(57)【要約】【課題】複数のＣＰＵを備えたゲートウェイ装置により、効率良くパケット転送を行うこと。【解決手段】ゲートウェイ装置は、パケットに含まれるＩＰアドレスに応じて複数のＣＰＵの中からいずれかのＣＰＵを選択し、選択したＣＰＵに対してパケットの転送処理を行わせるパケット転送手段と、複数のＣＰＵの稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てるアドレス割当手段と、を備えている。【選択図】図１
2015171096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットに含まれるＩＰ（Internet Protocol）アドレスに応じて複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）の中からいずれかのＣＰＵを選択し、選択したＣＰＵに対して前記パケットの転送処理を行わせるパケット転送手段と、
前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てるアドレス割当手段と、を備える、
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記アドレス割当手段は、前記複数のＣＰＵの間で負荷が平滑化されるように、ＩＰアドレスを決定する、
請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記アドレス割当手段は、相対的に負荷が低いＣＰＵが前記パケット転送手段により選択されるように、ＩＰアドレスを決定する、
請求項２に記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記パケット転送手段は、パケットのＩＰアドレスをＡとすると、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのｍｏｄ（Ａ，Ｎ）番目のＣＰＵを選択する、
請求項２または３に記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
前記アドレス割当手段は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのＭ番目（Ｍ＝０，１，…，Ｎ−１）のＣＰＵの負荷が相対的に低い場合、ｍｏｄ（Ａ，Ｎ）＝Ｍを満たすＩＰアドレスＡをユーザ端末に割り当てる、
請求項４に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６】
前記アドレス割当手段は、自らＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる代わりに、前記複数のＣＰＵの稼働状況を外部に設けられたアドレス割当装置に通知し、前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて該アドレス割当装置によって決定されたＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置。
【請求項７】
前記ゲートウェイ装置は、モバイルネットワーク上のＰＤＮ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）である、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のゲートウェイ装置と、
前記モバイルネットワーク上のＳ−ＧＷ（Serving Gateway）と、を備え、
前記Ｓ−ＧＷは、パケットのＩＰアドレスに応じて複数の第２のＣＰＵのいずれかの第２のＣＰＵを選択し、選択した第２のＣＰＵに対して該パケットの転送処理を行わせる第２のパケット転送手段と、
前記複数の第２のＣＰＵの稼働状況を前記ゲートウェイ装置に通知する通知手段と、を有し、
前記アドレス割当手段は、前記複数の第２のＣＰＵの稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項９】
複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたゲートウェイ装置が、パケットに含まれるＩＰ（Internet Protocol）アドレスに応じて前記複数のＣＰＵの中からいずれかのＣＰＵを選択する工程と、
選択したＣＰＵに対して前記パケットの転送処理を行わせる工程と、
前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる工程と、を含む、
ことを特徴とするパケット転送方法。
【請求項１０】
複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたゲートウェイ装置に設けられたコンピュータに対して、
パケットに含まれるＩＰ（Internet Protocol）アドレスに応じて前記複数のＣＰＵの中からいずれかのＣＰＵを選択する処理と、
選択したＣＰＵに対して前記パケットの転送処理を行わせる処理と、
前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる処理と、を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲートウェイ装置、パケット転送方法、および、プログラムに関し、特にモバイルネットワーク上に設けられたゲートウェイ装置、ゲートウェイ装置によるパケット転送方法、および、ゲートウェイ装置上で稼働するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、端末（ＵＥ：User Equipment）の移動管理を行うＭＭＥ（Mobility Management Entity）と、事業者ネットワークであるＰＤＮ（Packet Data Network）に対するゲートウェイとなるＰ−ＧＷ（Packet data network Gateway）と、中継装置であるＳ−ＧＷ（Serving Gateway）を備えたモバイルネットワークが記載されている。ＵＥが、無線アクセスシステムにアクセスすると、ＭＭＥ、Ｐ−ＧＷおよびＳ−ＧＷにより、認証およびデータ転送路の確立が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０２５２３２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。以下の分析は、本発明者によってなされたものである。
【０００５】
上述のモバイルネットワークシステムにおいて、Ｐ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）のパケット転送部の転送能力を向上させるために、複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）でパケット転送部を構成する方法が考えられる。しかし、複数のＣＰＵを用いてパケットの転送を行う場合、ＣＰＵの割り当て方法によっては、分割損が生じ、Ｐ−ＧＷ全体の性能を十分に引き出せないおそれある。Ｓ−ＧＷのパケット転送部を複数のＣＰＵで構成した場合にも、同様のおそれがある。
【０００６】
そこで、複数のＣＰＵを備えたゲートウェイ装置により、効率良くパケット転送を行うことが課題となる。本発明の目的は、かかる課題解決に寄与するゲートウェイ装置、パケット転送方法、および、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係るゲートウェイ装置は、パケットに含まれるＩＰ（Internet Protocol）アドレスに応じて複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）の中からいずれかのＣＰＵを選択し、選択したＣＰＵに対して前記パケットの転送処理を行わせるパケット転送手段と、前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てるアドレス割当手段と、を備えている。
【０００８】
本発明の第２の態様に係るパケット転送方法は、複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたゲートウェイ装置が、パケットに含まれるＩＰ（Internet Protocol）アドレスに応じて前記複数のＣＰＵの中からいずれかのＣＰＵを選択する工程と、選択したＣＰＵに対して前記パケットの転送処理を行わせる工程と、前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる工程と、を含む。
【０００９】
本発明の第３の態様に係るプログラムは、複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたゲートウェイ装置に設けられたコンピュータに対して、パケットに含まれるＩＰ（Internet Protocol）アドレスに応じて前記複数のＣＰＵの中からいずれかのＣＰＵを選択する処理と、選択したＣＰＵに対して前記パケットの転送処理を行わせる処理と、前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる処理と、を実行させる。なお、プログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されたプログラム製品として提供することもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るゲートウェイ装置、パケット転送方法、および、プログラムによると、複数のＣＰＵを備えたゲートウェイ装置により、効率良くパケット転送を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るゲートウェイ装置の構成を例示するブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るゲートウェイ装置を備えたモバイルネットワークシステムの構成を例示するブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係るゲートウェイ装置のパケット転送部の構成を例示するブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係るゲートウェイ装置の呼処理制御部の動作を説明するための図である。
【図５】第１の実施形態に係るゲートウェイ装置を備えたモバイルネットワークシステムにおけるアタッチ動作を例示するシーケンス図である。
【図６】第１の実施形態に係るゲートウェイ装置を備えたモバイルネットワークシステムにおけるデタッチ動作を例示するシーケンス図である。
【図７】第１の実施形態に係るゲートウェイ装置の動作例に対する比較例を示す図である。
【図８】第１の実施形態に係るゲートウェイ装置の動作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００１３】
図１は、一実施形態に係るゲートウェイ装置の構成を例示するブロック図である。図１を参照すると、ゲートウェイ装置１０は、パケット転送手段１２と、アドレス割当手段１４を備えている。パケット転送手段１２は、パケットに含まれるＩＰ（Internet Protocol）アドレスに応じて複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）（例えば、ＣＰＵ０、ＣＰＵ１）の中からいずれかのＣＰＵを選択し、選択したＣＰＵに対してパケットの転送処理を行わせる。また、アドレス割当手段１４は、複数のＣＰＵ（ＣＰＵ０、ＣＰＵ１）の稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる。
【００１４】
ここで、アドレス割当手段１４は、複数のＣＰＵの間で負荷が平滑化されるように、ＩＰアドレスを決定する。例えば、アドレス割当手段１４は、相対的に負荷が低いＣＰＵがパケット転送手段１２により選択されるように、ＩＰアドレスを決定することが好ましい。
【００１５】
一例として、パケット転送手段１２は、パケットのＩＰアドレスをＡとすると、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのｍｏｄ（Ａ，Ｎ）番目のＣＰＵを選択してもよい。すると、ＣＰＵが２個（すなわち、Ｎ＝２）の場合、パケット転送手段１２は、ＩＰアドレスＡが偶数であればＣＰＵ０を選択し、一方、ＩＰアドレスＡが奇数であればＣＰＵ１を選択することになる。
【００１６】
また、アドレス割当手段１４は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのＭ番目（Ｍ＝０，１，…，Ｎ−１）のＣＰＵの負荷が相対的に低い場合、ｍｏｄ（Ａ，Ｎ）＝Ｍを満たすＩＰアドレスＡをユーザ端末に割り当てるようにしてもよい。ＣＰＵが２個（すなわち、Ｎ＝２）の場合、アドレス割当手段１４は、ＣＰＵ０の負荷が相対的に低ければ偶数のＩＰアドレスＡをユーザ端末に割り当て、一方、ＣＰＵ１の負荷が相対的に低ければ奇数のＩＰアドレスＡをユーザ端末に割り当てることになる。
【００１７】
一実施形態によると、ゲートウェイ装置（例えば、Ｐ−ＧＷ：Packet Data Network Gateway）のパケット転送手段１２に含まれる各ＣＰＵの処理負荷状態を確認しながら、処理負荷が平滑化されるようなＩＰアドレスをゲートウェイ装置のアドレス割当手段１４（例えば、Ｐ−ＧＷの呼処理制御部）がＵＥに割り当てることで、各ＣＰＵの処理負荷が平滑化され、その結果装置全体の性能を存分に（例えば、１００％近くまで）引き出すことが可能となる。
【００１８】
＜実施形態１＞
第１の実施形態に係るゲートウェイ装置について、図面を参照して説明する。ここでは、ゲートウェイ装置が、モバイルネットワークシステムに設けられたＰ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）である場合について説明する。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るゲートウェイ装置を備えたモバイルネットワークシステムの構成を例示するブロック図である。図２を参照すると、モバイルネットワークシステムは、Ｐ−ＧＷ６０、Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）５０、ｅＮｏｄｅＢ（evolved NodeB、以下「ｅＮＢ」という。）３０、ＵＥ（User Equipment、端末）２０、および、インターネットを備えている。
【００２０】
Ｐ−ＧＷ６０は、呼処理を制御する呼処理制御部６４と、パケット転送処理を行うパケット転送部６２を備えている。呼処理制御部６４は、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバの機能を有し、呼処理の中でＵＥ２０に対してＩＰ（Internet Protocol）アドレスを払い出す。呼処理制御部６４は、払い出すＩＰアドレスとして、自らが保有するＩＰアドレスプールの中から選択する。
【００２１】
図３は、図２に示したパケット転送部６２の詳細な構成を例示するブロック図である。図３を参照すると、パケット転送部６２は、複数のＣＰＵ０、ＣＰＵ１と、ロードバランス（Load Balance）制御部（以下、「ＬＢ部」という。）６６を備えている。ここでは、パケット転送部６２が２個のＣＰＵを有する場合について説明するが、本発明において、ＣＰＵの個数はこれに限定されない。図３において左側のＬＢ部６６は、ＵＥ２０からインターネットに向かうパケットをＣＰＵ０、ＣＰＵ１に振り分ける。一方、図３において右側のＬＢ部６６は、インターネットからＵＥ２０に向かうパケットをＣＰＵ０、ＣＰＵ１に振り分ける。
【００２２】
パケット転送部６２は、ＣＰＵ０およびＣＰＵ１の２つのＣＰＵを使用することにより、ＣＰＵが１つの場合と比較して、好ましくは２倍の処理能力を発揮する。ＬＢ部６６は、入力されたパケットのヘッダ情報を参照し、ＣＰＵ０へ振り分けるか、ＣＰＵ１へ振り分けるかを判定し、判定したＣＰＵへパケットを送信する。本実施形態では、ＬＢ部６６は、ＵＥのＩＰアドレスが偶数であればパケットをＣＰＵ０に振り分け、一方、奇数であればパケットをＣＰＵ１に振り分ける。ＣＰＵ０およびＣＰＵ１は、それぞれ、パケット転送処理（例えば、パケット受信、プロトコル終端、編集、解析、送信など）を行う。
【００２３】
図４は、図２に示した呼処理制御部６４の動作の詳細を説明するための図である。図４を参照すると、呼処理制御部６４は、ＵＥ２０の起動を契機に、Ｓ−ＧＷ５０およびｅＮＢ３０を経由して呼処理制御を行い、データプレーンのパスを設定する。この際、呼処理制御部６４は、ＵＥ２０に対して、ＩＰアドレスを払い出す。呼処理制御部６４は、ＩＰアドレスを払い出す際、パケット転送部６２のＣＰＵ０、ＣＰＵ１の負荷状況を参照し、ＣＰＵ０の負荷が高い場合、奇数のＩＰアドレスを払い出す。逆にＣＰＵ１の負荷が高い場合、パケット転送部６２は偶数のＩＰアドレスを払い出す。
【００２４】
呼処理制御部６４がパケット転送部６２に含まれるＣＰＵ０、ＣＰＵ１の負荷状況を確認しながらＵＥ２０へＩＰアドレスを払い出すことで、ＣＰＵ０とＣＰＵ１の負荷状態の偏りが小さくなり、パケット転送部６２は、ＣＰＵ０とＣＰＵ１の最大限の能力を引き出すことが可能となる。
【００２５】
次に、図面を参照しつつ、ＵＥ２０が通信網に対してアタッチないしデタッチする動作について説明する。ＵＥ２０が物理的な移動や電源オンなどによって通信網へ在圏することをアタッチという。一方、物理的な移動や電源オフなどによって通信網の在圏状態を終了することをデタッチという。
【００２６】
アタッチ時には、各装置間で呼処理が行われ、データプレーンのパスが設定されるとともに、ＵＥ２０にＩＰアドレスが割り当てられる。デタッチ時にも、各装置間で呼処理が行われ、データプレーンのパスが削除されるとともに、ＵＥ２０に割り当てられていたＩＰアドレスも削除される。
【００２７】
図５は、本実施形態におけるアタッチ時の動作を例示すシーケンス図である。一方、図６は、本実施形態におけるデタッチ時の動作を例示するシーケンス図である。
【００２８】
図５を参照すると、ＵＥ２０がアタッチ状態に遷移すると（Ｓ０）、ＵＥ２０、ｅＮＢ３０、ＭＭＥ４０、Ｓ−ＧＷ５０、および、Ｐ−ＧＷ６０間で呼処理が行われる（Ｓ１〜Ｓ４）。Ｓ−ＧＷ５０およびＰ−ＧＷ６０では、それぞれ、呼処理制御部５４、６４からパケット転送部５２、６２に対して呼情報の設定が行われ（Ｓ５、Ｓ６）、データプレーンのパスが設定される。また、Ｐ−ＧＷの呼処理制御部より、ＵＥに対してＩＰアドレスが割り当てられる（Ｓ７、Ｓ８〜Ｓ１１）。
【００２９】
本実施形態では、Ｐ−ＧＷ６０の呼処理制御部６４がＵＥ２０に割り当てるＩＰアドレスを選択する際に、Ｐ−ＧＷ６０のパケット転送部６２に設けられたＣＰＵ０、ＣＰＵ１の負荷状態を確認し、負荷の軽い方でパケット転送が実施されるようなＩＰアドレスを選択する。具体的には、呼処理制御部６４は、ＣＰＵ０の負荷が軽いようであれば偶数のＩＰアドレスを割り当て、逆に、ＣＰＵ１の負荷が軽いようであれば、奇数のＩＰアドレスを割り当てる。
【００３０】
呼処理が完了すると、ＵＥ２０はｅＮＢ３０、Ｓ−ＧＷ５０、Ｐ−ＧＷ６０を経由してインターネットとの間の通信が可能となる。Ｐ−ＧＷ６０のパケット転送部６２に設けられたＬＢ部６６は、ＵＥ２０のＩＰアドレスを参照し、偶数であればＣＰＵ０、奇数であればＣＰＵ１へ転送して処理させる。なお、ＬＢ部６６は、ＵＥ２０からインターネットに向かうパケットについては、送信元ＩＰアドレスを参照し、インターネットからＵＥ２０に向かうパケットについては、宛先ＩＰアドレスを参照する。
【００３１】
ＵＥ２０に割り当てられるＩＰアドレスは、Ｐ−ＧＷ６０のパケット転送部６２に含まれるＣＰＵ０、ＣＰＵ１の負荷状態に応じて偶数か奇数かが決定されるため、パケット転送部６２におけるＣＰＵ０、ＣＰＵ１の処理負荷は平滑化されることとなる。
【００３２】
図６を参照すると、ＵＥ２０がデタッチ状態に遷移すると（Ｓ２０）、ＵＥ２０、ｅＮＢ３０、ＭＭＥ４０、Ｓ−ＧＷ５０、および、Ｐ−ＧＷ６０間で呼処理が行われる（Ｓ２１〜Ｓ２４）。Ｓ−ＧＷ５０およびＰ−ＧＷ６０では、それぞれ、呼処理制御部５４、６４からパケット転送部５２、６２へ呼情報の削除が行われ（Ｓ２５、Ｓ２６）、データプレーンのパスが切断される。また、Ｐ−ＧＷ６０の呼処理制御部６４により、ＵＥ２０に対して割り当てられていたＩＰアドレスが削除される（Ｓ２７、Ｓ２８〜Ｓ３１）。
【００３３】
次に、本実施形態によってもたらされる効果について説明する。アタッチからデタッチまでの期間は、ＵＥごとに異なる。したがって、複数のＣＰＵを用いてパケット転送部６２を構成した場合、ＣＰＵ間で負荷のばらつきが生じてしまう。本実施形態によると、ＣＰＵ０、ＣＰＵ１の負荷を考慮して、ＣＰＵ間の負荷が平滑化するように、ＵＥへ割り当てるＩＰアドレスを決定する。これにより、ＣＰＵ間の負荷の偏りをなくし、パケット転送装置（Ｐ−ＧＷ６０）において高いパフォーマンスを発揮することが可能となる。
【００３４】
なお、Ｐ−ＧＷ６０の呼処理制御部６４からパケット転送部６２に呼情報を設定する際、ＬＢ部６６にも同様の呼情報を設定し、どちらのＣＰＵに転送するかをＬＢ部６６に判断させる方法も考えられる。しかし、かかる方法によると、ＬＢ部６６の構成が複雑になり、パケット転送部６２によるパケット転送能力が低下するおそれがある。一方、本実施形態によると、ＬＢ部６６を単純な構成とすることが可能となり、かつ、複数のＣＰＵの間で負荷を平滑化することが可能となる。
【００３５】
＜変形例１＞
第１の実施形態では、Ｐ−ＧＷ６０のパケット転送部６２は、ＣＰＵ０およびＣＰＵ１の２つのＣＰＵ備え、呼処理制御部６４は、ＩＰアドレスとして偶数または奇数の２通りの一方を選択して払い出すものとした。一方、パケット転送部６２は、Ｎ個（Ｎ≧３）のＣＰＵを備えていてもよい。
【００３６】
この場合にも、呼処理制御部６４がＵＥに払い出すＩＰアドレスをＮ通りの中から選択することで、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。一例として、呼処理制御部６４は、Ｎ個のＣＰＵのうちのＭ番目（Ｍ＝０，１，…，Ｎ−１）のＣＰＵの負荷が相対的に低い場合には、ｍｏｄ（Ａ，Ｎ）＝Ｍを満たすＩＰアドレスＡをＵＥ２０に割り当てるようにしてもよい。このとき、パケット転送部６２のＬＢ部６６は、パケットのＩＰアドレスをＡとすると、Ｎ個のＣＰＵのうちのｍｏｄ（Ａ，Ｎ）番目のＣＰＵを選択する。ただし、呼処理制御部６４およびパケット転送部６２のこれらの動作は例示に過ぎず、本発明は、これらの動作に限定されない。
【００３７】
＜変形例２＞
また、第１の実施形態では、Ｐ−ＧＷ６０の呼処理制御部６４の内部にＤＨＣＰサーバ機能を有する構成について説明した。しかし、Ｐ−ＧＷ６０の外部にＤＨＣＰサーバが存在してもよい。
【００３８】
この場合、Ｐ−ＧＷ６０とＤＨＣＰサーバとの間に新たな信号を定義し、Ｐ−ＧＷ６０のパケット転送部６２に設けられた各ＣＰＵの負荷状態を外部のＤＨＣＰサーバに認識させる。また、ＤＨＣＰサーバは、通知された各ＣＰＵの負荷状態に応じて、例えば、ＣＰＵ間の負荷を平滑化するように、ＵＥ２０に割り当てるＩＰアドレスを決定する。これにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００３９】
＜変形例３＞
第１の実施形態では、Ｐ−ＧＷ６０のパケット転送部６２が複数のＣＰＵを有する場合について説明した。変形例として、Ｓ−ＧＷ５０のパケット転送部５２も、Ｐ−ＧＷ６０のパケット転送部６２と同様に、パケットを処理する複数のＣＰＵを有していてもよい。
【００４０】
この場合、Ｓ−ＧＷ５０とＰ−ＧＷ６０との間に新たな信号を定義することで、Ｓ−ＧＷ５０のパケット転送部５２の各ＣＰＵの負荷状態を平滑化させるようなＩＰアドレスを、Ｐ−ＧＷ６０の側から払い出すことも可能である。かかる変形例によると、Ｐ−ＧＷ６０のみならず、Ｓ−ＧＷ５０においても、複数のＣＰＵを用いて効率良くパケット転送を行うことが可能となる。
【００４１】
＜動作例＞
ここで、第１の実施形態に係るゲートウェイ装置（Ｐ−ＧＷ６０）について、具体的な動作例を示す。ここでは、ＵＥ１からＵＥ８まで８台のＵＥと、ｄｄｄ．ｄｄｄ．ｄｄｄ．００１〜００８まで８つのＩＰアドレスを用いた場合について説明する。ここでは、一例として、各ＵＥは２分ごとにアタッチし、ＵＥ１、３、５、７はそれぞれ１分後にデタッチし、それ以外のＵＥはデタッチしないものとする。
【００４２】
図７および図８を参照して、Ｐ−ＧＷ６０のパケット転送部６２に設けられた各ＣＰＵの処理負荷について説明する。図７は、比較例として、呼処理制御部６４がＩＰアドレスを若番から順番にＵＥに割り当てた場合の動作を示す。この場合、最終的に、処理負荷がＣＰＵ１のみに偏ってしまう。
【００４３】
一方、図８は、Ｐ−ＧＷ６０の呼処理制御部６４がＣＰＵ０とＣＰＵ１の負荷状態に応じて払い出すＩＰアドレスを決定した場合の動作を示す。この場合、最終的に、ＣＰＵ０、ＣＰＵ１のそれぞれに対してＵＥが２台ずつ紐付き、負荷が分散されている。このように、第１の実施形態によると、ＣＰＵ間で負荷の平滑化を実現することができる。
【００４４】
なお、本発明において、下記の形態が可能である。
［形態１］
上記第１の態様に係るゲートウェイ装置のとおりである。
［形態２］
前記アドレス割当手段は、前記複数のＣＰＵの間で負荷が平滑化されるように、ＩＰアドレスを決定する、
形態１に記載のゲートウェイ装置。
［形態３］
前記アドレス割当手段は、相対的に負荷が低いＣＰＵが前記パケット転送手段により選択されるように、ＩＰアドレスを決定する、
形態２に記載のゲートウェイ装置。
［形態４］
前記パケット転送手段は、パケットのＩＰアドレスをＡとすると、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのｍｏｄ（Ａ，Ｎ）番目のＣＰＵを選択する、
形態２または３に記載のゲートウェイ装置。
［形態５］
前記アドレス割当手段は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのＭ番目（Ｍ＝０，１，…，Ｎ−１）のＣＰＵの負荷が相対的に低い場合、ｍｏｄ（Ａ，Ｎ）＝Ｍを満たすＩＰアドレスＡをユーザ端末に割り当てる、
形態４に記載のゲートウェイ装置。
［形態６］
前記アドレス割当手段は、自らＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる代わりに、前記複数のＣＰＵの稼働状況を外部に設けられたアドレス割当装置に通知し、前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて該アドレス割当装置によって決定されたＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる、
形態１ないし５のいずれか一に記載のゲートウェイ装置。
［形態７］
前記ゲートウェイ装置は、モバイルネットワーク上のＰＤＮ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）である、
形態１ないし６のいずれか一に記載のゲートウェイ装置。
［形態８］
形態７に記載のゲートウェイ装置と、
前記モバイルネットワーク上のＳ−ＧＷ（Serving Gateway）と、を備え、
前記Ｓ−ＧＷは、パケットのＩＰアドレスに応じて複数の第２のＣＰＵのいずれかの第２のＣＰＵを選択し、選択した第２のＣＰＵに対して該パケットの転送処理を行わせる第２のパケット転送手段と、
前記複数の第２のＣＰＵの稼働状況を前記ゲートウェイ装置に通知する通知手段と、を有し、
前記アドレス割当手段は、前記複数の第２のＣＰＵの稼働状況に応じて決定したＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる、
ことを特徴とする通信システム。
［形態９］
上記第２の態様に係るパケット転送方法のとおりである。
［形態１０］
前記ゲートウェイ装置は、前記複数のＣＰＵの間で負荷が平滑化されるように、ＩＰアドレスを決定する、
形態９に記載のパケット転送方法。
［形態１１］
前記ゲートウェイ装置は、相対的に負荷が低いＣＰＵが選択されるように、ＩＰアドレスを決定する、
形態１０に記載のパケット転送方法。
［形態１２］
前記ゲートウェイ装置は、パケットのＩＰアドレスをＡとすると、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのｍｏｄ（Ａ，Ｎ）番目のＣＰＵを選択する、
形態１０または１１に記載のパケット転送方法。
［形態１３］
前記ゲートウェイ装置は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのＭ番目（Ｍ＝０，１，…，Ｎ−１）のＣＰＵの負荷が相対的に低い場合、ｍｏｄ（Ａ，Ｎ）＝Ｍを満たすＩＰアドレスＡをユーザ端末に割り当てる、
形態１２に記載のパケット転送方法。
［形態１４］
前記ゲートウェイ装置が、自らＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる代わりに、前記複数のＣＰＵの稼働状況を外部に設けられたアドレス割当装置に通知し、前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて該アドレス割当装置によって決定されたＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる工程を含む、
形態９ないし１３のいずれか一に記載のパケット転送方法。
［形態１５］
上記第３の態様に係るプログラムのとおりである。
［形態１６］
前記複数のＣＰＵの間で負荷が平滑化されるように、ＩＰアドレスを決定する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１５に記載のプログラム。
［形態１７］
相対的に負荷が低いＣＰＵが選択されるように、ＩＰアドレスを決定する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１６に記載のプログラム。
［形態１８］
パケットのＩＰアドレスをＡとすると、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのｍｏｄ（Ａ，Ｎ）番目のＣＰＵを選択する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１６または１７に記載のプログラム。
［形態１９］
前記ゲートウェイ装置は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＣＰＵのうちのＭ番目（Ｍ＝０，１，…，Ｎ−１）のＣＰＵの負荷が相対的に低い場合、ｍｏｄ（Ａ，Ｎ）＝Ｍを満たすＩＰアドレスＡをユーザ端末に割り当てる処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１８に記載のプログラム。
［形態２０］
自らＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる代わりに、前記複数のＣＰＵの稼働状況を外部に設けられたアドレス割当装置に通知し、前記複数のＣＰＵの稼働状況に応じて該アドレス割当装置によって決定されたＩＰアドレスをユーザ端末に割り当てる処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１５ないし１９のいずれか一に記載のプログラム。
【００４５】
なお、上記特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００４６】
１０    ゲートウェイ装置
１２    パケット転送手段
１４    アドレス割当手段
２０    ＵＥ
３０    ｅＮＢ
４０    ＭＭＥ
５０    Ｓ−ＧＷ
５２    パケット転送部
５４    呼処理制御部
６０    Ｐ−ＧＷ
６２    パケット転送部
６４    呼処理制御部
６６    ＬＢ部
【図１】
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【図２】
2015171096.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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