JP7528544B2 - 通信制御装置、通信制御プログラム、及び通信制御システム - Google Patents

通信制御装置、通信制御プログラム、及び通信制御システム Download PDF

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Description

本発明は、通信制御装置、通信制御プログラム、及び通信制御システムに関する。
特許文献１には、ネットワークに設定されたゲートウェイ装置と、前記ゲートウェイ装置に接続された物理計算機と、前記物理計算機の計算機リソースを複数の仮想マシンに割り当てる仮想化部と、前記物理計算機と前記仮想化部及びゲートウェイ装置を管理する管理計算機と、を有するネットワークシステムであって、前記管理計算機は、前記ネットワークを介して前記ゲートウェイ装置と他のゲートウェイ装置に接続された仮想ネットワークと、前記仮想ネットワークに接続されるＶＬＡＮと、を設定して前記ゲートウェイ装置を制御するネットワークマッピング部と、前記ネットワークマッピング部の設定に基づいて前記仮想化部を制御する仮想化管理部と、を有し、前記仮想化部は、前記仮想マシンに接続された仮想ポートと、前記仮想ポートと前記ゲートウェイ装置を接続するＶＬＡＮを設定する仮想スイッチと、を有し、前記ゲートウェイ装置は、前記ネットワークマッピング部の指令に基づいて、前記ＶＬＡＮと前記仮想ネットワークの通信を相互に変換し、当該仮想ネットワークを介して接続された他のゲートウェイ装置との間で通信を行うネットワークシステムが開示されている。
特開２０１６－１００７３９号公報
“５Ｇ”と呼ばれる第５世代移動通信システムを利用して拠点間を接続するイントラネットを構築するために、例えばＷＡＮのような外部ネットワーク上にゲートウェイ装置を構築しデータの転送制御を行うことがある。
しかしながら、ゲートウェイ装置で転送制御を行う場合、同じ５Ｇ内で転送が完結するようなデータも一旦ゲートウェイ装置に送信され、ゲートウェイ装置で転送先を判定し、改めてゲートウェイ装置からデータの送信元である５Ｇへデータが戻されることがある。
したがって、このように本来ＷＡＮを経由しなくても５Ｇ内で転送が完結するデータのためにＷＡＮの通信トラフィックが上昇することになる。
本発明は、無線通信設備と接続される外部ネットワークにゲートウェイ装置を設け、通信を行うたびに通信先をゲートウェイ装置に問い合わせる場合よりも、外部ネットワークにおける通信トラフィックを軽減させることができる通信制御装置、通信制御プログラム、及び通信制御システムを提供することを目的とする。
第１態様に係る通信制御装置は、プロセッサを備え、前記プロセッサは、無線通信設備が提供するネットワークに設けられたネットワークスライスであるローカルネットワークスライスと、前記無線通信設備が提供するネットワークと異なる外部ネットワークであって、専用回線として用いられる外部ネットワークをグループ分けすることで構成される広域ネットワークセグメントとの対応付けを行い、前記ローカルネットワークスライスと前記広域ネットワークセグメントとの間で、前記ローカルネットワークスライスを利用する端末から送信されたデータの転送経路の設定を行う。
第２態様に係る通信制御装置は、第１態様に係る通信制御装置において、前記プロセッサは、前記ローカルネットワークスライスと前記広域ネットワークセグメントとの対応付けに対して、更に前記ローカルネットワークスライスをグループ分けすることで構成されるローカルネットワークセグメントを対応付け、前記ローカルネットワークスライス、前記ローカルネットワークセグメント、及び前記広域ネットワークセグメントとの間で、前記ローカルネットワークスライスを利用する端末から送信されたデータの転送経路の設定を行う。
第３態様に係る通信制御装置は、第２態様に係る通信制御装置において、前記対応付けが、前記ローカルネットワークスライスを識別するローカルネットワークスライス識別子と、前記ローカルネットワークセグメントを識別するローカルネットワークセグメント識別子と、前記広域ネットワークセグメントを識別する広域ネットワークセグメント識別子の対応付けによって定義される。
第４態様に係る通信制御装置は、第１態様～第３態様の何れかの態様に係る通信制御装置において、前記プロセッサは、前記端末から送信されたデータの転送経路を表示装置に表示する。
第５態様に係る通信制御装置は、第１態様～第４態様の何れかの態様に係る通信制御装置において、前記プロセッサは、前記端末から送信されたデータを前記広域ネットワークセグメントと異なる外部ネットワークに転送する場合、前記端末が利用する前記ローカルネットワークスライスと、前記広域ネットワークセグメントを含む他のネットワークセグメントとの対応付けを行わないようにする。
第６態様に係る通信制御プログラムは、コンピュータに、無線通信設備が提供するネットワークに設けられたネットワークスライスであるローカルネットワークスライスと、前記無線通信設備が提供するネットワークと異なる外部ネットワークであって、仮想専用回線として用いられる外部ネットワークをグループ分けすることで構成される広域ネットワークセグメントとの対応付けを行い、前記ローカルネットワークスライスと前記広域ネットワークセグメントとの間で、前記ローカルネットワークスライスを利用する端末から送信されたデータの転送経路の設定を行う処理を実行させるためのプログラムである。
第７態様に係る通信制御システムは、予め定めた端末のみ接続を許可する無線通信設備と、前記無線通信設備と回線で接続され、ソフトウェアによって通信の制御が行われる広域通信設備と、前記無線通信設備が提供するネットワークに設けられたネットワークスライスであるローカルネットワークスライスと、前記無線通信設備が提供するネットワークと異なる外部ネットワークであって、専用回線として用いられる外部ネットワークをグループ分けすることで構成される広域ネットワークセグメントとの対応付けを前記無線通信設備と前記広域通信設備に設定し、前記ローカルネットワークスライスを利用する端末から送信されたデータの転送経路を制御する通信制御装置と、を含む。
第１態様、第６態様、及び第７態様によれば、無線通信設備と接続される外部ネットワークにゲートウェイ装置を設け、通信を行うたびに通信先をゲートウェイ装置に問い合わせる場合よりも、外部ネットワークにおける通信トラフィックを軽減させることができる、という効果を有する。
第２態様によれば、ローカルネットワークセグメント内でのデータ転送を実現することができる、という効果を有する。
第３態様によれば、データの転送経路を各識別子の対応付けによって表すことができる、という効果を有する。
第４態様によれば、設定したデータの転送経路を確認することができる、という効果を有する。
第５態様によれば、ローカルネットワークスライスを利用する端末のデータをインターネットに転送することができる、という効果を有する。
通信制御システムのシステム構成例を示す図である。 転送ポリシーテーブルの一例を示す図である。 ローカル５Ｇネットワークの構成例を示す図である。 オーケストレータにおける電気系統の要部構成例を示す図である。 オーケストレータによって実行されるデータ転送経路の設定処理の一例を示すフローチャートである。
以下、本実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素及び同じ処理には全図面を通して同じ符号を付与し、重複する説明を省略する。
図１は、本実施の形態に係る通信制御システム１のシステム構成例を示す図である。通信制御システム１は、第５世代移動通信システム（以降、「５Ｇシステム」という）のＣＮ(Core Network)１０と、５Ｇシステムが提供するネットワーク（以降、「５Ｇネットワーク」という）とは異なる外部ネットワーク（例えばインターネットまたはＷＡＮ(Wide Area Network)）を介してＣＮ１０と接続されるオーケストレータ２０と、オーケストレータ２０及びＣＮ１０と接続される外部ネットワークの一例であるＳＤＷＡＮ(Software Defined WAN)３０を含む。
ＣＮ１０は、５Ｇシステムにおいて通信制御を担う制御装置を含む無線通信設備であり、例えば各種交換機や加入者情報管理装置といった５Ｇサービスの提供に用いられる装置によって構成される。ユーザが利用する端末（以降、“ＵＥ２”という）とＣＮ１０は５Ｇシステムが提供する無線通信回線によって接続され、ＣＮ１０はＵＥ２に５Ｇサービスを提供する。
５Ｇネットワークには、通信事業者が構築及び運営を行い、通信事業者と契約するユーザであれば誰でも利用することができるパブリック５Ｇネットワークと、通信事業者以外の企業や自治体といった組織が構築及び運営を行い、組織内のユーザだけが利用することができるローカル５Ｇネットワークが存在する。本実施の形態に係るＣＮ１０は、ローカル５Ｇネットワークに分類される。
ＣＮ１０は、例えば東京と大阪というように物理的に離れた拠点毎に構築される。図１に示す通信制御システム１の例の場合、拠点Ａに構築されたＣＮ１０Ａと、拠点Ｂに構築されたＣＮ１０Ｂの２つのローカル５Ｇネットワークが示されている。
ＣＮ１０にはそれぞれローカルネットワーク管理部１１と認証部１２が含まれる。
認証部１２は、ＣＮ１０への接続を要求するＵＥ２毎に、ＣＮ１０への接続を許可された端末であるか否かを判定する認証処理を行う。ＵＥ２がＣＮ１０への接続を許可された端末である場合、認証部１２はＵＥ２に対してＩＰアドレス及びネットワークスライスを割り当てる。
ネットワークスライスとは、サーバやルータといった５Ｇサービスの提供に用いられる設備の処理能力やネットワークの帯域といったリソースを仮想的に分割し、分割した仮想リソースを組み合わせてＵＥ２とＣＮ１０との間のローカル５Ｇネットワーク上に仮想ネットワーク（スライス）を構築する技術である。ＵＥ２とＣＮ１０との間のローカル５Ｇネットワーク上に構築されるネットワークスライスは、本実施の形態に係るローカルネットワークスライスの一例である。なお、ＵＥ２に割り当てられたネットワークスライスには、ネットワークスライスを識別するためのスライスＩＤが拠点毎に割り当てられており、ネットワークスライスの認識及び指定はスライスＩＤによって行われる。スライスＩＤは、ローカルスライスネットワーク識別子の一例である。
ＣＮ１０への接続を要求したＵＥ２の特定には例えばＭＳＩＳＤＮ(Mobile Station International Subscriber Directory Number)が用いられる。ＭＳＩＳＤＮはＵＥ２に対して一意に割り当てられる携帯電話番号のことである。
認証部１２は、認証に成功したＵＥ２のＭＳＩＳＤＮとＵＥ２に割り当てたネットワークスライスのスライスＩＤを対応付け、後述するオーケストレータ２０に送信する。
ＣＮ１０は外部ネットワークと接続するため、ローカル５Ｇネットワークにおけるネットワークスライスが接続される少なくとも１つ以上の無線ポートと、外部ネットワークが接続される少なくとも１つ以上のＷＡＮポートを有するＣＮルータを備える。
ローカルネットワーク管理部１１は、ＣＮルータに対してＶＬＡＮ(Virtual Local Area Network)を設定すると共に、データの転送経路を定義した転送ポリシー（「ルーティングポリシー」とも呼ばれる）を設定し、ＵＥ２と外部ネットワークを接続する仮想ネットワークを構築する。データの転送ポリシーはオーケストレータ２０によって生成され、ローカルネットワーク管理部１１はオーケストレータ２０から受け付けた転送ポリシーに従って、ＣＮルータにおけるデータの転送経路を設定する。ＣＮルータはソフトウェアによって構成された仮想的なルータであるが、ハードウェアによって構成されてもよい。
ＳＤＷＡＮ３０は、ソフトウェアを通じて一元管理が可能で、転送ポリシーに従ってＵＥ２毎に拠点間におけるデータの転送制御を行う広域通信設備のことである。ＳＤＷＡＮ３０では、転送ポリシーに従ってルータ等の設定を行うことで物理的なネットワーク上に仮想ネットワークを構築し、拠点間を専用回線として接続するセキュアな通信を実現する。以降では、ＳＤＷＡＮ３０によって提供される仮想ネットワークを「広域ネットワーク(Wide Area Network：ＷＡＮ)」という。
ＳＤＷＡＮ３０はＣＮ３０と同じく拠点毎に構築され、拠点内のＣＮ１０とＬＡＮケーブルで接続される。図１に示す通信制御システム１の例では、拠点ＡのＳＤＷＡＮ３０Ａと拠点ＢのＳＤＷＡＮ３０Ｂが存在している。各々のＳＤＷＡＮ３０は、オーケストレータ２０とも接続される。
ＳＤＷＡＮ３０を制御するＷＡＮ制御装置には、広域ネットワーク管理部３１が含まれる。
ＳＤＷＡＮ３０は拠点間を接続するため、拠点内のＣＮ１０が接続される少なくとも１つ以上のＬＡＮポートと、拠点間を接続する広域ネットワークが接続される少なくとも１つ以上のＷＡＮポートを有するＷＡＮルータを備える。
広域ネットワーク管理部３１は、ＷＡＮルータに対してＶＬＡＮ及びＶＸＬＡＮ(Virtual eXtensible Local Area Network)を設定すると共に、データの転送経路を定義した転送ポリシーを設定し、拠点内のＣＮ１０と他の拠点に構築されたＣＮ１０を接続する仮想ネットワークを構築する。
データの転送ポリシーはオーケストレータ２０によって生成され、広域ネットワーク管理部３１はオーケストレータ２０から受け付けた転送ポリシーに従って、ＷＡＮルータにおけるデータの転送経路を設定する。ＷＡＮルータはソフトウェアによって構成された仮想的なルータであるが、ハードウェアによって構成されてもよい。
オーケストレータ２０は、ＣＮ１０においてネットワークスライスが割り当てられたＵＥ２から送信されたデータの転送経路を制御する通信制御装置であり、入力部２１、システム管理部２２、ネットワーク指示部２３、ネットワーク管理部２４、及び表示部２５を含む。
入力部２１は、ユーザが例えばキーボードやマウス等の入力デバイスを用いて入力した設定内容を受け付け、受け付けた設定内容をシステム管理部２２及びネットワーク管理部２４に通知する。
設定内容には様々な種類の情報が存在するが、入力部２１は、例えば通信制御システム１におけるシステム構成を定義したシステム管理情報と、通信制御システム１におけるデータの転送ポリシーをユーザから受け付ける。
システム管理情報には、例えばＣＮ１０及びＳＤＷＡＮ３０を識別するそれぞれのホスト名、各ＣＮ１０で用いられるネットワークスライスのスライスＩＤ、ＣＮルータ及びＷＡＮルータに設定するＶＬＡＮ情報、並びに、ＷＡＮルータに設定するＶＸＬＡＮ情報が含まれる。
ＶＬＡＮ情報とは、ネットワークの物理的な接続形態とは独立して、ネットワークスライスをグループ分けすることで構成される仮想的なＬＡＮセグメントを設定するための情報である。この仮想的なＬＡＮセグメントを「ローカルネットワークセグメント」という。ＶＬＡＮ情報には、スライスＩＤによって表されるネットワークスライスが属するローカルネットワークセグメントを識別するＶＩＤ(Virtual LAN IDentifier)が含まれる。すなわち、ＶＩＤは、ローカルネットワークセグメント識別子の一例である。同じＶＩＤが割り当てられたネットワークスライスは、同じローカルネットワークセグメントに属することになる。
ＶＸＬＡＮ情報とは、ネットワークの物理的な接続形態とは独立して、広域ネットワークをグループ分けすることで構成される仮想的なＷＡＮセグメントを設定するための情報である。この仮想的なＷＡＮセグメントを「広域ネットワークセグメント」という。ＶＸＬＡＮ情報には、広域ネットワークが属する広域ネットワークセグメントを識別するＶＮＩ(VXLAN Network Identifier)が含まれる。すなわち、ＶＮＩは広域ネットワークセグメント識別子の一例である。同じＶＮＩが割り当てられた広域ネットワークは、同じ広域ネットワークセグメントに属することになる。
一方、 転送ポリシーには、ＵＥ２に割り当てられたネットワークスライスと、ローカルネットワークセグメントと、広域ネットワークセグメントとを対応付けたデータの転送経路情報が含まれ、拠点毎に入力される。
入力部２１は、システム管理情報をシステム管理部２２に通知し、転送ポリシーをネットワーク管理部２４に通知する。
システム管理部２２は入力部２１からシステム管理情報を受け付けるとシステム管理情報を記憶し、ネットワーク指示部２３の依頼に基づいて、システム管理情報をネットワーク指示部２３に通知する。
ネットワーク指示部２３は、システム管理部２２から取得したシステム管理情報を用いて、ホスト名によって表される各ＣＮ１０のＣＮルータに対してＶＬＡＮ情報を設定するように指示を行う。具体的には、ネットワーク指示部２３は、ＣＮルータの無線ポート毎に、指示したスライスＩＤで表されるネットワークスライスを対応付けるようにＣＮ１０のローカルネットワーク管理部１１に対して指示を行う。また、ネットワーク指示部２３は、ＣＮルータのＷＡＮポート毎に、各ネットワークスライスと対応付けられているＶＩＤを設定してローカルネットワークセグメントを構築するようにＣＮ１０のローカルネットワーク管理部１１に対して指示を行う。
更に、ネットワーク指示部２３は、システム管理部２２から取得したシステム管理情報を用いて、ホスト名によって表される各ＳＤＷＡＮ３０のＷＡＮルータに対してＶＬＡＮ情報とＶＸＬＡＮ情報を設定するように指示を行う。具体的には、ネットワーク指示部２３は、ＷＡＮルータのＬＡＮポート毎にＶＩＤを設定してローカルネットワークセグメントを構築すると共に、ＷＡＮルータのＷＡＮポート毎に、ＷＡＮポートと接続される広域ネットワークに対応付けたＶＮＩを設定して、広域ネットワークセグメントを構築するようにＳＤＷＡＮ３０の広域ネットワーク管理部３１に対して指示を行う。
また、ネットワーク指示部２３は、入力部２１で受け付けた拠点毎の転送ポリシーをネットワーク管理部２４から取得し、各拠点のＣＮ１０及びＳＤＷＡＮ３０に対して転送ポリシーを設定するように指示を行う。
図２は、特定の拠点における転送ポリシーを定義した転送ポリシーテーブル２６の一例を示す図である。図２に示すように、転送ポリシーテーブル２６は、ＭＳＩＳＤＮ、スライスＩＤ、ＶＩＤ、及びＶＮＩの対応付けによってデータの転送経路を規定する転送ポリシーを定義付ける。
図２の転送ポリシーテーブル２６においてＭＳＩＳＤＮが番号Ａに設定されている転送ポリシーは、「スライスＩＤ＝“１”で表されるネットワークスライスを通じてＣＮ１０に送信されたデータは、番号Ａで表されるＵＥ２から送信されたデータであり、ＶＮＩが“１”に設定されていることから、ＶＮＩ＝“１”で表される広域ネットワークを用いてＳＤＷＡＮ３０から他の拠点へ転送する」ことを表している。また、「ＣＮ１０からＳＤＷＡＮ３０にデータを転送するには、ＶＩＤが“１”に設定されているＣＮルータのＷＡＮポートから、スライスＩＤ＝“１”で表されるネットワークスライスのデータを転送すればよい」ことを表している。
図２の転送ポリシーテーブル２６においてＭＳＩＳＤＮが番号Ｂに設定されている転送ポリシーではＶＮＩは設定されず、スライスＩＤとＶＩＤがそれぞれ設定されている。したがって、当該転送ポリシーは、「番号ＢのＵＥ２からスライスＩＤ＝“２”で表されるネットワークスライスを通じてＣＮ１０に送信されたデータは、ＶＩＤが“１”に設定されているローカルネットワークセグメントに転送すればよい」ことを表している。すなわち、番号ＢのＵＥ２から送信されたデータは、ＳＤＷＡＮ３０に転送されることなくＣＮ１０内で折り返され、送信先として指定された同じ拠点内にある同じローカルネットワークセグメントに属する送信先ＵＥ２に転送される。
なお、転送ポリシーテーブル２６において“－”は、対応する欄の値が未設定であることを意味する。
図２の転送ポリシーテーブル２６においてＭＳＩＳＤＮが番号Ｃに設定されている転送ポリシーではＶＩＤ及びＶＮＩは設定されず、スライスＩＤだけが設定されている。この場合、番号ＣのＵＥ２からスライスＩＤ＝“３”で表されるネットワークスライスを通じてＣＮ１０に送信されたデータは、何れのローカルネットワークセグメントに転送すればよいのかわからないため、ＣＮ１０にとって上位のネットワークとなるＳＤＷＡＮ３０にデータを転送し、転送先の解決を依頼することを表している。また、ＳＤＷＡＮ３０でも転送されたデータにＶＮＩが対応付けられていないことから、どの広域ネットワークセグメントに転送すればよいのかわからないため、拠点間を接続する広域ネットワークではなくインターネットに転送することを表している。
転送ポリシーテーブル２６は、他の拠点からデータが転送されてきた拠点における転送ポリシーも定義付ける。
例えばＶＮＩ＝“１”の広域ネットワークセグメントからＭＳＩＳＤＮが番号Ａに設定されているＵＥ２宛のデータを受信した場合、図２の転送ポリシーテーブル２６においてＭＳＩＳＤＮが番号Ａに設定されている転送ポリシーを参照することで、ＳＤＷＡＮ３０は受信したデータを、ＷＡＮルータのＶＮＩ＝“１”が設定されたＷＡＮポートからＶＩＤ＝“１”が設定されたＬＡＮポートに転送する。また、ＣＮ１０は、ＣＮルータのＶＩＤ＝“１”が設定されたＷＡＮポートから受信したデータを、スライスＩＤ＝“１”で表されるネットワークスライスに転送すれば、番号Ａが割り当てられたＵＥ２にデータが転送される。
なお、転送ポリシーにおけるＭＳＩＳＤＮとスライスＩＤの対応付けは、ＣＮ１０の認証部でＵＥ２の認証に成功した場合にオーケストレータ２０に通知される対応付けに従い、ネットワーク管理部２４が転送ポリシーに設定する。したがって、ユーザは、ＭＳＩＳＤＮとスライスＩＤの対応付けを行わなくてもよい。
表示部２５は、ＵＥ２から送信されたデータの転送経路を後述する表示ユニット４９に表示する。データの転送経路は転送ポリシーテーブル２６のように、ＭＳＩＳＤＮ、スライスＩＤ、ＶＩＤ、及びＶＮＩの対応付けを文字として表示してもよいが、ＵＥ２、ＣＮ１０、及びＳＤＷＡＮ３０をつなぐ線のように図として表示してもよい。
次に、ＣＮ１０を含むローカル５Ｇネットワークについて詳細に説明する。
図３は、ローカル５Ｇネットワークの構成例を示す図である。ローカル５ＧネットワークはＲＡＮ(Radio Access Network)８とＣＮ１０を含んで構成される。
ＲＡＮ８はＵＥ２と無線を通じて接続される基地局ネットワークのことであり、無線アンテナ機能を提供するＤＵ(Distributed Unit)４と、基地局機能を提供するＣＵ(Centralized Unit)６に分離される。ＣＵ６は少なくとも１つのＤＵ４と接続され、ＵＥ２との通信はＤＵ４を経由して行われることから、ＤＵ４を分散ノード、ＣＵ６を集約ノードということがある。ローカル５Ｇネットワークは複数のＲＡＮ８を含んでもよい。
一方、ＣＮ１０はＣ-Ｐｌａｎｅ１３及びＵ-Ｐｌａｎｅ１４を含んで構成され、Ｃ-Ｐｌａｎｅ１３及びＵ-Ｐｌａｎｅ１４は、各ＲＡＮ８のＣＵ６と接続される。
Ｃ-Ｐｌａｎｅ１３はローカル５Ｇネットワークの通信制御を担う機能部であり、ＵＥ２との通信の確立や切断を行う。Ｕ-Ｐｌａｎｅ１４はデータの転送を担う機能部であり、Ｃ-Ｐｌａｎｅ１３の制御に従ってデータの転送を行う。具体的には、Ｃ-Ｐｌａｎｅ１３のＳＭＦ(Session Management Function)が、Ｕ-Ｐｌａｎｅ１４でデータ転送を行うＵＰＦ(User Plane Function)の選択と制御を行う。すなわち、Ｃ-Ｐｌａｎｅ１３が転送ポリシーに従ってＵ-Ｐｌａｎｅ１４を制御することで、転送ポリシーに従ったデータの転送が実現される。データの転送制御の結果、ＣＮ１０内で転送が完結しないデータは、外部ネットワークＤＮ１５に送信される。ＤＮ１５には、例えばインターネット及びＳＤＷＡＮ３０が含まれる。
次に、オーケストレータ２０における電気系統の要部構成例について説明する。
図４は、オーケストレータ２０における電気系統の要部構成例を示す図である。オーケストレータ２０は例えばコンピュータ４０を用いて構成される。
コンピュータ４０は、図１に示したオーケストレータ２０の各機能部の処理を担うＣＰＵ(Central Processing Unit)４１、コンピュータ４０をオーケストレータ２０として機能させる通信制御プログラムを記憶するＲＯＭ(Read Only Memory)４２、ＣＰＵ４１の一時的な作業領域として使用されるＲＡＭ(Random Access Memory)４３、不揮発性メモリ４４、及び入出力インターフェース(Ｉ／Ｏ)４５を備える。そして、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、不揮発性メモリ４４、及びＩ／Ｏ４５がバス４６を介して各々接続されている。
不揮発性メモリ４４は、不揮発性メモリ４４に供給される電力が遮断されても、記憶した情報が維持される記憶装置の一例であり、例えば半導体メモリが用いられるがハードディスクを用いてもよい。システム管理情報や転送ポリシーテーブル２６のように、オーケストレータ２０の電源が遮断されても記憶し続ける必要のある情報は不揮発性メモリ４４に記憶される。
不揮発性メモリ４４は必ずしもコンピュータ４０に内蔵されている必要はなく、例えばコンピュータ４０に着脱可能な可搬型の記憶装置であってもよい。
Ｉ／Ｏ４５には、例えば通信ユニット４７、入力ユニット４８、及び表示ユニット４９が接続される。
通信ユニット４７はＤＮ１５に接続され、ＣＮ１０及びＳＤＷＡＮ３０との間でデータ通信を行う通信プロトコルを備える。
入力ユニット４８は、ユーザの指示を受け付けてＣＰＵ４１に通知する装置であり、例えばボタン、タッチパネル、キーボード、及びマウス等が用いられる。音声によって指示を受け付ける場合には、入力ユニット４８としてマイクが用いられることがある。
表示ユニット４９は、ＣＰＵ４１によって処理された情報を視覚的に表示する装置の一例であり、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイ等が用いられる。オーケストレータ２０の表示部２５は、表示ユニット４９にデータの転送経路を表示する。
Ｉ／Ｏ４５に接続される各種ユニットは一例であり、例えば画像を用紙等の記録媒体に形成する画像形成ユニットのように、必要に応じて図４に示したユニットとは異なるユニットをＩ／Ｏ４５に接続してもよい。また、オーケストレータ２０が無人のデータセンター等に設置されているような場合には、入力ユニット４８及び表示ユニット４９は必ずしも必要ではない。この場合、オーケストレータ２０は通信ユニット４７を通じてユーザの指示を受け付けると共に、オーケストレータ２０が表示ユニット４９に表示しようとした情報を、通信ユニット４７を通じて他の装置に送信し、他の装置で表示するようにしてもよい。
次に、オーケストレータ２０におけるデータ転送経路の設定処理について説明する。
図５は、ユーザからデータの転送経路の設定指示を受け付けた場合に、オーケストレータ２０のＣＰＵ４１によって実行されるデータ転送経路の設定処理の一例を示すフローチャートである。
データ転送経路の設定処理を規定する通信制御プログラムは、例えばオーケストレータ２０のＲＯＭ４２に予め記憶されている。オーケストレータ２０のＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に記憶される通信制御プログラムを読み込んでデータ転送経路の設定処理を実行する。
なお、オーケストレータ２０の不揮発性メモリ４４には、拠点毎のシステム管理情報及び転送ポリシーテーブル２６が予め記憶され、オーケストレータ２０はシステム管理情報に従い、各拠点のＣＮ１０及びＳＤＷＡＮ３０にそれぞれＶＬＡＮ情報及びＶＸＬＡＮ情報を設定しているものとする。ここでは一例として、特定の拠点に対するデータ転送経路の設定処理について説明する。
ステップＳ１０において、ＣＰＵ４１は不揮発性メモリ４４から転送ポリシーテーブル２６を読み出し、転送ポリシーテーブル２６に従って、ＣＮ１０に対してスライスＩＤとＶＩＤの対応付けによって表された転送ポリシーを設定する。これにより、スライスネットワークとローカルネットワークセグメントとの間の転送経路が設定される。
ステップＳ２０において、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１０でのＣＮ１０に対する転送ポリシーの設定に成功したか否かを判定する。ＣＮ１０は、転送ポリシーの設定に対して設定が成功したか否かを示す設定ステータスを、外部ネットワークを通じてオーケストレータ２０に通知する。したがって、ＣＰＵ４１は設定ステータスを参照することで、ＣＮ１０に対する転送ポリシーの設定に成功したか否かを判定する。
ＣＮ１０に対する転送ポリシーの設定に成功した場合にはステップＳ３０に移行する。
ステップＳ３０において、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１０で不揮発性メモリ４４から読み出した転送ポリシーテーブル２６に従って、ＳＤＷＡＮ３０に対してＶＩＤとＶＮＩの対応付けによって表された転送ポリシーを設定する。これにより、ローカルネットワークセグメントと広域ネットワークセグメントとの間の転送経路が設定される。
ステップＳ４０において、ＣＰＵ４１は、ステップＳ３０でのＳＤＷＡＮ３０に対する転送ポリシーの設定に成功したか否かを判定する。ＳＤＷＡＮ３０は、転送ポリシーの設定に対して設定が成功したか否かを示す設定ステータスを、外部ネットワークを通じてオーケストレータ２０に通知する。したがって、ＣＰＵ４１は設定ステータスを参照することで、ＳＤＷＡＮ３０に対する転送ポリシーの設定に成功したか否かを判定する。
ＳＤＷＡＮ３０に対する転送ポリシーの設定に成功した場合にはステップＳ５０に移行する。
この場合、ＣＮ１０及びＳＤＷＡＮ３０に対する転送ポリシーの設定にそれぞれ成功したことから、ステップＳ５０において、ＣＰＵ４１は、転送ポリシーの設定に成功したことを表す設定結果を表示ユニット４９に表示して、図５に示すデータ転送経路の設定処理を終了する。
一方、ステップＳ２０の判定処理で、ＣＮ１０に対する転送ポリシーの設定に失敗したと判定された場合、またはステップＳ４０の判定処理で、ＳＤＷＡＮ３０に対する転送ポリシーの設定に失敗したと判定された場合にはステップＳ６０に移行する。
この場合、ＣＮ１０及びＳＤＷＡＮ３０の両方に対する転送ポリシーの設定が行えなかったことから、ステップＳ６０において、ＣＰＵ４１は、転送ポリシーの設定に失敗したことを表す設定結果を表示ユニット４９に表示して、図５に示すデータ転送経路の設定処理を終了する。
なお、ＣＰＵ４１は設定結果を必ずしも表示ユニット４９に表示する必要はなく、通信ユニット４７を通じて他の装置に設定結果を送信し、他の装置で設定結果が確認できるようにしてもよい。また、ＣＰＵ４１は、設定結果を画像形成ユニットで記録媒体に印字するようにしてもよい。
図５では、特定の拠点に対するデータ転送経路の設定処理について説明したが、複数の拠点が存在する場合、ＣＰＵ４１は、図５に示したデータ転送経路の設定処理を拠点毎に行い、各拠点におけるデータの転送経路を設定することになる。
オーケストレータ２０によって転送ポリシーが設定されたＣＮ１０では、送信先となるＵＥ２にデータを転送するためにはＣＮ１０内でデータを折り返せばよいのか、それとも、ＳＤＷＡＮ３０に転送を依頼すればよいのかを判定することができるようになる。したがって、ＣＮ１０ではＳＤＷＡＮ３０に転送制御を依頼するため、本来ＣＮ１０内で折り返せばよいデータを、一旦ＳＤＷＡＮ３０に転送するような処理が行われなくなる。
また、ＳＤＷＡＮ３０においてもオーケストレータ２０によって転送ポリシーが設定されることによって、データを広域ネットワークに転送すればよいのか、それともインターネットに転送すればよいのかを判定することができるようになる。
また、ＶＬＡＮ及びＶＸＬＡＮはＯＳＩ参照モデルにおいて“Ｌ２”と表される第２層（データリンク層）間で通信を行うため、ネットワークスライス間のネットワークを仮想的なＬ２ネットワークとして実現する。したがって、ＯＳＩ参照モデルにおいて“Ｌ３”と表される第３層（ネットワーク層）でデータ転送を行うＬ３スイッチの設置及び設定が不要となる。更にＬ３でデータ転送を行うよりも、下位のＬ２でデータ転送を行った方が転送処理の負荷が軽く、かつ、転送処理に要する時間も短くなる。
以上では、５Ｇサービスを提供する通信制御システム１を例にしてデータ転送経路の設定処理について説明したが、本実施の形態に係るデータ転送経路の設定処理の適用範囲は５Ｇシステムに限定されるものではない。ネットワークスライスを利用する通信システムであれば、例えば第４世代移動通信システム以前の通信システムや、今後導入が検討されている第６世代移動通信システム以降の通信システムのような５Ｇシステム以外の通信システムに、本実施の形態に係るデータ転送経路の設定処理を適用してもよいことは言うまでもない。
以上、実施の形態を用いて本発明について説明したが、本発明は実施の形態に記載の範囲に限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、本発明の要旨を逸脱しない範囲で処理の順序を変更してもよい。
また、実施の形態では、一例としてデータ転送経路の設定処理をソフトウェアで実現する形態について説明したが、図５に示したフローチャートと同等の処理を、例えばＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、またはＰＬＤ(Programmable Logic Device)に実装し、ハードウェアで処理させるようにしてもよい。この場合、データ転送経路の設定処理をソフトウェアで実現した場合と比較して処理の高速化が図られる。
このように、オーケストレータ２０のＣＰＵ４１を例えばＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＰＬＤ、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、及びＦＰＵ(Floating Point Unit)といった特定の処理に特化した専用のプロセッサに置き換えてもよい。
実施の形態に係るオーケストレータ２０の処理は、１つのＣＰＵ４１によって実現される形態の他、複数のＣＰＵ４１によって実現される形態であってもよい。更に、実施の形態に係るオーケストレータ２０の処理は、物理的に離れた位置に存在するプロセッサの協働によって実現されるものであってもよい。
また、上述した実施の形態では、ＲＯＭ４２に通信制御プログラムがインストールされている形態について説明したが、これに限定されるものではない。実施の形態に係る通信制御プログラムは、コンピュータ４０で読み取り可能な記憶媒体に記録された形態で提供することも可能である。例えば通信制御プログラムをＣＤ(Compact Disc)-ＲＯＭ、またはＤＶＤ(Digital Versatile Disc)-ＲＯＭ等の光ディスクに記録した形態で提供してもよい。また、実施の形態に係る通信制御プログラムを、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリやメモリカード等の可搬型の半導体メモリに記録した形態で提供してもよい。
更に、オーケストレータ２０は、ＤＮ１５を通じて他の装置から通信制御プログラムを取得してもよい。
１・・・通信制御システム、２・・・ＵＥ、４・・・ＤＵ、６・・・ＣＵ、８・・・ＲＡＮ、１０・・・ＣＮ、１１・・・ローカルネットワーク管理部、１２・・・認証部、１３・・・Ｃ-Ｐｌａｎｅ、１４・・・Ｕ-Ｐｌａｎｅ、１５・・・ＤＮ、２０・・・オーケストレータ、２１・・・入力部、２２・・・システム管理部、２３・・・ネットワーク指示部、２４・・・ネットワーク管理部、２５・・・表示部、２６・・・転送ポリシーテーブル、３０・・・ＳＤＷＡＮ、３１・・・広域ネットワーク管理部、４０・・・コンピュータ、４１・・・ＣＰＵ、４２・・・ＲＯＭ、４３・・・ＲＡＭ、４４・・・不揮発性メモリ、４５・・・Ｉ／Ｏ、４６・・・バス、４７・・・通信ユニット、４８・・・入力ユニット、４９・・・表示ユニット

Claims (6)

  1. プロセッサを備え、
    前記プロセッサは、
    無線通信設備が提供するネットワークに設けられたネットワークスライスであるローカルネットワークスライスと、前記無線通信設備が提供するネットワークと異なる外部ネットワークであって、専用回線として用いられる外部ネットワークをグループ分けすることで構成される広域ネットワークセグメントとの対応付けを行い、
    前記ローカルネットワークスライスと前記広域ネットワークセグメントとの間で、前記ローカルネットワークスライスを利用する端末から送信されたデータの転送経路の設定を行うにあたり、前記端末から送信されたデータを前記広域ネットワークセグメントと異なる外部ネットワークに転送する場合、前記端末が利用する前記ローカルネットワークスライスと、前記広域ネットワークセグメントを含む他のネットワークセグメントとの対応付けを行わないようにする
    通信制御装置。
  2. 前記プロセッサは、前記ローカルネットワークスライスと前記広域ネットワークセグメントとの対応付けに対して、更に前記ローカルネットワークスライスをグループ分けすることで構成されるローカルネットワークセグメントを対応付け、
    前記ローカルネットワークスライス、前記ローカルネットワークセグメント、及び前記広域ネットワークセグメントとの間で、前記ローカルネットワークスライスを利用する端末から送信されたデータの転送経路の設定を行う
    請求項１に記載の通信制御装置。
  3. 前記対応付けが、前記ローカルネットワークスライスを識別するローカルネットワークスライス識別子と、前記ローカルネットワークセグメントを識別するローカルネットワークセグメント識別子と、前記広域ネットワークセグメントを識別する広域ネットワークセグメント識別子の対応付けによって定義される
    請求項２記載の通信制御装置。
  4. 前記プロセッサは、前記端末から送信されたデータの転送経路を表示装置に表示する
    請求項１～請求項３の何れか１項に記載の通信制御装置。
  5. コンピュータに、
    無線通信設備が提供するネットワークに設けられたネットワークスライスであるローカルネットワークスライスと、前記無線通信設備が提供するネットワークと異なる外部ネットワークであって、仮想専用回線として用いられる外部ネットワークをグループ分けすることで構成される広域ネットワークセグメントとの対応付けを行い、
    前記ローカルネットワークスライスと前記広域ネットワークセグメントとの間で、前記ローカルネットワークスライスを利用する端末から送信されたデータの転送経路の設定を行うにあたり、前記端末から送信されたデータを前記広域ネットワークセグメントと異なる外部ネットワークに転送する場合、前記端末が利用する前記ローカルネットワークスライスと、前記広域ネットワークセグメントを含む他のネットワークセグメントとの対応付けを行わないようにする処理を実行させる
    通信制御プログラム。
  6. 予め定めた端末のみ接続を許可する無線通信設備と、
    前記無線通信設備と回線で接続され、ソフトウェアによって通信の制御が行われる広域通信設備と、
    前記無線通信設備が提供するネットワークに設けられたネットワークスライスであるローカルネットワークスライスと、前記無線通信設備が提供するネットワークと異なる外部ネットワークであって、専用回線として用いられる外部ネットワークをグループ分けすることで構成される広域ネットワークセグメントとの対応付けを前記無線通信設備と前記広域通信設備に設定するにあたり、前記端末から送信されたデータを前記広域ネットワークセグメントと異なる外部ネットワークに転送する場合、前記端末が利用する前記ローカルネットワークスライスと、前記広域ネットワークセグメントを含む他のネットワークセグメントとの対応付けを行わないようにすることによって、前記ローカルネットワークスライスを利用する端末から送信されたデータの転送経路を制御する通信制御装置と、
    を含む通信制御システム。
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