(57)【要約】【課題】サービス品質情報による柔軟なパケット転送処理制御が可能な通信システム、サービス品質制御方法および制御装置ならびに通信装置を提供する。【解決手段】ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムは、論理パス（３０）とサービス品質情報（ＱｏＳ）との対応を示すポリシを保持する制御装置（５０）と、制御装置（５０）から送信された制御メッセージに従って、パケットが属する論理パス（３０）に対応するサービス品質情報（ＱｏＳ）を当該パケットに付与する通信装置（１０、２０）と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムであって、
前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する制御装置と、
前記制御装置から送信された制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を、当該パケットに付与する通信装置と、
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記論理パスに対応するサービス品質情報を変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記論理パスに対して複数のサービス品質情報が対応するように前記ポリシを変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記制御装置は、論理パスを識別する条件と、当該条件に合致するパケットに前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を付与する指示とを含む前記ポリシを、前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記論理パスとサービス品質情報との対応が更新されると、前記更新を反映するように前記通信装置が使用するポリシを変更することを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記ネットワークに輻輳が発生したことに応じて、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記ネットワークで識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記ネットワークでパケットを転送するノードが識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項９】
ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける制御装置であって、
前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する記憶手段と、
前記論理パスを設定する通信装置に対し、前記ポリシに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを指示する制御メッセージを送信する制御手段と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記論理パスに対して複数のサービス品質情報が対応するように前記ポリシを変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項９または１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、論理パスを識別する条件と、当該条件に合致するパケットに前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を付与する指示とを含む前記ポリシを、前記通信装置に通知することを特徴とする請求項９−１１のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記論理パスとサービス品質情報との対応が更新されると、前記更新を反映するように前記通信装置が使用するポリシを変更することを特徴とする請求項９−１２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記ネットワークに輻輳が発生したことに応じて、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項９−１３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記ネットワークで識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項９−１２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記ネットワークでパケットを転送するノードが識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知することを特徴とする請求項９−１２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１７】
ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける通信装置であって、
前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する制御装置から、制御メッセージを受信する第一の手段と、
前記制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与する第二の手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項１８】
前記第二の手段は、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報が変更されたことに応じて送信された前記制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを特徴とする請求項１７に記載の通信装置。
【請求項１９】
前記第一の手段は、前記論理パスに対して複数のサービス品質情報が対応するように前記ポリシが変更されたことを示す前記制御メッセージを受信し、パケットに付与する前記サービス情報を、当該パケットが属する前記論理パスに対応する複数のサービス品質情報から選択することを特徴とする請求項１７または１８に記載の通信装置。
【請求項２０】
前記第一の手段は、論理パスを識別する条件と、当該条件に合致するパケットに前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を付与する指示とを含む前記制御メッセージを受信することを特徴とする請求項１７−１９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項２１】
前記第一の手段は、前記ネットワークに輻輳が発生したことに応じて、前記論理パスと前記サービス品質情報との対応を変更した前記制御装置から、当該変更を示す制御メッセージを受信することを特徴とする請求項１７−１９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項２２】
前記第一の手段は、前記ネットワークで識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスと前記サービス品質情報との対応を変更した前記制御装置から、当該変更を示す制御メッセージを受信することを特徴とする請求項１７−１９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項２３】
前記第一の手段は、前記ネットワークでパケットを転送するノードが識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスと前記サービス品質情報との対応を変更した前記制御装置から、当該変更を示す制御メッセージを受信することを特徴とする請求項１７−１９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項２４】
ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおけるサービス品質制御方法であって、
前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持し、
前記論理パスを設定する通信装置に対し、前記ポリシに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを指示する制御メッセージを送信する、
ことを特徴とするサービス品質制御方法。
【請求項２５】
前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、
前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知する
ことを特徴とする請求項２４に記載のサービス品質制御方法。
【請求項２６】
前記論理パスに対して複数のサービス品質情報が対応するように前記ポリシを変更し、  
前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知する、
ことを特徴とする請求項２４または２５に記載のサービス品質制御方法。
【請求項２７】
論理パスを識別する条件と、当該条件に合致するパケットに前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を付与する指示とを含む前記ポリシを、前記通信装置に通知する、
ことを特徴とする請求項２４−２６のいずれか１項に記載のサービス品質制御方法。
【請求項２８】
前記論理パスとサービス品質情報との対応が更新されると、前記更新を反映するように前記通信装置が使用するポリシを変更する、
ことを特徴とする請求項２４−２７のいずれか１項に記載のサービス品質制御方法。
【請求項２９】
前記ネットワークに輻輳が発生したことに応じて、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、
前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知する、
ことを特徴とする請求項２４−２８のいずれか１項に記載のサービス品質制御方法。
【請求項３０】
前記ネットワークで識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、
前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知する、
ことを特徴とする請求項２４−２８のいずれか１項に記載のサービス品質制御方法。
【請求項３１】
前記ネットワークでパケットを転送するノードが識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、
前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記通信装置に通知する、
ことを特徴とする請求項２４−２８のいずれか１項に記載のサービス品質制御方法。
【請求項３２】
ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける通信装置の制御方法であって、
前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する制御装置から、制御メッセージを受信し、
前記制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与する、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項３３】
前記論理パスに対応する前記サービス品質情報が変更されたことに応じて送信された前記制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与する、
ことを特徴とする請求項３２に記載の制御方法。
【請求項３４】
前記論理パスに対して複数のサービス品質情報が対応するように前記ポリシが変更されたことを示す前記制御メッセージを受信し、
パケットに付与する前記サービス情報を、当該パケットが属する前記論理パスに対応する複数のサービス品質情報から選択する、
ことを特徴とする請求項３２または３３に記載の制御方法。
【請求項３５】
論理パスを識別する条件と、当該条件に合致するパケットに前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を付与する指示とを含む前記制御メッセージを受信する、
ことを特徴とする請求項３２−３４のいずれかの制御方法。
【請求項３６】
前記ネットワークに輻輳が発生したことに応じて、前記論理パスと前記サービス品質情報との対応を変更した前記制御装置から、当該変更を示す制御メッセージを受信する、
ことを特徴とする請求項３２−３５のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項３７】
前記ネットワークで識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスと前記サービス品質情報との対応を変更した前記制御装置から、当該変更を示す制御メッセージを受信する、
ことを特徴とする請求項３２−３６のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項３８】
前記ネットワークでパケットを転送するノードが識別可能な前記サービス品質情報が変更されたことに応じて、前記論理パスと前記サービス品質情報との対応を変更した前記制御装置から、当該変更を示す制御メッセージを受信する、
ことを特徴とする請求項３２−３７のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項３９】
ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける制御装置に、
前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する処理と、
前記論理パスを設定する通信装置に対し、前記ポリシに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを指示する制御メッセージを送信する処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項４０】
ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける通信装置に、
前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する制御装置から、制御メッセージを受信する処理と、
前記制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与する処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項４１】
ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける制御装置であって、
前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する記憶手段と、
前記論理パスを設定する通信装置から転送されたパケットを処理するノードに対し、前記ポリシに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを指示する制御メッセージを送信する制御手段と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項４２】
前記制御手段は、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記ノードに通知することを特徴とする請求項４１に記載の制御装置。
【請求項４３】
前記制御手段は、前記論理パスに対して複数のサービス品質情報が対応するように前記ポリシを変更し、前記ポリシが変更されたことを前記制御メッセージにより前記ノードに通知することを特徴とする請求項４１または４２に記載の制御装置。
【請求項４４】
前記制御手段は、論理パスを識別する条件と、当該条件に合致するパケットに前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を付与する指示とを含む前記ポリシを、前記ノードに通知することを特徴とする請求項４１−４３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項４５】
前記制御手段は、前記制御メッセージを、前記通信装置がパケットを転送する経路に配置されたエッジノードに対して送信する、
ことを特徴とする請求項４１−４４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項４６】
前記制御手段は、前記論理パスを設定する通信装置から転送されたパケットを、当該パケットを暗号化処理する暗号化装置に向けて転送するノードに対し、前記ポリシに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを指示する制御メッセージを送信する、
ことを特徴とする請求項４１−４５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項４７】
ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける通信ノードであって、
前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する制御装置から、制御メッセージを受信する第一の手段と、
前記制御メッセージに従って、前記論理パスを設定する通信装置から転送されたパケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与する第二の手段と、
を有することを特徴とする通信ノード。
【請求項４８】
前記第二の手段は、前記論理パスに対応する前記サービス品質情報が変更されたことに応じて送信された前記制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを特徴とする請求項４７に記載の通信ノード。
【請求項４９】
前記第一の手段は、前記論理パスに対して複数のサービス品質情報が対応するように前記ポリシが変更されたことを示す前記制御メッセージを受信し、
パケットに付与する前記サービス情報を、当該パケットが属する前記論理パスに対応する複数のサービス品質情報から選択することを特徴とする請求項４７または４８に記載の通信ノード。
【請求項５０】
前記第一の手段は、論理パスを識別する条件と、当該条件に合致するパケットに前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を付与する指示とを含む前記制御メッセージを受信することを特徴とする請求項４７−４９のいずれかの通信ノード。
【請求項５１】
前記通信ノードは、前記通信装置がパケットを転送する経路のエッジ部に配置される
ことを特徴とする請求項４７−５０のいずれか１項に記載の通信ノード。
【請求項５２】
前記第二の手段は、前記論理パスを設定する通信装置から転送されたパケットに前記サービス情報を付与し、当該パケットを暗号化処理する暗号化装置に向けて転送する
ことを特徴とする請求項４７−５０のいずれか１項に記載の通信ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置間で論理パスを通して通信を行う通信システムに係り、特にサービス品質の制御方法および制御装置ならびに論理パスを設定する通信装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の無線通信システムにおいて、無線端末は、無線基地局と接続し、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。無線端末は、コアネットワークに設けられた装置（例えば、ゲートウェイ装置）と無線基地局との間に確立された通信路（i.e.ベアラ）を介してパケット通信を行う。【０００３】
無線基地局およびゲートウェイ装置は、ベアラを提供するため、パケットをカプセル化することによってトンネルを構築する。その際、パケットのアウターヘッダにＱｏＳ (Quality of Service)情報を格納することで、通信システムの各通信装置はＱｏＳ情報に基づいてパケット転送の制御（優先制御等）を実行することができる。以下、非特許文献１に開示されているE-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）を用いたEPS(Evolved Packet System)を例示して具体的に説明する。【０００４】
図１に示すように、UE（User Equipment：無線端末）は、PDN GW(パケットデータネットワークゲートウェイ：Packet Data Network Gateway)との間に生成されたEPSベアラと呼ばれる論理パスあるいは論理チャネル（上位論理パス）を通して通信を行うことができる。このEPSベアラは、UEとeNodeB（無線基地局）との間、eNodeBとServing GWとの間、Serving GWとPDN GWとの間でそれぞれ終端される論理パスあるいは論理チャネル（下位論理パス）がマッピングにより連結されて構成される。ここでは、図１に示すように、UEとeNodeBとの間の下位論理パスを無線チャネル、eNodeBとServing GWとの間およびServing GWとPDN GWとの間の下位論理パスをGTP(GRPS Tunneling Protocol)トンネルと呼ぶ。【０００５】
また、EPSベアラにはＱｏＳ情報が紐付け（関連づけ）されている。eNodeB、Serving GWおよびPDN GWは、GTPトンネルを介してパケットを転送する際に、EPSベアラに紐付いたＱｏＳ情報に基づいて、GTPトンネルのパケットのアウターヘッダにＱｏＳ情報を埋め込む。eNodeB、Serving GWおよびPDN GWは、ＱｏＳ情報に基づいたパケット転送の処理（優先制御など）を実行する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】3GPP TR 23.401 V12.0.0“General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access”、[平成２５年５月２０日検索]インターネット<http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23401.htm>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、EPSベアラに紐付いたＱｏＳ情報に基づいてアウターヘッダに埋め込まれるＱｏＳ情報はシステム構築時などに設定されたものであり変更することができない。このために、通信システムにおいてＱｏＳ情報による柔軟な制御を行うことができないという問題があった。たとえば、eNodeBなどのアクセス装置やServing GWやPDN GWなどのゲートウェイ装置では、GTPトンネルのアウターヘッダに埋め込むＱｏＳ情報を動的に変更／更新することができないために、状況に応じた柔軟なパケット転送処理制御を行うことができない。【０００８】
そこで、本発明の目的は、サービス品質情報による柔軟なパケット転送処理制御が可能な通信システム、サービス品質制御方法および制御装置ならびに通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による通信システムは、ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムであって、前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する制御装置と、前記制御装置から送信された制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を、当該パケットに付与する通信装置と、を有することを特徴とする。
本発明による制御装置は、ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける制御装置であって、前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する記憶手段と、前記論理パスを設定する通信装置に対し、前記ポリシに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを指示する制御メッセージを送信する制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明によるサービス品質制御方法は、ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおけるサービス品質制御方法であって、前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持し、前記論理パスを設定する通信装置に対し、前記ポリシに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを指示する制御メッセージを送信する、ことを特徴とする。
本発明による通信装置は、ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける通信装置であって、前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する制御装置から、制御メッセージを受信する第一の手段と、前記制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与する第二の手段と、を有することを特徴とする。
本発明による通信装置の制御方法は、ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける通信装置の制御方法であって、前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する制御装置から、制御メッセージを受信し、前記制御メッセージに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与する、ことを特徴とする。
本発明による制御装置は、ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける制御装置であって、前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する記憶手段と、前記論理パスを設定する通信装置から転送されたパケットを処理するノードに対し、前記ポリシに従って、パケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与することを指示する制御メッセージを送信する制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明による通信のノードは、ネットワークに論理パスを設定して通信を行う通信システムにおける通信ノードであって、前記論理パスとサービス品質情報との対応を示すポリシを保持する制御装置から、制御メッセージを受信する第一の手段と、前記制御メッセージに従って、前記論理パスを設定する通信装置から転送されたパケットが属する前記論理パスに対応する前記サービス品質情報を当該パケットに付与する第二の手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、制御装置が、通信装置における論理パスの属性に対応するサービス品質情報を転送パケットの追加ヘッダ情報に含めるための制御ポリシを変更可能に管理することで、サービス品質情報による柔軟な制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は非特許文献１に基づく論理パスの構成について説明するためのシステムの模式図である。
【図２】図２は本発明の第１実施形態による通信システムの概略的構成図である。
【図３】図３は本発明の第１実施形態による通信装置の概略的構成を示すブロック図である。
【図４】図４は本発明の第１実施形態による制御装置の概略的構成を示すブロック図である。
【図５】図５は本発明の第１実施形態によるサービス品質制御方法における制御ポリシ（管理情報）変更の第１例を示す模式図である。
【図６】図６は本発明の第１実施形態によるサービス品質制御方法における制御ポリシ（管理情報）変更の第２例を示す模式図である。
【図７】図７は本発明の第１実施形態によるサービス品質制御方法における制御ポリシ（管理情報）変更の第３例を示す模式図である。
【図８】図８は本発明の第１実施形態によるサービス品質制御方法における制御ポリシ（管理情報）変更の第４例を示す模式図である。
【図９】図９は本発明の第１実施形態による通信システムにおけるサービス品質制御動作の一例を示すシーケンス図である。
【図１０】図１０は本発明の第２実施形態による通信システムの概略的構成図である。
【図１１】図１１は本発明の第２実施形態による通信システムにおけるサービス品質制御動作の一例を示すシーケンス図である。
【図１２】図１２は本発明の第３実施形態による通信システムの概略的構成図である。
【図１３】図１３は本発明の第３実施形態によるパケット転送部が有するテーブルを模式的に示す図である。
【図１４】図１４は本発明の第３実施形態による制御装置の概略的構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は本発明の第３実施形態による論理パス管理部の概略的構成図である。
【図１６】図１６は本発明の第３実施形態による制御装置で管理される第１管理情報の変更前の情報を模式的に示す図である。
【図１７】図１７は本発明の第３実施形態による制御装置で管理される第２管理情報の変更前の情報を模式的に示す図である。
【図１８】図１８は本発明の第３実施形態による制御装置で管理される第３管理情報の変更前の情報を模式的に示す図である。
【図１９】図１９は本発明の第３実施形態による制御装置で管理される制御ポリシの変更前の管理情報に基づいた論理パスの構成例を模式的に示す図である。
【図２０】図２０は本発明の第３実施形態による制御装置で管理される制御ポリシの変更契機を説明するためのシーケンス図である。
【図２１】図２１は本発明の第３実施形態による制御装置で管理される第１管理情報の変更後の情報を模式的に示す図である。
【図２２】図２２は本発明の第３実施形態による制御装置で管理される第２管理情報の変更後の情報を模式的に示す図である。
【図２３】図２３は本発明の第３実施形態による制御装置で管理される第３管理情報の変更後の情報を模式的に示す図である。
【図２４】図２４は本発明の第３実施形態による制御装置で管理される制御ポリシの変更後の管理情報に基づいた論理パスの構成例を模式的に示す図である。
【図２５】図２５は本発明の第４実施形態による通信システムの概略的構成図である。
【図２６】図２６は本発明の第４実施形態による動作例を示す図である。
【図２７】図２７は本発明の第４実施形態による通信システムの概略的構成図である。
【図２８】図２８は本発明の第１実施例による通信システム（EPS）のより詳細な構成を示す模式的なブロック図である。
【図２９】図２９は本発明の第２実施例による通信システム（GPRS）のより詳細な構成を示す模式的なブロック図である。
【図３０】図３０は本発明の第３実施例による通信システム（3GPP2 cdma 1X/EVDO）のより詳細な構成を示す模式的なブロック図である。
【図３１】図３１は本発明の第４実施例による通信システム（WiMAX）のより詳細な構成を示す模式的なブロック図である。
【図３２】図３２は図１２に示す第３実施形態による通信システムの通信ノードと第１〜第４実施例による通信システムの通信ノードとの対応を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、制御装置が、通信装置により論理パスに対応するサービス品質情報が転送パケットの追加ヘッダ情報（パケットのアウターヘッダ）に付与されるための制御ポリシを変更することで、サービス品質情報による柔軟なパケット転送処理制御を実現することができる。以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態および実施例について詳細に説明する。
【００１３】
１．第１実施形態
１．１）システム構成
図２に示すように、本発明の第１実施形態による通信システムは、通信装置１０、通信装置２０、これらの通信装置間に生成された論理パス３０、および各通信装置を制御する制御装置５０を有する。モバイル端末等の無線通信機器は、通信装置１０と、ゲートウェイ装置として機能する通信装置２０とを介して外部ネットワーク４０と通信可能であるものとする。
【００１４】
通信装置１０および通信装置２０は、それぞれの制御ポリシに従って論理パス３０（ベアラ）を生成する機能を有し、各通信装置のＱｏＳ情報に関する制御ポリシが制御装置５０により変更可能に管理される。また、通信装置１０および通信装置２０は、論理パス３０を終端する機能も有する。論理パス３０は、パケット転送パス上のノードのアドレス、ＱｏＳパラメータ（容量、誤り特性、遅延等）、転送すべきＩＰフロー判別のための情報などの属性により定義される。
【００１５】
制御装置５０は、上記属性により識別される論理パス３０とＱｏＳ情報との対応を管理する。制御ポリシは、論理パス３０とＱｏＳ情報との対応を示す情報である。具体的には、制御ポリシは、例えば、論理パス３０の属性（例えば、ＱｏＳパラメータである“ＱＣＩ（QoS Class Identifier）”）と、その属性に対応するＱｏＳ情報（例えば、“ＤＳＣＰ(Differentiated Services Code Point)”）との対応関係を示す。
【００１６】
通信装置１０および通信装置２０は、パケットに含まれる情報（例えば、IPアドレスやポート番号などのＯＳＩ参照モデルのレイヤ３／レイヤ４の情報）を参照することで、当該パケットが属する論理パス３０を識別し、識別した論理パス３０の属性を判別できる。例えば、通信装置１０，２０は、パケットに含まれる情報から、当該パケットがビデオストリーミング用の論理パス３０に属すると識別し、当該論理パス３０の属性（例えば、ビデオストリーミング用のＱＣＩ値）を判別できる。通信装置１０および通信装置２０は、制御ポリシを参照し、識別した論理パス３０に対応するＱｏＳ情報（例えば、“ＤＳＣＰ”）を判別する。これにより、パケットが属する論理パス３０に対応するＱｏＳ情報が当該パケットに付与される。具体的には、通信装置は、制御ポリシに従ってＱｏＳ情報をパケットの追加ヘッダ情報に付与する。ここで、論理パス３０の属性を示すＱｏＳ情報は、例えば、ＱＣＩ値である。また、属性（ＱＣＩ値）に紐付けられたＱｏＳ情報は、例えば、ＤＳＣＰ値である。
【００１７】
図３に示すように、通信装置１０、２０は、制御ポリシを格納する記憶部１１と通信装置の動作を制御する制御部１２と、制御装置５０から通知されたメッセージを受信するメッセージ処理部１３とを有する。ただし、図３では、本実施形態に関係する機能のみを図示しており、その他の機能は省略されている。制御部１２は、記憶部１１の制御ポリシに従ってパケットのアウターヘッダにＱｏＳ情報を追加することで、論理パス３０に制御ポリシに従ったＱｏＳ情報を付与することができる。メッセージ処理部１３は、制御装置５０から受信する制御メッセージに従って、記憶部１１に保持された制御ポリシを変更することが可能である。また、メッセージ処理部１３は、制御装置５０から受信する制御メッセージに従って、パケットにＱｏＳ情報を付与することを、制御部１２に指示してもよい。ＱｏＳ情報に関する制御ポリシの変更の具体例は後述する。なお、制御部１２及びメッセージ処理部１３の機能は図示しないメモリに格納されたプログラムをコンピュータ上で実行することにより実現することもできる。
【００１８】
図４に示すように、制御装置５０は、管理するネットワーク上にある論理パスの属性とＱｏＳ情報とを対応付けた管理情報を格納する管理情報記憶部５１と、通信装置における制御ポリシの変更を制御するための制御ポリシ管理部５２と、制御装置５０の動作を制御する制御部５３と、各通信装置との通信を行う通信部５４とを有する。ただし、図４では、本実施形態に関係する機能のみを図示しており、その他の機能は省略されている。制御ポリシ管理部５２は、管理情報記憶部５１に格納された管理情報を用いて各通信装置の制御ポリシを管理し、論理パス上の通信装置に対して、制御メッセージを生成し、通信部５４を通して送信することができる。制御メッセージは、通信装置１０、２０に対して、制御ポリシの変更や制御ポリシに従ってパケットにＱｏＳ情報を付与することを指示するために用いられる。なお、制御ポリシ管理部５２および制御部５３の機能は図示しないメモリに格納されたプログラムをコンピュータ上で実行することにより実現することもできる。
【００１９】
１．２）制御ポリシ変更
＜第１例＞
図５に示す例では、論理パス３０の属性としてＱＣＩ値を、パケットの追加ヘッダ情報に付加されるＱｏＳ情報としてＤＳＣＰ値をそれぞれ用いる。ここでは、変更前の制御ポリシではＱＣＩ＝１〜４の帯域保証型がEF(Expedited Forwarding)に、ＱＣＩ＝５〜９の非帯域保証型がベストエフォート（ＢＥ）にそれぞれ対応付けられているが、変更後の制御ポリシでは、ＱＣＩ＝１〜４とＱＣＩ＝５〜９の両方がＥＦに対応付けられる。したがって、この例によれば、たとえばＱＣＩ＝５の論理パスでは、最初、ベストエフォートに対応するＤＳＣＰ値がＱｏＳ情報として追加ヘッダ情報に付加されたパケットが転送されるが、制御ポリシの変更後には追加ヘッダ情報にＥＦに対応するＤＳＣＰ値が付加されたパケットが転送され、通信装置において優先度を変更した制御が可能となる。
【００２０】
なお、図５に示す制御ポリシの変更は一例であり、論理パスの属性と追加ヘッダに付加されるＱｏＳ情報との対応関係は所望の粒度で変更可能である。また、図５に示す対応関係の変更は条件付きで実行されてもよい。たとえば「ＱＣＩ＝１であって所定の宛先アドレス」という条件を付して、この条件を満たす場合にＤＳＣＰ値を変更する。
【００２１】
＜第２例＞
図６に示す例では、図５と同様に、論理パス３０の属性としてＱＣＩ値を、パケットの追加ヘッダ情報に付加されるＱｏＳ情報としてＤＳＣＰ値をそれぞれ用いる。ここでは、変更前は図５と同様であるが、変更後の制御ポリシでは、一部の論理パス３０（図５の例では、ＱＣＩ＝５に対応する論理パス３０のみ）がEFに対応付けられ、他のＱＣＩは変更前と同様である。このように論理パスの属性と追加ヘッダに付加されるＱｏＳ情報との対応関係を変更することで、通信装置において優先度を変更した制御が可能となる。
【００２２】
＜第３例＞
他の制御ポリシ変更の例として、条件の一致／不一致に従って動作ルールを変更することもできる。以下、上述した変更例と同様のＱｏＳ情報の対応関係を用いて、動作ルールを変更する場合を説明する。
【００２３】
図７に示す例では、制御ポリシは、論理パス３０の識別条件と、その条件に合致する動作ルールを有する。図７に示す例では、制御ポリシは、識別条件に合致するパケットが、識別条件に合致する論理パス３０の属性（例えばＱＣＩ）に対応するＱｏＳ情報（例えばＤＳＣＰ）をパケットの追加ヘッダに付与することを示す。ここでは、変更前の制御ポリシは、宛先アドレスが“Ａ”かつポート番号が“ａ”という条件で識別される論理パス３０に属するパケットの追加ヘッダに、ＥＦ(Expedited Forwarding)のＤＳＣＰ値を付与すること、および、宛先アドレスが“Ｂ”かつポート番号が“ｂ”という条件で識別される論理パス３０に属するパケットの追加ヘッダに、ベストエフォート（ＢＥ）のＤＳＣＰ値を付与することを表す。変更後の制御ポリシは、宛先アドレスが“Ａ”かつポート番号が“ａ”であるパケット、および、宛先アドレスが“Ｂ”かつポート番号が“ｂ”であるパケットの両方にEFのＤＳＣＰ値が付与されることを表す。この例のように、論理パス３０の識別条件に基づいて、各条件の一致／不一致に従って動作ルールを変更することで、上記変更例（１）と同様に、通信装置において優先度を変更した制御が可能となる。
【００２４】
なお、図７に示す第３例は、制御装置５０が設定した条件−動作ルールのセットに従って各通信装置が動作するので、条件と動作ルールをコントローラが設定する方式のシステム、たとえばオープンフローシステム、Ｉ２ＲＳ(Interface to the Routing System)あるいはForCES（Forwarding and Control Element Separation）等により実現することも可能である。以下、制御装置５０をオープンフローシステムにより構成する例を説明する。
【００２５】
制御装置５０の制御ポリシ管理部５２は、例えば、図５の例のように、ＱＣＩ毎に、対応するＱｏＳ情報を管理する。制御ポリシ管理部５２は、ＱＣＩとＱｏＳ情報との対応関係に基づいて、図７に例示された制御ポリシを生成する。制御ポリシ管理部５２は、ＱＣＩに対応する論理パス３０を識別するための条件を生成する。図７の例では、制御ポリシ管理部５２は、パケットの宛先アドレスとポート番号により論理パス３０を識別する条件を生成する。但し、条件の生成方法は図７の例に限定されない。例えば、制御ポリシ管理部５２は、ＯＳＩ参照モデルのＬ３／Ｌ４レイヤの情報を用いて条件を生成することが可能である。
【００２６】
制御ポリシ管理部５２は、生成した条件に対応するＱＣＩに関連付けられたＱｏＳ情報を、パケットの追加ヘッダに付与することを示す動作ルールを生成する。
【００２７】
制御ポリシ管理部５２は、条件や動作ルールを変更することで、制御ポリシを変更することが可能である。変更された制御ポリシは、通信装置１０、２０に通知される。
【００２８】
制御装置５０がオープンフローシステムにより構成される場合、例えば、通信装置１０、２０は、制御装置５０が生成した制御ポリシ（条件と動作ルールを含む）により、パケットを処理する機能を有する。この機能は、例えば、オープンフロープロトコルに対応可能なスイッチ機能である。スイッチ機能は、例えば、ソフトウェアにより構成された仮想スイッチである。
【００２９】
＜第４例＞
制御ポリシは、ＱＣＩ以外の情報に基づく追加条件も参酌して変更される場合もある。例えば、図８の例のように、制御装置５０は、ＱＣＩ値と宛先アドレスを参照し、制御ポリシを変更してもよい。図８の例では、制御装置５０は、ＱＣＩ値が“５”のベアラのうち、宛先アドレスが“Ｂ”であるベアラのＤＳＣＰを、“ＢＥ”から“ＥＦ”に変更している。図８の例のように制御ポリシを変更することで、ＱＣＩ値よりも細かいＱｏＳ制御が可能となる。なお、図８では、追加条件が宛先アドレスである例が示されたが、宛先アドレス以外の情報に応じて制御ポリシが変更されてもよい。例えば、送信元のアドレス、通信のポート番号等に応じて、制御ポリシが変更されてもよい。図８の例により、制御装置５０は、ＱＣＩ値（即ち、論理パスの属性）に対して、複数のＱｏＳ情報が対応付けることが可能となる。
【００３０】
１．３）システム動作
図９を参照し、モバイル端末等の無線通信機器が、通信装置１０、通信装置２０を介して外部ネットワーク４０と通信する場合の動作例を説明する。図９に示すように、通信装置１０の制御部１２は、記憶部１１に格納されている制御ポリシに従って、送信パケットの追加ヘッダの所定フィールドにＱｏＳ情報を付加し（動作Ｓ２１）、論理パス３０を通して当該パケットを通信装置２０へ送信する。通信装置２０の制御部１２は、論理パス３０からパケットを受信すると、所定のゲートウェイ機能に従って外部ネットワーク４０へパケットを送信する。一方、外部ネットワーク４０からパケットを受信すると、通信装置２０の制御部１２は、記憶部１１に格納されている制御ポリシに従って、受信パケットの追加ヘッダの所定フィールドにＱｏＳ情報を付加し（動作Ｓ２２）、論理パス３０を通して当該パケットを通信装置１０へ送信する。
【００３１】
制御装置５０の制御ポリシ管理部５２は、制御ポリシを変更する場合、管理情報記憶部５１の管理情報を用いて制御ポリシの変更メッセージを生成し、通信装置１０および２０に対して送信する（動作Ｓ２３）。
【００３２】
制御ポリシの変更メッセージを受信すると、通信装置１０、２０の制御部１２は記憶部１１に格納されている制御ポリシを変更し、変更後の制御ポリシに従って送信パケットの追加ヘッダの所定フィールドにＱｏＳ情報を付加し（動作Ｓ２４）、論理パス３０を通して当該パケットを通信装置２０へ送信する。通信装置２０の制御部１２は、外部ネットワーク４０からパケットを受信すると、記憶部１１に格納されている変更後の制御ポリシに従って、受信パケットの追加ヘッダの所定フィールドにＱｏＳ情報を付加し（動作Ｓ２５）、論理パス３０を通して当該パケットを通信装置１０へ送信する。
【００３３】
１．４）効果
以上述べたように、本発明の第１実施形態によれば、制御装置５０が通信装置１０および２０の制御ポリシを変更可能に管理するので、各通信装置が変更後の制御ポリシに従って論理パス３０に紐付けられたＱｏＳ情報をパケットの追加ヘッダ情報に付加することができる。したがって、通信装置がＱｏＳ情報による柔軟な優先制御等のパケット転送処理制御を実現することができる。
【００３４】
２．第２実施形態
２．１）システム構成
図１０に示すように、本発明の第２実施形態による通信システムでは、無線端末１０ａがアクセスシステムおよびコアシステムを通して形成される上位論理パス３０（ベアラ）を通して外部のネットワーク４０にアクセス可能である。無線端末１０ａはアクセスシステム内の無線基地局１０ｂとの間で下位論理パス３０ａ（無線チャネル）を通して無線通信可能である。さらに、無線基地局１０ｂとアクセスＧＷ（ゲートウェイ装置）２０ａとの間は、制御ポリシに従って下位論理パス３０ｂが形成され、アクセスＧＷ２０ａとモバイルアンカＧＷ２０ｂとの間は制御ポリシに従って下位論理パス３０ｃが形成される。無線端末１０ａとモバイルアンカＧＷ２０ｂとの間に形成された下位論理パス３０ａ、３０ｂおよび３０ｃにより、上位論理パス３０が形成され、これによって無線端末１０ａは外部ネットワーク４０との間で通信可能となる。
【００３５】
本実施形態によれば、少なくとも下位論理パス３０ｂおよび３０ｃは、上位論理パス３０の属性に対応するＱｏＳ情報を制御ポリシに従ってパケットの追加ヘッダに付加することで形成される。したがって、制御装置５０からの制御メッセージにより、パケットの追加ヘッダに付加されるＱｏＳ情報を変更することが可能である。
【００３６】
無線基地局１０ｂ、アクセスＧＷ２０ａおよびモバイルアンカＧＷ２０ｂの各々は、基本的に図３に示す通信装置と同様の機能を有し、また制御装置５０も同様に図４に示す機能を有するので、これらの説明は省略する。また、無線基地局１０ｂ、アクセスＧＷ２０ａおよびモバイルアンカＧＷ２０ｂの各々における制御ポリシは、制御装置５０からのＱｏＳ情報に関する制御メッセージによって変更可能であり、制御ポリシの変更制御についても上述した第１実施形態の場合と同様であるから説明は省略する。
【００３７】
２．２）動作
次に、図１１を参照して図１０に示す通信システムの動作について説明するが、図９に示すシーケンスと同様の動作には同じ参照符号を付して説明は簡略化する。
【００３８】
図１１において、制御装置５０は、制御ポリシを変更する場合、管理情報記憶部５１の管理情報を用いて制御ポリシの変更メッセージを生成し、無線基地局１０ｂ、アクセスＧＷ２０ａおよびモバイルアンカＧＷ２０ｂへそれぞれ送信する（動作Ｓ２３）。
【００３９】
制御ポリシの変更メッセージを受信すると、無線基地局１０ｂは記憶部１１に格納されている制御ポリシを変更し、無線端末１０ａから受信したパケットの追加ヘッダに変更後の制御ポリシに従ったＱｏＳ情報を付加し（動作Ｓ２４ａ）、下位論理パス３０ｂを通してアクセスＧＷ２０ａへ送信する。アクセスＧＷ２０ａも同様に、記憶部１１に格納されている制御ポリシを変更し、無線基地局１０ｂから受信したパケットの追加ヘッダに変更後の制御ポリシに従ったＱｏＳ情報を付加し（動作Ｓ２４ｂ）、下位論理パス３０ｃを通してモバイルアンカＧＷ２０ｂへ送信する。
【００４０】
外部ネットワーク４０からパケットを受信すると、モバイルアンカＧＷ２０ｂは、記憶部１１に格納されている変更後の制御ポリシに従って、受信パケットの追加ヘッダの所定フィールドにＱｏＳ情報を付加し（動作Ｓ２５ａ）、論理パス３０ｃを通して当該パケットをアクセスＧＷ２０ａへ送信する。アクセスＧＷ２０ａも同様に、記憶部１１に格納されている変更後の制御ポリシに従って、受信パケットの追加ヘッダの所定フィールドにＱｏＳ情報を付加し（動作Ｓ２５ｂ）、論理パス３０ｂを通して当該パケットを無線基地局１０ｂへ送信する。こうして無線端末１０ａは、外部ネットワーク４０からのパケットを無線基地局１０ｂから無線チャネル３０ａを通して受信することができる。
【００４１】
２．３）効果
以上述べたように、本発明の第２実施形態によれば、無線基地局１０ｂ、アクセスＧＷ２０ａおよびモバイルアンカＧＷ２０ｂは、下位論理パスを通してパケットを転送する際に、制御装置５０により管理された制御ポリシに従って、上位論理パスに紐付けられたＱｏＳ情報をパケットの追加ヘッダ情報に付加することができる。したがって、無線基地局１０ｂ、アクセスＧＷ２０ａおよびモバイルアンカＧＷ２０ｂは、ＱｏＳ情報による柔軟なパケット転送処理（優先制御など）を実現することができる。
【００４２】
３．第３実施形態
３．１）システム構成
図１２に示すように、本発明の第３実施形態による通信システムは、通信システム１と、外部ネットワークとしてのインターネット４０と、通信端末４１〜４４とで構成され、通信システム１はモバイルシステム１００、バックホールネットワーク２００および制御装置５０とで構成されているものとする。制御装置５０は、上述した第１及び第２実施形態における制御装置５０と同様の機能を有するので同一の参照番号を付すことにするが、内部の機能的構成については、図１４を用いてより具体的に説明する。
【００４３】
モバイルシステム１００はアクセスシステム１０１とコアシステム１１０とで構成される。アクセスシステム１０１は、無線アクセス方式を用いて、通信端末に通信システム１へのコネクティビティを提供する無線アクセスネットワークであって、アクセス機能管理部１０２とアクセス機能部１０３〜１０６とで構成されるものとする。アクセス機能管理部１０２は、アクセス機能を管理する装置であって、中心周波数や電波強度、セル情報などのアクセス機能の各種設定に加え、死活監視などのアクセス機能の状態監視や各種統計情報の収集などを行う。アクセス機能部１０３〜１０６は、無線アクセス方式を用いて通信端末に通信システム１へのコネクティビティを提供する無線アクセス装置である。なお、アクセス機能部１０３〜１０６はLTE(Long Term Evolution)システムにおけるeNBに相当する。
【００４４】
コアシステム１１０は、アクセスシステム１０１を介して通信システム１にアクセスしてきた通信端末にインターネット４０へのコネクティビティを提供するコアネットワークであって、コア機能管理部１１１と、アクセスゲートウェイ機能（C-plane）を有するアクセスＧＷ１１２と、アクセスゲートウェイ機能（U-plane）を有するアクセスＧＷ１１３と、モバイルアンカ機能部１１４とから構成されている。
【００４５】
コア機能管理部１１１は、コアシステム１１０内の装置を管理する装置であって、各装置の設定に加え、死活監視などの状態監視や各種統計情報の収集などを行う。アクセスＧＷ１１２は、認証、アクセス機能間ハンドオーバなど、通信端末がアクセス機能を介してモバイルサービスを享受するための制御を行う制御装置である。なお、LTEシステムでは、アクセスＧＷ１１２はMMEに相当する。
【００４６】
アクセスＧＷ１１３は、通信端末がデータ通信を行うための通信路であるベアラを提供するアクセスゲートウェイ装置であり、ベアラを提供するためにアクセス機能部１０３〜１０６との間およびモバイルアンカ機能部１１４との間でパケット転送用のトンネルを構築する。なお、LTEシステムでは、アクセスＧＷ１１３はServing GWに相当する。
【００４７】
モバイルアンカ機能部１１４は、通信端末がパケット通信を行うための通信路であるベアラを終端するモバイルアンカ装置で、ベアラを提供するためにアクセスＧＷ１１３との間でパケット転送用のトンネルを構築する。なお、LTEシステムではモバイルアンカ機能部１１４はPDN GWに相当する。
【００４８】
また、バックホールネットワーク２００はパケット転送機能管理部２０１および複数のパケット転送部２０２〜２０５で構成される。パケット転送機能管理部２０１は、バックホールネットワーク２００内のパケット転送部を管理する装置であって、各パケット転送部に対してパケットの転送経路の設定や、データパケットのヘッダにセットされたＱｏＳ情報に基づいた優先制御の設定、死活監視などの状態監視や各種統計情報の収集などを行う。
【００４９】
パケット転送部２０２〜２０５は、パケットを受信すると、パケット転送ルールを格納するパケット転送ルールテーブルから、受信したパケットに適合するマッチングキーを持つパケット転送ルールを探し出し、そのパケット転送ルールに紐づいているアクション通りの処理（例えば、特定のポートへの転送、フラッディング、廃棄など）を実施する。次に、制御装置５０の詳細を説明する。
【００５０】
図１３は、パケット転送ルールテーブルの例を示す。パケット転送ルールテーブルは、例えば、送信元アドレス、宛先アドレス、ＤＳＣＰフィールド、動作ルールを含む。パケット転送部は、受信パケットの送信元アドレス、宛先アドレスおよびＤＳＣＰフィールドの値に基づいて、受信パケットを識別する。つまり、図１３の例では、送信元アドレス、宛先アドレスおよびＤＳＣＰフィールドが、受信パケットの識別条件である。パケット転送部は、受信パケットが、テーブル内のエントリの条件に合致した場合、当該条件に対応する動作ルールに従って、受信パケットを処理する。例えば、図１３のテーブルの１番目のエントリに合致するパケットを受信した場合、パケット転送部は、ポート（１）からパケットを転送する。
【００５１】
３．２）制御装置
図１４を参照すると、制御装置５０は、ノード通信部５０１と、制御メッセージ処理部５０２と、経路・アクション計算部５０３と、パケット転送機能管理部５０４と、トポロジ管理部５０５と、ノード位置情報管理部５０６と、パケット転送ルール管理部５０７Ａおよびパケット転送ルールデータベース５０７Ｂと、論理パス管理部５０８と、パケット転送ルール統計情報管理部５０９とを備えて構成される。これらはそれぞれ次のように動作する。
【００５２】
ノード通信部５０１は、アクセス機能部１０３〜１０６と、アクセスＧＷ１１３と、モバイルアンカ機能部１１４と、パケット転送部２０２〜２０５との通信を行う。制御メッセージ処理部５０２は、ノード通信部５０１を通して受信した制御メッセージを解析して、制御装置５０内の該当する処理手段に制御メッセージ情報を引き渡す。
【００５３】
経路・アクション計算部５０３は、ノード位置情報管理部５０６にて管理されている端末の位置情報と、トポロジ管理部５０５にて構築されたトポロジ情報とに基づいて、パケットの転送経路上のパケット転送部に実行させるアクションを求める。また、経路・アクション計算部５０３は、論理パス管理部５０８で管理される上位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報と下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報との対応関係が更新されると、アクセス機能部１０３、１０４、アクセスＧＷ１１３およびモバイルアンカ機能１１４に対して対応関係の更新を通知する。
【００５４】
パケット転送機能管理部５０４は、制御装置５０によって制御されているパケット転送部の能力（例えば、ポートの数や種類、サポートするアクションの種類など）を管理する。トポロジ管理部５０５は、ノード通信部５０１を介して収集されたパケット転送部の接続関係に基づいてネットワークトポロジ情報を構築する。
【００５５】
ノード位置情報管理部５０６は、バックホールネットワーク２００に接続しているノードの位置を特定するための情報を管理する。ノード位置情報管理部５０６が管理するノードは、バックホールネットワーク２００に接続しているアクセス機能部１０３〜１０６やアクセスＧＷ１１２、アクセスＧＷ１１３などである。本実施形態では、ノードのバックホールネットワーク２００への接続点を識別する情報としてＭＡＣアドレスを、ノードの位置を特定するための情報としてノードが接続しているパケット転送部を識別する情報（例えば、パケット転送部の識別ＩＤ）とそのポートの情報を使用することを想定しているが、他の情報を用いてもよい。
【００５６】
パケット転送ルール管理部５０７Ａは、どのパケット転送部にどのようなパケット転送ルールが設定されているかを管理する。具体的には、経路・アクション計算部５０３にて計算された結果をパケット転送ルールとしてパケット転送ルールデータベース５０７Ｂに登録し、パケット転送部にパケット転送ルールを設定する。さらに、パケット転送部からのパケット転送ルール削除通知などによってパケット転送部に設定されたパケット転送ルールに変更が生じた場合にもパケット転送ルールＤＢ５０７Ｂの登録情報を更新する。
【００５７】
図１５に例示するように、論理パス管理部５０８は、モバイルシステム１００で構築される論理パスに関する情報を管理しており、具体的には論理パス終端部管理部５０８０と、論理パスＱｏＳ情報管理部５０８１と、論理パス統計情報管理部５０８２とで構成される。
【００５８】
論理パス終端部管理部５０８０は、アクセス機能部やアクセスＧＷ１１３などの論理パスを終端するノードを管理する機能であり、本実施形態では各ノードのIPアドレスで構成されている。
【００５９】
論理パスＱｏＳ情報管理部５０８１は、上位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報と下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報との対応関係を管理する。論理パスＱｏＳ情報管理部の保持する情報例を図１６に示す。
【００６０】
図１６を参照すると、論理パスＱｏＳ情報管理部５０８１は、トラフィックの優先度に紐付いて、上位論理パスのＱｏＳ情報と下位論理パスのＱｏＳ情報を管理していることがわかる。上位論理パスのＱｏＳ情報とはベアラなどの論理パスに紐付いたＱｏＳ情報である。下位論理パスのＱｏＳ情報とは、論理パスを終端するノードがベアラなどの論理パスに紐付いてデータパケットを転送する際に、パケット転送部で識別可能なフィールドにマーキングするＱｏＳ情報である。本実施形態では、上位論理パスのＱｏＳ情報としてＱＣＩを、下位論理パスのＱｏＳ情報としてＤＳＣＰを想定しているが、これらに限定されない。他のＱｏＳ情報例として、上位論理パスのＱｏＳ情報としてAPN（Access Point Name）、下位論理パスのＱｏＳ情報としてVLAN PCP（Virtual Local Area Network Priority Code Point）などを用いることもできる。なお、図１６に示す論理パスＱｏＳ情報管理部が保持する情報セットは一例であって、これに限定されない。
【００６１】
論理パス統計情報管理部５０８２は、ベアラなどの論理パスに紐付いた統計情報を管理する機能である。論理パス統計情報管理部の保持する情報例を図１７に示す。
【００６２】
図１７を参照すると、論理パス統計情報管理部５０８２は、下位論理パスを終端する送信元端末および宛先端末、ＱＣＩ、最大スループットおよびスループットを管理している。なお、図１７に示す論理パス統計情報管理部が保持する情報セットは一例であって、これに限定されない。
【００６３】
図１４に戻って、パケット転送ルール統計情報管理部５０９は、パケット転送機能に設定しているパケット転送ルールに紐付いた統計情報を管理する。パケット転送ルール統計情報管理部５０９が保持する情報例を図１８に示す。
【００６４】
図１８を参照すると、下位論理パスを終端する送信元端末と宛先端末、下位論理パスのＱｏＳ情報であるＤＳＣＰ、およびスループットを管理している。なお、図１８に示すパケット転送ルール統計情報管理部５０９が保持する情報セットは一例であって、これに限定されない。
【００６５】
なお、上記した構成のうち、制御装置５０にて、パケット転送ルールを保持する必要が無い場合、パケット転送ルールＤＢ５０７Ｂを省略することが可能である。また、パケット転送ルールＤＢ５０７Ｂを別途外部サーバ等に設ける構成も採用可能である。また、制御装置５０は、オープンフローコントローラをベースに、上記論理パス管理部５０８を追加した構成にて実現することも可能である。
【００６６】
３．３）動作
次に、図１９〜図２４を参照しながら本実施形態の動作について詳細に説明する。
【００６７】
＜制御ポリシ変更前＞
まず、図１９は、上位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報と下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報との対応関係が変更される前における通信端末４１〜４４の通信状態を示す。ただし、図１９では、本実施形態のポイントが分かりやすいように、通信端末とアクセスＧＷ１１３との間のシーケンスを記載しているが、実際は図１２に示すシステムを利用している。また、図１９で明記していないが、アクセス機能部１０３〜１０６およびアクセスＧＷ１１３において、データパケットの転送時に下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報のマーキングが行われるものとする。なお、“マーキング”とは、例えば、トンネルを生成するためにパケットに追加されるヘッダ（アウターヘッダ）に、ＱｏＳ情報（例えば、ＤＳＣＰ）を付与することを意味する。
【００６８】
各通信端末はそれぞれ１本の論理パスを用いて通信を行っている。通信端末４１は、アクセス機能部１０３を介して、ＱＣＩが「１」の論理パスを用いて通信している。通信端末４２は、アクセス機能部１０４を介して、ＱＣＩが「５」の論理パスを用いて通信している。通信端末４３は、アクセス機能部１０５を介して、ＱＣＩが「４」の論理パスを用いて通信している。通信端末４４は、アクセス機能部１０６を介して、ＱＣＩが「９」の論理パスを用いて通信している。
【００６９】
次に、論理パスを通過するデータパケットのバックホールネットワーク２００上の経路を示す。アクセス機能部１０３〜アクセスＧＷ１１３間およびアクセス機能部１０４〜アクセスＧＷ１１３間を通過する２本の論理パスは共に、パケット転送部２０２〜２０３〜２０４という経路を通過している。一方、アクセス機能部１０５〜アクセスＧＷ１１３間およびアクセス機能部１０６〜アクセスＧＷ１１３間を通過する２本の論理パスは共に、パケット転送機能２０２〜２０５〜２０４という経路を通過している。
【００７０】
続いて、アクセス機能部１０３〜１０６およびアクセスＧＷ１１３で行われている、データパケット転送時の下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報のマーキングについて説明する。図１９に示す通信状態では、図１６に示す対応関係を用いてマーキングが行われているものとする。すなわち、図１９に示す論理パスのうち、ＱＣＩが「１」および「４」の論理パスはＤＳＣＰ値としてEF（101110）を、ＱＣＩが「５」および「９」の論理パスはＤＳＣＰ値としてBE（000000）を用いている。なお、バックホールネットワーク２００のパケット転送部には、制御装置５０により、ＤＳＣＰ値がBE（000000）のパケットよりもＤＳＣＰ値がEF（101110）のパケットを優先して制御するパケット転送ルールが設定されているものとする。
【００７１】
最後に、制御装置５０で管理している統計情報について説明する。なお、本実施形態では、各論理パスの所望スループットとして、ＱＣＩが「１」、「５」、「４」、「９」の論理パスはそれぞれ、80Mbps、40Mbps、40Mbps、80Mbpsを所望しているが、パケット転送部２０３および２０５のリンク速度が100Mbpsであると仮定する。１００Ｍｂｐｓのリンクに、それぞれ、８０Ｍｂｐｓ，４０Ｍｂｐｓ、４０Ｍｂｐｓ、８０Ｍｂｐｓを希望帯域とする論理パスが構築される。従って、一部の論理パスで、希望帯域が実現されないことが想定される。なお、優先度の低い論理パスのトラフィックの溢れた分は経路上のパケット転送部で廃棄されているものとする。まず、論理パス管理部５０８にて管理しているベアラなどの論理パスに紐付いた統計情報を図１７に示す。図１７を参照すると、トラフィック優先度の低い、ＱＣＩが「５」と「９」の論理パスのスループットが、最大スループットよりも低く、パケットが廃棄されていることがわかる。
【００７２】
次に、パケット転送ルール統計情報管理部５０９にて管理している、パケット転送部に設定しているパケット転送ルールに紐付いた統計情報を図１８に示す。図１８を参照すると、各パケット転送ルールに紐付いたスループットが記載されている。本実施形態では、論理パスの粒度とパケット転送ルールの粒度が同程度であるため、それぞれの統計情報のエントリが一対一に対応しているが、必ずしも一対一でなくても良い。
【００７３】
＜制御ポリシ変更＞
次に、図１２に示す通信システム１において、通信端末４１〜４４が通信中に、制御装置５０により、管理する上位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報と下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報との対応関係が変更になった場合の手順を説明する。
【００７４】
図２０を参照すると、制御装置５０は、例えば、定期的に、ベアラ粒度およびパケット転送ルール粒度でトラフィック統計情報を収集する（動作Ｓ４０１、Ｓ４０２）。ベアラ粒度の統計情報は、アクセス機能部１０３〜１０６、アクセスＧＷ１１３、モバイルアンカ機能部１１４から収集し、例えば、図１７の形式で管理される。パケット転送ルール粒度の統計情報は、パケット転送機能から収集し、例えば、図１８に示す形式で管理される。
【００７５】
制御装置５０は、例えば、収集した統計情報を参照し、制御ポリシの変更要否を判定する（動作Ｓ４０３）。例えば、制御装置５０は、統計情報を参照し、ネットワークの状況（例えば、輻輳が発生しているか否か）を判定する。例えば、輻輳が発生した場合、制御装置５０は、輻輳が発生したベアラのＱＣＩに対応するＱｏＳ情報（例えばＤＳＣＰ）が高優先度の値になるように、制御ポリシを変更する。制御ポリシの変更により、上位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報（例えばＱＣＩ）と下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報(例えばＤＳＣＰ)の対応関係が変更される。また、制御装置５０は、制御ポリシの変更後に収集した統計情報を参照し、輻輳が解消したか否かを確認してもよい。制御装置５０は、輻輳が解消した場合、例えば、制御ポリシを、変更前の内容に戻す。
【００７６】
上述の例では、制御装置５０は、収集した制御情報に基づいて制御ポリシを変更する例が示されたが、制御ポリシの変更契機は、上述の例には限定されない。制御ポリシの変更契機は、たとえば以下の例がある。
（Ａ）新規サービスの追加（新規ＱＣＩ値の追加）
（Ｂ）既存サービスの終了（既存ＱＣＩの削除）
（Ｃ）通信装置の設備変更（ＱｏＳ情報の種類変更）
（Ｄ）サービスの優先度の変更（ＱＣＩ-ＤＳＣＰ間の対応変更）
【００７７】
上記（Ａ）の例は、新たな通信サービス（例えば、テレビ会議用の通信）が通信システムで利用可能となり、当該サービスに属するベアラに新たにＱＣＩ値が割り当てられた場合の例である。例えば、ＱＣＩ値“４”が新規サービスに対して割り当てられたと想定する。この場合、制御装置５０は、新規サービスに割り当てられたＱＣＩ（ＱＣＩ：“４”）と、当該ＱＣＩに対応するＱｏＳ情報（例えば、ＤＳＣＰ値：“ＥＦ”）を、アクセス機能部１０３〜１０６、アクセスＧＷ１１３、モバイルアンカ機能部１１４に通知する。
【００７８】
上記（Ｂ）の例は、例えば通信サービス（例えば、テレビ会議用の通信）の停止などにより、ＱＣＩが不使用となる場合の例である。例えば、停止された通信サービスに対応するＱＣＩ値が“４”とすると、制御装置５０は、ＱＣＩ値“４”と、当該ＱＣＩに対応するＱｏＳ情報（例えば、ＤＳＣＰ値：“ＥＦ”）を制御ポリシから削除することを、アクセス機能部１０３〜１０６、アクセスＧＷ１１３、モバイルアンカ機能部１１４に通知する。
【００７９】
上記（Ｃ）の例は、例えば、ネットワークオペレータが、バックホールネットワーク２００のパケット転送部を、新しい装置にリプレースした場合の例である。例えば、装置のリプレースにより、リプレース前のパケット転送部で使用可能なＱｏＳ情報が、新たなパケット転送部で使用不可となる場合が想定される。例えば、リプレース前のパケット転送部はＱｏＳ情報としてＤＳＣＰを使用可能であったが、新たなパケット転送部ではＤＳＣＰは使用不可であることが想定される。新たなパケット転送部は、ＶＬＡＮ  ＰＣＰを使用可能であるものと仮定する。この場合、制御装置５０は、それぞれのＱＣＩ値に対応するＱｏＳ情報を、新たなパケット転送部が使用可能であるＶＬＡＮ  ＰＣＰに変更する。制御装置５０は、それぞれのＱＣＩ値に対応するＶＬＡＮ  ＰＣＰ値を決定し、新たな制御ポリシを生成する。制御装置５０は、生成した制御ポリシを、アクセス機能部１０３〜１０６、アクセスＧＷ１１３、モバイルアンカ機能部１１４に通知する。
【００８０】
上記（Ｄ）の例は、例えばネットワークオペレータにより、ＱＣＩに対応する通信サービスの優先度が変更された場合の例である。例えば、ネットワークオペレータが、動画ストリーミングの優先度を高くする場合を想定する。例えば、ネットワークオペレータが優先度を変更したことに応じて、制御装置５０は、動画ストリーミングの優先度を高くするため、動画ストリーミングのＱＣＩ（例えば、ＱＣＩ“５”）に対応するＤＳＣＰ値を、ＢＥからＥＦに変更する。制御装置５０は、ＤＳＣＰ値の変更に応じて、制御ポリシを変更することを、アクセス機能部１０３〜１０６、アクセスＧＷ１１３、モバイルアンカ機能部１１４に通知する。
【００８１】
制御装置５０は、制御ポリシの変更契機を検出すると、論理パス管理部５０８内の論理パス終端部管理部が保持しているIPアドレスリストを参照し、アクセス機能部１０３〜１０６、アクセスＧＷ１１３およびモバイルアンカ機能部１１４に対してＱｏＳ情報の対応関係の更新を通知する（動作Ｓ４０４）。
【００８２】
ＱｏＳ情報の対応関係の更新は、ＱＣＩが「４」の論理パスのトラフィック優先度を低くし、ＱＣＩが「５」の論理パスのトラフィック優先度を高くするものとする。変更後の、上位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報と下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報の対応関係を図２１に示す。
【００８３】
続いて、制御装置５０は、図１７、１８、２１に記載の管理情報を用いて、ＱｏＳ情報の対応関係変更後のトラフィック状態を確認する。その結果、トラフィック優先度の高い、アクセス機能部１０３〜アクセスＧＷ１１３間およびアクセス機能部１０４〜アクセスＧＷ１１３間の２本の論理パスの経路が重複しているため、トラフィック優先度の高いデータパケットがバックホールネットワーク２００でロスしてしまうことがわかる。そこで、制御装置５０は論理パスの通るバックホールネットワーク２００内の経路を再計算する。その結果、アクセス機能部１０４〜アクセスＧＷ１１３間を通過するＱＣＩが「５」の論理パスの経路とアクセス機能部１０５〜アクセスＧＷ１１３間を通過するＱＣＩが「４」の論理パスの経路を変更する決断をする。具体的には、アクセス機能部１０４〜アクセスＧＷ１１３間を通過するＱＣＩが「５」の論理パスは、パケット転送部２０２〜２０５〜２０４という経路を、アクセス機能部１０５〜アクセスＧＷ１１３間を通過するＱＣＩが「４」の論理パスは、パケット転送機能２０２〜２０３〜２０４という経路を通過するように選択する。
【００８４】
制御装置５０は経路の再計算結果を反映させるため、経路変更指示をパケット転送部２０２〜２０５に送信する（図２０の動作Ｓ４０５）。
【００８５】
経路変更後の通信端末４１および４２の通信状態および各種統計情報の結果を図２２〜図２４に示す。これらにより、上位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報と下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報との対応関係の変更後も、トラフィック優先度の高いデータパケットが所望のスループットを維持できることがわかる。
【００８６】
本実施形態では、制御装置５０がアクセス機能部やアクセスＧＷ（U-plane）、パケット転送部などのノードを直接制御する場合を説明したが、間接的に制御してもかまわない。間接的な制御としては、アクセス機能管理部１０２やコア機能管理部１１１など、EMSやNMS相当の装置を経由した制御が挙げられる。また、ＥＭＳやＮＭＳに対応するアクセス機能管理部１０２やコア機能管理部１１１が、制御装置５０の機能を有してもよい。
【００８７】
また、制御装置５０の上述した機能は、すべてを１台の物理装置内で実現しても良いし、複数台の物理装置に分割しても実現してもかまわない。
【００８８】
３．４）効果
上述したように、本発明の第３実施形態によれば、上位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報と下位論理パスに紐付いたＱｏＳ情報との対応関係とバックホールネットワークのパス制御とが制御装置にて一元管理されているため、通信中のデータパケットの優先度を動的に変更することが可能となる。
【００８９】
４．第４実施形態
上述した実施形態によれば、制御装置５０が、ベアラのエンドポイントとなる装置（通信装置１０，２０、アクセス機能部、アクセスＧＷ、モバイルアンカ機能部等）に対して、制御ポリシの変更を指示する例が示された。これに対して、本発明の第４実施形態によれば、制御装置５０は、ベアラのエンドポイントとなる装置とは異なるノードに対して、制御ポリシの変更を指示する。制御ポリシの変更を指示されたノードは、変更された制御ポリシに従って、パケットのアウターヘッダにＱｏＳ情報を付与する。よって、ベアラのエンドポイントとなる装置は、制御装置５０からの制御ポリシの変更指示を受けつけるためのインターフェース等の機能を持たなくてもよい。
【００９０】
第４実施形態の構成を採用することで、ネットワークオペレータは、ベアラのエンドポイントとなる既存の装置の変更や改造などにより、制御装置５０との間のインターフェース機能を追加することを回避できる。つまり、ネットワークオペレータは、通信システムの既存装置をそのまま利用しつつ、本発明の利点を享受することが可能となる。ネットワークオペレータは、制御装置５０とのインターフェース機能を有するノードを、通信システムの一部に配置することで、ＱｏＳ情報を動的に変更することが可能となる。
【００９１】
図２５は、第４の実施形態のシステム構成の例を示す。制御装置５０は、例えば、コアシステム１１０に配置されたノード１１４０およびバックホールネットワーク２００のパケット転送部に対して、制御ポリシの変更を指示する。ノード１１４０およびパケット転送部は、制御装置５０からの指示に従って、アウターヘッダにＱｏＳ情報を付与する機能（例えば、図３に例示された機能）を有する。バックホールネットワーク２００の全てのパケット転送部やコアシステム１１０の全てのノード１１４０が当該機能を備えなくてもよく、一部のパケット転送部やノード１１４０が当該機能を備えていればよい。
【００９２】
制御装置５０は、図２６の例に示されるように、ベアラのエンドポイントとなる装置が有する制御ポリシとは異なるポリシを、ノード１１４０およびパケット転送部に指示してもよい。例えば、バックホールネットワーク２００とコアシステム１１０が接続するエッジ部に、制御装置５０から通知された制御ポリシに従ってＱｏＳ制御を実行する機能を有するパケット転送部が配置される。また、例えば、ノード１１４０は、コアシステム１１０のネットワークにおいて、モバイルアンカ機能部１１４との接続点となるエッジ部に配置される。
【００９３】
図２６の例では、モバイルアンカ機能部１１４には、例えば通信システムの構築時等に制御ポリシが設定されているものと仮定する。モバイルアンカ機能部１１４は、受信したデータパケットを識別し、ＱＣＩ値が“９”の属性を有すると判定する。モバイルアンカ機能部１１４は、制御ポリシに従って、当該データパケットのアウターヘッダに、ＱＣＩに対応するＤＳＣＰを付与する。図２６の場合、ＱＣＩ値が“９”なので、アウターヘッダには、“ＢＥ”の値のＤＳＣＰが付与される。
【００９４】
制御装置５０は、ノード１１４０に対して、制御ポリシを通知する。制御装置５０から通知される制御ポリシは、制御対象を識別するルールとして、ＱｏＳ情報であるＤＳＣＰに加え、追加条件を含む。つまり、同じＤＳＣＰ値のパケットであっても、パケットのアウターヘッダには、異なるＤＳＣＰが新たに付与される。図２６の例では、追加条件は、パケットの宛先アドレスである。図２６の例において、データパケットの宛先アドレスは“Ａ”なので、ノード１１４０は、制御ポリシに従って、アウターヘッダに付与されているＤＳＣＰ値（“ＢＥ”）を、追加条件に応じた値（“ＡＦ１１”）に変更する。
【００９５】
図２６のようにＱｏＳ情報を制御することで、パケットが属する論理パスの属性に対応するＱＣＩ値よりも細かいＱｏＳ制御が可能となる。
【００９６】
図２７は、第４の実施形態の他の構成例を示す。図２７の例に示すように、モバイル通信システムには、通信を暗号化するため、ＩＰｓｅｃＧＷ１１４１が配置される場合がある。ＩＰsecＧＷ１１４１により通信が暗号化されると、ノード１１４０が、パケットのアウターヘッダ以外の領域の情報を読み取ることができなくなり、ノード１１４０でベアラの識別ができなくなる可能性がある。ノード１１４０やパケット転送部でベアラの識別ができない場合、制御ポリシに従ったＱｏＳ制御もできない可能性がある。
【００９７】
よって、ＩＰsecＧＷ１１４１が配置される場合、図２７の例のように、ＩＰsecＧＷ１１４１による通信の暗号化の影響を回避できる位置にノード１１４０を配置することで、ＩＰsecＧＷ１１４１が存在するシステムにおいても、本発明のＱｏＳ制御が実行可能となる。なお、ＩＰsecＧＷ１１４１がパケットの暗号化を行う場合、暗号化後のアウターヘッダに使用されるＱｏＳ情報は、ノード１１４０によって付与されるＱｏＳ情報が継承される。
【００９８】
ノード１１４０は、例えば、ＩＰsecＧＷ１１４１により暗号化される前に、制御ポリシに従ってＱｏＳ制御可能な位置に配置される。ノード１１４０は、例えば、モバイルアンカ機能部１１４とＩＰsecＧＷ１１４１との間のネットワークに配置される。ノード１１４０は、例えば、モバイルアンカ機能部１１４とＩＰsecＧＷ１１４１との間のネットワークにおいて、当該ネットワークとモバイルアンカ機能部１１４とが接続するエッジ部に配置される。ノード１１４０は、制御装置５０からの指示に従って、パケットにＱｏＳ情報を付与し、ＩＰsecＧＷ１１４１に向けてパケットを転送する。但し、ノード１１４０の配置位置はネットワークのエッジ部に限定されない。ノード１１４０は、モバイルアンカ機能部１１４とＩＰsecＧＷ１１４１との間のネットワークのどのような位置に配置されてもよい。
【００９９】
なお、ノード１１４０の構成は、図３で例示した通信装置の構成と同様であり、詳細な説明は省略される。
【０１００】
５．実施例
以下、上述した第３実施形態（図１２）の具体的な適用例を示す。図１２に示す構成ブロックと同様の機能を有するブロックには同一の参照番号を付して詳細な説明は省略する。なお、図３２に第３実施形態（図１２）と各実施例との間の参照番号対応表を示す。
【０１０１】
５．１）第１実施例（EPS: Evolved Packet System）
図２８に示すように、本発明の第１実施例によるEPSシステムは、通信システム１と、外部ネットワークとしてのインターネット４０と、通信端末４１および４２とで構成され、通信システム１はモバイルシステム１００およびバックホールネットワーク２００とで構成され、モバイルシステム１００はアクセスシステムであるEUTRAN１０１とコアシステムであるEPC１１０とで構成される。図１２に示す第３実施形態における制御装置５０の機能は、本実施例ではEPC１１０内のEMS(Element Management System)１１１に含まれる。
【０１０２】
EUTRAN１０１は、LTEの無線アクセス方式を用いて、通信端末に通信システム１へのコネクティビティを提供する無線アクセスネットワークであって、EMS１０２とeNB１０３、１０４で構成される。EMS１０２は、eNBを管理する装置であって、中心周波数、電波強度、セル情報などのeNBの各種設定に加え、死活監視などのeNBの状態監視、各種統計情報の収集などを行う。eNB１０３、１０４は、LTEを用いて通信端末に通信システム１へのコネクティビティを提供する無線アクセス装置である。
【０１０３】
EPC１１０は、EUTRAN１１０を介して通信システム１にアクセスしてきた通信端末にインターネット４へのコネクティビティを提供するコアネットワークであって、EMS１１１と、MME１１２と、Serving GW１１３と、PDN GW１１４とから構成されている。
【０１０４】
EMS１１１は、EPC１１０内の装置を管理する装置であって、各装置の設定に加え、死活監視などの状態監視や各種統計情報の収集などを行う。さらに、本実施例におけるEMS１１１は、図４に示す制御装置５０と同等の機能構成を含み、既に述べたように制御ポリシの管理を行う。
【０１０５】
MME１１２は、認証やeNB間ハンドオーバなど、通信端末がeNBを介してモバイルサービスを享受するための制御を行う制御装置である。Serving GW１１３は通信端末がデータ通信を行うための通信路であるベアラを提供するアクセスＧＷであり、ベアラを提供するため、eNBおよびPDN GWの各々とパケット転送用のトンネルを構築する。PDN GW１１４は、通信端末がパケット通信を行うための通信路であるベアラを終端するモバイルアンカ装置であり、ベアラを提供するため、Serving GW１１３とパケット転送用のトンネルを構築する。
【０１０６】
バックホールネットワーク２００はEMS２０１およびネットワーク装置２０２〜２０５で構成される。EMS２０１は、バックホールネットワーク２００内のネットワーク装置を管理する装置であって、ネットワーク装置に対してパケットの転送経路の設定や、データパケットのヘッダにセットされたＱｏＳ情報に基づいた優先制御の設定、死活監視などの状態監視や各種統計情報の収集などを行う。ネットワーク装置２０２〜２０５は、EMS１１１により設定された内容に基づいてデータパケットの転送処理や優先制御処理を実行する。
【０１０７】
本発明の第１実施例によれば、EPC１１０内のEMS１１１が第３実施形態の制御装置５０と同じ機能を有するので、制御ポリシを変更する場合、EMS１１１が制御ポリシの変更メッセージを生成し、eNB、Serving GW１１３、PDN GW１１４およびEMS２０１へそれぞれ送信する。制御ポリシの変更メッセージを受信したeNB、Serving GW１１３およびPDN GW１１４の各々は制御ポリシを変更し、パケットの追加ヘッダに変更後の制御ポリシに従ったＱｏＳ情報を付加する。バックホールネットワーク２００のEMS２０１は、ネットワーク装置に対してパケットの転送経路やデータパケットのヘッダにセットされたＱｏＳ情報に基づいた優先制御の設定を行い、各ネットワーク装置はEMS１１１により設定された内容に基づいてデータパケットの転送処理や優先制御処理を実行する。なお、eNBに対する制御ポリシの管理はeNBに接続されたSON(Self Organizing Network)サーバにより行うこともできる。
【０１０８】
５．２）第２実施例（GPRS: General Packet Radio Service）
図２９に示すように、本発明の第２実施例によるGPRSシステムにおけるモバイルシステム１００はアクセスシステムであるUTRAN１０１とコアシステムであるGPRS Core１１０とで構成される。図１２に示す第３実施形態における制御装置５０の機能は、本実施例ではGPRS Core１１０内のEMS１１１に含まれる。
【０１０９】
UTRAN１０１はアクセス機能管理部であるEMS１０２とアクセス機能部であるNodeB１０３、１０４とで構成され、GPRS Core１１０はコア機能管理部であるEMS１１１と、アクセスＧＷに対応するSGSN(Serving GPRS Support Node)１１２，１１３と  モバイルアンカ機能部に対応するGGSN(Gateway GPRS Support Node)１１４とで構成される。モバイルホールネットワーク２００は第１実施例と同様であるから説明は省略する。
【０１１０】
５．３）第３実施例（3GPP2 cdma 1X/EVDO）
図３０に示すように、本発明の第３実施例による3GPP2 cdma 1X/EVDOシステムにおけるモバイルシステム１００はアクセスシステム１０１を含むAPN(Access Provider Network)とコアシステムである3GPP2 Core１１０とで構成される。図１２に示す第３実施形態における制御装置５０の機能は、本実施例では3GPP2 Core１１０内のEMS１１１に含まれる。
【０１１１】
APNは、アクセス機能管理部であるEMS１０２と、アクセス機能部であるBTS(Base Transceiver Station)１０３、１０４および基地局制御部であるBSC(Base Station Controller)/RNC(Radio Network Controller)からなるアクセスシステム１０１と、アクセスゲートウェイ装置に対応するPDSN(Packet Data Serving Node)１１２，１１３とで構成される。3GPP2 Core１１０は、コア機能管理部であるEMS１１１と、モバイルアンカ機能部に対応するHA(Home Agent)１１４とで構成される。モバイルホールネットワーク２００は第１実施例と同様であるから説明は省略する。
【０１１２】
５．４）第４実施例（WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access）
図３１に示すように、本発明の第４実施例によるWiMAXシステムにおけるモバイルシステム１００はアクセスシステム１０１を含むASN(Access Service Network)とコアシステムであるCSN(Connectivity Service Network)１１０とで構成される。図１２に示す第３実施形態における制御装置５０の機能は、本実施例ではCSN１１０内のEMS１１１に含まれる。
【０１１３】
ASNは、アクセス機能管理部であるEMS１０２と、アクセス機能部であるBS(Base Station)１０３、１０４からなるアクセスシステム１０１と、アクセスゲートウェイ装置に対応するASN-GW(ASN Gateway)１１２，１１３とで構成される。CSN１１０は、コア機能管理部であるEMS１１１と、モバイルアンカ機能部に対応するHA(Home Agent)１１４とで構成される。モバイルホールネットワーク２００は第１実施例と同様であるから説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明はEPSベアラのような論理パスを形成してパケットの送受信を行う通信システムに適用可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１    通信システム
１０  通信装置
１０ａ  無線端末
１０ｂ  無線基地局
１１  制御ポリシ記憶部
１２  制御部
２０  通信装置
２０ａ  アクセスゲートウェイ装置
２０ｂ  モバイルアンカゲートウェイ装置
３０  論理パス
４０  外部ネットワーク
４１、４２  通信端末
５０  制御装置
５１  管理情報記憶部
５２  制御ポリシ管理部
５３  制御部
５４  通信部
１００  モバイルシステム
１０１  アクセスシステム
１０２  アクセス機能管理部
１０３  アクセス機能部
１０４  アクセス機能部
１１０  コアシステム
１１１  コア機能管理部
１１２  アクセスＧＷ(C-Plane)
１１２  アクセスＧＷ(U-Plane)
１１４  モバイルアンカ機能部
２００  バックホールネットワーク
２０１  パケット転送機能管理部
２０２〜２０５  パケット転送部
５０１  ノード通信部
５０２  制御メッセージ処理部
５０３  経路・アクション計算部
５０４  パケット転送機能管理部
５０５  トポロジ管理部
５０６  通信端末位置管理部
５０７Ａ  パケット転送ルール管理部
５０７Ｂ  パケット転送ルールデータベース（ＤＢ）
５０８  論理パス管理部
【図１】
2014199646.tif 000003
【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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