装置４は、宛先アドレスが“ｖＧＷ”のパケットを受信すると、パケットのＴＥＩＤに応じて宛先アドレスを変換する。例えば、ＴＥＩＤが“＃Ａ”の場合、通信装置４は、宛先アドレス“ｖＧＷ”を、ＴＥＩＤ“＃Ａ”に対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ＃１のＩＰアドレス“ＩＰ＃１”に変換する。

通信装置４は、送信元アドレスが仮想Ｕ−ＰｌａｎｅのＩＰアドレスであるパケットを受信すると、送信元アドレスを、仮想ゲートウェイ３ＡのＩＰアドレス“ｖＧＷ”に変換する。

なお、ＮＡＴを行う際に、ＩＰアドレスと共に、ＭＡＣアドレスの変換を行っても良い。この場合、仮想ゲートウェイ３Ａに対してＭＡＣアドレス“ｖＧＷ＿ＭＡＣ”が割り当てられ、それぞれの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅに対して異なるＭＡＣアドレス（例えば、“ＭＡＣ＃１”）が割り当てられる。

図２０の例のように、通信装置４がＮＡＴにより、仮想Ｕ−ＰｌａｎｅのＩＰアドレスを隠蔽することにより、通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅが変更されたとしても、通信パスの再構築手順の発生を回避できる。

３．１０）効果
本発明の第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅや仮想Ｃ−ｐｌａｎｅに対して共通のＩＰアドレスを割り当てるので、例えば、Ｕ−ｐｌａｎｅを構成する仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１が増設されたとしても、通信パスに対応するゲートウェイ３の切り替えを端末１に対して隠蔽することが可能となり、通信パスの再構築の発生を回避できる。

４．第４実施形態
本発明の第４実施形態によれば、通信装置４若しくは仮想スイッチ４Ａのパケット転送ポリシがアップデートされる。本実施形態は、上述の第１、第２もしくは第３実施形態で開示されたいずれの技術にも適用可能である。以下、通信装置４若しくは仮想スイッチ４Ａのパケット転送ポリシをアップデートする様々な例を示す。

４．１）転送ポリシ更新（第１例）
図２１に例示する転送ポリシ更新シーケンスは、ＬＴＥに関する標準仕様書（３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１ Ｖ１２．１．０）に開示されたシーケンス（アタッチ手順“Ａｔｔａｃｈ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ”）において、パケット転送ポリシをアップデートするための手順である。“Ａｔｔａｃｈ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ”は、上記標準仕様書の５．３．２章に開示されている。図２１におけるアタッチ手順は、上記標準仕様書に記載されたシーケンスのうち、本実施形態に関連する部分が示されており、その他のシーケンスの詳細は省略される。なお、アタッチ手順が完了することにより、端末１が通信するための通信パスが設定される。

図２１において、制御装置５は、ＬＴＥシステムのＭＭＥとして動作する。あるいは、ＬＴＥシステムのＭＭＥに、上述の実施形態で例示された制御装置５の機能が追加される。以下、このような制御装置５の機能を追加したＭＭＥを「ＭＭＥ５」と記す。

ＭＭＥ５が、ｅＮＢ（基地局２）を介して端末１からアタッチ要求(Attach Request)を受信すると（動作Ｓ１０）、システムにおいてアタッチ手順が実行される。ＭＭＥ５は、例えば、アタッチ手順が開始されたことに応じて、アタッチ手順により設定される通信パスに割り当てる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅを選択する（動作Ｓ１１）。

ＭＭＥ５は、ゲートウェイ３（Ｓ−ＧＷ）に対して、“Create Session Request”メッセージを送信する（動作Ｓ１２）。“Create Session Request”は、ＭＭＥ５がＳ−ＧＷに対して通信パス設定を要求するためのメッセージである。この例の場合、ＭＭＥ５は、Ｓ−ＧＷおよびＰ−ＧＷを選択し、端末１の通信パスに対応するＩＤ（例えば、ＥＰＳベアラＩＤ）を割り当て、ゲートウェイ情報や通信パスに割り当てたＩＤ、通信パスに対応するＱｏＳに関する情報（ＱＣＩ等）を“Create Session Request”メッセージによりＳ−ＧＷに通知する。

Ｓ−ＧＷは、ゲートウェイ３（Ｐ−ＧＷ）に対して、通信パスＩＤや当該通信パスに対応するＱｏＳに関する情報（ＱＣＩ等）などを“Create Session Request”メッセージにより通知する（動作Ｓ１３）。“Create Session Request”メッセージを受信したＰ−ＧＷは、“Create Session Response”メッセージをＳ−ＧＷへ返信する（動作Ｓ１４）。

Ｓ−ＧＷは、Ｐ−ＧＷから受信した“Create Session Response”メッセージに応じて、ＭＭＥ５に対して“Create Session Response”メッセージを送信する（動作Ｓ１５）。この“Create Session Response”メッセージにより、たとえば、Ｓ１−Ｕインターフェース用のＳ−ＧＷ ＴＥＩＤと、Ｓ５／Ｓ８インターフェース用のＳ−ＧＷ ＴＥＩＤとがＭＭＥ５へ通知され、また、通信パスで使用するＳ−ＧＷのアドレスがＭＭＥ５に通知される。通信パスで使用するＳ−ＧＷのアドレスは、例えば、Ｓ−ＧＷを構成するそれぞれの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅに共通のＩＰアドレスである。

ＭＭＥ５は、Ｓ−ＧＷにより通知されたＳ−ＧＷのＴＥＩＤとＳ−ＧＷのアドレスとに基づいて、通信装置４のパケット転送ポリシ（図２１の“Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｏｌｉｃｙ”）を設定し、通信装置４へ送信する（動作Ｓ１６）。なお、パケット転送ポリシは、例えば、上述した第３実施形態で例示された制御情報（即ち、制御装置５が通信装置４に設定する制御情報）である。ＭＭＥ５は、例えば、Ｓ−ＧＷから通知された情報に基づいて、図１８に例示されたパケット転送ポリシを通信装置４に設定する。例えば、Ｕｐｌｉｎｋ側の通信装置４に対しては、Ｓ１−Ｕインターフェース用のＴＥＩＤに基づくパケット転送ポリシが設定され、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ側の通信装置４に対してはＳ５／Ｓ８インターフェース用のＴＥＩＤに基づくパケット転送ポリシが設定される。

図２１の例では、ゲートウェイ３と通信装置４とが異なる装置として例示されたが、これに限定されず、例えば図５の例のように、仮想スイッチ４Ａと仮想ゲートウェイ３Ａとを含む通信装置４が、制御装置５から通知されたパケット転送ポリシに従って動作することも可能である。

４．２）転送ポリシ更新（第２例）
図２２に例示する転送ポリシ更新シーケンスでは、Ｓ−ＧＷがＳ５／Ｓ８インターフェース用のＳ−ＧＷ ＴＥＩＤをＭＭＥ５に通知する動作（Ｓ１３ａ）が図２１に例示するシーケンス動作（Ｓ１３）と異なる。

図２２において、Ｓ−ＧＷは、Ｐ−ＧＷに対して“Create Session Request”メッセージを通知すると共に、ＭＭＥ５に対して、Ｓ５／Ｓ８インターフェース用のＳ−ＧＷ ＴＥＩＤを通知する（動作Ｓ１３ａ）。他の方法として、Ｓ−ＧＷから受信した“Create Session Request”メッセージに応じて、Ｐ−ＧＷは、ＭＭＥ５に対して、Ｓ５／Ｓ８インターフェース用のＳ−ＧＷ ＴＥＩＤを通知してもよい。

図２２の例では、ゲートウェイ３と通信装置４とは異なる装置として例示されたが、これに限定されず、例えば図５の例のように、仮想スイッチ４Ａと仮想ゲートウェイ３Ａとを含む通信装置４が制御装置５から通知されたパケット転送ポリシに従って動作することも可能である。

４．３）転送ポリシ更新（第３例）
図２３に例示する転送ポリシ更新シーケンスでは、仮想ゲートウェイ３Ａの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の構成変更に応じて、通信装置４のパケット転送ポリシがアップデートされる。仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の構成変更とは、例えば、ＶＭを新たに起動することによる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のインストールや、ＶＭを停止することによる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のアンインストールを意味する。

ＭＭＥ５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の構成変更を検知すると（動作Ｓ２０）、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係を変更する（動作Ｓ２１）。例えば、ＭＭＥ５は、仮想ゲートウェイ３Ａに新たにインストールされた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に割り当てる通信パスを決定する。また、例えば、ＭＭＥ５は、仮想ゲートウェイ３Ａからアンインストールされる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に割り当てられていた通信パスを、他の仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に割り当てる。

通信装置４若しくは仮想スイッチ４Ａのパケット転送ポリシをアップデートする要因としては、仮想ゲートウェイ３Ａの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の構成変更ではなく、例えば、仮想ゲートウェイ３Ａを構成する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の負荷状況を用いることもできる。たとえば、負荷の高い仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１から負荷の低い仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１へ通信パスの切り替える制御が挙げられる。ＭＭＥ５は、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係の変更に基づいて、通信装置４のパケット転送ポリシをアップデートする（動作Ｓ２２）。

４．４）転送ポリシ更新（第４例）
図２４に例示するパケット転送ポリシ更新シーケンスでは、ＭＭＥ５が、パケット転送ポリシをアップデートするために、ゲートウェイ３（Ｓ−ＧＷ）から情報を取得する。

図２４において、ＭＭＥ５は、Ｓ−ＧＷに対して、例えば、上述の標準仕様書（ＴＳ２３．４０１）のアタッチ手順で確立された通信パスのＴＥＩＤを要求する（動作Ｓ３０）。

ＴＥＩＤ要求に応じて、Ｓ−ＧＷは、ＭＭＥ５に対して、ＴＥＩＤをＴＥＩＤ応答により通知する（動作Ｓ３１）。例えば、Ｓ１−Ｕインターフェース用のＳ−ＧＷ ＴＥＩＤと、Ｓ５／Ｓ８インターフェース用のＳ−ＧＷ ＴＥＩＤとがＭＭＥ５へ通知される。その際、Ｓ−ＧＷは、例えば、上述の標準仕様書（ＴＳ２３．４０１）のアタッチ手順で確立された通信パスのＴＥＩＤを通知する。

ＭＭＥ５は、Ｓ−ＧＷから通知されたＴＥＩＤに割り当てる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定し、通信装置４へ通知することで通信装置４のパケット転送ポリシをアップデートする（動作Ｓ３２）。すなわち、ＭＭＥ５は、Ｓ−ＧＷから通知されたＴＥＩＤに対応するパケットが、当該ＴＥＩＤに割り当てられた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に転送されるように、通信装置４のパケット転送ポリシをアップデートする。

図２４の例では、ゲートウェイ３と通信装置４とが異なる装置として例示されたが、これに限定されず、例えば図５の例のように、仮想スイッチ４Ａと仮想ゲートウェイ３Ａとを含む通信装置４が、制御装置５から通知されたパケット転送ポリシに従って動作することも可能である。

４．５）転送ポリシ更新（第５例）
図２５に例示する転送ポリシ更新シーケンスは、仮想ゲートウェイ３Ａが通信装置４および制御装置５の機能を有する場合（例えば、図１３に例示された構成）におけるパケット転送ポリシのアップデート手順である。すなわち、図２５に示すゲートウェイ３（Ｓ−ＧＷ）は、仮想スイッチ４Ａと仮想コントローラ５Ａとを含んでいる。

図２５において、Ｓ−ＧＷの仮想コントローラ５Ａは、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係を変更する（動作Ｓ４０）。例えば、通信パス＃Ａの経路が仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１（＃１）から仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１（＃２）に切り替えられる。

仮想コントローラ５Ａは、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係の変更に応じて、仮想スイッチ４Ａのパケット転送ポリシをアップデートする（動作Ｓ４１）。例えば、仮想コントローラ５Ａは、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１（＃１）に対応する通信パス＃Ａの経路を、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１（＃２）を経由する経路に切り替えることを仮想スイッチ４Ａに指示する。

４．６）転送ポリシ更新（第６例）
図２６は、ＬＴＥに関する標準仕様書（３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１ Ｖ１２．１．０）に開示されたシーケンス（“Ａｔｔａｃｈ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ”）において、パケット転送ポリシをアップデートするための手順を示す。“Ａｔｔａｃｈ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ”は、上記標準仕様書の５．３．２章に開示されている。

図２６に例示する制御装置５は、ＬＴＥシステムのＰＣＲＦとして動作する。つまり、ＬＴＥシステムのＰＣＲＦに、上述の実施形態で例示された制御装置５の機能が追加される。すなわち、端末１のアタッチ手順（ＴＳ２３．４０１に開示された手順）において、制御装置５（ＰＣＲＦ）が通信装置４に対して、パケット転送ポリシを設定する。以下、制御装置５の機能が追加されたＰＣＲＦを「ＰＣＲＦ５」と記す。

ＰＣＲＦ５とゲートウェイ３（Ｐ−ＧＷ）は、アタッチ手順において、必要に応じて、“IP-CAN(IP Connectivity)Session Establishment/Modification”を実行する（動作Ｓ５１）。“IP-CAN(IP Connectivity)Session Establishment/Modification”は、外部ネットワーク（例えば、ＩＭＳ（IP Multimedia Subsystem））とＩＰ接続の確立等を実行するための手順である。

ＰＣＲＦ５は、例えば、“IP-CAN(IP Connectivity)Session Establishment/Modification”手順において、アタッチ手順で確立される通信パスに割り当てる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択する（動作Ｓ５２）。

ＰＣＲＦ５は、アタッチ手順で確立される通信パスに属するパケットが、当該通信パスに割り当てられた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に転送されるように、通信装置４にパケット転送ポリシを設定する（動作Ｓ５３）。なお、ＰＣＲＦ５は、Ｐ−ＧＷに関するＴＥＩＤを取得しているものとする。

図２６の例では、ゲートウェイ３と通信装置４とが異なる装置として例示したが、これに限定されず、例えば図５の例のように、仮想スイッチ４Ａと仮想ゲートウェイ３Ａとを含む通信装置４が、制御装置５から通知されたパケット転送ポリシに従って動作することも可能である。

４．７）転送ポリシ更新（第７例）
図２７におけるゲートウェイ３は、サーバ上に仮想ゲートウェイ３Aとして構成されているものとする。また、図２７においても、図２６の例と同様に、ＬＴＥシステムのＰＣＲＦに、上述の実施形態で例示された制御装置５の機能が追加されるので、以下、このようなＰＣＲＦを「ＰＣＲＦ５」と記す。

図２７において、仮想ゲートウェイ３Ａの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の構成変更に応じて、通信装置４若しくは仮想スイッチ４Ａのパケット転送ポリシがアップデートされる。仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の構成変更とは、例えば、ＶＭを新たに起動することによる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のインストールや、ＶＭを停止することによる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のアンインストールを意味する。

通信装置４若しくは仮想スイッチ４Ａのパケット転送ポリシをアップデートする要因としては、仮想ゲートウェイ３Ａの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の構成変更だけでなく、例えば、仮想ゲートウェイ３Ａを構成する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の負荷状況を用いることもできる。この場合、負荷の高い仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１から負荷の低い仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１へ通信パスの切り替えが行われる。

ＰＣＲＦ５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の構成変更を検知すると（動作Ｓ６０）、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係を変更する（動作Ｓ６１）。例えば、ＰＣＲＦ５は、仮想ゲートウェイ３Ａに仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が新たにインストールされた場合、当該仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に割り当てる通信パスを決定する。また、例えば、ＰＣＲＦは、仮想ゲートウェイ３Ａから仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１がアンインストールされる場合、当該仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に割り当てられていた通信パスを、他の仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に割り当てる。ＰＣＲＦ５は、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係の変更に基づいて、通信装置４もしくは仮想スイッチ４Ａのパケット転送ポリシをアップデートする（動作Ｓ６２）。

４．８）転送ポリシ更新（第８例）
図２８に示す例では、ＰＣＲＦ５が、パケット転送ポリシをアップデートするためにゲートウェイ３（Ｐ−ＧＷ）から情報を取得する。

まず、ＰＣＲＦ５は、Ｐ−ＧＷに対して、通信パスのＴＥＩＤを要求する（動作Ｓ７０）。例えば、上述の標準仕様書（ＴＳ２３．４０１）のアタッチ手順で確立された通信パスのＴＥＩＤが要求される。

通信パスのＴＥＩＤ要求を受信したＰ−ＧＷは、ＰＣＲＦ５に対して、通信パスのＴＥＩＤをＴＥＩＤ応答により通知する（動作Ｓ７１）。例えば、Ｐ−ＧＷは、ＰＣＲＦに対して、上述の標準仕様書（ＴＳ２３．４０１）のアタッチ手順で確立された通信パスのＰ−ＧＷ ＴＥＩＤを通知する。

ＰＣＲＦ５は、Ｐ−ＧＷから通知されたＴＥＩＤに割り当てる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定し、通信装置４もしくは仮想スイッチ４Ａのパケット転送ポリシをアップデートする（動作Ｓ７２）。このパケット転送ポリシは、例えば、Ｐ−ＧＷから通知されたＴＥＩＤに対応するパケットが当該ＴＥＩＤに割り当てられた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に転送されるようにアップデートされる。

図２８の例では、ゲートウェイ３と通信装置４とが異なる装置として例示されたが、これに限定されず、例えば図５の例のように、仮想スイッチ４Ａと仮想ゲートウェイ３Ａとを含む通信装置４が、制御装置５から通知されたパケット転送ポリシに従って動作することも可能である。

４．９）転送ポリシ更新（第９例）
図２９は、ゲートウェイ３が通信装置４もしくは仮想スイッチ４Ａと制御装置５との機能を有する場合（例えば、図１３に例示された仮想ゲートウェイ３Ａの構成）におけるパケット転送ポリシのアップデート手順の例を示す。図２９の例では、ゲートウェイ３（Ｐ−ＧＷ）は、仮想スイッチ４Ａと仮想コントローラ５Ａを有する。

Ｐ−ＧＷの仮想コントローラ５Ａは、例えば、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係を変更する（動作Ｓ８０）。例えば、仮想コントローラ５Ａは、通信パス＃Ａの経路を、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１（＃１）から仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１（＃２）に切り替える。

仮想コントローラ５Ａは、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係の変更に応じて、仮想スイッチ４Ａのパケット転送ポリシをアップデートする（動作Ｓ８１）。例えば、仮想コントローラ５Ａは、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１（＃１）に対応する通信パス＃Ａの経路を、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１（＃２）を経由する経路に切り替えることを仮想スイッチ４Ａに指示する。

４．１０）効果
本発明の第４実施形態によれば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅの構成変更があっても、通信装置あるいは仮想スイッチの経路ポリシを更新することで対応することができる。その際、第１実施形態と同様に、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅや仮想Ｃ−ｐｌａｎｅに対して共通のＩＰアドレスを割り当てるので、通信パスに対応するゲートウェイ３の切り替えを端末１に対して隠蔽することができ、通信パスの再構築の発生を回避できる。

また、第４実施形態では、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに関するパケット転送ポリシのアップデート手順の例を示したが、本発明は、仮想Ｃ−ｐｌａｎｅに関するパケット転送ポリシのアップデート手順にも適用可能である。

また、第４実施形態では、仮想Ｃ−Ｐｌａｎｅや仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅに対して通信パスが割り当てられる例が示されたが、仮想ゲートウェイ３Ａに対して通信パスが割り当てられても良い。

５．第５実施形態
本発明の第５実施形態によれば、制御装置がＯｐｅｎＦｌｏｗという制御プロトコルに従って通信装置を制御する。第５実施形態は、上述の第１−第４実施形態で開示されたいずれの技術にも適用可能である。

ＯｐｅｎＦｌｏｗは、通信をエンドツーエンドのフローとして認識し、フロー単位で経路制御等を実行できる。よって、ＯｐｅｎＦｌｏｗを本発明に利用することにより、通信パスの制御をより柔軟に実行できる。ここで、フローとは、パケットに含まれる情報（パケットの宛先アドレスや送信元アドレス等の情報）に基づいて識別される所定の属性を有する一連の通信パケット群をいう。

５．１）システム
図３０にはＯｐｅｎＦｌｏｗ技術を利用した本発明の第５実施形態によるシステムが例示されている。通信装置４ＢはＯｐｅｎＦｌｏｗ技術を採用したネットワークスイッチであり、制御装置５Ａにより集中制御される。

通信装置４Ｂと制御装置５Ａとの間には制御チャネルが設定され、、制御装置５Ａは、制御チャネルを介して、通信装置４Ｂの動作を制御する。この制御チャネルは、通信の盗聴や改ざん等を防止するための処置がなされた通信経路である。

制御装置５Ａは、通信装置４Ｂのフローテーブルに処理規則（フローエントリ）を設定することで、通信装置４Ｂの動作を制御する。フローエントリは、通信装置４Ｂが受信したパケットのヘッダに含まれる情報（例えば、宛先ＩＰアドレスやＶＬＡＮ ＩＤ等）と照合するためのマッチングルールと、マッチングルールにマッチするパケットの処理ルールを規定する指示（Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）と、を含む。

＜制御装置＞
図３１において、制御装置５Ａは、通信インターフェース５２、制御部５１およびフローエントリＤＢ５３を含む。通信インターフェース５２は、ＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコルにより、通信装置４Ｂと通信するためのインターフェースである。制御部５１は、フローエントリＤＢ５３に格納する情報を生成する機能や、フローエントリＤＢ５３に記憶された情報に基づいて通信装置４Ｂを制御する機能を有する。制御装置５Ａは、マッチングルールとして、通信パス識別子（例えば、ＴＥＩＤやＧＲＥ Ｋｅｙ）を通信装置４Ｂに設定可能である。ＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコルでは、通信パス識別子がマッチングルールとして識別可能な情報として定義されていないが、本発明の第５実施形態では、制御装置５Ａがマッチングルールとして通信パス識別子を設定可能である。

図３２に例示されたフローエントリＤＢ５３は、第３実施形態で例示されたように、複数の仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に共通に割り当てられたＩＰアドレスと通信パス識別子とに基づくマッチングルール(Matching Rule)と指示(Instruction)とで構成されるものとする。
＜通信装置＞
図３３に例示されるように、通信装置４Ｂは、制御部４３およびフローエントリＤＢ４６（すなわちフローテーブル）を含む。制御部４３は、検索部４４および処理部４５を含む。フローエントリＤＢ４６は、制御装置５Ａから通知されたフローエントリを記憶する。

検索部４４は、パケットを受信すると、受信パケットに対応するフローエントリをフローエントリＤＢ４６から検索する。通信装置４Ｂの検索部４４は、ＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコルを拡張し、受信パケットに含まれる通信パス識別子をキーとしてフローテーブルを検索することが可能である。したがって、検索部４４は受信パケットの通信パス識別子に対応するフローエントリを検索する。すなわち、受信パケットの通信パス識別子に対応する識別子がマッチングルールとして規定されたエントリが検索される。

ＬＴＥ等の通信システムでは、パケットに通信パス識別子等の情報を付与するために、パケットがカプセル化され、それによりアウターヘッダが付与される。したがって、検索部４４は、受信パケットのアウターヘッダに含まれる情報に基づいて、フローエントリＤＢ４６から受信パケットに対応するフローエントリを検索可能である。もし受信パケットに対応するフローエントリがエントリＤＢ４６に未設定であれば、検索部４４は、制御装置５Ａに、受信パケットに対応するフローエントリを問い合わせることが可能である。

処理部４５は、検索部４４が検索したフローエントリの“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”に従って、受信パケットを処理する。図３２に示すように、ここでは、“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”に従って、通信パス識別子に対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅにパケットを転送する。なお、処理部４５は、例えば、図２０の例のように、処理規則に従って宛先アドレスをＮＡＴすることも可能である。

６．第６実施形態
本発明の第６実施形態によれば、制御装置５は、通信パスをグループ化し、複数の通信パスで構成されるグループを仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に割り当てる。第６の実施形態は、上述の第１−第５の実施形態で開示されたいずれの技術にも適用可能である。

６．１）システム概要
以下、図３４を参照して第６実施形態の概要について説明する。図３４に例示するシステムにおいて、制御装置５は、通信パスをグループ単位で異なる仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに割り当てるものとする。たとえば、通信パスグループ（１）は仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ（＃１）に割り当てられる。

制御装置５では通信パスをグループ単位で管理するので、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１と通信パスとの対応関係の管理が容易となる。制御装置５は、例えば、経路情報ＤＢ５０において、通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を、通信パスのグループ単位で管理可能である。なお、制御装置５は、第１および第２実施形態に例示された仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１をグループ単位で管理することも可能である。

６．２）通信パスのグループ化
制御装置５は、例えば、各通信パスに対応する端末１の属性に応じて、通信パスをグループ化する。端末１の属性の例を以下に示す。
・端末１の滞在エリア（Ｅ−ＵＴＲＡＮ Ｃｅｌｌ ＩＤ等）
・端末１に関する課金特性（通常課金、プリペイド課金、フラットレート等）
・端末１の通信状態（一定期間に一定量以上の通信をしたか否か）
・オペレータＩＤ（端末１が接続しているコアネットワークのオペレータのＩＤ）
・端末１が接続しているＰａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＰＤＮ）
・通信パスを抜けた後に、チェイニングが必要なサービス種類
・ＱｏＳ特性
・端末１の状態（ＩＤＬＥ状態、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）： ＩＤＬＥ状態は、例えば、端末１がコアネットワークとの間でセッション管理およびモビリティ管理のための制御信号の継続的な交換を行っていない状態や、基地局との無線接続が解放（Ｒｅｌｅａｓｅ）された状態を意味する。ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態は、例えば、端末１がコアネットワークとの間でセッション管理およびモビリティ管理のための制御信号の継続的な交換を行っている状態や、基地局と無線接続している状態を意味する。

なお、上記の端末１の属性は例示であり、制御装置５は、他の属性により通信パスをグループ化することも可能である。例えば、制御装置５は、標準仕様書（３ＧＰＰ ＴＳ２３．４０１）の５．７章に開示されている“ＥＰＳ Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ”のうち、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に関する情報に基づいて通信パスをグループ化することが可能である。

また、制御装置５は、端末１の利用者と通信事業者との契約内容に応じて、通信パスをグループ化することも可能である。例えば、制御装置５は、他の利用者よりも高額の契約を通信事業者と締結した利用者（たとえば“Ｐｒｅｍｉｕｍ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ”）に関する通信パスをグループ化すること、および／または通常契約の利用者に関する通信パスをグループ化することが可能である。

また、制御装置５は、端末１の位置に関する情報（たとえばＧＳＰ情報、端末１がアタッチしている基地局情報）に基づいて通信パスをグループ化することも可能である。例えば、位置に関する情報から互いに近接する端末の通信パスをグループ化することが可能である。

さらに、制御装置５は、通信パスのＱｏＳ（Quality of Service）情報に応じて、通信パスをグループ化することも可能である。例えば、制御装置５は、各通信パスに対応するＱＣＩ（Quality Class Indicator）に応じて、通信パスをグループ化することができる。例えば、優先度が所定値よりも低いＱＣＩに対応する通信パスをグループ化し、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１が新たにインストールされた場合に、そのグループに属する通信パスを当該新たな仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に割り当てる。この場合、経路切替えにより、通信パスに関する通信に遅延等が発生し、ユーザのＱｏＥ（Quality of Experience）が低下することが想定されるが、低優先の通信パスをグループ化して新たな仮想Ｕ−ｐｌａｎｅに割り当てることで、ＱｏＥが低下する通信パスを優先度が低い通信パスに止めることができる。

各通信パスのＴＥＩＤは、グループに属する複数の通信パスの各々のＴＥＩＤを一括して識別できるように割り当てられてもよい。例えば、ＴＥＩＤは、グループに属する複数の通信パスの各々に対して、３２ｂｉｔの情報で構成されるＴＥＩＤの上位２４ｂｉｔが同一となるように割り当てられる。このようにＴＥＩＤを割り当てることにより、制御装置５は、ＴＥＩＤの上位２４ｂｉｔの情報により、グループに属する複数の通信パスを一括して識別できる。

また、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１がＰ−ＧＷである場合、端末１のＩＰアドレスは、グループに属する複数の端末１の各々に対して、各端末１のＩＰアドレスを一括して識別できるように割り当てられてもよい。例えば、端末１のＩＰアドレスは、グループに属する複数の端末１に対して、３２ｂｉｔの情報で構成されるＩＰアドレスの上位２４ｂｉｔが同一となるように割り当てられる。このように端末１のＩＰアドレスを割り当てることにより、制御装置５は、端末１のＩＰアドレスの上位２４ｂｉｔの情報により、グループに属する複数の通信パスに関するトラフィックを一括して識別できる。

６．３）グループ化された経路情報
図３５に例示するように、通信装置４の経路情報ＤＢ４２において、通信パスのグループは、グループＩＤにより識別され、各ＩＤに対して、対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が割り当てられている。なお、制御装置５の経路情報ＤＢ５０も、図３５の例と同様の構成である。

通信装置４は、受信パケットの通信パス識別子をキーとして経路情報ＤＢ４２を検索し、受信パケットの通信パス識別子に対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に対して受信パケットを転送する。

図３６に例示するように、制御装置５は、通信パスのグループ毎に、対応ゲートウェイを切り替えることが可能である。例えば、制御装置５は、通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）の通信パスが属するグループに対応するゲートウェイを、ゲートウェイ（ａ）からゲートウェイ（ｅ）に切り替えることが可能である。

制御装置５は、通信パスのグループ毎に対応ゲートウェイを切り替えることで、通信装置４に対する制御信号の情報量を大幅に削減できる。図３６に示すように、制御装置５は、通信装置４に対して、グループＩＤをキーとして、対応ゲートウェイの切替指示を送信することが可能である。

仮に通信装置４の経路情報ＤＢ４２が図８のような構成であったとする。この場合、制御装置５が図３６のようにグループ（１）の対応ゲートウェイを、ゲートウェイ（ａ）から（ｅ）に切り替えると、制御装置５は、通信装置４に対して、通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）のそれぞれについて、対応ゲートウェイを変更するための制御信号を送信する必要がある。しかし、第６実施形態のように、制御装置５がグループＩＤをキーとして制御信号を送信すれば、図３６の例では制御信号が３分の１になる。つまり、第６実施形態によれば、制御装置５は、グループ化する通信パスの数が多くなるほど、制御信号の削減量が多くなるという利点を有し、通信パスのゲートウェイ切替の高速化を達成することが可能となる。

図３７は、経路情報ＤＢ４２の他の構成例を示す。なお、制御装置５の経路情報ＤＢ５０は、図３７の例と同様の構成である。

図３７の例では、通信パス識別子は、グループに属する通信パスの各々の識別子を一括で識別できるように設定されている。例えば、同一グループに属する通信パスの識別子の一部が共通となるように、通信パス識別子が設定される。図３７の例では、同一グループに属する通信パスの識別子は、上位２４ビットの値が共通となるように設定され、通信パス識別子（Ａ）−（Ｂ）の上位２４ビットに共通の値（図３７の例では“Ｘ”）が設定される。

このように同一グループに属する通信パスの識別子の上位所定ビットを共通に設定することで、経路情報ＤＢ４２のエントリ数が削減される。比較例として、図８を参照すると、通信パス識別子毎に経路情報ＤＢ４２のエントリが設定される。これに対して、図３７の例では、同一グループに属する通信パスに関するエントリを一つのエントリに集約することができ、経路情報ＤＢ４２のエントリ数が削減される。

また、図３７の例では、通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を変更する場合に、制御装置５から通信装置４に送信される制御信号を削減することもできる。すなわち、制御装置５は、通信パス識別子の上位２４ビットをキーとして、対応ゲートウェイの切り替えを指示することができる。例えば、図３７の例では、通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）に対応するゲートウェイが切り替えられる場合、制御装置５は、通信パス識別子の上位２４ビットの値“Ｘ”に対応するゲートウェイの切り替えを指示する。つまり、制御装置５は、通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）それぞれに対してゲートウェイの切り替えを指示しなくてもよい。よって、ゲートウェイを切り替える場合、制御装置５から通信装置４に送信される制御信号が削減される。制御信号の削減により、ゲートウェイ切り替えが高速化される。

図３８は、第６実施形態において、ＯｐｅｎＦｌｏｗのフローテーブルを利用した場合の通信装置４のフローエントリＤＢ４６の例を示す。なお、制御装置５の経路情報ＤＢ５０は、図３８の例と同様の構成である。

ＯｐｅｎＦｌｏｗは、複数のパケット処理を一つのグループとみなす機能を有する。グループ化されたパケット処理は、グループテーブルで扱われる。図３８の例では、通信装置４は、通常のフローテーブルとして機能するフローエントリＤＢ４６と、フローエントリＤＢ４６のグループテーブル４６ａとを有する。

図３８の例では、通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）は、同一の通信パスグループに属する。マッチングルールが通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）である各フローエントリに対応する“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”には、同一の処理グループＩＤが設定される。グループテーブル４６ａには、処理グループＩＤ毎に、グループ化されたパケット処理を規定した“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”が設定される。制御装置５は、通信装置４に対して、図３８の例のフローエントリＤＢ４６およびグループテーブル４６ａを設定する。

通信装置４は、受信パケットの通信パス識別子をキーとして、フローエントリＤＢ４６を検索する。図３８の例では、通信装置４は、通信パス識別子（Ａ）のパケットを受信した場合、“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”として“処理グループＩＤ（１）”が設定されたエントリを検索する。続いて、処理グループＩＤをキーとしてグループテーブル４６ａを検索する。図３８の例では、通信装置４は、通信パス識別子（Ａ）のパケットを受信した場合、“処理グループＩＤ（１）”をキーとしてグループテーブル４６ａを検索し、“処理グループＩＤ（１）”に対応する“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”に従って、受信パケットをゲートウェイ（ａ）に転送する。

制御装置５は、通信パスのグループに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を切り替える場合、処理グループＩＤに基づいてグループテーブルのエントリを変更する制御信号を、通信装置４に送信する。例えば、図３８の例では、通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）に対応するゲートウェイを（ａ）から（ｅ）に変更する場合、制御装置５は、グループテーブル４６ａにおいて、識別子（Ａ）−（Ｃ）に対応する“処理グループＩＤ（１）”のエントリの“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”を変更する。つまり、制御装置５は、グループテーブルのエントリを変更すればよく、通常のフローテーブルのエントリを変更する必要はない。図３８の例では、制御装置５は、識別子（Ａ）−（Ｃ）に対応するそれぞれのエントリを変更する必要はなく、グループテーブル４６ａにおいて、“処理グループＩＤ（１）”に対応するエントリを変更すればよい。よって、ゲートウェイを切り替える場合、制御装置５から通信装置４に送信される制御信号が削減される。制御信号の削減により、ゲートウェイ切り替えが高速化される。

図３９は、第６実施形態において、ＯｐｅｎＦｌｏｗのフローテーブルを利用した場合のフローエントリＤＢ４６の他の例を示す。なお、制御装置５の経路情報ＤＢ５０は、図３９と同様の構成である。

ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチは、複数のフローテーブルを持つことが可能である。図３９の例では、通信装置４は、複数のフローエントリＤＢ４６（フローテーブル４６−１とフローテーブル４６−２）を有する。通信装置４は、例えば、パケットを受信すると、複数のフローテーブルを所定の順序で検索する。例えば、図３９の例では、通信装置４は、フローテーブル４６−１を検索し、次いで、フローテーブル４６−２を検索する。

図３９の例では、通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）は、同一の通信パスグループに属する。フローテーブル４６−１において、マッチングルールが通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）である各フローエントリに対応する“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”には、パケットのヘッダに“ＩＤ（１）”を付与するパケット処理が設定される。パケットに付与されるＩＤは、通信パスのグループ毎に設定される。

フローテーブル４６−２において、パケットに付与されたＩＤ毎に、グループ化された通信パスに対応するパケット処理を規定した“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”が設定される。図３９の例では、“ＩＤ（１）”に対応する“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”として、パケットのヘッダから“ＩＤ（１）”を削除し、ゲートウェイ（ａ）に転送することを示すパケット処理が設定される。

制御装置５は、通信装置４に対して、図３９の例のフローエントリＤＢ４６を設定したものとする。この場合、通信装置４は、受信パケットの通信パス識別子をキーとして、フローエントリＤＢ４６（フローテーブル４６−１）を検索する。具体的には、通信装置４は、通信パス識別子（Ａ）のパケットを受信した場合、パケットのヘッダに“ＩＤ（１）”を付与することを示す“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”が設定されたエントリを検索する。次に、通信装置４は、パケットに付与された“ＩＤ（１）”をキーとして、フローエントリＤＢ４６（フローテーブル４６−２）を検索し、“ＩＤ（１）”に対応する“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”に従って、ヘッダからＩＤを削除し、受信パケットをゲートウェイ（ａ）に転送する。

制御装置５は、通信パスのグループに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を切り替える場合、通信パスのグループに対応するＩＤに基づいてエントリを変更する制御信号を、通信装置４に送信する。例えば、通信パス識別子（Ａ）−（Ｃ）に対応するゲートウェイを（ａ）から（ｅ）に変更する場合、制御装置５は、フローエントリＤＢ４６（フローテーブル４６−２）において、識別子（Ａ）−（Ｃ）に対応する“ＩＤ（１）”のエントリの“Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”を変更する。つまり、制御装置５は、通信パスのグループのＩＤに対応するエントリを変更すればよく、通信パス識別子のそれぞれに対応するエントリを変更する必要はない。図３９の例では、制御装置５は、識別子（Ａ）−（Ｃ）に対応するそれぞれのエントリを変更する必要はなく、フローエントリＤＢ４６（フローテーブル４６−２）において、“ＩＤ（１）”に対応するエントリを変更すればよい。よって、ゲートウェイを切り替える場合、制御装置５から通信装置４に送信される制御信号が削減される。制御信号の削減により、ゲートウェイ切り替えが高速化される。

上述した図３５−図３９の例では、通信装置４が、通信パス識別子に基づいて、通信パスのグループを識別する例が示されたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、制御装置５は、他の情報（例えば、ＩＰアドレスや、ＰＤＮ）に基づいて通信パスをグループ化することが可能であり、また、通信装置４は、他の情報（例えば、ＩＰアドレスや、ＰＤＮ）に基づいて、通信パスのグループを識別することが可能である。

７．第７実施形態
次に、図４０〜図４６の例を参照して、本発明の第７実施形態について説明する。第７実施形態は、上述の第１−第６の実施形態で開示されたいずれの技術にも適用可能である。

７．１）システム（第１例）
図４０に例示されるように、制御装置５は、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択するためのポリシに従って、通信パスに割り当てる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択する。たとえば、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のインストール／アンインストールに応じて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を、ポリシに従って動的に選択することが可能である。また、制御装置５は、ポリシに関する条件の変動に応じて、通信パスに割り当てる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を動的に変更することが可能である。なお、第７実施形態では、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択するためのポリシの例を示すが、このポリシは、第１、第２の実施形態に例示されたゲートウェイ３を選択するために用いることも可能である。

図４１において、制御装置５は、図７に例示された制御装置５の構成例に加え、ポリシＤＢ５４を有する。制御部５１は、ポリシＤＢ５４を参照し、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択することが可能である。ポリシＤＢ５４に格納されたポリシは、例えば、通信パスに関する通信の品質要求に応じた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が選択されるように構成される。ポリシＤＢ５４に格納されたポリシは、例えば、通信パスに関する通信の品質要求に応じて、通信パスのグループ毎に仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が選択されるように構成されてもよい。制御部５１は、例えば、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が増設されたことに応じて、ポリシＤＢ５４を参照し、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択する。制御部５１は、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択し、経路情報ＤＢ５０にエントリを追加する。制御部５１は、経路情報ＤＢ５０に基づいて、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係を、通信装置４に通知する。

図４２に例示するポリシＤＢ５４では、制御装置５は、通信パスに対応するＱＣＩに関するポリシに基づいて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定する。制御装置５は、例えば、通信パスのＱＣＩをＭＭＥから取得することが可能である。

図４２の例では、ＱＣＩの値に応じて、各ＱＣＩに対応する通信パスに優先度が設定されている。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択するための条件である優先度に応じて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択する。制御装置５は、例えば、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が通信システムに新たにインストールされた場合、優先度が“Ｌｏｗ”に設定されたＱＣＩに対応する通信パスから順に、新たにインストールされた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関連付ける。つまり、制御装置５は、ＱＣＩの優先度順に、新たにインストールされた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１と通信パスとの対応関係を決定する。通信パスに対応する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を切り替えることで、切り替えに伴う通信遅延等が発生する可能性があるが、ＱＣＩの優先度が低い通信パスから順に、当該通信パスに関連付けられる仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を切り替えることで、ＱＣＩの優先度が高い通信パスの通信品質の低下が抑止される。これにより、制御装置５は、ＱＣＩに対応する品質要求に応じた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択することができる。

図４２の例では、ＱＣＩに対する優先度は、“Ｈｉｇｈ”、“Ｍｉｄ”、“Ｌｏｗ”であるが、優先度の付与方法は、図４２の例に限定されない。例えば、各ＱＣＩに対して優先度を示す値が付与されてもよい。制御装置５は、各ＱＣＩの優先度に応じて、通信パスに関連付けるゲートウェイを決定できる。例えば、制御装置５は、優先度が所定値以上のＱＣＩに対応する通信パスを、通信帯域が保障可能な仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関連付けることが可能である。また、例えば、制御装置５は、優先度が所定値以上のＱＣＩに対応する通信パスを、動作負荷が所定値以下の仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関連付けることが可能である。

制御装置５は、ＱＣＩ毎に、通信パスに関連付けるゲートウェイを決定することが可能である。例えば、制御装置５は、あるゲートウェイに関連付ける通信パスを、ＱＣＩに応じて決定する。この場合、あるゲートウェイに割り当てられる複数の通信パスのＱＣＩは同一となる。

７．２）システム（第２例）
図４３に例示するように、制御装置５は、通信パスによる通信量や通信時間に応じて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定することも可能である。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１をモニタし、通信パスによる通信量や通信時間を取得することが可能である。

図４４に例示するポリシＤＢ５４には、通信パス識別子に応じて、通信量や通信時間に関する閾値が設定されている。なお、図４４のポリシＤＢ５４には、第６実施形態のように、通信パスのグループ毎に閾値が設定されてもよい。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択するための条件である通信量や通信時間に関する閾値に応じて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択する。ここでは、通信パスによる通信量や通信時間に関するポリシに基づいて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が決定される。

端末１の利用者は、例えば、通信事業者とプリペイド課金の契約を締結した場合、プリペイド料金に対応する通信量（即ち、通信量の閾値）まで通信が可能である。制御装置５には、端末１の利用者と通信事業者との間の契約に関する情報が設定されている。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のインストールやアンインストールに応じて通信パスを切り替える場合、通信量がポリシＤＢ５４に設定された閾値に対して余裕がある通信パスを優先して切り替える。図４４の例では、ポリシＤＢ５４には、通信パス識別子“Ａ”の通信パスの閾値として、通信量（“Ｘ” Ｂｙｔｅ）が設定されている。制御装置５は、例えば、Ｐ−ＧＷとして機能する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１から識別子“Ａ”の通信パスの通信量をモニタし、その通信量と閾値（“Ｘ” Ｂｙｔｅ）の差が所定値以下である場合には、当該通信パスを切り替え対象から除外する。

上記のように通信パスを切り替えることで、通信パスの切り替え中に、通信量が閾値を超過してしまい、課金管理にミスが生じる可能性を抑止され、制御装置５は、通信サービスの品質要求に応じた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択することができる。

端末１の利用者は、例えば、通信事業者と２段階課金の契約を締結した場合、通信量が特定の閾値を超えるまでは通信量に応じて通信料金を支払い、前記閾値を超過すると、通信量に拠らず定額（Ｆｌａｔ）の通信料金となる。前記閾値を超えてしまえば、正確な通信量の監視が不要であるため、制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のインストールやアンインストールに応じて通信パスを切り替える場合、通信量が前記閾値を超えた通信パスを優先して切り替える。

図４４の例では、通信パス識別子 “Ｄ”の通信パスに対応する端末１は、通信事業者と２段階課金の契約を締結しているものとする。制御装置５には、端末１の利用者と通信事業者との間の契約に関する情報が設定されている。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のインストールやアンインストールに応じて通信パスを切り替える場合、通信量がポリシＤＢ５４に設定された閾値を超過した通信パスを優先して切り替える。例えば、図４４の例では、ポリシＤＢ５４には、通信パス識別子 “Ｄ”の通信パスの閾値として、通信量（“Ｙ” Ｂｙｔｅ）が設定されている。制御装置５は、例えば、Ｐ−ＧＷとして機能する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１から識別子 “Ｄ”の通信パスの通信量をモニタし、その通信量が閾値（“Ｙ” Ｂｙｔｅ）を超過している場合には、当該通信パスを切り替える。

上記のように、課金に関する通信量の管理が不要となった通信パスを切り替えることで、通信パスの切り替え中に課金管理にミスが生じる可能性を抑止され、制御装置５は、通信サービスの品質要求に応じた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択できる。

端末１の利用者は、例えば、通信事業者と時間制限のある通信契約を締結する場合、契約で定められた期限内（例えば２４時間以内）で通信可能である。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のインストールやアンインストールに応じて通信パスを切り替える場合、契約で定められた期限に対して余裕のあるベアラ（例えば、期限に対して１時間以上余裕があるベアラ）を優先して切り替える。このようにベアラを切り替えることで、ベアラ切り替えの実行中に、期限を超過してしまい、契約上の期限を越えた通信が発生する可能性を抑止できる。

図４４の例では、通信パス識別子 “Ｂ”の通信パスに対応する端末１は、通信事業者と２４時間制限の契約（２４時間を超過すると通信不可）を締結しているものとする。制御装置５には、端末１の利用者と通信事業者との間の契約に関する情報が設定されている。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のインストールやアンインストールに応じて通信パスを切り替える場合、通信時間がポリシＤＢ５４に設定された閾値を超過した通信パスを、切り替え対象から除外する。図４４の例では、ポリシＤＢ５４には、通信パス識別子“Ｂ”の通信パスの閾値として、通信時間（“２３Ｈ”）が設定されている。制御装置５は、例えば、Ｐ−ＧＷとして機能する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１から識別子“Ｂ”通信パスの通信時間をモニタし、その通信時間が閾値（“２３Ｈ”）を超過している場合には、当該通信パスを切り替え対象から除外する。

上記のように通信パスを切り替えることで、通信パスの切り替え中に、通信時間が契約上の制限時間を超過してしまい、課金管理にミスが生じる可能性を抑止できる。

７．３）システム（第３例）
制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を活性化する頻度に応じて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択することが可能である。

図４５に例示するように、制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のインストールやアンインストールの頻度（もしくは、アクティベーションやディアクティベーションの頻度）に応じて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択することが可能である。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択するための条件であるインストール／アンインストール頻度に応じて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択する。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１をモニタし、インストール／アンインストールの頻度を取得することが可能である。

図４６に例示するポリシＤＢ５４には、通信パス識別子毎の優先度が設定されている。なお、図４６のポリシＤＢ５４には、第６実施形態のように、通信パスのグループ毎に優先度が設定されてもよい。制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択するための条件である優先度に関する閾値に応じて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択する。図４６の例では、制御装置５は、通信パス識別子の優先度に関するポリシに基づいて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定する。

制御装置５は、例えば、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１のインストール／アンインストールの頻度を監視する。制御装置５は、例えば、優先度が低い通信パス（例えば、ポリシＤＢ５４で優先度が“Ｌｏｗ”の通信パス）を、高い頻度でインストール／アンインストールされる仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に関連付ける。高頻度でインストール／アンインストールが発生する仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に割り当てられた通信パスは、高頻度で仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１との接続が切り替えられ、通信品質が劣化する可能性が高い。よって、優先度が低い通信パスを高頻度でインストール／アンインストールが発生する仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１に関連付けることで、制御装置５は、優先度が高い通信パスの通信品質の劣化を抑止することができる。

制御装置５は、通信パスに関するサービスに要求されるＳＬＡ（Service Level Agreement）に基づくポリシを用いて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定することも可能である。例えば、制御装置５は、ポリシに基づいてＳＬＡで要求される通信帯域を確認し、ＳＬＡに対応する通信帯域を確保可能な仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択する。制御装置５は、例えば、それぞれの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１で使用されている通信帯域と、それぞれの仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１で確保可能な最大通信帯域とを管理可能であり、各仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の空き帯域がＳＬＡの要求を満たすゲートウェイを選択可能である。また、制御装置５は、ＳＬＡが所定値以上の通信パスを、動作負荷が所定値以下の仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関連付けることが可能である。

第７実施形態において、ポリシＤＢ５４は、複数種類のポリシを記憶することが可能である。例えば、ポリシＤＢ５４は、図４２に例示されたポリシと、図４４に例示されたポリシとを記憶することが可能である。制御装置５は、ポリシＤＢ５４に記憶された複数種類のポリシに基づいて、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択することが可能である。

８．第８実施形態
次に、図４７〜図５０の例を参照して、本発明の第８実施形態について説明する。第８実施形態は、上述の第１−第７の実施形態で開示されたいずれの技術にも適用可能である。

第８実施形態による通信システムには管理装置６が設けられ、制御装置が通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択するために用いられる制御情報を生成する。通信システムのオペレータは、管理装置６を介して、制御装置を管理する。通信システムの規模によっては、複数の制御装置が、通信システムに分散して配置されることが想定される。このような場合、管理装置６を介して制御装置を管理することにより、通信システムのオペレータは、通信システムを効率的に管理することが可能となる。また、管理装置６により制御装置５に制御情報を通知することにより、制御装置５は、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が動的に増設されたことに応じて、制御情報を参照して増設された仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に対応する通信パスを決定することができる。

なお、第８実施形態では、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の対応関係を制御するための管理装置６の例を示すが、管理装置６は、第１、第２の実施形態に例示されたゲートウェイ３と通信パスとの対応関係を制御するために用いることも可能である。

８．１）管理装置（第１例）
図４７において、管理装置６は、ポリシ生成部６０およびインターフェース６１を含み、インターフェース６１を介して、制御装置５（若しくは制御装置５Ａ）と通信する。

ポリシ生成部６０は、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を制御装置５が選択するための制御情報を生成可能である。ポリシ生成部６０は、例えば、通信パスに関する通信の品質要求に応じた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が選択されるように、制御情報を生成する。例えば、制御情報として、第７実施形態で例示されたポリシＤＢ５４に格納するポリシが生成される。さらに、ポリシ生成部６０は、通信システムのオペレータの操作に応じて、ポリシＤＢ５４に格納する情報（例えば図４２、図４４、図４６に例示された情報）を生成することができる。また、ポリシ生成部６０は、複数種類のポリシを生成することが可能である。ポリシ生成部６０は、生成した情報を、インターフェース６１を介して、制御装置５に通知する。制御装置５は、管理装置６から通知されたポリシをポリシＤＢ５４に記憶し、当該ポリシＤＢ５４に基づいて通信装置４を制御する。

ポリシ生成部６０は、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を、通信パスのグループ毎に制御装置５が選択するための制御情報を生成することも可能である。例えば、ポリシ生成部６０は、図４２、図４４、図４６に例示された情報を、通信パスのグループ毎に生成可能である。ポリシ生成部６０は、例えば、ＱＣＩに応じた優先度により構成されたポリシ（図４２に例示されたポリシ）を、通信パスのグループ毎に生成することが可能である。ポリシ生成部６０は、例えば、通信パスのグループ毎に、図４４に例示された閾値を生成することが可能である。ポリシ生成部６０は、例えば、通信パスのグループ毎に、図４６に例示された優先度を生成することが可能である。

ポリシ生成部６０は、第４の実施形態で開示されたアタッチ手順により新たに構築される通信パスを仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関連付けるためのポリシを生成してもよい。アタッチ手順により新たに構築される通信パスを仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関連付けるためのポリシの例を以下に示す。

（１）ラウンドロビン： ポリシ生成部６０は、通信システムにおいて起動している仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１から、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１をラウンドロビンで決定するためのポリシを生成する。ポリシ生成部６０は、例えば、各仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の負荷に応じて、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１をラウンドロビンで決定するためのポリシを生成する。

（２）端末１の位置： ポリシ生成部６０は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ Ｃｅｌｌ ＩＤ等の端末１が滞在する位置に関する情報に基づいて、ポリシを生成する。ポリシ生成部６０は、例えば、以下に例示された条件の少なくとも一つに基づいて通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定するためのポリシを生成する。
・所定のＣｅｌｌ ＩＤに対応する通信パス
・複数のＣｅｌｌ ＩＤのいずれかに対応する通信パス（例えば、隣接する複数のセルのいずれかに対応する通信パス）
・所定の基地局に対応する通信パス
・複数の基地局のいずれかに対応する通信パス（例えば、隣接する複数の基地局のいずれかに対応する通信パス）

例えば、ポリシ生成部６０は、Ｃｅｌｌ ＩＤ“ａ”に対応する通信パスを、仮想ゲートウェイ“Ａ”に関連付けることを示すポリシを生成する。また、例えば、ポリシ生成部６０は、Ｃｅｌｌ ＩＤが“ｂ”または“ｃ”に対応する通信パスを、仮想ゲートウェイ“Ｂ”に関連付けることを示すポリシを生成する。また、例えば、ポリシ生成部６０は、Ｃｅｌｌ ＩＤ“ｄ”に対応する通信パスを、仮想ゲートウェイ“Ｃ”、“Ｄ”、“Ｅ”からラウンドロビンで選択されたゲートウェイに関連付けることを示すポリシを生成する。

（３）通信パスのＱｏＳ特性： ポリシ生成部６０は、通信パスのＱｏＳ特性に関する情報に基づいて、ポリシを生成する。ポリシ生成部６０は、例えば、以下に例示された条件の少なくとも一つに基づいて通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定するためのポリシを生成する。
・所定のＱＣＩ値に対応する通信パス
・複数のＱＣＩ値のいずれかに対応する通信パス

例えば、ポリシ生成部６０は、ＱＣＩ値が“５”の通信パスを、仮想ゲートウェイ“Ａ”に関連付けることを示すポリシを生成する。また、例えば、ポリシ生成部６０は、ＱＣＩ値が“１”または“３”に対応する通信パスを、仮想ゲートウェイ“Ｂ”に関連付けることを示すポリシを生成する。また、例えば、ポリシ生成部６０は、ＱＣＩ値が“４”に対応する通信パスを、仮想ゲートウェイ“Ｃ”、“Ｄ”、“Ｅ”からラウンドロビンで選択されたゲートウェイに関連付けることを示すポリシを生成する。

（４）端末１の位置と、通信パスのＱｏＳ特性の組合せ： ポリシ生成部６０は、上記（２）と（３）を組み合わせた条件（例えば、以下に例示された条件）に基づいて通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定するためのポリシを生成してもよい。
・所定のＱＣＩ値、及び、所定のＣｅｌｌ ＩＤ（若しくは所定の基地局）に対応する通信パス
・所定のＱＣＩ値、及び、複数のＣｅｌｌ ＩＤのいずれか（若しくは複数の基地局のいずれか）に対応する通信パス
・複数のＱＣＩ値のいずれかに対応し、かつ、所定のＣｅｌｌ ＩＤ（若しくは所定の基地局）に対応する通信パス
・複数のＱＣＩ値のいずれかに対応し、かつ、複数のＣｅｌｌ ＩＤのいずれか（若しくは複数の基地局のいずれか）

（５）通信パスグループ： ポリシ生成部６０は、第６の実施形態で例示した通信パスグループの属性に基づいて通信パスグループに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を決定するためのポリシを生成してもよい。通信パスグループの属性の例を以下に示す。
・端末１の滞在エリア（Ｅ−ＵＴＲＡＮ Ｃｅｌｌ ＩＤ等）によるグループ
・端末１に関する課金特性（通常課金、プリペイド課金、フラットレート等）によるグループ
・端末１の通信状態（一定期間に一定量以上の通信をしたか否か）
・オペレータＩＤ（端末１が接続しているコアネットワークのオペレータのＩＤ）によるグループ
・端末１が接続しているＰａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＰＤＮ）
・通信パスを抜けた後に、チェイニングが必要なサービス種類
・ＱｏＳ特性
・端末１の状態（ＩＤＬＥ状態、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）

ポリシ生成部６０は、例えば、通信パスが、プリペイド課金の課金特性のグループに属する場合、当該通信パスを仮想ゲートウェイ“Ａ”に関連付けることを示すポリシを生成する。

上述のように、管理装置６は、ポリシを生成して制御装置５に通知し、ポリシに従って制御装置５を動作させることが可能である。また、管理装置６は、以下に述べるように、制御装置５の経路情報ＤＢ５０を操作することも可能である。

８．２）管理装置（第２例）
図４８に例示する管理装置６は、図４７の構成に加え、ＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）表示部６２、制御部６３およびディスプレイ６４を含む。

ＵＩ表示部６２は、ディスプレイ６４に、図４９の例のようなユーザインターフェースを表示する。通信システムのオペレータは、図４９に例示されたユーザインターフェースを操作し、通信パスと仮想ゲートウェイの対応関係を操作することが可能である。

制御部６３は、オペレータの操作に応じて決定された、通信パスと仮想ゲートウェイとの対応関係に基づいて、制御装置５の経路情報ＤＢ５０を操作する。例えば、オペレータが、通信パス識別子 “Ａ”の通信パスに対応する仮想ゲートウェイを、仮想ゲートウェイ（ａ）から（ｅ）に変更したものと想定する。この場合、制御部６３は、経路情報ＤＢ５０を操作し、通信パス識別子“Ａ”に対応する仮想ゲートウェイを、仮想ゲートウェイ（ａ）から（ｅ）に変更する。

図４９は、ＵＩ表示部６２がディスプレイ６４に表示するＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）７００の例を示す。ＧＵＩ７００は、ネットワーク表示ウィンドウ７０１、オペレーションウィンドウ７０２を含む。ネットワーク表示ウィンドウ７０１は、通信システムのネットワーク構成の概略を表示する。

図４９において、オペレータが、ネットワーク表示ウィンドウ７０１に表示されたネットワークのエンティティ（例えば、Ｓ−ＧＷ）をクリックすると、オペレーションウィンドウ７０２に、クリックされたエンティティを構成する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関する情報が表示される。

オペレーションウィンドウ７０２は、例えば、通信パス、ゲートウェイを構成する仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１、各仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に対応するサーバ３３を含むネットワークオブジェクトを表示可能である。

オペレーションウィンドウ７０２は、通信パス、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を含むネットワークオブジェクトの属性（Ｐｒｏｐｅｒｔｙ）に関する情報を表示可能である。オペレータは、例えば、ネットワークオブジェクトの属性に関する情報を参照し、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を選択可能である。オペレーションウィンドウ７０２は、例えば、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１およびサーバ３３のＩＤ、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１およびサーバ３３の負荷を表示可能であり、更に、例えば、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に関連付けられている通信パス数、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１のスループット、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の空き通信帯域等を、ネットワークオブジェクトの属性として表示可能である。また、オペレーションウィンドウ７０２は、例えば、通信パスに関するＱＣＩ、通信パスに関するサービスのＳＬＡ等を、ネットワークオブジェクトの属性として表示可能である。オペレーションウィンドウ７０２は、複数の属性を表示することも可能である。また、オペレーションウィンドウ７０２は、各仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に設定された通信パスを表示することが可能である。

オペレータは、ウィンドウ７０２に表示された通信パスを、Ｄｒａｇ＆Ｄｒｏｐ操作により、他の仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に切り替えることが可能である。例えば、オペレータは、ウィンドウ７０２に表示された仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１やサーバ３３の負荷を参照し、負荷が低い仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１に通信パスを切り替えることが可能である。

オペレータの操作に応じて、制御部６３は、制御装置５の経路情報ＤＢ５０を操作し、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係を変更可能である。例えば、制御部６３は、ネットワークオブジェクトの組み合わせにより、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係に関する制御情報を生成し、生成した制御情報を制御装置５に通知することで、経路情報ＤＢ５０を変更可能である。制御装置５は、例えば、経路情報ＤＢ５０が変更されたことに応じて、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係の変更を、通信装置４に通知する。

８．３）管理装置（第３例）
図５０に例示された管理装置６は、ポリシＤＢ５４に格納する情報を生成することなく、制御装置５の経路情報ＤＢ５０を直接制御することが可能である。管理装置６は、経路情報生成部６５およびインターフェース６１を含む。

経路情報生成部６５は、通信パスに関連付ける仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を制御装置５が選択するための制御情報を生成可能である。経路情報生成部６５は、例えば、通信パスに関する通信の品質要求に応じた仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が選択されるように、制御情報を生成する。経路情報生成部６５は、例えば、仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１が増設されたことに応じて、制御情報を生成する。制御情報として、制御装置５の経路情報ＤＢ５０に格納する情報が生成される。経路情報生成部６５は、通信パスとゲートウェイとの対応関係を決定する。経路情報生成部６５は、インターフェース６１を介して、制御装置５の経路情報ＤＢ５０に、通信パスとゲートウェイとの対応関係を設定する。

経路情報生成部６５は、通信パスに対応するゲートウェイを、通信パスのグループ単位で管理するための制御情報（例えば、第６実施形態に例示された構造のデータベース）を生成することも可能である。

経路情報生成部６５は、例えば、第７実施形態に例示されたポリシに基づいて、経路情報ＤＢ５０に設定する情報を生成することが可能である。例えば、経路情報生成部６５は、図４２、図４４、図４６に例示されたポリシに基づいて、経路情報ＤＢ５０に設定する情報を生成可能である。経路情報生成部６５は、例えば、経路情報ＤＢ５０に設定する情報を生成するために必要な情報（例えば、通信パスの通信量や通信時間、仮想ゲートウェイの増設頻度等）を、制御装置５を介して収集することが可能である。また、経路情報生成部６５は、例えば、第８実施形態で例示されたポリシ（上述のポリシ（１）−（５））に基づいて、経路情報ＤＢ５０に設定する情報を生成可能である。

９．第９実施形態
以下、図５１〜図５６の例を参照して本発明の第９実施形態について説明する。第９実施形態は、上述の第１−第８実施形態で開示されたいずれの技術にも適用可能である。

第９実施形態では、オペレータが、管理装置６により、通信パスをグループ化して管理する。通信パスをグループ化することにより、オペレータは、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１との対応関係の管理等を効率的に実行できる。また、管理装置６が、第６実施形態で制御装置５が行った制御のためのグループ化とは別に、通信パスをグループ化して可視化することで、オペレータは、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１を効率的に管理できる。

なお、第９実施形態では、通信パスと仮想Ｕ−Ｐｌａｎｅ３１の対応関係を制御するための管理装置６の例を示すが、第１、第２の実施形態に例示されたゲートウェイ３と通信パスとの対応関係を制御するために用いることも可能である。

図５１に例示するＧＵＩ７００において、オペレータは、管理装置６により表示されたＧＵＩ７００を用いて、通信パスをグループ化することが可能である。

図５１に例示されたオペレーションウィンドウ７０２は、仮想ゲートウェイ３に構築された通信パスを集約（グループ化）するための集約ポリシ７０３を表示する。集約ポリシは、例えば、通信パスの属性に基づいて設定される。集約ポリシ７０３の例を以下に示す。
・端末１の滞在エリア（Ｅ−ＵＴＲＡＮ Ｃｅｌｌ ＩＤ等）
・端末１に関する課金特性（通常課金、プリペイド課金、フラットレート等）
・オペレータＩＤ（端末１が接続しているコアネットワークのオペレータのＩＤ）
・端末１の状態（ＩＤＬＥ状態、ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）：
・ＱｏＳ特性
・端末１が接続しているＰａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＰＤＮ）
・通信パスを抜けた後に、チェイニングが必要なサービス種類

管理装置６は、上記の集約ポリシ７０３の例に基づいて、通信パスを集約することが可能である。なお、集約ポリシ７０３は、例えば、第６実施形態において通信パスをグループ化するための条件として開示されたポリシを用いることも可能である。

管理装置６の制御部６３は、例えば、集約ポリシ７０３に表示されたいずれかのポリシをオペレータがクリックしたことに応じて、クリックされたポリシに基づいて通信パスを集約する。制御部６３は、例えば、集約ポリシの属性が同一の通信パスを集約する。例えば、集約ポリシとして“ＱｏＳ特性”が選択されると、図５１に例示されるように、制御部６３は、同一のＱＣＩ値の通信パスを集約する。

制御部６３は、例えば、集約ポリシ７０３に表示された“集約解除”がクリックされたことに応じて、通信パスの集約を解除し、それぞれの通信パスを個別に表示する。

集約ポリシに基づいて通信パスを集約することで、オペレータの管理コストが大幅に削減される。例えば、図５１の例のように、ＱＣＩに基づいて通信パスを集約することで、ＧＵＩ７００で管理される通信パスの数は、仮想ゲートウェイ３毎に最大で９種類（３ＧＰＰ等の標準仕様で定義されているＱＣＩは９種類）に集約される。集約ポリシに基づいて通信パスを集約することで、オペレータが管理する通信パスの数を擬似的に削減することが可能となり、オペレータの管理コストが大幅に削減される。

制御部６３は、オペレータが集約ポリシに応じて通信パスを集約したことに応じて、制御装置５の経路情報ＤＢ５０を変更することが可能である。

図５２は、ＱＣＩに基づいて通信パスを集約した場合の経路情報ＤＢ５０の例を示す。制御部６３は、集約ポリシの属性（図５２の例ではＱＣＩ）に基づいて通信パスを集約し、集約した通信パスの各々と集約ポリシの属性（図５２のグループＩＤ）とを対応付ける。図５２の例では、制御部６３は、ＱＣＩに基づいて集約された通信パスとＱＣＩ値（グループＩＤ）とが対応付けられるように、経路情報ＤＢ５０を変更する。管理装置６が、上述のように経路情報ＤＢ５０を変更することで、制御装置５は、第６の実施形態で例示された方法で通信装置４を制御することが可能となる。

管理装置６の制御部６３もしくは制御装置５の制御部５１は、例えば、通信パスの状態が集約ポリシの属性から変更された場合に、通信パス再構築を実行することが可能である。通信パスの再構築とは、通信パスの解放後、再度通信パスの構築をすることを意味する。例えば、制御部６３もしくは制御部５１は、通信パスの状態が集約ポリシの属性から変更された場合に、該当の通信パスの再構築を行うことが可能である。例えば、制御部６３もしくは制御部５１は、単位期間あたりの端末１の通信量が一定の値を超過した場合に、該当の通信パスの再構築を促す。また、必要に応じて、経路情報ＤＢ５０を変更しても良い。通信パスの再構築を行うことで、通信パスは現在の状態に合ったグループに所属することができる。このように、制御装置５や管理装置６は、現在の状態に合ったグループに通信パスを所属させることにより、仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１の増減設時の通信パスの仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ３１への再割り当て処理負荷が過剰に高くなることを抑制することができる。なぜなら、現在の状態に合ったグループに所属していない通信パスが存在すると、グループ化して制御とは別に、その通信パスを個別に制御する必要があるためである。

図５３は、オペレータが集約された通信パスを管理する例を示す。オペレータは、例えば、集約された通信パスを選択し、選択した通信パスを他の仮想ゲートウェイ３にＤｒａｇ＆Ｄｒｏｐすることで、集約された通信パスと仮想ゲートウェイ３との対応関係を切り替える。集約された通信パスと仮想ゲートウェイ３との対応関係が切り替えられたことに応じて、制御部６３は、制御装置５の経路情報ＤＢ５０を変更する。

図５４は、制御部６３が経路情報ＤＢ５０を変更する例を示す。制御部６３は、グループＩＤ（図５４の例ではＱＣＩ値に対応するＩＤ）をキーとして、グループに対応するゲートウェイを変更する。図５３および図５４の例では、制御部６３は、ＱＣＩ値が“３”の集約通信パスに対応する仮想ゲートウェイ３を、ＩＤが“Ｘ”のゲートウェイからＩＤが“ＸＸ”のゲートウェイに切り替える。制御装置５は、経路情報ＤＢ５０が変更されたことに応じて、例えば第６実施形態で例示された方法で、通信装置４の経路情報ＤＢ４２を変更する。

上述のように、制御部６３は、グループＩＤをキーとして、集約された通信パスに対応するゲートウェイを一括で変更できる。よって、制御部６３は、経路情報ＤＢ５０のそれぞれのエントリに対応するゲートウェイを変更する場合と比較して、制御信号の量やゲートウェイの切り替え時間を大幅に削減できる。

図５５は、管理装置６が、複数の集約ポリシにより通信パスを集約する例を示す。図５５の例では、通信パスは、通信パスのＱＣＩと、端末１の状態とに基づいて集約される。

図５５において、オペレータは、ＱＣＩ値で集約された通信パスを選択（ “１．Ｃｌｉｃｋ”）し、他の集約ポリシを選択（ “２．Ｃｌｉｃｋ”）する。オペレータの操作により、管理装置６は、ＱＣＩ値が“３”の集約通信パスを、端末１の状態（ＩＤＬＥ状態 ｏｒ ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態）に応じて分割して表示する。

制御部６３は、通信パスが複数の集約ポリシに基づいて集約されたことに応じて、制御装置５の経路情報ＤＢ５０を変更する。図５６は、複数の集約ポリシに基づく経路情報ＤＢ５０の例を示す。制御部６３は、図５５の例のように、ＱＣＩ値が“３”の集約通信パスに、端末１の状態に関する集約ポリシが更に追加されたことに応じて、図５６の例のように、経路情報ＤＢ５０を変更する。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記したそれぞれの実施形態に限定されるものではない。本発明は、各実施形態の変形・置換・調整に基づいて実施できる。また、本発明は、各実施形態を任意に組み合わせて実施することもできる。即ち、本発明は、本明細書の全ての開示内容、技術的思想に従って実現できる各種変形、修正を含む。また、本発明は、ＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ−Ｄｅｆｉｎｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の技術分野にも適用可能である。

本発明は、通信パスを介して通信する通信システム一般に適用可能である。

１ 端末
２ 基地局
３ ゲートウェイ
３Ａ 仮想ゲートウェイ
４ 通信装置
４Ａ 仮想スイッチ
４Ｂ 通信装置
５ 制御装置
５Ａ 制御装置（仮想コントローラ）
６ 管理装置
３０ 仮想Ｃ−ｐｌａｎｅ
３１ 仮想Ｕ−ｐｌａｎｅ
３２ インターフェース
３３ サーバ
４０ 通信パス識別部
４１ 切替部
４２ 経路情報ＤＢ
４３ 制御部
４４ 検索部
４５ 処理部
４６ フローエントリＤＢ
５０ 経路情報ＤＢ
５１ 制御部
５２ 通信インターフェース
５３ フローエントリＤＢ
５４ ポリシＤＢ
６０ ポリシ生成部
６１ インターフェース
６２ ＵＩ表示部
６３ 制御部
６４ ディスプレイ
６５ 経路情報生成部
７００ ＧＵＩ
７０１ ネットワーク表示ウィンドウ
７０２ オペレーションウィンドウ
７０３ 集約ポリシ

Claims (24)

1. ネットワークに設定される通信パスを使用して通信する通信装置であって、
   複数の通信パスのうち、少なくとも１つの通信パスを使用して通信端末と通信を行う第一通信手段と、
   前記ネットワークに含まれる前記複数の通信パスをそれぞれ終端する複数のネットワークノードと通信を行う第二通信手段と、
   前記複数のネットワークノードと前記複数の通信パスとの対応関係を格納する格納手段と、
   受信パケットのヘッダ情報に基づいて当該受信パケットが属する通信パスを識別する識別手段と、
   前記格納手段の対応関係から前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードを特定し、前記受信パケットを特定されたネットワークノードへ転送するパケット転送手段と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
2. 前記パケット転送手段は、前記複数のネットワークノードの各々に関連付けられた前記通信パスを識別するための情報に基づいて、前記受信パケットの転送経路を切替可能である
   ことを特徴とする請求項１の通信装置。
3. 前記パケット転送手段は、前記通信パスに関連付けられる前記ネットワークノードの変更を、当該通信パスを利用する端末に対して隠蔽可能であることを特徴とする請求項１または２の通信装置。
4. 前記パケット転送手段は、前記複数のネットワークノードに対して共通に割り当てられたアドレスを宛先とする前記受信パケットを、当該受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられた前記ネットワークノードに対して転送可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項の通信装置。
5. 前記パケット転送手段は、前記受信パケットの宛先アドレスを、前記受信パケットが属する前記通信パスに対応する前記ネットワークノードに割り当てられたアドレスに変換し、前記受信パケットを前記ネットワークノードに転送可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項の通信装置。
6. 前記パケット転送手段は、前記ネットワークノードから受信した前記受信パケットの送信元アドレスを、前記複数のネットワークノードに対して共通に割り当てられたアドレスに変換し、前記受信パケットを転送可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の通信装置。
7. 前記パケット転送手段は、ソフトウェアで構成された前記複数のネットワークノードのうち、前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードに対して、前記受信パケットを転送可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項の通信装置。
8. ソフトウェアで構成された前記複数のネットワークノードを前記通信装置上に起動可能な制御部を備え、
   前記パケット転送手段は、前記複数のネットワークノードのうち、前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードに対して、前記受信パケットを転送可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の通信装置。
9. 前記パケット転送手段は、前記通信パスと前記ネットワークノードとの対応関係を管理する制御装置から通知された指示に基づいて、前記受信パケットを転送可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の通信装置。
10. 前記通信パスと前記ネットワークノードとの対応関係を管理するコントローラを前記通信装置上に起動可能な制御部を備え、
    前記パケット転送手段は、前記コントローラから通知された指示に基づいて、前記受信パケットを転送可能である
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の通信装置。
11. 前記通信パスに対応する前記ネットワークノードの変更に応じて、前記パケット転送手段に対して前記受信パケットの経路切替指示を通知可能なコントローラを前記通信装置上に起動可能な制御部を備え、
    前記パケット転送手段は、前記経路切替指示に基づいて、前記受信パケットを転送可能である
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の通信装置。
12. ネットワークに設定される通信パスを使用して通信する通信装置を制御する制御装置であって、
    ネットワークに設定される複数の通信パスのうち、少なくとも１つの通信パスを使用して通信端末と通信し、前記ネットワークに含まれる前記複数の通信パスをそれぞれ終端する複数のネットワークノードと通信する通信装置との間の通信インターフェースと、
    前記複数のネットワークノードと前記複数の通信パスとの対応関係に関する情報を格納するデータベースと、
    前記通信装置が、受信パケットのヘッダ情報と前記情報とに基づいて当該受信パケットが属する通信パスを識別し、前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードを特定し、当該特定されたネットワークノードに対して前記受信パケットを転送する、ための指示を、前記通信装置に通知する制御手段と
    を備えることを特徴とする制御装置。
13. 前記制御手段は、前記通信パスを識別するための条件と、当該条件に対応する前記受信パケットの転送先となる前記ネットワークノードとを含む前記指示を、前記通信装置に通知する
    ことを特徴とする請求項１２の制御装置。
14. 前記制御手段は、前記通信パスに関連付けられる前記ネットワークノードの変更を、当該通信パスを利用する端末に対して隠蔽するための前記指示を、前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１２または１３の制御装置。
15. 前記制御手段は、前記複数のネットワークノードに対して共通に割り当てられたアドレスを宛先とする前記受信パケットを、当該受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられた前記ネットワークノードに対して転送するための前記指示を、前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項の制御装置。
16. 前記制御手段は、前記受信パケットの宛先アドレスを、前記受信パケットが属する前記通信パスに対応する前記ネットワークノードに割り当てられたアドレスに変換し、前記ネットワークノードに転送するための前記指示を、前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項の制御装置。
17. 前記制御手段は、前記ネットワークノードから受信した前記受信パケットの送信元アドレスを、前記複数のネットワークノードに対して共通に割り当てられたアドレスに変換し、前記受信パケットを転送するための前記指示を、前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれか１項の制御装置。
18. 前記制御手段は、
    ソフトウェアで構成された前記ネットワークノードを前記通信装置上で稼働させ、
    前記通信装置上で稼働する前記複数のネットワークノードのうち、前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードに対して、前記受信パケットを転送するための前記指示を、前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれか１項の制御装置。
19. ソフトウェアで構成された前記通信装置を、前記制御装置上に起動可能な手段を備え、
    前記制御手段は、複数の前記ネットワークノードのうち、受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードに対して前記受信パケットを転送するための指示を、前記通信装置に通知する
    ことを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の制御装置。
20. ソフトウェアで構成された前記ネットワークノードと、ソフトウェアで構成された前記通信装置とを、前記制御装置上に起動可能な手段を備え、
    前記制御手段は、複数の前記ネットワークノードのうち、受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードに対して前記受信パケットを転送するための指示を、前記通信装置に通知する
    ことを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の制御装置。
21. 前記制御手段は、前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられた前記ネットワークノードに対して、当該通信パスを終端するための指示を通知する
    ことを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の制御装置。
22. ネットワークに設定される通信パスを介して通信する通信装置の通信方法であって、
    通信手段が、複数の通信パスのうち、少なくとも１つの通信パスを使用して通信端末と通信を行い、前記ネットワークに含まれる前記複数の通信パスをそれぞれ終端する複数のネットワークノードと通信を行い、
    格納手段が、前記複数のネットワークノードと前記複数の通信パスとの対応関係を格納し、
    識別手段が、受信パケットのヘッダ情報に基づいて当該受信パケットが属する通信パスを識別し、
    パケット転送手段が、前記格納手段の対応関係から前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードを特定し、前記受信パケットを特定されたネットワークノードへ転送する
    ことを特徴とする通信方法。
23. ネットワークに設定される通信パスを使用してデータ伝送する通信装置を制御する制御装置の制御方法であって、
    前記通信装置が、ネットワークに設定される複数の通信パスのうち、少なくとも１つの通信パスを使用して通信端末と通信し、前記ネットワークに含まれる前記複数の通信パスをそれぞれ終端する複数のネットワークノードと通信し、
    データベースが、前記複数のネットワークノードと前記複数の通信パスとの対応関係に関する情報を格納し、
    制御手段が、前記データベースに基づいて、受信パケットのヘッダ情報と前記情報とに基づいて当該受信パケットが属する通信パスを識別し、前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードを特定し、当該特定されたネットワークノードに対して前記受信パケットを転送する、ための指示を、前記通信装置に通知する
    ことを特徴とする制御方法。
24. ネットワークに設定される通信パスを使用してデータ伝送する通信装置を制御する制御装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
    前記通信装置が、ネットワークに設定される複数の通信パスのうち、少なくとも１つの通信パスを使用して通信端末と通信し、前記ネットワークに含まれる前記複数の通信パスをそれぞれ終端する複数のネットワークノードと通信する処理と、
    データベースが、前記複数のネットワークノードと前記複数の通信パスとの対応関係に関する情報を格納する処理と、
    制御手段が、前記データベースに基づいて、受信パケットのヘッダ情報と前記情報とに基づいて当該受信パケットが属する通信パスを識別し、前記受信パケットが属する前記通信パスに関連付けられたネットワークノードを特定し、当該特定されたネットワークノードに対して前記受信パケットを転送する、ための指示を、前記通信装置に通知する処理と、
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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